Superantigeenid

Mis on superantigeenid?

Superantigeen kuulub antigeenide rühma. Need antigeenid on struktuurid, mis on valmistatud süsivesikutest, rasvadest, valkudest või nende kombinatsioonidest, mida võivad toota bakterid või viirused. Antigeenide põhjal saab inimkeha immuunsüsteem algatada immuunvastuse, sidudes antigeeni antikehaga. Vastupidiselt tavalistele antigeenidele ei sõltu superantigeenid immuunvastuse vaheetapist. nii et superantigeenid võivad kohe esile kutsuda väga tugeva, mittespetsiifilise ja ülemäärase immuunvastuse, näiteks toksilise šoki sündroomi (TSS).

Mida teeb superantigeen?

Superantigeeni toimet saab osaliselt võrrelda normaalsete antigeenide toimega. Mõlemal juhul aktiveeritakse immuunsussüsteem, mis reageerib sellele immuunreaktsiooniga. Kui tavalised antigeenid põhjustavad kontrollitud immuunreaktsiooni, mille tulemuseks on tavaliselt patogeeni piisav kontroll, siis superantigeen viib immuunrakkude massilise aktiveerumiseni, mis vahendajate kaudu võib põhjustada vereringepuudulikkust.
Superantigeenide massiline toime tuleneb asjaolust, et võrreldes tavaliste antigeenidega ei imendu neid nn antigeeni esitlevad rakud ja need jagunevad väikesteks fragmentideks. Pigem on neil väga kõrge afiinsus mitmete immuunrakkude, näiteks T-lümfotsüütide pinnal asuvate retseptorite suhtes, mis möödub immuunsussüsteemi regulatiivsest etapist.
Superantigeen võib siduda ka mitmeid retseptoreid korraga, mis veelgi tugevdab selle toimet. See aktiveerib immuunrakkude arvu kuni kakskümmend korda võrreldes tavalise immuunvastusega.
Nagu iga kehas toimuva protsessi puhul, võib ka immuunrakkude suurenenud reaktsioon vahendajate või tsütokiinide, näiteks interleukiinide tugevale väljundile põhjustada kahjustusi. Lisaks superantigeenina toimimisele võib see tavalise antigeenina esile kutsuda ka piisava immuunvastuse.

Superantigeeni struktuur

Superantigeenid kuuluvad globaalsete valkude rühma. See tähendab, et neil on mitu domeeni, mis valgu tootmisel voldivad alati samal viisil ja täidavad spetsiifilisi ülesandeid. Superantigeenide korral on neli domeeni, millel on erinevad funktsioonid, näiteks retseptorite sidumine ja retseptori aktiivsuse reguleerimine. Ühelt poolt saab retseptorit siduda antigeeni esitlevatesse rakkudesse. Teisest küljest on niinimetatud T-raku retseptor seotud T-lümfotsüütidega. Pärast kahe raku seondumist vabastab superantigeen põletikuvahendajad.

Kuidas aktiveerib superantigeen immuunsüsteemi?

Superantigeen võib aktiveerida T-lümfotsüüdid pärast seondumist T-raku retseptoriga. Lisaks võivad superantigeenid pärast kahe erineva raku sidumist aktiveerida immuunrakud. Igal superantigeeni domeenil on oma roll. Nagu enamikul globaalsetest valkudest, on ka superantigeenidel sidumisdomeenid, mida kasutatakse rakkude pinnale struktuuri sidumiseks. Neil on ka nn regulatoorsed domeenid, mis võivad muuta valgu või sihtraku afiinsust ja aktiivsust domeeni suhtes. Üldiselt põhjustab superantigeenide kõigi domeenide interaktsioon immuunrakkude aktiveerumist.

Aktiveerimise tagajärjed

Pärast immuunrakkude, eriti T-lümfotsüütide aktiveerimist T-raku retseptori sidumisega superantigeeniga toimub ülemäärane immuunreaktsioon. Võrreldes normaalse immuunvastusega võib seda suurendada kuni kakskümmend korda kõrgeim normaalne immuunvastus. Toimub kuni 20% T-lümfotsüütidest. Üldiselt viib see niinimetatud tsütokiinide massilise vabanemiseni, mis toimivad süsteemselt, st kogu organismis. Nendel tsütokiinidel on ka mitmesugused toimemehhanismid, mistõttu võivad mõjutatud isikul tekkida suhteliselt keerulised sümptomid. Enamasti viib see aga vooluringi rikkeni. Superantigeenide ja selliste haiguste nagu nt vahel on ka seos

• Suhkurtõbi,
• Reumatoidartriit,
• Hulgiskleroos ja
• arutatud endokardiit.

Superantigeeni näited

Superantigeenid on tavaliselt bakteriaalset või viiruslikku päritolu. Tuntuim on arvatavasti bakteri Staphylococcus aureus superantigeen. Seda antigeeni nimetatakse toksilise šoki sündroomi toksiiniks (TSST-1) ja see vastutab toksilise šoki sündroomi (TSS) eest. See bakter võib toota ka niinimetatud eksofoliatiivset toksiini, mida peetakse ka superantigeeniks.
TSST-1 saab toota ka bakter Streptococcus pyogenes. Scarlet palaviku toksiine Spe-A, Spe-B ja Spe-C toodab ka see bakter ja neid peetakse superantigeenideks. Gramnegatiivsed bakterid võivad toota superantigeene MAM ja YPM. Teised superantigeenid on SPEH, SPEJ või SMEZ.

Toksilise šoki sündroom (TSS)

Toksilise šoki sündroom või toksilise šoki sündroom (TSS) on väga äge sündroom, mida põhjustab toksilise šoki sündroomi toksiin (TSST-1). Ligikaudu 1% Staphylococcus aureus tüve bakteritest on võimelised tootma seda TSST-1. Sageli esineb see noortel naistel, kes kasutavad menstruatsiooni ajal tampoone liiga kaua. Nagu teisedki superantigeenid, stimuleerib TSST-1 ka immuunrakke tsütokiinide tootmiseks ja eritamiseks. TSSi käigus tuleb

• Palavik,
• Külmavärinad,
• Lihasvalud,
• Iiveldus ja oksendamine,
• ajutine teadvusekaotus või ka
• Naha punetus,
• Naha koorimine,
• Vereringesüsteemi, neeru või maksa rike.

TSS-i peaks haiglas kindlasti ravima arst!

Kuidas erineb superantigeen antigeenist?

Superantigeen erineb antigeenist oma struktuuri ja toime poolest.
Antigeenid koosnevad ka süsivesikutest, rasvadest, valkudest või nende kombinatsioonidest, kuid need on väiksema suurusega kui superantigeenid. Isegi pärast seondumist spetsiaalsete immuunrakkude retseptoritega muudetakse see uuesti väiksemaks, nii et antigeeni esitlevad rakud saaksid neid esitada.
Antigeenide toimel on oodata palju vähem täiuslikku toimet.

Nii ohtlikud on superantigeenid

Superantigeenide oht on liigist erinev.Eeldatakse, et mõned superantigeenid võivad põhjustada haigusi nagu reumatoidartriit, kuid need ei ole eluohtlikud. Isegi nii võib mõned superantigeenid olla seotud potentsiaalselt surmaga lõppevate haigustega. TSST-1 väärib siin eraldi märkimist, millel on sageli tugev mõju. Superantigeenid, mis põhjustavad neerudes endokardiiti või pikaajalisi tagajärgi, on samuti potentsiaalselt eluohtlikud.