Superantigener
Vad är superantigener?
Ett superantigen tillhör gruppen antigener. Dessa antigener är strukturer gjorda av kolhydrater, fetter, proteiner eller kombinationer därav som kan produceras av bakterier eller virus. Med hjälp av antigenerna kan människokroppens immunsystem initiera ett immunsvar genom att binda antigenet till en antikropp. Till skillnad från normala antigener är superantigenerna inte beroende av ett mellanliggande steg i immunsvaret. så att superantigener omedelbart kan utlösa ett mycket starkt, ospecifikt och överdrivet immunsvar, såsom toxiskt chocksyndrom (TSS).
Vad gör en superantigen?
Effekten av ett superantigen kan delvis jämföras med effekten av normala antigener. I båda fallen aktiveras immunsystemet, vilket svarar på det med en immunreaktion. Medan normala antigener framkallar en kontrollerad immunreaktion, vars ände vanligtvis är adekvat kontroll av patogenen, leder ett superantigen till massiv aktivering av immunceller som via mediatorer kan leda till cirkulationssvikt.
Superantigenernas massiva effekt beror på att de, jämfört med normala antigener, inte absorberas av så kallade antigenpresenterande celler och delas upp i små fragment. Snarare har de en mycket hög affinitet för flera receptorer på ytan av immunceller såsom T-lymfocyter, som kringgår ett regulatoriskt steg i immunsystemet.
Ett superantigen kan också binda flera receptorer samtidigt, vilket ytterligare intensifierar dess effekt. Detta aktiverar upp till tjugo gånger antalet immunceller jämfört med normala immunsvar.
Som med alla processer i kroppen kan emellertid en ökad reaktion av immuncellerna med den starka effekten av mediatorer eller cytokiner som interleukiner orsaka skada. Förutom att fungera som ett superantigen kan det också utlösa ett adekvat immunsvar som ett normalt antigen.
Struktur av en superantigen
Superantigener tillhör gruppen globulära proteiner. Detta innebär att de har flera domäner som, när proteinet produceras, alltid viks på samma sätt och tar på sig specifika uppgifter. När det gäller superantigener finns det fyra domäner med olika funktioner såsom bindning av receptorer och reglering av aktiviteten hos en receptor. Å ena sidan kan en receptor bindas till de antigenpresenterande cellerna. Å andra sidan är den så kallade T-cellreceptorn bunden till T-lymfocyter. Efter att de två cellerna binder, släpper superantigenen de inflammatoriska mediatorerna.
Hur aktiverar ett superantigen immunsystemet?
Ett superantigen kan aktivera T-lymfocyterna efter bindning till T-cellreceptorn. Efter bindning av två olika celler kan dessutom superantigener aktivera immuncellerna. Varje superantigen-domän har en roll att spela. Liksom de flesta globulära proteiner har superantigenerna också bindande domäner som används för att binda en struktur på ytan av celler. De har också så kallade reglerande domäner, som kan ändra affiniteten och aktiviteten hos proteinet eller målcellen för en domän. Sammantaget leder en interaktion mellan alla superantigenernas domäner till en aktivering av immuncellerna.
Konsekvenser av aktivering
Efter aktiveringen av immuncellerna, speciellt T-lymfocyterna, genom bindningen av T-cellreceptorn av superantigenen uppstår en överdriven immunreaktion. Jämfört med ett normalt immunsvar kan det ökas med upp till tjugo gånger det högsta normala immunsvaret. Upp till 20% av T-lymfocyterna aktiveras. Sammantaget leder detta till en massiv frisättning av så kallade cytokiner, som verkar systemiskt, dvs. i hela organismen. Dessa cytokiner har också en mängd olika verkningsmekanismer, varför den drabbade personen kan uppleva relativt komplicerade symtom. För det mesta leder detta emellertid till ett fel i cirkulationssystemet. Det finns också ett samband mellan superantigener och sjukdomar som
- Diabetes mellitus,
- Reumatoid artrit,
- Multipel skleros och
- endokardit diskuteras.
Exempel på en superantigen
Superantigenerna är vanligtvis av bakteriellt eller viralt ursprung. Den mest kända är förmodligen superantigenen av bakterien Staphylococcus aureus. Detta antigen kallas Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1) och är ansvarigt för Toxic Shock Syndrome (TSS). Denna bakterie kan också producera ett så kallat exofoliativt toxin, som också anses vara ett superantigen.
TSST-1 kan också produceras av bakterien Streptococcus pyogenes. Röda febertoxinerna Spe-A, Spe-B och Spe-C produceras också av denna bakterie och anses vara superantigener. Gramnegativa bakterier kan producera superantigenerna MAM och YPM. Andra superantigener är SPEH, SPEJ eller SMEZ.
Toxic shock syndrom (TSS)
Toxic shock syndrom eller toxiskt chock syndrom (TSS) är ett mycket akut syndrom orsakat av Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST-1). Cirka 1% av bakterierna i Staphylococcus aureus-stammen kan producera denna TSST-1. Det förekommer ofta hos unga kvinnor som använder tamponger för länge under menstruationen. Liksom andra superantigener stimulerar TSST-1 också immunceller att producera och utsöndra cytokiner. Under TSS kommer det till
- Feber,
- Frossa,
- Träningsvärk,
- Illamående och kräkningar,
- tillfällig medvetslöshet eller också
- Hudrodnad,
- Skalar av huden,
- Fel i cirkulationssystemet, njure eller lever.
TSS ska definitivt behandlas av en läkare på ett sjukhus!
Hur skiljer sig ett superantigen från ett antigen?
En superantigen skiljer sig från ett antigen i dess struktur och effekt.
Antigener består också av kolhydrater, fetter, proteiner eller kombinationer därav, men de är mindre i storlek än superantigener. Även efter bindning till en receptor av speciella immunceller görs den mindre igen så att de kan presenteras av de antigenpresenterande cellerna.
En mycket mindre fulminant effekt kan förväntas i antigenernas verkan.
Så farliga superantigener är
Risken för superantigener varierar beroende på art. Det antas att vissa superantigener kan orsaka sjukdomar som reumatoid artrit, men dessa är inte livshotande. Ändå kan vissa superantigener kopplas till potentiellt dödliga sjukdomar. TSST-1 förtjänar särskilt omnämnande här, vilket ofta har starka effekter. Superantigener som orsakar endokardit eller långvariga följder i njurarna är också potentiellt livshotande.
