AntigenAntigen--ImmunogenImmunogen--HaptenHapten

Dr Tetty Aman Nasution MMedScDr Tetty Aman Nasution MMedScDr.Tetty Aman Nasution,MMedScDr.Tetty Aman Nasution,MMedScDepartemen MikrobiologiDepartemen MikrobiologiFakultas Kedokteran USUFakultas Kedokteran USU

DefinitionsDefinitionsDefinitionsDefinitionsAntigen (Ag)Antigen (Ag) : A substance : A substance Antigen (Ag)Antigen (Ag) : A substance : A substance that reacts with the products of a that reacts with the products of a

ifi i ifi i specific immune responsespecific immune responseBahan yang dapat menstimulasi Bahan yang dapat menstimulasi y g py g prespon imun spesifik atau bahan respon imun spesifik atau bahan yang dapat berekasi dengan yang dapat berekasi dengan yang dapat berekasi dengan yang dapat berekasi dengan Antibodi (Ab)Antibodi (Ab) yang sudah adayang sudah ada

DefinitionsDefinitionsDefinitionsDefinitionsSecara fungsionil Ag dibagi : Secara fungsionil Ag dibagi : Secara fungsionil, Ag dibagi : Secara fungsionil, Ag dibagi : Immunogen & HaptenImmunogen & HaptenImmunogen Immunogen : A substance that : A substance that induces a specific immune induces a specific immune ppresponseresponseBahan yang dapat menimbulkan Bahan yang dapat menimbulkan Bahan yang dapat menimbulkan Bahan yang dapat menimbulkan respon imun spesifikrespon imun spesifik

DefinitionsDefinitionsDefinitionsDefinitionsImmunogen juga sebagai Ag Immunogen juga sebagai Ag Immunogen juga sebagai Ag Immunogen juga sebagai Ag yang dapat menstimulasi yang dapat menstimulasi sistem imun dengan sangat sistem imun dengan sangat kuat (sebagai imunitas kuat (sebagai imunitas kuat (sebagai imunitas kuat (sebagai imunitas protektif terhadap organisme protektif terhadap organisme

th )th )pathogen)pathogen)

DefinitionsDefinitionsDefinitionsDefinitionsHaptenHapten : A substance that is : A substance that is HaptenHapten : A substance that is : A substance that is nonnon--immunogenic but which immunogenic but which can react with the products of can react with the products of can react with the products of can react with the products of a specific immune responsea specific immune responseMolekul yg dapat bereaksi dgn Molekul yg dapat bereaksi dgn Ab, tetapi tidak dapat Ab, tetapi tidak dapat Ab, tetapi tidak dapat Ab, tetapi tidak dapat menstimulasi pembentukan Ab menstimulasi pembentukan Ab secara langsungsecara langsungsecara langsungsecara langsung

DefinitionsDefinitionsDefinitionsDefinitionsHaptens are small molecules which Haptens are small molecules which Haptens are small molecules which Haptens are small molecules which could never induce an immune could never induce an immune response when administered by response when administered by p yp ythemselves but which themselves but which can when can when coupledcoupled to a carrier molecule.to a carrier molecule.Hapten hanya akan menjadi Hapten hanya akan menjadi imunogenik jika diikat oleh molekul yg imunogenik jika diikat oleh molekul yg b (di b t b (di b t ii ) dik l ) dik l besar (disebut besar (disebut carriercarrier) yang dikenal ) yang dikenal sistem imun dan baru dapat sistem imun dan baru dapat menstimulasi pembentukan Antibodimenstimulasi pembentukan Antibodimenstimulasi pembentukan Antibodi.menstimulasi pembentukan Antibodi.

DefinitionsDefinitionsDefinitionsDefinitionsFree haptens however can Free haptens however can Free haptens, however, can Free haptens, however, can react with products of the react with products of the i i ft h ft h immune response immune response after such after such products have been elicited.products have been elicited.Haptens have the property of Haptens have the property of antigenicity but not antigenicity but not antigenicity but not antigenicity but not immunogenicityimmunogenicity

DefinitionsDefinitionsDefinitionsDefinitionsEpitopeEpitope //Antigenic DeterminantAntigenic Determinant : : EpitopeEpitope //Antigenic DeterminantAntigenic Determinant : : that portion of an antigen that that portion of an antigen that combines with the products of combines with the products of combines with the products of combines with the products of specific immune responsespecific immune responseBagian Antigen yg dapat Bagian Antigen yg dapat Bagian Antigen yg dapat Bagian Antigen yg dapat menginduksi pembentukan Ab & menginduksi pembentukan Ab & dapat diikat dengan spesifik oleh dapat diikat dengan spesifik oleh p g pp g pbagian dari Ab atau reseptor pada bagian dari Ab atau reseptor pada limfositlimfosit

DefinitionsDefinitionsDefinitionsDefinitionsAntibody (Ab)Antibody (Ab) : A specific : A specific Antibody (Ab)Antibody (Ab) : A specific : A specific protein which is produced in protein which is produced in

t i d t i d response to an immunogen and response to an immunogen and which reacts with an antigenwhich reacts with an antigenDibentuk oleh sel plasma yg Dibentuk oleh sel plasma yg berasal dari proliferasi sel B berasal dari proliferasi sel B berasal dari proliferasi sel B berasal dari proliferasi sel B akibat adanya kontak dengan Agakibat adanya kontak dengan Ag

Pembagian Ag menurut EpitopPembagian Ag menurut EpitopPembagian Ag menurut EpitopPembagian Ag menurut Epitop1.1. Unideterminan,univalen Unideterminan,univalen : hanya 1 jenis : hanya 1 jenis ,, y jy j

determinan/epitop pd 1 molekul. Contoh : determinan/epitop pd 1 molekul. Contoh : haptenhapten

2.2. Unideterminan, multivalenUnideterminan, multivalen : hanya 1 jenis : hanya 1 jenis 2.2. Unideterminan, multivalenUnideterminan, multivalen : hanya 1 jenis : hanya 1 jenis determinan ttp 2 atau lebih determinan tsb determinan ttp 2 atau lebih determinan tsb ditemukan pada 1 molekul. Contoh : ditemukan pada 1 molekul. Contoh : polisakaridapolisakaridapolisakaridapolisakarida

3.3. Multideterminan, univalenMultideterminan, univalen : byk epitop : byk epitop bermacambermacam--macam, tp hanya 1 dari tiap macam, tp hanya 1 dari tiap macamnya Contoh : proteinmacamnya Contoh : proteinmacamnya. Contoh : proteinmacamnya. Contoh : protein

4.4. Multideterminan, multivalenMultideterminan, multivalen : byk macam : byk macam determinan & byk dari tiap macam pd 1 determinan & byk dari tiap macam pd 1

l k l C t h k l k ki i i d BM l k l C t h k l k ki i i d BM molekul. Contoh : kompleks kimiawi dan BM molekul. Contoh : kompleks kimiawi dan BM yang tinggiyang tinggi

P b i A t ifi itP b i A t ifi itPembagian Ag menurut spesifisitasPembagian Ag menurut spesifisitas1.1. HeteroantigenHeteroantigen : dimiliki oleh banyak : dimiliki oleh banyak 1.1. HeteroantigenHeteroantigen : dimiliki oleh banyak : dimiliki oleh banyak

spesiesspesies2.2. Xenoantigen Xenoantigen : dimiliki oleh spesies : dimiliki oleh spesies e oa t gee oa t ge d o e spes esd o e spes es

tertentutertentu3.3. Alloantigen (Isoantigen)Alloantigen (Isoantigen) : spesifik : spesifik g ( g )g ( g ) pp

untuk individu dalam satu spesiesuntuk individu dalam satu spesies4.4. Antigen organ spesifikAntigen organ spesifik : hanya dimiliki : hanya dimiliki

organ tertentuorgan tertentu5.5. AutoantigenAutoantigen : dimiliki alat tubuh sendiri: dimiliki alat tubuh sendiri

FaktorFaktor--faktor yang mempengaruhi faktor yang mempengaruhi IIImmunogenImmunogen

Sifat dari Immunogen:Sifat dari Immunogen:Sifat dari Immunogen:Sifat dari Immunogen:1.1. Foreigness /AsingForeigness /Asing22 Size/UkuranSize/Ukuran2.2. Size/UkuranSize/Ukuran3.3. Chemical Composition/KomplexitasChemical Composition/Komplexitas44 Physical form/Bentuk fisikPhysical form/Bentuk fisik4.4. Physical form/Bentuk fisikPhysical form/Bentuk fisik5.5. DegradibilityDegradibility

Faktor Biologis : Genetik & UmurFaktor Biologis : Genetik & UmurFaktor Biologis : Genetik & UmurFaktor Biologis : Genetik & UmurCara Immunogen masuk ke dalam tubuhCara Immunogen masuk ke dalam tubuh

1.1. Foreigness /AsingForeigness /AsingSistem Imun dapat membedakan Sistem Imun dapat membedakan ‘self’ atau ‘non self’ antigen ‘self’ atau ‘non self’ antigen self atau non self antigen self atau non self antigen Pada keadaan normal, tubuh Pada keadaan normal, tubuh k l k k t l i k l k k t l i akan melakukan toleransi akan melakukan toleransi

terhadap komponen diri /’self’ terhadap komponen diri /’self’ dan tidak membentuk respon dan tidak membentuk respon imun terhadap sel tubuh sendiriimun terhadap sel tubuh sendiriu te adap se tubu se du te adap se tubu se d

1.1. Foreigness /AsingForeigness /AsingJika molekul menjadi ‘non self’ Jika molekul menjadi ‘non self’ maka akan bersifat maka akan bersifat maka akan bersifat maka akan bersifat asing/immunogen asing/immunogen respon respon imunimunimunimun

2 Size/Ukuran2 Size/Ukuran2. Size/Ukuran2. Size/UkuranImmunogen yang potent Immunogen yang potent g y g pg y g pbiasanya memiliki BM>10.000 biasanya memiliki BM>10.000 (Cth: protein dg BM yg besar)(Cth: protein dg BM yg besar)(Cth: protein dg BM yg besar)(Cth: protein dg BM yg besar)Molekul dengan BM<10.000 Molekul dengan BM<10.000 b if t k i ik b if t k i ik bersifat kurang immunogenik. bersifat kurang immunogenik. Asam amino atau monosakarida Asam amino atau monosakarida biasanya tidak bersifat antigenikbiasanya tidak bersifat antigenik

2 Size/Ukuran2 Size/Ukuran2. Size/Ukuran2. Size/UkuranKecuali: hapten Kecuali: hapten pp(protein dg BM kecil), tp jk (protein dg BM kecil), tp jk berikatan dg berikatan dg carriercarrier molecule molecule berikatan dg berikatan dg carriercarrier molecule molecule AntigenikAntigenik

3.Chemical Composition/ 3.Chemical Composition/ K l itK l itKomplexitasKomplexitas

Bentuk polipeptida linear & Bentuk polipeptida linear & Bentuk polipeptida linear & Bentuk polipeptida linear & protein globular dapat protein globular dapat menstimulasi terjadinya menstimulasi terjadinya respon respon menstimulasi terjadinya menstimulasi terjadinya respon respon imunimunSemakin komplex zat yang Semakin komplex zat yang Semakin komplex zat yang Semakin komplex zat yang membentuk molekul, maka sifat membentuk molekul, maka sifat imunogen molekul akan semakin imunogen molekul akan semakin imunogen molekul akan semakin imunogen molekul akan semakin tinggi.tinggi.

4.Physical form/Bentuk fisik4.Physical form/Bentuk fisik

Antigen dalam bentuk partikel Antigen dalam bentuk partikel Antigen dalam bentuk partikel Antigen dalam bentuk partikel lebih bersifat immunogen lebih bersifat immunogen dib di k d dib di k d dibandingkan dengan yang dibandingkan dengan yang bersifat larutbersifat larutAntigen yang telah mengalami Antigen yang telah mengalami denaturasi juga lebih bersifat denaturasi juga lebih bersifat denaturasi juga lebih bersifat denaturasi juga lebih bersifat immunogen dibandingkan immunogen dibandingkan dengan bentuk aslinyadengan bentuk aslinyadengan bentuk aslinya.dengan bentuk aslinya.

5.Degradibility5.DegradibilityAntigen yang mudah Antigen yang mudah difagositosis lebih bersifat difagositosis lebih bersifat ggimmunogenimmunogenHal ini karena kebanyakan jenis Hal ini karena kebanyakan jenis Hal ini karena kebanyakan jenis Hal ini karena kebanyakan jenis Antigen (spt: TAntigen (spt: T--dependent Ag), dependent Ag), jika akan membentuk imun jika akan membentuk imun jika akan membentuk imun jika akan membentuk imun respon, terlebih dahulu harus respon, terlebih dahulu harus dikenal kemudian diproses baru dikenal kemudian diproses baru dikenal, kemudian diproses, baru dikenal, kemudian diproses, baru dipresentasikan kepada Tdipresentasikan kepada T--helper helper oleh APC (Antigen Presenting oleh APC (Antigen Presenting oleh APC (Antigen Presenting oleh APC (Antigen Presenting Cell)Cell)

Faktor Genetik & UmurFaktor Genetik & Umur

Faktor Genetik: ada bbp jenis zat Faktor Genetik: ada bbp jenis zat yg bersifat immunogen pd 1 yg bersifat immunogen pd 1 yg bersifat immunogen pd 1 yg bersifat immunogen pd 1 individu, tp tidak pada individu individu, tp tidak pada individu

l i l iyg lain.yg lain.Umur : usia yang sangat muda Umur : usia yang sangat muda y g gy g gataupun usia yang sangat tua, ataupun usia yang sangat tua, kurang memiliki kemampuan kurang memiliki kemampuan kurang memiliki kemampuan kurang memiliki kemampuan untuk menimbulkan respon imun untuk menimbulkan respon imun akibat suatu immunogenakibat suatu immunogenakibat suatu immunogenakibat suatu immunogen

Cara masuk immunogen Cara masuk immunogen ke dalam tubuhke dalam tubuhke dalam tubuhke dalam tubuh

Dosis : respon imun menjadi Dosis : respon imun menjadi tidak optimal dapat disebabkan tidak optimal dapat disebabkan oleh dosis Ag yang terlalu besar oleh dosis Ag yang terlalu besar g y gg y gataupun yang terlalu kecilataupun yang terlalu kecilCara masuk: secara umum Cara masuk: secara umum Cara masuk: secara umum, Cara masuk: secara umum, melalui cara Sub Cutaneus (SC) melalui cara Sub Cutaneus (SC) d l h l bih b ik dib di k d l h l bih b ik dib di k adalah lebih baik dibandingkan adalah lebih baik dibandingkan

dgn cara Intra Venous (IV) dgn cara Intra Venous (IV) ataupun intra gastric.ataupun intra gastric.

Cara masuk immunogen Cara masuk immunogen ke dalam tubuhke dalam tubuhke dalam tubuhke dalam tubuh

Adjuvants : zat yang Adjuvants : zat yang digabungkan dengan immunogen digabungkan dengan immunogen untuk memperbesar respon imununtuk memperbesar respon imunp pp p

Sifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari Immunogen1.1. ProteinProtein : mayoritas immunogen : mayoritas immunogen 1.1. ProteinProtein : mayoritas immunogen : mayoritas immunogen

adalah protein. Umumnya epitop adalah protein. Umumnya epitop multideterminan,univalen. Dapat multideterminan,univalen. Dapat , p, pberupa protein murni atau berupa protein murni atau kombinasi spt : Lipoprotein kombinasi spt : Lipoprotein (t d t d b l) (t d t d b l) (terdapat pada membran sel), (terdapat pada membran sel), Glikoprotein (zat pembentuk gol Glikoprotein (zat pembentuk gol darah A B O) & darah A B O) & reaksi transfusi & reaksi transfusi & darah A,B,O) & darah A,B,O) & reaksi transfusi & reaksi transfusi & (pembentuk (pembentuk Ag Rhesus) Ag Rhesus) isoimunisasi pada kehamilanisoimunisasi pada kehamilanisoimunisasi pada kehamilan.isoimunisasi pada kehamilan.

Sifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari Immunogen22 Polisakarida/Hidrat arangPolisakarida/Hidrat arang: : 2.2. Polisakarida/Hidrat arangPolisakarida/Hidrat arang: :

Polisakarida murni (cth: kapsul Polisakarida murni (cth: kapsul Pneumococcus Pneumococcus mghasilkan mghasilkan AbAb Ab anti Pneumococcus), Ab anti Pneumococcus), ),),Lipopolisakarida (cth: ddg sel Lipopolisakarida (cth: ddg sel bakteri Gram neg bakteri Gram neg endotoxin endotoxin bakteri Gram neg bakteri Gram neg endotoxin endotoxin terhadap terhadap V. choleraV. cholera))

Sifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari Immunogen3 3 Asam NukleatAsam Nukleat : biasanya kurang : biasanya kurang 3. 3. Asam NukleatAsam Nukleat : biasanya kurang : biasanya kurang

bersifat immunogen kecuali jika bersifat immunogen kecuali jika berikatan dengan berikatan dengan carriercarrier protein protein berikatan dengan berikatan dengan carriercarrier protein. protein. DNA dalam bentuk helix biasanya DNA dalam bentuk helix biasanya tidak imunogenik Tetapi respon tidak imunogenik Tetapi respon tidak imunogenik. Tetapi respon tidak imunogenik. Tetapi respon imun terhadap DNA dapat terjadi imun terhadap DNA dapat terjadi pada penderita dengan SLE pada penderita dengan SLE pada penderita dengan SLE pada penderita dengan SLE (Systemic Lupus Erythematosus)(Systemic Lupus Erythematosus)

Sifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari ImmunogenSifat Kimia dari Immunogen

4.4. LipidLipid : secara umum, lipid : secara umum, lipid bersifat nonbersifat non--immunogenik immunogenik bersifat nonbersifat non--immunogenik, immunogenik, walaupun dapat bersifat walaupun dapat bersifat menjadi hapten Glikolipid dan menjadi hapten Glikolipid dan menjadi hapten. Glikolipid dan menjadi hapten. Glikolipid dan fosfolipid dapat menstimulasi Tfosfolipid dapat menstimulasi T--cell dan menghasilkan Cell cell dan menghasilkan Cell cell dan menghasilkan Cell cell dan menghasilkan Cell Mediated Immune Response Mediated Immune Response (CMIR)(CMIR)(CMIR)(CMIR)

JenisJenis jenis Antigenjenis AntigenJenisJenis--jenis Antigenjenis Antigen11 TT--independent Ag : Ag yang independent Ag : Ag yang 1.1. TT--independent Ag : Ag yang independent Ag : Ag yang

dapat langsung menstimulasi dapat langsung menstimulasi sel B sel B menghasilkan Ab tanpa menghasilkan Ab tanpa sel B sel B menghasilkan Ab tanpa menghasilkan Ab tanpa perlu bantuan sel T. Termasuk perlu bantuan sel T. Termasuk dalam Tdalam T--independent Ag: independent Ag: lipopolisakarida, dekstran, lipopolisakarida, dekstran, p p , ,p p , ,flagelin polimerik bakteri.flagelin polimerik bakteri.

TT independent Agindependent AgTT--independent Agindependent AgCiri khas Ag ini :memiliki Ag determinant Ciri khas Ag ini :memiliki Ag determinant g gg gyang sama dan berulang. (Gambar 1)yang sama dan berulang. (Gambar 1)Berupa molekul besar polimer yang Berupa molekul besar polimer yang dipecah di dalam tubuh secara perlahandipecah di dalam tubuh secara perlahan--dipecah di dalam tubuh secara perlahandipecah di dalam tubuh secara perlahanlahan.lahan.

• Sifat aktivasi sel B secara Poliklonal : Ag Sifat aktivasi sel B secara Poliklonal : Ag ini dapat mengaktivasi sel B spesifik untuk jenis Ag yang lain. Berdasarkan kemampuan ini, Ag dibagi 2 subtype: kemampuan ini, Ag dibagi 2 subtype: Type 1 poliklonal aktivator & Type 2 tidak bersifat aktivator.

Gambar 1. TT--independent Agindependent AgGambar 1. TT independent Agindependent Ag

Resisten terhadap degradation :Resisten terhadap degradation :

T-independent Ag bersifat lebih tahan t h d d d ti hi l bih b t hterhadap degradation sehingga lebih bertahan lama dan secara terus menerus menstimulasi i t isistem imun

TT--dependent Agdependent Ag22.. TT--dependent Ag : Ag yang tidak dapat dependent Ag : Ag yang tidak dapat

langsung menstimulasi sel B langsung menstimulasi sel B Ab.Perlu Ab.Perlu g gg gpengenalan oleh sel T dan sel B dulu. pengenalan oleh sel T dan sel B dulu. Termasuk dalam TTermasuk dalam T--dependent Ag:protein dependent Ag:protein Secara struktur, tdd beberapa Ag Secara struktur, tdd beberapa Ag determinant yang berbeda. (Gambar 2)determinant yang berbeda. (Gambar 2)

Gbr 2. TT--dependent Agdependent Ag

Konjugasi HaptenKonjugasi Hapten CarrierCarrierKonjugasi HaptenKonjugasi Hapten--CarrierCarrierDefinisi : molekul immunogenik Definisi : molekul immunogenik ggdimana hapten secara kovalen dimana hapten secara kovalen berikatan. Imunogenik molekul berikatan. Imunogenik molekul berikatan. Imunogenik molekul berikatan. Imunogenik molekul ini disebut ini disebut CarrierCarrierSt kt St kt i ti i i ti i Struktur : memp Struktur : memp naive antigenic naive antigenic determinantsdeterminants & & haptenic haptenic determinants determinants (Gambar 3)(Gambar 3)

Konjugasi HaptenKonjugasi Hapten CarrierCarrierKonjugasi HaptenKonjugasi Hapten--CarrierCarrierHaptenic determinants terbentuk Haptenic determinants terbentuk ppdari hapten & bbp residu, dari hapten & bbp residu, walaupun Ab yg terbentuk juga walaupun Ab yg terbentuk juga walaupun Ab yg terbentuk juga walaupun Ab yg terbentuk juga akan bereaksi dgn freeakan bereaksi dgn free--hapten.hapten.Pd k j i i i i k Pd k j i i i i k Pd konjugasi ini, carrier akan Pd konjugasi ini, carrier akan menentukan apakah Ag akan menentukan apakah Ag akan bersifat Tbersifat T--independent atau Tindependent atau T--dependentdependentpp

Haptenic determinants

Native determinants

Gbr 3. Struktur Hapten-Carrier Conjugates

O i f th I S tO i f th I S tOverview of the Immune SystemOverview of the Immune System

Immune System

Innate(Nonspecific)

Adaptive(Specific)

Cellular Humoral HumoralCellularComponents

HumoralComponents Cell-Mediated Humoral

(Ab)

Determinants Recognized by the Innate Determinants Recognized by the Innate I S tI S tImmune SystemImmune System

Adaptive Immune System Adaptive Immune System –– Discrete Discrete Adaptive Immune System Adaptive Immune System Discrete Discrete Determinants Determinants ––Reacts with a specific pathogenReacts with a specific pathogen––Reacts with a specific pathogenReacts with a specific pathogen

Innate Immune System Innate Immune System –– Broad Broad Molecular PatternsMolecular PatternsMolecular PatternsMolecular Patterns––Reacts with a variety of pathogensReacts with a variety of pathogens

Determinants Recognized by the Innate Determinants Recognized by the Innate I S tI S tImmune SystemImmune System

PAMPs PAMPs –– Pathogen Associated Pathogen Associated PAMPs PAMPs Pathogen Associated Pathogen Associated Molecular PatternsMolecular PatternsPRRs PRRs Pattern Recognition Pattern Recognition PRRs PRRs –– Pattern Recognition Pattern Recognition ReceptorsReceptors

PAMPPAMP PRRPRRBiological Biological

Consequence Consequence PAMPPAMP PRRPRR Consequence Consequence of Interactionof Interaction

Microbial cell Microbial cell ComplementComplement Opsonization; Opsonization; wall wall componentscomponents

pp p ;p ;Complement Complement activationactivation

MannoseMannose MannoseMannose binding binding Opsonization; Opsonization; MannoseMannose--containing containing carbohydratescarbohydrates

MannoseMannose--binding binding proteinprotein

Opsonization; Opsonization; Complement Complement activationactivation

PolyanionsPolyanions Scavenger Scavenger receptorsreceptors

PhagocytosisPhagocytosis

Li t i f Li t i f TLRTLR 2 (T ll2 (T ll lik lik M h M h Lipoproteins of Lipoproteins of Gram + Gram + bacteriabacteria

TLRTLR--2 (Toll2 (Toll--like like receptor 2)receptor 2)

Macrophage Macrophage activation; activation; Secretion of Secretion of

Yeast cell wall Yeast cell wall componentscomponents

inflammatory inflammatory cytokinescytokines

PAMPPAMP PRRPRRBiological Biological

Consequence Consequence PAMPPAMP PRRPRR Consequence Consequence of Interactionof Interaction

Double Double TLRTLR--33 Production of Production of stranded RNAstranded RNA interferon interferon

(antiviral)(antiviral)LPS LPS TLRTLR 44 Macrophage Macrophage LPS LPS (lipopolysaccha(lipopolysaccharide of Gram ride of Gram ––

TLRTLR--44 Macrophage Macrophage activation; activation; Secretion of Secretion of

bacteriabacteria inflammatory inflammatory cytokinescytokines

Flagellin Flagellin TLRTLR--55 Macrophage Macrophage Flagellin Flagellin (bacterial (bacterial flagella)flagella)

TLRTLR--55 Macrophage Macrophage activation; activation; Secretion of Secretion of i fl i fl inflammatory inflammatory cytokinescytokines

PAMPPAMP PRRPRRBiological Biological

Consequence Consequence of Interactionof Interaction

UU--rich single rich single t d d i l t d d i l

TLRTLR--77 Production of Production of i t f i t f stranded viral stranded viral

RNARNAinterferon interferon (antiviral)(antiviral)

CpG containing CpG containing TLRTLR--99 Macrophage Macrophage p gp gDNADNA

p gp gactivation; activation; Secretion of Secretion of inflammatory inflammatory inflammatory inflammatory cytokinescytokines

Entrance and Processing ofEntrance and Processing ofEntrance and Processing of Entrance and Processing of Antigens and Clonal SelectionAntigens and Clonal Selection

Antigen (Ag)Antigen (Ag)Antigen (Ag)Antigen (Ag)substance that provokes an immune substance that provokes an immune ppresponse in specific lymphocytesresponse in specific lymphocytesperceived as foreign, not a normal perceived as foreign, not a normal constituent of the bodyconstituent of the bodyconstituent of the bodyconstituent of the bodyForeign cells & large complex molecules Foreign cells & large complex molecules over 10,000 MW are most antigenicover 10,000 MW are most antigenicForeign molecules less than 1,000 MW Foreign molecules less than 1,000 MW (haptens) are not antigenic unless attached (haptens) are not antigenic unless attached to a larger carrierto a larger carrierto a larger carrierto a larger carrierAntigenic determinant, epitope Antigenic determinant, epitope –– small small molecular group that is recognized by molecular group that is recognized by lymphocytes An antigen has many lymphocytes An antigen has many lymphocytes. An antigen has many lymphocytes. An antigen has many antigenic determinants.antigenic determinants.

AntigensAntigensAntigensAntigens

AntigensAntigensAntigensAntigens

Special categories of antigensSpecial categories of antigensSpecial categories of antigensSpecial categories of antigensAutoantigens Autoantigens –– molecules on self tissues molecules on self tissues Autoantigens Autoantigens molecules on self tissues molecules on self tissues for which tolerance is inadequatefor which tolerance is inadequateAlloantigens Alloantigens –– cell surface markers of one cell surface markers of one Alloantigens Alloantigens cell surface markers of one cell surface markers of one individual that are antigens to another of individual that are antigens to another of that same speciesthat same speciesHeterophilic antigens Heterophilic antigens –– molecules from molecules from unrelated species that bear similar unrelated species that bear similar

ddantigenic determinantsantigenic determinantsSuperantigens Superantigens –– potent T cell stimulators, potent T cell stimulators,

k h l i k h l i provoke an overwhelming responseprovoke an overwhelming responseAllergen Allergen –– antigen that provokes allergyantigen that provokes allergy

TT--cell dependent antigens must be cell dependent antigens must be TT cell dependent antigens must be cell dependent antigens must be processed by phagocytes called antigen processed by phagocytes called antigen presenting cells (APC). presenting cells (APC). An APC alters the antigen and attaches it to An APC alters the antigen and attaches it to its MHC receptor.its MHC receptor.Antigen presentation involves a direct Antigen presentation involves a direct collaboration among an APC, a T helper cell collaboration among an APC, a T helper cell

d id i ifi B T llifi B T lland an antigenand an antigen--specific B or T cell.specific B or T cell.Interleukin Interleukin --1 is secreted by APC to activate 1 is secreted by APC to activate TT llllTTHH cellscellsInterleukinInterleukin--2 is produced by T2 is produced by THH to activate to activate B & other T cells B & other T cells B & other T cells B & other T cells