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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.
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Vorlesung 6 - 17.11.2004 - Seite 15
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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
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Vorlesung 6 - 17.11.2004 - Seite 16
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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