Lymphat. Organe

Das Lymphatische System
1) Primäre lymphatische Organe
¾Hauptorte der Lymphopoese
¾ Entwicklung und Reifung der Lymphozyten
- Ausstattung der Lymphozyten mit Antigenrezeptoren
- Lymphozyten lernen körpereigen - körperfremd zu
unterscheiden
2) Sekundäre lymphatische Organe
= Orte der ‚Berufsausübung‘ der Lymphozyten
• Reaktion Lymphozyt - fremdes Antigen
• Reaktion Lymphozyt - Lymphozyt
• Reaktion Lymphozyt - Helferzelle
(Makrophage, antigenpräsentierende Zelle)
1) Primäre (zentrale) lymphatische Organe
1.1. Knochenmark: Bildung von B- und T-Zellen,
Reifung der B-Zellen
1.2. Thymus: Reifung der T-Zellen
2) Sekundäre (periphere) lymphatische Gewebe
2.1. Lymphknoten: Antwort auf Antigene aus
Lymphe (aus Geweben)
2.2. Milz: Antwort auf Antigene aus Blut
2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT:
Antwort auf Antigene, die SchleimhautBarrieren passieren
2.4. Immunsystem der Haut
2.5. Ansammlungen von Lymphozyten in
fast allen Organen außer Gehirn
2.6. Knochenmark
Lymphozyten-Reifung
1.1. Knochenmark
Hämatopoese
• während fetaler Entwicklung:
- zuerst in Blutinseln
- dann in Leber und Milz
• nach Geburt:
- im Knochenmark flacher Knochen
• ab Pubertät:
- im roten Mark von Sternum, Wirbelsäule,
Beckenknochen, Rippen
1.1. Knochenmark
• füllt Raum zwischen Blutgefäßen als schwammartiges,
retikuläres Skelett aus (retikuläre Zellen und Fasern)
• zwischen schwammartigem Skelett:
hämatopoetische Zellen und Fettzellen
1.1. Knochenmark
Hämatopoese
• alle Blutzellen stammen von gemeinsamer Stammzelle ab
• Stammzelle: Fähigkeit zur Selbsterneuerung + Differenzierung
• über Stammzelle + Mechanismus der Differenzierung wenig
bekannt
• Differenzierung läuft über mehrere Zellgenerationen:
Fähigkeit zur Selbsterneuerung nimmt mit Grad von
Differenzierung ab
• Proliferation und Reifung der Vorläuferzellen durch Zytokine
beeinflußt (colony-stimulating factors -CSF; von
Stromazellen und Makrophagen gebildet)
1.1. Knochenmark
Hämatopoiese
aus pluripotenter Stammzelle:
- lymphozytäre Vorläuferzellen (→ B- und T-Zellen)
- myeloische Vorläuferzellen:
erythrozytäre (→ Erythrozyten)
megakaryozytäre (→Thrombozyten)
granulozytäre (→ Basophile, Eosinophile)
monozytäre (→ Monozyten, Makrophagen, Neutrophile)
1.1. Knochenmark
• nach Ausreifung Auswandern von:
Erythrozyten → Blutbahn
Thrombozyten → Blutbahn
Granulozyten → Blutbahn → Gewebe
Monozyten/Makrophagen → Blutbahn → Gewebe
über sek. lymph. Gewebe → Blut (Rezirkulation)
Lymphozyten:
B-Zelle → Blut → sek. lymph. Gewebe → Blut
T-Zelle → Thymus → Blut → sek. lymph. Gew. → Blut
• in Knochenmark:
- verschiedenste Stammzellen (Vorläuferzellen)
- reife B-Zellen
- Antikörper produzierende Plasmazellen (im sek. lymph.
Gew. entwickelt)
- reife T-Zellen (in Thymus gereift)
= wichtiges sekundäres lymphatisches Organ
1.2. Thymus
• zweilappiges Organ, unter Brustbein
• Lappen durch Bindegewebstrabekel in Läppchen unterteilt
• Läppchen:
äußere Rindenschicht (Kortex): dichte Ansammlung von
unreiferen Thymozyten (T-Zellen)
innere Markzone (Medulla): weniger dichte Besiedlung von
reiferen Thymozyten
• ganzen Thymus:
nicht-lymphatische Epithelialzellen
Makrophagen (aus Knochenmark)
dendritische Zellen (aus Knochenmark)
• im Mark: spiralförmig angeordnete Strukturen von
Epithelialzellen (Hassall-Körperchen)
• reiche vaskuläre Versorgung
• efferente lymphatische Gefäße
1.2. Thymus
Reifung von Thymozyten
• Vorläuferzellen aus Blut in Kortex (vermutlich Chemotaxis)
• unreife Thymozyten wandern Richtung Medulla
• Kontakt mit Epithelzellen, Makrophagen, dendritischen Zellen:
exprimieren MHC-Moleküle
präsentieren MHC-Antigen-Komplex
→ Differenzierung von T-Zellen
• auf Weg: Beginn von Expression von
- Antigenrezeptoren
- Oberflächenmarker
• lernen Unterschied körpereigen :: körperfremd
- positive Selektion im Kortex:
nur T-Zellen mit intermediärer Affinität zu MHC überleben
- negative Selektion cortico-medulläre Junktionszone:
T-Zellen, die Selbstmoleküle erkennen, sterben
• reife T-Zellen verlassen Thymus → Blut oder Lymphe →
periphere Lymphgewebe
Kapsel
Läppchen
Trabekel
2.1. Lymphknoten
• als biologische Filter in Verlauf der Lymphgefäße eingeschaltet
→ Kontrolle der Lymphe auf Fremd-Antigene
(Lymphe aus Epithelien, Geweben, Organen → über
Lymphknoten → Ductus thoracicus → V. subclavia
→ Blut)
• im ganzen Körper
• größere Ansammlungen: Leistengegend (inguinal)
Achselhöhlen (axillär)
Halsbereich (zervikal)
Bauchhöhle (mesenterial)
2.1. Lymphknoten
Aufbau
• Bindegewebskapsel und Bindegewebssepten (Trabekel)
umgeben Grundgerüst von retikulärem Bindegewebe
•
- Kortex (B-Zell Areal)
- Parakortex (T-Zell Areal)
- Medulla (T-Zellen, B-Zellen, Plasmazellen, Makrophagen)
• arterielle und venöse Versorgung (Ein- und Austritt am Hilus)
• Lymphe (mit Antigenen und Lymphozyten)
Eintritt über afferente Bahnen → subkapsulären Sinus →
durch Kortex + Medulla → Austritt über efferente Bahnen am
Hilus
• Lymphozyten: aus Blut oder Lymphe
2.1. Lymphknoten
Funktion
• im Parakortex:
T-Zellen (v.a. Helfer-Zellen) + viele APC (dendritische Zellen)
→ naive T-Zellen treffen auf fremdes Antigen
→ Proliferation → Blut
• im Kortex:
primäre Follikel (kein Keimzentrum): ruhende B-Zellen
sekundäre Follikel (Keimzentrum):
große, aktivierte B-Zellen (aktiviert durch T-Helferzellen)
+ follikuläre dendritische Zellen (präsentieren Antigen)
→ Selektion von antigenspezifischen B-Zellen
→ Vermehrung der B-Zellen
• im Medulla:
Makrophagen + dendritische Zellen + verstreute Lymphozyten
→ Differenzierung der B-Zelle zu
Antikörper-sezernierender Plasmazelle
2.2. Milz
Aufbau
• in Blutstrom eingeschaltetes Kontroll- und Filtrationsorgan des
Blutes (im oberen linken Quadranten des Abdomen)
• Bindegewebskapsel + Trabekel + retikuläres Bindegewebe
•
- rote Pulpa (Abbau von Erythrozyten )
- weiße Pulpa (dichtes, lymphatisches Gewebe)
2.2. Milz
• von einer einzigen Arterie versorgt (tritt bei Hilus ein)
→ Verzweigung in Zentralarterien
→ Verästelung in kleine Arteriolen:
- geschützt durch Trabekel
- umgeben von periarteriolären lymph. Scheiden = PALS
(T-Zell Areale, primäre+sekundäre Follikel)
- um Scheiden: Marginalzone
(Ring von Lymphozyten und Makrophagen)
→ münden in Sinusoide:
- in Marginalzone
- in rote Pulpa (Erythrozyten, Makrophagen,
dendritische Zellen, Plasmazellen)
• Sinusoide enden in Venolen
→ Pulpavene → Trabekelvene → Milzvene
2.2. Milz
Funktionen
• Antigene und Lymphozyten kommen über vaskuläre Sinusoide
in Marginalzone
• spezialisierte Makrophagen präsentieren Antigene an
Lymphozyten
• T-Helfer-Zellen unterstützen
→ Aktivierung von B-Zellen
• aktivierte B-Zellen wandern in Keimzentren oder Rote Pulpa
• Reservoir für Blutplättchen, Erythrozyten, Granulozyten
• Abbau von alten Blutplättchen und Erythrozyten
2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT
Verstreute Ansammlungen von nicht verkapseltem
lymphatischem Gewebe
2.3.1. Gastrointestinaltrakt assoziiert - GALT
- Rachenmandel (Tonsilla pharyngea)
- Gaumenmandel (Tonsilla palatina)
- Peyersche Plaques in Lamina propria
- Lymphfollikel in Schleimhaut von Appendix vermiformis
2.3.2. Respirationstrakt assoziiert - BALT
- Bronchien assoziiert
2.3.3. Urogenitaltrakt
2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT
Diffuse Aggregate oder organisierte Ansammlungen
von Lymphozyten mit Keimzentren (sek. Follikel)
Diffuse Akkumulation
In Lamina Propria von Darmwand
(Jejunum)
In Bronchialwand (Lunge)
2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT
Organisierte Lymphozyten-Ansammlungen
In Tonsillen
In Ileum: Peyersche Plaques (besonders geordnete Strukturen)
- Spezialisierte Epithelzellen = M-Zellen
Aufnahme und Transport von Antigenen
- vor allem B-Zellen → bilden großen, gewölbten, hochaktiven Follikel
- wenige T-Zellen zwischen Follikeln
Humorale Immunantwort in Schleimhäuten meist
von IgA Antikörpern vermittelt
- Sekretorische IgA
- Transport durch Schleimhautmembranen
- Verhindern Eintritt von infektiösen Mikroorganismen
Wanderung der Lymphozyten
Naive Lymphozyten patrouillieren ständig durch periphere
lymphatische Gewebe
Knochenmark bzw Thymus
↓
über Blut
↓
periphere lymph. Gewebe
(Eintritt ins Gewebe über spezialisierte postkapilläre Venolen)
↓
über Lymphe oder Milz zurück ins Blut
Postkapilläre Venolen = High endothelial venules
(HEV)
• sehr dünne Blutgefäße mit hohem, zylindrischem Epithel (HEV)
• Stellen, an denen B- und T-Zellen Blut verlassen
• Bildung durch Ablauf von Immunantwort induziert
durch
Interferon-γ
andere Lymphokine
Lymphozyten
Postkapilläre Venolen = High endothelial venules
(HEV)
• exprimieren spezielle Adhäsionsmoleküle
Ig-Superfamilie: z.B. ICAM-1, ICAM-2, VCAM
Selectinfamilie: z.B. E-Selectin, P-Selectin
• reife, zirkulierende Lymphozyten haben Rezeptoren, die an
Adhäsionsmoleküle von HEV binden
→ Rezeptoren-Liganden-Interaktion
• verschiedene Lymphozyten haben verschiedene Rezeptoren
(Homingrezeptoren) → Ansiedlung in unterschiedlichen
Zielorganen
Postkapilläre Venolen = High endothelial venules
(HEV)
¾ bei Passage durch HEV kollidieren Lymphozyten mit
Wänden von HEV
¾ Homingrezeptoren binden an Liganden der Endothelzellen
¾ Festsetzen der Lymphozyten
¾ Lymphozyten dringen in Wand der HEV ein (Diapedesis,
interzellulär) → durch Basalmembran → Gewebe
Infektion
¾ dendritische Zellen nehmen Antigen auf → wandern durch
afferente Lymphgefäße zu Lymphknoten
¾ in Lymphknoten: Dendriten präsentieren Antigen an
Lymphozyten
¾ Antigen-spezifische Lymphozyten proliferieren und
differenzieren zu Effektorzellen
¾ Verlassen von Lymphknoten durch efferente Lymphgefäße
Wanderung der Lymphozyten
Wege der B-Zellen (schwarz)
Knochenmark → Blutkreislauf → B-Zell Areal sek. lymph. Organ
- kein Antigen → sterben
- Antigen → Aktivierung
differenzieren zu Plasma- bzw. Gedächtniszellen
Plasmazellen:
- zu ursprünglichem Ort von reifer Zelle
- sezernieren Antikörper
- sterben
Gedächtniszelle:
→ bilden Keimzentrum (prim. → sek. Follikel)
→ bald Verlassen von Zentrum
- in Lymphe → Blut
- direkt ins Blut (aus Milz)
→ Zirkulieren im Blut
→ Verlassen Blut in lymphatischen Geweben über HEV
→ innerhalb von lymph. Organ zu B-Zell Zone
- Antigen → Aktivierung
- kein Antigen → wieder Runden in Lymphe bzw. Blut
Wanderung der Lymphozyten
Wege der T-Zelle (rot)
Knochenmark → Blut → Chemotaxis zu Thymus (Reifung)
→ Verlassen von Thymus über Thymusvenolen
→ Blut
→ in lymphatischen Organen: Verlassen Blut über HEV
→ zu T-Zell Zone
- kein Antigen -> Absterben
- Antigen → Umwandeln in Effektor- bzw. Gedächtniszellen
→ Blut
Effektorzellen:
Gedächtniszellen:
- Reaktion auf chemische Signale
- Verlassen Blut an Stellen von Infektionen
- erfüllen Funktion → sterben ab
- verlassen Blut über HEV in lymph. Gewebe
- Rezirkulieren bis Treffen auf Antigen