Aufbau, Funktion und Anwendung

Antikörper

Antikörper sind Proteine, die in Wirbeltieren als Reaktion auf bestimmte Stoffe () gebildet werden. Antikörper stellen ein wichtiges Element der so genannten humoralen (antikörpervermittelten) Immunität dar. Sie zählen zur Fraktion der Gammaglobuline und werden auch als Immunglobuline (Ig) bezeichnet.
Antikörper entstehen im Organismus, wenn B-Zellen mit einem ?passenden? Antigen in Kontakt kommen. Das hat zur Folge, dass die B-Zelle aktiviert wird und zu einer Plasmazelle differenziert, die große Mengen Antikörper sezerniert. Diese Antikörper sind in der Lage, das Antigen spezifisch zu binden, welches die Differenzierung der B-Zelle ausgelöst hat.

AUBAU

Antikörper besitzen eine gemeinsame Grundstruktur und bestehen aus jeweils zwei schweren und zwei leichten identischen Polypeptidketten, die über Disulfidbrücken verbunden sind. Schwere und leichte Ketten besitzen konstante und variable Bereiche. Die variablen Bereiche beider Ketten bestimmen den Bindungsbereich (Paratop) für eine bestimmte antigene Determinante (Epitop). Das Epitop ist der Teil eines Antigens, das von dem Antikörper erkannt wird. Darüber hinaus bestimmen die konstanten Regionen der schweren Ketten die Zugehörigkeit zu einer Immunglobulinklasse (, , , und ). Die Immunglobulinklasse wird auch als Isotyp bezeichnet.

Schematischer Aufbau eines IgG-Antikörpers

Abbildung 1: Schematischer Aufbau eines IgG-Antikörpers. Jedes Antikörpermolekül besteht aus zwei schweren (blau) und zwei leichten (gelb) Ketten, die über Disulfidbrücken verbunden sind. Diese bilden auch die sog. Gelenkregion, die die beiden schweren Ketten verbindet.

Schwere und leichte Ketten eines IgG-Antikörpers

Abbildung 2: Zusammensetzung der schweren und leichten KettenDie schweren und leichten Ketten sind aus einzelnen Domänen zusammengesetzt. Sowohl schwere als auch leichte Kette enthalten konstante (CL, CH) und variable Domänen (VL, VH). Die variablen Domänen der beiden Ketten bestimmen die Spezifität der Antigenbindungsstelle. Konstante Bereiche der schweren Kette legen fest zu welcher Antikörperklasse der Antikörper gehört.

Die verschiedenen Antikörperklassen findet man in unterschiedlichen Kompartimenten des Körpers. So kommt z.B. IgA im Speichel vor, während man IgG und IgM im Blut findet. Darüber hinaus findet man membrangebundene Antikörper (z.B.: IgE auf Mastzellen oder IgD auf B-Lymphozyten).

FUNKTION

Im Verlauf einer Immunantwort erfüllen Antikörper verschiedene Funktionen. Sie dienen zum einen dazu eingedrungene Antigene abzufangen und zu blockieren, so dass sie ihre schädliche Wirkung nicht entfalten können, oder es wird verhindert, dass das Antigen mit Körperzellen interagiert (z.B. wird das Eindringen von Viren und Bakterien in Körperzellen verhindert).
Antikörper dienen auch der Opsonierung von Krankheitserregern. Hier stellen die Antikörper eine Markierung, z.B. für Phagozyten (Fresszellen), dar. Die Phagozyten treten mit den konstanten Bereichen des Antikörpers in Kontakt und werden dazu veranlasst den Erreger (z.B. ein Bakterium) aufzunehmen und zu verdauen.
Antikörper können auch an Körperzellen binden und dadurch so genannte NK-Zellen (natürliche Killerzellen) veranlassen, die Zelle selektiv abzutöten. Das ist dann sinnvoll, wenn eine Zelle mit einem Erreger (z.B. einem Virus) infiziert ist. Weitere wichtige Funktionen sind die Aktivierung verschiedener Zelltypen des Immunsystems und des Komplementsystems.

ANWENDUNG

Antikörper werden in der Medizin zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken eingesetzt (z.B.: serologische Untersuchungen, Diagnose und Verlaufskontrolle von Infektionserkrankungen, passive Immunisierung, usw.). Ebenso bieten sie für Forschungszwecke eine große Anzahl von Einsatzmöglichkeiten (ELISA, FACS, Western Blot, Immunhistochemie, etc.). Für diese Zwecke werden , oder rekombinante Antikörper eingesetzt.