Das Lymphatische System

Transkript

1 Das Lymphatische System ) Primäre lymphatische Organe Hauptorte der Lymphopoese Entwicklung und Reifung der Lymphozyten - Ausstattung der Lymphozyten mit Antigenrezeptoren - Lymphozyten lernen körpereigen - körperfremd zu unterscheiden ) Sekundäre lymphatische Organe = Orte der Berufsausübung der Lymphozyten Reaktion Lymphozyt - fremdes Antigen Reaktion Lymphozyt - Lymphozyt Reaktion Lymphozyt - Helferzelle (Makrophage, antigenpräsentierende Zelle)

2 1) Primäre (zentrale) lymphatische Organe 1.1. Knochenmark: Bildung von B- und T-Zellen, Reifung der B-Zellen 1.2. Thymus: Reifung der T-Zellen 2) Sekundäre (periphere) lymphatische Gewebe 2.1. Lymphknoten: Antwort auf Antigene aus Lymphe (aus Geweben) 2.2. Milz: Antwort auf Antigene aus Blut 2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT: Antwort auf Antigene, die Schleimhaut- Barrieren passieren 2.4. Immunsystem der Haut 2.5. Ansammlungen von Lymphozyten in fast allen Organen außer Gehirn 2.6. Knochenmark

3 Lymphozyten-Reifung

4 1.1. Knochenmark Hämatopoese während fetaler Entwicklung: - zuerst in Blutinseln - dann in Leber und Milz nach Geburt: - im Knochenmark flacher Knochen ab Pubertät: - im roten Mark von Sternum, Wirbelsäule, Beckenknochen, Rippen

5 1.1. Knochenmark füllt Raum zwischen Blutgefäßen als schwammartiges, retikuläres Skelett aus (retikuläre Zellen und Fasern) zwischen schwammartigem Skelett: hämatopoetische Zellen und Fettzellen

6 1.1. Knochenmark Hämatopoese alle Blutzellen stammen von gemeinsamer Stammzelle ab Stammzelle: Fähigkeit zur Selbsterneuerung + Differenzierung über Stammzelle + Mechanismus der Differenzierung wenig bekannt Differenzierung läuft über mehrere Zellgenerationen: Fähigkeit zur Selbsterneuerung nimmt mit Grad von Differenzierung ab Proliferation und Reifung der Vorläuferzellen durch Zytokine beeinflußt (colony-stimulating factors -CSF; von Stromazellen und Makrophagen gebildet)

7 1.1. Knochenmark Hämatopoiese aus pluripotenter Stammzelle: - lymphozytäre Vorläuferzellen ( B- und T-Zellen) - myeloische Vorläuferzellen: erythrozytäre ( Erythrozyten) megakaryozytäre ( Thrombozyten) granulozytäre ( Basophile, Eosinophile) monozytäre ( Monozyten, Makrophagen, Neutrophile)

8 1.1. Knochenmark nach Ausreifung Auswandern von: Erythrozyten Blutbahn Thrombozyten Blutbahn Granulozyten Blutbahn Gewebe Monozyten/Makrophagen Blutbahn Gewebe über sek. lymph. Gewebe Blut (Rezirkulation) Lymphozyten: B-Zelle Blut sek. lymph. Gewebe Blut T-Zelle Thymus Blut sek. lymph. Gew. Blut in Knochenmark: - verschiedenste Stammzellen (Vorläuferzellen) - reife B-Zellen - Antikörper produzierende Plasmazellen (im sek. lymph. Gew. entwickelt) - reife T-Zellen (in Thymus gereift) = wichtiges sekundäres lymphatisches Organ

9 1.2. Thymus zweilappiges Organ, unter Brustbein Lappen durch Bindegewebstrabekel in Läppchen unterteilt Läppchen: äußere Rindenschicht (Kortex): dichte Ansammlung von unreiferen Thymozyten (T-Zellen) innere Markzone (Medulla): weniger dichte Besiedlung von reiferen Thymozyten ganzen Thymus: nicht-lymphatische Epithelialzellen Makrophagen (aus Knochenmark) dendritische Zellen (aus Knochenmark) im Mark: spiralförmig angeordnete Strukturen von Epithelialzellen (Hassall-Körperchen) reiche vaskuläre Versorgung efferente lymphatische Gefäße

10 1.2. Thymus Reifung von Thymozyten Vorläuferzellen aus Blut in Kortex (vermutlich Chemotaxis) unreife Thymozyten wandern Richtung Medulla Kontakt mit Epithelzellen, Makrophagen, dendritischen Zellen: exprimieren MHC-Moleküle präsentieren MHC-Antigen-Komplex Differenzierung von T-Zellen auf Weg: Beginn von Expression von - Antigenrezeptoren - Oberflächenmarker lernen Unterschied körpereigen :: körperfremd - positive Selektion im Kortex: nur T-Zellen mit intermediärer Affinität zu MHC überleben - negative Selektion cortico-medulläre Junktionszone: T-Zellen, die Selbstmoleküle erkennen, sterben reife T-Zellen verlassen Thymus Blut oder Lymphe periphere Lymphgewebe Läppchen Kapsel Trabekel

11 2.1. Lymphknoten als biologische Filter in Verlauf der Lymphgefäße eingeschaltet Kontrolle der Lymphe auf Fremd-Antigene (Lymphe aus Epithelien, Geweben, Organen über Lymphknoten Ductus thoracicus V. subclavia Blut) im ganzen Körper größere Ansammlungen: Leistengegend (inguinal) Achselhöhlen (axillär) Halsbereich (zervikal) Bauchhöhle (mesenterial)

12 2.1. Lymphknoten Aufbau Bindegewebskapsel und Bindegewebssepten (Trabekel) umgeben Grundgerüst von retikulärem Bindegewebe - Kortex (B-Zell Areal) - Parakortex (T-Zell Areal) - Medulla (T-Zellen, B-Zellen, Plasmazellen, Makrophagen) arterielle und venöse Versorgung (Ein- und Austritt am Hilus) Lymphe (mit Antigenen und Lymphozyten) Eintritt über afferente Bahnen subkapsulären Sinus durch Kortex + Medulla Austritt über efferente Bahnen am Hilus Lymphozyten: aus Blut oder Lymphe

13 2.1. Lymphknoten Funktion im Parakortex: T-Zellen (v.a. Helfer-Zellen) + viele APC (dendritische Zellen) naive T-Zellen treffen auf fremdes Antigen Proliferation Blut im Kortex: primäre Follikel (kein Keimzentrum): ruhende B-Zellen sekundäre Follikel (Keimzentrum): große, aktivierte B-Zellen (aktiviert durch T-Helferzellen) + follikuläre dendritische Zellen (präsentieren Antigen) Selektion von antigenspezifischen B-Zellen Vermehrung der B-Zellen im Medulla: Makrophagen + dendritische Zellen + verstreute Lymphozyten Differenzierung der B-Zelle zu Antikörper-sezernierender Plasmazelle

14 2.2. Milz Aufbau in Blutstrom eingeschaltetes Kontroll- und Filtrationsorgan des Blutes (im oberen linken Quadranten des Abdomen) Bindegewebskapsel + Trabekel + retikuläres Bindegewebe - rote Pulpa (Abbau von Erythrozyten ) - weiße Pulpa (dichtes, lymphatisches Gewebe)

15 2.2. Milz von einer einzigen Arterie versorgt (tritt bei Hilus ein) Verzweigung in Zentralarterien Verästelung in kleine Arteriolen: - geschützt durch Trabekel - umgeben von periarteriolären lymph. Scheiden = PALS (T-Zell Areale, primäre+sekundäre Follikel) - um Scheiden: Marginalzone (Ring von Lymphozyten und Makrophagen) münden in Sinusoide: -in Marginalzone -in rote Pulpa (Erythrozyten, Makrophagen, dendritische Zellen, Plasmazellen) Sinusoide enden in Venolen Pulpavene Trabekelvene Milzvene

16 2.2. Milz Funktionen Antigene und Lymphozyten kommen über vaskuläre Sinusoide in Marginalzone spezialisierte Makrophagen präsentieren Antigene an Lymphozyten T-Helfer-Zellen unterstützen Aktivierung von B-Zellen aktivierte B-Zellen wandern in Keimzentren oder Rote Pulpa Reservoir für Blutplättchen, Erythrozyten, Granulozyten Abbau von alten Blutplättchen und Erythrozyten

17 2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT Verstreute Ansammlungen von nicht verkapseltem lymphatischem Gewebe Gastrointestinaltrakt assoziiert - GALT - Rachenmandel (Tonsilla pharyngea) - Gaumenmandel (Tonsilla palatina) - Peyersche Plaques in Lamina propria - Lymphfollikel in Schleimhaut von Appendix vermiformis Respirationstrakt assoziiert - BALT - Bronchien assoziiert Urogenitaltrakt

18 2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT Diffuse Aggregate oder organisierte Ansammlungen von Lymphozyten mit Keimzentren (sek. Follikel) Diffuse Akkumulation In Lamina Propria von Darmwand (Jejunum) In Bronchialwand (Lunge)

19 2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT Organisierte Lymphozyten-Ansammlungen In Tonsillen In Ileum: Peyersche Plaques (besonders geordnete Strukturen) Spezialisierte Epithelzellen = M-Zellen Aufnahme und Transport von Antigenen vor allem B-Zellen bilden großen, gewölbten, hochaktiven Follikel wenige T-Zellen zwischen Follikeln

20 Humorale Immunantwort in Schleimhäuten meist von IgA Antikörpern vermittelt - Sekretorische IgA - Transport durch Schleimhautmembranen - Verhindern Eintritt von infektiösen Mikroorganismen

21 Wanderung der Lymphozyten Naive Lymphozyten patrouillieren ständig durch periphere lymphatische Gewebe Knochenmark bzw Thymus über Blut periphere lymph. Gewebe (Eintritt ins Gewebe über spezialisierte postkapilläre Venolen) über Lymphe oder Milz zurück ins Blut

22 Postkapilläre Venolen = High endothelial venules (HEV) sehr dünne Blutgefäße mit hohem, zylindrischem Epithel (HEV) Stellen, an denen B- und T-Zellen Blut verlassen Bildung durch Ablauf von Immunantwort induziert durch Interferon-γ andere Lymphokine Lymphozyten

23 Postkapilläre Venolen = High endothelial venules (HEV) exprimieren spezielle Adhäsionsmoleküle Ig-Superfamilie: z.b. ICAM-1, ICAM-2, VCAM Selectinfamilie: z.b. E-Selectin, P-Selectin reife, zirkulierende Lymphozyten haben Rezeptoren, die an Adhäsionsmoleküle von HEV binden Rezeptoren-Liganden-Interaktion verschiedene Lymphozyten haben verschiedene Rezeptoren (Homingrezeptoren) Ansiedlung in unterschiedlichen Zielorganen

24 Postkapilläre Venolen = High endothelial venules (HEV) bei Passage durch HEV kollidieren Lymphozyten mit Wänden von HEV Homingrezeptoren binden an Liganden der Endothelzellen Festsetzen der Lymphozyten Lymphozyten dringen in Wand der HEV ein (Diapedesis, interzellulär) durch Basalmembran Gewebe

25 Infektion dendritische Zellen nehmen Antigen auf wandern durch afferente Lymphgefäße zu Lymphknoten in Lymphknoten: Dendriten präsentieren Antigen an Lymphozyten Antigen-spezifische Lymphozyten proliferieren und differenzieren zu Effektorzellen Verlassen von Lymphknoten durch efferente Lymphgefäße

26 Wanderung der Lymphozyten Wege der B-Zellen (schwarz) Knochenmark Blutkreislauf B-Zell Areal sek. lymph. Organ - kein Antigen sterben - Antigen Aktivierung differenzieren zu Plasma- bzw. Gedächtniszellen

27 lasmazellen: - zu ursprünglichem Ort von reifer Zelle - sezernieren Antikörper - sterben edächtniszelle: bilden Keimzentrum (prim. sek. Follikel) bald Verlassen von Zentrum - in Lymphe Blut - direkt ins Blut (aus Milz) Zirkulieren im Blut Verlassen Blut in lymphatischen Geweben über HEV innerhalb von lymph. Organ zu B-Zell Zone - Antigen Aktivierung - kein Antigen wieder Runden in Lymphe bzw. Blut

28 Wanderung der Lymphozyten Wege der T-Zelle (rot) nochenmark Blut Chemotaxis zu Thymus (Reifung) Verlassen von Thymus über Thymusvenolen Blut in lymphatischen Organen: Verlassen Blut über HEV zu T-Zell Zone - kein Antigen -> Absterben - Antigen Umwandeln in Effektor- bzw. Gedächtniszellen Blut

29 Effektorzellen: Gedächtniszellen: - Reaktion auf chemische Signale - Verlassen Blut an Stellen von Infektionen - erfüllen Funktion sterben ab - verlassen Blut über HEV in lymph. Gewebe - Rezirkulieren bis Treffen auf Antigen