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Antikörper werden vom Immunsystem eines Organismus gegen körperfremde (Eiweiß-) Stoffe fremder Organismen gebildet. Da die körperfremden Stoffe Anlaß sind für die Bildung von Antikörpern, nennt man sie auch Antigen.
Zu jedem Antigen wird eine spezifische Sorte von Antikörpern gebildet. Antigen und Antikörper reagieren miteinander, so daß im Normalfall die körperfremden Stoffe unschädlich gemacht werden.
Immunreaktion / Immunbiologie
Kommt ein Antigen erstmals in den Körper, so läuft die Immunreaktion in drei Phasen ab. In der ersten, der Erkennungsphase, muß das Antigen zunächst gebunden und einigen T-Lymphocyten präsentiert werden. Diese werden dadurch aktiviert und zur Teilung angeregt. Es entstehen vermehrt T-Helferzellen; sie lösen bei denjenigen B-Lymphocyten Teilungen aus, die Antikörper gegen das gleiche Antigen bilden können.
In der zweiten Phase, der Differenzierungsphase, vermehren sich die B-Lymphocyten stark und differenzieren sich dabei hauptsächlich zu Plasmazellen; einige werden zu Gedächtniszellen. Die starke Vermehrung der Lymphocyten ist als Schwellung der Lymphknoten in der Nähe eines Infektionsherd spürbar.
In der dritten Phase, der Wirkungsphase, erfolgt die Antigen-Antikörper-Reaktion und es entsteht der Immunkomplex.
Ein Antigen dringt von außen in die Blutbahn. Dort trifft es auf einen Makrophagen, von dem es gefressen wird und abgebaut. Viren-Bruchstücke wandern auf die Außenmembran des Makrophagen [MHC-1] und werden dort präsentiert, so daß unreife cytotoxische T-Zellen sie erkennen können. Durch Diffusion stößt eine unreife cytotoxische T-Zelle auf das präsentierte Antigen. Wenn es paßt (Schlüssel-Schloß-Prinzip), wird sie zur reifen cytotoxischen T-Zelle und ist eine Killerzelle.
Eine bestimmte Art von Lymphocyten beginnt mit der Produktion von Botenstoffen. Diese Botenstoffe sind für die weiteren Abwehrreaktionen notwendig.
Interleukine werden ausgeschüttet, cytotoxische Zellen zur Teilung und Vermehrung angeregt -> Zelle bleibt danach reife T-Helferzelle, bzw. Gedächtniszelle.
nachdem die Makrophage und das Antigen von der T-Helferzelle abgelöst sind, wird die reife T-Zelle mit der B-Zelle in Verbindung treten, wenn die B-Zelle ein passendes Antigen präsentiert.
Die B-Helferzelle schüttet nun Interleukine aus, und regt so zur Teilung und Vermehrung an. Daraus entstehen zum einen Gedächtniszellen und zum anderen Plasmazellen. Diese Plasmazellen stoßen nun Antikörper aus.
Gedächtniszellen
Diese Zellen bleiben über Jahre hinweg erhalten. Wenn sie später erneut auf das gleiche Antigen treffen, werden sie aktiviert und teilen sich rasch, so daß in viel kürzerer Zeit mehr Antikörper gebildet werden als beim ersten Kontakt. Die zweite Immunreaktion verläuft daher viel rascher und oft heftiger.
B-Lymphocyten
Antikörper bildende Zellen im Knochenmark. B-Lymphocyten besitzen in ihrer Zellmembran etwa 100000 Rezeptormoleküle für ein bestimmtes Antigen. Diese Rezeptoren sind gebaut wie Immunglobuline der IgM-Klasse, sind aber Bestandteile der Membran. Jede B-Zelle besitzt nur Rezeptoren mit einer Spezifität, kann also nur ein bestimmtes Antigen erkennen und binden.
T-Lymphocyten
erzeugen keine Antikörpermoleküle, besitzen Membranrezeptoren mit Spezifität für ein Antigen --> T-Zell-Rezeptoren. Sie erkennen nur Teile von Antigenen, die an die Membranen bestimmter anderer Zellen gebunden sind. Trifft ein T-Lymphocyt ein
membrangebundenes Antigen, so wird er aktiviert und vermehrt sich durch Teilung. Dabei werden ebenfalls Gedächtniszellen gebildet. Die T-Lymphocyten haben unterschiedliche Aufgaben, so daß man verschiedene Arten unterscheiden kann:
T-Helferzellen
sie stimulieren nach Erkennung eines Antigens die Teilung der entsprechenden B-Zellen zu Plasmazellen und damit die Bildung von spezifischen Antikörpern.
T-Unterdrücker-Zellen
sie hemmen die Teilung der B-Zellen und die Bildung von T-Killerzellen
T-Killer-Zellen
sie erkennen und vernichten körpereigene Zellen, die von Viren befallen worden sind und körperfremde Zellen. Sie heißen auch cytotoxische-T-Zellen. T-Zellen geben Signalstoffe ab, die auf andere Zellen des Immunsystems wirken. Diese Stoffe heißen Interleukine.
Präzipitinreaktion
1. Einem Kaninchen wird Blutserum eines Menschen injiziert. Das Immunsystem des Kaninchens erkennt die Proteine des menschlichen Serums an bestimmten Strukturen, den Antigenen, als artfremd. Das Kaninchen stellt nun Antikörper her. Das sind Proteinmoleküle, die sich hochspezifisch mit diesen Antigenen verbinden können. Nach einigen Tagen kann dem Kaninchen Blut entnommen werden, das Antikörper enthält. Daraus wird Antiserum gewonnen: Kaninchen-Antimenschen-Antiserum.
2. Mischt man menschliches Blutserum mit dem Antiserum des Kaninchens, so können die Antikörper mit den menschlichen Antigenen reagieren. Antigene und Antikörper passen wie Schlüssel und Schloß zusammen. Durch die Reaktion bildet sich ein Niederschlag (Präzipitat), der aus der Lösung ausfällt und nach unten sinkt.
3. Da die Antikörper die Antigene, gegen die sie hergestellt wurden, exakt erkennen, können sie zur Identifizierung von Proteinen verwendet werden. Durch die Serumreaktion wird also die Ähnlichkeit von Proteinen im Blutserum verschiedener Tiere gemessen. Je größer der Niederschlag, desto ähnlicher sind die Proteine. Mit dieser Methode konnten die durch Vergleiche homologer Organe gewonnenen Verwandtschaftsverhältnisse bestätigt werden.
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