Antikroppsberoende cellmedierad cytotoxicitet (ADCC)

av Dr Surat P, Ph.D.Granskad av Dr. Liji Thomas, MD

Antikroppsberoende cellmedierad cytotoxicitet (ADCC) avser dödandet av en målcell som är belagd med antikroppar av en effektorcell i immunsystemet.

Image Credit: ustas7777777 /

ADCC-steg

Först producerar B-cellen antikroppar riktade mot specifika antigener som finns på en patogen eller en främmande kropp.

Dessa antikroppar binder till målantigenet och antikroppens konstanta region (Fc) känns igen av immunförsvarets effektorceller via Fc-receptorer på deras ytor.

Efter erkännandet frigör effektorcellerna kemikalier som sedan lyserar och dödar målcellen som är bunden till antikroppen. Denna mekanism utgör en viktig del av immunsvaret.

Aktivering av ADCC

ADCC kan aktiveras av flera kanaler.

Specifik bindning av antikroppar

I de flesta fall innebär aktiveringen av ADCC att IgG-antikroppar binds till antigener, även om angrepp av invasiva helminter och vissa andra parasiter kan IgE-antikroppar bindas till antigenet på patogenets yta.

Rekrytering av immunceller genom antikroppens Fc-fragment

Antikroppens konstanta region kan rekrytera olika typer av immunceller, inklusive granulocyter som neutrofiler, monocyter, eosinofiler samt makrofager och naturliga mördarceller.

Effektorceller

Diverse typer av celler rekryteras till platsen för målcell-antikroppsreaktionen efter igenkänning av antikroppens Fc-fragment, och dessa celler agerar via olika metoder för att döda målcellen.

Makrofager: Makrofager deltar i dödandet av målcellen genom att frigöra lytiska och toxiska enzymer på målplatsen.

Naturliga mördarceller (NK-celler): Dessa celler kan känna igen patogener som inte uttrycker MHC, och de agerar genom att frigöra granzym- och perforinproteiner som borrar hål i patogenernas cellmembran och därigenom dödar dem.

Neutrofiler: Dessa celler är involverade i att känna igen patogena bakterier, och de agerar genom att frigöra lytiska enzymer och generera reaktiva syrearter (ROS) som förstör de invaderande mikroberna.

Eosinofiler: Dessa celler är aktiva genom att frigöra lytiska enzymer och generera reaktiva syrearter (ROS) som förstör de invaderande mikroberna: Dessa celler är involverade i att känna igen parasiter, vilket leder till att de aktiveras med frisättning av giftiga ämnen som leder till att de patogena cellerna dör

Mekanismer för cytotoxicitet

Det är nu fastställt att Fc-receptorer måste tvärbindas för att initiera den signalkaskad som leder till cytotoxicitet. Bindning av monomeriskt IgG är inte tillräckligt.

Denna tvärbindningsprocess bygger på igenkännande av flera signaler som i sin tur är beroende av antikroppen och Fc-receptorn, andra signalmolekyler och effektorcellerna.

Mekanism för celldestruktion

Kalciumberoende processer

I vissa processer, efter att målet har erkänts, aktiveras en kalciumberoende exocytisk kaskad som leder till att intracellulära granuler frigörs från en effektorcell som riktar in sig på patogenen.

En sådan molekyl är perforin som fäster vid cellmembranet och bildar en por. Det efterföljande läckaget av intracellulärt material och den joniska obalansen leder till celllys. En annan är granzym B, ett enzym som är inblandat i DNA-fragmentering i målcellerna.

Fas-engagemang

Vissa målceller uttrycker Fas-antigenet, som sedan engageras av en värdcellsmolekyl som kallas Fas-ligand. Detta aktiverar en kaskad av signalering som i slutändan leder till celldöd förmedlad av NK-celler.

Utsläpp av reaktiva syrearter

Vissa effektorceller, t.ex. monocyter, makrofager och neutrofiler, kan släppa ut reaktiva syrearter när Fc-receptorerna korsbinds. De reaktiva syrearterna leder sedan till att målcellen dör.

Perspektiv

ADCC är en kritisk komponent i värdimmuniteten och vissa av antikropparna som är specifikt riktade mot tumörceller har också visat sig spela en roll vid behandling av tumörer i musmodeller in vivo.

ADCC åberopas när antikroppar binder till både det antigen som finns på målcellen och Fc-receptorer på värdens effektorceller. Denna process leder i slutändan till att den patogena målcellen dödas av värden.

Fortsatt läsning

• Allt innehåll om antikroppar
• VHH-antikroppar (nanobodies) Fördelar och begränsningar
• Tekniker för fluorescerande antikroppar
• Antikroppsurval med hjälp av DNA Origami Scaffolds
• Användningar av Histone Deacetylase (HDAC)-antikroppar i forskning

Skrivet av

Dr. Surat P

Dr Surat disputerade 2016 med en doktorsexamen i cellbiologi och mekanobiologi från Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, Indien). Före sin doktorsexamen studerade Surat för en kandidatexamen i zoologi, under vilken hon fick ett sommarstipendium från Indian Academy of Sciences för att studera de proteiner som är inblandade i aids. Hon producerar featureartiklar om ett brett spektrum av ämnen, t.ex. medicinsk etik, datamanipulation, pseudovetenskap och vidskepelse, utbildning och mänsklig evolution. Hon brinner för vetenskapskommunikation och skriver artiklar om alla områden inom biovetenskap.

Citat

.