Epitopo: caratteristiche, tipi e funzioni

Un epitopo, noto anche come determinante antigenico, è il sito specifico di legame dell'antigene o immunogeno con l'anticorpo o il recettore di una cellula del sistema immunitario.

Per comprendere questo concetto, si deve descrivere che un immunogeno è una macromolecola in grado di indurre una risposta immunitaria, cioè una sostanza esogena o endogena che l'organismo riconosce come sostanza estranea o meno, essendo in grado di stimolare l'attivazione cellulare B e T.

Inoltre, può legarsi ai componenti del sistema immunitario generati. Nel caso dell'antigene, ha anche determinanti antigenici o epitopi capaci di legarsi agli anticorpi e alle cellule immunitarie, ma non genera una risposta immunitaria.

La realtà è che l'immunogeno funge da antigene, ma non tutti gli antigeni si comportano come un immunogeno. Tuttavia, nonostante queste differenze, come altri autori, l'argomento sarà continuato usando il termine antigene come sinonimo di immunogeno.

Quindi, sotto questa riflessione viene descritto che la risposta immunitaria genererà la formazione di anticorpi specifici che andranno alla ricerca dell'antigene che li ha originati, per formare un complesso antigene-anticorpo, la cui funzione è quella di neutralizzare o eliminare l'antigene.

Quando l'anticorpo trova l'antigene, si lega ad esso in un modo specifico, come una chiave con il suo blocco.

Unione dell'epitopo al paratope

Il legame epitopico può verificarsi con anticorpi liberi o legati a una matrice extracellulare.

Il sito dell'antigene che viene contattato con l'anticorpo è chiamato un epitopo e il sito dell'anticorpo che si lega all'epitopo è chiamato paratopo. Il paratopo si trova sulla punta della regione variabile dell'anticorpo e sarà in grado di legarsi a un singolo epitopo.

Un'altra forma di legame è quando l'antigene viene processato da una cellula che presenta l'antigene e questo espone i determinanti antigenici sulla sua superficie, che si legherà ai recettori delle cellule T e B.

Queste regioni leganti specifiche già citate sopra chiamate epitopi sono formate da specifiche sequenze amminoacidiche complesse, in cui il numero di epitopi rappresenta la valenza dell'antigene.

Ma non tutti i determinanti antigenici presenti inducono una risposta immunitaria. Pertanto, è noto come immunodominanza al piccolo sottogruppo di potenziali epitopi (TCE o BCE) presenti in un antigene in grado di suscitare una risposta immunitaria.

Riconoscimento di epitopi da parte delle cellule B e T.

Se l'antigene è libero, gli epitopi hanno una configurazione spaziale, mentre se l'antigene è stato processato da una cellula che presenta l'antigene, l'epitopo esposto avrà un'altra conformazione, pertanto è possibile distinguere diversi tipi.

Le immunoglobuline di superficie legate alle cellule B e gli anticorpi liberi riconoscono gli epitopi di superficie degli antigeni nella loro forma tridimensionale nativa.

Mentre le cellule T riconoscono epitopi di antigeni che sono stati processati da cellule specializzate (antigene che presentano) che sono accoppiati a molecole del complesso maggiore di istocompatibilità.

Tipi di epitopi

- Epitopi continui o lineari: brevi sequenze di aminoacidi contigui di una proteina.

- Epitopi discontinui o conformazionali: esiste solo quando la proteina è piegata in una particolare conformazione. Questi epitopi conformazionali sono composti da amminoacidi che non sono contigui nella sequenza primaria, ma che sono posti in stretta prossimità all'interno della struttura della proteina piegata.

Epitopi nella formazione di vaccini

I vaccini basati su epitopi permetteranno di gestire meglio la cross-reattività desiderata e indesiderata.

I linfociti T svolgono un ruolo importante nel riconoscimento e nella successiva eliminazione dei tumori e dei patogeni intracellulari.

L'induzione delle risposte delle cellule T epitopee specifiche può aiutare nell'eliminazione di malattie per le quali non esistono vaccini convenzionali.

Sfortunatamente, la mancanza di semplici metodi disponibili per identificare gli epitopi principali delle cellule T, l'alto tasso di mutazioni di molti patogeni e il polimorfismo HLA hanno ostacolato lo sviluppo di vaccini efficaci basati su epitopi di cellule T, o almeno indotte da epitopi.

Attualmente stiamo studiando gli strumenti di bioinformatica insieme ad alcuni esperimenti con le cellule T per identificare gli epitopi di queste cellule trattate naturalmente da diversi agenti patogeni.

Si ritiene che in futuro queste tecniche accelereranno lo sviluppo di vaccini basati su epitopi di cellule T di nuova generazione contro diversi patogeni.

Tra gli agenti patogeni ci sono alcuni virus, come il virus dell'immunodeficienza umana (HIV) e il virus del Nilo occidentale (WNV), batteri come Mycobacterium tuberculosis e parassiti come il Plasmodium.

Epitopi come determinanti del tumore

È stato dimostrato che i tumori possono indurre risposte immunitarie, infatti alcuni esperimenti condotti con tumori chimicamente indotti hanno rivelato una risposta immunitaria contro quel tumore, ma non contro altri tumori prodotti dallo stesso carcinogeno.

Nel frattempo, i tumori indotti dai virus oncogeni si comportano in modo diverso, perché sulla superficie di tutte le cellule neoplastiche che hanno il genoma del virus si elaborano peptidi virali, in modo tale che le cellule T generate contro un tumore reagiranno in modo incrociato con tutte le cellule altri prodotti dallo stesso virus.

D'altra parte, sono stati identificati numerosi epitopi saccaridici associati al comportamento del tumore e alla regolazione della risposta immunitaria, in modo che in questo momento stiano guadagnando interesse a causa del loro potenziale utilizzo in vari aspetti, come il terapeutico, profilattico e diagnostico .

Epitopi criptici

Le cellule presentanti l'antigene possiedono auto-epitopi generalmente in alta concentrazione legati a molecole del complesso maggiore di istocompatibilità.

Questi hanno una funzione molto importante, poiché stimolano i meccanismi naturali per l'eliminazione delle cellule T autoreattive, attraverso un processo chiamato selezione negativa.

Questo processo consiste nel rilevare cellule T in via di sviluppo in grado di reagire contro i propri antigeni. Una volta identificate, queste cellule vengono eliminate attraverso un processo di morte cellulare programmato chiamato apoptosi. Questo meccanismo previene le malattie autoimmuni.

Tuttavia, gli auto-epitopi che esistono in quantità molto piccole in una cellula presentatrice di antigeni sono chiamati criptici, perché non sono in grado di eliminare le cellule T autoreattive, permettendo loro di passare nella circolazione periferica e produrre autoimmunità.

riferimento

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