Y Y. Natürliche (Angeborene) Immunität. Spezifische (erworbene) Immunität. Bakterien. Lymphozyt. T-Lymphozyten. EPITHELIALE Barriere PHAGOZYTEN
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1 Natürliche (Angeborene) Immunität Bakterien Spezifische (erworbene) Immunität B-Lymphozyten EPITHELIALE Barriere Knochenmark Y Y Y Y Y PHAGOZYTEN Stammzelle kleiner Lymphoblasten Effektor- Lymphozyt mechanismen KOMPLEMENT Thymus U I U I U I U I U I U I NK Zellen T-Lymphozyten
2 HUMORALE ZELLULÄRE IMMUNITÄT Erreger reagierende Lymphozyten Effektor mechanismus Funktion vermittelt durch extrazelluläre phagozytierte intrazelluläre Y Y Y U I U I B-Zelle Helfer-T-Zelle Cytotoxische T-Zelle Y Y Y Hemmung der Infektion und Eliminierung der extrazellulären Erreger U I U I U I U I Aktivierung von Makrophagen phagozytierte Erreger zu töten U I U I U I U I M U I Töten der infizierten Zellen und Eliminierung von Infektionsreservoirs Antikörper Zellen Zellen U I
3 Eigenschaften der spezifischen/erworbenen Immunantwort Spezifität: Fähigkeit verschiedene Antigene zu erkennen und zu reagieren Gedächtnis: verstärkte Immunantwort bei wiederholter oder persistierender Infektion Spezialisierung: Reaktion auf verschiedene Erreger wird optimiert für die Verteidigung gegen diese Erreger Nicht-Reaktivität gegen Selbstantigene: verhindert schädliche Immunreaktionen gegen körpereigene Zellen und Gewebe
4 Spezifität und Gedächtnis B Menu F
5 Phasen der spezifischen/erworbenen Immunantwort Erkennungsphase: Antigene binden an Rezeptoren der naiven Lymphozyten (BCR, TCR) Aktivierungsphase: Zwei Signale notwendig klonale Expansion der antigenspezifischen Lymphozyten Differenzierung zu Effektorzellen oder Gedächtniszellen Effektorphase: Effektorzellen erfüllen ihre Aufgabe (Antikörper-, Zytokinproduktion, Lyse)
6
7 TCR - BCR CD3, ζ-proteine Nicht sezerniert Keine somat. Hypermutation Lineare Epitope Igα, Igβ sezerniertes Ig Somatische Hypermutation (CD1, CD2, CD3) Isotypenwechsel Konformationsepitope
8 T/B Lymphozyten Die einzigen Zellen mit spezifischen Rezeptoren für Antigene Zwei Signale für Aktivierung notwendig: 1. Ag-Rezeptor 2. Kostimulatorische Moleküle Ausbildung von Gedächtnis Unterschiede Abwehr: B-Zellen gegen extrazelluläre Antigene T-Zellen: extra- und intrazelluläre Antigene Antigenerkennung: B-Zellen: natives Antigen T-Zellen: Peptide T-Zellen sind abhängig von Ag-Präsentation und T-Zell-Rezeptor wird nicht sezerniert MHC-restringiert
9 Naiv Effektor Gedächtnis Antigen-Rezeptor Ja B Zelle: reduziert Ja T Zelle: ja Lebensspanne Monate Tage Jahre Effektorfunktion keine B Zelle: Ak keine TH-Zelle: Zytokine CTLs: Zytolyse Spezielle Charakteristika B Zelle Affinität von Ig gering variabel hoch Isotyp IgM, IgD IgM, IgG, IgA, IgE verschieden T Zelle Migration Lymphknoten periphere Gewebe Lymphknote periphere Gewebe
10 B Lymphozyten Bursa fabricii (Vögel), bone marrow Blut: 5-20% CD Marker: CD19, CD20, CD22 Rezeptor: Membranform der Antikörper Effektorfunktion: Antikörperproduktion, spezialisierte Form: Plasmazelle IgM, IgG, IgD, IgA, IgE
11 B Lymphozyten-Reifung Knochenmark Y Y Y Y Peripherie Y Y Y Reifegrad Stammzelle Pre-B-Zelle Unreife B-Zelle Reife (naive) B-Zelle aktivierte B-Zelle Ig-sezernierende B-Zelle Ag-unabhängig Ag-abhängig Muster der Ig Produktion keines µ kette im Zytoplasma Membran- IgM Membran- IgM, IgD Geringe Menge Sezerniertes Ig, Isotypenwechsel Affinitätsreifung große Menge sezerniertes Ig Geringe Menge membrangeb. Ig
12 B-Zellrezeptor Komplex Leichte Kette V L V H Schwere Kette CH1 C L Antigenbindungsstelle C H2 C H3 C H4 B Menu F
13 Aktivierung von B-Zellen Signal 1 = Bindung des Antigens durch den B-Zellrezeptor Antigene: Proteine, Nukleinsäuren, Polysaccharide, Lipide MHC TCR B U I T Y CD40 CD40L Signal 1 CR2 Signal 2 Signal 2 Thymus-unabhängige Aktivierung: produziert oder induziert durch Antigen repetitive Epitope Kreuzvernetzung von Membran-Ig CR2 Rezeptor (CD21) bindet Cd3 Thymus-abhängige Aktivierung: CD40-CD40L
14 Effektorfunktionen Neutralisierung von Toxinen, Viren Aktivierung von Komplement: IgM, IgG Opsonisierung: IgG Erleichterung der Phagozytose über Fcγ Rezeptoren ADCC: Antikörper-abhängige-zellvermittelte-Zytotoxizität durch IgG, IgE, IgA FcγRIII (CD16) Schleimhautimmunität: IgA Neonatale Immunität: NUR IgG durch Plazenta transportiert!
15 T Lymphozyten Thymus Blut: 55-85% CD Marker: CD3, CD4, CD8 Rezeptor: membrangebundener TCR CD4 + T-Helferzellen CD8 + zytotoxische T-Zellen Effektorfunktion: Zytokinproduktion Zytotoxizität Suppression der Immunantwort
16
17 T-Zellrezeptor Komplex B Menu F
18 Aktivierung von T-Zellen Signal 1 = Bindung des Antigens an den T-Zellrezeptor im Zusammenspiel mit MHC-Molekülen = MHC Restriktion Antigene: Peptide = Proteinfragmente T TCR U I MHC APC CD28 CD80 Signal 2 = kostimulatorisches Signal T-Zelle CD28 / CTLA-4 CD2 LFA-1 APC B7.1 (CD80) / B7.2 (CD86) LFA-1 ICAM-1
19 MHC-Restriktion T-Zelle T-Zelle T-Zelle TCR TCR TCR MHC a MHC b MHC a APZ Erkennung APZ Keine Erkennung APZ Keine Erkennung
20 T Lymphozyten T-Helferzellen CD3 + CD % im Blut MHC ΙΙ restr. Unterteilung in Untergruppen: Th0, Th1, Th2, Th3 Zytotoxische T-Zellen CD3 + CD % im Blut MHC Ι restr. CTL Tc1, Tc2 Suppressorzellen Suppressorzellen
21 Effektorfunktionen von CD4 + T-Zellen
22 Effektorfunktionen von CD8 + T-Zellen Cytotoxische T-Zelle (CTL) Zielzell-Lyse (Perforin, Granzyme) Induktion der Apoptose (Fas-FasL) Virenabwehr, Tumorüberwachung, Transplantat- Abstossung
23 Antigen Internalisierung APZ Prozessierung MHC Präsentation TCR T
24 Typen antigenpräsentierender Zellen Professionelle APZ Dendritische Zellen (Milz, Lymphknoten) Langerhans-Zellen (Epidermis) B-Lymphozyten Monozyten/Macrophagen Endothelzellen T Lymphozyten
25 CD-Moleküle: clusters of differentiation Monoklonale Antikörper gegen Proteine von Zelloberflächen zur Differenzierung von Lymphozyten. Internationale work-shops einheitliches Bezeichnungsschema CD wird als Nomenklatur für die Oberflächenmoleküle (Antigene oder Marke verwendet. - definieren Zellpopulationen (CD3, CD19) - definieren Aktivierungs/Differenzierungsgrad einer Zelle (CD25, CD45R CD45RO) Anwendung: spezifische Veränderungen von Lymphozyten-Subsets Diagnostik: Lymphome, angeborene Immundefekte, Infektionen mit Herpes-Viren (EBV, CMV) Monitoring von Krankheitsverläufen: HIV-Infektion, Immunsuppression nach Organtransplantation, Lymphomtherapie
26 CD4 1 Kette Funktion: Akzessorisches Molekül der Antigen-Erkennung (Bindung an MHC Klasse II) Rezeptor für HIV Vorkommen: unreife T Zellen im Thymus ca. 2 / 3 peripherer T Zellen (CD8 - ) Monozyten, Makrophagen nicht lineage-restringiert
27 CD8 2 Ketten Funktion: Akzessorisches Molekül der Antigen-Erkennung (Bindung an MHC Klasse I) Vorkommen: unreife T Zellen im Thymus ca. 1 / 3 peripherer T Zellen (CD4 - ) CD8α auf NK Zellen teilweise nicht lineage-restringiert
28 CD14 1 Kette, GPI-gekoppelt Funktion: Bindet den Komplexes von Lipopolysaccharid (LPS) und LPS-Bindendem Protein (LBP) Vorkommen: Monozyten, Makrophagen, Granulozyten, myeloische Vorläufer, B Zellen nicht lineage-restringiert
29 CD16 transmembrane Form (nicht-kovalent mit FcεRIγ- oder TCRζ-Kette assoziiert) GPI-gekoppelte Form (2 Gene) Funktion: niedrig-affiner Rezeptor für komplexiertes IgG (FcγR ΙΙΙ) Vorkommen: Monozyten, Makrophagen, NK Zellen (transmembran) Neutrophile Granulozyten (GPI) nicht lineage-restringiert
30 CD19 1 Kette Funktion: Regulation der B Zellproliferation, signaltransduzierender Komplex mit anderen Molekülen Vorkommen: alle B Zellen und deren Vorläufer nicht auf Plasma Zellen lineage-restringiert
31 α-kette des IL-2 Rezeptors β-kette ist CD122 Funktion: Rezeptor für Interleukin-2 CD25 Vorkommen: aktivierte T Zellen, B-Zellen, Monozyten α-kette auch im Thymus, β-kette auch auf NK Zellen, ruhenden T-Zellen Aktivierungsmarker, nicht lineage-restringiert
32 CD34 1 Kette Funktion: Zell-Zell-Adhäsion Hemmung der hämatopoetischen Differenzierung? Vorkommen: hämatopoetische Vorläuferzellen Endothelzellen nicht lineage-restringiert
33 1 Kette, verschiedene Isoformen durch alternatives Splicing (RA, RB, RC, RO) Funktion: Signaltransduktion durch den T Zell Rezeptor CD45 Vorkommen: alle Zellen hämatopoetischen Ursprungs ausser Erythrozyten nicht lineage-restringiert
34 CD56 1 Kette, Isoformen des Neuronal Adhesion Molecules (NCAM) Funktion: Adhäsion und Differenzierung (Nervengewebe) unklar auf T und NK Zellen Vorkommen: NK Zellen zytotoxische T-Zellen Nervengewebe nicht lineage-restringiert
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