B Zell vermittelte Immunität

Immunologie
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B Zell vermittelte Immunität
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Wie B Zellen aktiviert werden:
Durch die Bindung von einem Antigen an den B-Zell-Rezeptor (BCR).
Dieser besteht aus einem membrangebundenen Antikörper (meist IgM) und jeweils 2
membrangebundenen Proteinen (Ig und Ig). Ig und Ig werden bei einer Aktivierung im
Zytoplasma phosphoryliert und lösen über eine Signaltransduktionskaskade eine
Genaktivierung aus.
Für die meisten Antigene braucht es noch eine Aktivierung und Bindung an eine spezifische
T-Helferzelle, damit die B-Zelle aktiviert wird.
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Auf welche Arten B Zellen aktiviert werden können:
T-Zell unabhängige Aktivierung: generell kommt es zu keinem Wechsel des Isotyps
(hauptsächlich wird IgM produziert), keine Affinitätsreifung und keiner Ausbildung von
Gedächtniszellen
TI-1 (T independent): Das Antigen aktiviert über Bindung an unspezifische Rezeptoren;
z.B. Lipopolysaccharid (LPS) bei gram-negativen Bakterien
TI-2: Das Antigen aktiviert über eine Kreuzvernetzung von spezifischen Rezeptor;
z.B. Flagellin (Bakteriengeissel)
T-Zell abhängige Aktivierung: B-Zellen sind APCs (antigen presenting cell), da sie Antigene
über den spezifischen BCR aufnehmen (Endozytose) und über MHC der Klasse II den
T-Helfer-Zellen zeigen;
 Die darauf aktivierte T-Zelle schüttet Zytokine (Interleukine, Wachstumsfaktoren) aus und
stimuliert zudem den CD40 Rezeptor der B-Zelle. Darauf folgt, neben einer Vermehrung der
B-Zellen, ein Wechsel des Isotyps, eine Affinitätsreifung sowie die Bildung von
B-Gedächtniszellen
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Wie Antikörper spezifisch Pathogene inaktivieren können:
Meist wird, durch die spezifische Bindung an das Pathogen (oder Toxin), dieses inaktiviert
(neutralisiert). Zudem kommt es zu einer Opsonisierung (Umhüllung mit Antikörpern), so
dass dieses leichter phagozytiert werden kann. Im weiteren aktiviert der Immunkomplex
(Antigen-Antikörper-Komplex) das Komplementsystem auf dem klassischen Weg.
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Was Immunglobuline (Antikörper) sind, sowie deren Funktion:
Löslicher Faktor, der je nach Typ (Isotyp) aus zwei identischen leichten Ketten (mit jeweils 2
Domänen) und zwei identischen schweren Ketten (mit jeweils 4 - 5 Domänen) aufgebaut ist.
Antikörper binden mit ihren spezifischen und hochvariablen Regionen an Antigene und
inaktivieren sie. Durch die Bindung an membrangebundene Antikörper (BCR) werden
B-Zellen zumindest teilweise aktiviert.
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Welche Klassen (Isotypen) von Antikörpern es gibt:
IgA: vor allem in Sekreten, wie Speichel, Bronchial- Nasensekret, Milch, Darmepithel
IgD: wird neben IgM ebenfalls auf der B-Zell-Oberfläche exprimiert; Funktion noch unklar
IgE: binden an basophile Granulozyten und Mastzellen; hauptsächlich gegen Parasiten
IgG 1 – 4: werden vor allem bei einer zweiten Stimulation produziert; wird über die Plazenta
und Muttermilch an das Kind weitergegeben
IgM: wird neben IgD bei der frühen Immunantwort gebildet; treten als Pentamere auf
13.05.2016
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Pascal Detampel
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Wie B Lymphozyten die Klasse der Immunglobuline wechseln (Isotypenwechsel), die sie
produzieren:
Nach der V(D)J Region gibt es Sequenzen, die den Isotyp bestimmen und die jeweils durch
S-Regionen (Switch) von einander getrennt sind. Die erste Sequenz kodiert für IgM.
Während der terminalen Differenzierung von B-Zellen lagern sich 2 S-Regionen zusammen
und bilden einen Ring (switch circle) der ausgeschnitten (deletiert) wird. Dieser Prozess kann
mehrmals ablaufen, bis die richtige Sequenz hinter der V(D)J Region liegt.
Diesen Wechsel nennt man auch Klassenwechsel-Rekombination (CSR: class switch
recombination) und wird durch Zytokine von T-Zellen induziert.
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Was Affinitätsreifung von Antikörpern bedeutet:
Aktivierte B-Zellen (Centroblasten) teilen sich und führen mit einer hohen Mutationsrate im
V-J und V-D-J Bereich Punktmutationen ein (bis zu 10-3 Mutationen pro BP). Dieser Vorgang
wird auch somatische Hypermutation genannt.
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Was ein Keimzentrum (germinal center) ist, sowie dessen Funktion für die B Zell Aktivierung:
Keimzentren bilden sich am Rand (Kortex) der Lymphknoten, aus den primären
lymphatischen Follikeln (Ansammlung von B-Zellen).
Im Parakortex (innerhalb des Kortex) sind vor allem T-Zellen lokalisiert.
B- und T-Zellen gelangen durch postkapilläre Venolen (HEV: high endothelial venule),
welche in dem T-Zell-Bereich münden, in die Lymphknoten.
APCs, wie z.B. die Langerhans’schen Zellen in der Haut, gelangen nach der Aufnahmen von
Antigenen, über afferente Lymphgefässe in den nächsten Lymphknoten. Dort wandeln sie
sich zu dendritischen Zellen um und aktivieren in dieser Form B- und T-Zellen. Auch lösliche
Antigene gelangen über Lymphgefässe in den Lymphknoten und werden dort zur
anschliessenden Präsentierung von Makrophagen phagozytiert.
Auf dem Weg zum Lymphknoten
verschleierte Zellen bezeichnet.
werden
Langerhans’schen
Zellen
als
Das Keimzentrum besitzt eine dunklen Zone (aussen) mit aktivierten, sich teilenden B-Zellen,
die spezifisch auf ein Antigen ansprechen (Centroblasten). Bei diesem Prozess werden über
die oben beschrieben Affinitätsreifung Klone mit einer veränderten Bindungspezifität erstellt.
In der hellen Zone (weiter innen) des Keimzentrums werden die aus den Centroblasten
entstandenen Centrozyten, durch Kontakt mit speziellen dendritischen Zellen (FDC: follicular
dendritic cell), auf eine hohe Affinität selektioniert und zu einem Isotypenwechsel angeregt.
Darauf kommt es zu einer Ausdifferenzierung von Plasmazellen und B-Gedächtniszellen
In der weissen Pulpa der Milz werden ebenfalls Keimzentren ausgebildet.
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Die Eigenschaften und Funktionen von Plasmazellen:
Plasmazellen produzieren ausschliesslich lösliche und keine membranständigen (Rezeptor)
Antikörper mehr. Sie haben einen fast 3 mal grösseren Durchmesser (15 m) als ruhende
B-Zellen (6 m) und besitzen besonders viel rER.
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Was B Gedächtniszellen sind:
B-Zellen, die sich nach der Aktivierung zu B-Gedächtniszellen entwickelt haben und die
Fähigkeit besitzen, bei erneutem Kontakt mit dem Antigen, sich schnell in Plasmazellen zu
differenzieren. Diese produzieren schneller effektive Antikörper als „neue“ B Zellen.
B-Zellen sind für die adaptive humorale Zellantwort verantwortlich (Produktion von
Antikörpern ( Immunoglobulinen))
13.05.2016
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Pascal Detampel