Movie dendritic cell migration_IV_8_2

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• Komponenten und Aufbau
des Immunsystems
• Initiation von Immunantworten
• lymphatische Organe
• Erkennungsmechanismen
• Lymphozytenentwicklung
• Entstehung und Verlauf
adaptiver Immunantworten
T-Zellen gelangen über Venolen mit hohem
Endothel in den Cortex der Lymphknoten
T-Zellen, die nicht auf ihr spezifisches
Antigen treffen, verlassen den Lymphknoten
über die Lymphbahnen
T-Zellen überprüfen, welche Antigene die
Makrophagen und dendritische Zellen
präsentieren
Naive T-Zellen treffen
während ihrer Wanderung
durch die peripheren Lymphorgane auf Antigene
T-Zellen, die auf ihr spezifisches Antigen
treffen, proliferieren und entwickeln sich zu
Effektorzellen
Movie dendritic cell migration_IV_8_2
1
Vorübergehende Verbindungen zwischen T-Zellen und antigenpräsentierenden
Zellen werden durch eine spezifische Antikenerkennung stabilisiert
T-Zellen binden zuerst über LFA1:ICAM
die anschließende Bindung der TZell-Rezeptoren bewirkt ein Signal
an LFA-1
durch eine Konformationsänderung
von LFA-1 erhöht sich die Affinität
und verlängert sich der Kontakt
zwischen den Zellen
Die Aktivierung naiver T-Zellen erfordert zwei voneinander
unabhängige Signale
Spezifisches Signal und Costimulator
Auf antigenpräsentierenden Zellen werden als costimulierende Signale vor
allem B7-Moleküle exprimiert, die an das T-Zell-Protein CD28 binden
2
durch Quervernetzung von CD28 wird bei der Aktivierung naiver T-Zellen ein costimmulierendes Signal ausgesandt und die Expression von CTLA-4(CD152 ausgelöst)
Die T-Zell-Aktivierung über
den T-Zell-Rezeptor und CD28
führt zu einer erhöhten
Expression von CTLA-4,
einem inhibitorischen
Rezeptor für B7-Moleküle
CTLA-4 bindet stärker als CD28 an B7 (CD80 oder CD86) und übermittelt aktivierten TZellen inhibitorische Signale
naive T-Zelle wird durch
virusinfizierte dendritische
Zelle stimuliert
T-Zelle erkennt dasselbe
Antigen auf einer infizierten
Epithelzelle
aktivierte T-Zelle tötet
infizierte Epithelzelle
naive T-Zelle erkennt
körpereigenes Antigen auf
einer Epithelzelle
antigenspezifisches Signal
allein löst eine Anergie aus
T-Zelle reagiert nicht auf
körpereigenes Antigen auf
APC
Die Bedingung, dass
dieselbe Zelle sowohl
das antigenspezifische
als auch das
costimulierende Signal
aussenden muss, spielt
eine wesentliche Rolle
bei der Vermeidung von
Immunreaktionen gegen
körpereigene Antigene
3
Langerhans-Zellen können Antigene in der Haut aufnehmen, zu lymphatischen
Organen wandern und dort T-Zellen das Antigen präsentieren
Langerhans-Zellen in der Haut nehmen ein Antigen
auf
Langerhans-Zellen in der Haut verlassen die Haut
und dringen in das lymphatische System ein
Mikrobielle Substanzen können bei Makrophagen eine
costimulierende Aktivität auslösen
Proteinantigen, das nicht zu einem
Bakterium gehört
Bakterien
Bakterielle und nichtbakterielle Proteine
nicht stimulierte Makrophagen senden
kein costimulierendes Signal an TZellen, die nichtbakterielle Antigene
erkennen
Bakterien stimulieren Makrophagen,
ein costimulierendes Signal an T-Zellen
zu senden, die bakterielle Antigene
erkennen
Bakterien regen Makroohagen an, ein
costimulierenden Signal an T-Zellen
auszusenden, die nichtbakterielle Antigene
erkennen
anergische T-Zellen
Proliferation und Differenzierung von
T-Zellen, die für ein bakterielles
Protein spezifisch sind
Proliferation und Differenzierung von TZellen, die für ein nichtbakterielles
Protein spezifisch sind
B-Zellen können mithilfe ihres Immunglobulinrezeptors T-Zellen sehr
effizient spezifische Antigene präsentieren
antigenspezifische B-Zelle bindet an ein
Antigen
durch rezeptorvermittelte Endocytose wird
ein spezifisches Antigen effizient
aufgenommen
zahlreiche spezifische Antigenfragmente
werden präsentiert
4
Die Eigenschaften verschiedener antigenpräsentierender
Zellen
+++ Makropinocytose und
Phagocytose durch dendritische
Gewebezellen; Virusinfektion
Phagocytose
+++
antigenspezifischer
Rezeptor (Ig)
++++
auf dendritische Gewebezellen
gering; auf dendritische Zellen in
Lymphgeweben stark
durch Bakterien und Cytokine
induzierbar;
- bis +++
Konstitutive Zunahme bei
Aktivierung;
+++ bis ++++
konstitutiv durch reife, nicht
phagocytierende, lymphatische
dendritische Zellen ++++
induzierbar;
- bis +++
induzierbar;
- bis +++
Peptide, virale Antigene, Allergene
partikuläre Antigene, intra- und
extrazelluläre Pathogene
lösliche Antigene, Toxine,
Viren
lymphatisches Gewebe,
Bindegewebe, Epithelien
lymphatisches Gewebe,
Bindegewebe, Körperhölen
Lymphatisches Gewebe,
Blut in der Peripherie
Aktivierte T Zellen produzieren und reagieren auf IL-2
Wenn Antigene ohne Co-stimulierung erkannt werden, kommt es zu einer
T-Zell-Toleranz gegen Antigene, die auf Gewebezellen exprimiert werden
nur Signal vom Costimulator
nur spezifisches Signal
keine Auswirkung auf T-Zelle
Inaktiviert T-Zelle (Anergie)
5
Bewaffnete T-Effektorzellen können auf ihre Zielzellen ohne Costimulation
reagieren
Stimulation einer naiven T-Zelle
proliferierende T-Zelle
aktive T-Effektorzelle töten virusinfizierte
Zielzellen
Die Rolle von T-Effektorzellen bei der zellulären und humoralen
Immunreaktion gegen verschiedene Krankheitserreger
zellvermittelte Immunität
humolare Immunität
Typische
Krankheitserreger
Vacciniavirus,
Influenzavirus,
Tollwutvirus, Listeria
Mycobacterium tuberculosis
Mycobacterium leprae Leishmania
donovani Pneumocystis carinii
Clostridium tetani
Staphylococcus aureus
Streptococcus pneumoniae
Poliovirus Pneumocystis carinii
Lokalisation
Cytosol
Vesikel von Makrophagen
extrazelluläre Flüssigkeit
T-Effektorzelle
cytotoxische CD8-T-Zelle
TH1-Zelle
TH2/TH1--Zelle
Antigenerkennung
Peptid: MHC-Klasse-I auf
infizierter Zelle
Peptid: MHC-Klasse-II auf
infiziertem Makrophagen
Peptid: MHC-Klasse-II auf
antigenspezifischer B-Zelle
Wirkungsweise
des Effektors
Abtöten der infizierten Zelle
Aktivierung infizierter Makrophagen
Aktivierung spezifischer B-Zellen
zur Synthese von Antikörpern
Die Aktivierungsstadien von CD4-T-Zellen
Naive CD4-T-Zelle
(nicht festgelegt)
proliferierende T-Zelle
unreife T-Effektorzelle
(TH0)
aktiviert Makrophagen;
veranlasst B-Zellen,
opsonisierende Antikörper
herzustellen
aktiviert B-Zellen,
Neutralisierende Antikörper
herzustellen; wirkt sich auf
unterschiedliche Weise auf
Makrophagen aus
6
Es gibt Gruppen von TEffektorzellen, die auf
Arten von
Krankheitserregern
spezialisiert sind
Die drei wichtigsten Arten bewaffneter T-Effektorzellen synthetisieren verschiedene
Effektormoleküle
Movie T cell killing IV_8_1
7
Functions of CD4 T cells
• B cell help/antibody production
• Stimulation of macrophages/enhace
microbicial activity
• Recruitment of
neutrophils/eosinophils/basophils to sites
of infection
• …..
Æ mediated by cytokines
IFNγ ÅÆ IL-4
TH1 ÅÆ TH2
intra-cellular
pathogens
extra-cellular
pathogens
IL-23 Æ TH17 T Zellen
IFNγ ÅÆ IL-4
TH1 ÅÆ TH2
IL12p40 Mutanten sind resistent im EAE Modell
aber
IFNγ Mutanten sind empfindlich im EAE Modell
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