T-Zellen

Werbung
T-Zellen
Monika Raulf-Heimsoth
• T-Zell-vermittelte Immunität
• T-Zellregulation
• T-Zellentwicklung
13.05.2009, Ruhr-Universität Bochum
[email protected]
Stimulation der T-Zellen durch eine
antigenpräsentierende Zelle
Antigen
1. Signal
TCR
MHC+
Peptid
T-Lymphozyt
CD 80/86
CD28/
CTLA-4
2. Signal
APC
Unterschiedliche Eigenschaften der MHC-Moleküle
MHC Klasse I
MHC Klasse II
Expression
auf allen kernhaltigen
Zellen des Körpers
auf professionellen Antigenpräsentierenden Zellen
Aktivierung
von CD8+ T-Zellen
von CD4+ T-Zellen
Genloci
HLA-A, HLA-B, HLA-C
HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ
Aufbau
Transmembranständige αKette assoziiert mit β2Mikroglobulin
Transmembranständiges
Heterodimer aus α- und βKette
Peptide
max. 8-10 Aminosäuren
lang
mind. 13 Aminosäuren
lang
Beladung
im endoplasmatischen
Retikulum
im intrazellulären Vesikel
MHC Klasse I- und Klasse II-Moleküle
extrazelluläre
Domäne*2
Struktur des MHC Klasse IMoleküls
Struktur des MHC Klasse IIMoleküls
besteht aus α-Kette + β2Mikroglobulin*1
*1
12 kD; nicht polymorph
*2
gehört zur Immunglobulinsuperfamilie
Genetische Organisation des
Haupthistokompatibilitätskomplexes beim Menschen
HLA-Locus (human leucocyte antigen)
beim Menschen auf Chromosom 6
z.B. TAP 1, 2
MHC-Moleküle sind polymorphe Transmembranglykoproteine.
β2-Mikroglobulin (ist Teil des MHC-Klasse I-Moleküls, aber nicht auf
Chromosom 6 lokalisiert)
Der MHC-II-Präsentationsweg
Antigen
proteolytische
Enzyme
MHC-II
Invariante Kette mit
CLIP-Fragment (rot)
Phagozytose
Endosom
Rezeptorvermittelt
FE
MIIC
IE
Antigenpräsentierende
Zelle
FE = frühe Endosomen
IE = intermediäre Endosomen
Golgi
ER
ER = endoplasmatisches Retikulum
MIIC = MHC-beladenes Kompartiment
Antigene, die von T-Zellen erkannt werden, haben
zwei unterschiedliche „Interaktionsbereiche“
→ Agretop
interagiert mit dem MHC-Molekül
→ Epitop
interagiert mit dem TCR
Klasse II-MHC
Agretop
Epitop
TCR
an MHC I-Klasse gebundene Peptide stimulieren CD8-Zellen
⇒ Strategien von Viren, den Mechanismus der
Antigenpräsentation zu verhindern:
• Herpes simplex-Virus: verhindert Transport viraler Peptide
ins ER durch Erzeugung eines
Proteins, das an den TAP-Transporter
bindet und diesen blockiert
• Adenovirus: synthetisieren ein Protein, das MHC I-Moleküle
im ER zurückhalten kann
• Cytomegalievirus (HCMV): beschleunigt den retrograden
Transport von MHC I-Molekülen
zurück ins Cytosol, wo sie
abgebaut werden
Die Rolle von T-Effektorzellen bei der zellulären und humoralen
Immunreaktion gegen verschiedene Krankheitserreger
zellvermittelte Immunität
humorale Immunität
Vacciniavirus,
Influenzavirus,
Tollwutvirus,
Listeria
Mycobacterium
tuberculosis
Mycobacterium leprae
Leishmania donovani,
Pneumocystis carinii
Clostridium tetani
Staphylococcus aureus
Streptococcus pneumoniae
Poliovirus
Pneumocystis carinii
Cytosol
Vesikel von Makrophagen
extrazelluläre Flüssigkeit
Cytotoxische CD8T-Zelle
TH1-Zelle
TH2/TH1-Zelle
Antigenerkennung
Peptid: MHCKlasse-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 BZellen zur Synthese von
Antikörpern
typische Krankheitserreger
Lokalisation
T-Effektorzelle
aus: „Immunologie“, Janeway et al.
Aufgaben der T-Zellen
→ Virus-befallene oder maligne entartete Körperzellen
abtöten (Killerzellen)
→ Botenstoffe (Zytokine) freisetzen
Untergruppen von T-Zellen aufgrund von
Genexpressionsmuster
Oberflächenmoleküle
→ γδ-T-Zellen
→ αβ-T-Zellen = Hauptakteure der zellulären
Immunabwehr
CD4-Zellen
Th1
Th2
CD8-Zellen
Modell des TCR und des assoziierten CD3-Komplexes
TCR: αβ-Heterodimer
extrazelluläre Domäne
⇒ homolog zu Ig
⇒ konstante und
variable Region
TCR = definiert die Antigenspezifität
CD3 = ist unerlässlich für den Transport des Gesamtkomplexes
auf die Zelloberfläche als auch für die Signaltransduktion
nach der Zellaktivierung
TCR Rearrangement
TCR auf Chromosom 14 lokalisiert (am Menschen)
Locus: 70 Va + 61 Ja-Genen + 1 Ca-Gen mehr als 100 Kb
Schicksal der Thymocyten
γ:δ TCR
γ:δ TCR
δ
γ
Prä-TCR
γ:δ TCR
Prä-TCR
β
pTa
doppelt negative TZellen ordnen ihre
γ-, δ- und β-Gene
um
Der γ:δ-T-Zell-Rezeptor sendet
Signale aus, die das β-Ketten-Gen
abschalten und die Zelle der γ:δZelllinie zuweisen
γ:δ TCR
Prä-TCR
Der Prä-T-Rezeptor sendet
Signale aus, die die γ- und δKetten-Gene abschalten und die
Zelle der α:β-Zelllinie zuweisen
Die γ:δ-T-Zelle reift heran
und wandert in die
Peripherie
α:β TCR
Durch die Genumordnung der
α-Ketten des T-Zell-Rezeptors
entsteht der reife α:β-T-ZellRezeptor
T-Zell-Entwicklung im Thymus
Verlassen den
Thymus ohne
Repertoire-Selektion
Ausgangspunkt: hämopoetische Verlaufszelle
-multipotent-
γδ
Endziel:
T-Zelle
DN1
DN2
DN3
multipotent
flexibel
TCR-Gene der
δ-, γ- und βLoci werden
umgelagert
komplette
umgelagerte
TCR-Gene
aber nur 1/3
aller
Umlagerung
sind produktiv
(+), d.h.
ƒ β + γδ
ƒ β - γδ
ƒ β + γδ
ƒ β - γδ
sind
CD4
CD8
DN4
γδ
Verlassen
den Thymus
β-Kette + invariantes
prä Tα-Molekül +
CD3-Signalkomplex
Th1
reifen zu CD4+
DN4
in Proteine
umgeschrieben
CD4+
CD8+
CD8+
TCR α-Gene lagern
um und exprimieren
an reifen αβ-TCR
Th2
peripheres
lymphoides
Organ
Naive T-Zellen gelangen ins lymphatische
Gewebe, in dem sie Wände spezieller
Venolen durchqueren, die man postkapilläre
Venolen mit hohem Endothel nennt
Dabei Durchmusterung der Peptide, die von
den MHC-Peptid-Komplexen der APC
präsentiert werden
T-Zellen erkennen kein passendes Peptid:
T-Zellen erreichen Mark des Lymphknotens
und werden von den efferenten Lymphbahen
ins Blut geschleust und wandern zu anderen
Lymphorganen
Æ „try it again“
T-Zellen erkennen passendes Peptid:
werden zur Proliferation angeregt und
entwickeln sich zu bewaffneten EffektorT-Zellen; Verlassen ebenfalls Lymphknoten
und kehren in den Kreislauf zurück
T-Zell-vermittelte Immunität
Entwicklung der T-Zellen im Thymus abgeschlossen
reife T-Zellen
im Blut zirkulierend
primäre Immunreaktion
naive T-Zellen
gelangen zu den peripheren Lymphorganen/
Lymphgeweben
bis
sie auf ihr spezifisches Antigen bzw. APC-Zelle treffen
Vermehrung und Differenzierung der naiven T-Zelle
Tochterzellen = bewaffnete T-Effektorzellen tragen zur
Beseitigung des Antigens bei
können auf Zielzellen einwirken
Wanderung, Aktivierung und Effektorfunktion
der Lymphozyten hängen von
Adhäsionsmolekülen ab
9 Zellkontakt durch nichtantigenspez. Interaktion
9 Voraussetzung : komplementäre Anordnung von
Adhäsionsmolekülen
9 Selektine, Integrine und Mitglieder der ImmunglobulinSuperfamilie sind wichtig (siehe auch Wanderung der
Monozyten/Neutrophilen)
Selektine: wichtig für das ‚homing‘ (d.h. Leukozyten
können in bestimmten Geweben ihren Bestimmungsort
erreichen)
auf z.B. naiven T-Zellen: Expression von L-Selektin
(CD62 L)
Interaktion von L-Selektin mit vaskulären Adressinen (z.B.
CD34), die auf Gefäßendothel exprimiert werden, ist für
das spez. ‚homing‘ naiver T-Zellen zu den Lymphorganen
verantwortlich; bedeutet aber nicht, dass die
Endothelbarriere zum lymphatischen Gewebe überwunden
werden kann; dafür sind Integrine und Proteine der IgSuperfamilie erforderlich;
Zelloberflächenmoleküle der Ig-Superfamilie sind wichtig
für die Wechselwirkungen von Lymphozyten mit APC
Stabilisierung der Verbindung zwischen T-Zelle
und APC durch spez. Antigenerkennung
LFA-1 = lymphocyte function-associated antigen-1;
Die Aktivierung von T-Zellen verändert die Expression einiger
Zelloberflächenmoleküle
Zelloberflächenmoleküle
CD4T-Zelle
L-Selektin
(CD62L)
VLA-4
LFA-1
CD2
CD4
T-Zellrezeptor
CD44
CD45RA
CD45RO
ruhend
+
-
+
+
+
+
+
+
-
aktiviert
-
+
++
++
+
+
++
-
+
aus: „Immunologie“, Janeway et al.
Kostimulierender Dialog zwischen T-Zelle und APC
CD80 /CD86 gehören zu den B7-Molekülen; interagieren mit CD28 und
bewirken die klonale Vermehrung der T-Zellen
MHC-II – CD4 T-Helfer Interaktion
Kostimulation (naive T-Zellen)
Anergie – Antigenerkennung ohne Kostimulation
Mikrobielle Substanzen können bei Makrophagen eine
kostimulierende Aktivität auslösen
aus: „Immunologie“, Janeway et al.
CD4 & CD8 binden an MHC
CD4
CD8
Die 3 wichtigsten Arten bewaffneter T-Effektorzellen
synthetisieren verschiedene Effektormoleküle
T-Zell-vermittelte Cytotoxizität
Der Fas-Ligand (CD95L) ist das wichtigste membranständige und
mit TNF verwandte Molekül, das von cytotoxischen T-Zellen
exprimiert wird. Es kann in Zellen, die den Rezeptor Fas (CD95*)
besitzen, den programmierten Zelltod (= Apoptose) auslösen.
Wie läuft Apoptose ab?
Zellkern löst sich auf
Zellmorphologie verändert sich
DNA wird zerkleinert Æ Fragmente mit 200 Bp
(Aktivierung durch endogene Nuklease)
Abstoßung membrangebundener Vesikel
Durch das Apoptoseprogramm wird die Wirtszelle getötet und auch
der Krankheitserreger im Cytoplasma; d.h. Nukleasen zerkleinern
nicht nur zelluläre DNA, sondern auch virale DNA
*Fas besitzt am cytoplasmatischen Ende eine „Todesdomäne“, diese kann
Aktivierungskaskade von zellulären Proteasen (Caspasen) auslösen
Die Aktivierungsstadien von CD4-T-Zellen
naive CD4-T-Zelle
(nicht festgelegt)
ª
proliferierende T-Zelle
ª
unreife T-Effektorzelle
(T 0)
ª
ª
H
TH1-Zelle
aktiviert Makrophagen;
veranlasst B-Zellen,
opsonisierende Antikörper
herzustellen
aus: „Immunologie“, Janeway et al.
TH2-Zelle
aktiviert B-Zellen, neutralisierende
Antikörper herzustellen; wirkt sich
auf unterschiedliche Weise auf
Makrophagen aus
Funktionelle T-Zell Population
Beispiel dafür wie der Th1-/Th2- Unterschied sich
im Verlauf einer Infektion auswirkt
Lepra
Tuberkuloide Lepra
Lepromatöse Lepra
Beispiel dafür wie der Th1-/Th2- Unterschied sich
im Verlauf einer Infektion auswirkt
Lepra
Tuberkuloide Lepra
M leprae wächst in Makrophagenvesikeln; Makrophagen werden durch
Th1-Zellen aktiviert;
Nur wenig Bkt. nachweisbar, nur wenig Ak;
Entzündung schädigt Haut
und periphere Nerven;
Patient überlebt meist
Mycobacterium
leprae-Infektion
Lepromatöse Lepra
Ak-Bildung durch humorale
Reaktion, die durch Th2Zellen aktiviert wird; Ak
können Bkt. im Makrophagen nicht erreichen,
kann sich ungehindert
vermehren; Folge: großflächige, meist tödliche
Gewebszerstörung
Cytokine
¾
Cytokine sind die Hormone des
Immunsystems
¾
Sie üben ihre Wirkung über
Cytokinrezeptoren aus
¾
Sie sind pleiotrop, d.h. ein Cytokin kann
sehr vielseitig sein
¾
Sie vermitteln die unterschiedlichsten
Prozesse im Immunsystem
CytokinRezeptor
Cytokin
Produktionsorte der Cytokine und Chemokine
APZ
T-Zellen
IFN-α, TNF-α, TGF-β, IL-1, IL-6,
IL-8, IL-10, IL-12, MCP-1,
MIP-1, GM-CSF, M-CSF
IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9,
IL-10, IL-13, IL-15, GM-CSF,
IFN-γ, TNF-β, MIP-1β,
RANTES, TGF-β
B-Zellen
Mastzelle
TNF-β, MIP-1β
IL-12
IL-4, IL-5,
CD40-Ligand
Funktionelle Einteilung der Cytokine
Natürliche Immunität
Aktivierung, Wachstum,
Differenzierung
Lymphozyten
APZ
T-Zelle
IFN-α, TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8
Aktivierung
Entzündungszellen
Eos
Neut
B-Zelle
IL-2, IL-4, TGF-β, IL-10
Aktivierung Hämatopoese
Stammzelle
IL-3, GM-CSF, M-CSF, IL-7
IFN-γ, IL-5, IL-9, MIF
Cytokine, die in den frühen Phasen einer Infektion gebildet werden,
beeinflussen die funktionelle Differenzierung von CD4-T-Zellen
CD4/Th1
CD40Ligand
Cytokine
andere
IFN- γ
IL-3
TNF-β
(IL-2)
GM-CSF
TNF-α
CD40-Ligand
Fas-Ligand
In Gegenwart von
IFN-γ und IL-12
entwickeln sich
Th1-Zellen
™ U.a. der Grund: IFN-γ hemmt die
Proliferation von Th2-Zellen
Entwicklung von Th2-Zellen
In Gegenwart von
IL-4* und auch IL-6
entwickeln sich akt.
CD4-Zellen zu Th2Zellen
CD4/Th2
CD40Ligand
Cytokine
andere
IL-4
IL-5
CD40-Ligand
IL-3
GM-CSF
IL-10
TGF-β
IL-10, IL-4 und TGF-β hemmen die
Aktivierung und Vermehrung von
Th1-Zellen
* IL-4 stammt möglicherweise von NK1.1+-TZellen (Subgruppe der CD4-positiven)
CD4/Tr1**
** T regulatory 1 cells
Th2-Zellen aktivieren speziell bei Primärreaktionen höchst
effektiv B-Zellen.
Th1-Zellen sind dagegen ausschlaggehend für die
Makrophagenaktivierung.
Wird im Laufe der Immunantwort eine bestimmte
Untergruppe der CD4-T-Zellen zuerst oder bevorzugt
aktiviert, kann sie die Entwicklung der jeweils anderen
unterdrücken; d.h. bei bestimmten Immunantworten
überwiegt daher entweder die humorale (Th2) oder die
zelluläre (Th1) Abwehr. In vivo gibt es jedoch häufig
Situationen, in denen beide Abwehrreaktionen auftreten
(alle ursprünglichen Untersuchungen am Mausmodell);
Beeinflussung der Balance durch Cytokine.
Auch bei CD8-T-Effektorzellen gibt es entsprechend
Subpopulationen (Tc1 bzw. Tc2).
Art und Menge der antigenen Peptide können ebenfalls
die Differenzierung von CD4-T-Zellen beeinflussen
naive T-Zelle
Th2
Niedrige Affinität
Geringe Dichte von Peptiden auf der Oberfläche von
APC rufen Th2-Antwort hervor, ebenso Peptide, die
nur schwach an den TCR binden
naive T-Zelle
Hohe Affinität
Hohe Dichte von Peptiden auf der Oberfläche von
APC rufen Th1-Antwort hervor, ebenso Peptide, die
stark mit dem TCR wechselwirken.
Th1
Nomenklatur und Funktionen gut charakterisierter T-Zell-Cytokine I
Wirkung auf
Cytokin
Interleukin-2
(IL-2)
Interferon-γ
(IFN-γ)
Lymphotoxin
(LT, TNF-β)
Interleukin-4
(IL-4)
Interleukin-5
(IL-5)
Interleukin-10
(IL-10)
T-Zelle
(Quelle)
Wirkung des
Gen-Knockouts
B-Zellen
T-Zellen
Makrophagen
hämatopoetische Zellen
andere
somatische
Zellen
TH0, TH1,
einige CTL
stimuliert
Wachstum und
Synthese der JKette
Wachstum
__
Stimuliert
Wachstum der
NK-Zelle
__
↓ T-ZellAntworten, IBD*
TH1, CTL
Differenzierung;
IgG2a-Synthese
hemmt das
Wachstum
von TH2Zellen
Aktivierung, ↑
MHC-Klasse I
und MHC-Klasse
II
aktiviert NK-Zellen
antiviral; ↑ MHCKlasse I und
MHC-Klasse II
anfällig gegenüber
Mycobakterien
TH1,
einige CTL
hemmt
tötet
aktiviert,
induziert NOProduktion
aktiviert
Neutrophile
tötet Fibroblasten und
Tumorzellen
Lymphknoten
fehlen, Milzstruktur gestört
TH2
Aktivierung,
Wachstum, IgG1,
IgE, ↑ Induktion
der MHC-Klasse II
Wachstum,
Überleben
hemmt
Makrophagenaktivierung
↑ Wachstum von
Mastzellen
__
TH2
Differenzierung,
IgA-Synthese
__
__
↑ Wachstum und
Differenzierung
__
↑ MHC-Klasse II
hemmt TH1
hemmt
Freisetzung von
Cytokinen
kostimuliert das
Wachstum von
Mastzellen
__
TH2
aus: „Immunologie“, Janeway et al.
*IBD = inflammatory bowl disease
keine TH2
__
IBD
Nomenklatur und Funktionen gut charakterisierter T-Zell-Cytokine II
Wirkung auf
Cytokin
T-Zelle
(Quelle)
Interleukin-3
(IL-3)
TH1, TH2,
einige CTL
Tumornekrosefaktor-α
(TNF-α )
TH1,
einige TH2
Granulozytenmakrophagenkoloniestimulierender
Faktor (GMCSF)
Transformieren
der Wachstumsfaktor β
(TGF-β )
B-Zellen
T-Zellen
__
__
__
__
Makrophagen
hämatopoetische Zellen
andere
somatische
Zellen
__
Wachstumsfaktor
für Vorläufer
hämatopoetischer
Zellen (multi-CSF)
__
aktiviert, induziert
NO-Produktion
__
und CTL
TH1,
einige TH2
und CTL
CD4-TZellen
Differenzierung
hemmt das
Wachstum
hemmt
Wachstum; Faktor
für den IgAKlassenwechsel
aus: „Immunologie“, Janeway et al.
__
Aktivierung,
Differenzierung zu
dendritischen
Zellen
↑ Bildung von
Granulozyten und
Makrophagen
(Myelopoese) und
dendritischen
Zellen
hemmt
Aktivierung
aktiviert
Neutrophile
Wirkung des
Gen-Knockouts
__
aktiviert mikrovaskuläres
Endothel
Resistenz
gegenüber gramnegativen
Sepsiserregern
__
__
hemmt/
stimuliert
Zellwachstum
Tod nach etwa
zehn Wochen
Cytokinrezeptoren gehören zu mehreren Familien von
Rezeptorproteinen, die jeweils unterschiedliche Strukturen haben
Rezeptoren für Erythropoetin, Wachstumshormon und IL-3
Cytokinrezeptoren der
Klasse I
(Familie der
Hämatopoetin-rezeptoren)
Rezeptoren für IL-3, IL-5 und GM-CSF haben eine gemeinsame Kette,
CD131 oder βc (gemeinsame β-Kette)
Rezeptoren für IL-2, IL-4, IL-7, IL-9 und IL-15 haben eine gemeinsame
CD132- oder γc-Kette (gemeinsame γ-Kette); IL-2-Rezeptoren haben
zudem eine dritte Kette, eine hochaffine IL-2Ra-(CD25-) Untereinheit
Cytokinrezeptoren der
Klasse II
Interferon-α, -β- und -γ-Rezeptoren, IL-10-Rezeptor
Familie der TNFRezeptoren
Rezeptoren I und II für den Tumornekrosefaktor (TNF); CD40, Fas
(Apo1), CD30, CD27, Rezeptor für den Nervenwachstumsfaktor
Familie der Chemokinrezeptoren
CCR1-5, CXCR1-4
Mast/Baso
Infektionen
Th2
IL-4
+
IL-3, IL-4, IL-5
IL-13, GM-CSF
TGF-β
Allergene
Th0
-
IL-12 / IFN-γ
IL-4 / IL-10
Lektine
+
Gene
IL-12
IFN-α
Monozyt
Th1
IL-2, IFN-γ,
TNF-α,
GM-CSF
Die Immunreaktion gegen intrazelluläre Bakterien wird von
aktivierten TH1-Zellen koordiniert
aktivierte TH1-Zelle
IFN-γ und
CD40Ligand
Fas-Ligand
oder TNF-β
IL-2
IL-3 + GMCSF
TNF-α +
TNF-β
MCP-I
aktiviert
Makrophagen, aufgenommene
Bakterien zu
zerstören
tötet chronisch
infizierte
Zellen;
Bakterien
werden freigesetzt, damit
sie durch
neue Makrophagen zerstört werden
löst eine
Proliferation
von
T-Zellen aus,
wodurch sich
die Anzahl
der Effektorzellen erhöht
löst im
Knochenmark die
Differenzierung von
Makrophagen aus
aktiviert das
Endothel, so
dass Makrophagen
daran binden
und das Blutgefäß in der
Infektionsstelle verlassen
veranlasst
Makrophagen, sich an
der Infektionsstelle zu
sammeln
T-Effektorzellen regulieren praktisch
sämtliche bekannten
Effektormechanismen der erworbenen
Immunreaktion
Der Verlauf einer typischen akuten Infektion
aus: „Immunologie“, Janeway et al.
Immunologische Prozesse bei einer Infektion
Adhäsion an das
Epithel
Normale Flora
lokale chemische
Faktoren
Phagozytose
(besonders in der
Lunge)
Lokale Infektion,
Durchquerung
des Epithels
Wundheilung
antibakterielle
Proteine und
Peptide
Phagozyten
γ-δ T-Zellen
Lokale Infektion
des Gewebes
Komplement
(alternativer Weg),
Phagozyten,
Cytokine,
NK-Zellen,
Aktivierung von
Makrophagen
Ausbreitung im
Lymphsystem
Phagozyten,
Einfangen von
Antigenen,
NK-Zellen
Adaptive
Immunantwort
Spezifische
Antikörper,
T-Zell-abhängige
Aktivierung der
Makrophagen,
cytotoxische
T-Zellen
Das breite Spektrum unterschiedlicher Krankheitserreger hat dazu geführt, dass sich im Laufe der
Evolution zwei wesentliche Eigenschaften der
adaptiven Immunität herausgebildet haben:
A) Entwicklung einer noch größeren Vielfalt an B- und TZell-Rezeptoren
B) Entsprechend den verschiedenen Lebensräumen und
Lebenszyklen von Krankheitserregern haben sich eine
ganze Reihe von unterschiedlichen
Effektormechanismen ausgebildet
Würde jeder Wirt nach der Infektion durch einen Erreger
schnell getötet, wäre dies für das Überleben des Erregers
auf lange Sicht genauso wenig von Vorteil wie seine rasche
Zerstörung durch das Immunsystem, noch ehe er sich
vermehren konnte (Modus Vivendi).
Krankheitserreger können Gewebe auf verschiedene Weise schädigen
aus: „Immunologie“, Janeway et al.
Für den Immunschutz sorgen sowohl bereits
vorhandene Reaktionsteilnehmer als auch das
immunologische Gedächtnis
T-Zellen
und
Antikörper
Erste
Immunreaktion
Schützende
Immunität
Tag 1 bis 42
Erste Infektion
Symptomlose
Reinfektion
Immunologisches
Gedächtnis
Jahr 1 bis 4
Leicht
verlaufende
oder
symptomlose
Reinfektion
Nach der Beseitigung der Infektion sterben die meisten
Effektorzellen (ebenso sinkt der Antikörperspiegel)
(negative Rückkopplung) und es entstehen
Gedächtniszellen.
Apoptose der meisten Effektorzellen
Einige bleiben allerdings erhalten und liefern das
Rohmaterial für Gedächtniszellen und die Reaktionen der
B-Zellen
Immunologisches Gedächtnis = Fähigkeit des
Immunsystems, schneller und effektiver auf
Krankheitserreger zu reagieren, denen es zuvor bereits
begegnet ist (u.a. Impfschutz)
Immunologisches Gedächtnis
Wird höchstwahrscheinlich durch langlebige antigenspezifische
Lymphozyten aufrechterhalten, die durch den ersten Kontakt aktiviert
werden und solange erhalten bleiben, bis sie den Erreger ein zweites Mal
begegnen.
Man geht davon aus, dass sich die meisten Gedächtniszellen in einem
ruhenden Stadium befinden, aber ein kleiner Prozentsatz zu
bestimmten Zeitpunkten eine Teilung durchläuft; IL-15 könnte ein
Stimulus sein
T-Gedächtniszellen besitzen andere Oberflächenproteine als
bewaffnete T-Effektorzellen (z.B. exprimieren sie kein CD69, aber
größere Mengen des Proteins Bcl-2, das das Überleben der Zelle fördert,
Konz. von CD44 auf der Oberfläche nimmt zu)
CD4-Zellen können zu zwei Arten von Gedächtniszellen differenzieren:
a) Effektor-Gedächtniszelle (CCR7-neg.),
b) Zentrale Gedächtniszelle (CCR7-pos)
Herunterladen