Antigene

Un antigene è una molecola o una parte di essa riconosciuta dal sistema immunitario come non-self, dunque estranea all'organismo stesso. Qualora gli antigeni venissero, dopo la rilevazione, attaccati dal sistema immunitario prendono il nome di immunoantigeni o immunogeni.

In linea generale, qualsiasi molecola non-self è classificabile come antigene anche se il sistema immunitario è specializzato nel riconoscere speciali strutture proteiche, sequenze di DNA o RNA e, in generale, tossine.

Il sistema immunitario dei vertebrati superiori è capace, oltre al riconoscimento di molecole estranee, di valutare lo "stato di salute" delle cellule dell'organismo stesso. Ad esempio, la presenza di una cellula infetta da un virus è, generalmente, rilevata dalle cellule del sistema immunitario che provvedono alla neutralizzazione.

Struttura di un antigene

Sebbene non esista una struttura ideale di un antigene, è statisticamente possibile affermare che la maggior parte di essi possiedono natura proteica. Ad esempio, particolari strutture presenti nella membrana cellulare, ad esempio le proteine di membrana, parti della parete cellulare, strutture e protusioni della cellula batterica (flagelli o fimbrie) rappresentano strutture proteiche dall'alto valore e potenziale antigenico, riconoscibili dal sistema immunitario.

Superantigeni batterici

Alcuni batteri sono capaci di veicolare nell'organismo una serie di antigeni, presenti sulle tossine, che non sono "agganciati" dagli anticorpi di superficie dei linfociti T in modo convenzionale, cioè nella tasca formata dai due segmenti variabili, ma si legano tra il complesso maggiore di istocompatibilità di seconda classe (MHC-II) e un frammento variabile. I superantigeni batterici, per questa ragione, sono capaci di modulare un massiva attivazione linfocitaria rispetto a quanto potrebbe stimolare un antigene normale. Si stima che un superantigene possa attivare il 25% di tutta la popolazione linfocitaria, portando a un enorme scompenso immunologico, a febbre elevata e, in casi particolare, allo scompenso multiorgano. La presenza di un superantigene batterico è, quasi sempre, motivo di preoccupazione nell'ambito della microbiologia medica e clinica.

Antigene e superantigene
Schematizzazione dell'aggancio dell'antigene e del superantigene.

I superantigeni sono elementi caratteristici degli Stafilococchi e degli Streptococchi.

Epitopo

L'epitopo rappresenta la parte dell'antigene effettivamente capace di scatenare una risposta immunitaria poiché, a livello della zona epitopale, avviene il riconoscimento dell'antigene da parte dell'anticorpo. Per questo motivo, un antigene può avere più avere più di un epitopo e gli anticorpi possono riconoscere, a livello dell'antigene, più zone determinate proprio dall'epitopo.

La differenza tra antigene ed epitopo deve essere chiara per comprendere il funzionamento generale del sistema immunitario. L'antigene rappresenta la molecola,  ad esempio una proteina o una sua subunità, mentre l'epitopo rappresenta la parte della molecole effettivamente riconosciuta da un anticorpo. Più epitopi possono essere presenti sulla stessa struttura antigenica ed essere, di conseguenza, rilevati da altrettanti anticorpi.

Relazione tra antigene e anticorpo

Il sistema immunitario rileva gli antigeni grazie all'espressione degli anticorpi (o immunoglobuline) di membrana o immunoglobuline del siero. In altre parole, gli anticorpi sono capaci di rilevare in modo preciso e netto gli antigeni presenti nel torrente sanguigno e iniziare, o coadiuvare, la reazione immunitaria.

La relazione tra un antigene e il suo anticorpo è univoca, poiche ciascun anticorpo è specifico soltanto per il suo antigene anche se, in rari casi, è possibile valutere dei fenomeni di cross-reazione tra antigeni e altri anticorpi.

Rilevamento degli antigeni in immunoistochimica

Nella ricerca scientifica, sia di laboratorio che di diagnostica è necessario valutare la presenza di uno o più antigeni all'interno di un campione. Le tecniche di immunoistochimica sono utilizzate per la rilevazione specifica degli antigeni e fanno uso di anticorpi marcati specifici per l'antigene (anticorpo primario) o anticorpi primari non marcati che sono attaccati da anticorpi marcati (anticorpi secondari).

Anticorpo primario e anticorpo secondario
Anticorpi primari e secondari. In una reazione di immunoistochimica un anticorpo primario lega direttamente l'antigene, mentre un anticorpo secondario lega l'anticorpo primario (non marcato) che ha legato l'antigene.

Percorso di immunologia

Introduzione all'immunologia: Sistema immunitario.
Cellule del sistema immunitario: Linfociti, macrofagi.
Risposta immunitaria: Antigene, anticorpo ed epitopo dell'antigene, aptene.
Introduzione alla vaccinazione: Vaccino, richiamo del vaccino, sicurezza dei vaccini.

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