superantigener

Hva er superantigener?

Et superantigen tilhører gruppen antigener. Disse antigenene er strukturer laget av karbohydrater, fett, proteiner eller kombinasjoner derav som kan produseres av bakterier eller virus. På basis av antigenene kan immunsystemet i menneskekroppen sette i gang en immunrespons ved å binde antigenet til et antistoff. I motsetning til normale antigener, er ikke superantigenene avhengige av et mellomstadium av immunresponsen. slik at superantigener umiddelbart kan utløse en veldig sterk, uspesifikk og overdreven immunrespons, for eksempel giftig sjokk-syndrom (TSS).

Hva gjør en superantigen?

Effekten av et superantigen kan delvis sammenlignes med effekten av normale antigener. I begge tilfeller aktiveres immunsystemet, som reagerer på det med en immunreaksjon. Mens normale antigener forårsaker en kontrollert immunreaksjon, som vanligvis resulterer i adekvat kontroll av patogenet, fører et superantigen til massiv aktivering av immunceller, som via formidlere kan føre til sirkulasjonssvikt.
Superantigenens massive virkning skyldes at de, sammenlignet med normale antigener, ikke blir absorbert av såkalte antigenpresenterende celler og delt opp i små fragmenter. Snarere har de en veldig høy affinitet for flere reseptorer på overflaten av immunceller som T-lymfocytter, som omgår et regulatorisk trinn i immunsystemet.
Et superantigen kan også binde flere reseptorer samtidig, noe som ytterligere forbedrer effekten. Dette aktiverer opptil tjue ganger antallet immunceller sammenlignet med normale immunresponser.
Som med alle prosesser i kroppen, kan imidlertid en økt reaksjon av immuncellene med den sterke effekten av mediatorer eller cytokiner som interleukiner føre til skade. I tillegg til å fungere som et superantigen, kan det også utløse en adekvat immunrespons som et normalt antigen.

Struktur av et superantigen

Superantigener hører til gruppen av kuleproteiner. Dette betyr at de har flere domener som når proteinet produseres, alltid brettes på samme måte og påtar seg bestemte oppgaver. Når det gjelder superantigener, er det fire domener med forskjellige funksjoner som binding av reseptorer og regulering av aktiviteten til en reseptor. På den ene siden kan en reseptor være bundet på de antigenpresenterende cellene. På den annen side er den såkalte T-celle reseptoren bundet til T-lymfocytter. Etter at de to cellene binder, frigjør superantigen de inflammatoriske mediatorene.

Hvordan aktiverer et superantigen immunforsvaret?

Et superantigen kan aktivere T-lymfocytter etter binding til T-cellereseptoren. I tillegg, etter binding av to forskjellige celler, kan superantigener aktivere immuncellene. Hvert superantigen-domene har en rolle å spille. Som de fleste kuleproteiner har superantigenene også bindingsdomener som brukes til å binde en struktur på overflaten av celler. De har også det som er kjent som regulatoriske domener, som kan endre affiniteten og aktiviteten til proteinet eller målcellen for et domene. Samlet fører en interaksjon mellom alle domenene til superantigenene til en aktivering av immuncellene.

Konsekvenser av aktivering

Etter at immuncellene, spesielt T-lymfocyttene, er blitt aktivert ved å binde T-cellereseptoren av superantigen, oppstår en overdreven immunreaksjon. Sammenlignet med en normal immunrespons, kan den økes med opptil tjue ganger den høyeste normale immunresponsen. Aktivering av opptil 20% av T-lymfocytter foregår. Samlet fører dette til en massiv frigjøring av såkalte cytokiner, som virker systemisk, dvs. i hele organismen. Disse cytokinene har også en rekke virkningsmekanismer, og det er derfor den berørte personen kan oppleve relativt kompliserte symptomer. Det meste av tiden fører imidlertid til kretsfeil. Det er også en sammenheng mellom superantigener og sykdommer som f.eks

• Sukkersyke,
• Leddgikt,
• Multippel sklerose og
• endokarditt diskutert.

Eksempler på et superantigen

Superantigenene er vanligvis av bakteriell eller viral opprinnelse. Det mest kjente er sannsynligvis superantigenet til bakterien Staphylococcus aureus. Dette antigenet kalles Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1) og er ansvarlig for Toxic Shock Syndrome (TSS). Denne bakterien kan også produsere et såkalt eksofoliativt toksin, som også regnes som et superantigen.
TSST-1 kan også produseres av bakterien Streptococcus pyogenes. Skarlagensfebergiftene Spe-A, Spe-B og Spe-C produseres også av denne bakterien og regnes som superantigener. Gram-negative bakterier kan produsere superantigenene MAM og YPM. Andre superantigener er SPEH, SPEJ eller SMEZ.

Toksisk sjokk syndrom (TSS)

Toxic Shock Syndrome eller Toxic Shock Syndrome (TSS) er et veldig akutt syndrom forårsaket av Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1). Ca. 1% av bakteriene i Staphylococcus aureus-stammen er i stand til å produsere denne TSST-1. Det forekommer ofte hos unge kvinner som bruker tamponger for lenge under menstruasjonen. I likhet med de andre superantigenene, stimulerer også TSST-1 immunceller til å produsere og utskille cytokiner. I løpet av TSS kommer den til

• Feber,
• Frysninger,
• Muskelsmerter,
• Kvalme og oppkast,
• midlertidig tap av bevissthet eller også
• Rødhet i huden,
• Peeling av huden,
• Feil i sirkulasjonssystemet, nyre eller lever.

TSS bør definitivt behandles av en lege på et sykehus!

Hvordan er et superantigen forskjellig fra et antigen?

Et superantigen skiller seg fra et antigen i sin struktur og dets virkning.
Antigener består også av karbohydrater, fett, proteiner eller kombinasjoner derav, men de er mindre i størrelse enn superantigener. Selv etter binding til en reseptor av spesielle immunceller, blir den gjort mindre igjen slik at de kan presenteres av de antigenpresenterende cellene.
En langt mindre fulminant effekt er å forvente i virkningen av antigenene.

Det er hvor farlige superantigener er

Faren for superantigener er forskjellig avhengig av art.Det antas at noen superantigener kan forårsake sykdommer som revmatoid artritt, men disse er ikke livstruende. Likevel kan noen superantigener knyttes til potensielt dødelige sykdommer. TSST-1 fortjener særlig omtale her, som ofte har sterke effekter. Superantigener som forårsaker endokarditt eller langsiktige følgetilstander i nyrene er også potensielt livstruende.