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Antikörper

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Synonyme: Immunglobulin, Gammaglobulin
Englisch: antibody, immune globulin

1 Definition

Antikörper oder Immunglobuline sind globuläre Proteine, die von zu Plasmazellen differenzierten B-Lymphozyten produziert und sezerniert werden. Sie sind gegen Bestandteile eines Antigens gerichtet und besitzen die Fähigkeit an dieses zu binden.

In der Serumeiweißelektrophorese findet man Antikörper in der so genannten γ-Fraktion. Darauf beruht der Name Gammaglobulin.

Der Begriff Antikörper bezeichnet die Funktion des Proteins, während Immunglobulin mehr eine biochemische Charakterisierung darstellt. Es gibt auch funktionslose Immunglobuline, zum Beispiel bei einem Immunozytom.

2 Struktur

Antikörper sind aus 4 Ketten aufgebaut:

Diese sind durch Disulfidbrücken miteinander verbunden. Jeder Antikörper besitzt eine spezifische, für ihn charakteristische, Antigenbindungsstelle, die Complementary Determining Region (CDR1, CDR2 und CDR3), auch Paratope genannt. Eingerahmt werden diese von sog. "framework regions" (FR), die relativ konserviert sind und als strukturelles Gerüst für die CDRs dienen. Die Spezifität beruht auf den variablen Teilen der Aminosäuresequenz einzelner Ketten des jeweiligen Antikörperproteins.

Zudem besitzen Antikörper in ihrem konstanten Teil (Fc-Teil) eine weitere Bindungsstelle, die beispielsweise von Phagozyten zur Erkennung und Aufnahme von antikörperbeladenen Antigenen genutzt werden kann.

Der konstante Teil der schweren Ketten wird benötigt, um der Zelle zu signalisieren, dass das Antigen gebunden hat. Dafür sind aber noch weitere Signalproteine notwendig, die nach Antigenkontakt eng mit dem konstanten Teil der Ketten assoziiert sind. Für den B-Zell-Rezeptor sind dies die invarianten Ketten Igα und Igβ, für den T-Zell-Rezeptor die vier Signalketten (zwei ε, eine δ und eine ζ-Kette) die man als CD3 zusammenfasst und zusätzlich ein Homodimer aus zwei ζ-Ketten.

Diese invarianten akzessorischen Ketten zeigen keine Antigenspezifität. Sie besitzen aber Sequenzen, die man als Tyrosinaktivierungssequenzen von Immunrezeptoren (Englisch: immunoreceptor tyrosine-based activation motifs), kurz ITAMs, bezeichnet. Nach Antigenbindung kommt es zur Aktivierung einer Rezeptortyrosinkinase (Scr-Kinase). Diese phosphoryliert die ITAMs der akzessorischen Ketten. Phosphorylierte akzessorische Ketten übertragen Signale in den Zellkern, indem sie weitere Kinasen aktivieren, die schließlich zur Aktivierung unterschiedlicher Transkriptionsfaktoren und entsprechender Genexpression führen.

Die Synthese der Antikörper unterliegt der somatischen Rekombination. Das heißt, dass die L-Kette (light chain) im variablen Anteil von J- und V-Gensegmenten und die H-Kette (heavy chain) im variablen Anteil von J-, V- und D-Gensegmenten kodiert wird. Durch unterschiedliche Kombinationen dieser Gensegmente wird eine extrem hohe Vielfalt der Antikörper erreicht.

3 Einteilung

Antikörper gehören zur Gammaglobulin-Fraktion der Plasmaproteine. Sie werden in fünf weitere Unterklassen eingeteilt:

Dabei können Antikörper je nach Subtyp frei im Blut (z.B. IgG und IgM) oder anderen Körperflüssigkeiten (z.B. IgA im Speichel) oder aber membranständig und somit zellgebunden vorliegen (z.B. IgE auf Mastzellen).

Die verschiedenen Unterklassen übernehmen im Rahmen der spezifischen humoralen Immunantwort vielfältige Aufgaben. Sie sind in entscheidender Weise an der Neutralisation und Opsonierung von Antigenen und an der Auslösung von Allergien vom Sofort-Typ beteiligt.

Nachweise von Antikörpern sind im Rahmen serologischer Untersuchungen ein wichtiges Instrument zur Diagnose und Verlaufskontrolle von Infektionskrankheiten und Autoimmunerkrankungen.

Impfungen durch aktive Immunisierung beruhen prinzipiell auf der Induktion von Antikörperantworten gegen das jeweilige Pathogen.

4 Klinik

Von menschlichen Spendern oder von Tieren gewonnene und/oder biotechnologisch hergestellte Antikörper können therapeutisch genutzt werden. Bekannte Beispiele sind die Rhesusprophylaxe bei Rhesus-negativen Müttern Rhesus-positiver Kinder oder auch die passive Immunisierung gegen Krankheitserreger durch Applikation von Immunglobulinpräparaten (IVIG, SCIG).

Eine weitere Anwendung von Antikörpern sind die so genannten Biologika. Hier werden synthetisch herstellte monoklonale Antikörper oder Bruchstücke davon eingesetzt, um bestimmte Wirkungen im Körper zu erzielen. Eines der ersten Beispiele ist Rituximab, ein Antikörper, mit dem selektiv B-Lymphozyten im Körper zerstört werden können.

Ausgehend von monoklonalen Antikörpern wurde auch die Entwicklung sogenannter "bewaffneter Antikörper" vorangetrieben, bei denen die Antikörper mit bestimmten Arzneistoffen gekoppelt werden, um eine selektivere Wirkung zu ermöglichen.

5 Diagnostik

In der Labordiagnostik haben Antikörper wesentliche Funktionen:

Die rein mengenmäßige Konzentration der Antikörper im Blut gibt Aufschluss über unterschiedliche Krankheitsbilder wie Antikörpermangelsyndrome oder Allergien.

In der Serologie werden Antikörper mit bestimmter Spezifität im Blut des Patienten untersucht, um zum Beispiel Infektionskrankheiten und Autoimmunerkrankungen zu diagnostizieren.

siehe auch: Antikörpernachweis, Antikörperklassenwechsel

Außerdem basieren die so genannten Immunoassays auf künstlich hergestellten monoklonalen Antikörpern, die in der Labordiagnostik, medizinischen Forschung und Biotechnologie Anwendung finden. Durch die hohe Spezifität der Antikörper können bei entsprechender Auslegung des Testsystems sehr kleine Konzentrationen verschiedenster Substanzen gemessen werden.

In der Pathologie werden Antikörper für die Immunhistochemie eingesetzt.

Autoren: http://flexikon.doccheck.com/de/index.php?title=Antik%C3%B6rper&action=history

Quelle: http://flexikon.doccheck.com/de/Antik%C3%B6rper

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