Superantygeny bakteryjne to białka aktywujące limfocyty T jakkolwiek swoistości antygenowej. Produkowane są głównie przez gronkowce i paciorkowce. Mogą wywoływać lub zwiększać reakcje alergiczne poprzez stymulację komórek układu immunologicznego i produkcję cytokin prozapalnych. Szczególnie niezłą rolę spełniają w atopowym zapaleniu skóry, gdzie kolonizacja skóry przez S. aureus prowadzi do zaostrzenia objawów. Superantygeny mogą też uczestniczyć w rozwoju astmy i alergicznego nieżytu nosa.

Superantygeny bakteryjne to bardzo interesujące cząsteczki, które mogą wywołać masywną aktywację układu immunologicznego. W przeciwieństwie do klasycznych alergenów, potrafią one stymulować nawet do 20% wszystkich limfocytów T w organizmie. Ich mechanizm działania polega na bezpośrednim wiązaniu się z receptorami TCR limfocytów T oraz cząsteczkami MHC klasy II na powierzchni komórek prezentujących antygen. Ta wyjątkowa właściwość prowadzi do uwolnienia ogromnych ilości cytokin prozapalnych – to właśnie one odpowiadają za dramatyczne objawy kliniczne. Bakterie wytwarzające superantygeny wykorzystują je jako swoistą „broń biologiczną” przeciwko układowi odpornościowemu gospodarza. Szczególnie niebezpieczne są enterotoksyny gronkowcowe (SE) oraz streptokokowe toksyny pirogenne (SPE).

Molekularne podstawy aktywacji komórek odpornościowych

Superantygeny wyróżniają się następującymi aspektami biologicznymi:

1. Nienajczęściej silna aktywacja limfocytów T
2. Brak konieczności przetwarzania przez komórki prezentujące antygen
3. Wiązanie z niezmiennymi regionami receptorów
4. Zdolność do indukcji „burzy cytokinowej”

Intensywna stymulacja układu immunologicznego przez superantygeny może prowadzić do rozwoju chorób autoimmunologicznych. Ta nadmierna aktywacja skutkuje masowym uwalnianiem mediatorów zapalnych, np.: IL-1, IL-2, TNF-α czy interferon gamma. Jak wpływa to na organizm człowieka? Przede wszystkim obserwujemy gwałtowną reakcję zapalną – od miejscowego obrzęku po uogólnioną reakcję systemową. W skrajnych przypadkach może dojść nawet do wstrząsu toksycznego (charakterystycznego dla zakażeń Staphylococcus aureus).

Rola superantygenów w rozwoju alergii

Sporo badań wskazuje na ważny udział superantygenów w patogenezie chorób alergicznych. „Klasyczne alergie IgE-zależne mogą być modyfikowane przez obecność superantygenów bakteryjnych”. Zjawisko to obserwuje się szczególnie w przypadku atopowego zapalenia skóry i astmy oskrzelowej. Mechanizm polega na wzmacnianiu lokalnej odpowiedzi immunologicznej i zwiększaniu przepuszczalności bariery nabłonkowej. Superantygeny mogą też indukować powstawanie swoistych przeciwciał IgE, co prowadzi do przewlekłej kolonizacji bakteryjnej i błędnego koła reakcji zapalnej. Interesujące jest, że pacjenci z wysokim mianem przeciwciał przeciwko superantygenom gronkowcowym często wykazują cięższy przebieg chorób alergicznych (manifestujący się większą opornością na standardowe leczenie).

Czy wiesz dlaczego bakterie mogą zwiększać Twoje alergie? Poznaj superantygeny!

Superantygeny bakteryjne to toksyczne białka wytwarzane głównie przez bakterie Staphylococcus i Streptococcus, które mogą mocno wpływać na układ immunologiczny człowieka. Te bardzo silne stymulanty układu odpornościowego potrafią aktywować nawet do 20% wszystkich limfocytów T, podczas gdy typowe antygeny pobudzają zaledwie 0,01% tych komórek. Superantygeny bakteryjne mogą zwiększać reakcje alergiczne poprzez stymulację produkcji cytokin prozapalnych i przeciwciał IgE. W efekcie osoby z alergią mogą doświadczać silniejszych objawów choroby, szczególnie w przypadku atopowego zapalenia skóry czy astmy oskrzelowej.

Superantygeny – mistrzowie manipulacji układem odpornościowym

Superantygeny to bardzo duże białka bakteryjne, które w unikalny sposób oddziałują z układem immunologicznym. Ich głównym mechanizmem działania jest jednoczesna aktywacja dużej liczby limfocytów T, nawet do 20% wszystkich komórek T organizmu. W przeciwieństwie do konwencjonalnych antygenów, które wymagają specyficznego rozpoznania przez receptor TCR, superantygeny wiążą się bezpośrednio z cząsteczkami MHC klasy II na komórkach prezentujących antygen oraz z określonymi regionami Vβ receptora limfocytów T.

• Wysoka specyficzność wiązania
• Masowa aktywacja limfocytów T
• Uwolnienie cytokin prozapalnych
• Indukcja „burzy cytokinowej”
• Potencjalne uszkodzenie tkanek
• Możliwość wywołania wstrząsu
• Supresja odpowiedzi immunologicznej
• Wpływ na proliferację komórkową

Ta nadmierna stymulacja prowadzi do masowego uwolnienia cytokin, co może skutkować dramatycznymi konsekwencjami dla organizmu, włącznie z syndromem wstrząsu toksycznego. Efektem działania superantygenów może być także indukcja anergii lub apoptozy aktywowanych limfocytów T, co prowadzi do czasowej immunosupresji.

Molekularne podstawy selektywności superantygenów wobec regionów Vβ TCR

Superantygeny wykazują niezwykłą selektywność w wiązaniu się z określonymi regionami Vβ receptora TCR, to podstawa dla ich działania immunomodulującego. Ta specyficzność jest wynikiem ewolucyjnie wykształconych struktur molekularnych, które umożliwiają precyzyjne rozpoznawanie konkretnych sekwencji aminokwasowych w obrębie receptora limfocytów T.

Złocisty intruz w życiu alergii

Gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus) jest jednym z najważniejszych spraw zaostrzających reakcje alergiczne, szczególnie w przypadku atopowego zapalenia skóry. Bakteria ta wytwarza szereg toksyn i enzymów, które działają jako superantygeny, prowokując układ odpornościowy do nadmiernej reakcji. Produkowane przez gronkowca proteazy a jeszcze uszkadzają barierę naskórkową, ułatwiając wnikanie alergenów. Kolonizacja skóry przez  S. aureus występuje u 80-100% pacjentów z AZS, podczas gdy u osób zdrowych bakteria ta jest obecna jedynie u 5-30% populacji. Gronkowiec złocisty może także wywoływać reakcje alergiczne w drogach oddechowych, prowadząc do zaostrzenia objawów astmy.

Szczególnie niebezpieczne są szczepy gronkowca wytwarzające enterotoksyny, które mogą wywołać natychmiastową reakcję alergiczną, manifestującą się pokrzywką, obrzękiem czy nawet wstrząsem anafilaktycznym.