Cosa sono gli Hapten?

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

Gli antigeni sono molecole che provocano una risposta immunitaria o si legano a componenti del sistema immunitario, come gli anticorpi. Gli apteni sono piccole molecole che provocano anch’esse una risposta immunitaria, ma in modo diverso.

Novikov Aleksey |

Come gli apteni provocano una risposta immunitaria?

A differenza degli antigeni, gli apteni richiedono una molecola aggiuntiva prima di essere in grado di suscitare una risposta immunitaria. Queste molecole aggiuntive sono chiamate “carrier” e sono spesso proteine a cui l’aptene si lega strettamente; questo è di solito un legame covalente.

La formazione del complesso molecola aptene-carrier fa sì che l’aptene diventi immunogenico, con conseguente produzione di anticorpi anti-hapten. Alla seconda esposizione, questi anticorpi possono riconoscere e legarsi allo stesso apteno in assenza della molecola portante. Quindi, anche se gli apteni hanno bisogno di una molecola carrier per diventare immunogenici, sono anche antigenici in quanto sono in grado di legarsi agli anticorpi o ad altri componenti della risposta immunitaria innescata dal complesso aptene-molecola carrier.

Quali tipi di proteine si legano agli apteni?

Gli apteni si legano spesso alle proteine del siero del sangue, come l’albumina. Se il complesso aptene-albumina è più grande di 3.000 MW, diventa immunogenico. La risposta immunitaria suscitata dal complesso aptene-carrier si rivolge sia al carrier (in questo caso, l’albumina) che all’aptene.

Alcuni apteni possono legarsi alle membrane cellulari, compresi i globuli rossi. In questo caso, la molecola cellulare viene chiamata “neoantigene”. Farmaci come l’ibuprofene possono formare neoantigeni con i globuli rossi. Una volta che una risposta immunitaria è suscitata, e questo poi porta alla lisi dei globuli rossi neoantigeni (anemia emolitica).

La scoperta degli apteni

Gli esperimenti di Karl Landsteiner all’inizio del XX secolo dimostrarono che composti come l’m-aminobenzene solfonato erano in grado di suscitare una risposta immunitaria solo se coniugati a un vettore, come l’ovoalbumina.

Fu coniato il termine “risposta aptenica”, che deriva dal greco “haptein” – fissare. Questa risposta apfenica fu usata da Landsteiner per esplorare il funzionamento del legame antigene-anticorpo, e in tempi più recenti è stata usata nella ricerca di vaccini contro le malattie infettive.

Come diventano apteni i farmaci farmaceutici?

I farmaci farmaceutici sono in genere piccole molecole e possono essere apteni che si legano alle proteine nel sangue. Una volta che la risposta immunitaria è suscitata, questo provoca una reazione immunitaria al farmaco e questo può portare a eruzioni cutanee o shock anafilattico in casi gravi.

Antibiotici

Le penicilline sono un gruppo di antibiotici con un nucleo beta-lattamico, che dà ai composti le loro proprietà anti-batteriche. Le penicilline possono essere scomposte dagli enzimi beta-lattamasi e possono portare alla produzione di derivati benzilpenicilloilici, che possono poi legarsi ad altre proteine e quindi suscitare una risposta immunitaria.

Questa è una delle cause delle reazioni avverse immunomediate dopo l’esposizione successiva alle penicilline. Le reazioni avverse sono altamente pericolose e possono variare da orticaria, asma, angioedema e, nei casi più gravi, anafilassi.

Le cefalosporine possono anche suscitare una risposta immunitaria come apteni. Mentre attualmente non sappiamo come le cefalosporine diventano apteni, è stato notato che le cefalosporine di terza e quarta generazione hanno maggiori probabilità di provocare una reazione avversa immuno-mediata piuttosto che le cefalosporine di prima o seconda generazione.

Anestetici

L’alotano fu usato intorno agli anni 50 come agente anestetico. È potente, non infiammabile e metabolizzato in cloruro di trifluoroacetile. Il cloruro di trifluoroacetile reagisce poi con le proteine nel fegato per formare un neoantigene, e una volta che la risposta immunitaria a questo neoantigene è suscitata, la successiva esposizione all’alotano può portare all’infiammazione del fegato attraverso l’attivazione di questa risposta immunitaria.

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Scritto da

Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama è un ricercatore e scrittore scientifico. Ha ottenuto il suo dottorato di ricerca presso l’Università di Bath, Regno Unito, dopo una tesi nel campo della microbiologia, dove ha applicato la genomica funzionale allo Staphylococcus aureus. Durante i suoi studi di dottorato, Maho ha collaborato con altri accademici su diversi articoli e ha anche pubblicato alcuni dei suoi lavori in riviste scientifiche peer-reviewed. She also presented her work at academic conferences around the world.

Citations