HAPTENS: KASAYSAYAN, PAG-ANDAR, KATANGIAN, IMMUNE RESPONSE - BIOLOGY - 2025

Ang isang hapten ay isang non-antigenic, mababang-molekular na timbang na di-protina na molekula na may kakayahang humiling ng isang tugon ng immune lamang kapag ito ay nagbubuklod sa isang protina o karbohidrat na "molekular transporter o carrier". Dapat pansinin na maraming mga may-akda ang naglalarawan nito bilang isang "napakaliit na antigen".

Ang isang antigenic molekula o antigen ay tinukoy sa ilang mga teksto bilang anumang sangkap na may kakayahang magbubuklod na may mataas na pagtukoy sa isang antibody na ginawa ng isang cell B o sa isang receptor sa lamad ng isang T cell, na kung saan ang mga lymphocytes na responsable para sa humoral at cellular kaligtasan sa sakit. , ayon sa pagkakabanggit.

Antigen-antibody complex (Pinagmulan: Alejandro Porto sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga antigens ay maaaring maging mga molekula ng anumang uri, tulad ng mga protina, metabolite, asukal, lipid at ang kanilang mga derivatives, hormone, gamot, nucleic acid, atbp.

Gayunpaman, ang mga malalaking macromolecule lamang ang may mga katangian ng antigenic na may kakayahang mag-trigger ng mga sagot ng lymphocyte na kinakailangan para sa paggawa ng mga antibodies.

Ang anumang sangkap na dayuhan sa isang organismo ay maaaring isaalang-alang na isang antigen, gayunpaman, ang salitang 'immunogen' ay madalas na ginagamit upang sumangguni sa mga antigen na epektibong nag-trigger ng isang tugon ng mga cell na gumagawa ng antibody.

Ang isang hapten ay, samakatuwid, isang di-immunogenikong antigen, na nangangailangan ng samahan nito sa isang macromolecule upang ma-trigger ang immune response na katangian ng isang immunogen.

Mga Tampok

Yamang ang immune system ay ang pangunahing "sandata" ng pagtatanggol laban sa mga impeksyon ng iba't ibang uri ng mga pathogens at laban sa anumang dayuhang bagay o sangkap, bukod sa maraming iba pang mga bagay, ang katawan ng isang tao ay namumuhunan ng isang malaking halaga ng pagsisikap at enerhiya sa operasyon nito .

Gayunpaman, sa buong buhay niya ang isang tao ay regular na nakalantad sa kung ano ang maaaring ituring bilang maraming mga antigens, na kung saan ang immune system ay may kakayahang "magpasya" kung anong uri ng mga molekula ang tutugon at kung anong uri ng mga molekula na huwag pansinin.

Ang isa sa mga mekanismo na ginagamit ng immune system upang magpasya kung tutugon man o hindi sa isang tiyak na antigen ang laki nito. Kaya, tulad ng tinalakay sa itaas, ang mga "malalaking" mga molekula tulad ng mga protina, phospholipids, kumplikadong karbohidrat, at mga nucleic acid ay gumaganap bilang tunay na mga immunogens.

Ang mga Haptens, dahil ang mga ito ay napakaliit na mga molekula, maliban kung sila ay nakakasama sa ilang uri ng macromolecule, ay walang mga pag-andar na immunogenic. Gayunpaman, itinuturing ng mga iskolar sa sangay ng gamot na kilala bilang immunology na ang mga laptop ay maging immunological na "tool."

Ang dahilan para sa pahayag sa itaas ay may kinalaman sa katotohanan na ang ilang mga mananaliksik ay nakatuon sa gawain ng pag-uugali ng ilang mga haptens sa iba pang mga mas malaking molekula, na gumana sa kanilang "transportasyon" at nagbibigay sa kanila ng immunogenic, upang makamit iyon ang indibidwal ay gumagawa ng mga tiyak na antibodies laban sa isang partikular na hapten.

Ang molekula na nagreresulta mula sa unyon sa pagitan ng isang hapten at isang molekulang carrier ay kilala bilang isang 'system' o 'hapten-carrier complex' at mga indibidwal na nakalantad sa sistemang ito (tunay na immunogenic) ay gumagawa ng mga antibodies na may kakayahang partikular na magbigkis sa mga molekula sa kanilang Libreng form.

Praktikal na gamit

Kaya, ang isa sa mga pangunahing pag-andar ng mga hapten-carrier system ay upang pasiglahin ang paggawa ng mga antibodies, na kadalasang ginagamit sa pagbuo ng iba't ibang mga pagsusuri sa pagsusuri, kaya't kapaki-pakinabang ang mga ito mula sa punto ng pananaw at pagsusuri. .

Ang isang eksperimentong hayop na nakalantad sa isang hapten na kasama ng isang protina, halimbawa, ay makagawa ng mga antibodies laban sa hapten, laban sa mga epitope o antigenic determinants ng molekulang carrier, at laban sa mga site na nabuo sa kantong sa pagitan ng hapten at transporter nito.

Ang ari-arian ng hapten-carrier o transporter system ay kapaki-pakinabang para sa pag-aaral ng mga immunological effects ng maliit na pagkakaiba-iba sa istraktura ng isang antigen sa pagiging tiyak ng tugon ng immune.

katangian

Ang mga Haptens ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang laki at sa pamamagitan ng katotohanan na sila ay karaniwang hindi protina na mga organikong molekula. Narito ang isang maikling listahan ng mga pangunahing katangian ng mga molekula na ito:

- Mga mababang compound ng kemikal na timbang ng molekular (mas mababa sa 5 kDa). Maaari silang kahit na napakaliit na mga grupo ng pag-andar.

Hapten-carrier complex. Ang hapten sa imaheng ito ay isang pangkat dinitrophenyl (Pinagmulan: MantOs sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

- Ang mga ito ay mga molekula na may pagtutukoy ng antigenic, ngunit walang imunogenikong kapangyarihan o, ano ang pareho, hindi nila pinipigilan ang paggawa ng mga antibodies, ngunit maaari silang maging partikular na kinikilala ng mga ito sa mga organismo na nabakunahan ng mga hapten-carrier complex.

- Nakalakip lamang sa isang "carrier" o "transporter" na molekula (mula sa English Carrier) nakakakuha sila ng immunogenicity bilang antigens, dahil kinikilala sila ng immune system.

- Ang mga ito ay hindi magkakaisa mula sa antigenic point of view, iyon ay, ang bilang ng mga functional antigenic determinants na mayroon ang mga laptop, na may kakayahang magbubuklod ng isang antibody, ay isa lamang (hindi tulad ng isang natural na antigen, na kung saan ay polyvalent).

Ang mga tugon ng immune na nauugnay sa mga laptop at kaunting kasaysayan

Karamihan sa kasalukuyang kaalaman tungkol sa proseso ng paglalahad ng mga antigens ni B lymphocytes, pati na rin ang papel ng mga cells na ito sa pagbuo ng mga humoral na tugon ng immune, nagmula sa iba't ibang mga pag-aaral kung saan ang tugon ng antibody sa isang immunized na organismo ay nais na sundin. na may isang hapten-transporter complex.

Si Karl Landsteiner, sa pagitan ng 1920 at 1930, ay nakatuon sa kanyang pananaliksik sa paglikha ng isang sistemang tinukoy ng chemically upang pag-aralan ang pagbubuklod ng mga indibidwal na antibodies, gamit, para dito, ang mga hayop na nabakunahan ng mga hapten-carrier conjugates at paghahambing ng kanilang sera sa iba pang mga hayop. nabakunahan na may katulad na mga haptens na kaisa sa iba't ibang mga molekula.

Ang kanyang mga paghahambing sa mga eksperimento ay naglalayong matukoy kung mayroong mga cross-reaksyon (na kinikilala ng parehong antibody ng higit sa isang antigen) sa pagitan ng mga antibodies na ginawa bilang tugon sa iba't ibang mga komplikadong hapten-carrier, kung saan nagawa niyang suriin kung aling mga pagbabago ang pumigil o pinapayagan ang mga reaksyong ito.

Ang gawa ni Landsteiner ay nagawa ang paglabas ng pagiging tiyak ng immune system para sa maliliit na pagkakaiba-iba ng istruktura sa mga immunogenic na determinant ng mga antigens, pati na rin ang mahusay na pagkakaiba-iba ng mga epitope na ang sistemang ito ay may kakayahang kilalanin.

Mga katangian ng mga tugon na sapilitan ng mga uniporme ng hapten-carrier

Mula sa mga pag-aaral ni Landsteiner at iba pang mga mananaliksik sa lugar, ang ilang mga partikular na katangian ng mga tugon ng immune na naimpluwensyahan ng pagbabakuna gamit ang mga kompyuter na protina ng hapten-carrier.

- Ang mga tugon ng immune ay nangangailangan ng paglahok ng mga tiyak na B lymphocytes para sa bawat hapten at tiyak na katulong na T lymphocytes para sa bahagi ng protina ng transporter.

- Ang paghingi ng isang tugon ay posible lamang kapag ang hapten ay pisikal na nakagapos sa protina ng carrier.

- Ang pakikipag-ugnay sa antibody-antigen ay hinihigpitan ng mga molekula ng klase II pangunahing sistema ng histocompatibility complex.

Nang maglaon, sa kasaysayan ng immunology ay kinikilala na ang mga katangiang ito ay katangian din ng mga tugon ng antibody sa anumang antigen ng protina.

Mga Sanggunian

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, & Pillai, S. (2014). Cellular at molekular na immunology E-book. Elsevier Mga Agham sa Kalusugan.
2. Actor, JK (2019). Panimula ng Immunology, ika-2: Mga Pangunahing Konsepto para sa Mga Application sa Interdisiplinary. Akademikong Press.
3. Kennedy, M. (2011). Immunology para sa mga dummies-isang hindi masakit na pagsusuri ng mga pangunahing konsepto (Mga pamamaraan).
4. Nelson, DL, Lehninger, AL, & Cox, MM (2008). Mga prinsipyo ng Lehninger ng biochemistry. Macmillan.
5. Owen, JA, Punt, J., & Stranford, SA (2013). Kuby immunology (p. 692). New York: WH Freeman.