Die Rolle von T-Effektorzellen bei der zellulären und humoralen Immunreaktion gegen verschiedene Krankheitserreger

zellvermittelte Immunität humolare Immunität

Vacciniavirus, Influenzavirus,

Tollwutvirus, Listeria

Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium leprae Leishmania

donovani Pneumocystis carinii

Clostridium tetani Staphylococcus aureus

Streptococcus pneumoniae Poliovirus Pneumocystis carinii

Cytosol Vesikel von Makrophagen extrazelluläre Flüssigkeit

cytotoxische CD8-T-Zelle TH1-Zelle TH2/TH1--Zelle

Peptid: MHC-Klasse-I auf infizierter Zelle

Peptid: MHC-Klasse-II auf infiziertem Makrophagen

Peptid: MHC-Klasse-II auf antigenspezifischer B-Zelle

Abtöten der infizierten Zelle Aktivierung infizierter MakrophagenAktivierung spezifischer B-Zellen

zur Synthese von Antikörpern

Typische Krankheits-erreger

Lokalisation

T-Effektorzelle

Antigen-erkennung

Wirkungsweise des Effektors

Naive T-Zellen treffen während ihrer Wanderung durch die peripheren Lymph-organe auf Antigene

T-Zellen gelangen über Venolen mit hohem Endothel in den Cortex der Lymphknoten

T-Zellen überprüfen, welche Antigene die Makrophagen und dendritische Zellen

präsentieren

T-Zellen, die nicht auf ihr spezifisches Antigen treffen, verlassen den Lymphknoten

über die Lymphbahnen

T-Zellen, die auf ihr spezifisches Antigen treffen, proliferieren und entwickeln sich zu

Effektorzellen

Zelloberflächenmoleküle der Immunglobulin-Superfamilie sind wichtig für die Wechselwirkungen von Lymphocyten mit antigenpräsentierenden Zellen

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

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

durch Quervernetzung von CD28 wird bei der Aktivierung naiver T-Zellen ein co-stimmulierendes Signal ausgesandt und die Expression von CTLA-4(CD152 ausgelöst)

CTLA-4 bindet stärker als CD28 an B7 (CD80 oder CD86) zbd übermittelt aktivierten T-zellen inhibitorische Signale

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 wird durch virusinfizierte dendritische

Zelle stimuliert

T-Zelle erkennt dasselbe Antigen auf einer infizierten

Epithelzelle

aktivierte T-Zelle tötet infizierte Epithelzelle

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

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

Langerhans-Zellen können Antigene in der Haut aufnehmen, zu lymphatischen Organen wandern und dort T-Zellen das Antigen präsentieren

Langerhans-Zellen gelangen in den Lymphknoten und entwickeln sich zu dendritischen Zellen, die

B7 exprimieren

B7-positive dendritische Zellen stimulieren naive T-Zellen

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

Proliferation und Differenzierung von T-Zellen, die für ein nichtbakterielles

Protein spezifisch sind

Proliferation und Differenzierung von T-Zellen, die für ein bakterielles

Protein spezifisch sindanergische T-Zellen

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

Die Eigenschaften verschiedener antigenpräsentierender Zellen

+++ Makropinocytose und Phagocytose durch dendritische

Gewebezellen; Virusinfektion

auf dendritische Gewebezellen gering; auf dendritische Zellen in

Lymphgeweben stark

konstitutiv durch reife, nicht phagocytierende, lymphatische

dendritische Zellen ++++

Peptide, virale Antigene, Allergene

lymphatisches Gewebe, Bindegewebe, Epithelien

Phagocytose+++

durch Bakterien und Cytokine induzierbar;

- bis +++

induzierbar;- bis +++

induzierbar;- bis +++

partikuläre Antigene, intra- und extrazelluläre Pathogene

lymphatisches Gewebe, Bindegewebe, Körperhölen

antigenspezifischer Rezeptor (Ig)

++++

Konstitutive Zunahme bei Aktivierung;+++ bis ++++

lösliche Antigene, Toxine, Viren

Lymphatisches Gewebe, Blut in der Peripherie

Der hoch-affine IL-2 Rezeptor besitz drei Ketten, die nur auf aktivierten T-Zellen gefunden werden

IL-2 Rezeptor

IL-2 Rezeptor

Activated T cells secrete and respond to 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)

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 Aktivierungsstadien von CD4-T-Zellen

Naive CD4-T-Zelle (nicht festgelegt)

proliferierende T-Zelle

unreife T-Effektorzelle(TH0)

aktiviert Makrophagen;veranlasst B-Zellen,

opsonisierende Antikörper herzustellen

aktiviert B-Zellen,Neutralisierende Antikörper herzustellen; wirkt sich auf unterschiedliche Weise auf

Makrophagen aus

Naive CD8-Zellen können durch potente antigenpräsentierende Zellen direkt aktiviert werden

dendritsiche Zellen exprimieren hohe Konzentrationen an B7 und können naive CD8-T-Zellen aktivieren

aktivierte CD8-T-Zelle bildet IL-2 und fördert so ihre eigene Proliferation

Es gibt drei Gruppen von T-Effektorzellen, die auf drei Arten von Krankheitserregern spezialisiert sind

Die drei wichtigsten Arten bewaffneter T-Effektorzellen synthetisieren verschiedene Effektormoleküle

Cytotoxische Effektorproteine, die von cytotoxischen T-Zellen freigesetzt werden

Proteine in lytischen Granula cytotoxischer T-Zellen

Wirkung auf Zielzellen

Perforin

Granzyme

polymerisiert und bildet eine Pore in der Zielmembran

Serinproteasen, lösen Apoptose aus, wenn sie sich im Cytoplasma der Zielzelle befinden

Aus den lytischen Granula der cytotoxischen T-Zellen freigesetztes Perforin kann in die Membran der Zielzelle eindringen und dort Poren bilden

Extrazellulärraum

Cytotoxische T-Zellen töten Zielzellen, die spezifische Antigene tragen, ohne benachbarte, nicht infizierte Zellen zu beeinträchtigen

T-Zelle erkennt infizierte Zelleinfizierte Zelle wird auf Tod

programmiert

benachbarte, nicht infizierte Zellen bleiben verschont

TH1-Zellen aktivieren Makrophagen so, dass diese stark antimikrobiell wirken

Die Aktivierung von Makrophagen durch bewaffnete TH1-Zellen sorgt dafür, dass Bakterien abgetötet werden, und muss sehr präzise reguliert werden, um

eine Schädigung des Wirtsgewebes zu vermeiden

Unreife dendritische Zellen nehmen in den Geweben Antigene auf

Antigenpräsentierende Zellen sind im Lymphknoten unterschiedlich verteilt

L-Selektion und die mucinartigen vaskulären Adressine steuern das homing naiver Lymphocyten

Integrine sind wichtig für die Adhäsion von T-Lymphocyten

Schl

eim

haut

endo

thel

aktiv

iert

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ndot

hel