Immunzellen

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Zelluläre Bestandteile des Immunsystems und ihre Funktionen

Antigen-präsentierende Zellen (APCs)

Antigen-präsentierende Zellen sind eine Art Ausweisstelle des Immunsystems. Sie nehmen Antigene, also fremde oder gefährliche Substanzen, von außen auf, verarbeiten diese und stellen sie dann auf ihrer Oberfläche aus.

Antigenpräsentierende Zellen (APCs).1

Dies tun sie mithilfe von MHC-Klasse-II-Molekülen.

Es gibt verschiedene Typen von APCs, darunter:

  • Dendritische Zellen: Diese sind wirklich effektiv darin, naive T-Helferzellen zu aktivieren. Sie können Antigene, die sie irgendwo im Körper aufschnappen, zu den lymphatischen Organen transportieren, wo die T-Zellen warten.
  • Makrophagen: Diese „großen Fresser“ nehmen Pathogene auf und verdauen sie. Sie sind besonders effektiv darin, Antigene bereits aktivierten T-Zellen im Gewebe zu präsentieren.
  • B-Lymphozyten: Auch sie können Antigene präsentieren, besonders wenn sie zuvor durch ein spezifisches Antigen aktiviert wurden.

B-Lymphozyten und die humorale Immunantwort

B-Lymphozyten sind spezialisiert auf die Produktion von Antikörpern, und das tun sie als Reaktion auf Antigene, die sie durch ihre B-Zell-Rezeptoren erkennen. Wenn sie aktiviert werden, vor allem durch die Hilfe von T-Helferzellen, differenzieren einige B-Lymphozyten zu Plasmazellen. Diese B-Zellen sind echte Antikörper-Fabriken, die für die Produktion von Immunglobulinen zuständig sind; dabei spielen insbesondere IgG-Antikörper eine große Rolle in der neutralisierenden Antwort auf Infektionen.

Besonders wichtig für das IMPP

Das IMPP fragt gerne nach der Rolle von B-Lymphozyten bei der Produktion von Antikörpern und deren Wichtigkeit in der humoralen Immunantwort.

T-Lymphozyten und ihre Rolle in der adaptiven Immunantwort

T-Lymphozyten sind die strategischen Kämpfer in der adaptiven Immunantwort. Sie erkennen spezifische Antigene durch Bindung mit ihren T-Zell-Rezeptoren an MHC-Peptid-Komplexe. Es gibt zwei Haupttypen:

  • T-Helferzellen (CD4+): Diese sind entscheidend für die Aktivierung anderer Immunzellen wie B-Lymphozyten und Makrophagen. Sie erkennen Antigene in Verbindung mit MHC-Klasse-II-Molekülen auf APCs.
  • Cytotoxische T-Zellen (CD8+): Diese sind die “Killerzellen” des Immunsystems. Sie erkennen infizierte Zellen und Tumorzellen durch MHC-Klasse-I-Präsentation und sind dafür verantwortlich, diese schädlichen Zellen zu zerstören.

NK-Zellen und ihre Rolle im angeborenen Immunsystem

Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) sind Teil des angeborenen Immunsystems. Sie sind darauf spezialisiert, infizierte oder entartete Zellen zu erkennen und zu eliminieren, und das ganz ohne vorherige Sensibilisierung gegen spezifische Antigene. Ihre Fähigkeit, Zielzellen zu erkennen, begründet sich hauptsächlich darauf, ob diese Zellen eine verminderte MHC-Klasse-I-Expression zeigen.

NK-Zellen sind also für das Erkennen und die sofortige Reaktion auf “anomal erscheinende” Zellen im Körper verantwortlich und bieten eine schnelle erste Verteidigungslinie.

Schlüsselinteraktionen

Abschließend ist es wichtig zu verstehen, dass alle diese Zelltypen nicht isoliert agieren. Sie befinden sich in einem ständigen Dialog, um eine koordinierte Immunantwort zu gewährleisten. Die Interaktionen zwischen B- und T-Lymphozyten oder zwischen APCs und T-Zellen sind grundlegend für eine effektive Immunantwort gegen Infektionen. Sowohl die somatische Rekombination von Antigen-Rezeptoren bei T- und B-Lymphozyten als auch die Abstimmung ihrer Aktivitäten sind essentiell für die Diversität und Effektivität der Immunantwort.

Zusammenfassung

  • Antigen-präsentierende Zellen (APCs) dienen dazu, Antigene aufzunehmen, zu verarbeiten und mittels MHC-Klasse-II-Molekülen T-Zellen zu präsentieren. Typen wie Dendritische Zellen, Makrophagen und B-Lymphozyten spielen dabei spezifische Rollen.
  • B-Lymphozyten sind wesentlich für die humorale Immunantwort durch ihre Fähigkeit, Antikörper zu produzieren. Besonders nach Aktivierung durch T-Helferzellen differenzieren sie zu Plasmazellen, die Immunglobuline, wie IgG-Antikörper, herstellen.
  • T-Lymphozyten sind Schlüsselakteure in der adaptiven Immunantwort, wobei T-Helferzellen (CD4+) andere Immunzellen aktivieren und cytotoxische T-Zellen (CD8+) infizierte oder schädliche Zellen zerstören.
  • Natürliche Killerzellen (NK-Zellen), Teil des angeborenen Immunsystems, erkennen und eliminieren infizierte oder entartete Zellen durch das Erkennen einer verminderten MHC-Klasse-I-Expression.
  • Die effektive Immunantwort basiert auf der kontinuierlichen Kommunikation und Interaktion zwischen verschiedenen Immunzellen wie APCs, T-Lymphozyten und B-Lymphozyten, wobei ihr koordiniertes Zusammenspiel für den Schutz gegen Infektionen entscheidend ist.
  • Zukünftige Lernelemente und interaktive Visualisierungen auf der Website sollen das Verständnis komplexer Immunvorgänge durch Diagramme und praxisnahe Infektionsszenarien verstärken.

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Footnotes

  1. Credits Antigenpräsentierende Zellen (APCs). Grafik: user:Sjef, Antigen presentation, CC BY-SA 3.0↩︎