EPITOOP: KENMERKEN, TYPEN EN FUNCTIES - BIOLOGIE - 2026

Een epitoop , ook wel antigene determinant genoemd, is de specifieke bindingsplaats van het antigeen of immunogeen met het antilichaam of de receptor van een cel van het immuunsysteem.

Om dit concept te begrijpen, moet worden beschreven dat een immunogeen een macromolecuul is met het vermogen om een ​​immuunrespons op te wekken, dat wil zeggen dat het een exogene of endogene stof is die het organisme herkent als een vreemde of niet-eigen stof, die de activering van cellen kan stimuleren. B en T.

Antigeen-antilichaam-interactie. Marek M.Tekens in het Spaans door Alejandro Porto, via Wikimedia Commons

Het kan ook binden aan componenten van het immuunsysteem. In het geval van antigeen heeft het ook antigene determinanten of epitopen die kunnen binden aan antilichamen en immuuncellen, maar het genereert geen immuunrespons.

De realiteit is dat het immunogeen het werk doet van een antigeen, maar niet elk antigeen gedraagt ​​zich als een immunogeen. Ondanks deze verschillen zal het onderwerp, net als andere auteurs, de term antigeen blijven gebruiken als synoniem voor immunogeen.

Vervolgens, onder deze reflectie, wordt beschreven dat de immuunrespons de vorming van specifieke antilichamen zal genereren die zullen zoeken naar het antigeen waaruit ze afkomstig zijn, om een ​​antigeen-antilichaamcomplex te vormen, waarvan de functie is om het antigeen te neutraliseren of te elimineren.

Wanneer het antilichaam het antigeen vindt, bindt het zich eraan op een specifieke manier, zoals een sleutel met zijn slot.

Binding van epitoop aan paratoop

Epitoopbinding kan plaatsvinden met vrije antilichamen of gehecht aan een extracellulaire matrix.

De plaats van het antigeen dat in contact komt met het antilichaam wordt het epitoop genoemd en de plaats van het antilichaam dat aan het epitoop bindt, wordt de paratoop genoemd. De paratoop bevindt zich aan het uiteinde van het variabele gebied van het antilichaam en zal kunnen binden aan een enkele epitoop.

Een andere vorm van binding is wanneer het antigeen wordt verwerkt door een antigeenpresenterende cel en het antigene determinanten op het oppervlak blootstelt, die zich zullen binden aan T- en B-celreceptoren.

Deze voornoemde specifieke bindingsgebieden, epitoop genaamd, bestaan ​​uit specifieke complexe aminozuursequenties, waarbij het aantal epitopen de valentie van het antigeen vertegenwoordigt.

Maar niet alle aanwezige antigene determinanten wekken een immuunrespons op. Daarom staat de kleine subset van potentiële epitopen (TCE of BCE) die aanwezig zijn in een antigeen dat een immuunrespons kan opwekken, bekend als immunodominantie.

Herkenning van epitopen door B- en T-cellen

Als het antigeen vrij is, hebben de epitopen een ruimtelijke configuratie, terwijl als het antigeen is verwerkt door een antigeen-presenterende cel, het blootgestelde epitoop een andere conformatie zal hebben, daarom kunnen verschillende typen worden onderscheiden.

B-celgebonden oppervlakte-immunoglobulinen en vrije antilichamen herkennen oppervlakte-epitopen van antigenen in hun natieve driedimensionale vorm.

Terwijl T-cellen epitopen van antigenen herkennen die zijn verwerkt door gespecialiseerde cellen (antigeenpresentatie) die zijn gekoppeld aan moleculen van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex.

Soorten epitopen

-Continue of lineaire epitopen: het zijn korte sequenties van aaneengesloten aminozuren van een eiwit.

-Discontinue of conformationele epitopen: het bestaat alleen wanneer het eiwit zich in een bepaalde conformatie vouwt. Deze conformationele epitopen zijn samengesteld uit aminozuren die niet aaneengesloten zijn in de primaire sequentie, maar die dicht bij elkaar worden gebracht binnen de structuur van het gevouwen eiwit.

Epitopen bij vaccinvorming

Op epitoop gebaseerde vaccins zullen de gewenste en ongewenste kruisreactiviteit beter beheersen.

T-lymfocyten spelen een belangrijke rol bij de herkenning en daaropvolgende eliminatie van intracellulaire tumoren en pathogenen.

De inductie van epitoopspecifieke T-celresponsen kan helpen bij de eliminatie van ziekten waarvoor geen conventionele vaccins bestaan.

Helaas hebben het gebrek aan eenvoudige methoden die beschikbaar zijn om de belangrijkste T-celepitopen te identificeren, de hoge mutatiesnelheid van veel pathogenen en het HLA-polymorfisme de ontwikkeling van effectieve op T-celepitoop gebaseerde, of op zijn minst epitoop-geïnduceerde vaccins belemmerd.

Momenteel wordt onderzoek gedaan naar bioinformatica-instrumenten in combinatie met bepaalde experimenten met T-cellen om epitopen van deze cellen te identificeren die van nature zijn verwerkt door verschillende pathogenen.

Aangenomen wordt dat deze technieken de ontwikkeling van toekomstige T-cel-epitoopvaccins tegen verschillende pathogenen in de toekomst versnellen.

Onder de ziekteverwekkers bevinden zich enkele virussen, zoals het Human Immunodeficiency Virus (HIV) en het West Nile Virus (WNV), bacteriën zoals Mycobacterium tuberculosis en parasieten zoals Plasmodium.

Epitopen als determinanten van tumoren

Van tumoren is aangetoond dat ze immuunresponsen opwekken; in feite hebben sommige experimenten met chemisch geïnduceerde kankers een immuunrespons tegen die tumor onthuld, maar niet tegen andere tumoren die door hetzelfde carcinogeen worden geproduceerd.

Ondertussen gedragen tumoren geïnduceerd door oncogene virussen zich anders, aangezien er op het oppervlak van alle neoplastische cellen met het virusgenoom bewerkte virale peptiden zijn, zodanig dat de T-cellen die tegen een tumor worden gegenereerd, kruisreageren met alle andere geproduceerd door hetzelfde virus.

Aan de andere kant zijn er talrijke saccharide-epitopen geïdentificeerd die verband houden met het gedrag van de tumor en de regulering van de immuunrespons, en daarom winnen ze momenteel belangstelling vanwege hun mogelijke gebruik in verschillende aspecten, zoals therapeutisch, profylactisch en diagnose. .

Cryptische epitopen

Antigeen-presenterende cellen bezitten auto-epitopen, in het algemeen in hoge concentratie, gebonden aan moleculen van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex.

Deze hebben een zeer belangrijke functie, omdat ze de natuurlijke mechanismen voor de eliminatie van zelfreactieve T-cellen stimuleren, via een proces dat negatieve selectie wordt genoemd.

Dit proces bestaat uit het detecteren van de zich ontwikkelende T-cellen die kunnen reageren tegen eigen antigenen. Zodra deze cellen zijn geïdentificeerd, worden ze geëlimineerd via een proces van geprogrammeerde celdood, apoptose genaamd. Dit mechanisme voorkomt auto-immuunziekten.

Zelf-epitopen die in zeer kleine hoeveelheden voorkomen in een antigeen-presenterende cel worden echter cryptisch genoemd, omdat ze niet in staat zijn autoreactieve T-cellen te elimineren, waardoor ze in de perifere circulatie terecht kunnen komen en auto-immuniteit kunnen produceren.

Referentie

1. El-Manzalawy Y, Dobbs D, Honavar V. Voorspellen van lineaire B-celepitopen met flexibele lengte. Comput Syst Bioinformatics Conf. 2008; 7: 121-32.
2. Gorocica P, Atzín J, Saldaña A, Espinosa B, Urrea F, Alvarado N, Lascurain R. Tumorgedrag en glycosylering. Rev Inst Nal Enf Resp Mex. 2008; 21 (4): 280-287
3. Wikipedia-bijdragers. Cryptische zelf-epitopen. Wikipedia, de gratis encyclopedie. 31 oktober 2017, 11:30 UTC. Beschikbaar op: https://en.wikipedia.org/
4. Lanzavecchia A. Hoe kunnen cryptische epitopen auto-immuniteit veroorzaken? J. Exp. Med. negentienvijfennegentig; 181 (1): 1945-1948
5. Ivan Roitt. (2000). Immunologische grondslagen. (9e editie). Pan-Amerikaans. Madrid, Spanje.