Procesul imun este declansat de antigen. Acesta este definit ca o substanta macromoleculara, cel mai adesea straina organismului, care este capabila sa declanseze un raspuns imun specific, adica sa creeze limfocite sensibilizate sau sa induca secretie de Ig specifice. La inducerea unui raspuns imun nu este implicata intreaga molecula de antigen ci numai anumite fragmente care poarta numele de determinant I locus / grupare / sitiis antigenic sau epitop. In general, epitopul este format dintr-o secventa de 5-20 aminoacizi sau unitati zaharice.
Antigenul complet este cel care poate induce el insusi un raspuns imun.
Antigenul incomplet (haptena), pentru a fi activ, are neie sa fie cuplat in prealabil cu un suport proteic.
Din punct de vedere chimic, antigenele cele mai puternice sunt cele proteice, glucidele sau lipidele fiind antigenice numai dupa legare cu un substrat proteic. Lumea microorganismelor (bacterii, virusuri etc.) constituie o foarte bogata sursa de antigene de diverse structuri.
In cele ce urmeaza r fi detailate doua tipuri mai particulare de antigene implicate in patologia reumatica.
O atentie speciala trebuie acordata antigenelor de histocompatibilitate, antigene care intervin in mod decisiv in procesul imun. Acestea au capatat o mare importanta mai ales de cand se practica transtul de organ, situatie care impune gasirea unei cat mai apropiate relatii genetice intre donator si primitor. in plus s-a observat incidenta mare a unor boli la populatia de un anumit tipar genetic, sustinand ideea predispozitiei genetice spre o anumita maladie. Exemplul spondilitei anchilozante intalnita cu o mare incidenta la indivizii grupului HLA B27 este sugestiv.
Sinteza tuturor proteinelor din organism se face dupa o informatie cuprinsa in materialul nuclear aranjat in cromozomi. intre proteinele structurale se deosebesc unele care sunt caracteristice fiecarui individ, oferindu-i acestuia o identitate particulara. Fiind proteine, ele sunt deci antigenice si sunt determinante in acceptarea sau respingerea grefelor de organ, deoarece mobilizeaza sau nu aparatul imun ce le recunoaste ca structuri proprii sau straine. Aceste proteine structurale, specific individuale, au primit din aceasta cauza denumirea de antigene de histocompatibilitate.
Informatia necesara sintezei lor se gaseste intr-o zona a bratului scurt al cromozomului 6, zona care a fost denumita generic complex major de histocompatibilitate (MCH = Major Histocompatibility Complex). La om ea este mentionata cu denumirea de HLA (Human Lymphocyte Antigens, alta semnificatie fiind Human Leucocyte Antigens), deoarece markerii serologici au fost identificati prima oara pe limfocite. Zona este compusa din patru loci principali inserati astfel de la periferie spre centromer: A, C, B, D (.1.1). in interiorul regiunii cromozomiale HLA se inscriu si genele de control ale sintezei componentelor 2 si 4 si a factorului B properdinic din proteinele sistemului complementului, genele unor enzime (21 hidroxilaza sistemului citocromic P-450), ale TNF (tumor necrosis factor a si P) si altele. Antigenele generate de genele locilor A, C si B sunt considerate antigene majore sau de clasa I, iar cele formate de genele grupului D (DP, DQ si DR) sunt de clasa a Ii-a. Deoarece antigenele de clasa I pot fi identificate cu usurinta serologic ele au fost denumite si antigene SD (Serologically Defined), iar cele de clasa a Ii-a detecile prin cultura mixta de limfocite, poarta si numele de antigene LD (Lymphocyte Defined). Se mai descriu si antigene de clasa a IH-a care sunt proteine ale sistemului complement. Ele isi au genele in intervalul dintre HLA clasa I si cele de clasa a II-a.
Genele sistemului HLA dicteaza deci sinteza de glicoproteine care determina identitatea antigenica a organismului. Aceste glicoproteine se gasesc pe suprafata tuturor celulelor, dar densitatea lor este diferita la diversele tipuri de celule. Ea este, de asemenea, variabila in timp, in functie de expunerea celulei la diverse substante activatoare. Cele mai multe antigene HLA sunt exprimate pe celulele splenice si trombocite, iar cele mai putine se gasesc pe celulele din creier. Intre ele, in ordine descrescatoare se inscriu celulele pielii, pulmonului, rinichiului, ficatului, cordului, celula endoteliala corneana. Hematiile nu au antigene HLA probabil pentru ca sunt celule fara nucleu. Trombocitele, desi sunt elemente urate anucleate, sunt de fapt zone periferice membranare ale unei celule cu nucleu foarte mare si activ, megacariocitul, explicand astfel bogatia in antigene HLA.
Cele doua clase de HLA au o distributie diferentiata pe celulele organismului.
Fiecare locus cromozomial (A, C, B sau D) si in consecinta fiecare glicoproteina corespunzatoare, se gaseste in diverse variante structurale (alele) care au fost marcate prin cifre. De exemplu HLA - A4 (A = locus, 4 = alela, varianta). Alelele locusului care nu au fost inca recunoscute oficial poarta insemnul w (workshop), de exemplu HLA Cw3. Trebuie subliniat faptul ca atat locusul cromozomial cat si proteina structurala care ii corespunde sunt insemnate identic, purtand aceleasi litere si cifre. in prezent locusului HLA A i s-au identificat 24 alele, locusului C 11 variante, locusului B, 52 alele. Zona locusului D este codificata de gene din trei subregiuni (DR, DQ, DP), fiecare prezentand 20, 9 si respectiv 6 variante alelice. in plus, unele antigene HLA D nu sunt produsul unor gene specifice, ci sunt rezultatul unor combinatii genetice codificate de locii celor trei regiuni majore ale zonei D. Ele sunt in numar de 26. Regiunea D mai are si trei subregiuni minore (DX, DN, DO) ce constau din 1-2 gene ale caror produse nu sunt cunoscute in prezent, din care cauza sunt considerate pseudogene. Astfel numarul combinatiilor antigenice posibile este urias (cel putin 24x52xllx20x 9 x 6 x 26).
Fiecare persoana prezinta antigene HLA mostenite de la mama (jumatate) si de la tata (jumatate).
Structura generala a antigenelor glicoproteice HLA este de doua tipuri. Elementele fiecarui tip sau clasa se deosebesc intre ele prin structura chimica.
Antigenele din clasa I (sinteza dictata de locii A, C si B) care se afla pe suprafata tuturor celulei\'.r nucleate si a trombocitelor au o foarte mare putere antigenica. Ele sunt principalele antigene recunoscute in timpul reactiei de expulzie a grefei. Din acest motiv se mai numesc si antigene majore de histocompatibilitate. in citoliza mediata celular (corespondentul in vitro al expulziei de grefa) celulele K (killer) recunosc si au drept tinta antigenele clasei I. Aceste antigene sunt compuse din doua lanturi moleculare. Unul, lantul a, considerat si lant greu, este o glicoproteina a carei structura este determinata de genele amintite ale sistemului HLA (A, C si B).
Cealalta componenta, lantul b socotit si lant usor, este o b2
Locusul D codifica sinteza anti genelor din clasa a II-a. Acestea se afla pe suprafata limfocitelor B si T activate, e limfocitelor T in repaus (cantitate redusa), a monocitelor/macrofagelor, a celulelor Langerhans din piele, a unor celule endoteliale (dupa activare), enterocite vibzitare, celulele epiteliale ale cailor respiratorii etc. Antigenele din clasa a II-a sunt compuse, de asemenea, din doua lanturi polipeptidice (a si p) unite necovalent, ambele ancorate in membrana celulei. Lantul a are o structura foarte putin variabila. Lantul b are un polimorfism accentuat. El contine majoritatea epitopilor HLA (. 1.2). Expresia moleculelor HLA din clasa a Ii-a este amplificata de unele citokine ca IFN-y, IL-4, IL-l3, TNF a si b si este deprimata de PGE2. In derularea procesului imun moleculele HLA clasa a H-a se recunosc cu moleculele CD4 de pe unele limfocite T.
Produsele regiunii HLA D sunt implicate in prezentarea antigenului de catre macrofag limfocitului si in procesul de colaborare intre celulele imunocompetente in timpul procesului imun.
Moleculele HLA din clasa I se evidentiaza la majoritatea celulelor, dar cu predilectie pe limfocite si macrofage. IFN a si b le amplifica sinteza si exprimarea pe membrana. in timpul raspunsului imun ele au ca pereche de recunoastere moleculele CD8 ce caracterizeaza unele limfocite T.
O alta categorie de antigene care merita o atentie deosebita, fiind frecvent implicate si relatate in bolile autoimune sunt antigenele nucleare. Determinarea anticorpilor a caror formare este indusa de antigenele nucleare are deseori valoare diagnostica importanta. Dintre elementele cu putere antigenica se numara constituenti ai cromatinei ca si enzime de localizare nucleara.
Cromatina este materialul cromozomial extras din nucleu. Ea este compusa din molecule foarte lungi de DNA dublu catenar, proteine mici bazice denumite, histone, proteine nehistonice (acide) si foarte putin RNA.
Histonele sunt heterogene din punct de vedere chimic, diversele tipuri fiind marcate HI, H2A, H2B, H3, H4. Octameri de histone [(2H3-2H4) +2(H2A-H2B)J formeaza particule discoidale (nucleosomi) pe care se infasoara cate doua ture de DNA. Firul foarte lung de DNA aglomereaza nucleozomii, in a caror conectare un rol important il joaca histona HI. Astfel histonele (puternic cationice) fixeaza ferm si nespecific DNA (puternic anionic) (.1.3). Daca DNA este o substanta foarte slab antigenica, alipirea la histone ii sporeste foarte mult aceasta proprietate. Structurile cromatiniene reprezinta o tinta majora pentru raspunsul autoimun, indicand o varietate larga de anticorpi, fata de DNA, histone, complexe DNA-histone, anticorpi care apar predominant in lupusul eritematos sistemic sau in alte boli de colagen. Dintre proteinele nehistonice care induc formare de autoanticorpi, cele marcate HMG (High Mobility Group) 14 si 17 se intalnesc in aceeasi boala.In metafaza, moleculele de DNA sunt puternic comprimate (de circa 8000 de ori), generand cromozomi ale caror cromatide surori sunt conectate de un centromer care induce formare de anticorpi in sclerodermie si in sindromul CREST.
O alta structura nucleara ce ofera o gama larga de antigene este nucleolul, loc de sinteza si asamblare a subunitatilor ribozomale. Aici se gasesc cateva sute de polipeptide diferite si multe molecule mici de RNP (small nucleolar RNP -snRNP), toate avand capacitati antigenice. Intre acestea sunt de mentionat cele marcate UI, U2, U3, U4, U5, U6 si altele.In timpul diviziunii celulare nucleolii dispar, suportul material gasindu-se langa cromozomi in zone denumite NOR (Nucleous Organizing Regions). in afara de NOR se mai cunosc si alte antigene nucleolare care se evidentiaza in timpul fazelor ciclului celular, ca proteinele Ki, PCNA/cyclin (Proliferating Cell Nuclear Antigen), Ma (prezenta la 20% dintre bolnavii cu lupus forma severa). Proteinele nehistonice nucleare au rol structural sau functional in reglarea expresiei genetice sau sunt enzime. Ele pot deveni antigenice.
Dintre enzime trebuie retinute cateva care au proprietatea de a induce formarea de anticorpi intalniti frecvent in patologia reumatica. RNA polimerazei-l (enzima care de fapt este localizata in nucleol unde transcrie rRNA) i s-au identificat anticorpi corespunzatori in sclerodermie. Dintre polimerazele DNA, cea denumita DNA topoizomeraza-l (identificata cu antigenul Scl-70) induce formarea de anticorpi specifici sclerodermiei. O alta enzima cu capacitati antigenice este si aminoacil-transferaza.
O alta categorie de antigene intalnite in bolile reumatice sunt localizate in citoplasma si sunt constituite tot din molecule mici de RNP (small cytoplasmic RNP - scRNP). Intre ele se numara cele marcate Ro, Jo 1, SRP (Signal Recognition Partide), ultima fiind implicata in transmiterea unor mesaje genetice la nivel de mRNA.
In ultimul timp s-a descris o specie particulara de antigene denumite in mod generic superantigene. Acestea spre deosebire de antigene nu sunt fagocitate si prelucrate de macrofage. Ele au capacitatea de a se fixa pe molecule de pe exteriorul celulei, atasandu-se de MHC clasa a H-a de pe macrofag si de lantul P al receptorului pentru antigen de pe limfocitul T (T Cell Receptor = TCR).
Astfel sunt activate mult mai multe limfocite (1-l0% dintre limfocitele T periferice) decat sunt activate in mod clasic cu un antigen obisnuit care este initial fagocitat si apoi prelucrat de macrofag. In cazul stimularii imune prin superantigene eliberarea de limfokine este foarte abundenta cu toate consecintele clinice majore. In clasa superantigenelor se numara unele toxine bacteriene si unele proteine retrovirale (.1.4).
Dupa penetrarea in organism, antigenele exogene au trei posibilitati de acces la celulele imunocompetente. Cand antigenul ajunge direct in sange, el este transportat in splina, unde, in urma contactului cu macrofagele si limfocitele locale, r rezulta elementele efectoare, anticorpii sau limfocitele sensibilizate.
Cand antigenul are acces pe cale cutanata sau subcutanata, acesta fie liber, fie captat de celule Langerhans este transportat spre ganglionul limfatic de drenaj. Aici se realizeaza procesul imun, iar elementele efectoare sunt transportate in sange prin canalul toracic si difuzate apoi in tot organismul.
Accesul antigenului pe calea mucoasei gastrointestinale sau respiratorii determina efectuarea procesului imun chiar in tesutul limfatic localizat aici. Anticorpii r actiona local, iar limfocitele B sau T r putea migra si spre alte locuri de rezidenta.
