Überempfindlichkeit und ihr Mechanismus (mit Zahlen erklärt)
Überempfindlichkeit und ihr Mechanismus (mit Zahlen erklärt)!
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts bereiteten die Stiche der portugiesischen Kriegsquallen den Menschen, die im Mittelmeer baden, Probleme.
Zwei französische Wissenschaftler, Paul Portier und Charles Richet, stellten fest, dass die Giftstoffe der Quallenstiche für die örtliche Reaktion am Ort der Stiche in den Badenden verantwortlich waren. Sie haben das Toxin gereinigt und die Hunde mit dem Toxin geimpft. (Es wurde erwartet, dass die Impfung Antikörper gegen das Toxin induzieren und vor zukünftigen Stichen schützen wird.)
Die geimpften Hunde wurden später mit dem Toxin belastet. Zu ihrer Überraschung entwickelten die Hunde sofort ernsthafte Symptome und einige starben. Anstelle von Prophylaxe (oder Schutz) litten die Tiere unter Impfung. Sie prägten den Begriff Anaphylaxie (was im Gegensatz zur Prophylaxe oder zum Schutz steht). Richet erhielt 1913 den Nobelpreis für Medizin für seine Arbeit zur Anaphylaxie.
Der Begriff "sofortige Überempfindlichkeit" bedeutet, dass die Symptome innerhalb von Minuten nach der Antigenexposition auftreten.
Mechanismus der Typ-I-Überempfindlichkeit:
Mastzellen und IgE spielen eine wichtige Rolle bei Überempfindlichkeitsreaktionen vom Typ I. Mastzellen und Basophile haben Rezeptoren für die Fc-Region von IgE. IgE-Antikörper, die gegen ein Allergen gebildet werden, fixieren Mastzellen oder Basophile durch die Fc-Rezeptoren für IgE auf diesen Zellen (IgE-Antikörper werden homozytootrope Antikörper genannt, da sie an die Zellen des Wirts binden).
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Beim Eintritt in den Wirt bindet das Allergen an die Fab-Regionen benachbarter IgE-Antikörper auf Mastzellen / Basophilen.
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Die Bindung des Allergens an benachbarte IgE-Antikörper führt zur Überbrückung der Fc-Rezeptoren oder der Zellmembran (Abbildung 15.1).
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Die Überbrückung von Fc-Rezeptoren führt zur Abgabe intrazellulärer Signale, was zur Freisetzung von Entzündungsmediatoren (wie Histamin, Leukotriene, chemotaktische Faktoren, Prostaglandine und Blutplättchenaktivierungsfaktor) aus den Mastzellen / Basophilen führt.
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Die freigegebenen Mediatoren verursachen lokal folgende Ereignisse:
ein. Vasodilatation
b. Erhöhung der Gefäßpermeabilität
c. Glatte Muskelkontraktion
d. Erhöhung der Schleimhautsekretion.
Diese Ereignisse sind für die verschiedenen Symptome bei Typ-I-Überempfindlichkeitserkrankungen verantwortlich. Die freigesetzten Mediatoren erzeugen manchmal auch schwerwiegende systemische Wirkungen. Die Mediatoren werden durch verschiedene Enzyme schnell abgebaut (z. B. baut Histaminase Histamin ab).
Abb. 15.1 A und B: Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ I.
(A) IgE-Antikörper werden durch ihre Fc-Regionen an die Mastzellmembran gebunden. (B) Das Antigen bindet an die Fab-Regionen benachbarter IgE-Antikörper und vernetzt die IgE-Antikörper. Die Vernetzung von IgE-Antikörpern auf der Mastzellmembran führt zur Aktivierung von Mastzellen. Die aktivierte Mastzelle setzt ihre Mediatoren frei, und die freigesetzten Mastzellmediatoren bewirken eine Kontraktion der glatten Muskulatur, eine Erhöhung der Gefäßpermeabilität, eine Erhöhung der Schleimsekretion usw.
Rezeptoren für die Fc-Region von IgE:
Es gibt zwei Arten von Rezeptoren für die Fc-Region von IgE auf Zelloberflächen, den hochaffinen IgE-Rezeptor (FceRI) und den niedrigaffinen IgE-Rezeptor (FceRII). Der hochaffine Rezeptor von IgE an Mastzellen und Basophilen besteht aus einer a-Kette, einer β-Kette und zwei y-Ketten, die zusammen die Plasmamembran siebenmal kreuzen (Abbildung 15.2). Die α-Kette bindet an IgE. Die β- und γ-Ketten sind für die Signalübertragung in der Zelle verantwortlich.
PK-Reaktion:
Der Mechanismus der allergischen Reaktion stammt von den Pionierarbeiten von Praustnitz und Kustner (1921). Kustner war allergisch gegen Fische. Das Kustner-Serum wurde in die Haut von Praustnitz injiziert. Dann wurde Fischantigen in die Hautstelle injiziert, wo das Serum zuvor injiziert wurde. Dies führte zu einer sofortigen Quaddelreaktion in der Hautstelle. Diese Reaktion zeigte, dass ein Serumfaktor für die allergische Reaktion verantwortlich war. Diese Reaktion wird als PK-Reaktion bezeichnet.
Später fanden Ishizaka und Kollegen heraus, dass der für die PK-Reaktion verantwortliche Serumfaktor eine neue Klasse von Immunglobulinen war, die als IgE bezeichnet wurde (das Immunglobulin wurde IgE in Bezug auf das E-Antigen von Ragweed-Pollen, einem starken IgE-Antikörperinduktor) genannt. Der IgE-Antikörper wird auch als reaginischer Antikörper bezeichnet.
15.2A und B: Schematisches Diagramm des Rezeptors mit hoher Affinität (FceR1) und des Rezeptors mit niedriger Affinität (FceRII) für die Fc-Region von IgE.
(A) Der hochaffine (FceRI) IgE-Rezeptor besteht aus einem Polypeptid mit einer a-Kette, einer p-Kette und zwei y-Ketten. Der intrazelluläre Teil beider y-Ketten-Polypeptide enthält ein ITAM-Motiv, und der (B) IgE-Rezeptor mit niedriger Affinität (FceRII) besteht aus einer einzelnen Polypeptidkette. Der COOH-Terminus der Polypeptidkette liegt in der Zelle und der NHg-Terminus befindet sich in der extrazellulären Region des Polypeptids
Jeder, der Allergenen ausgesetzt ist, entwickelt keine Typ-I-Reaktion. Es wird vermutet, dass eine genetische Komponente auch die Anfälligkeit für Überempfindlichkeitsreaktionen des Typs I beeinflussen kann. Wenn beide Elternteile allergisch sind, besteht eine 50-prozentige Chance, dass das Kind auch allergisch ist. Wenn ein Elternteil allergisch ist, besteht eine 30-prozentige Chance, dass das Kind eine Allergie entwickelt.
Neben genetischen Faktoren können einige nicht-genetische Faktoren, wie die Menge der Allergene, der Ernährungszustand des Individuums und das Vorhandensein anderer Krankheiten, auch bei allergischen Erkrankungen eine wichtige Rolle spielen.
Von Pirquet prägte 1906 den Begriff "Allergie". In den letzten Jahren wurde "Allergie" zum Synonym für Typ-1-Überempfindlichkeit. Der Begriff atopische Allergie impliziert eine familiäre Tendenz, bestimmte allergische Zustände wie allergisches Asthma und allergische Rhinitis zu manifestieren. Menschen ohne atopischen Hintergrund können jedoch auch Typ-I-Überempfindlichkeitsreaktionen entwickeln.
