Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten. lymphatische Organe. Erkennungsmechanismen. Lymphozytenentwicklung

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1 Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten lymphatische Organe Erkennungsmechanismen Lymphozytenentwicklung Entstehung und Verlauf adaptiver Immunantworten 142

2 Basale Aufgabe eines Immunsystems kontrolliert Selbst Immunsystem zerstört Fremd Wie unterscheidet das Immunsystem Freund und Feind? 143

3 Ignoranz angeborenes Immunsystem PRR - PAMP Muster Selbst PRR: genetisch festgelegt. Selektion im Laufe der Evolution. Fremd 144

4 Ignoranz angeborenes Immunsystem PRR - PAMP Muster Selbst Fremd Selektion adaptives Immunsystem potentiell alles 145

5 Ignoranz angeborenes Immunsystem PRR - PAMP Muster Selbst Antigenrezeptoren: ZUFÄLLIGE somatische Rekombination. Fremd Selektion adaptives Immunsystem potentiell alles 146

6 Ignoranz angeborenes Immunsystem PRR - PAMP Muster Selbst Antigenrezeptoren: ZUFÄLLIGE somatische Rekombination. Erkennung jeglicher Form von Antigen. Fremd Genetisch festgelegte Ignoranz ist keine Option. Selektion adaptives Immunsystem potentiell alles 147

7 - Autoimmunität - der Preis des adaptiven Immunsystems 148

8 B- und T-Zell-Entwicklung 1. Positive Selektion: Selektion funktioneller Antigen- Rezeptoren (erfolgreiche Rekombination in frame ) 2. Negative Selektion: Eliminierung von Klonen mit autoreaktivem Antigen-Rezeptor 149

9 B-Zell-Entwicklung 150

10 Die frühen Stadien der B-Zell-Entwicklung sind von den Stromazellen des Knochenmarks abhängig Stammzelle / frühe lymphatische Zelle frühe Pro-B-Zelle späte Pro-B-Zelle Prä-B-Zelle unreife B-Zelle Stromazelle im Knochenmark 151

11 Die Korrelation von Stadien der B-Zell-Entwicklung mit der Umordnung der Immunglobulingensegmente und der Expression von Zelloberflächenproteinen Stammzelle frühe Pro- B-Zelle späte Pro- B-Zelle große B- Zelle kleine B- Zelle unreife B- Zelle Umordnung 152

12 Die Korrelation von Stadien der B-Zell-Entwicklung mit der Umordnung der Immunglobulingensegmente und der Expression von Zelloberflächenproteinen Stammzelle frühe Pro- B-Zelle späte Pro- B-Zelle große B- Zelle kleine B- Zelle unreife B- Zelle Umordnung + Selektion: schwere Kette 153

13 Avidität: hoch Zentrale Toleranz - B-Zellen Avidität: gering Avidität: gering 154

14 T-Zell-Entwicklung 155

15 50 Jahre Thymus JFAP Miller, The Lancet 156

16 Der zelluläre Aufbau des menschlichen Thymus Kapsel corticale Epithelzelle Cortex Medulla Trabekel subkapsuläres Epithel Corticomedulläre Grenze Hassall- Körperchen Thymocyt (aus dem Knochenmark) medulläre Epithelzelle dendritische Zelle (aus dem Knochenmark) Makrophage (aus dem Knochenmark) 157

17 Die epithelialen Zellen des Thymus bilden ein Netzwerk, das die sich entwickelnden Thymocyten umgibt 158

18 FACS erlaubt es einzelne Zellen anhand ihrer Oberflächenentigene zu erkennen und zu sortieren 159

19 Der Thymus ist von entscheidender Bedeutung für das Heranreifen von T-Zellen aus Knochenmarksvorläufern Lymphocytendefekt Stammzellen aus dem Knochenmark Thymusdefekt Thymustransplantat Rudimentärer Thymus transplantierte Zellen besiedeln den normalen Thymus normale Zelle besiedeln den transplantierten Thymus Analyse von Milzzellen Analyse von Milzzellen Zellzahl vor dem Transplantat nach dem Transplantat Zellzahl vor dem Transplantat nach dem Transplantat Nicht- T-Zellen T-Zellen Nicht- T-Zellen T-Zellen 160

20 Die Korrelation von Entwicklungsstadien der α:β T-Zellen mit der Umordnung der T-Zell-Rezeptor-Gene und der Expression von Zelloberflächenproteinen doppelt negativ doppelt positiv einfach positiv Umordnung 161

21 Die Korrelation von Entwicklungsstadien der α:β T-Zellen mit der Umordnung der T-Zell-Rezeptor-Gene und der Expression von Zelloberflächenproteinen doppelt negativ doppelt positiv einfach positiv Umordnung + Selektion: β-kette ( β-kette-selektion ) 162

22 MHC-Restriktion, Figure 7-28 Michael part Bevan 1 of bestrahlter Empfänger des MHC-Typs a bestrahlter Empfänger des MHC-Typs b 163

23 MHC-Restriktion, Michael Bevan 1977 Messung der Reaktion immunisierter F 1 -T-Zellen auf das Antigen, das von APCs des MHC- Typs a und b präsentiert wird T-Zellen reagieren auf ein Antigen, das von APCs des MHC-Types a präsentiert wird T-Zellen reagieren auf ein Antigen, das von APCs des MHC-Types b präsentiert wird 164

24 Figure

25 Positive Selektion im Thymuscortex normale Expression von MHC-Klasse-II-Molekülen Mutante ohne MHC-Klasse-II- Molekülen Mutante, deren MHC-Klasse- II-Transgen nur im Thymusepithel exprimiert wird Mutante, in der ein MHC- Klasse-II-Transgen exprimiert wird, das nicht mit CD4 interagieren kann CD8- und CD4-Zellen reifen heran nur CD8-Zellen reifen heran CD8- und CD4-Zellen reifen heran nur CD8-Zellen reifen heran Bare lymphocyte syndrome II/Klasse II Defizienz: Rezessive Erkrankung, in der die Expression von MHCII aufgrund von Transkriptionsfaktor-Defekten unterbleibt. Sehr wenige CD4 T Zellen in den Patienten 166

26 Negative Selektion - der HY-TCR Alle T-Zellen spezifisch für H. von Boehmer,

27 Die anderen Zellen im Thymus mtec 168

28 Wie findet der Thymozyt das Selbst? Promiskuitive Genexpression in mtec durch AIRE 169

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