Superantigen
Englisch: superantigene
1. Definition
Ein Superantigen, kurz SAg, ist ein Antigen, das eine unspezifische, polyklonale Aktivierung von T-Lymphozyten auslöst. Dadurch kommt es zu einer massiven Zytokinfreisetzung. Es vermittelt seine Wirkung, indem es ohne Prozessierung eine direkte Bindung von T-Zell-Rezeptor (CD4-positive T-Lymphozyten) und MHCII-Molekülen (Antigenpräsentierende Zellen) induziert.
2. Bindungsmechanismus
Superantigene sind bifunktionale Moleküle, die erst an die MHC-Klasse II binden und dann mit der variablen Region der ß-Kette des T-Zell-Rezeptors (TCR) interagieren. Auf diese Weise bilden sie ein MHC-II/SAg/TCR-Trimer. Da nur etwa 20-50 verschiedene Varianten der ß-Kette des TCR existieren, sind Superantigene in der Lage bis zu 20% aller T-Zellen zu aktivieren, während Antigene im Normalfall nur 0,0001 bis 0,001% aller T-Zellen aktivieren.
3. Pathophysiologie
Superantigene erzeugen keine Immunreaktion gegen ein bestimmtes Epitop. Dadurch hebeln sie den fundamentalen Vorteil der adaptiven Immunantwort aus. Es kommt unabhängig von der Antigenspezifität der T-Lymphozyten zu einer massenhaften unkoordinierten T-Zellproliferation und Freisetzung von Zytokinen, was eine fulminante Entzündungsreaktion des Organismus auslöst, z.B. ein Toxic Shock Syndrome. Die Ausschüttung von Interferon-gamma durch die T-Zellen führt wiederum zu einer Aktivierung der Makrophagen, die ihrerseits proinflammatorische Zytokine wie IL-1, IL-6 und TNF-alpha sezernieren.
Die T-Zellproliferation mündet in einem Refraktärzustand, bei dem es durch Fas-FasL-Wechselwirkung zu einer peripheren T-Zell-Depletion kommt, wodurch das Immunsystem maximal geschwächt wird.
4. Beispiele
Bekannte Superantigene sind meist bakteriellem Ursprung:
- das Toxic-Schock-Syndrome-Toxin (TSST-1) von Staphylococcus aureus
- die Enterotoxine von Staphylococcus aureus, besonders Enterotoxin B
- die Scharlach-Toxine Spe-A, -B und -C von Streptococcus pyogenes.