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Immunbiologie
Vorlesung 8 - 22.12.2004 - Seite 19
seelensammler.de/uni
Humorale Immunantwort
Allgemeines:
- Antigene können in 2 Gruppen unterteilt werden: Thymusabhängig und unabhänigig
- Proteinantigene induzieren Antikörperproduktion nur, wenn T-Zellen vorhanden sind
Hypothese:
Für die Produktion von Antikörpern gegen Proteine werden T-Zellen (T-Helferzellen) und Imunglobulin
produzierende B-Zellen benötigt.
Konzept:
Zwei Signaltheorie der lymphozyten Aktivierung. B-Zellen benötigen 2 unterschiedliche Signale, um
Ihre Proliferation und Differenzierung einzuleiten:
1 - Antigen bindet an Ig Molekülen auf spezifischen B-Zellen (B-Zell Rezeptor)
2 - Zweites Signal kommt von der T-Zelle
Thymusunabhängige Antigene
Thymusunabhängige Antigene sind keine Proteine. Es sind Makromoleküle, z.B. Lipide, Kohlenhydrate,
Nukleinsäuren. Diese brauchen keine antigenspezifischen T-Helferzellen.
TI (Thyus Independent): Makromoleküle (Polysaccharide, Glykolipide, Nukleinsäure). Diese werden
nicht mittels MHC repräsentiert (MHC kann nur Peptide präsentieren).
B
Die meisten TI sind polymer > Quervernetzung der Ig an der B-Zellen Oberfläche.
Diese ermöglicht eine Aktivierung der B-Zelle ohne T-Zelle
Die meisten TI antigene induzieren die Produktion von IgM (Pentamer, schwerer, geringe Affinität).
Praktische Bedeutung von TI Antigenen: Bakterienwand, Polysaccharide
Primär- & Sekundärantwort
Primär- und Sekundärantwort unterscheiden sich qualitativ und quantitativ. Die Sekundärantwort ist
schneller und stärker (mehr Ig) als die Primärantwort >> immunologisches Gedächtnis.
Primärantwort: vor allem IgM (nur sehr geringe Affinität)
Sekundärantwort: hauptsächlich IgG, außerdem IgA und IgE (durch isotype switching, d.h. schwere
Ketten werden ausgetauscht - Bindungsstellen verändern sich jedoch nicht). IgA und IgE
(Wurminfektionen und Allergien) kommen hauptsächlich an Epithelflächen (Mage, Nase) vor.
Affinity maturation: Affinität der Bindungsstellen ist, durch Mutation der Ig Gene, erhöht.
Bildung von Gedächtniszellen, isotype switching und affinity maturation ist typisch für Thymusabhängige Antigene. Diese Antwort der B-Zellen ist von den T-Zellen abhängig
Kognitive Phase
Aktivierungsphase
Effektorphase
Proliferation
B
aktiviert
wird größer
B
Zellen die das Patogen
erkennen werden vermehrt
Isotype switching
Austausch der schweren
Ketten
Antigen bindet an
B-Zell Rezeptor (Ig)
Plasmazelle
Th
T-Helferzelle
aktiviert
B-Zelle
Plasmazelle
IgG, auch
IgE und IgA
Plasmazelle
IgG - hohe
Affinität
Affinity maturation
Erhöhung der
Bindungsstellen Affinität
Bildung von
Gedächtniszellen
IgM
Immunbiologie
Vorlesung 8 - 22.12.2004 - Seite 20
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Thymusabhängige Antigene
B-Zelle kann das Antigen nicht nur binden, sondern nimmt es durch Endozytose auf. In der Zelle wird
das Antigen geschnitten > Peptide binden an MHC > werden an Oberfläce präsentiert
Das Antigen wird an Antigenspezifische T-Zellen präsentiert > Aktivierung der T-Zelle.
Differenzierung der B-Zelle hängt von der T-Zelle ab.
Bedeutung der T-Helferzellen bei der Antikörperantwort
Helfer T-Lymphozyten sind CD4+, CD8- und MHC II restriktiv.
Mechanismus der Helfer T-Zelle - B-Zelle Interaktion:
AK-Antwort auf Hapten-Proteinkonjugat
Kooperation zwischen haptenspezifischen B-Zellen und proteinspezifischen T-Zellen.
B
T
B
B-Zelle erkennt das Hapten (Beispiel), aber nicht das Eiweißmolekül.
B-Zelle nimmt das Molekül auf, im Zellinneren kommt es zum Prozessing.
Fragmente des Moleküls (Peptide) werden an der Oberfläche repräsentiert
(über MHC II). Die T-Zelle erkennt die Repräsentation und sendet Signale
an die B-Zelle.
Dabei müssen das Hapten und das Carrier Molekül (Eiweiß) physisch miteinander verbunden sein.
Es genügt nicht, die Molküle getrennt voneinander zuzugeben. Das Hapten würde zwar gebunden
werden, aber es würde keine Präsentation der Peptidfragmente stattfinden, da das Protein nicht in die
Zelle gelangt >> keine Antikörperbildung.
Ist die B-Zelle allerdings proteinspezifisch werden schon Antikörper hergestellt - da diese Zellen die
Proteine direkt aufnehmen können.
Die Interaktion von B- & T-Helferzelle ist auf MHC Klasse II beschränkt.
B-Zellen sind sehr gute AG präsentierende Zellen.
Arten von Signalen
Aktivierte T-Helferzellen die Antigene erkennen, senden zwei Arten von Signalen:
- über membranständige Moleküle (fest in der Membran eingelagert)
- über Cytokine
Membranständige Moleküle sind bei der B-Zelle CD 40und bei der aktivierten T-Helferzelle gp39. Diese
beiden Moleküle verbinden sich.
Cytokine Botenstoffe werden von T-Helferzellen ausgeschüttet. Sie haben zwei Funktionen:
- sie bestimmen die Antikörperklasse (isotype switching)
- sie verstärken die B-Zellen Proliferation und Differenzierung.
B-Zell Proliferation: IL 2 (Interleukin), IL 4, IL 5 (Helfer T-Zellen)
IL 6 (Makrophagen)
IL 1, IL 10 (TNFα)
Die Wirkung der Cytokine ist redundant - d.h. fällt ein Cytokin aus, wird die Funktion von anderen
übernommen > Proliferation findet statt.
- Antikkörpersekretion: IL 4, IL 5
- isotype switching: IL4 induziert IgE Produktion (Würmer, Allergien)
- IFNγ induziert IgG2 Produktion
Immunbiologie
Vorlesung 8 - 22.12.2004 - Seite 21
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T-Helferzellen Subpopulationen
Unterscheidung der Population nach der Produktion unterschiedlicher Cytokine.
TH1-Zellen: Bilden IL2, IFNγ >> zellvermittelte Immunität
IgG2 Produktion dominiert
- Opsonisierung von Antigen (Bindung an der Oberfläche)
- Phagozytose über Fcγ R an Makrophagen
TH2-Zellen: IL 4, IL5, IL10, IL13
Diese Antikörper binden nicht an den Fc Rezeptoren der Makrophagen >> keine Phagozytose