Superantigener

Hva er superantigener?

Et superantigen tilhører gruppen av antigener. Disse antigenene er strukturer laget av karbohydrater, fett, proteiner eller kombinasjoner derav som kan produseres av bakterier eller virus. Ved hjelp av antigenene kan menneskets immunsystem initiere en immunrespons ved å binde antigenet til et antistoff. I motsetning til normale antigener er superantigenene ikke avhengige av et mellomstadium av immunresponsen. slik at superantigener umiddelbart kan utløse en veldig sterk, uspesifikk og overdreven immunrespons, slik som toksisk sjokk syndrom (TSS).

Hva gjør et superantigen?

Effekten av et superantigen kan delvis sammenlignes med effekten av normale antigener. I begge tilfeller aktiveres immunforsvaret, som reagerer på det med en immunreaksjon. Mens normale antigener provoserer en kontrollert immunreaksjon, hvis slutt vanligvis er tilstrekkelig kontroll av patogenet, fører et superantigen til massiv aktivering av immunceller som via mediatorer kan føre til sirkulasjonssvikt.
Den enorme effekten av superantigenene skyldes at de, i forhold til normale antigener, ikke absorberes av såkalte antigenpresenterende celler og deles 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 forsterker effekten. Dette aktiverer opptil tjue ganger antall immunceller sammenlignet med normale immunresponser.
Som med alle prosesser i kroppen, kan imidlertid en økt reaksjon av immuncellene med sterk produksjon av mediatorer eller cytokiner som interleukiner forårsake skade. I tillegg til å fungere som et superantigen, kan det også utløse en tilstrekkelig immunrespons som et normalt antigen.

Struktur av et superantigen

Superantigener tilhører gruppen av globulære proteiner. Dette betyr at de har flere domener som når proteinet produseres alltid brettes på samme måte og tar på seg spesifikke 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 bindes til de antigenpresenterende cellene. På den annen side er den såkalte T-celle reseptoren bundet til T-lymfocytter. Etter at de to cellene binder, frigjør superantigenet de inflammatoriske mediatorene.

Hvordan aktiverer et superantigen immunforsvaret?

Et superantigen kan aktivere T-lymfocyttene etter binding til T-celle reseptoren. 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 såkalte regulatoriske domener, som kan endre affiniteten og aktiviteten til proteinet eller målcellen for et domene. Samlet sett fører en interaksjon mellom alle domenene til superantigenene til en aktivering av immuncellene.

Konsekvenser av aktivering

Etter aktivering av immuncellene, spesielt T-lymfocyttene, gjennom binding av T-cellereseptoren av superantigenet, oppstår en overdreven immunreaksjon. Sammenlignet med en normal immunrespons, kan den økes med opptil tjue ganger den høyeste normale immunresponsen. Opptil 20% av T-lymfocyttene er aktivert. 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. Mesteparten av tiden fører dette imidlertid til en svikt i sirkulasjonssystemet. Det er også en sammenheng mellom superantigener og sykdommer som

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

Eksempler på et superantigen

Superantigenene er vanligvis av bakteriell eller viral opprinnelse. Den 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. Skarlagensfeber-toksinene Spe-A, Spe-B og Spe-C produseres også av denne bakterien og regnes som superantigener. Gramnegative bakterier kan produsere superantigenene MAM og YPM. Andre superantigener er SPEH, SPEJ eller SMEZ.

Giftig sjokk syndrom (TSS)

Giftig sjokk syndrom eller giftig sjokk syndrom (TSS) er et veldig akutt syndrom forårsaket av Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1). Omtrent 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. Som de andre superantigenene stimulerer TSST-1 også immunceller til å produsere og utskille cytokiner. I løpet av TSS kommer det til

• Feber,
• Frysninger,
• Muskelsmerte,
• Kvalme og oppkast,
• midlertidig tap av bevissthet eller også
• Rødhet i huden,
• Skal av huden,
• Svikt 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 struktur og effekt.
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 mindre igjen slik at de kan presenteres av de antigenpresenterende cellene.
En langt mindre fulminant effekt er å forvente i virkningen av antigenene.

Så farlige superantigener er

Faren ved 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 spesiell omtale her, som ofte har sterke effekter. Superantigener som forårsaker endokarditt eller langvarige følgevirkninger i nyrene er også potensielt livstruende.