Concetti Chiave
- Gli antigeni come AgA, con più epitopi, possono indurre la produzione di anticorpi specifici per ciascun epitopo. Cross-reazioni possono avvenire con antigeni diversi che condividono determinanti comuni.
- La formazione del complesso antigene-anticorpo è influenzata dalle concentrazioni di antigene e anticorpo, con un aumento dei complessi in volumi di reazione più bassi.
- Fattori ambientali come pH, temperatura e concentrazione salina influenzano l'affinità tra antigene e anticorpo, modificando le cariche dei gruppi reagenti.
- Le interazioni antigene-anticorpo dipendono da legami non covalenti, tra cui forze elettrostatiche, legami idrogeno, forze di Van der Waals e forze idrofobiche.
- La distanza tra epitopo e paratopo è cruciale per l'efficacia delle interazioni, con variazioni in base al tipo di legame non covalente coinvolto.
Indice
Produzione di anticorpi specifici
Considerando un antigene AgA costituito da più epitopi X, Y e Z (molecola grande, non un aptene), esso favorirà la produzione di anticorpi anti-X, anti-Y e anti-Z.
Ci possono essere poi altri antigeni (per esempio AgB) in grado di presentare qualche determinante in comune con AgA, supponiamo Y. Perciò si potrà verificare una cross-reazione (o reazione crociata) mettendo a contatto l’AgB con gli anticorpi prodotti immunizzando l’organismo con l’AgA, la cui intensità sarà comunque minore rispetto all’interazione con l’AgA. Invece altri antigeni, come l’AgC, che non ha nessun determinante antigenico in comune con l’AgA, non daranno luogo a nessuna reazione con gli anticorpi prodotti immunizzando l’organismo con l’AgA.
Principi delle interazioni biochimiche
In queste interazioni biochimiche intervengono dei principi di
• Ogni variazione di concentrazione dell’anticorpo (Ab) o dell’antigene (Ag) genererà una variazione della concentrazione del complesso Ag-Ab, naturalmente se c’è abbastanza tempo per raggiungere uno stato di equilibrio e se nessun reagente è limitante.
• Se le stesse quantità sia di Ag che di Ab reagiscono in volumi più bassi, la quantità di complessi che si formano aumenta, mentre se il volume di reazione viene aumentato, la quantità di complessi che si formerà sarà minore. (Nota: è la concentrazione, e non la quantità assoluta di ciascun reagente, che entra nella legge d’azione di massa)
Influenza delle condizioni ambientali
Occorre tenere conto che il pH, la temperatura e la concentrazione salina influenzano le interazioni, perché ci possono essere dei gruppi terminali le cui cariche possono variare. Quindi, per ogni singola condizione di pH, temperatura e concentrazione salina, il rapporto tra il complesso Ag-Ab e il prodotto delle concentrazioni dei singoli reagenti è sempre costante. Quindi queste tre variabili influenzano l’affinità dell’Ag per l’Ab in funzione della natura dei gruppi che reagiscono (epitopo e paratopo). Ad esempio, se le interazioni dominanti sono ioniche, un aumento della concentrazione salina diminuirà l’affinità.
Tipi di legami nella reazione
La reazione Ag-Ab è basata su legami non covalenti che tengono insieme il complesso, come ad esempio:
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A seconda del tipo di interazione, sarà importante anche la distanza tra i gruppi: ad esempio nelle interazioni idrofobiche occorre che paratopo ed epitopo siano molto vicini; questa distanza può aumentare progressivamente per le forze di Van der Waals, forze elettrostatiche e legami idrogeno, essendo questi dei legami più forti. Queste interazioni sono molto importanti perché anche se queste forze attrattive prese singolarmente sono più deboli rispetto al legame covalente, un gran numero di queste possono risultare in un’ elevata energia di legame.
Domande da interrogazione
- Quali sono le conseguenze della presenza di epitopi comuni tra diversi antigeni?
- Come influenzano le condizioni ambientali la reazione antigene-anticorpo?
- Qual è l'importanza delle forze non covalenti nella reazione Ag-Ab?
- In che modo la concentrazione dei reagenti influisce sulla formazione del complesso Ag-Ab?
La presenza di epitopi comuni tra antigeni, come Y tra AgA e AgB, può portare a una cross-reazione, sebbene l'intensità sia minore rispetto all'interazione con l'antigene originale.
Il pH, la temperatura e la concentrazione salina influenzano l'affinità tra antigene e anticorpo, poiché possono alterare le cariche dei gruppi terminali coinvolti nelle interazioni.
Le forze non covalenti, come forze elettrostatiche, legami idrogeno, forze di Van der Waals e forze idrofobiche, sono cruciali per mantenere il complesso Ag-Ab, poiché un gran numero di queste interazioni può generare un'elevata energia di legame.
La concentrazione dei reagenti è fondamentale; una maggiore concentrazione in volumi ridotti aumenta la formazione di complessi Ag-Ab, mentre volumi maggiori riducono la quantità di complessi formati.
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