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Antikörper

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Antikörper

Antikörper sind ein wichtiger Bestandteil unseres Immunsystem. Bestimmt hast du in der letzten Zeit öfter von ihnen gehört. Die kleinen Proteine helfen deinem Körper sich gegen Eindringlinge zu wehren.

Definition Antigene und Antikörper

Antikörper sind Proteine, die in der Regel körperfremde Strukturen erkennen können. Diese körperfremden Strukturen, wie etwas Oberflächenproteine auf Bakterien und Viren, werden als Antigene bezeichnet. Solche Oberflächen- oder Hüllproteine sind meist die ersten Bestandteile der Eindringlinge mit denen das Immunsystem in Kontakt kommt.

Nicht immer richten sich Antikörper gegen körperfremde Strukturen. In vielen Autoimmunkrankheiten, wie Multipler Sklerose, werden Antikörper gegen Körpereigene Systeme gebildet.

Wie du nun weißt, sind Antikörper Proteine. Sie gehören zur Klasse der Immunglobuline. Sie werden von B-Zellen gebildet und zirkulieren frei in deinem Blut oder deiner Lymphflüssigkeit. Antikörper können auch auf sogenannten T-Lymphozyten oder Mastzellen präsentiert werden.

Funktion von Antikörpern

Wenn körperfremde Organismen in deinen Körper eindringen, werden deren Antigene durch dein 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 dem Schlüssel-Schloss-Prinzip.

Abbildung 1: Schematische Darstellung des Antigen-Antikörper-Komplexes, AG -Antigen, AK - Antikörper Quelle: wikipedia.de

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.

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.

Den Prozess der Aufnahme von Makromolekülen in Zellen nennt man auch Phagozytose.

Kommt dein Körper zum ersten mal mit einem bestimmten Virus oder einem Bakterium in Kontakt, müssen die Antikörper in der Regeln neu gebildet werden. Du verfügst aber bereits über eine gewisse Sammlung an B-Lymphozyten von vergangenen Begegnungen mit Erregern. Passt das neu entdeckte Antigen an einen Antigenrezeptor einer vorhanden B-Zelle, wird diese vermehrt (klonale Expansion).

Die spezifische B-Zelle entwickelt sich zu einer Plasmazelle, die nun als Antikörperfabrik fungiert. Wenn du die 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 dem selben oder einem sehr ähnlichen Erreger in Kontakt, können sofort passende Antikörper produziert werden, ohne dass permanent hohen Mengen davon vorhanden sein müssen.

Struktur von Antikörpern

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 zur Quervernetzung von Proteinen.

Abbildung 2: 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

Klassen der Antikörper

Wie du schon gelernt hast, gibt es mehrere Antikörperarten (Klassen). Die Einteilung beruht auf leichten, strukturellen Unterschieden sowie speziellen Funktionen oder Einsatzorten der Antikörper.

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

Finales Antikörper Quiz

Frage

Was sind Antigene?

Antwort anzeigen

Antwort

Jede Substanz oder molekulare Struktur, die vom Immunsystem erkannt wird und eine Immunreaktion auslöst, bezeichnet man als Antigen.

Frage anzeigen

Frage

Was ist das Immunsystem?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Es stellt das Abwehrsystem dar, welches den Körper vor Krankheitserregern und anderen Bedrohungen schützt. 
  • Es besitzt die Fähigkeit körpereigene von körperfremden Substanzen zu unterscheiden und entartete Zellen, sowie schädliche Moleküle zu zerstören.
Frage anzeigen

Frage

Was machen Antigene?

Antwort anzeigen

Antwort

regen bestimmte Zellen des Immunsystems, die sogenannten B-Lymphozyten, an, sich zu Plasmazellen zu differenzieren, die spezifische Antikörper produzieren

Frage anzeigen

Frage

Nach welchem Prinzip binden sich Antikörper an die betreffenden Antigene?

Antwort anzeigen

Antwort

nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip

Frage anzeigen

Frage

Was passiert durch die Anbindung der Antikörper an die entsprechenden Antigene?

Antwort anzeigen

Antwort

Antikörper können z. B. die Rezeptoren eines Virus blockieren, sodass dieses nicht mehr in der Lage ist, Zellen zu befallen

Frage anzeigen

Frage

Wodurch können mehrere Erreger miteinander verbunden werden?

Antwort anzeigen

Antwort

  • durch die Bildung von Antigen-Antikörper-Komplexen
  • so können sie unlösliche Klumpen bilden (Präzipitation)
Frage anzeigen

Frage

Wie werden Antigen-Antikörper-Komplexen aufgenommen?

Antwort anzeigen

Antwort

Diese Gebilde werden anschließend von Fresszellen wie den Makrophagen aufgenommen (phagozytiert) und verdaut.

Frage anzeigen

Frage

Wie liegen B-Lymphozyten im Körper vor?

Antwort anzeigen

Antwort

Im Körper ist jederzeit eine außerordentlich große Vielzahl verschiedener B-Lymphozyten mit unterschiedlichen Antigen-Rezeptoren vorhanden, die jedoch jeweils nur in relativ geringer Stückzahl vorliegen


Frage anzeigen

Frage

Wie funktionieren B-Lymphozyten?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Bindet ein B-Lymphozyt mit seinen Antigen-Bindungsstellen nun an ein passendes Antigen, so wird ganz spezifisch nur dieser B-Lymphozytentyp vermehrt und differenziert sich zu Plasmazellen, die Antikörper mit ganz genau passenden variablen Abschnitten produzieren
  • Dies ermöglicht eine gezielte Immunantwort, ohne dass ständig große Mengen verschiedener Antikörper vorrätig sein müssen
Frage anzeigen

Frage

Wie sieht die Struktur eines Antikörpers aus?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Alle Antikörpertypen besitzen grundsätzlich eine ähnliche Struktur
  • Sie bestehen aus leichten (L-Ketten) und schweren Polypeptidanteilen (H-Ketten) mit konstanten und variablen Abschnitten, die untereinander durch Schwefelatome (Disulfidbrücken) verbunden sind
  • Die variablen Teile der L- und H-Ketten bilden zusammen die Antigen-Bindungsstelle


Frage anzeigen

Frage

Beschreibe die Immunglobulin-Klasse IgA.

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Antwort

  • Aussehen: dimere Struktur (zwei verbundene Antikörper)
  • Vorkommen, z.B.: Schleimhäute
  • Funktionen, z.B.: Abwehr in Verdauungssystem
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Frage

Beschreibe die Immunglobulin-Klasse IgD.

Antwort anzeigen

Antwort

  • Aussehen: monomer
  • Vorkommen, z.B.: Alle Körperflüssigkeiten
  • Funktionen, z.B.: Aktivierung vonLymphozyten
Frage anzeigen

Frage

Beschreibe die Immunglobulin-Klasse IgE.

Antwort anzeigen

Antwort

  • Aussehen: monomer
  • Vorkommen, z.B.: An Mastzellen gebunden
  • Funktionen, z.B.: Erstabwehr an derKörperoberfläche
Frage anzeigen

Frage

Beschreibe die Immunglobulin-Klasse IgG.

Antwort anzeigen

Antwort

  • Aussehen: monomer
  • Vorkommen, z.B.: Vorwiegend Lymphe
  • Funktionen, z.B.: Hauptklasse zurAntigenbindung
Frage anzeigen

Frage

Beschreibe die Immunglobulin-Klasse IgM.

Antwort anzeigen

Antwort

  • Aussehen: monomer
  • Vorkommen, z.B.: Blut
  • Funktionen, z.B.: Erstabwehr im Blut
Frage anzeigen
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