Fragen 41-80

somatische Rekombination (bei B-, T-Zellen) -> Ziel: aus relativ wenig Genen eine fast unbegrenzte Anzahl verschiedener Rezeptoren zu bilden

Ablauf:

• Kombi aus beliebigen D- & J-Segment

• anfügen eines V-Segments

  • Herausschneiden der nicht genutzten D-,V-Segmente

• umschreiben der so entstandenen DNA in Prä-RNA (enthält noch nicht genutzte J-Seg., μ-,δKette [Teile der schweren Kette])

• Spleißen

  • Entfernen von nicht genutzten J-Seg & entweder μ- oder δ-Kette

  • Translation: Entstehung der Proteinkette der schweren Kette, ähnlicher Ablauf bei leichter Kette (nur VJ-Rekombination und entweder κ- oder λ- Seg. = konstanter Teil der leichten Kette) - Generation von (AK), TcR, BcR

generierte Moleküle: (AK), TcR, BcR

• Der IgM-Antikörper ist ein Pentamer oder Hexamer; die schweren Ketten von fünf oder sechs IgM-Monomeren werden durch eine JKette verbunden; er weist somit 10-12 identische Antigen-Bindungsstellen auf

• Funktion: Auslösung der Komplementaktivierung, Vermittlung der Phagozytose von gebundenen Antigenen, erste wirksame Abwehrlinie im peripheren Blut

• IgE: Bindet an Mastzellen und verleiht diesen Zellen seine jeweilige Antigenspezifität, verantwortlich für allergische Reaktionen vom Soforttyp

• IgA: Kommt an Schleimhautoberflächen vor, Neutralisation als wichtigste Funktion

• IgG: Kann über die Plazenta in den kindlichen Kreislauf übertreten, längste Halbwertszeit aller AK; Schutz des Extravaskulärraumes vor Mikroorganismen und deren Toxinen

Schutz vor Darmparasiten, Auslösung von anaphylaktischen Reaktionen

• IgA kommt als Monomer, als Dimer mit J-Kette und als sekretorisches IgA vor

• Funktion: Neutralisation, Schutz an Schleimhautoberflächen

• Wirkungsort: Schleimhautoberflächen; transepithelialer Transport via poly-Ig-Rezeptor

• IgA → transepithelialer

• Transport via poly-Ig-Rezeptor, ausgehend von Schleimhautassoziierten lymphatischen Gefäßen

• sIg (surface Ig) =membranständige Oberflächen-AK = BcR -> Erkennung und Bindet AG + Signal von T-Zellen, dann klonale Selektion (Aussortieren alloreaktiver, autoreaktiver, nicht funktionierender Zellen)

Entstehung:

• durch Ontogenese, auf Zelloberfläche exprimiert; Antigen-unabhängig, zufällige Bildung im Knochenmark

• entsteht durch Assoziation einer umgelagerten leichten Kette mit einer μ-Kette - Antigenrezeptor wird auf Toleranz gegenüber körpereigenen Antigenen geprüft - Plasmazelle sezerniert Antikörper derselben Spezifität und Klasse wie die BCR´s der Vorläufer-B-Zelle

= Isotypenwechsel bei den B-Zellen des Immunsystems im Verlauf der Immunantwort (Wechsel von der Produktion eines Ig auf ein anderes Ig)

• notwendig, da während einer Immunantwort unterschiedlich ausgeschüttete Ig von B-Zellen benötigt werden

• Auslösung durch Umschaltung der Schwerketten-Synthese (Rekombination spezifischer switch regionen) im Verlauf der Reifung, ausgelöst bei B-Zellaktivierung (B-Zellaktivierung durch von THelferzellen ausgeschüttete Cytokine oder durch mitogenische Signale des Pathogens)

Somatische Hypermutation:

• überdurchschnittlich hohen Zahl an Punktmutationen im Bereich der hypervariablen Region der rekombinierten Immunglobuline

• Ziel: der Erhöhung der Bindungsaffinität von Antikörpern zu Antigenen

Klassenwechsel:

• Isotypenwechsel im Laufe der Immunantwort (Wechsel von der Produktion eines Ig auf ein anderes Ig)

• durch molekulare Veränderungen zum Wechsel der Produktion eines Immunglobulins zu einem anderen

verändete Moleküle: AK,BcR Wo

in B-Zellen in den Lymphknoten

neg.-pos. Selektion

• Überprüfung des BcR nach jeder Zellteilung

• Über interaktion mit Antigenen, die ihnen von fDC präsentiert werden, oder mit freien Antigenen

• Niedriger Affinität/ keine AG Erkennung -> sterben durch Apoptose

• Hoche Affinität -> Überlebenssignal(positive Selektion)

• Bei autoreaktiven BCR können t-Zellen die von den B-Zellen präsentierten Selbst-Peptidfragmente (MHC-I-Moleküle)nicht erkennen und geben daher kein Überlebenszeichen

Durch Selektion erfolgt indirekt eine Erhöhung der Affinität -> höhere Affinität = Überlebenssignal, sonst Apoptose

• B-Zellen treffen im Blut oder den primären lymphatischen Organen auf Antigene und binden sie spezifisch über membranständige Immunglobuline (BCR). Es kommt zur rezeptorvermittelten Endocytose und daraufhin zur Expression von MHC-II-Molekülen auf der Oberfläche. Um sich zur Plasmazelle differenzieren zu können, brauchen sie T-Helfer-Zellen, die durch gleiches Antigen auf APC aktiviert wurden (gekoppelte Erkennung)

• ermöglicht B-Zelle ins Keimzentrum zu gelangen und dort somatische Hypermutation zu erfahren

• Komplementaktivierung -> Lyse über 3 Wege

• Opsonierung -> schmackhaftmachung durch Zuckeranalgerung

• Neutralisation -> AK besetzten die Bindungsliganden von Viren

• Nein, natürlicher muriner Antikörper kann zwar eingesetzt werden, der murine Fc-Teil des Antikörpers wird aber nicht durch Fc-Rezeptoren des Menschen erkannt (keine Opsonierung, keine Komplementaktivierung) → V-Region bindet zwar Influenza-Virus-Hüllprotein, aber CRegion induziert keine Effektormechanismen

• zudem: HAMA-Antwort (humane Anti-Maus-AK-Antwort)

• „Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity“ (ADCC): Aktivieren von NK-Zellen -> Antikörpermarkierte Zellen können von NK-Zellen erkannt und getötet werden (Apoptose)

• Komplementaktivierung -> Lyse über 3 Wege

• Opsonierung -> schmackhaftmachung durch Zuckeranalgerung

• Neutralisation -> AK besetzten die Bindungsliganden von Viren

Antikörper können Viren neutralisieren, wenn sie die Bindung viraler Liganden an zellulare Rezeptoren blockieren.

• Auslösung durch Cytokinauschüttung der TH-Zellen; Cytokine steuern zu welcher Klasse gewechselt wird

• in B-Zellen im Lymphknoten (Keimzentren)

Antirezeptor Antikörper stören die normale Funktion von Rezeptoren →z.B. allergien ACh-Rezeptor Ak führt z.B. zu Myasthenia gravis (Autoantikörper verursachte neuromuskuläre Übertragungsstörung durch Blockierung der Acetylcholinrezeptoren an der motorischen Endplatte)

• IgE-cross linking auf Mastzellen führt zu verstärkten Ausschüttung entzündungsauslösender Stoffe (inflammatory mediators) → kann durch Allergene ausgelöst werden (eigentlich harmlose Antigene)

• Bildung von Immunkomplexen: Ablagerung der Komplexe in Gefäßen → Entzündung

• IgE als Signal für Mastzellen → Freisetzung von Entzündungsmediatoren → Allergie bei harmlosen Erregern

• Schilddrüsenüberfunktion: Bindung an TSH-Rezeptor → Überproduktion von Thyroidhormonen

Blockieren Ligandenbindung oder induziert Rezeptorinternalisierung (Rezeptorzurückbildung) Bsp:

• TRAK (TSH-Rezeptor-AK) bindet an Schilddrüsenrezeptor -> Schilddrüsenüberfunktion

• ACh-Rezeptor-AK -> Muskelschäche, Lähmungserscheinungen

Autoreaktiv-AK und Antirezeptor-AK, z.B.:

• Myasthenia gravis: AK gegen Acytylcholinrezeptoren -> Muskelschwäche, Lähmungserscheinungen

• Morbus Basedow: AK gegen TSH-Rezeptor -> Schilddrüsenüberfkt.

• Lupus erythematodes: AK gegen körpereigene DNA

kontinuierliches Epitop: besteht aus linearer Folge von Aminosäuren; teils im nativen Molekül verborgen und nur nach Denaturierung zugänglich; „Sequenzepitop“

diskontinuierliches Epitop: besteht aus Aminosäuresequenzen, die auf der Polypeptidkette verteilt liegen und im nativen Zustand einen Bereich abdecken; nur im nativen Zustand des Moleküls vorhanden; „Konformationsepitop“

diskontinuierliche: Antigendeterminate geht bei Denatuierung verloren → wird nicht vom Antikörper erkannt

Epitop (Antigendeterminante): der Teil eines Antigens, der mit der Antigen-Bindungs-Region eines Antikörpers oder T-Zell-Rezeptors in Kontakt tritt. Löst direkt spezifische Immunantwort aus

Hapten: niedermolekulare Substanz, die an AK binden kann, aber nur durch Kopplung mit Carrier Immunantwort auslöst

fehlender Carrier

• Glucose,

• Hanstoff-Gifte

• Peptide

• eigene Hormone

• Antibiotika

• Sequenzepitope (kontinuierliche/lineare Epitope) → relativ leicht nachsynthetisierbar! (Lineare Epitope, die schon ohne Denaturierung zugänglich sind lassen sich am leichtest nachsynthetisieren→nur Primärstruktur relevant)

• Konformationsepitope (diskontinuierliche Epitope)

• neoantigenische Epitope

• im Vorfeld eines Western Blots wird i.d.R. eine denaturierende Gelelektrophorese durchgeführt; ein Western Blot wird also i.d.R. mit denaturierten Molekülen/Antigenen durchgeführt, ein ELISA hingegen mit nativen Molekülen/Antigenen.

• könnte daran liegen, dass das Epitop des vorliegenden Antigens ein kontinuierliches, verstecktes Epitop (=Sequenzepitop) ist; dieses wird erst bei Denaturierung des Moleküls /Antigens zugänglich (→ Anitkörper funktioniert hier deshalb im Western Blot, nicht aber beim ELISA)

• niedermolekulare Substanz (MW<2 kDa), die mit Antikörpern reagieren kann , d.h. als Epitop fungieren kann

• es kann aber selbst keine Antikörperbildung induzieren

• Bsp: Pharmaka, Herbizide, einige Hormone, Farbstoffe

beim (indirekten) Hämagglutinationstest:

• Zellsuspension und Serum werden in einem bestimmten Verhältnis zusammengegeben und bei Raumtemperatur inkubiert; es folgt eine Zentrifugation

• werden beim vorsichtigen Aufschütteln Agglutinate makroskopisch identifiziert, ist das Ergebnis positiv

Immunoelektrophorese

• Für Immunelektronenmikroskopie werden elektronendichte Marker verwendet; z.B. kolloides Gold oder Ferritin

• Spezifischer AK gegen gesuchtes Antigen wird mit elektronendichte Marker markiert und z.b. einem Ultradünnschnitt, der gesuchtes Antigen enthält zugefügt

• Radioisotope (z.B.: 125I)

• Enzyme, die ein farbloses Substrat in ein farbiges oder fluorszierendes Produkt umsetzten (z.B.: Peroxidase, β-Galactosidase, Alkalische Phosphatase)

• Fluoreszierende Marker (z.B.: GFP, Fluorescein, Rhodamin, Phycoerythrin)

• Elektronendichte Marker (Ferritin, kolloides Gold)