Antigen Parasit dan Variasi Antigenik

Antigen parasit adalah molekul yang dikenali oleh sistem kekebalan inang selama infeksi parasit, dan variasi antigenik adalah strategi yang digunakan banyak parasit untuk secara sistematis mengubah molekul-molekul tersebut agar tetap unggul dari kekebalan. Variasi antigenik adalah salah satu alasan terpenting mengapa infeksi parasit menetap dan kambuh serta mengapa vaksin terhadap parasit seperti parasit malaria dan tripanosoma Afrika sangat sulit dikembangkan.

Definition

Variasi antigenik adalah proses di mana parasit secara sistematis mengubah antigen yang dipaparkannya ke sistem kekebalan inang, biasanya dengan beralih ekspresi di antara repertoar gen antigen permukaan, sehingga respons kekebalan yang timbul terhadap varian sebelumnya tidak lagi mengenali parasit.

Scope

Topik ini mencakup sifat antigen parasit, terutama antigen permukaan varian, dan mekanisme genetik serta molekuler di mana parasit protozoa beralih di antara mereka untuk menghindari respons antibodi. Topik ini membuat perbandingan dengan patogen lain yang menggunakan strategi serupa dan memperlakukan variasi antigenik sebagai konsep referensi dalam imunologi parasit, bukan sebagai panduan klinis.

Core questions

• Molekul apa yang bertindak sebagai antigen utama yang dikenali selama infeksi parasit?
• Bagaimana parasit beralih di antara antigen permukaan varian?
• Mengapa variasi antigenik memungkinkan infeksi kronis dan kambuh?
• Bagaimana variasi antigenik mempersulit pengembangan vaksin?

Key concepts

• Antigen permukaan parasit
• Antigen permukaan varian
• Glikoprotein permukaan varian (VSG) tripanosoma
• PfEMP1 dan peralihan gen var pada Plasmodium falciparum
• Repertoar gen dan ekspresi yang saling eksklusif
• Gelombang parasitemia berurutan
• Keragaman antigenik dan penghindaran vaksin

Mechanisms

Banyak parasit membawa famili gen besar yang mengkode antigen permukaan varian dan hanya mengekspresikan satu (atau beberapa) pada satu waktu, beralih di antara mereka sehingga antibodi yang efektif terhadap satu varian gagal melawan varian berikutnya. Tripanosoma Afrika mengubah selubung glikoprotein permukaan varian (VSG) mereka, dan Plasmodium falciparum beralih ekspresi di antara gen var yang mengkode protein permukaan PfEMP1, menghasilkan bentuk antigenik berturut-turut selama infeksi (Deitsch, 2009; Crompton, 2014). Peralihan ini muncul melalui kontrol ekspresi gen yang sebagian besar epigenetik dan saling eksklusif serta mekanisme konversi gen, dan strategi yang sebanding digunakan oleh beberapa patogen bakteri, jamur, dan protozoa lainnya, menunjukkan solusi konvergen terhadap masalah kekebalan yang dimediasi antibodi (Deitsch, 2009). Variasi antigenik berinteraksi dengan penghindaran kekebalan yang lebih luas dan imunomodulasi, berkontribusi pada persistensi infeksi (Maizels, 2003).

Clinical relevance

Variasi antigenik menjelaskan gelombang parasitemia yang berulang pada tripanosomiasis, kesulitan memperoleh kekebalan sterilisasi terhadap malaria, dan hambatan utama untuk vaksin terhadap parasit yang bervariasi secara antigenik. Entri ini menjelaskan mekanisme-mekanisme ini untuk referensi dan edukasi dan bukan merupakan dasar untuk mendiagnosis atau mengobati individu.

History

Dasar molekuler variasi antigenik pertama kali ditemukan pada tripanosoma Afrika, di mana peralihan selubung VSG terbukti mendorong gelombang parasitemia berturut-turut. Pekerjaan selanjutnya pada gen var Plasmodium falciparum dan PfEMP1 memperluas konsep ini ke malaria, dan analisis komparatif mengungkapkan bahwa berbagai patogen bertemu pada strategi variasi antigenik yang serupa (Deitsch, 2009; Crompton, 2014).

Debates

Keragaman antigenik sebagai penghalang vaksin parasit

Karena parasit yang bervariasi secara antigenik menyajikan target yang bergerak dan beragam, diperdebatkan apakah vaksin pelindung harus menargetkan antigen yang lestari atau stadium yang tidak bervariasi daripada antigen permukaan varian yang mendominasi respons kekebalan alami.

Key figures

• Kirk Deitsch
• Peter Crompton
• Rick Maizels

Seminal works

• deitsch-2009
• crompton-2014

Frequently asked questions

Apa itu variasi antigenik pada parasit?

Ini adalah kemampuan parasit untuk mengubah antigen permukaan yang menjadi target sistem kekebalan, beralih di antara banyak gen varian sehingga antibodi yang dibuat terhadap satu bentuk tidak lagi mengenali parasit, memungkinkannya untuk bertahan.

Mengapa variasi antigenik membuat malaria dan penyakit tidur sulit disembuhkan dengan kekebalan?

Parasit seperti Plasmodium falciparum dan tripanosoma Afrika terus-menerus mengubah antigen permukaannya, menghasilkan gelombang infeksi berturut-turut yang tetap unggul dari respons antibodi, yang juga merupakan alasan utama mengapa vaksin yang efektif sulit dikembangkan.