Co jsou to hapteny?

By Dr. Maho Yokoyama, Ph.D.Reviewed by Kate Anderton, B.Sc. (Editor)

Antigeny jsou molekuly, které vyvolávají imunitní odpověď nebo se vážou na složky imunitního systému, jako jsou protilátky. Hapteny jsou malé molekuly, které také vyvolávají imunitní odpověď, ale jiným způsobem.

Novikov Aleksey |

Jak hapteny vyvolávají imunitní odpověď?

Na rozdíl od antigenů vyžadují hapteny další molekulu, než jsou schopny vyvolat imunitní odpověď. Tyto další molekuly se nazývají „nosiče“ a často se jedná o bílkoviny, na které se hapten pevně naváže; obvykle se jedná o kovalentní vazbu.

Vytvoření komplexu molekuly haptenu a nosiče způsobí, že se hapten stane imunogenním, což vede k tvorbě protilátek proti haptenu. Při druhé expozici mohou tyto protilátky rozpoznat a navázat se na stejný hapten v nepřítomnosti nosné molekuly. Ačkoli tedy hapteny potřebují nosnou molekulu, aby se staly imunogenními, jsou také antigenní, protože jsou schopny vázat se na protilátky nebo jiné složky imunitní odpovědi připravené komplexem haptenu a nosné molekuly.

Jaké druhy proteinů se vážou na hapteny?

Hapteny se často vážou na proteiny v krevním séru, například na albumin. Pokud je komplex haptenu a albuminu větší než 3 000 MW, stává se imunogenním. Imunitní odpověď vyvolaná komplexem haptenu a nosiče je zaměřena jak na nosič (v tomto případě albumin), tak na hapten.

Některé hapteny se mohou vázat na buněčné membrány, včetně červených krvinek. V tomto případě se pak molekula s buněčnou membránou nazývá „neoantigen“. Léky, jako je ibuprofen, mohou tvořit neoantigeny s červenými krvinkami. Po vyvolání imunitní reakce pak dochází k lýze neoantigenních červených krvinek (hemolytická anémie).

Objev haptenů

Experimenty Karla Landsteinera na počátku 20. století ukázaly, že sloučeniny jako m-aminobenzensulfonát jsou schopny vyvolat imunitní odpověď pouze tehdy, když jsou konjugovány s nosičem, například ovalbuminem.

Vznikl termín „haptenová odpověď“, který pochází z řeckého „haptein“ – připevnit. Tuto haptenickou reakci použil Landsteiner ke zkoumání toho, jak funguje vazba antigenu a protilátky, a v novější době se využívá při hledání vakcín proti infekčním chorobám.

Jak se farmaceutické léky stávají hapteny?

Farmaceutické léky jsou obvykle malé molekuly a mohou být hapteny, které se vážou na bílkoviny v krvi. Po vyvolání imunitní reakce to způsobí imunitní reakci na léčivo a ta může vést ke kožním erupcím nebo v závažných případech k anafylaktickému šoku.

Antibiotika

Peniciliny jsou skupinou antibiotik s beta-laktamovým jádrem, které dává sloučeninám jejich antibakteriální vlastnosti. Peniciliny mohou být rozkládány enzymy beta-laktamázami a mohou vést k tvorbě benzylpeniciloidních derivátů, které se pak mohou vázat na jiné bílkoviny a následně vyvolat imunitní reakci.

To je jedna z příčin nežádoucích imunitně zprostředkovaných reakcí při následné expozici peniciliny. Nežádoucí reakce jsou velmi nebezpečné a mohou zahrnovat kopřivku, astma, angioedém a v nejzávažnějších případech anafylaxi.

Cefalosporiny, mohou také vyvolat a imunitní odpověď jako hapten. I když v současné době nevíme, jak se cefalosporiny stávají haptenem, bylo zjištěno, že cefalosporiny třetí a čtvrté generace vedou s větší pravděpodobností k nežádoucí imunitní reakci než cefalosporiny první nebo druhé generace.

Anestetika

Halothan se začal používat kolem roku 1950 jako anestetikum. Je silný, nehořlavý a metabolizuje se na trifluoroacetylchlorid. Trifluoroacetylchlorid pak reaguje s proteiny v játrech za vzniku neoantigenu, a jakmile je vyvolána imunitní odpověď na tento neoantigen, pak následná expozice halothanu může vést k zánětu jater v důsledku aktivace této imunitní odpovědi.

Další čtení

• Všechen obsah o protilátkách
• Protilátky – co je to protilátka?
• Formy protilátek
• Protilátky v medicíně
• Struktura protilátek

Napsal

Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama je vědecký pracovník a autor vědeckých článků. Doktorát získala na univerzitě v Bathu ve Velké Británii na základě disertační práce v oboru mikrobiologie, kde aplikovala funkční genomiku na Staphylococcus aureus . Během doktorského studia Maho spolupracovala s dalšími vědeckými pracovníky na několika pracích a některé své vlastní práce dokonce publikovala v recenzovaných vědeckých časopisech. She also presented her work at academic conferences around the world.

Citations