Differenze tra antigeni e anticorpi

I termini "antigene" e "anticorpo" sono strettamente correlati, ma sono tutt'altro che intercambiabili. Ti mostriamo come differiscono.

Scritto e verificato el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Ultimo aggiornamento: 01 aprile, 2023

Il sistema immunitario umano è essenziale per la sopravvivenza, poiché ci sono migliaia di virus e batteri che ogni giorno cercano di colonizzare il nostro ambiente interno per proliferare illimitatamente. Conoscere le barriere biologiche che ci definiscono come specie è essenziale per spiegare le condizioni patologiche, e questa conoscenza implica la registrazione delle differenze tra antigeni e anticorpi.

Sebbene siano termini complementari, le parole antigene e anticorpo si riferiscono a composti molto diversi. Entrambi spiegano parte della risposta immunitaria dell’uomo, ma uno dal lato dell’agente patogeno e l’altro dal punto di vista dell’ospite. Se vuoi saperne di più su questo argomento, ti invitiamo a continuare a leggere.

Panoramica del sistema immunitario

Prima di approfondire le differenze tra antigene e anticorpo, riteniamo sia importante fare un breve tour delle difese umane. Innanzitutto va notato che il National Cancer Institute (NIH) definisce il sistema immunitario come ‘ l’insieme di cellule, tessuti, organi e sostanze che aiutano l’organismo a combattere le infezioni e altre malattie’.

Si ipotizza che questo insieme di reti tissutali esista in risposta ad aggressioni esogene ed endogene. Virus, batteri, protozoi, elminti e funghi colonizzano le superfici interne o esterne dell’essere umano, ma provengono sempre dall’ambiente. D’altra parte, la mutazione cellulare che porta al cancro è endogena, poiché la sua origine risiede nel genoma dell’individuo.

A livello generale, il sistema immunitario è classificato come innato e acquisito. Il primo possiede una serie di corpi cellulari che rispondono in modo aspecifico alle infezioni (fagociti, macrofagi, neutrofili e cellule dendritiche), mentre quello acquisito riconosce uno specifico elemento estraneo: l’antigene. I linfociti sono i corpi cellulari tipici della risposta acquisita.

Immunità innata e acquisita: due facce della stessa medaglia

Fino ad oggi, si riconosce che la visione “deterministica” di questo intricato tessuto biologico non è del tutto corretta. Come indicato dal portale medico Elsevier, le risposte innate e acquisite si completano a vicenda come segue:

1. Il sistema immunitario innato attiva quello acquisito in risposta alle infezioni. Ad esempio, i macrofagi rispondono in modo non specifico, ma presentano antigeni ai linfociti in modo che agiscano creando meccanismi specializzati. Questo processo è noto come presentazione dell’antigene.
2. Il sistema immunitario acquisito utilizza i meccanismi dell’immunità innata per eliminare i microrganismi patogeni.

Pertanto, è possibile garantire che entrambi i sistemi siano complementari e si aiutino a vicenda. Abbiamo già introdotto brevemente il termine “antigene”, quindi siamo pronti a differenziarlo dall’anticorpo nelle righe seguenti.

Quali sono le differenze tra antigeni e anticorpi?

Prima di tutto, va notato che sia l’antigene che l’anticorpo sono composti biologici, cioè sono presenti negli esseri viventi. Le loro differenze risiedono nel ruolo che svolgono nella reazione immunitaria, come vedremo di seguito. Analizziamo le disparità tra i due termini per parti.

1. L’antigene appartiene al patogeno e l’anticorpo al sistema immunitario

La National Library of Medicine degli Stati Uniti definisce l’antigene come “qualsiasi sostanza che provoca la sintesi di anticorpi da parte del sistema immunitario dell’ospite”. In altre parole, è una molecola presente nell’organismo patogeno (generalmente nel suo mantello) che viene riconosciuta dalle cellule immunitarie e favorisce una risposta di difesa.

D’altra parte, la stessa fonte definisce l’anticorpo come ‘ una proteina prodotta dal sistema immunitario dell’ospite quando rileva sostanze nocive (antigeni)’. Ogni anticorpo, chiamato anche immunoglobulina, riconosce una singola molecola del patogeno che è entrata nell’organismo.

Quindi, si potrebbe semplicemente dire che l’antigene è la “serratura” fornita dalla minaccia, mentre l’anticorpo è la “chiave” dell’ospite che apre la porta a una risposta immunitaria efficace. Quando entrambi i composti sono uniti (da un tipo di “connessione” chimica chiamata non covalente ), si forma il complesso antigene-anticorpo.

2. La composizione non è esattamente la stessa

Come indica Technology Networks, un’altra differenza tra antigene e anticorpo risiede nella loro composizione chimica. Gli antigeni sono da parte loro peptidi (catene corte di amminoacidi), proteine e polisaccaridi (catene di zuccheri semplici). Alcuni lipidi e acidi nucleici possono diventare antigeni, ma solo se si combinano con proteine o polisaccaridi.

Gli anticorpi, invece, sono composti esclusivamente da proteine, senza ulteriori aggiunte. Nelle righe successive vedremo la conformazione tridimensionale di questa molecola, ma per ora ci basta sapere che ogni immunoglobulina contiene regioni costanti e variabili costituite da catene di amminoacidi (la base di tutte le proteine).

3. Gli antigeni possono essere ambientali o interni, ma gli anticorpi sono sempre interni

Gli antigeni possono essere classificati in modo efficiente in base al loro luogo di origine. Quelli esogeni sono quelli che provengono da fonti esterne all’organismo dell’ospite attraverso processi come l’inalazione, l’ingestione diretta, l’ingresso attraverso ferite o iniezioni, tra molte altre vie. Una volta che entrano nel corpo, vengono elaborati dai macrofagi e da altri corpi cellulari e presentati ai linfociti.

D’altra parte, gli antigeni endogeni sono quelli prodotti dal metabolismo cellulare o quelli che sono espressi in una cellula che è stata infettata da un virus o da un batterio. In un certo senso, gli autoantigeni o “auto-antigeni” potrebbero essere inclusi in questa categoria. Come indicato dalla Clinica Universitaria della Navarra, questi ultimi sono composti riconosciuti come strani quando non dovrebbero.

Il riconoscimento di un autoantigene come molecola estranea favorisce la comparsa di malattie immunitarie. È il caso dell’artrite reumatoide, poiché in essa i corpi cellulari di difesa attaccano e distruggono il materiale proteico presente nelle articolazioni e instaurano meccanismi infiammatori cronici.

Gli anticorpi, invece, sono sempre endogeni, in quanto prodotti all’interno dell’organismo dell’ospite in risposta alla presenza di antigeni. Questi sono sintetizzati nei linfociti B, che a loro volta si sviluppano dalle cellule staminali ematopoietiche presenti nel midollo osseo.

4. La struttura tridimensionale è molto diversa

Un’altra differenza tra antigene e anticorpo è la conformazione tridimensionale di entrambi i composti. Come abbiamo detto prima, gli antigeni sono strutture di natura proteica altamente variabile. In ogni caso hanno tutti un epitopo, una struttura che viene riconosciuta dai linfociti B, dagli anticorpi o dai linfociti T.

La struttura dell’anticorpo è molto più standardizzata e ha una tipica forma a “Y”. Vi raccontiamo brevemente le sue parti nel seguente elenco:

• Ogni anticorpo o immunoglobulina è costituito da 4 sezioni polipeptidiche: 2 catene pesanti e 2 catene leggere identiche tra loro e collegate da un legame disolfuro. A sua volta, una parte dell’anticorpo è costante e un’altra variabile.
  • La parte variabile cambia da un anticorpo all’altro ed è la sezione che si lega direttamente all’epitopo dell’antigene. La composizione amminoacidica dipende dal bersaglio di detto anticorpo. È rappresentato dall’estremità della struttura a “Y” e contiene una parte delle catene pesanti e un’altra di quelle leggere.
  • La parte costante è sempre la stessa all’interno di ogni categoria e in base ad essa si determinano i diversi tipi di anticorpi esistenti (IgM, IgG, ecc.). Rappresenta la base della “Y” ed è composta solo da catene pesanti.
• Il frammento legante l’antigene è noto come regione Fab. Il frammento cristallizzabile, “coda dell’anticorpo” o “base della Y” è chiamato regione FC.

La forma “Y” citata è monomerica, ma gli anticorpi sono presenti anche come dimeri e pentameri. Questi termini si riferiscono al numero di subunità che li compongono. Come puoi vedere, la struttura dell’antigene è molto più semplice di quella dell’anticorpo.

5. La tipologia di ogni composto è diversa

Esistono diversi tipi di antigeni e diversi tipi di anticorpi, ma i criteri utilizzati per classificarli non sono gli stessi. Successivamente, approfondiamo questo argomento.

Tipi di antigeni

I documenti degli studenti classificano gli antigeni in base alla loro origine come segue:

• Batterico: è un antigene infettivo, in quanto veicolato da un microrganismo patogeno proveniente dall’esterno. Si tratta di polisaccaridi facilmente rilevabili con la tecnica dell’agglutinazione al lattice nei fluidi organici.
• Virale: è anche infettivo e, come suggerisce il nome, si trova in superficie o è ricoperto da un virus.
• Protozoi ed elmintici: sono antigeni che indicano anche infezioni, ma da parte di esseri viventi un po’ più evoluti, come protozoi, nematodi e platelminti. In generale, questi microrganismi tendono a stabilirsi nella regione intestinale dell’ospite.
• Autoantigene: da qui in poi, gli altri antigeni da citare non sono infettivi. Come abbiamo detto nelle righe precedenti, si tratta di composti del corpo stesso che vengono erroneamente riconosciuti come estranei e causano malattie autoimmuni.
• Allergene: gli allergeni sono antigeni che innescano una risposta immunitaria esagerata nelle persone sensibili dopo esposizioni multiple. Non rappresentano una minaccia in quanto tali e non indicano un quadro infettivo, ma il corpo è confuso e interpreta che deve combatterli.

Tipi di anticorpi

Come puoi vedere, gli antigeni sono generalmente classificati in base al loro luogo di presentazione, poiché una reazione causata da un virus non è la stessa di una reazione allergica causata dall’inalazione di polline. D’altra parte, gli anticorpi sono classificati in base alla catena pesante che presentano. Questi sono i seguenti:

• Immunoglobulina A (IgA): questo tipo di anticorpo è predominante nelle mucose che rivestono le vie respiratorie e l’apparato digerente. Si trova anche in alte concentrazioni nella saliva, nelle lacrime e nel latte materno.
• Immunoglobulina G (IgG): come indicato dal portale KidsHealth, è il tipo di anticorpo più abbondante nell’organismo. Su questa variante riposa gran parte dell’azione protettiva nei confronti dei patogeni ed è l’unica in grado di attraversare la placenta.
• IgD: si verifica in piccole quantità nel flusso sanguigno. Di gran lunga, è l’anticorpo meno conosciuto.
• IgM: questo tipo di anticorpo è espresso sulla superficie dei linfociti B oppure è libero nel sangue ed ha una specificità molto elevata. È la prima variante ad essere sintetizzata per combattere un agente infettivo.
• IgE: questa immunoglobulina è coinvolta nei processi infiammatori, soprattutto allergici. Si trova anche in alte concentrazioni quando un parassita ha infestato il corpo dell’ospite.

Riassumendo questa differenza tra antigene e anticorpo, si può concludere che gli antigeni sono classificati in base al microrganismo o composto in cui si trovano, mentre gli anticorpi o le immunoglobuline (Ig) sono caratterizzati dalle loro catene pesanti. Ciascuno degli Ig ha una serie di compiti specifici.

Anticorpi e antigeni: due facce della stessa medaglia

Dopo questo lungo tour, le differenze tra antigene e anticorpo sono evidenti. Se vogliamo che un’idea sia chiara, è la seguente: gli antigeni sono composti presenti sulla superficie dei patogeni, ma a volte provengono anche da composti allergenici o dal corpo umano stesso. D’altra parte, gli anticorpi sono sempre sintetizzati nel corpo.

Gli antigeni sono l’agente che provoca la reazione immunitaria, mentre gli anticorpi la abilitano. Entrambi i termini sono due facce della stessa medaglia, poiché spiegano l’intricato sistema immunitario di cui è dotata la nostra specie.