Superantigener
Hvad er superantigener?
Et superantigen tilhører gruppen af antigener. Disse antigener er strukturer fremstillet af kulhydrater, fedtstoffer, proteiner eller kombinationer deraf, der kan produceres af bakterier eller vira. Ved hjælp af antigener kan menneskekroppens immunsystem starte et immunrespons ved at binde antigenet til et antistof. I modsætning til normale antigener afhænger superantigenerne ikke af et mellemliggende trin i immunresponset. således at superantigener straks kan udløse en meget stærk, uspecifik og overdreven immunrespons, såsom toksisk shock syndrom (TSS).
Hvad gør et superantigen?
Effekten af et superantigen kan delvist sammenlignes med effekten af normale antigener. I begge tilfælde aktiveres immunsystemet, som reagerer på det med en immunreaktion. Mens normale antigener fremkalder en kontrolleret immunreaktion, hvis slutning normalt er tilstrækkelig kontrol med patogenet, fører et superantigen til massiv aktivering af immunceller, som via mediatorer kan føre til kredsløbssvigt.
Den massive effekt af superantigenerne skyldes, at de sammenlignet med normale antigener ikke absorberes af såkaldte antigenpræsenterende celler og opdeles i små fragmenter. De har snarere en meget høj affinitet for flere receptorer på overfladen af immunceller såsom T-lymfocytter, som omgår et regulerende trin i immunsystemet.
Et superantigen kan også binde flere receptorer på én gang, hvilket yderligere intensiverer dets virkning. Dette aktiverer op til tyve gange antallet af immunceller sammenlignet med normale immunresponser.
Som med enhver proces i kroppen kan en øget reaktion af immuncellerne med den stærke produktion af mediatorer eller cytokiner, såsom interleukiner, forårsage skade. Ud over at fungere som et superantigen kan det også udløse en tilstrækkelig immunrespons som et normalt antigen.
Struktur af et superantigen
Superantigener hører til gruppen af kugleformede proteiner. Det betyder, at de har flere domæner, som, når proteinet produceres, altid foldes på samme måde og påtager sig specifikke opgaver. I tilfælde af superantigener er der fire domæner med forskellige funktioner såsom binding af receptorer og regulering af en receptors aktivitet. På den ene side kan en receptor være bundet til de antigenpræsenterende celler. På den anden side er den såkaldte T-cellereceptor bundet til T-lymfocytter. Efter at de to celler binder, frigiver superantigenet de inflammatoriske mediatorer.
Hvordan aktiverer et superantigen immunforsvaret?
Et superantigen kan aktivere T-lymfocytterne efter binding til T-cellereceptoren. Derudover kan superantigener efter binding af to forskellige celler aktivere immuncellerne. Hvert superantigen-domæne har en rolle at spille. Som de fleste kugleformede proteiner har superantigenerne også bindende domæner, der bruges til at binde en struktur på overfladen af celler. De har også såkaldte regulerende domæner, som kan ændre affiniteten og aktiviteten af proteinet eller målcellen for et domæne. Samlet set fører en interaktion mellem alle domæner i superantigenerne til en aktivering af immuncellerne.
Konsekvenser af aktivering
Efter aktivering af immuncellerne, især T-lymfocytterne, gennem binding af T-cellereceptoren af superantigenet, forekommer en overdreven immunreaktion. Sammenlignet med et normalt immunrespons kan det øges med op til tyve gange det højeste normale immunrespons. Op til 20% af T-lymfocytterne aktiveres. Samlet set fører dette til en massiv frigivelse af såkaldte cytokiner, der virker systemisk, dvs. i hele organismen. Disse cytokiner har også en række handlingsmekanismer, hvorfor den berørte person kan opleve relativt komplicerede symptomer. Det meste af tiden fører dette imidlertid til en svigt i kredsløbssystemet. Der er også en forbindelse mellem superantigener og sygdomme som f.eks
- Diabetes mellitus,
- Rheumatoid arthritis,
- Multipel sklerose og
- endokarditis diskuteret.
Eksempler på et superantigen
Superantigenerne er normalt af bakteriel eller viral oprindelse. Den bedst kendte er sandsynligvis superantigenet af bakterien Staphylococcus aureus. Dette antigen kaldes Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1) og er ansvarlig for Toxic Shock Syndrome (TSS). Denne bakterie kan også producere et såkaldt eksofoliativt toksin, som også betragtes som et superantigen.
TSST-1 kan også produceres af bakterien Streptococcus pyogenes. Skarlagensfeber-toksinerne Spe-A, Spe-B og Spe-C produceres også af denne bakterie og betragtes som superantigener. Gramnegative bakterier kan producere superantigenerne MAM og YPM. Andre superantigener er SPEH, SPEJ eller SMEZ.
Toksisk shock syndrom (TSS)
Toksisk shock syndrom eller toksisk shock syndrom (TSS) er et meget akut syndrom forårsaget af Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1). Ca. 1% af bakterierne i Staphylococcus aureus-stammen er i stand til at producere denne TSST-1. Det forekommer ofte hos unge kvinder, der bruger tamponer for længe under deres menstruation. Ligesom de andre superantigener stimulerer TSST-1 også immunceller til at producere og udskille cytokiner. I løbet af TSS kommer det til
- Feber,
- Kulderystelser,
- Muskelsmerter,
- Kvalme og opkast,
- midlertidigt bevidsthedstab eller også
- Rødme i huden,
- Skrælle af huden,
- Svigt i kredsløbssystemet, nyre eller lever.
TSS skal bestemt behandles af en læge på et hospital!
Hvordan adskiller et superantigen sig fra et antigen?
Et superantigen adskiller sig fra et antigen i dets struktur og dets virkning.
Antigener består også af kulhydrater, fedtstoffer, proteiner eller kombinationer deraf, men de er mindre i størrelse end superantigener. Selv efter binding til en receptor af specielle immunceller gøres den mindre igen, så de kan præsenteres af de antigenpræsenterende celler.
En langt mindre fulminant virkning kan forventes i antigenernes virkning.
Sådan er farlige superantigener
Faren ved superantigener varierer afhængigt af arten. Det antages, at nogle superantigener kan forårsage sygdomme som reumatoid arthritis, men disse er ikke livstruende. Alligevel kan nogle superantigener knyttes til potentielt dødelige sygdomme. TSST-1 fortjener særlig omtale her, hvilket ofte har stærke effekter. Superantigener, der forårsager endokarditis eller langvarige følgevirkninger i nyrerne, er også potentielt livstruende.
