24.6: Cross-reactiviteit
Overzicht
Het vermogen van een enkel antilichaam om meerdere structureel vergelijkbare epitopen te herkennen, is een belangrijke afweerstrategie die de gastheer in staat stelt zich efficiënt te verdedigen tegen vele potentieel bedreigende pathogenen. Kruisreactiviteit wekt echter ook allergiesymptomen op tegen verwante allergenen. Het wordt steeds belangrijker om de principes van kruisreactiviteit te begrijpen, aangezien antilichamen actief worden ontwikkeld als therapeutische modaliteiten voor diverse ziekten, waaronder kanker.
Structureel vergelijkbare epitopen kunnen op verschillende antigenen worden aangetroffen
Antilichamen kunnen een immuunrespons initiëren door zich te binden aan specifieke structuren op het oppervlak van pathogenen of andere vreemde elementen. Alles dat door een antilichaam wordt gebonden en vervolgens een immuunrespons opwekt, wordt per definitie een antigeen genoemd. Antigenen zijn vaak eiwitten op het oppervlak van virussen, bacteriën, schimmels en protozoaire indringers. De specifieke volgorde van aminozuren die wordt herkend bij het antilichaam wordt een epitoop genoemd. De meeste epitopen zijn slechts 5-6 aminozuren lang. Een enkel antigeen kan daarom verschillende afzonderlijke epitopen vertonen. Kruisreactiviteit treedt op wanneer twee verschillende epitopen vergelijkbare structuren hebben en daarom door hetzelfde antilichaam worden herkend .
Kruisreactiviteit vergemakkelijkt immuniteit tegen verwante pathogene stammen
Een groot voordeel van kruisreactiviteit met antilichamen is dat het kruisbeschermende immuniteit biedt tegen verwante pathogenen. Wanneer een circulerend antilichaam een virale of bacteriële ziekteverwekker herkent die het eerder is tegengekomen, zet het een snelle immuunrespons in gang en richt het zich op de ziekteverwekker voor vernietiging. Dit proces wordt immunologisch geheugen genoemd. Kruisreactiviteit stelt hetzelfde antilichaam in staat om een vergelijkbare robuuste immuunrespons op een nauw verwant maar eerder niet-aangetroffen antigeen te herkennen en uit te lokken. Op deze manier zorgt een minder specifiek antilichaam voor immuniteit met een breed spectrum, ondanks antigene variatie in pathogenen.
Kruisreactiviteit kan het aantal allergenen verhogen
Een allergie treedt op wanneer antilichamen antigenen uit goedaardige bronnen (bijv. Voedsel, planten, dieren) herkennen als binnendringende ziekteverwekkers en er op ongepaste wijze een immuunrespons tegen opbouwen. In het geval van een allergie wordt het antigeen een allergeen genoemd. Kruisreactiviteit van antilichamen kan helaas het aantal allergenen waarop een allergische persoon reageert verhogen. Terwijl de aanvankelijke allergische reactie werd opgewekt tegen een specifiek allergeen (bijv. Walnoot), laat kruisreactiviteit het immuunsysteem werken tegen structureel vergelijkbare allergenen (bijv. Pecannoten). Deze allergenen kunnen vergelijkbare oorsprong hebben, zoals garnalen en kreeft, of niet verwant zijn, zoals banaan en latex. Toch vertonen ze structureel vergelijkbare epitopen en wekken daarom een immuunrespons op die gemedieerd wordt door hetzelfde antilichaam.
Vaccinatie met een kruisreactief antilichaam kan verschillende dodelijke vormen van ebola afremmen
Ebola is een vaak dodelijke ziekte die wordt veroorzaakt door de ebola-virus. Vier van de zes ebolasoorten zijn pathogeen voor de mens. Het virus verspreidt zich gemakkelijk door overdracht van lichaamsvloeistoffen en veroorzaakt lokale uitbraken. Pas de laatste jaren hebben onderzoekers een vaccin ontwikkeld tegen de Zaïre-stam van het ebolavirus. Het vaccin bood succesvolle bescherming voor gezondheidswerkers bij een acute ebola-uitbraak in de Democratische Republiek Congo in 2018. Het vaccin moet verder getest worden om zijn veiligheid aan te tonen, maar het is een hoopvolle kandidaat om de ziekte van de Zaïre-stam van het ebolavirus te voorkomen.
Ondertussen blijven onderzoekers antilichamen identificeren die een brede immuniteit tegen het ebolavirus verlenen. Hiervoor hebben wetenschappers menselijke antilichamen van overlevenden van een ebola-uitbraak afgenomen en gekarakteriseerd. Ze identificeerden twee antilichamen die een kruisreactie aangaan met meerdere soorten van het ebolavirus. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van een grootschalig vaccin tegen het ebolavirus.
