Lymphat. Organe

Das Lymphatische System

1) Primäre lymphatische OrganeHauptorte der LymphopoeseEntwicklung und Reifung der Lymphozyten

- Ausstattung der Lymphozyten mit Antigenrezeptoren

- Lymphozyten lernen körpereigen - körperfremd zu unterscheiden

2) Sekundäre lymphatische Organe= Orte der ‚Berufsausübung‘ der Lymphozyten

• Reaktion Lymphozyt - fremdes Antigen• Reaktion Lymphozyt - Lymphozyt• Reaktion Lymphozyt - Helferzelle

(Makrophage, antigenpräsentierende Zelle)

1) Primäre (zentrale) lymphatische Organe1.1. Knochenmark: Bildung von B- und T-Zellen,

Reifung der B-Zellen1.2. Thymus: Reifung der T-Zellen

2) Sekundäre (periphere) lymphatische Gewebe2.1. 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 Gehirn2.6. Knochenmark

Lymphozyten-Reifung

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

1.1. Knochenmark

• füllt Raum zwischen Blutgefäßen als schwammartiges, retikuläres Skelett aus (retikuläre Zellen und Fasern)

• zwischen schwammartigem Skelett: hämatopoetische Zellen und Fettzellen

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)

1.1. KnochenmarkHämatopoiese

aus pluripotenter Stammzelle:- lymphozytäre Vorläuferzellen (→ B- und T-Zellen)- myeloische Vorläuferzellen:

erythrozytäre (→ Erythrozyten)megakaryozytäre (→Thrombozyten) granulozytäre (→ Basophile, Eosinophile)monozytäre (→ Monozyten, Makrophagen, Neutrophile)

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

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

1.2. ThymusReifung 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

LäppchenKapselTrabekel

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)

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

2.1. LymphknotenFunktion

• 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

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)

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

2.2. Milz

Funktionen

• Antigene und Lymphozyten kommen über vaskuläre Sinusoidein 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

2.3. Mukosa-assoziiertes Gewebe - MALT

Verstreute Ansammlungen von nicht verkapseltem lymphatischem Gewebe

2.3.1. Gastrointestinaltrakt assoziiert - GALT- Rachenmandel (Tonsilla pharyngea)- Gaumenmandel (Tonsilla palatina)- Peyersche Plaques in Lamina propria- Lymphfollikel in Schleimhaut von Appendix vermiformis

2.3.2. Respirationstrakt assoziiert - BALT - Bronchien assoziiert

2.3.3. Urogenitaltrakt


Diffuse Aggregate oder organisierte Ansammlungen von Lymphozyten mit Keimzentren (sek. Follikel)

Diffuse Akkumulation

In Lamina Propria von Darmwand(Jejunum)

In Bronchialwand (Lunge)


Organisierte Lymphozyten-Ansammlungen

In Tonsillen

In Ileum: Peyersche Plaques (besonders geordnete Strukturen)

- Spezialisierte Epithelzellen = M-ZellenAufnahme und Transport von Antigenen

- vor allem B-Zellen → bilden großen, gewölbten, hochaktiven Follikel- wenige T-Zellen zwischen Follikeln

Humorale Immunantwort in Schleimhäuten meist von IgA Antikörpern vermittelt

- Sekretorische IgA

- Transport durch Schleimhautmembranen

- Verhindern Eintritt von infektiösen Mikroorganismen

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

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


• exprimieren spezielle AdhäsionsmoleküleIg-Superfamilie: z.B. ICAM-1, ICAM-2, VCAMSelectinfamilie: 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


bei Passage durch HEV kollidieren Lymphozyten mit Wänden von HEV

Homingrezeptoren binden an Liganden der EndothelzellenFestsetzen der LymphozytenLymphozyten dringen in Wand der HEV ein (Diapedesis,

interzellulär) → durch Basalmembran → Gewebe

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

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

Plasmazellen: - zu ursprünglichem Ort von reifer Zelle- sezernieren Antikörper- sterben

Gedächtniszelle:→ 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

Wanderung der LymphozytenWege der T-Zelle (rot)

Knochenmark → 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

Effektorzellen: - Reaktion auf chemische Signale- Verlassen Blut an Stellen von Infektionen- erfüllen Funktion → sterben ab

Gedächtniszellen: - verlassen Blut über HEV in lymph. Gewebe- Rezirkulieren bis Treffen auf Antigen

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