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Antikörper-abhängige Zellzytotoxizität (ADCC)

Die Antikörper-abhängige Zellzytotoxizität (ADCC) ist ein Immunmechanismus, bei dem Antikörper Zielzellen markieren und Immunzellen zur Zerstörung aktivieren.

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Wissenswertes über "Antikörper-abhängige Zellzytotoxizität"

Die Antikörper-abhängige Zellzytotoxizität (ADCC) ist ein Immunmechanismus, bei dem Antikörper Zielzellen markieren und Immunzellen zur Zerstörung aktivieren.

Was ist Antikörper-abhängige Zellzytotoxizität?

Die Antikörper-abhängige Zellzytotoxizität (kurz: ADCC, von englisch Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity) ist ein wichtiger Abwehrmechanismus des menschlichen Immunsystems. Bei diesem Prozess binden Antikörper – vor allem der Klasse IgG – an spezifische Strukturen (Antigene) auf der Oberfläche von Zielzellen, etwa Tumorzellen oder virusbefallenen Zellen. Diese Markierung aktiviert anschließend spezialisierte Immunzellen, die die markierte Zielzelle zerstören.

Wirkmechanismus

Der Ablauf der ADCC lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

Antikörperbindung: Ein Antikörper bindet mit seinem Fab-Fragment (dem antigenbindenden Teil) an ein spezifisches Antigen auf der Zieloberfläche.
Erkennung durch Effektorzellen: Der Fc-Teil des Antikörpers (der konstante Bereich) wird durch den Fc-Rezeptor (FcγRIII, auch CD16) auf Effektorzellen erkannt. Zu diesen Effektorzellen zählen vor allem Natürliche Killerzellen (NK-Zellen), aber auch Monozyten, Makrophagen und neutrophile Granulozyten.
Aktivierung der Effektorzellen: Die Bindung des Fc-Rezeptors an den Antikörper löst eine Signalkaskade in der Effektorzelle aus.
Zellzerstörung: Die aktivierten Effektorzellen setzen zytotoxische Moleküle wie Perforin und Granzyme frei. Perforin bildet Poren in der Membran der Zielzelle, wodurch Granzyme eindringen und die Apoptose (den programmierten Zelltod) einleiten.

Biologische Bedeutung

ADCC spielt eine zentrale Rolle bei der Abwehr von Virusinfektionen, der Beseitigung von Tumorzellen und der Kontrolle von Parasiten. Es stellt eine Verbindung zwischen der humoralen Immunantwort (Antikörper) und der zellulären Immunantwort (Immunzellen) dar und gehört zur adaptiven Immunabwehr.

Klinische Relevanz und therapeutische Nutzung

Das Prinzip der ADCC wird in der modernen Medizin gezielt therapeutisch genutzt:

Monoklonale Antikörper in der Onkologie

Viele therapeutische monoklonale Antikörper wirken zumindest teilweise über den ADCC-Mechanismus. Bekannte Beispiele sind:

Rituximab (gegen CD20 auf B-Zell-Lymphomen)
Trastuzumab (gegen HER2-positive Brustkrebszellen)
Cetuximab (gegen EGFR-positive Tumorzellen)

Diese Antikörper binden an tumorspezifische Antigene und rekrutieren NK-Zellen sowie andere Effektorzellen zur Zerstörung der Tumorzellen.

ADCC und antivirale Immunantwort

Bei viralen Infektionen, etwa HIV oder Influenza, markieren Antikörper virusbefallene Körperzellen, die dann durch NK-Zellen via ADCC eliminiert werden. Die Stärke der ADCC-Antwort gilt als prognostischer Faktor bei verschiedenen Infektionskrankheiten.

Optimierung von Antikörpertherapien

In der biopharmazeutischen Forschung wird aktiv daran gearbeitet, die ADCC-Aktivität therapeutischer Antikörper durch gezielte Veränderungen am Fc-Teil zu verstärken (sogenanntes Fc-Engineering). Ziel ist es, die Bindungsaffinität an den Fc-Rezeptor zu erhöhen und damit die Tumorzellzerstörung effizienter zu gestalten.

Abgrenzung zu ähnlichen Immunmechanismen

ADCC ist von anderen antikörpervermittelten Mechanismen abzugrenzen:

Komplement-abhängige Zytotoxizität (CDC): Hier wird das Komplementsystem aktiviert, das direkt zur Lyse der Zielzelle führt – ohne Beteiligung von Effektorzellen.
Direkte Apoptoseinduktion: Einige Antikörper können Zelltod direkt durch Rezeptorblockade oder -aktivierung auslösen, unabhängig von Effektorzellen.
Phagozytose: Antikörpermarkierte Zielzellen können auch durch Makrophagen phagozytiert (aufgenommen und verdaut) werden.

Quellen

Janeway CA Jr, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ. Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. 9th ed. Garland Science; 2016.
Weiner LM, Surana R, Wang S. Monoclonal antibodies: versatile platforms for cancer immunotherapy. Nature Reviews Immunology. 2010;10(5):317-327.
Vivier E, Tomasello E, Baratin M, Walzer T, Ugolini S. Functions of natural killer cells. Nature Immunology. 2008;9(5):503-510.

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