Agglutination – Definition, Reaktionen und Anwendungen

Letzte Aktualisierung am 25. Februar, 2020 by Sagar Aryal

Agglutination Definition

Agglutination ist eine Antigen-Antikörper-Reaktion, bei der sich ein partikuläres Antigen mit seinem Antikörper in Gegenwart von Elektrolyten bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten pH-Wert verbindet, was zur Bildung einer sichtbaren Verklumpung von Partikeln führt. Sie tritt optimal auf, wenn Antigen und Antikörper in äquivalenten Verhältnissen reagieren. Diese Reaktion verläuft analog zur Fällungsreaktion, indem Antikörper als Brücke fungieren und ein gitterartiges Netzwerk aus Antikörpern und den Zellen, die das Antigen auf ihrer Oberfläche tragen, bilden. Da Zellen so viel größer sind als ein lösliches Antigen, ist das Ergebnis sichtbarer, wenn die Zellen zu Klumpen aggregieren.

Wenn partikuläre Antigene mit spezifischen Antikörpern reagieren, bildet der Antigen-Antikörper-Komplex bei optimalem PH-Wert und Temperatur sichtbare Klumpen. Eine solche Reaktion wird als Agglutination bezeichnet. Antikörper, die solche Reaktionen hervorrufen, werden Agglutinine genannt.

Was ist Agglutination?

Agglutination ist der sichtbare Ausdruck der Verklumpung von Antigenen und Antikörpern. Agglutinationsreaktionen beziehen sich auf partikuläre Testantigene, die an einen Träger konjugiert wurden. Der Träger kann künstlich (z. B. Latex- oder Holzkohlepartikel) oder biologisch (z. B. rote Blutkörperchen) sein. Diese konjugierten Partikel werden mit dem Patientenserum, das vermutlich Antikörper enthält, zur Reaktion gebracht. Der Endpunkt des Tests ist die Beobachtung von Klumpen, die aus dieser Antigen-Antikörper-Komplexbildung resultieren. Die Qualität des Ergebnisses wird durch die Dauer der Inkubation mit der Antikörperquelle, die Menge und Avidität des an den Träger konjugierten Antigens und die Bedingungen der Testumgebung (z. B. pH-Wert und Proteinkonzentration) bestimmt. In der diagnostischen Immunologie werden verschiedene Methoden der Agglutination eingesetzt, darunter Latex-Agglutination, Flockungstests, direkte bakterielle Agglutination und Hämagglutination.

Die Agglutination unterscheidet sich von der Fällungsreaktion dadurch, dass die Agglutinationsreaktion an der Oberfläche des beteiligten Partikels stattfindet und das Antigen exponiert und in der Lage sein muss, sich mit dem Antikörper zu verbinden, um sichtbare Klumpen zu erzeugen. Bei Agglutinationsreaktionen werden serielle Verdünnungen der Antikörperlösung hergestellt und eine konstante Menge an partikulärem Antigen zu den seriell verdünnten Antikörperlösungen hinzugefügt. Nach mehrstündiger Inkubation bei 37°C wird die Verklumpung durch visuelle Kontrolle erfasst. Der Titer des Antiserums wird als Kehrwert der höchsten Verdünnung, die eine Verklumpung verursacht, aufgezeichnet. Da die Zellen viele antigene Determinanten auf ihrer Oberfläche haben, ist das Phänomen des Antikörperüberschusses selten anzutreffen.

Prozonenphänomen

Der Zustand des Antikörperüberschusses wird jedoch als Prozonenphänomen bezeichnet. Bei einer hohen Antikörperkonzentration überwiegt die Anzahl der Epitope gegenüber den Antigenbindungsstellen. Dies führt dazu, dass der Antikörper das Antigen nicht mehr multivalent, sondern einwertig bindet und somit die Vernetzung des Antigens (Gitterbildung) stört.

Gelegentlich werden Antikörper gebildet, die mit den antigenen Determinanten einer Zelle reagieren, aber keine Agglutination verursachen. Sie hemmen die Agglutination durch die später hinzugefügten vollständigen Antikörper. Solche Antikörper werden als blockierende Antikörper bezeichnet. Anti-Rh-Antikörper und Anti-Brucella-Antikörper sind einige Beispiele für solche blockierenden Antikörper.

Agglutinationstests sind einfach durchzuführen und in einigen Fällen die empfindlichsten derzeit verfügbaren Tests. Diese Tests haben ein breites Anwendungsspektrum in der klinischen Diagnose von nicht-infektiösen Immunstörungen und Infektionskrankheiten. Agglutinationsreaktionen haben ein breites Anwendungsspektrum beim Nachweis sowohl von Antigenen als auch von Antikörpern in Serum und anderen Körperflüssigkeiten. Sie sind sehr empfindlich und das Ergebnis des Tests kann leicht visuell abgelesen werden.

Anwendungen von Agglutinationsreaktionen

1. Kreuzprobe und Gruppierung von Blut.
2. Identifizierung von Bakterien. Z.B. Serotypisierung von Vibrio cholera, Serotypisierung von Salmonella Typhi und Paratyphi.
3. Serologische Diagnose verschiedener Krankheiten. Z.B. RPR-Schnelltest (Rapid plasma regains) für Syphilis, Antistreptolysin O (ASO) Test für rheumatisches Fieber.
4. Nachweis von unbekannten Antigenen in verschiedenen klinischen Proben. Z.B. Nachweis von Vi-Antigen von Salmonella Typhi im Urin.

Weitere Lektüre

1. https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Microbiology/Book%3A_Microbiology_(Boundless)/12%3A_Immunologie_Anwendungen/12.2%3A_Immunoassays_für_Disease/12.2E%3A__Agglutination_Reaktionen
2. https://www.brainkart.com/article/Types-of-Agglutination-Reactions—Antigen-Antibody-Reactions_20188/
3. https://iscnagpur.ac.in/study_material/dept_zoology/2.2_ANM_agglutination_reaction.pdf
4. http://www.biosciencenotes.com/agglutination/
5. http://microbiologyonlinenotes.com/agglutination/
6. http://www.brainkart.com/article/Agglutination—Antigen-Antibody-Reactions_17920/