De functie van antilichaam (Ab) verwijst naar het biologische effect dat het antilichaam heeft op een ziekteverwekker of zijn toxine.
Naast het binden van een antigeen (Ag) nemen antilichamen deel aan diverse biologische activiteiten. Hoewel zij geen ziekteverwekkers doden of verwijderen louter door ermee te binden, kunnen zij reacties in gang zetten die resulteren in verwijdering van het antigeen of de dood van de ziekteverwekker. De variabelen regio van het antilichaam is betrokken bij antigeen binding, de zware keten constante regio (CH) is verantwoordelijk voor diverse collaboratieve interacties met weefsels, cellen of eiwitten die resulteren in de effector functie van humorale immuniteit.
Bedenk dat “niet alle klassen van immunoglobulinen dezelfde functies hebben”.
De belangrijkste functies van de antilichamen zijn:
- Neutralisatie van infectiviteit,
- Phagocytose,
- Antilichaam-afhankelijke cellulaire cytotoxiciteit (ADCC),
- Complement-gemedieerde lysis van pathogenen of van geïnfecteerde cellen: Antilichamen activeren het complement systeem om bacteriële cellen te vernietigen door lysis
- Transcytose, mucosale immuniteit & neonatale immuniteit
Een andere functie is uniek voor Immunoglobuline E (IgE), namelijk ‘activatie van mestcellen, eosinofielen en basofielen’.
Neutralisatie van infectiviteit of toxinen
Antilichamen worden afgescheiden in het bloed en de slijmvliezen, waar zij de infectiviteit van ziekteverwekkers (bacteriën, virussen, parasieten en schimmels) kunnen blokkeren, inactiveren of lichaamsvreemde stoffen zoals toxinen kunnen neutraliseren. Neutralisatie vindt in het algemeen plaats doordat de aanhechting van een organisme aan het weefsel van de gastheer wordt verstoord.
Van sommige antilichamen is aangetoond dat ze de infectiviteit remmen door zich aan organismen te binden en ze te doen agglutineren. Aggregatie of agglutinatie door IgA kan een efficiëntere insluiting van bacteriën in slijm en daaropvolgende klaring door peristaltiek mogelijk maken. Hoewel aggregatie waarschijnlijker is bij polymere IgA en IgM, kunnen sommige neutraliserende IgG-antilichamen poliovirus aggregeren en de infectiviteit verminderen. Op dezelfde manier interfereren antilichamen tegen HIV-1 gp120 met de binding van gp120 aan CD4.
Phagocytose
Antilichamen vergemakkelijken de fagocytose van lichaamsvreemde stoffen door een proces dat opsonisatie wordt genoemd. De internalisatie en afbraak van met antilichamen omhulde ziekteverwekkers door macrofagen en neutrofielen via FcR’s (Fc-receptoren zijn eiwitmoleculen die aanwezig zijn op de oppervlakken van macrofagen en neutrofielen en die de constante regio van immunoglobulinemoleculen kunnen binden) is een kritische antilichaamfunctie voor de klaring van ziekteverwekkers in vivo.
De binding van Fc-receptoren van de fagocyt met meerdere antilichaammoleculen die een complex vormen met hetzelfde doelwit, brengt een signaaltransductieroute op gang die resulteert in fagocytose van het antigeen-antilichaamcomplex. Binnen de fagocyt wordt de ziekteverwekker het doelwit van verschillende destructieve processen, waaronder oxidatieve schade, enzymatische vertering, membraanverstorende effecten van antibacteriële peptiden, enz.
Complement-gemedieerde lysis van pathogenen of geïnfecteerde cellen
Antilichamen (IgM en de meeste IgG-subklassen) activeren het complementsysteem, wat kan resulteren in de lysis van organismen of geïnfecteerde cellen. Een belangrijk bijproduct van de complementcascade is C3b, een eiwitfragment dat zich aspecifiek kan binden aan cel- en Ag-Ab-complexen. Veel celtypen, bijvoorbeeld rode bloedcellen of macrofagen, hebben receptoren voor C3b en binden zo cellen of complexen waaraan C3b zich heeft gehecht.
Binding van Ag-Ab complexen door de C3b receptoren van een RBC stelt deze in staat de complexen af te leveren aan lever of milt, waar residerende macrofagen deze verwijderen zonder de rode bloedcel te vernietigen. Bovendien kunnen door complement gebonden organismen of Ag-Ab complexen door fagocyterende cellen worden geïnternaliseerd, waardoor ze worden verwijderd. Internalisatie door complementreceptoren op antigeen-presenterende cellen (APC’s) kan ook resulteren in de verwerking van antigeen voor presentatie aan T-lymfocyten.
Antilichaam-afhankelijke-cellulaire cytotoxiciteit (ADCC)
Antilichamen hebben antimicrobiële activiteit laten zien, hetzij direct, hetzij via interacties met FcR’s of complement. ADCC treedt op wanneer antilichamen een brug vormen tussen een geïnfecteerde doelcel (met het virus geïnfecteerde cellen van de gastheer) en een FcR-dragende effectorcel, met name natural killer (NK)-cellen. Het resultaat van deze drie-weg interactie is de dood van de doelcel, hetzij door lysis, hetzij door apoptose.
Tanscytose, MucosalImmunity and Neonatal Immunity
Sommige antilichamen kunnen zich door epitheliale lagen heen verplaatsen (hangt af van de eigenschap van de constante regio van dat antilichaammolecuul) via een proces dat transcytose wordt genoemd. IgA is het belangrijkste immunoglobuline dat transcytose ondergaat en in uitscheidingsvorm (sIgA) beschikbaar is in de mucosale oppervlakken van de ademhalingswegen, het maag-darmkanaal en de urogenitale tractus.
In zoogdiersoorten, waaronder de mens, kunnen de meeste subklassen IgG de placentabarrière passeren (aangezien de bloedsomloop van de moeder en die van de foetus gescheiden zijn), waardoor het repertoire van antilichamen van de moeder wordt overgedragen aan de zich ontwikkelende foetus als beschermende begiftiging tegen ziekteverwekkers. Deze passieve immunisatie van de zich ontwikkelende foetus vindt plaats tijdens het derde trimester van de zwangerschap.
Typen antilichamen en hun belangrijkste functies
Type antilichaam | Belangrijkste functie(s) |
IgG | Opsimilisatie, Complementactivering, Antilichaam-afhankelijke cel-gemedieerde cytotoxiciteit, Neonatale immuniteit, terugkoppelingsremming van B-cellen |
IgA | slijmvliesimmuniteit |
IgM | Naïeve B cel antigeen receptor, complementactivering |
IgD | Naïeve B celreceptor |
Verdediging tegen helminthische parasieten, onmiddellijke overgevoeligheid |