Hauptunterschied – Hapten vs. Antigen
Immunologie ist ein weites Feld, das lehrt, die Art und Weise, in der ein Organismus reagiert, wenn er einem Fremdkörper ausgesetzt wird, zu identifizieren und zu bewerten und ihn vor der Invasion zu schützen. Die immunologischen Reaktionen sind sehr unterschiedlich, und es wurden verschiedene Abwehrmechanismen entdeckt, um das Phänomen zu erklären. Die immunologischen Reaktionen beginnen, wenn ein Wirtsorganismus einen bestimmten Organismus, eine bestimmte Zelle oder ein Partikel als fremde Einheit identifiziert. Diese Erkennung führt zu einer Reihe unterschiedlicher Reaktionsmechanismen, um die Fremdeinheit abzubauen oder zu eliminieren. Ein Antigen ist ein Fremdkörper oder ein Molekül, das das Immunsystem des Wirts veranlassen kann, spezifische Antikörper zu produzieren, um es zu zerstören. Ein Hapten ist eine andere Art von Antigen und fungiert daher als Fremderkennungsstelle, die an den Antikörper bindet. Es hat jedoch nicht die Fähigkeit, das Immunsystem des Wirts zu veranlassen, eine Immunreaktion hervorzurufen. Der Hauptunterschied zwischen dem Antigen und dem Hapten ist die Fähigkeit und die Unfähigkeit, eine Immunantwort zu erzeugen. Antigene sind in der Lage, immunogen zu sein, während Haptene nicht in der Lage sind, immunogen zu sein.
Was ist ein Hapten?
Haptene sind Verbindungen mit kleinem Molekulargewicht, die von Natur aus nicht immunogen, aber von Natur aus antigen sind. Dies deutet darauf hin, dass ein Hapten nur mit einem bestimmten Antikörper reagieren kann, aber keine Immunantwort auslösen kann. Um es immunogen zu machen, sollte das Hapten mit einem geeigneten Träger konjugiert werden. Daher ist ein Hapten im Wesentlichen ein unvollständiges Antigen. Der Träger, an dem das Hapten befestigt oder angeheftet ist, ist typischerweise ein Protein, wie etwa ein Albumin durch eine kovalente Bindung. Idealerweise ruft der Träger selbst keine Immunantwort hervor, aber sowohl das Hapten als auch der Träger können antigen sein.
Abbildung 02: Hapten
Das Konzept der Haptene wurde von Landsteiner eingeführt. Das Konzept der Haptene wird heute weithin beim Arzneimitteldesign und bei der Bewertung von Antikörperreaktionen unter verschiedenen Bedingungen verwendet. Viele Antibiotika und Anästhetika werden als Haptene entwickelt, und das klassische Beispiel ist die Entwicklung von Penicillin. Bei der Entwicklung von Penicillin werden die für die Wirkung erforderlichen Hauptmetaboliten mit Proteinen verknüpft, um das Antibiotikum immunogen zu machen.
Was ist ein Antigen?
Antigene sind molekulare Erkennungsstellen vieler Bakterien, Pilze, Viren, Staubpartikel und anderer zellulärer und nichtzellulärer Partikel, die vom Immunsystem des Wirts erkannt werden könnten. Die meisten Antigene sind auf der Zelloberfläche vorhanden. Chemisch können Antigene Proteine, Aminosäuren, Lipide, Glykolipide oder Glykoproteine oder Nukleinsäuremarker sein. Diese Moleküle besitzen die Fähigkeit, im Wirt eine Immunantwort hervorzurufen. Diese Immunantwort wird durch die Auslösung der Produktion von Antikörpern als entsprechende Folge bewirkt. Somit besitzen die Antigene sowohl antigene als auch immunogene Eigenschaften.
Abbildung 01: Antigene
Antigene sind hauptsächlich an der Auslösung der Produktion von B-Lymphozyten beteiligt, aus denen je nach Bedarf unterschiedliche Klassen von Immunglobulinen entstehen. Sobald die Antikörper vorhanden sind, binden sie an das Antigen auf der fremden Einheit. Nach dem spezifischen Bindungsprozess bilden sie Komplexe und die Fremdpartikel werden über verschiedene Mechanismen wie Agglutination, Präzipitation oder direktes Abtöten zerstört. Die Bindung von Antigen an Antikörper könnte auch die Aktivität von T-Lymphozyten auslösen, was die Immunantwort weiter verstärkt. Dies führt zur Aktivierung phagozytischer Mechanismen und damit zum vollständigen Abbau des Fremdpartikels.
Antigene, die derzeit unter In-vitro-Bedingungen synthetisiert und in immunologischen Testverfahren wie Enzyme Linked Immunosorbent Assays (ELISA) verwendet werden. Diese Tests werden häufig in der molekularen Diagnostik spezieller Gesundheitsmanifestationen eingesetzt, die aufgrund von übertragbaren oder nichtübertragbaren Krankheiten auftreten können.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Hapten und Antigen?
- Beide sind antigen.
- Beide sind auf äußeren Zelloberflächen von mikrobiellen Krankheitserregern und anderen Erregern vorhanden.
- Beide bilden einen Teil des Abwehrsystems zwischen Antigen und Antikörper.
- Beide können an den Antikörper binden.
- Beide binden über schwache Bindungen wie ionische Wechselwirkungen, H-Bindungen und hydrophobe Wechselwirkungen an den Antikörper.
Was ist der Unterschied zwischen Hapten und Antigen?
Hapten gegen Antigen |
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| Ein Hapten ist ein Molekül oder eine fremde Erkennungsstelle, die an einen Antikörper bindet, aber nicht in der Lage ist, das Immunsystem des Wirts zu veranlassen, eine Immunreaktion hervorzurufen. | Ein Antigen ist ein Fremdkörper oder ein Molekül, das die Fähigkeit hat, das Immunsystem des Wirts auszulösen, um eine Immunreaktion hervorzurufen, indem es an einen Antikörper bindet |
| Mechanismus | |
| Hapten bindet an einen Antikörper, hat aber nicht die Fähigkeit, das Immunsystem des Wirts zu veranlassen, eine Immunreaktion hervorzurufen. | Antigen bindet direkt an die produzierten Antikörper und löst eine Immunreaktion aus. |
| Reaktionstyp | |
| Haptenreaktionen sind nur immunogen. | Antigenreaktionen sind antigen und immunogen. |
| Konjugation mit Trägerproteinen | |
| Haptene konjugieren mit Trägermolekülen über kovalente Bindungsbildung. | Antigene konjugieren nicht mit einem Trägermolekül. |
| Verwendet | |
| Haptene werden in der Entwicklung von Antibiotika und Anästhetika verwendet. | Antigene werden in In-vitro-Techniken wie ELISA und für pharmakologische Zwecke verwendet. |
Zusammenfassung – Hapten vs. Antigen
Ein Antigen ist ein Fremdkörper oder ein Molekül, das das Immunsystem des Wirts veranlassen kann, spezifische Antikörper zu produzieren, um es zu zerstören. Ein Hapten ist ein unvollständiges Antigen, das ursprünglich nicht immunogen ist. Sowohl Antigene als auch Haptene haben die Fähigkeit, an Antikörper zu binden, aber nur Antigene sind in der Lage, eine Immunantwort hervorzurufen. Im Gegensatz dazu sollten Haptene immunogen gemacht werden, indem sie mit einem Trägermolekül wie einem Protein konjugiert werden. Diese beiden Moleküle haben breite Anwendungen sowohl unter in vitro- als auch unter in vivo-Bedingungen. Dies sind die Unterschiede zwischen Hapten und Antigen.
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