ASCA und ANCA: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert ASCA, ANCA: welche Stationen aufeinander folgen, welche Enzyme den Schritt machen und welche Cofaktoren sie dafür brauchen. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

ASCA und ANCA sind Antikörper im Blut: ASCA richten sich gegen Mannan aus der Zellwand von Hefen, ANCA gegen Eiweiße der neutrophilen Granulozyten. Sie entstehen, wenn Abwehrzellen diese Strukturen als fremd einordnen, und binden dann gezielt an ihr Ziel.

13 Stationen · 11 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

Hefe im Darm → Mannan Mannan ist eine Kette aus dem Zucker Mannose, die außen an der Zellwand der Hefe sitzt. ASCA erkennen darin kurze Abschnitte aus mehreren Mannose-Bausteinen (Oligomannose). Quelle 1↑ liefert Mannan ist der Teil der Hefe, auf den das Immunsystem zuerst trifft. Bestimmte Verknüpfungen der Mannose-Bausteine bilden die Stelle, an die ASCA binden. in Studien beobachtet Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Liegt viel Mannan an der Schleimhaut vor, treffen mehr Abwehrzellen darauf, und der Reiz zur Antikörperbildung wird stärker.

zu wenig — Liegt wenig Mannan vor oder fehlen die passenden Verknüpfungen, etwa bei anderen Hefearten, binden ASCA schwächer oder gar nicht.

in Studien beobachtet · Quelle 1, 2
Mannan → Durch die Schleimhaut Besondere Zellen über den Lymphknötchen des Darms, die M-Zellen, schleusen Teilchen aus dem Darminhalt nach innen. Dort nehmen dendritische Zellen sie auf und zeigen sie B- und T-Zellen. Quelle 3↑ liefert Dieser Weg ist die normale Probennahme des Darms: Er lässt das Immunsystem Bestandteile aus dem Darminhalt prüfen, bevor sie tiefer eindringen. gesicherte Physiologie Quelle 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist die Schleimhaut gereizt oder durchlässiger, gelangen mehr Hefebestandteile nach innen, und Abwehrzellen treffen häufiger auf Mannan.

zu wenig — Gelangt wenig nach innen, bleibt der Kontakt der Abwehrzellen mit Hefe-Mannan selten, und es werden kaum Antikörper dagegen gebildet.

in Studien beobachtet · Quelle 3, 2
Durch die Schleimhaut → Plasmazelle · Retinsäure Erkennt eine B-Zelle das Mannan und erhält Hilfe von T-Zellen, teilt sie sich und reift zur Plasmazelle. Diese gibt große Mengen eines einzigen Antikörpers ab. Quelle 4↑ liefert Plasmazellen sind Fabriken für Antikörper. In der Darmschleimhaut entstehen vor allem IgA-bildende Zellen; ins Blut gelangen IgG und IgA, die dort messbar sind. gesicherte Physiologie Quelle 4, 10
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Trifft das Immunsystem wiederholt auf Mannan, entstehen mehr und langlebigere Plasmazellen, und die Menge an ASCA im Blut steigt.

zu wenig — Werden kaum Plasmazellen gegen Mannan gebildet, bleiben ASCA im Blut gering.

gesicherte Physiologie · Quelle 4
Plasmazelle → ASCA ASCA (Anti-Saccharomyces-cerevisiae-Antikörper) sind Antikörper der Klassen IgG und IgA gegen Hefe-Mannan. Sie kreisen im Blut und werden im Serum gemessen. Quelle 1↓ zehrt ASCA binden Mannan auf Hefezellen und markieren sie so für Fresszellen. Da Candida ähnliche Mannan-Abschnitte trägt, erkennen sie auch diese Hefe. in Studien beobachtet Quelle 1, 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind viele ASCA im Blut, werden Hefebestandteile, die die Schleimhaut passieren, rascher gebunden und abgeräumt.

zu wenig — Sind wenig ASCA im Blut, räumen andere Teile der Abwehr Hefebestandteile ab; über die Schleimhaut sagt ein niedriger Wert allein wenig.

in Studien beobachtet · Quelle 1
Forschungsfeld — ASCA werden als Antikörper-Marker bei entzündlichen Darmerkrankungen untersucht. Quelle 5
ASCA → Bindung an Mannan Die Bindestelle des Antikörpers passt auf eine bestimmte Folge von Mannose-Bausteinen. Dieselbe Folge kommt bei Saccharomyces und bei Candida albicans vor. Quelle 1, 2↓ zehrt Gebundenes Mannan ist für Fresszellen markiert. Weil Candida dieselbe Folge trägt, gilt sie in Studien als ein Auslöser der ASCA-Bildung. in Studien beobachtet Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Binden viele Antikörper an Hefe-Mannan, werden auch Candida-Zellen markiert; im Tiermodell stiegen ASCA an, wenn Candida den Darm besiedelte.

zu wenig — Binden wenige Antikörper, bleibt Hefe-Mannan weitgehend unmarkiert und wird auf anderen Wegen abgeräumt.

in Studien beobachtet · Quelle 2
Neutrophile → Zielstrukturen Die klassischen ANCA richten sich gegen PR3 oder MPO aus den Körnchen. Atypische ANCA erkennen dagegen Eiweiße am Rand des Zellkerns, etwa eine Form des β-Tubulins. Quelle 6, 7, 8↑ liefert Welche Struktur ein Antikörper erkennt, bestimmt sein Färbemuster im Mikroskop: PR3 färbt das Zellplasma, MPO den Kernrand, atypische ANCA die Hülle des Zellkerns. in Studien beobachtet Quelle 6, 7
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Liegen diese Eiweiße frei, etwa wenn Neutrophile zerfallen oder DNA-Netze auswerfen, kommt das Immunsystem häufiger mit ihnen in Berührung.

zu wenig — Bleiben die Eiweiße im Zellinneren verborgen, sieht das Immunsystem sie kaum, und die Duldung gegenüber ihnen bleibt bestehen.

in Studien beobachtet · Quelle 6
Zielstrukturen → ANCA gebildet ANCA sind Autoantikörper: Das Immunsystem bildet sie gegen eigene Eiweiße der Neutrophilen. Wie die Duldung dabei durchbrochen wird, ist nur zum Teil geklärt. Quelle 6↕ beides, je nach Menge Die gebildeten Antikörper zielen auf die eigene Abwehrzelle. Je nach Ziel bleiben sie ohne erkennbare Wirkung oder aktivieren die Neutrophile; als Auslöser werden Infekte und Arzneimittel erörtert. umstritten Quelle 6
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Werden viele ANCA gebildet, binden mehr Antikörper an ihr Ziel; bei PR3 und MPO werden dadurch in Studien mehr Neutrophile aktiviert.

zu wenig — Werden kaum ANCA gebildet, bleibt die Duldung gegenüber den Eiweißen der Neutrophilen erhalten, und der Nachweis im Serum fällt negativ aus.

in Studien beobachtet · Quelle 6
ANCA gebildet → Atypische ANCA Atypische ANCA färben im Mikroskop die Hülle des Zellkerns. Sie werden deshalb auch als antineutrophile Kernantikörper bezeichnet und im Serum gemessen. Quelle 7↕ beides, je nach Menge Atypische ANCA binden an Eiweiße der Kernhülle. Ob sie selbst etwas bewirken, ist nicht geklärt; sie gelten eher als Begleiter einer Immunreaktion denn als ihr Auslöser. umstritten Quelle 7, 8
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind viele atypische ANCA im Blut, zeigt das eine anhaltende Antwort gegen Eiweiße der Kernhülle an; ein Bezug zu Darmbakterien wird untersucht.

zu wenig — Sind keine atypischen ANCA nachweisbar, fehlt diese Antikörperantwort; über die Schleimhaut sagt das allein wenig.

umstritten · Quelle 7, 8
Forschungsfeld — Atypische ANCA werden bei entzündlichen Darm- und Gallenwegserkrankungen untersucht. Quelle 5
ANCA gebildet → PR3- und MPO-ANCA Die klassischen ANCA binden an Proteinase 3 oder Myeloperoxidase. MPO enthält ein eisenhaltiges Häm und bildet in den Neutrophilen Hypochlorit gegen Mikroben. Quelle 6, 9↕ beides, je nach Menge Binden diese ANCA an PR3 oder MPO auf der Zelloberfläche, werden die Neutrophile aktiviert. Werkzeuge der Abwehr wirken dann auch dort, wo keine Mikroben sind. in Studien beobachtet Quelle 6
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind viele dieser ANCA da, werden mehr Neutrophile vorzeitig aktiviert und geben Enzyme und Sauerstoffradikale an der Gefäßwand ab; gezeigt im Tiermodell.

zu wenig — Fehlen diese Antikörper, bleiben PR3 und MPO allein Werkzeuge der Abwehr in den Körnchen.

in Studien beobachtet · Quelle 6
Atypische ANCA → Kreuzreaktion Atypische ANCA gegen β-Tubulin erkennen auch FtsZ, ein ähnlich gebautes Eiweiß vieler Bakterien. Das spricht dafür, dass Bakterien ihre Bildung anstoßen können. Quelle 8↕ beides, je nach Menge Ein Antikörper, der zuerst gegen ein Bakterieneiweiß gebildet wird, kann auf ein ähnliches körpereigenes Eiweiß übergreifen. Ob das bei atypischen ANCA so abläuft, ist nicht gesichert. umstritten Quelle 8
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Trifft das Immunsystem häufig auf FtsZ aus Darmbakterien, kann es mehr kreuzreagierende Antikörper bilden; belegt ist das bisher nur in Laborversuchen.

zu wenig — Ist der Kontakt mit FtsZ gering, fällt dieser mögliche Anstoß weg.

umstritten · Quelle 8
PR3- und MPO-ANCA → Neutrophile aktiviert Binden PR3- oder MPO-ANCA an vorbereitete Neutrophile, setzen diese Sauerstoffradikale und Enzyme frei und werfen DNA-Netze aus. Quelle 6↓ zehrt Die freigesetzten Stoffe richten sich nicht nur gegen Mikroben, sondern auch gegen die Zellen der Gefäßwand, an der die Neutrophile haften. in Studien beobachtet Quelle 6
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Werden viele Neutrophile so aktiviert, wird das Gewebe um kleine Gefäße stärker angegriffen; das Komplementsystem verstärkt den Vorgang im Tiermodell.

zu wenig — Werden kaum Neutrophile aktiviert, bleiben die Antikörper ohne diese Folge an der Gefäßwand.

in Studien beobachtet · Quelle 6

Weitere Stationen

Hefe im Darm — Saccharomyces cerevisiae Die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae gelangt mit Brot, Bier und anderen Lebensmitteln in den Darm. Verwandte Hefen wie Candida albicans leben dort auch dauerhaft. Quelle 1, 2↑ liefert Hefen bringen Zellwand-Bestandteile in den Darm, die das Immunsystem als fremd erkennen kann. Meist bleiben sie im Darminhalt und kommen mit Abwehrzellen kaum in Berührung. in Studien beobachtet Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Gelangen viele Hefen in den Darm oder vermehrt sich Candida dort, steht mehr Hefe-Mannan als Reiz bereit; im Tiermodell förderte eine Besiedlung mit Candida die Bildung von ASCA.

zu wenig — Kommen wenige Hefen in den Darm, trifft das Immunsystem selten auf Hefe-Mannan, und es entsteht kaum ein Anlass, Antikörper dagegen zu bilden.

in Studien beobachtet · Quelle 2
Neutrophile — weiße Blutzellen Neutrophile Granulozyten sind die häufigsten weißen Blutzellen. In ihren Körnchen und am Zellkern tragen sie Eiweiße, gegen die sich ANCA richten können. Quelle 6, 7↑ liefert Neutrophile bauen mit Enzymen wie Proteinase 3 (PR3) und Myeloperoxidase (MPO) aufgenommene Mikroben ab. Diese Enzyme sind zugleich die bekanntesten Ziele der ANCA. gesicherte Physiologie Quelle 6, 9
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Werden viele Neutrophile durch Botenstoffe vorbereitet, tragen sie PR3 und MPO vermehrt an ihrer Oberfläche, wo Antikörper sie erreichen.

zu wenig — Ruhen die Neutrophile, liegen PR3 und MPO weitgehend in den Körnchen und sind für Antikörper schwer erreichbar.

in Studien beobachtet · Quelle 6

Cofaktoren dieses Weges

Mannose — Zuckerbaustein des Hefe-Mannans; bestimmte Mannose-Ketten bilden die Bindestelle der ASCA Quelle 1
Eisen — Sitzt im Häm der Myeloperoxidase, eines Zielenzyms der ANCA, und ist für ihre Hypochlorit-Bildung nötig Quelle 9Im ORY-Katalog als Laborwert: Eisen
Vitamin A (Retinsäure) — Als Retinsäure nötig, damit B-Zellen im Darm zu IgA-bildenden, darmständigen Zellen werden Quelle 10
Vitamin D — Bremst in Zellkultur die Reifung von B-Zellen zu Plasmazellen und deren Antikörperbildung Quelle 11Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin D

Quellen

Sendid B, Colombel JF, Jacquinot PM et al. Specific antibody response to oligomannosidic epitopes in Crohn's disease. Clin Diagn Lab Immunol 1996 · PubMed 8991640
Standaert-Vitse A, Jouault T, Vandewalle P et al. Candida albicans is an immunogen for anti-Saccharomyces cerevisiae antibody markers of Crohn's disease. Gastroenterology 2006 · PubMed 16697740
Mabbott NA, Donaldson DS, Ohno H et al. Microfold (M) cells: important immunosurveillance posts in the intestinal epithelium. Mucosal Immunol 2013 · PubMed 23695511
Nutt SL, Hodgkin PD, Tarlinton DM et al. The generation of antibody-secreting plasma cells. Nat Rev Immunol 2015 · PubMed 25698678
Mitsuyama K, Niwa M, Takedatsu H et al. Antibody markers in the diagnosis of inflammatory bowel disease. World J Gastroenterol 2016 · PubMed 26811667
Jennette JC, Falk RJ. Pathogenesis of antineutrophil cytoplasmic autoantibody-mediated disease. Nat Rev Rheumatol 2014 · PubMed 25003769
Terjung B, Worman HJ, Herzog V et al. Differentiation of antineutrophil nuclear antibodies in inflammatory bowel and autoimmune liver diseases from antineutrophil cytoplasmic antibodies (p-ANCA) using immunofluorescence microscopy. Clin Exp Immunol 2001 · PubMed 11678897
Terjung B, Söhne J, Lechtenberg B et al. p-ANCAs in autoimmune liver disorders recognise human beta-tubulin isotype 5 and cross-react with microbial protein FtsZ. Gut 2010 · PubMed 19951907
Klebanoff SJ. Myeloperoxidase: friend and foe. J Leukoc Biol 2005 · PubMed 15689384
Mora JR, Iwata M, Eksteen B et al. Generation of gut-homing IgA-secreting B cells by intestinal dendritic cells. Science 2006 · PubMed 17110582
Chen S, Sims GP, Chen XX et al. Modulatory effects of 1,25-dihydroxyvitamin D3 on human B cell differentiation. J Immunol 2007 · PubMed 17641030