Antigene bakterieller Oberflächenstrukturen gehören zu den häufigsten und wichtigsten für das menschliche Immunsystem. Dabei handelt es sich um Proteine und Polysaccharide, die sich auf der Oberfläche der Bakterienzelle befinden und an deren Interaktion mit der Umwelt beteiligt sind.
Eines der bekanntesten Antigene von Oberflächenstrukturen ist das Flagellum. Bakterielle Flagellen dienen der Bewegung im Raum und der Übertragung genetischer Informationen. Das Flagellum besteht aus einer Proteinuntereinheit, die viele antigene Determinanten enthält. Diese Determinanten können vom Immunsystem erkannt werden und die Produktion von Antikörpern auslösen, die Bakterien mit ähnlichen Antigenstrukturen bekämpfen.
Ein weiteres wichtiges Antigen von Oberflächenstrukturen ist die Kapsel. Die Kapsel ist eine Polysaccharidhülle, die die Bakterienzelle umgibt und sie vor äußeren Einflüssen schützt. Die Kapsel enthält außerdem viele Antigene, die vom Immunsystem erkannt werden können.
Die Zellwand ist auch ein Antigen der Oberflächenstrukturen des Bakteriums. Es besteht aus Peptidoglycan, einem Polymermaterial aus Proteinen und Zuckern. Die Zellwand ist am Schutz der Bakterienzelle vor äußeren Einflüssen sowie an der Übertragung genetischer Informationen zwischen Zellen beteiligt.
Generell spielen Oberflächenantigene eine wichtige Rolle im menschlichen Immunsystem und können zur Diagnose und Behandlung verschiedener bakterieller Infektionen eingesetzt werden.
Antigen-Oberflächenstrukturen
Antigene sind große Proteinmoleküle, Glykoproteine, die auf der Oberfläche von Bakterien und anderen Infektionserregern vorkommen. Sie schützen Bakterien nicht nur vor Angriffen des Immunsystems, sondern sind auch an der Erkennung durch Zellen und der Auslösung einer Immunantwort gegen den Erreger beteiligt. Antigene sind im Wesentlichen Marker für pathogene Mikroorganismen; auf ihnen produziert das Immunsystem Antikörper und überträgt sie zusammen mit dem Blut auf Bakterien, wodurch sie ihnen die Fähigkeit nehmen, sich zu vermehren und Infektionen auszulösen. Die bekanntesten Antigene von Virusinfektionen werden häufig verwendet, nämlich Influenzavirus-Antigene, Covid-Antigen (SARS-CoV-2) und HIV. Um die Struktur dieser Substanzen zu untersuchen, wurden Methoden zur Isolierung verschiedener Fragmente ihrer Proteinmoleküle entwickelt; wie sich herausstellte, ähneln Influenzavirus-Proteine in ihren antigenen Eigenschaften Proteinen anderer akuter Atemwegsviren. Es gibt etwa 20 verschiedene Influenza-Serotypen (Hämagglutinine), jeder mit seiner eigenen einzigartigen Antigenstruktur. Doch ohne die Hilfe einer externen Immunstimulation kann das Virus mutieren und seine Antigenstruktur verändern. Aus diesem Grund werden Impfstoffe meist für das nächste Jahr aktualisiert, andernfalls ist der menschliche Körper einfach nicht dagegen geimpft und nicht bereit, auf eine aktualisierte Version des Virus zu reagieren. Einer der interessanten Aspekte der Studie, der ihre Verwendung in der Labordiagnostik ermöglicht, ist die antigenische Zusammensetzung der Zellwände von Mikroorganismen und ihrer Membranen. Ihre Zusammensetzung ist komplex und umfasst mehr als 7 Gruppen von Polymeren, von einfachen Kohlenhydraten bis hin zu stickstoffhaltigen Peptiden. Die Zellwände von Bakterienzellen enthalten Proteinstrukturen, die im Allgemeinen immunologisch noch nicht vollständig untersucht wurden. Vermutlich verbirgt sich in der Zusammensetzung dieser Proteingruppen das wahre Geheimnis einer hohen Immuntoleranz gegenüber pathogenen Bakterien und Viren.