T-Zellen

Aufgabe des Immunsystems
Lebewesen setzen sich permanent mit
ihrer Umwelt auseinander.
Mehrzellige Lebewesen müssen ihre
Integrität wahren.
Abwehrmechanismen gegen:
- Bakterien
- Viren
- Pilze
- Parasiten
- Gifte
- Umweltfaktoren
- veränderte körpereigene Zellen
SYSTEME DER IMMUNOLOGISCHEN
ABWEHR
„
Unspezifische Abwehr:
„ schnell
„
„
in fixierter Form angeboren
Spezifische Abwehr:
„ sehr langsam (Erstantwort) bis langsam
„ reagiert mit einer für jedes Pathogen angepassten
Immunantwort --> erworben
„ führt zu einem immunologischen Gedächtnis
Angeborenes vs Adaptives Immunsystem
Angeborenes Immunsystem
Adaptives Immunsystem
Entzündung / Abwehr
-Phylogenetisch älter
-Sofort verfügbar
-Angeborene Immunität
Antigen Erkennung
Funktion
-Phylogenetisch jünger
-Braucht Zeit
-Erworbene Immunität
Myeloide Zellen
Lymphozyten
-Neutrophile
-Eosinophile
-Basophile
-Monozyten/Makrophagen
-B-Zellen
-T-Zellen
(CD4 / CD8)
-NK-Zellen
-Komplement
-Lektine
-Zytokine
Zellen
Humoral
-Immunglobuline
-Komplement
-Zytokine
SYSTEME DER ANGEBORENEN
IMMUNOLOGISCHEN ABWEHR
„
physikalische Barriere: Haut, Schleimhaut
„
(bio)chemische Faktoren: pH (Magensäure), antibakterielle
Peptide, reaktive O2-, N2-Metabolite
„
humoral:
„
„
Lysozym
„
C-reaktives Protein
„
Interferone
„
Komplement
zellulär:
„
Phagozyten (Neutrophile, Monozyten/Makrophagen)
„
Degranulation toxischer Substanzen (Eosinophile, Basophile,
Mastzellen)
Angeborene Abwehr
(biochemisch und physikalisch)
Lysozym in
den
meisten Sekreten
Schleim
Talgdrüsensekret
symbiotische
Keime in
Darm und
Vagina
Flimmerepithel
Haut
Magensäure
Darmperistaltik
Spermin
(Piperazin)
in der
Samenflüssigkeit
Mononukleäre Zellen
- Monozyten zirkulieren
im Blut
-Makrophagen sitzen im
- Gewebe
Spezialisten des angeborenen Immunsystems sind
zuständig für die schnelle Antwort
Neutrophile fressen Candida.
Makrophage versucht
eine Asbestfaser zu
fressen.
NK tötet Virus-infizierte
Zelle.
Eosinophile töten Schistosomalarve.
Insult / Nekrose
Pathogen
= „Gefahr“
Antigen
„Pattern“ Erkennung
„Fremd“ Erkennung
Angeborenes
Immunsystem
(Entzündung
Abwehr )
Reparatur
Zytokine
Kostimulation
Komlement
Zytokine
Antikörper
Adaptives
Immunsystem
(Immunantwort
Klonale Expansion)
Immunität
SYSTEME DER ERWORBENEN
IMMUNOLOGISCHEN ABWEHR
„
humoral:
„ Antikörper
„
zellulär: Lymphozyten
„ B-Zellen
„ T-Helferzellen
„ Zytotoxische T-Zellen
Immunologisches Gedächtnis
• Parallel zur Entwicklung der Effektor T- und B-Zellen
entstehen langlebige Gedächtniszellen für das
entsprechende Antigen.
• Bei einem späteren erneuten Kontakt mit dem
Antigen werden diese Zellen aktiviert. Die
Immunantwort (Sekundärantwort) setzt schneller
und stärker ein
Lymphozyten
• Lymphozyten entstehen im Knochenmark aus
lymphatischen Stammzellen.
• In diesem Stadium können sie noch nicht auf
Antigene reagieren: Sie müssen erst Reifungsprozesse in peripheren lymphatischen
Organen durchlaufen.
• Dort differenzieren die Vorläuferzellen zu reifen Bund T-Lymphozyten.
B-Lymphozyten
• Nach Antigenkontakt differenzieren B-Lymphozyten zu
Plasmazellen und produzieren Antikörper.
T-Lymphozyten
• T-Lymphozyten erkennen spezifisch nur zell-ständige
Antigene und greifen sie direkt an.
• Sie sind für die zellvermittelte Immunität
verantwortlich.
• Die Effizienz des Immunsystems basiert auf dem
Zusammenspiel von humoraler und zellulärer
Immunität.
• T-Helferzellen: essentiell für die B-Zellantwort.
• Zytotoxische Zellen: töten infizierte Zellen ab.
Natural Killer Cells (NK)
• Sie entwickeln sich im Knochenmark. Man findet sie im
peripheren Blut, in der Leber und in der Milz
• Sie stellen die erste Abwehr: bei Infektionen reagieren sie
sehr früh
• Sie sind Thymus-unabhängig
• Sie können Tumorzellen und Virus-infizierte Zellen töten
• Sie produzieren Zytokine: Interferon, TNF, Interleukine
Antigenerkennung
• B Zellen erkennen Antigene mit ihrem sIg
• T Zellen können Antigene nur im Kontext mit einem
MHC-Molekül auf der Oberfläche einer Antigenpräsentierenden Zelle erkennen.
Was ist ein Antigen?
• Eine fremdwirkende Substanz, die eine
Immunantwort auslösen kann, z.B.:
„
„
„
„
„
„
„
„
Viren
Bakterien
Pilze
Parasiten
Pollen
Nahrungsmittel
Medikamente / Chemikalien
Transplantate / Implantate
Was ist ein gutes Antigen?
• Ein gutes Antigen (eines, das die beste
Immunantwort auslösen kann) ist:
– ausreichend groß
(MG >10,000)
– organisch (Protein, -anteile)
– von komplexer Struktur
– fremd (= nicht-Selbst).
Was ist ein gutes Antigen?
• Antigene
Determinanten
(Epitope)
– Jede(s) mit einem
MG von 10,000.
Haptene
• Ein Hapten ist ein fremdwirkende Substanz, die
nicht groß genug ist, um eine Immun-antwort
auszulösen.
• Deshalb muss ein Hapten an einen “Carrier”
gebunden sein.
– Beispiel: Medikamente können Haptene sein, da sie klein
genug synthetisiert werden, um keine Immunantwort
auszulösen. Gelegentlich binden die Medikamente an
körpereigene Proteine und werden so immunogen:
Penicillin.
– >> wiederkehrender Kontakt löst dann eine Reaktion aus,
ohne dass das Hapten an einen Carrier gebunden ist
Organe des Immunsystems
Lymphozytenwanderung
Thymus
• Sitzt am oberen Ende des Sternum
• Primäres lymphatisches Organ, das für die Reifung von
immunkompetenten T-Zellen verantwortlich ist.
• Herstellung des T-Lymphozytenrepertoires
• Nach der Pubertät involutioniert der Thymus, verfettet und der
Lymphozytengehalt nimmt ab; die Funktion bleibt aber bis ins
hohe Alter erhalten.
Lymphknoten
• Strategisch im ganzen Körper
verteilt: partikuläre und gelöste
Antigene können aus der
Lymphe gefiltert werden
– Sie sind die Orte, wo
antigenspezifische B-Zellen
klonal expandieren
– Sie sind die Orte, wo
Antigenpräsentierende Zellen
mit immunkompetenten TLymphozyten interagieren
Milz
• Zentrale Rolle bei der Filterung des
Blutes; Abbau alter Erythrozyten;
Umwandlung von Hämoglobin in Bilirubin
und Rückgewinnung von Eisen
Andere lymphatische Gewebe
MALT - Mucosal Associated Lymphoid Tissue (Schleimhautassoziiertes lymphatisches Gewebe)
• Tonsillen, Adenoide
– Lymphatisches Gewebe im Nasopharynx: Überwachung von
Mikroorganismen, die über Nase und Mund eindringen.
GALT - Gut Associated Lymphoid Tissue (Darm-assoziertes
lymphatisches Gewebe)
• Lymphknoten im Verdauungstrakt
• Peyer’s Patches im großen und kleinen Intestinum
Infektion
angeborene
Abwehr
(0-4Std.)
erneute
Infektion
Infektion
adaptive
Reaktion
(> 96 Std.)
sofortige
adaptive
Immunität
Erkennung
durch naive
B- und T-Zellen
Erkennung
durch bereits vorhandene Antikörper und T-Effektorzellen
erneute
Infektion
immunol.
Gedächtnis
Erkennung
durch B- und Tmemory Zellen
schnelle Expansion und Differenzierung zu
Effektorzellen
klonale Expansion und Differenzierung zu Effektorzellen
Beseitigung
der Erreger