B-Zell-vermittelte Immunantwort

Rolle der humoralen Immunantwort
B-Zell-vermittelte
Immunantwort
AG-Erkennung bei B-Zellen
- ohne Präsentation
- ohne APCs
- unmittelbar durch BCR
B-Zellen: professionelle APCs
(MHC-II-Moleküle)
- lösliche AG (bakterielle Toxine)
- rezeptorvermittelte Endozytose
Aktivierungswege
naiver B-Zellen
Abhängig vom costimulierenden
Signal:
1) thymusabhängiger (TD) Weg
2) thymusunabhängiger (TI) Weg
Extrazelluläre Erreger:
humorale Immunantwort – AK
Plasmazellen: B-Effektorzellen
Reifung der B-Zellen: Knochenmark –
reife, naive B-Zellen
Aktivierung naiver B-Zellen: AG
+/- Th2-Zellen:
- Isotypenwechsel
- Affinitätsreifung
Aktivierung der naiven B-Zellen
1. Signal: AG-Stimulus
Funktionen des BCR:
- Signal ins Zellinnere
- rezeptorvermittelte Endozytose →
AG-Prozessierung → Präsentation (MHC-II)
2. Signal: costimulierendes Signal
- Th2-Zelle oder
- mikrobielle Bestandteile
I. Der thymusabhängige
(thymus dependent; TD) Weg
thymusabhängige (TD) AG: Protein AG
1. Signal: AG-BCRVerknüpfung
2. Signal: B-Zell-Th2-ZellInteraktion
- Costimulatormoleküle
- Zytokine
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B-Zell-Th2-Zell-Interaktion
TD-IA: B-Zelle wird durch Th2-Zelle aktiviert
Th2-Zelle
AG
DC
CD4+ naive T-Zelle
AG
B- und T-Zell-Epitope sind nicht identisch!
Gekoppelte Erkennung
(linked recognition)
Zweimalige AG-Erkennung von der T-Zelle
Naive CD4+ T-Zelle:
- Aktivierung (pAPC) →
- Differenzierung zu Th2
Naive B-Zelle:
- AG-Präsentation
- Expression von B7
B-Zelle
Plasmazelle
1. AG-spezifische Verknüpfung
- TCR und Corezeptor CD4 (Th2-Zelle)
- Peptid-MHC-II-Komplex (B-Zelle)
B-Zelle
2.
- B7 (B-Zelle)
- CD28 (Th2-Zelle)
Aktivierung der Th2-Zelle:
- CD40L
- Zytokine
(IL-4, IL-5, IL-6,
IL-9, IL-10, IL-13)
Direkter Zell-Zell-Kontakt
→ Polarisation
der Th2-Zelle:
Umorganisierung
des Cytoskeletts →
Aktivierung der B-Zelle:
- CD40L–CD40
- Zytokine
Freisetzung der Zytokine:
gezielt, an der
Kontaktsetelle
mit der B-Zelle
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B-Th2-ZellInteraktion:
- Zytokine
- direkter Zell-ZellKontakt:
Oberflächeproteine
(Auftritt: in
entsprechender
zeitlicher Abfolge)
Thymusunaghängige AK-Reaktionen:
rascher Schutz gegen
extrazelluläre Bakterien
AK:
- keine Affinitätsreifung
- kein Isotypenwechsel
(Th2-Zell-Hilfe erforderlich!)
Nur IgM
Kein immunologisches Gedächtnis
a) Die meisten B-Zellen:
passieren T-Zell-Bereiche
rasch → B-Zell-Bereich
(Follikel)
b) B-Zellen, die auf ihre
spezifischen CD4+ T-Zellen
treffen →
Wechselwirkung mit Th2 →
B-Zell-Aktivierung, klonale
Vermehrung
an der T-B-Zell-Zone-Grenze:
Primärfocus –
Proliferieration der beiden
Arten von Ly
II. Der thymusunabhängige
(thymus independent; TI) Weg
Thymusunabhängige (TI) AG:
Nicht-Protein „AG”
1. Signal: AG-BCRVerknüpfung
2. Signal: mikrobielle
Stimuli
Ort der TD-B-Zell-Aktivierung
B-Zell-Reifung: Knochenmark
Aktivierung: periphere Lymphorgane
Eindringen in die peripheren Lymphgewebe:
HEV-Venolen
TD-Antikörperreaktion: Zusammentreffen
einer B-Zelle und einer Th2-Zelle mit
derselben Antigenspezifität
Gezieltes Einfangen wandernder Lymphozyten
Proliferierende B-Zellen:
a) Differenzierung im Primärfocus zu
Plasmazellen → Markstränge
b) Wanderung in einen Follikel →
Keimzentrum
(Insel proliferierender aktivierter B-Zellen,
umhüllt von ruhenden B-Zellen) →
Differenzierung im Keimzentrum zu
Plasmazellen:
- Affinitätsreifung
- Isotypenwechsel
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Affinitätsreifung
Gesteuert von Th2-Zellen
B-Zelle mit hochaffinem BCR:
bessere AG-Bindungsfähigkeit →
bessere AG-Präsentationsfähigkeit →
bessere Aktivierung durch Th2-Zellen
Effektorfunktionen der Antikörper
1) Neutralisierung von AG
Hemmung der toxischen Effekte oder der Infektiosität
des Erregers
a) intrazelluläre Erreger: Antikörper gegen Adhäsine
b) bakterielle Toxine
2) Aktivierung des Komplementsystems
klassischer Weg (IgM, IgG)
3) Opsonisierung (IgG > IgM)
4) Antikörperabhängige zellvermittelte
Cytotoxizität (antibody dependent cellmediated cytotoxicity; ADCC):
ADCC-Reaktion: NK-Zelle/IgG
NK-Zerstörung IgG-bedeckter Zielzellen
(virusinf.)
Zielzelle: virale Proteine, gebunden mit IgG
NK-Zelle: FcγIII-Rezeptor
Quervernetzung der FcγIII-Rezeptoren →
Todessignal →
Cytotoxische Granula: Effektorproteine
(Perforin, Granzyme) → Apoptose
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5) Antiparasitäre Immunabwehr (Würmer)
Ruhende Mastzelle – aktivierte Mastzelle
Mastzellen, eo Granulozyten (FcεR) und IgE
Bindung von IgE-bedeckten Mastzellen und
Eosinophilen an Parasiten-Oberfläche →
Aktivierung der Immunzellen:
- Mastzellen:
Ausschüttung von Mediatoren
(Histamin)
- Eosinophilen:
Aktivierung der IgE-ADCC-Reaktion
(eosinophile Granula)
Formen der ADCC-Reaktion
1) IgG/NK-Zell-vermittelte → virusinf. Zellen
2) IgE/Eosinophil-vermittelte → Würmer
Parasit
Virusinf.
Zielzelle
Eosinophil
IgE: Blut/EC-Flüssigkeiten: geringe
Konzentrationen an f reien IgE
Mehrheit: an der Oberfläche von Mastzellen
und Eosinophilen (Fcε-Rezeptoren)
- Antiparasitäre Abwehr (z.B. Würmer)
- Allergien
AG-Kontakt → Aktivierung der Immunzellen
- Mastzellen: Histaminausschüttung
- Eosinophilen: IgE-ADCC-Reaktion
NK-Zelle
Wechsel der Antikörperklasse
(isotype switch)
H-Kette-VHDHJH
Segment assoziiert
statt des CµCδSegmentes mit
Cγ-, Cα- oder CεGen
- B-Zell-Th2-Zell-Wechselwirkung
- Th2-Zytokine
IL-4: IgG, IgE
IL-5: IgA
Primäre/sekundäre IA
Primäre Immunantwort:
die erworbene Immunreaktion nach dem
ersten Zusammentreffen mit einem AG
Sekundäre Immunantwort:
die erworbene Immunreaktion bei wiederholter
Exposition mit demselben AG
- schneller aktivierend
- stärker wirkend
Neue Isotypen, schellere Produktion, höhere Konzentr.
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Immunologisches Gedächtnis
Zirkulierende ruhende Ly:
- naive Ly
- Gedächtniszellen: inaktive Ly, die bzw. deren
Vorläuferzellen bereits AG-Kontakt gehabt haben –
geprägte Ly
Aktivierte B- und T-Zellen:
sterben >> überleben und differenzieren zu
langlebigen Gedächtniszellen
Wiederholte Exposition mit demselben AG →
Aktivierung der Gedächtniszellen →
schnellere und wirksamere Beseitigung des AG
Merkmal der erworbenen Immunität
Entstehung:
- Gegenwart des AG
- antiapoptotisches Milieu (IL-2, B7–CD28)
Hyperreaktivität:
zur Aktivierung benötigte AG-Konzentration ist
niedriger als bei naiven Ly
Aktivierung →
- vollständige, zytokinsezernierende T-Effektorzellen
- Plasmazellen: hochaffine und nicht-IgM-AK
Aufrechterhaltung:
- sich wiederholende Stimuli mit dem
spezifischen/kreuzreagierenden AG
- B-T-Zell-Interaktionen
Prüfung
1) Gültige Registrierung in ETR
2) Vorzeigen des Indexbuchs
(mit allen Unterschriften)
Keine Ausnahmen!!
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