Kreuzreaktivität
Kreuzreaktivität
Englischer Begriff
cross reactivity
Definition
Kreuzreaktivität ist die Bindung eines Antikörpers an 2 unterschiedliche Antigene, die über ein identisches oder sehr ähnliches Bindungsepitop verfügen. In der Immunologie spricht man von Kreuzimmunität. Bei Enzymen wird die Mitreaktion von mit dem Substrat verwandten Molekülen als analytische Unspezifität bezeichnet.
Beschreibung
Substanzen mit gleichen oder ähnlichen Epitopen (Determinanten) zeigen Interferenzen bei Antikörperreaktionen. Bei Immunoassays (ELISA, RIA) werden die Interferenzen als prozentuale Kreuzreaktivität bezeichnet und als Massenverhältnis von Analyt zu interferierender Substanz bei einer 50 %igen Verdrängung des markierten Antigens berechnet. Sandwich-Assays haben meist eine geringere Kreuzreaktivität, besonders für Polypeptide. Störende Substanzen sind endogene Moleküle („digitoxin-like substances“), Metabolite des Analyten (Triiodessigsäure für T3-Bestimmung) oder Zufuhr von Medikamenten (Prednisolon kann Kortisolwert um ca. 30 % erhöhen). Sandwich-Assays mit monoklonalen Antikörpern für Fänger und Markierung kann zu Hyperspezifität führen, indem diagnostisch wichtige Varianten nicht erfasst werden, wie die Bestimmung von HCG bei Gravidität oder Hodentumoren oder die von PTH bei Niereninsuffizienz.
Störend sind Kreuzreaktionen besonders auch bei serologischen Tests, wie zwischen Borrelia burgdorferi und Treponema pallidum. Andererseits sollen die in der ersten Stufe eingesetzten Tests gegen Borrelien die Antigenheterogenitäten zwischen B. burgdorferi sensu stricto, B. garinii und B. afzelii erfassen. Innerhalb einer Erregerspezies können durch die Kreuzreaktivität gegenüber einem bestimmten Antikörper (Immunserum) sog. Serotypen unterschieden werden. Die Kreuzreaktivitäten von monoklonalen Antikörpern sind bei guter Auswahl wesentlich niedriger als die von polyklonalen Antikörpern.
Die Auslösung einer Autoimmunreaktion kann durch eine Kreuzreaktion zwischen Epitopen eines Erregers und Substanzen des Wirts erfolgen (molekulare Mimikry, Immunkomplexkrankheiten, Serumkrankheit):
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Hohe Sequenzhomologie zwischen Erreger und Wirt (Heat-shock-Proteine).
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Zufällige Epitopengemeinsamkeit unterschiedlicher Proteine (M-Protein von Streptococcus pyogenes mit Epitopen auf menschlichem Herzmuskel oder Helicobacter pylori mit CD15). Oft beruht die Kreuzreaktivität auf identischen Kohlenhydratstrukturen („cross-reactive carbohydrate determinants“, CCDs).
Kreuzreaktivität erschwert auch die Allergiediagnostik.
Literatur
Ingrand J, Naudin C (1993) Special aspects in immunoanalysis. In: Haeckel R (Hrsg) Evaluation methods in laboratory medicine. VCH, Weinheim, S 117–139
Selby C (1999) Interference in immunoassay. Ann Clin Biochem 36:704–721CrossRef