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Immunbiologie Vorlesung 6 - 17.11.2004 - Seite 14 seelensammler.de/uni MHC - Major Histokompability Complex Histokompability - Gewebeverträglichkeit, z.B. bei Hauttransplantationen Bei der Verpflanzung von Hautstücken auf ein anderes Tier, werden die Haustücke meistens abgestoßen - sind also nicht kompatibel. Bei der Verpflanzung von Haut eines Tieres auf eine andere Stelle (des gleichen Tieres) gibt es damit keine Probleme. Welche Moleküle sorgen für die Abstoßung, welche physiologische Bedeutung hat diese Reaktion? MHC Restriktion T-Lymphozyten erkennen ein Antigen (nur Peptide) nur, wenn es an MHC gebunden ist. B-Lymphozyten können dagegen viele Arten von Antigenen erkennen - auch ohne MHC. In Vitro Experiment: T-Lymphozyten erkennen ein Antigen nur, wenn APC (antigen presenting cells - später mehr) von selben Tier sind >> Selbst MHC Restriktion Schlussfolgerungen: - T-Lymphozyten erkennen ein Antigen nur, wenn es an MHC gebunden ist - T-Lymphozyten erkennen polymorphe Reste des MHC, welche individuell verschieden sind, d.h. sie unterscheiden zwischen Selbst und Nichtselbst Experiment: Cytotoxity Assay: Viren 7 Tage Fibroblast MHC Milz TCR CTC Cytokine Virus 51 Cr Einer Maus werden Viren injiziert. Nach sieben Tagen wird die Milz entfernt und in celluläre Bestandteile aufgelöst u.a. cytotoxische T-Zellen. Der gleichen Maus werden Bindegewebszellen (Fibroblasten - Fb) entnommen. Alle diese Fibroblasten haben (wie alle Zellen mit Zellkern, außer den roten Blutkörperchen) MHC Klasse I an der Oberfläche. Der Fibroblasten-Zellsuspension werden Viren und radioaktives Chrom (51Cr) zugegeben. Dann kommen CTC und die Fb zusammen in eine Schale. Die Cytotoxine töten die Fb, die vom Virus befallen wurden - zerstörte Zellen geben das 51Cr ab >> Radioaktivität kann gemessen werden Führt man das Experiment mit genetisch verschiedenen Mäsuen (Stamm A - Stamm B) durch - z.B. Stamm A wird mit dem Virus infiziert >> bildet CTC und Stamm B werden die Fibroblasten entnommen, dann tritt ein fremder MHC Komplex auf den Fibroblasten auf >> diese werden nicht zerstört >> kein 51Cr wird freigesetzt. Dies läuft auch bei Virusifektionen ab. Viren können sehr zellspezifisch sein, z.B. HIV befällt Herlferzellen, diese werden dann von CTC zerstört. Immunbiologie Vorlesung 6 - 17.11.2004 - Seite 15 seelensammler.de/uni Antigenpräsentation - Klasse II MHC Es gibt CD4+ (T-Helferzellen) und CD8+ (CTC). Die Aktivierung von CD4+ erfordert akzessorische Zellen (APC) Experiment: Mäuse werden immunisiert (Protein Antigen) Nach einigen Tagen wird die Milz entnommen, in einzelne Zelltypen zerlegt. Zu der Zellsuspension wird erneut das Antigen hinzugegeben >> Restimulation >> Cytokinporduktion und Proliferation wird erhöht. Werden zuvor aus der Zellsuspension die Makrophagen und dentritischen Zellen entfernt - bleiben also nur die Lymphozyten in der Suspension, zeigt sich bei einer Restimulation keine Reaktion Werden Makrophagen oder dentritische Zellen wieder hinzugegeben, zeigt sich bei einer Restimulaton wieder eine Reaktion, die Cytokinproduktion und Proliferation ist wieder erhöht . >> Lymphozyten brauchen anderen Zellen (akzessorische Zellen) für eine Reaktion. Dies sind entweder Makrophagen oder dentritische Zellen Akzessorische Zellen Haben zwei wesentliche Funktionen: - sind Antigen Representing Cells (APC) verarbeiten Antigene > Protein wird zerschnitten (großes Molekül wird zerteilt) > Peptide binden an MHC > Komplex wird an Zelloberfläche transportiert - costimulatorische Aktivität: APC T An MHC gebundes Antigen wird von der T-Zelle erkannt. Costimulatorisches Signal wird gesendet. Dieses besteht entweder aus Molekülen an der Oberfläche die sich verbinden, oder aus ausgeschütteten Molkülen die am APC binden Nur wenn wenn beide Funktionen aktiv sind, wird die T-Zelle aktiviert. APC Fast jeder Zelltyp kann MHC Klasse1 haben, aber nur wenige haben MHC Klasse2. Wird ein Antigen an einem MHC Klasse 2 Rezeptor gebunden, werden Helferzellen aktiviert, die Zelle jedoch nicht zerstört. Typen von APC: - Makrophagen (bei bakteriellen Infektionen - Bakterien werden aufgenommen - Endozytose - und zerstört - B-Lymphozyten: reagieren auf Proteine - dentritische Zellen (kommen in Lymphknoten und der Milz vor): geben Info an Lymphozyten weiter. Bei Viralen Infektionen und Gewebeabstoßung - Langerhans´sche Zellen der Haut: werden sie aktiviert, nehmen sie Information auf und wandern in die Lymphknoten - Endothelzellen: Kleiden Blutgefässe aus, welche dann Antigene repräsentieren können Immunbiologie Vorlesung 6 - 17.11.2004 - Seite 16 seelensammler.de/uni APC APC T APC APC T T T APC hat Antigen an MHC gebunden > wird von T-Helferzelle erkannt > T-Helferzelle schüttet Cytokine aus (z.B. γ -Interferon) aus >> es enstehen andere APC mit Klasse II MHC > es können mehr Antigene präsentiert werden >> Mehr T-Zellen können aktiviert werden Was passiert beim Antigen Processing in der Zelle (APC)? Proteasom ist ein Multienzymkomplex (besteht aus 28 Untereinheiten, 7 Scheiben) und zerschneidet Proteine in Peptide Peptide TAP TAP (Tranporter associated with Antigen Processing) sind ATP abhängige (brauchen Energie) Transportermoleküle. Sie Protein transportieren Peptide ins Endoplasmatische Reticulum Proteasom Kernporen ER MHC Zellkern Im ER gibt es MHC Klasse I - dieses verbindet sich mit einem Peptid. In der Folge schnürt sich vom ER ein Vesikel ab, der MHC I und das Peptid enthält. Dieser Vesikel wandert an die Zelloberfläche >> MHC mit Peptid ist an der Oberfläche repräsentiert Jedes Protein, daß in der Zelle gebildet wird, hat eine Repräsentation an der Oberfläche > diese wird vom Immunsystem abgetastet. Z.B. - Tumorbildung - virale Infektionen: Virale Proteine im Cytoplasma > werden an die Zelloberfläche transportiert >> erkrankte Zelle wird erkannt und zerstört
