Examenvraag!
Antigenen
Het is iets waartegen Asn kunnen opgewekt worden. Gekarakteriseerd door een heel specifieke reactie in het
lichaam. Tegen epitopen kunnen Asn opgewekt worden en ze binden eraan. Het kan een immunogeniciteit
opwekken; immuunrespons.
A. Antigenen en antigeniciteit
Karakteristieken van een Agn om een immuunreactie te kunnen opwekken (bepalen dat een Ag immunogeen is):
- Moleculaire massa
o Uitgedrukt in Da of kDa, 1 epitoop is 5kDa (>5). Het komt neer op de 1/12 massa van 1 C-atoom.
o Een Ag is immunogeen vanaf 10kDa; er moeten zowel B- als T-epitopen beschikbaar zijn.
B-cel epitopen vormen een 3D-structuur die wordt herkend door de B-cellen met een B-cel-receptor.
T-cel epitopen zijn stukjes Ag die verwerkt zijn door Ag-presenterende cellen en zo gepresenteerd worden
aan T-cellen.
o Er bestaan goede en minder goede Agn naargelang hun grootte. Een molecule
<1000 Da wordt een hapteen genoemd. Je kan er een carrier aanhangen zodat
het geheel groter is; je creëert meer B-cel epitopen en je krijgt een betere
reactie. Een voorbeeld van een hapteen is penicilline, je kan deze koppelen aan
een carrier bv. KLH = Keyhole Limpet Hemocyanine. Nog andere zijn: BSA (=
bovien serumalbumine), OVA (= ovalbumine). Deze molecule kan je in een
konijn inspuiten, deze zal zowel Asn tegen de carrier als tegen het hapteen
vormen. O.b.v. labotesten kan je de Asn uit elkaar halen; Asn opwekken tegen
het hapteen.
- Complexiteit
o De meeste Agn zijn eiwitten (lineaire aminozuren), deze vormen ⍺-helixen en β-
sheets. Ze zijn dus al meer 3D/complex. Ze kunnen dan nog een quaternaire
structuur vormen; complex van meerdere molecules. 3D-structuur is heel
belangrijk om B-cellen te activeren, de B-cel-receptor is een immunoglobuline en
zal de structuur van het Ag herkennen.
o Hoe complexer hoe liever! Een bacterie is een beter Ag dan DNA omdat deze heel repetitief is.
In gram-negatieve bacteriën zit er LPS (= lipopolysacharide) in de celwand, dit is heel erg Ag; het bestaat uit
verschillende eenheden.
- Stabiliteit: structurele vorm
o Een virus met in het midden nucleïnezuren en een kapsel/envelop errond. Myoglobine is ook stabiel, het heeft een
quaternaire structuur. Bacteriën komen ook altijd in een bepaalde vorm voor.
o Andere moleculen zoals gelatine heeft nooit een stabiele vorm, het loopt uit elkaar. Dit Ag is niet immunogeen.
o Flagellen op zich zijn niet immunogeen, want heeft geen vaste structuur (is heel flexibel).
o We kunnen structuren meer stabiel maken door te polymeriseren; moleculen ertussen zetten en dan linken met elkaar.
Zo krijgen ze een meer stabiele structuur.
- Afbreekbaarheid
o Als er een Ag binnenkomt in het lichaam zal dat in zijn geheel herkend worden door B-cellen, maar deze hebben hulp
nodig van T-cellen. Maar helper-T-cellen krijgen niet de 3D-structuur van het Ag te zien, het Ag wordt eerst opgenomen
door Ag-presenterende cellen en verwerkt, en dan pas gepresenteerd aan de T-cellen als lineaire stukjes Ag (= T-cel
epitopen).
Ag-presenterende cellen: dendritische cellen, macrofagen, B-cellen
o Als het Ag niet afgebroken kan worden kan het dus ook niet gepresenteerd worden aan de T-cellen.
o Siliconen, metalen pinnen, plastics zijn inert en kunnen niet afgebroken worden. Het lichaam zal hier geen
immuunreactie tegen kunnen ontwikkelen.
- Vreemdheid
o Het lichaam reageert niet op de eigen Agn; positieve en negatieve selectie in de thymus. Het kan zijn dat er een auto-
immuunreactie optreedt in het lichaam door bv. Verdoken antigenen; bv. Sperma. In de teelballen is er een
weefselbarrière, maar bij een vasectomie kan het zijn dat spermacellen in de circulatie geraken, er zal dan een reactie
ontstaan. Intracellulaire Agn kunnen soms vrijkomen, bv. Bij een hartinfarct.
o Als er te veel Ag is zal het lichaam beslissen om er niet meer op te reageren. Er gebeurt dan geen optimale stimulatie
van T- en B-cellen; de immuunrespons wordt onderdrukt door regulatorische T-cellen
Wat gebeurt er in de thymus?
1. Lichaamseigen eiwitten zullen als Ag worden gepresenteerd aan de T-
cellen in de thymus. De cellen die reageren met de eigen Agn
uitgeschakeld worden. De presentatie gebeurt door Ag-presenterende
cellen of door thymus epitheliale cellen. Er moet een goede herkenning van
het Ag zijn.
1
, 2. In het geval van een slechte herkenning (bv. Te weinig Ag) zullen bepaalde T-cellen die reageren met lichaamseigen
Agn toch kunnen ontsnappen, dit kan leiden tot auto-immuun ziektes (T-regulatorische lymfocyt).
3. Verdoken epitopen kunnen een autoreactieve T-lymfocyt opwekken.
B. Epitopen en antigenische determinanten
Epitopen = domeinen van moleculen/micro-organismen die door het immuunsysteem herkend worden, dus waartegen Asn
kunnen opgewekt worden.
Er zijn immunodominante epitopen waartegen er zeker een immuunrespons wordt opegewekt doordat bv. Een stuk van het Ag
heel vreemd is voor het lichaam, of doordat het heel goed gepresenteerd wordt aan de Ag-presenterende cellen aan de T-
cellen of bv. Epitopen die oppervlakkig liggen.
Het aantal epitopen is ongeveer recht evenredig met molecuulgrootte.
B-epitopen zijn 3D! De disulfidebruggen zijn van groot belang, ook door denaturatie kunnen bepaalde epitopen verdwijnen.
Een B-cel-receptor is een membraangebonden immunoglobuline. Zie lichte en zware keten, het
Ag wordt herkend door het bovenste stukje, het heet FAB. FAB zal de 3D-structuur van het Ag
herkennen.
Een T-cel receptor bestaat uit een ⍺- en β-keten. De T-cel-receptor
herkent een lineair epitoop, dit wordt gepresenteerd door MHC-2. MHC-2
zit op Ag-presenterende cellen. De stretch van het epitoop is ongeveer 10
aminozuren lang.
We kunnen stellen dat 1 aminozuur ongeveer
100Da weegt.
Hapteen naar antigeen door er een drager-eiwit aan te hangen (zie
eerder), dit levert de T-cel epitoop voor de immuunrespons tegen hapteen
te versterken. Klinisch belang: ampicelline kan in het lichaam
uiteenvallen door hydrolyse tot een penicilloyl groep. Deze kan aan een
eiwit binden waardoor het meer immunogeen is en mogelijks een allergische reactie uitlokt.
C. Kruisreactie
Zie antigenen met allemaal verschillende epitopen op hun oppervlak. Pathogenen komen binnen en het dier zal Asn opwekken;
AB1 en AB2 tegen de epitopen op het oppervlak van de Agn. AB1 is niet kruisreactief, zal wel binden op Ag1 en Ag2 maar niet
op 3 want wordt niet herkend. AB2 zal wel op verschillende Agn
binden, dit is een kruisreactief As.
Dit komt redelijk vaak voor. Tussen verschillende albumines is er
ook vaak een kruisreactiviteit; als ze in het labo worden gebruikt kan
er dus een vals positief resultaat bekomen worden. Ook
hemoglobines tussen verschillende diersoorten: kruisreactiviteit.
Op bepaalde bacteriën die gevonden zijn in de darmflora zitten
dezelfde antigenen als bloedgroepantigenen. We weten niet hoe dit
komt, maar kan wel problemen geven bv. Bij een infectie bij de zeug
die Asn heeft opgewerkt en deze doorgeeft aan de big.
Ook pathogenen (virussen of pathogenen) zijn onderling verwant; Asn voor de ene kunnen ook binden op de andere.
Pathogenen met onverwante bacteriën; onverwachte kruisreacties.
Pathogenen met gastheerantigenen. Bv. Streptococcen met antigenen hart.
D. Antigeentypes
Ag wordt herkend door B-cel in 3D-structuur, wordt verwerkt. De B-cellen prolifereren in het germinaal centrum als ze hulp
krijgen van een T-cel. Dit is een normale immuunrespons. Ze co-stimuleren elkaar, je krijgt proliferatie van B-cellen die
uiteindelijk plasmacellen gaan worden en Asn met een hoge affiniteit. Dit zijn de T-cel dependent antigenen.
Er zijn ook T-cel onafhankelijke responsen (TI-1 en TI-2). Komt voor bij polyclonaal geactiveerde B-cellen; verschillende B-cellen
linken aan elkaar door een lang en repetitief Ag; er worden 2 B-cellen aan elkaar gelinkt. Ook repetitieve epitopen kunnen soms
een onafhankelijke respons uitlokken (TI-2). Bij deze respons wordt er vooral IgM gevormd, de affiniteit van de Asn zal laag zijn
en de plasmacellen zullen ook niet lang leven.
Pathogenen en hun antigenen
2
Antigenen
Het is iets waartegen Asn kunnen opgewekt worden. Gekarakteriseerd door een heel specifieke reactie in het
lichaam. Tegen epitopen kunnen Asn opgewekt worden en ze binden eraan. Het kan een immunogeniciteit
opwekken; immuunrespons.
A. Antigenen en antigeniciteit
Karakteristieken van een Agn om een immuunreactie te kunnen opwekken (bepalen dat een Ag immunogeen is):
- Moleculaire massa
o Uitgedrukt in Da of kDa, 1 epitoop is 5kDa (>5). Het komt neer op de 1/12 massa van 1 C-atoom.
o Een Ag is immunogeen vanaf 10kDa; er moeten zowel B- als T-epitopen beschikbaar zijn.
B-cel epitopen vormen een 3D-structuur die wordt herkend door de B-cellen met een B-cel-receptor.
T-cel epitopen zijn stukjes Ag die verwerkt zijn door Ag-presenterende cellen en zo gepresenteerd worden
aan T-cellen.
o Er bestaan goede en minder goede Agn naargelang hun grootte. Een molecule
<1000 Da wordt een hapteen genoemd. Je kan er een carrier aanhangen zodat
het geheel groter is; je creëert meer B-cel epitopen en je krijgt een betere
reactie. Een voorbeeld van een hapteen is penicilline, je kan deze koppelen aan
een carrier bv. KLH = Keyhole Limpet Hemocyanine. Nog andere zijn: BSA (=
bovien serumalbumine), OVA (= ovalbumine). Deze molecule kan je in een
konijn inspuiten, deze zal zowel Asn tegen de carrier als tegen het hapteen
vormen. O.b.v. labotesten kan je de Asn uit elkaar halen; Asn opwekken tegen
het hapteen.
- Complexiteit
o De meeste Agn zijn eiwitten (lineaire aminozuren), deze vormen ⍺-helixen en β-
sheets. Ze zijn dus al meer 3D/complex. Ze kunnen dan nog een quaternaire
structuur vormen; complex van meerdere molecules. 3D-structuur is heel
belangrijk om B-cellen te activeren, de B-cel-receptor is een immunoglobuline en
zal de structuur van het Ag herkennen.
o Hoe complexer hoe liever! Een bacterie is een beter Ag dan DNA omdat deze heel repetitief is.
In gram-negatieve bacteriën zit er LPS (= lipopolysacharide) in de celwand, dit is heel erg Ag; het bestaat uit
verschillende eenheden.
- Stabiliteit: structurele vorm
o Een virus met in het midden nucleïnezuren en een kapsel/envelop errond. Myoglobine is ook stabiel, het heeft een
quaternaire structuur. Bacteriën komen ook altijd in een bepaalde vorm voor.
o Andere moleculen zoals gelatine heeft nooit een stabiele vorm, het loopt uit elkaar. Dit Ag is niet immunogeen.
o Flagellen op zich zijn niet immunogeen, want heeft geen vaste structuur (is heel flexibel).
o We kunnen structuren meer stabiel maken door te polymeriseren; moleculen ertussen zetten en dan linken met elkaar.
Zo krijgen ze een meer stabiele structuur.
- Afbreekbaarheid
o Als er een Ag binnenkomt in het lichaam zal dat in zijn geheel herkend worden door B-cellen, maar deze hebben hulp
nodig van T-cellen. Maar helper-T-cellen krijgen niet de 3D-structuur van het Ag te zien, het Ag wordt eerst opgenomen
door Ag-presenterende cellen en verwerkt, en dan pas gepresenteerd aan de T-cellen als lineaire stukjes Ag (= T-cel
epitopen).
Ag-presenterende cellen: dendritische cellen, macrofagen, B-cellen
o Als het Ag niet afgebroken kan worden kan het dus ook niet gepresenteerd worden aan de T-cellen.
o Siliconen, metalen pinnen, plastics zijn inert en kunnen niet afgebroken worden. Het lichaam zal hier geen
immuunreactie tegen kunnen ontwikkelen.
- Vreemdheid
o Het lichaam reageert niet op de eigen Agn; positieve en negatieve selectie in de thymus. Het kan zijn dat er een auto-
immuunreactie optreedt in het lichaam door bv. Verdoken antigenen; bv. Sperma. In de teelballen is er een
weefselbarrière, maar bij een vasectomie kan het zijn dat spermacellen in de circulatie geraken, er zal dan een reactie
ontstaan. Intracellulaire Agn kunnen soms vrijkomen, bv. Bij een hartinfarct.
o Als er te veel Ag is zal het lichaam beslissen om er niet meer op te reageren. Er gebeurt dan geen optimale stimulatie
van T- en B-cellen; de immuunrespons wordt onderdrukt door regulatorische T-cellen
Wat gebeurt er in de thymus?
1. Lichaamseigen eiwitten zullen als Ag worden gepresenteerd aan de T-
cellen in de thymus. De cellen die reageren met de eigen Agn
uitgeschakeld worden. De presentatie gebeurt door Ag-presenterende
cellen of door thymus epitheliale cellen. Er moet een goede herkenning van
het Ag zijn.
1
, 2. In het geval van een slechte herkenning (bv. Te weinig Ag) zullen bepaalde T-cellen die reageren met lichaamseigen
Agn toch kunnen ontsnappen, dit kan leiden tot auto-immuun ziektes (T-regulatorische lymfocyt).
3. Verdoken epitopen kunnen een autoreactieve T-lymfocyt opwekken.
B. Epitopen en antigenische determinanten
Epitopen = domeinen van moleculen/micro-organismen die door het immuunsysteem herkend worden, dus waartegen Asn
kunnen opgewekt worden.
Er zijn immunodominante epitopen waartegen er zeker een immuunrespons wordt opegewekt doordat bv. Een stuk van het Ag
heel vreemd is voor het lichaam, of doordat het heel goed gepresenteerd wordt aan de Ag-presenterende cellen aan de T-
cellen of bv. Epitopen die oppervlakkig liggen.
Het aantal epitopen is ongeveer recht evenredig met molecuulgrootte.
B-epitopen zijn 3D! De disulfidebruggen zijn van groot belang, ook door denaturatie kunnen bepaalde epitopen verdwijnen.
Een B-cel-receptor is een membraangebonden immunoglobuline. Zie lichte en zware keten, het
Ag wordt herkend door het bovenste stukje, het heet FAB. FAB zal de 3D-structuur van het Ag
herkennen.
Een T-cel receptor bestaat uit een ⍺- en β-keten. De T-cel-receptor
herkent een lineair epitoop, dit wordt gepresenteerd door MHC-2. MHC-2
zit op Ag-presenterende cellen. De stretch van het epitoop is ongeveer 10
aminozuren lang.
We kunnen stellen dat 1 aminozuur ongeveer
100Da weegt.
Hapteen naar antigeen door er een drager-eiwit aan te hangen (zie
eerder), dit levert de T-cel epitoop voor de immuunrespons tegen hapteen
te versterken. Klinisch belang: ampicelline kan in het lichaam
uiteenvallen door hydrolyse tot een penicilloyl groep. Deze kan aan een
eiwit binden waardoor het meer immunogeen is en mogelijks een allergische reactie uitlokt.
C. Kruisreactie
Zie antigenen met allemaal verschillende epitopen op hun oppervlak. Pathogenen komen binnen en het dier zal Asn opwekken;
AB1 en AB2 tegen de epitopen op het oppervlak van de Agn. AB1 is niet kruisreactief, zal wel binden op Ag1 en Ag2 maar niet
op 3 want wordt niet herkend. AB2 zal wel op verschillende Agn
binden, dit is een kruisreactief As.
Dit komt redelijk vaak voor. Tussen verschillende albumines is er
ook vaak een kruisreactiviteit; als ze in het labo worden gebruikt kan
er dus een vals positief resultaat bekomen worden. Ook
hemoglobines tussen verschillende diersoorten: kruisreactiviteit.
Op bepaalde bacteriën die gevonden zijn in de darmflora zitten
dezelfde antigenen als bloedgroepantigenen. We weten niet hoe dit
komt, maar kan wel problemen geven bv. Bij een infectie bij de zeug
die Asn heeft opgewerkt en deze doorgeeft aan de big.
Ook pathogenen (virussen of pathogenen) zijn onderling verwant; Asn voor de ene kunnen ook binden op de andere.
Pathogenen met onverwante bacteriën; onverwachte kruisreacties.
Pathogenen met gastheerantigenen. Bv. Streptococcen met antigenen hart.
D. Antigeentypes
Ag wordt herkend door B-cel in 3D-structuur, wordt verwerkt. De B-cellen prolifereren in het germinaal centrum als ze hulp
krijgen van een T-cel. Dit is een normale immuunrespons. Ze co-stimuleren elkaar, je krijgt proliferatie van B-cellen die
uiteindelijk plasmacellen gaan worden en Asn met een hoge affiniteit. Dit zijn de T-cel dependent antigenen.
Er zijn ook T-cel onafhankelijke responsen (TI-1 en TI-2). Komt voor bij polyclonaal geactiveerde B-cellen; verschillende B-cellen
linken aan elkaar door een lang en repetitief Ag; er worden 2 B-cellen aan elkaar gelinkt. Ook repetitieve epitopen kunnen soms
een onafhankelijke respons uitlokken (TI-2). Bij deze respons wordt er vooral IgM gevormd, de affiniteit van de Asn zal laag zijn
en de plasmacellen zullen ook niet lang leven.
Pathogenen en hun antigenen
2
