Superantigenen

Wat zijn superantigenen?

Een superantigeen behoort tot de groep antigenen. Deze antigenen zijn structuren gemaakt van koolhydraten, vetten, eiwitten of combinaties daarvan die kunnen worden geproduceerd door bacteriën of virussen. Met behulp van de antigenen kan het immuunsysteem van het menselijk lichaam een ​​immuunrespons op gang brengen door het antigeen aan een antilichaam te binden. In tegenstelling tot normale antigenen zijn de superantigenen niet afhankelijk van een tussenstadium van de immuunrespons. zodat superantigenen onmiddellijk een zeer sterke, niet-specifieke en excessieve immuunrespons kunnen veroorzaken, zoals het toxische shocksyndroom (TSS).

Wat doet een superantigeen?

Het effect van een superantigeen is deels te vergelijken met het effect van normale antigenen. In beide gevallen wordt het immuunsysteem geactiveerd, dat erop reageert met een immuunreactie. Terwijl normale antigenen een gecontroleerde immuunreactie uitlokken, waarvan het einde gewoonlijk een adequate beheersing van de ziekteverwekker is, leidt een superantigeen tot massale activering van immuuncellen, wat via mediatoren kan leiden tot falen van de bloedsomloop.
Het enorme effect van de superantigenen is te wijten aan het feit dat ze, in vergelijking met normale antigenen, niet worden geabsorbeerd door zogenaamde antigeenpresenterende cellen en worden opgesplitst in kleine fragmenten. Ze hebben eerder een zeer hoge affiniteit voor verschillende receptoren op het oppervlak van immuuncellen zoals T-lymfocyten, die een regulerende stap van het immuunsysteem omzeilen.
Een superantigeen kan ook meerdere receptoren tegelijk binden, wat het effect verder versterkt. Dit activeert tot twintig keer het aantal immuuncellen in vergelijking met normale immuunresponsen.
Zoals bij elk proces in het lichaam, kan echter een verhoogde reactie van de immuuncellen met de sterke output van mediatoren of cytokines zoals interleukines schade veroorzaken. Behalve als een superantigeen, kan het ook een adequate immuunrespons opwekken als een normaal antigeen.

Structuur van een superantigeen

Superantigenen behoren tot de groep van globulaire eiwitten. Dit betekent dat ze verschillende domeinen hebben die, wanneer het eiwit wordt geproduceerd, altijd op dezelfde manier vouwen en specifieke taken op zich nemen. In het geval van superantigenen zijn er vier domeinen met verschillende functies, zoals binding van receptoren en regulering van de activiteit van een receptor. Enerzijds kan een receptor worden gebonden aan de antigeenpresenterende cellen. Aan de andere kant is de zogenaamde T-celreceptor gebonden aan T-lymfocyten. Nadat de twee cellen binden, geeft het superantigeen de ontstekingsmediatoren vrij.

Hoe activeert een superantigeen het immuunsysteem?

Een superantigeen kan de T-lymfocyten activeren na binding aan de T-celreceptor. Bovendien kunnen superantigenen, na het binden van twee verschillende cellen, de immuuncellen activeren. Elk superantigeendomein heeft een rol te spelen. Net als de meeste bolvormige eiwitten hebben de superantigenen ook bindingsdomeinen die worden gebruikt om een ​​structuur op het oppervlak van cellen te binden. Ze hebben ook zogenaamde regulerende domeinen, die de affiniteit en activiteit van het eiwit of de doelcel voor een domein kunnen veranderen. Over het algemeen leidt een interactie van alle domeinen van de superantigenen tot een activering van de immuuncellen.

Gevolgen van activering

Na activering van de immuuncellen, vooral de T-lymfocyten, door binding van de T-celreceptor door het superantigeen, treedt een overmatige immuunreactie op. In vergelijking met een normale immuunrespons kan deze tot twintig keer de hoogste normale immuunrespons worden verhoogd. Tot 20% van de T-lymfocyten wordt geactiveerd. Over het algemeen leidt dit tot een massale afgifte van zogenaamde cytokines, die systemisch werken, d.w.z. in het hele organisme. Deze cytokines hebben ook een verscheidenheid aan werkingsmechanismen, waardoor de getroffen persoon relatief gecompliceerde symptomen kan ervaren. Meestal leidt dit echter tot een storing van de bloedsomloop. Er is ook een verband tussen superantigenen en ziekten zoals

• Suikerziekte,
• Reumatoïde artritis,
• Multiple sclerose en
• endocarditis besproken.

Voorbeelden van een superantigeen

De superantigenen zijn gewoonlijk van bacteriële of virale oorsprong. De bekendste is waarschijnlijk het superantigeen van de bacterie Staphylococcus aureus. Dit antigeen heet Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1) en is verantwoordelijk voor Toxic Shock Syndrome (TSS). Deze bacterie kan ook een zogenaamd exofoliatief toxine produceren, dat ook als een superantigeen wordt beschouwd.
De TSST-1 kan ook worden geproduceerd door de bacterie Streptococcus pyogenes. De roodvonk-toxines Spe-A, Spe-B en Spe-C worden ook door deze bacterie geproduceerd en worden als superantigenen beschouwd. Gram-negatieve bacteriën kunnen de superantigenen MAM en YPM produceren. Andere superantigenen zijn SPEH, SPEJ of SMEZ.

Toxisch shocksyndroom (TSS)

Toxic Shock Syndrome of Toxic Shock Syndrome (TSS) is een zeer acuut syndroom dat wordt veroorzaakt door Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1). Ongeveer 1% van de bacteriën van de Staphylococcus aureus-stam kan deze TSST-1 produceren. Het komt vaak voor bij jonge vrouwen die tampons te lang gebruiken tijdens hun menstruatie. Net als de andere superantigenen stimuleert TSST-1 ook immuuncellen om cytokines te produceren en uit te scheiden. In de loop van de TSS komt het erop aan

• Koorts,
• Rillingen,
• Spierpijn,
• Misselijkheid en overgeven,
• tijdelijk bewustzijnsverlies of ook
• Roodheid van de huid,
• Afpellen van de huid,
• Falen van de bloedsomloop, nier of lever.

De TSS moet beslist worden behandeld door een arts in een ziekenhuis!

Waarin verschilt een superantigeen van een antigeen?

Een superantigeen verschilt van een antigeen in zijn structuur en zijn effect.
Antigenen bestaan ​​ook uit koolhydraten, vetten, eiwitten of combinaties daarvan, maar ze zijn kleiner dan superantigenen. Zelfs na binding aan een receptor van speciale immuuncellen, wordt deze weer kleiner gemaakt zodat ze kunnen worden gepresenteerd door de antigeen-presenterende cellen.
Een veel minder snel effect is te verwachten bij de werking van de antigenen.

Dat is hoe gevaarlijk superantigenen zijn

Het gevaar van superantigenen verschilt per soort. Aangenomen wordt dat sommige superantigenen ziekten kunnen veroorzaken zoals reumatoïde artritis, maar deze zijn niet levensbedreigend. Toch kunnen sommige superantigenen in verband worden gebracht met mogelijk fatale ziekten. De TSST-1 verdient hier bijzondere vermelding, die vaak sterke effecten heeft. Superantigenen die endocarditis of langdurige gevolgen in de nieren veroorzaken, kunnen ook levensbedreigend zijn.