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Antikörper sind ein wichtiger Bestandteil unseres Immunsystems. Bestimmt hast Du im Zusammenhang mit der Coronapandemie schon einmal von ihnen gehört. Die kleinen Proteine helfen Deinem Körper, sich gegen Eindringlinge zu wehren.
Antikörper oder auch Immunglobuline sind Proteine, die vom Immunsystem eingesetzt werden. Sie dienen dazu, Krankheitserreger wie Bakterien oder Viren zu bekämpfen. Antikörper erkennen körperfremde Strukturen, die sich als Oberflächenstrukturen auf den Krankheitserregern befinden.
Die spezifischen Oberflächenstrukturen werden auch Antigene genannt. Wenn Du mehr über Antigene erfahren möchtest, dann schaue gerne bei der entsprechenden StudySmarter Erklärung vorbei.
Durch eine Reaktion der B-Lymphozyten werden die Antikörper produziert. Das läuft ungefähr so ab:
Wenn eine B-Zelle mit einem passenden Antigen in Kontakt kommt, dann werden diese B-Zellen aktiviert und differenzieren sich zu Plasmazellen. Diese schütten eine größere Menge Antikörper aus. Die Antigene werden durch Antikörper spezifisch gebunden.
Wenn Du eine Infektion überstanden hast, wird die spezialisierte B-Zelle jedoch nicht "weggeworfen". Sie wird zu einer B-Gedächtniszelle und erweitert Deine vorhandene Antikörperbibliothek. Kommst Du noch einmal mit demselben oder einem fast identischen Erreger in Kontakt, können sofort passende Antikörper produziert werden, ohne dass permanent hohen Mengen davon vorhanden sein müssen.
Nicht immer richten sich Antikörper gegen körperfremde Strukturen. Bei vielen Autoimmunkrankheiten, wie Multipler Sklerose, werden Antikörper durch eine Fehlsteuerung des Immunsystems gegen körpereigene Systeme, etwa Zellen und Organe, gebildet.
Wenn Du mehr über Autoimmunerkrankungen erfahren möchtest, dann lies Dir gerne die StudySmarter Erklärung zum Thema Autoimmunerkrankungen durch.
In Deinem Körper zirkulieren mehrere Antikörpertypen, deren Grundstruktur jedoch ähnlich ist. Sie setzen sich aus leichten und schweren Proteinketten zusammen. Beide Kettenarten verfügen über eine variable Domäne für die Antigenbindung und eine konstante Domäne, die eine Art Gerüst darstellt. Die unterschiedlichen Bestandteile eines Antikörpers sind durch Disulfidbrücken (-S-S-) miteinander verbunden.
Disulfidbrücken sind Verbindungen zweier Schwefelatome. Sie können nur zwischen zwei Cystein-Aminosäuren ausgebildet werden und dienen der Quervernetzung von Proteinen.
Abbildung 1: Schematische Struktur eines IgG-Antikörpers, 1 - Fab-Abschnitt, 2 - Fc-Abschnitt, 3 - schwere Ketten, 4 - leichte Ketten, 5 - Antigenbindungsstelle, 6 - hinge-Region (Scharnier) Quelle: wikipedia.de
Antikörper können durch ihre AB (Antigen Bindung) spezifisch binden - vergleichbar ist dieser Vorgang mit dem Schlüssel-Schloss-Prinzip. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Schlüssel in ein passendes Schloss passt, geringer als beispielsweise bei bindenden Enzymen im Körper.
Das ist auf das Epitop zurückzuführen. Dieses Epitop ist ein kleiner Bereich auf einem Antigen, der eine Immunantwort hervorruft. Um diese Antwort durch einen Antikörper hervorrufen zu können, muss das Epitop dem Antikörper sehr ähnlich sein.
Wenn Du mehr über Epitope erfahren möchtest, dann schaue gerne in der StudySmarter Erklärung dazu vorbei!
Wenn körperfremde Organismen in den Körper eindringen, werden deren Antigene durch das Immunsystem erkannt. Über einen komplexen Weg werden B-Zellen (B-Lymphozyten) aktiviert und produzieren spezifische Antikörper. Die Antikörper sind genau gegen das Antigen des Eindringlings gerichtet - sie binden dort nach einem Schlüssel-Schloss-Prinzip ähnlichen Verfahren.
Binden die Antikörper an die Oberfläche eines Bakterium oder eines Virus, markieren sie ihn als körperfremd. Zudem verhindert die Bindung der Antikörper oft auch, dass der Eindringling sich weiter ausbreiten kann, weil sie wichtige Oberflächenproteine blockieren.
Antikörper erfüllen im Rahmen einer Immunantwort mehrere Funktionen. Einerseits sorgen sie dafür, dass eingedrungene Antigene abgeblockt bekämpft werden. Dadurch können sie ihre schädliche Wirkung nicht entfalten. Auch eine Interaktion mit körpereigenen Zellen wird verhindert.
Bei manchen Krankheiten können Antikörper auch als Marker eingesetzt werden. Das Bakterium beispielsweise tritt mit dem Antikörper in Kontakt und nehmen ihn dann in sich auf.
Den Prozess der Aufnahme von Makromolekülen in Zellen nennt man auch Phagozytose.
Wenn Antikörper an natürliche Killerzellen binden, können sie die Zelle so steuern, dass sie eine infizierte Zelle lediglich selektiv bekämpft. Das bedeutet, etwa der Virus in der Zelle wird bekämpft, nicht aber die Zelle selbst.
Meist binden mehrere Antikörper gleichzeitig an mehrere Erreger, wie Du es in der Abbildung erkennen kannst.
Diesen Prozess nennt man auch Agglutination. Die entstehenden Antigen-Antikörper-Komplexe sind unlöslich und lagern sich in den Geweben oder Blutgefäßen ab (Präzipitation). Die Klumpen können dann von speziellen Zellen des Immunsystems, wie den Makrophagen (Fresszellen), aufgenommen und verdaut werden.
Wenn Du mehr über Leukozyten und ihre Rolle im Immunsystem erfahren möchtest, dann schaue gerne bei der dazugehörigen StudySmarter Erklärung vorbei!
Als Monoklonale Antikörper werden aktive Proteine bezeichnet, die von einer Zelllinie produziert werden. Diese Zelllinie geht auf einen B-Lymphozyten zurück und richten sich gegen ein spezifisches Epitop.
Wohingegen sich andere Antikörper gegen mehrere Epitope, also mehrere Erreger richten. Das wird auch polyklonal bezeichnet.
Monoklonale Antikörper sind in der Diagnostik und Forschung von hoher Bedeutung, da sie eine hohe Spezifität vorweisen, mit der sie eine große Anzahl von Makromolekülen binden können. Sie können praktisch gezielt einen Erreger bekämpfen.
Aus Berichten des RKIs ging beispielsweise hervor, dass die Vergabe von monoklonalen Substraten die Schwere eines Covid-19 Verlaufs senken kann.
Antikörper-Tests werden dazu eingesetzt, um herauszufinden, inwiefern das Immunsystem schon einmal gegen einen bestimmten Erreger gekämpft hat.
Wenn Du beispielsweise herausfinden möchtest, ob Du schon einmal mit Corona infiziert warst, dann kannst Du einen Antikörper-Test machen.
Für den Antikörper-Test wird Blut auf eine Testoberfläche mit Fragmenten des Erregers gegeben. Wenn das Blut Antikörper besitzt, dann reagieren diese mit etwa Virus oder Bakterien Fragmenten auf dem Test. Sie docken an sie an. Diese können dann durch eine Farbreaktion nachgewiesen werden.
Heutzutage werden in der Forschung und Diagnostik Antikörper eingesetzt, um Krankheiten wie beispielsweise Krebs zu bekämpfen. Sie sollen eine Art Bremse im Immunsystem lösen, dass die körpereigene Abwehr zum Einsatz kommen und den Tumor zerstören kann. Andererseits sollen Antikörper als "Lockzelle" eingesetzt werden, die die Killerzellen zum Tumor hinführen. Auch können sie Wachstumssignale der Tumorzellen blockieren. Aber wie läuft das eigentlich ab?
Am Beispiel einer Brustkrebserkrankung lässt sich eine Art der Antikörpertherapie gut erklären. Denn nicht alle Antikörpertherapien laufen gleich ab, sie sind auf die Krankheit abgestimmt.
Bestimmte Antikörper, in diesem Fall die HER2-Antikörper, blockieren die HER2-Rezeptoren der Tumorzelle. Sie stirbt dadurch ab.
Der HER2 Rezeptor ist ein Protein auf der Zelloberfläche. Dieses Protein sendet Wachstumssignale aus und führt dazu, dass sich die Zellen vermehren, wie sie es als Prozess der natürlichen Zellteilung auch sollen. Werden nun aber zu viele Signale ausgesendet, dann kommt es zu einer unkontrollierten Zellteilung und übermäßigem, krankhaftem Wachstum.
Heutzutage werden in der Forschung und Diagnostik Antikörper eingesetzt, um Krankheiten wie beispielsweise Krebs zu bekämpfen. Sie sollen eine Art Bremse im Immunsystem lösen, sodass die körpereigene Abwehr zum Einsatz kommen und den Tumor zerstören kann. Andererseits sollen Antikörper als "Lockzelle" eingesetzt werden, die die Killerzellen zum Tumor hinführen. Darüber hinaus können sie Wachstumssignale der Tumorzellen blockieren. Aber wie läuft eine Antikörpertherapie ab?
Am Beispiel einer Brustkrebserkrankung lässt sich eine Art der Antikörpertherapie gut erklären. Denn nicht alle Antikörpertherapien laufen gleich ab, sie sind auf die Krankheit abgestimmt.
Bestimmte Antikörper, in diesem Fall die HER2-Antikörper, blockieren die HER2-Rezeptoren der Tumorzelle. Sie stirbt dadurch ab.
Der HER2 Rezeptor ist ein Protein auf der Zelloberfläche. Dieses Protein sendet Wachstumssignale aus und führt dazu, dass sich die Zellen vermehren, wie sie es als Prozess der natürlichen Zellteilung auch sollen. Werden nun aber zu viele Signale ausgesendet, dann kommt es zu einer unkontrollierten Zellteilung und übermäßigem, krankhaftem Wachstum.
Allerdings laufen Antikörpertherapien wie auch Chemo Therapien nicht ohne das Auftreten von Nebenwirkungen ab. Auch hier können Schwindelgefühl oder Übelkeit auftreten. Dazu besteht die Möglichkeit, dass sich das Blutbild verändert und weitere Nebenerscheinungen können auftreten.
Es gibt mehrere Antikörperarten (Klassen). Die Einteilung beruht auf leichten, strukturellen Unterschieden sowie speziellen Funktionen oder Einsatzorten der Antikörper. Hier siehst Du eine Übersicht:
Klasse | Form | Einsatzort | Funktion |
IgA | zwei verbundene Antikörper (dimer) | Schleimhäute | Erregererkennung und -abwehr in den Atemwegen und dem Verdauungtrakt |
IgD | monomer | Alle Körperflüssigkeiten | Aktivierung von Lymphozyten |
IgE | monomer | An Mastzellen gebunden | Erstabwehr an der Körperoberfläche, oft gegen Parasiten gerichtet |
IgG | monomer | Vorwiegend Lymphe | Hauptklasse zur Antigenbindung |
IgM | fünf verbundene Antikörper (pentamer) | Blut | unspezifische Erstabwehr im Blut |
Eine Infusion kann zwischen 30 und 150 Minuten dauern.
Im Rahmen einer Antikörpertherapie kann es zu Schwindelgefühl oder Übelkeit kommen. Dazu besteht die Möglichkeit, dass sich das Blutbild verändert und weitere Nebenerscheinungen können auftreten.
Antikörper binden an die Epitope von Antigenen uns setzen so die Erreger außer Gefecht.
Antikörper zerstören Antigene, indem sie an ihr Epitop binden und die Erreger auf diese Weise unschädlich machen.
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