Autoantik�rper - Alles f�rs Medizinstudium - DocCheck Campus

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					                                 Autoantikörper

1. Einleitung



Autoantikörper (AAk) sind gegen körpereigene Antigene (Autoantigene) gerichtete
Immunglobuline.



Autoantigene (AAg) können sein:

                            Proteine (z.B. Zellenzyme,
                             Strukturproteine)

                            Glykoproteine (z.B. Membranproteine)

                            Nukleinsäuren (z.B. Doppelstrang-DNA)

                            Phospholipide (z.B. Cardiolipin)

                            Ganglioside (z.B. Gangliosid GM1)


Man unterscheidet natürlich vorkommende von pathologischen Aak.
Letztere sind z.T. wichtige Parameter in der Diagnostik und Prognostik von
Autoimmunerkrankungen.


Differenzierung natürlicher von nichtnatürlichen (pathologischen) Autoantikörpern

-               Natürliche Autoantikörper         Pathologische Autoantikörper

Ursprung        nicht induziert, im natürlichen   induziert
                Repertoire vorhanden

Reaktivität /   polyreaktiv/polyspezifisch        meist monospezifisch
Spezifität

Affinität       Gering                            meist hoch

Isotyp(en)      vorwiegend IgM                    vorwiegend IgG

Produzent       vorwiegend CD5-positive B-        vorwiegend CD5-negative B-
                Lymphozyten                       Lymphozyten
Genetik           Nutzung des gesamten                   eingeschränkte Nutzung von VH-
                  Spektrums von VH-Genen             Genen

                    
                                                     in vivo: z.T. pathogenetisch wirksam
Bedeutung                erste Infektabwehr
                                                     in vitro: z.T. Hemmung der Funktion des
                        Abräum- und                 Autoantigens
                         Regulatorfunktionen         Marker von Autoimmunerkrankungen

                        Autoimmunprotektion
Hinsichtlich der autoantigenen Zielstrukturen kann zwischen organ-/zell-spezifischen
und nichtorganspezifischen Autoantikörpern sowie Autoantikörpern gegen
zirkulierende Autoantigene unterschieden werden.


Einteilung der Autoantikörper hinsichtlich der erkannten autoantigenen
Zielstrukturen

Autoantikörper          Zielstruktur(en)                         Beispiele

organ-spezifisch        spezifisch in bestimmten
                        Organen                                 Inselzellantigene des Pankreas bei
                                                                Inselzellantikörpern (ICA)
                        exprimierte Autoantigene:               Antigene der glomerulären

                              Autoantigene bestimmter          Basalmembran bei GBM-
                               Zellen eines Organs              Antikörpern

                              extrazelluläre Proteine
zell-spezifisch         spezifisch nur in bestimmten
                                                                TSH-Rezeptorprotein(e) der
                        Zelltypen exprimierte
                                                                Schilddrüse (TSHR-
                        Autoantigene:
                                                                Antikörper)
                              zellspezifische Rezeptoren
                                                                Proteinase 3 (PR3

                              Enzyme neutrophiler              Antikörper)
                               Granulozyten
nichtorgan-             in allen Zellen vorkommende             nukleäre Antigene bei anti-
spezifisch              sogenannte konservierte                 nukleären Antikörpern (ANA)
                        Autoantigene mit wichtigen              tRNA-Synthetasen (z.B. Jo-1
                        zellbiologischen Funktionen             Antikörper)
gegen                   Autoantigene in Blut oder in
                                                                IgG-Fc (Rheumafaktoren)
zirkulierende           Körperflüssigkeiten                     C3-Nephritis-Faktor
Autoantigene                    Immunglobuline                  Interferon g-Antikörper
                                                                 Prolactin-Antikörper
                                Komplementfaktoren

                                Zytokine

                                Hormone


2. Die indirekte Immunfluoreszenz


Die indirekte Immunfluoreszenz wird zum Screening einer Vielzahl von AAk
eingesetzt.
2.1. Prinzip
Die Reaktion von Autoantikörpern mit Antigenen von Zellen (zytozentrifugierte oder
als Monolayer gewachsene Zellen) oder Organen (Kryostatschnitte) wird mittels
fluorochrommarkiertem Anti-Human-Immunglobulin unter Fluorochrom-Anregung im
Fluoreszenzmikroskop sichtbar gemacht:


                                von Zellantigenen

                                        (Zellmonolayer, zytozentrifugierte
                                         Zellen, Zellen in
                                         Organkryostatschnitten)

                                von extrazellulären Antigenen

                                        (Bindegewebe, Basalmembranen)


2.2. Durchführung
      Herstellung von Präparaten, welche die autoantigenen Zielstrukturen von
       Autoantikörpern enthalten:

          o    Zentrifugation von Zellen auf Objektträger mittels einer sog. Zytozentrifuge
               (z.B. humane neutrophile Granulozyten)

                                Kultivierung von Zellen auf Objektträgern (z.B. Zellen
                                 der humanen Larynxkarzinomzellinie HEp-2)

                                Aufbringen von ca. 4 mm dicken Gefrierschnitten aus
                                 zuvor präparierten Organen von Nagern oder Primaten
                                 (sog. Organkryostatschnitte) auf Objektträger (z.B.
                                 Rattenleber, Primatenpankreas)

          o    Fixierung der Zellen oder Schnittpräparate
      Überschichten der Präparate mit der entsprechenden Serumverdünnung (z.B. 1:80 und
       1:320 für ANA-Screening auf HEp-2; 1:20 für ANCA-Screening auf neutrophilen
       Granulozyten)

      Inkubation in feuchter Kammer (meist bei Raumtemperatur)

      Waschen der Objektträger

      Überschichten mit FITC-markiertem Anti-Human-Ig

      Inkubation in feuchter Kammer bei Raumtemperatur

      Waschen der Objektträger

      Eindecken der Objektträger mit Glyzerin-PBS

      Fluoreszenzmikroskopische Auswertung


2.3. Immunfluoreszenz an HEp-2-Zellen
HEp-2-Zellen sind als Monolayer wachsende humane Larynxkarzinomzellen und
dienen als Präparat für die Immunfluoreszenz zum Nachweis nichtorgan-spezifischer
AAk. Die wichtigsten nichtorganspezifischen AAk sind die anti-nukleären Antikörper
(ANA, frühere Bezeichnung: ANF/antinukleäre Faktoren). Das Screening auf ANA
erfolgt bei Verdacht auf systemische Bindegewebserkrankungen (Synonyma:
systemische Autoimmunerkrankungen, Kollagenosen) und bei Verdacht auf
autoimmune Hepatitis.


Beispiele für diagnostisch relevante antinukleäre Antikörper

Lokalisation der         Art der Autoantigene             Relevanz der
Autoantigene                                              Autoantikörper

Chromatin                Doppelstrang-DNA / Histone       systemischer Lupus
                                                          erythematosus /
                                                          Arzneimittelinduzierter
                                                          Lupus

Centromer                mit Centromeren-DNA              systemische Skerodermie
                         assoziierte Proteine (CENP-A,
                         -B, -C)

Nukleolus                verschiedene nukleoläre          systemische Sklerodermie
                         Antigene (z.B. RNA-
                         Polymerasen)

Kernplasma/-Matrix       Proteine von sog. snRNP-           systemischer Lupus
                         und hnRNP-Partikel (z.B. Sm- erythematosus /
                         und U1-RNP-Antigen)                Mischkollagenosen



Bedingt durch die Bindung an unterschiedliche Antigene der HEp-2-Zellen werden im
Mikroskop je nach zu Grunde liegender AAk-Spezifität unterschiedliche
Fluoreszenzmuster sichtbar. Wichtige Zellkernfluoreszenzmuster, welche auf das
Vorliegen klinisch bedeutsamer ANA-Spezifitäten hinweisen:
      Homogene Fluoreszenz der Zellkerne + homogene Fluoreszenz des Chromatins der
       mitotischen Zellen

                            Doppelstrang-DNA-Antikörper

                                          = Marker des
                                           systemischen Lupus
                                           erythematosus (SLE)

      Gesprenkelte Fluoreszenz der Zellkerne bei Aussparung der Nukleoli:

                            Sm-Antikörper

                                          = Marker des
                                           systemischen Lupus
                                           erythematosus (SLE)

      Punktierte Fluoreszenz im Zellkern und in der Chromatinregion mitotischer Zellen

                            Anti-Centromer-Antikörper (ACA)

                                          = Marker der
                                           systemischen
                                           Sklerodermie

      Fluoreszenz der Kernkörperchen (Nukleoli)

                            antinukleoläre Antikörper

                                          = Marker der
                                           systemischen
                                           Sklerodermie


2.4. Immunfluoreszenz an humanen neutrophilen Granulozyten
Mit einer Zytozentrifuge auf Objektträger gebrachte humane neutrophile
Granulozyten dienen dem Nachweis von Autoantikörpern gegen zytoplasmatische
Antigene dieser Zellen. Diese AAk werden als ANCA ("antineutrophil cytoplasmic
autoantibodies") bezeichnet. Sie sind Marker und Aktivitätsparameter systemischer
Autoimmunvaskulitiden ("ANCA-assoziierter" Vaskulitiden). In der Immun-fluoreszenz
kann man zwei klinisch bedeutsame Grundmuster unterscheiden:


      Diffuse granuläre zytoplasmatische Fluoreszenz

                    cANCA = Marker der Wegenerschen Granulomatose (WG)


      Perinukleäre zytoplasmatische Fluoreszenz

                    pANCA = Marker der mikroskopischen Polyangiitis (MPA)


2.5. Immunfluoreszenz an Organkryostatschnitten
Für die Diagnostik organspezifischer Autoimmunerkrankungen werden
Organkryostatschnitte als Präparate für die indirekte Immunfluoreszenz eingesetzt.
Einige wichtige Beipiele:
      Primatenpankreas zum Nachweis von Autoantikörpen

          o   gegen Inselzellantigene

                    ICA ("islet cell antibody") = Marker des Typ-1-Diabetes

      Primatenniere zum Nachweis von Autoantikörpen gegen

          o   Antigene der glomerulären Basalmembran (GBM)

                    GBM-Antikörper = Marker des Goodpasture-Syndroms

      Rattenniere, Rattenleber und Mäusemagen zum Nachweis von AAk gegen

          o   Antigene von Magenparietalzellen

                    PCA ("parietal cell antibody") = Marker der Autoimmungastritis

          o   mikrosomale Antigene von Leber und Niere

                    LKM-Ak ("liver-kidney microsmal")

                            = Marker einer bestimmten Form von Autoimmunhepatitis

      Primatenkleinhirn zum Nachweis von AAk

          o   gegen nukleäre Antigene von Neuronen sowie zytoplasmatische Antigene von
              Purkinje-Zellen

                    Hu-, Ri-, Yo-Ak = Marker paraneoplastischer neurologischer Syndrome
3. Stufendiagnostik
Zur Verbesserung der Diagnostik (Erhöhung der diagnostischen Spezifität für eine
bestimmte Autoimmunerkrankung) sollten bei positiven Befunden in der
Immunfluoreszenz die AAk weiter differenziert werden.




Beispiele für diagnostisch relevante Antikörper-Spezifitäten
Autoantikörper gegen               Nachweismöglichkeiten                    Relevanz

Doppelstrang-DNA (dsDNA)           Crithidia luciliae                       systemischer Lupus
                                   Immunfluoreszenztest (CLIFT):            erythematosus (SLE)
                                   Fluoreszenz desKinetoplasten
                                                                                     Diagnosemarker
                                   (enthält reine dsDNA)
                                                                                     Prognosemarker
                                   FARR-Assay                                          (Nierenmanifestation)
                                   (Radioimmunpräzipitation)                - z.T. auch Aktivitätsparameter
                                   Enzymimmunoassay

Proteine von Ribonukleo-protein-                                            systemischer Lupus
Partikeln (RNP):                   Immundiffusion (Ouchterlony-             erythematosus (SLE)
- Sm ("Smith-Antigen")             Technik)                                 Diagnosemarker
-----------------------            Enzymimmunoassay                         ------------------------------------
- U1-RNP                           Immunoblot                               Mixed Connective Tissue
                                                                            Disease (MCTD)
Centromeren-Proteine               Immunfluoreszenz an HEp2-Zellen: systemische Sklerodermie
(-> Anti-Centromer                 ACA-spezifisches
Antikörper: ACA)                   Fluoreszenzmuster !
                                   Enzymimmunoassay mit
                                   Centromer-Protein B (CENP-B)
DNA-Topoisomerase I                Immundiffusion (Ouchterlony-             systemische Sklerodermie
("Scl-70-Antigen")                 Technik)
                                   Enzymimmunoassay
                                   Immunoblot
Enzyme neutrophiler                                                         Autoimmunvaskulitiden
Granulozyten:                                                               (Diagnose- und
                                   Enzymimmunoassay                         Aktivitätsmarker)
     
                                   --------------------------------------   PR3-ANCA: Wegenersche
         Proteinase 3 (PR3)       Enzymimmunoassay                         Granulomatose
------------------------                                                    -------------------------------------
                                                                           MPO-ANCA: Mikroskopische
       Myeloperoxidase (MPO)                       Polyangiitis
                                                    Rapid-progressive
                                                    Glomerulonephritis
Enzyme pankreatischer
Inselzellen:                                        Typ-1-Diabetes
                                 Radioimmunoassay   - Diagnosemarker
       Glutamatdecarboxy-lase
        (GAD 65)-                Radioimmunoassay   - Risikomarker !

       Inselzell-Ag 2 (IA-2)

NC1-Domäne des
Kollagens Typ IV                 Enzymimmunoassay   Goodpasture-Syndrom
Enzym von Magen-Parietal-
zellen: H+/K+ -ATPase            Enzymimmunoassay   Autoimmun-Gastritis (Typ-A
                                                    Gastritis)
mikosomales Enzym
Cytochrom p450 IID6              Enzymimmunoassay   Autoimmunhepatitis Typ II
("LKM-1"-Antigen)

				
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posted:10/5/2012
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