B-Zell-vermittelte Immunantwort

Transkript

1 Rolle der humoralen Immunantwort B-Zell-vermittelte Immunantwort Extrazelluläre Erreger: humorale Immunantwort AK Plasmazellen: B-Effektorzellen Reifung der B-Zellen: Knochenmark reife, naive B-Zellen Aktivierung naiver B-Zellen: AG +/- Th2-Zellen: - Isotypenwechsel - Affinitätsreifung AG-Erkennung bei B-Zellen - ohne Präsentation -ohneapcs - unmittelbar durch BCR B-Zellen: professionelle APCs (MHC-II-Moleküle) - lösliche AG (bakterielle Toxine) - rezeptorvermittelte Endozytose Aktivierung der naiven B-Zellen 1. Signal: AG-Stimulus Funktionen des BCR: - Signal ins Zellinnere - rezeptorvermittelte Endozytose AG-Prozessierung Präsentation (MHC-II) 2. Signal: costimulierendes Signal - Th2-Zelle oder - mikrobielle Bestandteile Aktivierungswege naiver B-Zellen Abhängig vom costimulierenden Signal: 1) thymusabhängiger (TD) Weg 2) thymusunabhängiger (TI) Weg I. Der thymusabhängige (thymus dependent; TD) Weg thymusabhängige (TD) AG: Protein AG 1. Signal: AG-BCR- Verknüpfung 2. Signal: B-Zell-Th2-Zell- Interaktion - Costimulatormoleküle 1

2 B-Zell-Th2-Zell-Interaktion TD-IA: B-Zelle wird durch Th2-Zelle aktiviert DC AG CD4+ naive T-Zelle Th2-Zelle AG B- und T-Zell-Epitope sind nicht identisch! B-Zelle Plasmazelle Gekoppelte Erkennung (linked recognition) Zweimalige AG-Erkennung von der T-Zelle Naive CD4+ T-Zelle: - Aktivierung (papc) - Differenzierung zu Th2 Naive B-Zelle: - AG-Präsentation - Expression von B7 B-Zelle 1. AG-spezifische Verknüpfung - TCR und Corezeptor CD4 (Th2-Zelle) - Peptid-MHC-II-Komplex (B-Zelle) 2. -B7 (B-Zelle) - CD28 (Th2-Zelle) Aktivierung der Th2-Zelle: -CD40L (IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10, IL-13) Aktivierung der B-Zelle: - CD40L CD40 Direkter Zell-Zell-Kontakt Polarisation der Th2-Zelle: Umorganisierung des Cytoskeletts Freisetzung der Zytokine: gezielt, an der Kontaktsetelle mit der B-Zelle 2

3 B-Th2-Zell- Interaktion: - direkter Zell-Zell- Kontakt: Oberflächeproteine (Auftritt: in entsprechender zeitlicher Abfolge) II. Der thymusunabhängige (thymus independent; TI) Weg Thymusunabhängige (TI) AG: Nicht-Protein AG 1. Signal: AG-BCR- Verknüpfung 2. Signal: mikrobielle Stimuli Thymusunaghängige AK-Reaktionen: rascher Schutz gegen extrazelluläre Bakterien AK: -keineaffinitätsreifung -keinisotypenwechsel (Th2-Zell-Hilfe erforderlich!) Nur IgM Kein immunologisches Gedächtnis Ort der TD-B-Zell-Aktivierung B-Zell-Reifung: Knochenmark Aktivierung: periphere Lymphorgane Eindringen in die peripheren Lymphgewebe: HEV-Venolen TD-Antikörperreaktion: Zusammentreffen einer B-Zelle und einer Th2-Zelle mit derselben Antigenspezifität Gezieltes Einfangen wandernder Lymphozyten a) Die meisten B-Zellen: passieren T-Zell-Bereiche rasch B-Zell-Bereich (Follikel) b) B-Zellen, die auf ihre spezifischen CD4+ T-Zellen treffen Wechselwirkung mit Th2 B-Zell-Aktivierung, klonale Vermehrung an der T-B-Zell-Zone-Grenze: Primärfocus Proliferieration der beiden Arten von Ly Proliferierende B-Zellen: a) Differenzierung im Primärfocus zu Plasmazellen Markstränge b) Wanderung in einen Follikel Keimzentrum (Insel proliferierender aktivierter B-Zellen, umhüllt von ruhenden B-Zellen) Differenzierung im Keimzentrum zu Plasmazellen: - Affinitätsreifung - Isotypenwechsel 3

4 Affinitätsreifung Gesteuert von Th2-Zellen B-Zelle mit hochaffinem BCR: bessere AG-Bindungsfähigkeit bessere AG-Präsentationsfähigkeit bessere Aktivierung durch Th2-Zellen Effektorfunktionen der Antikörper 1) Neutralisierung von AG Hemmung der toxischen Effekte oder der Infektiosität des Erregers a) intrazelluläre Erreger: Antikörper gegen Adhäsine b) bakterielle Toxine 2) Aktivierung des Komplementsystems klassischer Weg (IgM, IgG) 3) Opsonisierung (IgG > IgM) 4) Antikörperabhängige zellvermittelte Cytotoxizität (antibody dependent cellmediated cytotoxicity; ADCC): NK-Zerstörung IgG-bedeckter Zielzellen (virusinf.) Zielzelle: virale Proteine, gebunden mit IgG NK-Zelle: FcγIII-Rezeptor Quervernetzung der FcγIII-Rezeptoren Todessignal Cytotoxische Granula: Effektorproteine (Perforin, Granzyme) Apoptose ADCC-Reaktion: NK-Zelle/IgG 4

5 5) Antiparasitäre Immunabwehr (Würmer) Mastzellen, eo Granulozyten (FcεR) und IgE Bindung von IgE-bedeckten Mastzellen und Eosinophilen an Parasiten-Oberfläche Ruhende Mastzelle aktivierte Mastzelle Aktivierung der Immunzellen: -Mastzellen: Ausschüttung von Mediatoren (Histamin) - Eosinophilen: Aktivierung der IgE-ADCC-Reaktion (eosinophile Granula) Formen der ADCC-Reaktion 1) IgG/NK-Zell-vermittelte virusinf. Zellen 2) IgE/Eosinophil-vermittelte Würmer Virusinf. Zielzelle Parasit Eosinophil IgE: Blut/EC-Flüssigkeiten: geringe Konzentrationen an freien IgE Mehrheit: an der Oberfläche von Mastzellen und Eosinophilen (Fcε-Rezeptoren) - Antiparasitäre Abwehr (z.b. Würmer) - Allergien AG-Kontakt Aktivierung der Immunzellen - Mastzellen: Histaminausschüttung - Eosinophilen: IgE-ADCC-Reaktion NK-Zelle Wechsel der Antikörperklasse (isotype switch) - B-Zell-Th2-Zell-Wechselwirkung - Th2 IL-4: IgG, IgE IL-5: IgA H-Kette-V H D H J H Segment assoziiert statt des CµCδ- Segmentes mit Cγ-, Cα-oder Cε- Gen Primäre/sekundäre IA Primäre Immunantwort: die erworbene Immunreaktion nach dem ersten Zusammentreffen mit einem AG Sekundäre Immunantwort: die erworbene Immunreaktion bei wiederholter Exposition mit demselben AG - schneller aktivierend - stärker wirkend Neue Isotypen, schellere Produktion, höhere Konzentr. 5

6 Immunologisches Gedächtnis Zirkulierende ruhende Ly: -naive Ly - Gedächtniszellen: inaktive Ly, die bzw. deren Vorläuferzellen bereits AG-Kontakt gehabt haben geprägte Ly Aktivierte B- und T-Zellen: sterben >> überleben und differenzieren zu langlebigen Gedächtniszellen Wiederholte Exposition mit demselben AG Aktivierung der Gedächtniszellen schnellere und wirksamere Beseitigung des AG Merkmal der erworbenen Immunität Entstehung: -Gegenwart des AG - antiapoptotisches Milieu (IL-2, B7 CD28) Hyperreaktivität: zur Aktivierung benötigte AG-Konzentration ist niedriger als bei naiven Ly Aktivierung - vollständige, zytokinsezernierende T-Effektorzellen - Plasmazellen: hochaffine und nicht-igm-ak Aufrechterhaltung: - sich wiederholende Stimuli mit dem spezifischen/kreuzreagierenden AG - B-T-Zell-Interaktionen Prüfung 1) Gültige Registrierung in ETR 2) Vorzeigen des Indexbuchs (mit allen Unterschriften) Keine Ausnahmen!! 6