I superantigeni sono proteine che provocano una reazione eccessiva delle cellule T del sistema immunitario all’infezione. Sono prodotti da alcuni batteri e virus infettivi. La reazione eccessiva del sistema immunitario all’antigene provoca un gruppo di malattie che si manifestano con febbre e shock, come l’intossicazione alimentare, la sindrome da shock tossico e la malattia di Kawasaki.
Specie batteriche comuni che possono utilizzare un superantigene come parte della loro strategia di virulenza sono gli stafilococchi e gli streptococchi. Questi batteri di solito vivono in modo innocuo sul corpo, ma possono causare infezioni in determinate circostanze. I superantigeni di ciascuna specie sono, come gli antigeni, molecole che il sistema immunitario riconosce come estranee.
I superantigeni causano sintomi di malattia inducendo le cellule T del sistema immunitario a reagire in modo eccessivo a queste molecole. Parti di un batterio o di un virus sono generalmente riconosciute dalle cellule macrofagiche del sistema immunitario. Il macrofago ingerisce gli invasori stranieri e li scompone. Quindi il macrofago prende parti dell’invasore scomposto o di altre molecole che ha ingerito e invia i frammenti all’esterno della cellula utilizzando un complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) per trattenere il frammento.
Una cellula T arriva e usa la sua molecola recettore della cellula T all’esterno della propria cellula per legarsi al frammento. Una volta che la cellula T riconosce il frammento, inizia una risposta immunitaria. Ogni cellula T riconosce alcuni MHC e alcuni frammenti e di solito risponde solo a quegli stimoli particolari. I superantigeni si legano alla molecola del presentatore MHC in modo diverso rispetto agli antigeni regolari, quindi più cellule T vengono indotte a riconoscere il frammento di superantigene di quante ne riconoscerebbe un frammento normale.
Un antigene normale fa sì che dallo 0.001 percento allo 0.0001 percento delle cellule T producano una risposta immunitaria. Un superantigene fa sì che dal 2% al 20% delle cellule T producano una risposta. Quando una cellula T è esposta a un antigene normale, rilascia molecole con azione immunologica e queste molecole portano alla normale via infiammatoria, progettata per aiutare a liberare il corpo dall’infezione. Un superantigene attiva molte più cellule T rispetto agli antigeni normali, quindi questa risposta infiammatoria è esagerata e possono verificarsi febbre, eruzioni cutanee, bassa pressione sanguigna e shock.
I superantigeni sono proteine di medie dimensioni altamente resistenti al calore e agli enzimi che degradano le proteine. Queste caratteristiche aiutano le proteine a sopravvivere agli enzimi di cottura e digestivi, rendendo i superantigeni importanti fattori di virulenza nelle malattie di origine alimentare. Svolgono anche un ruolo nelle malattie autoimmuni, nella sindrome da shock tossico, nel diabete e nella malattia di Kawasaki, una delle principali cause di malattie cardiache acquisite nei bambini.