Die Zellen und Organe des Immunsystems Die Zellen des

Die Zellen des Immunsystems
Kein umschlossenes Organsystem; Immunzellen
zirkulieren im Blut und im lymphatischen System
Die Zellen und Organe des
Immunsystems
Leukozyten (Weiβblutzellen):
-
neutrophile Granulozyten
eosinophile Granulozyten
basophile Granulozyten
Monozyten/Makrophagen
dendritische Zellen (DCs)
natürliche Killerzellen (NK-Zellen)
natürliche
Immunität
- Lymphozyten (B- und T-Zellen) erworbene Immunität
Prozentuale Verteilung der Blutzellen
Prozentwert
Abstammung der Blutzellen
Zellzahl (/mm3)
4–11 x103
Leukozyten
neutrophile Granulozyten
~ 59%
2,5–7,5 x103
eosinophile Granulozyten
~ 2,7%
0,04–0,44 x103
basophile Granulozyten
~ 0,5%
0,01–0,1 x103
Lymphozyten
~ 34%
1,5–3,5 x103
Monozyten
~ 4%
0,2–0,8 x103
Erythrozyten
4,5–5,5 x106
Thrombozyten
150–300 x103
Abstammung der Blutzellen
Gemeinsame Vorläuferzelle:
pluripotente hämopoetische Stammzelle (HSC)
im Knochenmark
1. Gemeinsame myeloide Vorläuferzelle →
a) Granulozyten-Makrophagen Vorläuferzelle
b) Megakaryozyten-Erythrozyten Vorläuferzelle
2. Gemeinsame lymphatische Vorläuferzelle →
- Lymphozyten (T und B)
Abstammung der Blutzellen
1a) Granulozyten-Makrophagen Vorläuferzelle
- Granulozyten = polymorphkernige Leukozyten
(neutrophile, eosinophile und basophile
Granulozyten)
- Monozyten → Makrophagen
- unreife dendritische Zellen
1b) Megakaryozyten-Erythrozyten Vorläuferzelle
- Megakaryozyten → Thrombozyten
- Erythroblasten → Erythrozyten
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Monozyten/Makrophagen
Dendritische Zellen (DCs)
CytoplasmaAusläufer
Reifung
Monozyt (Blut)
Makrophag (Gewebe)
Phagozytose: Aufnahme eines Pathogens durch
Endozytose → Zerstörung in intrazellulären
Vesikeln und Präsentierung den T-Zellen: antigenpräsentierende Zellen (antigen presenting cells; APCs)
Granulozyten = polymorphkernige
Leukozyten
Granulozyten: cytoplasmatische Granula,
durch deren charakteristische Färbung die Zellen
in Blutausstrich gut zu erkennen sind
Polymorphkernige Leukozyten:
- unregelmäβig geformte Zellkerne
- kurzlebige Zelle, die während der IA neu entstehen
- zirkulieren im Blut und dringen in Gewebe nur in
Infektionsbereichen ein
1) neutrophile Granulozyten
2) eosinophile Granulozyten
3) basophile Granulozyten
Eosinophile und basophile Granulozyten
Eosinophile Zellen:
- allergische
Entzündungen
- Abwehr von Parasiten
- primär sekretorische
Zellen
Basophile Zellen:
- ähnlich wie
Eosinophile
„Zündfunken der Immunantwort”
DCs: wandern vom Blut in die peripheren Gewebe,
wo sie Antigene aufnehmen und den T-Zellen
präsentieren (APCs)
Aufnahme der Antigene: Phagozytose und
Makropinozytose (mit Flüssigkeit)
Neutrophile Granulozyten
Primär phagozytische Zellen:
Aufnahme von Bakterien in Infektionsbereichen und
Zerstörung in intrazellulären Vesikeln
Fehlfunktionen der neutrophilen Granulozyten:
bakterielle Infektionen
(eine der wichtigsten Komponenten der natürlichen Immunität)
Mastzellen
Aus KM-Vorläufern; beenden ihre Reifung in Geweben
(fraglich, wie sie dorthin gelangen)
Gewebezellen
- lokale Entzündungsreaktion
- Freisetzung von Substanzen (Wirkung auf Blutgefässe)
- allergische Reaktionen
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Lymphozyten
1. B-Lymphozyten: Reifung in Knochenmark
Lymphozyten
(Bursa fabricii in Vögeln;
KM: bursaäquivalentes Organ im Menschen)
B-Zell-Rezeptor (BCR):
membrangebundenes Immunglobulin (mIg)
→ antikörper sezernierende Plasmazellen
2. T-Lymphozyten: Reifung in Thymus
T-Zell-Rezeptor (TCR): mit Ig verwandt
→ T-Effektorzellen:
a) zytotoxische T-Zellen (CTL):
töten virusinfizierte/anomale Zellen
b) Helfer T- Zellen (Th):
aktivieren andere Immunzellen (B-Ly, Makr)
Natürliche Killerzellen (NK-Zellen)
Nichtaktivierte Lymphozyten: kleine ruhende Zellen
- kondensiertes Chromatin
(keine Transkriptionsaktivität)
- dünner Cytoplasmarand, kein RER
(keine Translationsaktivität)
CD-System (Cluster of Differentiation)
Stammen von der gemeinsamen
lymphatischen Vorläuferzelle ↔
kein antigenspezifischer Rezeptor;
Herkunft: erworbenes Immunsystem
Funktion: natürliches Immunsystem
Klassifizierung der Oberflächemarker =
Leukozytenoberflächeantigene
genaue, eindeutige Identifizierung von
Immunzellen
Groβe Lymphozyten mit
cytotoxischen Granula:
anomale Zellen:
- Tumorzellen/virusinfizierte Zellen
- intrazelluläre Krankheitserreger
1. Zelllinienmarker (z.B. CD3 – T-Ly)
2. Reifungsmarker (z.B. CD34 – HSC)
3. Aktivierungsmarker (z.B. CD25)
Lymphatische Organe
Netzwerk von
nichtlymphatischen
Zellen und
Lymphozyten:
Zell-ZellWechselwirkungen
(microenvironment)
- Reifung
- Aktivierung
- Überleben
Lymphatische Organe
1. Primäre = zentrale Lymphorgane:
geeignete Umgebung zur Reifung der Lymphozyten
zu immunkompetenten Zellen
Knochenmark (B-Zellen) und Thymus (T-Zellen)
2. Sekundäre = periphere Lymphorgane:
Kontakt mit Antigen: Aktivierung von Lymphozyten
→ Proliferation und Differenzierung
Lymphknoten, Milz,
hautassoziiertes lymphatisches Gewebe
(Skin-Associated Lymphoid Tissue; SALT),
mucosaassoziiertes lymphatisches Gewebe
(Mucosa-Associated Lymphoid Tissue; MALT)
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Lymphatisches System
Lymphknoten
AG-Ly-Kontakt: periphere Lymphorgane
- Ly: zirkulieren zwischen Blut und peripheren
Lymphorganen
- AG: werden in Makr und DCs transportiert
Lymphatisches System: ausgedehntes Gefäβsystem –
Lymphe: periphere Gewebe → Blut
(Gewebe – LK – Ductus thoracicus – linke subklav. Vene – Blut)
- afferente Lymphgefäβe: AG-Transport in Makr und DCs
- efferente Lymphgefäβe: aktivierte Ly
Milz
Rote Pulpa: Abbau von Erythrozyten
Weiβe Pulpa: Arteriolen umgebend von Lymphozyten =
PALS-Region + Follikel
a) PALS-Region
(Periarteriolar
Lymphoid Sheet):
T-Zellen und DCs
b) Follikel: B-Zellen;
Keimzentrum +
B-Zell-Corona
Die Milz is an den
Blutkreislauf
angeschlossen !!
Cortex (Rinde)
Medulla (Mark)
Cortex: B-Zellen: Follikel (äuβerer Bereich des Cortex)
T-Zellen und DCs: paracorticale Bereiche = T-Zell-Bereiche
(tiefer liegender Bereich des Cortex)
Einige B-Zell-Follikel: Keimzentren
(starke B-Zell-Proliferation nach Antigenreiz und T-HelferzellenAktivierung) – sekundäre Lymphfollikel
Medulla: aus Marksträngen; Makrophagen und Plasmazellen
MALT = GALT + BALT
Lymphgewebeinseln unter den Schleimhäuten
1. GALT = darmassoziiertes lymphatisches Gewebe;
Gut-Associated Lymphoid Tissue
2. BALT = bronchienassoziiertes lymphatisches Gewebe;
Bronchus-Associated Lymphoid Tissue;
3. Lymphatisches Gewebe des Urogenitaltraktes
GALT = Rachenmandeln + Gaumenmandeln +
Blinddarm + Peyersche Plaques
(P. Plaques: unter der Schleimhaut des Dünndarmes;
wichtigste und am höchsten organisierte MALT-Bereiche)
Bedeutung von MALT: gesamte Schleimhautoberfläche ca. 400 m2
Peyersche Plaques
Follikel: zentrale Wölbung aus B-Zellen +
umgebende T-Zell-Bereichen
SALT
Epidermis:
- Keratinozyten (= Epithelzellen):
Zytokinproduktion, unter Zytokinwirkung
Antigenpräsentierung
- Langerhans-Zellen (DCs)
- intraepidermale T-Lymphozyten (IEL):
unterscheiden von den anderen Lymphozyten
in ihren Oberflächeantigenen
Dermis:
- Lymphozyten
- Makrophagen
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Zirkulierung der Lymphozyten
Ableitender LK
Naiver (ungeprägter) Lymphozyt:
noch kein Kontakt mit AG
Lymphozyten: Zirkulierung
(Blut ↔ periph. lymph. Organe):
Eintritt – postkapilläre Venole;
Austritt – efferentes Lymphgefäβ
oder Blut (Milz!)
AG-Lieferung: APCs (Makrophage,
DCs) – afferentes Lymphgefäβ
AG-Präsentierung und
Lymphozyten-Aktivierung:
Lymphknoten → Effektorzellen –
efferentes Lymphgefäβ oder Blut
(Milz!) zu Infektionsherd
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