Superantigény

Čo sú superantigény?

Superantigén patrí do skupiny antigénov. Tieto antigény sú štruktúry vyrobené zo sacharidov, tukov, bielkovín alebo ich kombinácií, ktoré môžu byť produkované baktériami alebo vírusmi. Pomocou antigénov môže imunitný systém ľudského tela iniciovať imunitnú odpoveď naviazaním antigénu na protilátku. Na rozdiel od normálnych antigénov superantigény nezávisia od prechodného štádia imunitnej odpovede. takže superantigény môžu okamžite spustiť veľmi silnú, nešpecifickú a nadmernú imunitnú odpoveď, ako je napríklad syndróm toxického šoku (TSS).

Čo robí superantigén?

Účinok superantigénu sa dá čiastočne porovnať s účinkom normálnych antigénov. V oboch prípadoch sa aktivuje imunitný systém, ktorý na ňu reaguje imunitnou reakciou. Zatiaľ čo normálne antigény vyvolávajú riadenú imunitnú reakciu, ktorej výsledkom je obvykle adekvátna kontrola patogénu, superantigén vedie k masívnej aktivácii imunitných buniek, ktorá prostredníctvom mediátorov môže viesť k zlyhaniu obehu.
Masívny účinok superantigénov je spôsobený tým, že v porovnaní s normálnymi antigénmi nie sú absorbované takzvanými bunkami prezentujúcimi antigén a rozpadajú sa na malé fragmenty. Majú skôr veľmi vysokú afinitu k niekoľkým receptorom na povrchu imunitných buniek, ako sú T lymfocyty, ktorá obchádza regulačný krok imunitného systému.
Superantigén môže tiež viazať niekoľko receptorov naraz, čo ďalej zosilňuje jeho účinok. To aktivuje až dvadsaťnásobný počet imunitných buniek v porovnaní s normálnymi imunitnými odpoveďami.
Ako pri každom procese v tele, aj tu môže spôsobiť poškodenie zvýšená reakcia imunitných buniek so silným výdajom mediátorov alebo cytokínov, ako sú interleukíny. Okrem toho, že funguje ako superantigén, môže tiež spustiť adekvátnu imunitnú odpoveď ako normálny antigén.

Štruktúra superantigénu

Superantigény patria do skupiny globulárnych proteínov. To znamená, že majú niekoľko domén, ktoré sa pri produkcii proteínu vždy skladajú rovnakým spôsobom a preberajú špecifické úlohy. V prípade superantigénov existujú štyri domény s rôznymi funkciami, ako je väzba na receptory a regulácia aktivity receptora. Na jednej strane môže byť receptor viazaný na bunky prezentujúce antigén. Na druhej strane je takzvaný receptor T-buniek viazaný na T-lymfocyty. Po naviazaní týchto dvoch buniek superantigén uvoľňuje zápalové mediátory.

Ako superantigén aktivuje imunitný systém?

Superantigén môže aktivovať T lymfocyty po naviazaní na receptor T buniek. Navyše po naviazaní dvoch rôznych buniek môžu superantigény aktivovať imunitné bunky. Každá superantigénová doména má svoju úlohu. Rovnako ako väčšina globulárnych proteínov, majú aj superantigény väzbové domény, ktoré sa používajú na viazanie štruktúr na povrchu buniek. Majú tiež takzvané regulačné domény, ktoré môžu meniť afinitu a aktivitu proteínu alebo cieľovej bunky k doméne. Interakcia všetkých domén superantigénov celkovo vedie k aktivácii imunitných buniek.

Dôsledky aktivácie

Po aktivácii imunitných buniek, najmä T lymfocytov, prostredníctvom väzby na receptor T buniek superantigénom, dôjde k nadmernej imunitnej reakcii. V porovnaní s normálnou imunitnou odpoveďou sa môže zvýšiť až o dvadsaťnásobok najvyššej normálnej imunitnej odpovede. Aktivuje sa až 20% T lymfocytov. Celkovo to vedie k masívnemu uvoľňovaniu takzvaných cytokínov, ktoré pôsobia systémovo, teda v celom organizme. Tieto cytokíny majú tiež rôzne mechanizmy účinku, a preto môže postihnutá osoba pociťovať pomerne komplikované príznaky. Väčšinou to však vedie k zlyhaniu obehového systému. Existuje tiež súvislosť medzi superantigénmi a chorobami ako napr

• Cukrovka,
• Reumatoidná artritída,
• Skleróza multiplex a
• endokarditída diskutovaná.

Príklady superantigénu

Superantigény sú zvyčajne bakteriálneho alebo vírusového pôvodu. Najznámejší je pravdepodobne superantigén baktérie Staphylococcus aureus. Tento antigén sa nazýva toxín toxického syndrómu (TSST-1) a je zodpovedný za syndróm toxického šoku (TSS). Táto baktéria môže tiež produkovať takzvaný exofoliatívny toxín, ktorý sa tiež považuje za superantigén.
TSST-1 môže byť tiež produkovaný baktériou Streptococcus pyogenes. Toxíny šarlach Spe-A, Spe-B a Spe-C sú tiež produkované touto baktériou a sú považované za superantigény. Gramnegatívne baktérie môžu produkovať superantigény MAM a YPM. Ďalšími superantigénmi sú SPEH, SPEJ alebo SMEZ.

Syndróm toxického šoku (TSS)

Syndróm toxického šoku alebo syndróm toxického šoku (TSS) je veľmi akútny syndróm spôsobený toxínom syndrómu toxického šoku (TSST-1). Asi 1% baktérií kmeňa Staphylococcus aureus je schopné produkovať tento TSST-1. Často sa vyskytuje u mladých žien, ktoré používajú príliš dlho tampóny počas menštruácie. Rovnako ako ostatné superantigény, aj TSST-1 stimuluje imunitné bunky k produkcii a vylučovaniu cytokínov. V priebehu TSS ide o

• Horúčka,
• Zimnica,
• Bolesť svalov,
• Nevoľnosť a zvracanie,
• dočasná strata vedomia alebo tiež
• Začervenanie kože,
• Odlupovanie kože,
• Porucha obehového systému, obličiek alebo pečene.

TSS by mal určite liečiť lekár v nemocnici!

V čom je superantigén odlišný od antigénu?

Superantigén sa líši od antigénu svojou štruktúrou a účinkom.
Antigény tiež pozostávajú zo sacharidov, tukov, bielkovín alebo ich kombinácií, ale majú menšiu veľkosť ako superantigény. Dokonca aj po naviazaní na receptor špeciálnych imunitných buniek je opäť zmenšený, aby ich mohli bunky prezentujúce antigén prezentovať.
Pri pôsobení antigénov sa dá očakávať oveľa horší účinok.

To sú také nebezpečné superantigény

Nebezpečenstvo, ktoré predstavujú superantigény, sa líši v závislosti od druhu. Predpokladá sa, že niektoré superantigény môžu spôsobiť choroby, ako je reumatoidná artritída, ktoré však nie sú život ohrozujúce. Aj napriek tomu môžu byť niektoré superantigény spojené s potenciálne smrteľnými chorobami. Tu si zaslúži osobitnú zmienku TSST-1, ktorá má často silné účinky. Superantigény, ktoré spôsobujú endokarditídu alebo dlhodobé následky v obličkách, sú tiež potenciálne život ohrozujúce.