Reaktionsmechanismus
Das Wesen der Reaktion besteht in der Bildung eines einheitlichen Netzwerks (Gitters) aus Antigenen und Antikörpern. Antikörper fungieren dabei als eine Art „Brücken“, die partikuläre Antigene miteinander verknüpfen.
Das Ausmaß der Verklumpung hängt von der Klasse der beteiligten Immunglobuline ab:
- IgM besitzen eine pentamere Struktur und können dadurch sofort zahlreiche Bakterien oder Zellen binden, wodurch große Aggregate entstehen.
- IgG sind als Monomere aufgebaut und binden daher nur benachbarte Zellen, wobei sie ebenfalls ein Netzwerk bilden.
Arten von Diagnosticum-Präparaten
Je nachdem, welches Antigen nachgewiesen werden soll, werden bei den Reaktionen unterschiedliche Arten von Diagnostika (Mikrobensuspensionen) eingesetzt:
- O-Diagnostikum: wird aus abgetöteten (durch Erhitzen) Bakterien hergestellt. Dabei bleibt das thermostabile somatische O-Antigen erhalten. Die Reaktion mit einem solchen Diagnostikum führt zu einer feinkörnigen Agglutination.
- H-Diagnostikum: wird aus formalinfixierten Bakterien hergestellt. In diesem Fall bleibt das thermolabile Flagellenantigen (H-Antigen) erhalten. Die Agglutination ist grobflockig und verläuft schneller als die O-Agglutination.
Klinische Bedeutung
Die Agglutinationsreaktion wird in der medizinischen Praxis häufig eingesetzt:
- Serodiagnostik. Ermöglicht die quantitative Bestimmung des Titers spezifischer antimikrobieller Antikörper im Patientenserum.
- Identifikation des Erregers (Serotypisierung). Mithilfe bekannter Diagnostischen Sera kann die Art der aus dem Patienten isolierten Bakterien präzise bestimmt werden.
- Immunhämatologie. Wird zur Bestimmung von Blutgruppen unter Verwendung monoklonaler Antikörper gegen Alloantigene von Erythrozyten eingesetzt.
Ausgeführte Agglutinationsreaktion
Diese Methode der Testdurchführung in Röhrchen wird für die genaue Quantifizierung von Antikörpern verwendet.
Durchführungsschritte:
- Es wird eine Reihe von seriellen Verdünnungen des Patientensers angefertigt.
- In alle Röhrchen wird eine gleiche Menge des Diagnostikums (Suspension abgetöteter Mikroorganismen) gegeben.
- Die Mischung wird mehrere Stunden bei 37 °C inkubiert.
Als Ergebnis wird der Serumtiter bestimmt — die maximale Verdünnung, bei der die Bildung eines Sediments (Verklumpung) noch visuell erkennbar ist.
Kreuzreaktionen
Bei der Serotypisierung kann folgendes Problem auftreten: eng verwandte Mikroorganismen besitzen oft gemeinsame Antigene. Dies führt zu falsch-positiven Ergebnissen — dasselbe Serum verklebt verschiedene Bakterien.
Um dieses Problem zu lösen, schlug die Methode von Castellani (1902) die Verwendung von adsorbierten agglutinierenden Sera vor. Aus dem normalen Serum werden alle kreuzreagierenden Antikörper entfernt, indem man sie durch verwandte Bakterien ausfällt. Danach verbleiben im Serum nur noch spezifische Antikörper, die streng auf den jeweiligen Erreger reagieren.
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Welche Arten von Agglutinationsreaktionen nach Durchführungsart gibt es neben der Röhrchenagglutination?
Neben dem Ansatz im Röhrchen (ausgeführte Reaktion) unterscheidet man die Orientierungsreaktion (auf dem Objektträger), die indirekte Reaktion und andere Modifikationen. Die Orientierungsreaktion wird durch Mischen eines Tropfens Serum und einer Reinkultur des Erregers auf einem Objektträger durchgeführt.
Was ist der Test auf indirekte (passive) Hämagglutination (IHA)?
Der Test auf indirekte (passive) Hämagglutination basiert auf der Verwendung von Erythrozyten als Träger zur Visualisierung der Antigen-Antikörper-Wechselwirkung. In der klassischen Variante wird ein antigenes Erythrozytendiagnostikum verwendet, das aus Erythrozyten mit bekannten Antigenen besteht, um Antikörper nachzuweisen. Bei der umgekehrten indirekten Hämagglutination wird ein Antikörper-Erythrozytendiagnostikum mit bekannten Antikörpern zum Nachweis von Antigenen eingesetzt.
Welche physikochemischen Umgebungsbedingungen sind für einen optimalen Ablauf der Agglutinationsreaktion erforderlich?
Für einen optimalen Ablauf der Agglutinationsreaktion sind die zwingende Anwesenheit von Elektrolyten wie isotonischer Natriumchloridlösung sowie die Aufrechterhaltung eines optimalen pH-Werts des Milieus erforderlich.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Was ist ein Serumtiter?
Dies ist die höchste Verdünnung des Patientenserums, bei der in der ausgeführten Agglutinationsreaktion noch visuell ein Sediment nachgewiesen werden kann.
Wozu werden adsorbierte Sera benötigt?
Sie werden benötigt, um Kreuzreaktionen mit verwandten Bakterien, die gemeinsame Antigene tragen, auszuschließen. In solchen Sera verbleiben ausschließlich spezifische Antikörper gegen den gewünschten Erreger.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Orientierungs-Agglutinationsreaktion auf dem Objektträger
- Indirekte Agglutinationsreaktion
- Methoden der Immunfluoreszenz, ELISA und RIA (Übersicht)
- Monoklonale Antikörper in der Immunhämatologie
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