Movie dendritic cell migration_iv_8_2. Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten. lymphatische Organe

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1 Komponenten und Aufbau des Immunsystems Initiation von Immunantworten lymphatische Organe Erkennungsmechanismen Lymphozytenentwicklung Entstehung und Verlauf adaptiver Immunantworten T-Zellen gelangen über Venolen mit hohem Endothel in den Cortex der Lymphknoten T-Zellen, die nicht auf ihr spezifisches Antigen treffen, verlassen den Lymphknoten über die Lymphbahnen Naive T-Zellen treffen während ihrer Wanderung durch die peripheren Lymphorgane auf Antigene T-Zellen überprüfen, welche Antigene die Makrophagen und dendritische Zellen präsentieren T-Zellen, die auf ihr spezifisches Antigen treffen, proliferieren und entwickeln sich zu Effektorzellen Movie dendritic cell migration_iv_8_2 1

2 Vorübergehende Verbindungen zwischen T-Zellen und antigenpräsentierenden Zellen werden durch eine spezifische Antikenerkennung stabilisiert T-Zellen binden zuerst über LFA- 1:ICAM die anschließende Bindung der T- Zell-Rezeptoren bewirkt ein Signal an LFA-1 durch eine Konformationsänderung von LFA-1 erhöht sich die Affinität und verlängert sich der Kontakt zwischen den Zellen Die Aktivierung naiver T-Zellen erfordert zwei voneinander unabhängige Signale Spezifisches Signal und Costimulator Auf antigenpräsentierenden Zellen werden als costimulierende Signale vor allem B7-Moleküle exprimiert, die an das T-Zell-Protein CD28 binden 2

3 durch Quervernetzung von CD28 wird bei der Aktivierung naiver T-Zellen ein costimmulierendes Signal ausgesandt und die Expression von CTLA-4(CD152 ausgelöst) Die T-Zell-Aktivierung über den T-Zell-Rezeptor und CD28 führt zu einer erhöhten Expression von CTLA-4, einem inhibitorischen Rezeptor für B7-Moleküle CTLA-4 bindet stärker als CD28 an B7 (CD80 oder CD86) und übermittelt aktivierten T- Zellen inhibitorische Signale naive T-Zelle wird durch virusinfizierte dendritische Zelle stimuliert T-Zelle erkennt dasselbe Antigen auf einer infizierten Epithelzelle aktivierte T-Zelle tötet infizierte Epithelzelle Die Bedingung, dass dieselbe Zelle sowohl das antigenspezifische als auch das costimulierende Signal aussenden muss, spielt eine wesentliche Rolle bei der Vermeidung von Immunreaktionen gegen körpereigene Antigene naive T-Zelle erkennt körpereigenes Antigen auf einer Epithelzelle antigenspezifisches Signal allein löst eine Anergie aus T-Zelle reagiert nicht auf körpereigenes Antigen auf APC 3

4 Langerhans-Zellen können Antigene in der Haut aufnehmen, zu lymphatischen Organen wandern und dort T-Zellen das Antigen präsentieren Langerhans-Zellen in der Haut nehmen ein Antigen auf Langerhans-Zellen in der Haut verlassen die Haut und dringen in das lymphatische System ein Mikrobielle Substanzen können bei Makrophagen eine costimulierende Aktivität auslösen Proteinantigen, das nicht zu einem Bakterium gehört Bakterien Bakterielle und nichtbakterielle Proteine nicht stimulierte Makrophagen senden kein costimulierendes Signal an T- Zellen, die nichtbakterielle Antigene erkennen Bakterien stimulieren Makrophagen, ein costimulierendes Signal an T-Zellen zu senden, die bakterielle Antigene erkennen Bakterien regen Makroohagen an, ein costimulierenden Signal an T-Zellen auszusenden, die nichtbakterielle Antigene erkennen anergische T-Zellen Proliferation und Differenzierung von T-Zellen, die für ein bakterielles Protein spezifisch sind Proliferation und Differenzierung von T- Zellen, die für ein nichtbakterielles Protein spezifisch sind B-Zellen können mithilfe ihres Immunglobulinrezeptors T-Zellen sehr effizient spezifische Antigene präsentieren antigenspezifische B-Zelle bindet an ein Antigen durch rezeptorvermittelte Endocytose wird ein spezifisches Antigen effizient aufgenommen zahlreiche spezifische Antigenfragmente werden präsentiert 4

5 Die Eigenschaften verschiedener antigenpräsentierender Zellen +++ Makropinocytose und Phagocytose durch dendritische Gewebezellen; Virusinfektion Phagocytose +++ antigenspezifischer Rezeptor (Ig) ++++ auf dendritische Gewebezellen gering; auf dendritische Zellen in Lymphgeweben stark konstitutiv durch reife, nicht phagocytierende, lymphatische dendritische Zellen ++++ durch Bakterien und Cytokine induzierbar; -bis +++ induzierbar; -bis +++ Konstitutive Zunahme bei Aktivierung; +++ bis ++++ induzierbar; - bis +++ Peptide, virale Antigene, Allergene partikuläre Antigene, intra- und extrazelluläre Pathogene lösliche Antigene, Toxine, Viren lymphatisches Gewebe, Bindegewebe, Epithelien lymphatisches Gewebe, Bindegewebe, Körperhölen Lymphatisches Gewebe, Blut in der Peripherie Aktivierte T Zellen produzieren und reagieren auf IL-2 Wenn Antigene ohne Co-stimulierung erkannt werden, kommt es zu einer T-Zell-Toleranz gegen Antigene, die auf Gewebezellen exprimiert werden nur Signal vom Costimulator nur spezifisches Signal keine Auswirkung auf T-Zelle Inaktiviert T-Zelle (Anergie) 5

6 Bewaffnete T-Effektorzellen können auf ihre Zielzellen ohne Costimulation reagieren Stimulation einer naiven T-Zelle proliferierende T-Zelle aktive T-Effektorzelle töten virusinfizierte Zielzellen Die Rolle von T-Effektorzellen bei der zellulären und humoralen Immunreaktion gegen verschiedene Krankheitserreger zellvermittelte Immunität humolare Immunität Typische Krankheitserreger Vacciniavirus, Influenzavirus, Tollwutvirus, Listeria Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium leprae Leishmania donovani Pneumocystis carinii Clostridium tetani Staphylococcus aureus Streptococcus pneumoniae Poliovirus Pneumocystis carinii Lokalisation Cytosol Vesikel von Makrophagen extrazelluläre Flüssigkeit T-Effektorzelle cytotoxische CD8-T-Zelle T H 1-Zelle T H 2/T H 1--Zelle Antigenerkennung Peptid: MHC-Klasse-I auf infizierter Zelle Peptid: MHC-Klasse-II auf infiziertem Makrophagen Peptid: MHC-Klasse-II auf antigenspezifischer B-Zelle Wirkungsweise des Effektors Abtöten der infizierten Zelle Aktivierung infizierter Makrophagen Aktivierung spezifischer B-Zellen zur Synthese von Antikörpern Die Aktivierungsstadien von CD4-T-Zellen Naive CD4-T-Zelle (nicht festgelegt) proliferierende T-Zelle unreife T-Effektorzelle (T H 0) aktiviert Makrophagen; veranlasst B-Zellen, opsonisierende Antikörper herzustellen aktiviert B-Zellen, Neutralisierende Antikörper herzustellen; wirkt sich auf unterschiedliche Weise auf Makrophagen aus 6

7 Es gibt Gruppen von T- Effektorzellen, die auf Arten von Krankheitserregern spezialisiert sind Die drei wichtigsten Arten bewaffneter T-Effektorzellen synthetisieren verschiedene Effektormoleküle Movie T cell killing IV_8_1 7

8 Functions of CD4 T cells B cell help/antibody production Stimulation of macrophages/enhace microbicial activity Recruitment of neutrophils/eosinophils/basophils to sites of infection.. mediated by cytokines IFNγ IL-4 TH1 TH2 intra-cellular pathogens extra-cellular pathogens IL-23 TH17 T Zellen IFNγ IL-4 TH1 TH2 IL12p40 Mutanten sind resistent im EAE Modell aber IFNγ Mutanten sind empfindlich im EAE Modell 8

9 Copyright 2008 American Society of Hematology. Copyright restrictions may apply. 9

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