24.5 : Affinität und Avidität

Überblick

Antikörper binden Giftstoffe oder Substanzen an der Oberfläche von Zellen, Bakterien, Viren oder Pilzen. Man bezeichnet diese Substanz als Antigen, und die genaue Bindungsstelle ist das Epitop. Die Bindungsstärke zwischen dem Antikörper und dem Epitop wird Affinität genannt. Wenn ein Antikörper ein Antigen durch mehrere Epitope bindet, wird die kumulative Stärke der Wechselwirkung als Avidität bezeichnet. Die Stärke dieser Bindung beeinflusst die hervorgerufene Immunantwort.

Das adaptive Immunsystem steigert die Effizienz durch Verbesserung der Antikörper-Affinität

Per Definition wird alles, woran ein Antikörper binden kann, als Antigen bezeichnet. Ein Antigen kann von einem anderen Organismus stammen, von einem fremden Partikel wie einem Toxin, einem Medikament oder einem physischen Eindringling (z.B. einem Splitter) oder vom körpereigenen Gewebe. Der genaue Kontaktpunkt, an dem der Antikörper bindet, wird als Epitop des Antigens bezeichnet. Die Stärke, mit der ein Antikörper an ein Epitop bindet, bezeichnet man als seine Affinität.

Wenn der Körper zum ersten Mal einem Antigen begegnet, bindet nur ein Teil der im Körper verfügbaren Antikörper zufällig das Antigen. Die Affinität des Antikörpers ist meist gering. Das adaptive Immunsystem verdient seinen Namen jedoch, weil es adaptiv auf Antigene reagiert, auf die der Organismus im Laufe seines Lebens stößt. Wenn ein Antigen zum ersten Mal erkannt wird, führt ein komplexer Selektionsprozess zur Produktion von Antikörpern mit höherer Affinität gegen dieses spezifische Antigen. Daher ist die Affinität des Antikörpers für ein bestimmtes Antigen höher, wenn sich das gleiche Antigen ein zweites Mal präsentiert. Infolgedessen wird die Immunantwort stärker sein.

Antikörper mit unterschiedlicher Affinität oder Avidität haben unterschiedliche Funktionen

Einige Antikörper, wie z.B. IgM, besitzen mehrere Bindungsstellen, die alle dasselbe Epitop erkennen. Die kumulative Bindungsstärke eines solchen Antikörpers wird als Avidität bezeichnet. Als Faustregel gilt, dass Antikörper mit hoher Avidität eine geringe Affinität haben. Daher erkennt IgM neue Antigene leichter und kann schnell produziert werden, da es keinen aufwendigen Selektionsprozess durchlaufen muss. Tatsächlich ist IgM an B-Zellen gebunden und veranlasst in erster Linie B-Zellen zur Produktion von anderen Antikörperklassen mit höherer Affinität gegen das neu identifizierte Antigen.