Haptène

Définition

Un haptène est une substance de faible masse molaire atomique qui, à elle seule, n'entraîne pas la formation d'anticorps mais la provoque lorsqu'elle se combine à une molécule porteuse. L'haptène est un antigène incomplet, un antigène partiel. Cette petite molécule possède la propriété de réactivité mais pas celle d'immunogénicité.

Les haptènes ne déclenchent une réponse immunitaire qu'à la condition qu'ils soient liés à des molécules vectrices, cette liaison étant reconnue comme étrangère.

Liaison d'haptènes pour former un antigène :

Un haptène est une petite molécule qui, lorsqu'elle est associée à un support plus gros tel qu'une protéine, peut provoquer la production d'anticorps (antigène complet) qui se lient spécifiquement à elle (à l'état libre ou combiné).

Explications

Un haptène est une substance qui peut se combiner avec un anticorps spécifique mais qui n'a pas d'antigénicité propre. De nombreuses petites molécules de M_r < 1 000 telles que les toxines, les médicaments et les hormones ne sont pas capables d'invoquer une réponse immunitaire lorsqu'elles sont injectées directement chez les animaux. Ils ne sont donc pas immunogènes par eux-mêmes, et sont appelés haptènes.

Ces composés de petit poids moléculaire doivent être liés à une grande molécule, telle qu'une protéine comme l'albumine sérique bovine ou l'hémocyanine de patelle pour les rendre immunogènes avant de les injecter à un animal pour obtenir l'anticorps souhaité. Le groupe carboxylique ou amino réactif dans un haptène pourrait être utilisé pour le conjuguer à la molécule de protéine.

En variante, un groupe réactif tel qu'un acide carboxylique peut être ajouté à un haptène à cette fin. Des résidus lysine, tyrosine ou histidine dans les protéines porteuses peuvent être utilisés pour la liaison. La plupart des anticorps seront générés contre la protéine porteuse, mais une bonne proportion sera également générée contre la molécule d'haptène.

⭐ Les haptènes en solution libre traverseront une membrane de dialyse dans une solution d'anticorps et l'affinité de liaison de l'anticorps peut être mesurée au moyen d'une dialyse à l'équilibre dans laquelle, en effet, la capacité de l'anticorps à retenir l'haptène diffusible dans son compartiment est une mesure de sa affinité.

Catégorie d'antigènes

Les haptènes sont une catégorie structurelle supplémentaire d'antigènes qui peuvent avoir l'une quelconque des compositions structurelles moléculaires ci-dessus, peptide, glucide, acide nucléique ou lipide, ou même de petites molécules organiques. Ce qui fait d'eux des haptènes, c'est qu'il s'agit de composés de faible poids moléculaire capables de se lier spécifiquement à un anticorps mais qui ne peuvent pas eux-mêmes initier la production d'anticorps; en d'autres termes, ils sont antigéniques mais non immunogènes.

Les haptènes ont été décrits pour la première fois dans les années 1930 par Karl Landsteiner, qui a mené de nombreuses études animales pour caractériser leur nature. Une grande partie de ce qui a été appris pour la première fois sur la façon dont les anticorps se lient à l'antigène et sur la variabilité des anticorps est basée sur des études initiales d'anticorps se liant aux haptènes.

Les haptènes sont uniques par rapport aux antigènes en ce sens que pour être immunogènes, ils doivent être liés de manière covalente à une molécule porteuse, comme une protéine. Ce n'est que lorsque les haptènes sont conjugués à une molécule porteuse qu'ils peuvent activer directement les lymphocytes B par réticulation de plusieurs récepteurs de cellules B de surface. De plus, il est peu probable que les haptènes seuls soient capables de se lier directement aux molécules du CMH ou au récepteur des lymphocytes T. La protéine porteuse fournit une source d'épitopes pour induire l'aide des lymphocytes T CD4+.

Au lieu de cela, le conjugué haptène-porteur doit être lié pour que les composants pénètrent dans le même DC, qui peut traiter les épitopes auxiliaires présents du porteur aux cellules T auxiliaires, et l'haptène peut être présenté aux cellules B qui sont proches du même DC pour recevoir l'aide. Il existe également des lymphocytes T capables de reconnaître un épitope complexe constitué d'une combinaison de molécules du CMH chargées d'un peptide porteur auquel l'haptène est attaché.

Par exemple, les lymphocytes T qui voient des glycopeptides avec un fragment sucre. Le conjugué peptidique peut agir pour ancrer l'haptène dans la rainure de liaison du CMH pendant le chargement sur la molécule du CMH. Un phénomène similaire a été décrit pour les lymphocytes T CD8 au lieu des lymphocytes B, en ce que l'épitope auxiliaire restreint au CMH de classe II doit être physiquement associé ou lié de manière covalente à l'épitope CTL restreint au CMH de classe I pour l'immunogénicité.

Le couplage involontaire d'un haptène à un peptide est responsable de nombreuses pathologies, y compris la réaction allergique que de nombreuses personnes éprouvent à la pénicilline et à d'autres antibiotiques bêta-lactamines. Cela intervient lorsque le médicament est métabolisé en prohaptènes qui peuvent se lier à des protéines endogènes et provoquer des réponses immunitaires délétères dirigées vers les auto-protéines conjuguées.

Les cellules T spécifiques de l'haptène sont également responsables de l'induction d'une pathologie cutanée lors de réactions d'hypersensibilité de contact à la toxine urushiol de l'herbe à puce, qui réagit avec les protéines de l'hôte pour former un haptène couplé.

Il a été démontré que de nombreuses autres molécules, notamment des ions métalliques comme le nickel, des produits chimiques industriels et même des additifs cosmétiques comme le parfum ou la lanoline, provoquent des réponses immunitaires indésirables dues au couplage d'haptènes. Les mécanismes par lesquels les haptènes interagissent avec des protéines endogènes pour induire une pathologie sont encore en cours de caractérisation.

La plupart des haptènes sont des molécules électrophiles qui se lient de manière covalente à des résidus nucléophiles sur des protéines endogènes pour créer un nouvel épitope antigénique. Cependant, on ne sait toujours pas si certaines protéines du soi sont plus susceptibles d'interagir avec des haptènes ou des prohaptènes que d'autres protéines. Il a également été suggéré plus récemment que les haptènes pourraient potentiellement contourner la voie classique MHC-TCR pour stimuler directement les lymphocytes T.

Cette nouvelle voie, appelée concept d'interaction pharmacologique avec les récepteurs immunitaires (ou modèle p-i), suggère que certains métabolites de médicaments pourraient se lier spécifiquement aux récepteurs antigéniques directement, agissant un peu comme un super antigène. Ce modèle propose que les métabolites des médicaments ne soient pas capables d'activer directement les lymphocytes T naïfs, mais si un haptène devait se lier aux lymphocytes T amorcés, qui ont un seuil antigénique inférieur, une stimulation pourrait exister.

En rapport avec "haptène"

• anticorps

  

  Un anticorps est une protéine produite par le système immunitaire d'un organisme en réaction à un antigène étranger.

• anticorps antinucléaire

  

  Un anticorps antinucléaire, ANA ou facteur antinucléaire, désigne l'intégralité de tous les auto-anticorps dirigés contre des antigènes du noyau.

• autoanticorps

  

  Un autoanticorps qualifie un anticorps produit naturellement par un organisme contre un autoantigène.

• immunité

  

  En biologie, l'immunité est l'état équilibré des organismes multicellulaires ayant des défenses biologiques adéquates pour combattre l'infection, la maladie...