Antistoffer og komplementsystemet PBB281 august 2004 Terje E Michaelsen Avdeling for vaksinasjon og immunitet, Divisjon for smittevern, Nasjonalt folkehelseinstitutt og Faggruppe farmakognosi, Kjemisk seksjon, Farmasøytisk institutt Antistoffer: Finnes i serum Finnes på overflaten av B-lymfocytter Er de viktigste beskyttelses molekylene i kroppen Antistoffer har to funksjonelt forskjellige regioner: .Antigen bindings region (Fab) .Effektorfunksjons region (Fc)

Det finnes mange strukturelt ulike antistoff molekyler (> 106): Ett antistoff molekyl reagerer med ett antigen og det finnes >> 106 ulike antigener, derfor må det være > 106 ulike antistoff molekyler. Naturen driver med energiøkonomisering: bruker ikke mer DNA enn nødvendig. DNA-forbruket til antistoffer minimaliseres ved : Antistoff molekylet kodes av mange gener som ”syes sammen” Mange gener for antigen gjenkjennelse Få gener for effektor funksjoner.

Genelementer: Den lette kjeden ( eller ) V (mange) J (få) C (, ) Den tunge kjeden D(få) J(få) C(, , ,, ) Det finnes 5 antistoff klasser: IgM IgD IgG IgA IgE Inndeles på bakgrunn av de tunge kjeder (, , , , ) De lette kjedene (,  ) deles mellom alle antistoff klassene.

Hos mennesker finnes det: 4 IgG subklasser: Inndeles på bakgrunn av de tunge kjeder( 1, 2, 3, 4) 2 IgA subklasser: Inndeles på bakgrunn av de tunge kjeder(1, 2)

Antibody-dependent target-cell destruction Complement Complement mediated lysis Destruction by effector cells Fc receptor / CR mediated ADCML PMN Phagocytosis ADOP antibody activated C3 Fc receptor C-receptor NK ADCC

Antistoff domenestruktur:

Antistoffer kan ”skifte ham” for eksempel skifte fra IgM produksjon til IgG produksjon. Dette skjer ved at C-gener kuttes bort.Samtidig skjer det mutasjoner (somatisk) som fører til affinitetsforbedring: fin-innstilling av antistoff tilpasningen.

Komplementsystemet Komplementsystemet er en viktig del av det medfødte immunsystemet: Det medfødte immunsystemet må aktiveres før det spesifikke immunsystemet (B-celler og T-celler) kan bli aktivert. Komplementsystemet er et kaskadesystem som er under streng regulering. Kommer den ut av kontroll kan det være katastrofalt.

Komplement aktivering

Aktivering av den klassiske veien starter med aktivering av C1-komplekset. Lektin (MBL) aktiveringsveien likner til forveksling på klassisk aktivering: C1q har liknende struktur som MBL: MASP-1/MASP-2 homolog med C1r/C1s

Aktivering av det terminale komplement komplekset (TCC) fører til dannelse av membran attakk komplekset (MAC). Dette gir hull i membranen: Gir lyse (sprekking) av bakterier (bakteriolyse) Gir lyse (sprekking) av røde celler (hemolyse) Hemolyse er grunnlag for ”komplement-fikseringstesten” som er et mål på ”antikomplementær effekt”. Testen består av: .Røde blodlegemer fra sau (SRBC) .Antistoffer mot SRBC fra kanin .Komplementkilde, humant serum .Testsubstans Testsubstansen kan være: Serum fra pasient + antigen(er) fra mikrobe pasienter er infisert med. Hvis pasienter har infeksjon, har han/hun dannet antistoffer mot mikroben og det dannes immunkomplekser. Disse immunkompleksene vil bruke opp komplement i testsystemet som resulterer i hemming. Positiv aktivitet i testen gir hemolyse-inhibisjon.

Komplementfiksering/anti-komplementær effekt kan skyldes: .Forbruk av komplement dvs komplement aktivering .Interaksjon med enkelte komplementfaktorer slik at disse hemmes eller inaktiveres. .Kombinasjon av 1 og 2 Aktiviteten kan måles som: Komplement fikseringstiteret dvs laveste fortynning som gir effekt. Laveste konsentrasjon som gir effekt (ICH50) Komplement aktivering: Kan måles med mange teknikker deriblant ELISA Måler dannelse av komplement aktiverings produkter Dvs opptreden av antigen-epitoper som ikke er tilstede på uaktivert komplement-komponent, men bare tilstede på aktivert komplement-komponent: ”neo-epitoper” Neo-epitoper finnes bl a på aktivert C3, aktivert C4 og TCC (terminalt complement complex): C5-9.

Planteektrakters kan påvirke komplementsystemet: Planteekstrakter kan enten føre til komplementaktivering og eller de interaktiverer/hemmer komplementfaktorer. De kan påvirke: Klassisk aktiveringsvei Alternativ aktiveringsvei Lektin aktiveringsveien En eller flere av disse komplementaktiveringsveiene kan påvirkes. Ulike rapporter foreligger om mulige virkningsmekanismer av plantepolysaccarider. Noen virker på klassisk, noen på alternativ og noen på begge. Påvirkning på lektin veien er foreløpig ikke beskrevet. Rapportene oppgir enten komplementaktivering eller antikomplementær effekt. Metodene kan ikke alltid skille mellom disse alternativene. Ulike metoder er brukt og de er vanskelige å sammenlikne med hverandre. Det er sannsynligvis flere virkningsmekanismer som kan være forskjellig mellom de ulike plantekomponentene. Feltet er kompleks og uoversiktlig.