12.4 Immunsystem Viren Fresszelle Körperzelle T-Killerzelle infizierte Körperzelle Teilung T-Helferzelle Teilung Aktivierung Aktivierung Umwandlung T-Killer-Gedächtniszelle Umwandlung T-Helfer-Gedächtniszelle B-Gedächtnisze 1 So bekämpft das Immunsystem Influenzaviren Alle Zellen des Immunsystems werden im Knochenmark gebildet. Sie werden als Weiße Blutkörperchen oder Leukozyten bezeichnet. Zu den Leukozyten gehören Fresszellen, T-Zellen und B-Zellen. Bei ihrer Reifung „lernen“ Leukozyten, Fremdkörper von körpereigenen Stoffen zu unterscheiden. Die Unterscheidung erfolgt durch Proteine auf der Oberfläche. Jede körpereigene Zelle enthält bestimmte Proteine, die man MHC-Marker nennt. Alle Zellen oder Stoffe, die auf ihrer Oberfläche diese Proteine nicht tragen, werden als körperfremd erkannt und bekämpft. Solche Zellen oder Stoffe bezeichnet man als Antigene. Die Reifung erfolgt bei den B-Zellen im Knochenmark (B kommt von bone = Knochen) und bei den T-Zellen in der Thymusdrüse, einer Drüse hinter dem Brustbein. Bei der Reifung werden Rezeptoren in die Oberfläche der B- und T-Zellen eingebaut, 234 die auf Antigene passen. Jede Zelle entwickelt nur eine Sorte der Rezeptoren. B- und T- Zellen, deren Rezeptoren zu Oberflächenmolekülen körpereigener Zellen passen, werden getötet, damit sie sich nicht gegen den eigenen Körper wenden können. T-Zellen und B-Zellen reagieren spezifisch nur auf solche Antigene, die nach dem Schlüssel-SchlossPrinzip zu den Rezeptoren auf ihrer Oberfläche passen (Abb. 2). Sie bilden daher die Grundlage der spezifischen Abwehr von Krankheitserregern, die in den Körper eingedrungen sind. Es gibt hunderttausende von T- und B-Zellen, die sich in ihren Rezeptoren für Antigene unterscheiden. Fresszellen können sich amöbenartig zwischen den Zellen im Gewebe fortbewegen. Sie fressen eingedrungene Erreger, Fremdkörper, aber auch abgestorbene Körperzellen. Die Bekämpfung durch Struktur+Funktion, Steuerung+Regelung, Variabilität+Angepasstheit Grundwissen Influenzaviren, die in den Körper eingedrungen sind, befallen Körperzellen (1). Einige Viren werden von den Fresszellen direkt gefressen (2). Die Fresszelle baut Teile der Antigene in ihre Oberfläche ein (3). Anschließend treffen diese Fresszellen auf T-Helferzellen und T-Killerzellen. Wenn deren Rezeptoren zu den Antigenen passen, werden diese Zellen zur Teilung angeregt (4) (5). Die T-Helferzellen aktivieren passende B-Zellen, die sich daraufhin bei Kontakt mit dem Virus in Plasmazellen umwandeln und teilen (6). Die Plasmazellen produzieren Antikörper, die frei im Körper vorkommende Influenzaviren verklumpen (7). Fresszellen vernichten verklumpte Viren (8). T-Helferzellen aktivieren passende T-Killerzellen (9). Diese töten die Körperzellen, die vom Virus infiziert wurden (10). Ein Teil der aktivierten T-Killerzellen, T-Helferzellen und Plasmazellen wandelt sich in entsprechende Gedächtniszellen um (11) (12) (13). B-Zelle Umwandlung produziert Antikörper Antigen passt Teilung zwei gleiche Bindungsstellen Antigen für Antigene Plasmazelle Antigen passt nicht Umwandlung elle Antikörper T-Helferzelle 2 Schlüssel-Schloss-Prinzip Fresszellen bezeichnet man als unspezifische Abwehr, weil sie sich gegen alle körperfremden Stoffe richtet. Dabei bauen die Fresszellen nach dem Verzehr Teile der Antigene in ihre eigene Oberfläche ein und kennzeichnen sie mit speziellen Molekülen. Die Kennzeichnung verhindert, dass die Fresszelle als infiziert angesehen wird. Trifft eine Fresszelle mit markierten Antigenteilen auf eine T-Zelle mit passendem Rezeptor, wird diese zur Teilung angeregt. Bei den T-Zellen gibt es zwei Gruppen, die T-Helferzellen und die T-Killerzellen. T-Helferzellen, die Kontakt mit einer Fresszelle mit passendem Antigen hatten, aktivieren die T-Killerzellen sowie die B-Zellen und regulieren durch abgegebene Stoffe die Immunaktivität. T-Killerzellen töten nach ihrer Aktivierung alle Zellen, in die ein Virus einge- 3 Antikörper drungen ist. Dadurch wird die Virusvermehrung gestoppt. Die Erkennung erfolgt durch Antigene in der Oberfläche der infizierten Zelle. Aktivierte B-Zellen, die zudem Kontakt mit einem passenden Antigen hatten, teilen sich sehr häufig. Sie produzieren große Mengen Antikörper, die sie an die Umgebung abgeben. Antikörper sind Proteine (Abb. 3). Ihre Bindungsstellen weisen die gleiche Form auf wie die Rezeptoren auf der Oberfläche der B-Zelle, die sie gebildet hat. Antikörper verklumpen Antigene und machen Erreger dadurch bewegungsunfähig. So können sie leichter von Fresszellen vernichtet werden. Ein Teil der aktivierten T- und B-Zellen wandelt sich in langlebige Gedächtniszellen um. Sie werden bei einer erneuten Infektion mit den gleichen Krankheitserregern sofort aktiv. 235 Grundwissen