antigener

Immunsystemet kan opdeles i det medfødte og det erhvervede immunsystem. Det erhvervede består bl.a. af lymfocytter, herunder B-celler til dannelse af antistoffer og T-celler til cellulære immunreaktioner, i begge tilfælde rettet mod antigener.

T-celle antigener er næsten udelukkende peptider og proteiner, idet konventionelle T-celler kun genkender peptider præsenteret på overfladen af kroppens egne celler i kompleks med specielle antigenpræsenterende molekyler. B-celle antigener kan have stort set hvilken som helst beskaffenhed, fx peptid, protein, fedtstof, kulhydrat, metalioner med videre. Hermed kan der produceres antistoffer mod principielt et hvilket som helst molekyle. Antigenet skal dog helst have en vis molekylestørrelse for at kunne stimulere immunsystemet.

Der kan dog produceres antistoffer mod mindre molekyler under forudsætning af, at de er koblet til større bærermolekyler. Sådanne ukomplette antigener, der kræver kobling til bærermolekyler, kaldes haptener, og koblingsprocessen betegnes haptenisering. Et hapten er et lille molekyle, der som udgangspunkt ikke aktiverer immunforsvaret. Hvis det derimod binder til et bærerprotein, kan haptenet føre til immunaktivering. Et eksempel på et hapten er nikkel. Nikkel findes ofte i smykker eller armbåndsure, som er i kontakt med huden. Nikkel kan binde proteiner fra hudceller og føre til aktivering af immunforsvaret. Dette kaldes nikkelallergi eller kontaktdermatitis. Penicillin kan også haptenisere kroppens egne proteiner, hvorved det bliver muligt, at der startes en immunrespons, som medfører penicillinallergi.

Hvert smitstof har mange forskellige antigener, som alle potentielt kan aktivere immunforsvaret. Et antigen er sædvanligvis et stort protein- eller sukkermolekyle, og det område af antigenet, som faktisk genkendes af B- eller T-cellereceptoren, kaldes en epitop. Et enkelt antigen kan have mange forskellige epitoper.

Ved epitop forstås den del af et antigenmolekyle, der som nøgle i lås passer til antigenbindende receptorer på bestemte lymfocytter og på bestemte antistoffer. Ved en sådan binding sættes en immunrespons i gang. Store antigener kan indeholde mange epitoper og komplekse antigener kan være sammensat af flere forskellige molekylære bestanddele. På store proteinmolekyler er forskellige epitoper for B-cellernes receptorer spredt over overfladen, mens T-cellernes receptorer også kan genkende peptider fra den indre del af proteinet, da disse kan fremvises efter optag og nedbrydning af proteinet i antigenpræsenterende celler.

Når immunforsvaret aktiveres af et smitstof, dannes der langvarige beskyttelsesmekanismer, kaldet immunologisk hukommelse, som bidrager til, at kroppen bekæmper smitstoffet mere effektivt næste gang, det kommer ind i kroppen. I nogle tilfælde er beskyttelsen så effektiv, at kroppen fjerner smitstoffet, før det har nået at give sygdom. Personen er da blevet immun.

Med antigen menes sædvanligvis en lille del af et smitstof. Denne del kan genkendes af receptorer på overfladen af celler i det erhvervede immunforsvar, der består af T-cellerne og B-cellerne. Antigenet aktiverer disse immunceller, og immuncellerne vil forsøge at bekæmpe smitstoffet. Aktiverede B-celler producerer antistof, og ordet antigen henviser til, at stoffet kan igangsætte B-cellernes antistofproduktion.

Når et smitstof kommer ind i kroppen, fx gennem huden, vil det møde immunceller fra det medfødte immunforsvar. Dette inkluderer blandt andet makrofager og dendritiske celler. Immuncellerne bliver aktiveret af smitstoffet, og immuncellerne vil forsøge at uskadeliggøre og fjerne smitstoffet. Dendritiske celler optager dele af smitstoffet og rejser med lymfevæsken i lymfebanerne til nærmeste lymfeknude. I lymfeknuden præsenterer den dendritiske celle antigenet fra smitstoffet til T-celler. Antigenerne præsenteres til T-cellerne på såkaldte MHC-molekyler, hos mennesker også betegnet HLA-molekyler. Hvis en T-celle genkender antigenet, bliver cellen aktiveret. T-cellen vil da lave mange kopier af sig selv. De fleste af disse rejser med blodet tilbage til området, hvor smitstoffet befinder sig for at bidrage til bekæmpelsen af dette.

Dele af smitstoffet vil også blive drænet med lymfevæsken til nærmeste lymfeknude. Den slags "opløselige" antigener kan genkendes af B-celler i lymfeknuden. Aktiverede B-celler kan ligeledes dele sig, og nogle af dattercellerne kan ydermere forfine deres receptorers evne til at genkende et antigen via en proces, der betegnes affinitetsmodning. Affinitetsmodning foregår i langt overvejende grad i specialiserede mikroanatomiske strukturer, som opstår i folliklerne i de sekundære lymfoide væv og betegnes germinalcentre eller kimcentre. Mange af de datterceller, der dannes i germinalcentrene, vil blive omdannet til antistofproducerende plasmaceller, der kan binde til det samme antigen. Antistofferne fragtes med lymfen til blodet og hermed videre ud til området, hvor smitstoffet befinder sig og bidrager i kampen mod dette.

Disse processer er tidskrævende, og første gang en person udsættes for et smitstof, vil det derfor tage nogle dage, før B- og T-cellerne er aktive i kampen. Når smitstoffet er bekæmpet og fjernet fra kroppen, vil de fleste nydannede B- og T-cellekopier dø. En del af plasmacellerne migrerer til knoglemarven og tager ophold dér. De kan være særdeles langlivede og kan i nogle tilfælde yde livslang beskyttelse mod det pågældende smitstof, såkaldt serologisk hukommelse. I forbindelse med immunresponsen dannes der typisk for både B- og T-celler et mindre antal hukommelsesceller, der forbliver i kroppen efter smitstoffet er bekæmpet. Disse kan aktiveres meget hurtigt hvis det samme, eller et nært beslægtet, smitstof på ny kommer ind i kroppen senere i livet.

Det er ikke bare smitstoffer, der udtrykker antigener. Kroppens egne celler udtrykker også strukturer, som potentielt kan genkendes af B- og T-celler. Sædvanligvis vil B- og T-celler ikke genkende eller angribe den slags kropsegne antigener, også kaldet autoantigener eller selvantigener, grundet et fænomen, der kaldes immunologisk tolerans. Immunologisk tolerans indebærer, at B- og T-celler, der genkender autoantigener, under deres udvikling bliver tvunget til at begå selvmord (apoptose) og bliver dermed elimineret fra repertoiret.

Hvis toleransmekanismerne svigter, kan der opstå autoimmun sygdom. Udvikling af autoimmun sygdom er forbundet med, at B- og T-cellerne ikke skelner korrekt mellem et farligt antigen fra et smitstof og et ufarligt autoantigen fra kroppens raske celler. Dette medfører, at B- og T-cellerne fejlagtigt går til angreb på den raske krop og forårsager sygdom.

En B- og T-cellerespons vil principielt vare ved, så længe antigenet forbliver i kroppen. Når et smitstof kommer ind i kroppen og forårsager sygdom, vil B- og T-cellerne forblive aktiverede indtil infektionen er bekæmpet og smitstoffet og antigenet er fjernet fra kroppen. Ved autoimmun sygdom er immunreaktionen rettet mod autoantigener fra kroppens egne celler. Disse celler vil ikke kunne fjernes fra kroppen på samme måde som smitstoffer. Det betyder, at autoantigenet forbliver i kroppen og kan medføre vedvarende aktivering af B- og T-celler. Af denne grund er autoimmune sygdomme som regel kroniske.

Eksempler på autoimmune sygdomme er multipel sklerose (MS), leddegigt (reumatoid artrit) og systemisk lupus erythematosus (SLE). Ved SLE aktiveres B- og T- celler af autoantigener fra cellekernen (nukleus). B-cellerne vil da producere autoantistoffer rettet mod autoantigenerne (anti-nukleære antistoffer, ANA). Disse kan påvises med en blodprøve.

I forbindelse med kroniske smitsomme sygdomme, kan der også opstå en situation, hvor immunsystemet vedvarende stimuleres med fremmed antigen. Dette kan medføre en udmatning af immunresponset (exhaustion), hvorved effekten af immunresponset er svækket og infektionen holdes i skak, men den elimineres ikke.

Ufarlige stoffer i vores omgivelser, fx græspollen, har også antigener, som potentielt kan genkendes af B- og T-celler. Disse stoffer omtales som allergener. Hos nogle personer reagerer immuncellerne på den slags, som udgangspunkt harmløse, allergener og giver allergi.

B- og T-celler har receptorer, der genkender bestemte antigener. På grund af dette vil et antigen kun aktivere den eller de B- og T-celler, der har en receptor, der er specifik for netop dette antigen. Den del af receptoren, der binder antigenet, kaldes receptorens antigenbindende område (den variable del).

Nogle antigener, kaldet superantigener, kan derimod aktivere stort set alle T-celler. Dette skyldes, at superantigenet binder sig til en del af T-cellereceptoren, der er identisk blandt alle T-cellereceptorer (den konstante del), og samtidig binder til antigenpræsenterende molekyler (MHC) på de antigenpræsenterende celler, uafhængigt af hvilke peptider disse fremviser. Dermed krydsbinder superantigenet T-cellereceptor og MHC, uafhængigt af både specificiteten af T-cellereceptoren og hvilke peptid-antigener, der er fremvist af de antigenpræsenterende celler. Dette fører til uspecifik aktivering af et meget højt antal T-celler. Aktivering af mange T-celler fører til en ekstremt kraftig immunreaktion, fx cytokinstorm eller toksisk shock, der kan være livstruende. Et eksempel på et superantigen er toksisk shock-syndrom-toksin-1 (Tsst-1), der kan udtrykkes af gule stafylokokker, og som giver tilstanden toksisk shock syndrom.

• immunsystemet
• infektion
• autoimmune sygdomme
• allergi