Lexikon der Biologie: Immunzellen
Immunzellen, Immunocyten, an Immunreaktionen beteiligte Zellen. Sie gehen generell aus der hämatopoetischen Stammzelle (HSC) hervor (Blutbildung, Farbtafel). Man unterscheidet hierbei die Zellen des angeborenen Immunsystems (Makrophagen/Monocyten, dendritische Zellen, Mastzellen und Granulocyten; angeborene Immunität) von den Zellen des adaptiven Immunsystems (adaptive Immunität), den Lymphocyten. Bei der Immunantwort stellen die Immunzellen des angeborenen Immunsystems das erste Verteidigungssystem dar. Makrophagen/Monocyten sind mononukleäre Phagocyten, die durch Antigenkontakt (Antigene) zur Sekretion von Immunmediatoren (Cytokine, Chemokine) aktiviert werden und direkt antimikrobielle Aktivität entfalten können (respiratory burst, Defensine, Lysozym, hydrolytische Enzyme). Die mononukleären Phagocyten werden dem reticulo-endothelialen System zugerechnet und können weiter in alveoläre Makrophagen (Lunge), Histiocyten (Bindegewebe), Kupffersche Sternzellen (Leber), Mesangialzellen (Nieren) und Mikrogliazellen (Gehirn) unterteilt werden. Des weiteren stellen mononukleäre Phagocyten wichtige Antigen-präsentierende Zellen für die Zellen der adaptiven Immunantwort dar (Antigen-Präsentation). – Die Granulocyten, auch polymorphonukleäre Leukocyten genannt, werden in 3 Gruppen unterteilt: Neutrophile, Eosinophile und Basophile. Neutrophile Granulocyten sind von immenser Bedeutung bei der Bekämpfung von bakteriellen Infektionen und sind prozentual im Blut am stärksten vertreten. Neben phagocytotischen Eigenschaften können diese Zellen ähnliche antimikrobielle Mechanismen aktivieren wie die mononukleären Phagocyten. Eosinophile Granulocyten spielen eine Rolle bei der Bekämpfung von Parasiten, müssen jedoch erst von Lymphocyten aktiviert werden. Basophile Granulocyten sind nicht-phagocytische Granulocyten, die in ihren cytoplasmatischen Granulen pharmakologisch aktive Substanzen besitzen. In ihrer immunologischen Funktion scheinen sie den Mastzellen ähnlich zu sein. Mastzellen spielen eine Rolle in der Protektion der Mucosa (Schleimhaut) und können über die Sekretion ihrer Granulen u.a. die vaskuläre Permeabilität beeinflussen. Dendritische Zellen stellen neben den Makrophagen die wichtigste Gruppe der Antigen-präsentierenden Zellen dar. Aufgrund ihrer Lokalisation können dendritische Zellen in Langerhans-Zellen (Epidermis und Mucosa), interstitiale dendritische Zellen (Herz, Lunge, Leber, Niere, Gastrointestinaltrakt) und zirkulierende dendritische Zellen (Blut und Lymphe) unterschieden werden. Ein weiterer Typ dendritischer Zellen sind die follikulären dendritischen Zellen; sie kommen ausschließlich in Lymphknoten vor und haben sowohl eine andere Funktion (Hypermutationen, Antigen-Retention) als auch andere Herkunft als die oben beschriebenen dendritischen Zellen. Die Zellen des angeborenen Immunsystems spielen eine zentrale Rolle bei der Induktion der adaptiven Immunantwort und sind maßgeblich an der Aktivierung/Differenzierung der Lymphocyten beteiligt.
Die Zellen des adaptiven Immunsystems, die Lymphocyten, werden unterteilt in B-Lymphocyten oder B-Zellen, T-Lymphocyten oder T-Zellen und sog. Null-Zellen, zu denen die Natürlichen Killer-Zellen (Natural-Killer-Zellen) gehören. T- und B-Lymphocyten sind allgemein klein, nicht-phagocytisch und evolutionär wahrscheinlich die „modernsten“ Zellen des Immunsystems. Je nach Reifungsgrad/Antigenkontakt kommen diese Zellen in 3 Stadien vor: als naive Zellen (naive Lymphocyten, TH0-Zellen), die noch keinen spezifischen Antigenkontakt hatten, als Effektorzellen und als Gedächtniszellen (B-Zell-Entwicklung, T-Zell-Entwicklung, T-Zell-Erziehung). – B-Lymphocyten (benannt nach der Bursa Fabricii, einem lymphoiden Organ bei Vögeln) können nach spezifischem Antigenkontakt zur Sekretion von Antikörpern (Immunglobuline, Idiotyp) stimuliert werden und sind somit die Effektorzellen des humoralen Immunsystems (humorale Immunität). Im nicht-stimulierten Zustand besitzt die B-Zelle eine große Kern-Plasma-Relation. Dies ändert sich nach Stimulation und Proliferation; es entstehen sog. Plasmazellen mit massivem rauhem endoplasmatischem Reticulum und hoher Antikörper-Produktion. Bei dieser Proliferation werden auch Gedächtniszellen (immunologisches Gedächtnis) gebildet, die bei erneutem Kontakt mit dem gleichen Antigen eine schnellere und intensivere Immunantwort erlauben. B-Zellen verfügen über ein sog. class-switching (Klassensprung), d.h., sie können nacheinander verschiedene Immunglobulin-Klassen (Immunglobuline, Immunglobulin-Gene) synthetisieren (membrangebundenes IgM und IgD, lösliches IgM und IgD, IgG, IgE, IgA). Die von B-Lymphocyten sekretierten Antikörper können Antigene durch Bindung neutralisieren und zur Aktivierung der Zellen des angeborenen Immunsystems führen. – T-Lymphocyten (benannt nach ihrem Reifungsort, dem Thymus), „erkennen“ Antigene im Kontext mit einem MHC-Molekül (Histokompatibilitäts-Antigene) auf Antigen-präsentierenden Zellen (HLA-System). Sie können weiter unterteilt werden in Helfer-T-Lymphocyten, auch T-Helfer-Lymphocyten oder kurz Helfer-Zellen genannt (CD-Marker CD4+), cytotoxische T-Lymphocyten (T-Killer-Zellen, CD8+) und Suppressor-T-Lymphocyten (T-Suppressor-Lymphocyten). T-Helfer-Lymphocyten spielen eine zentrale Rolle bei der Aktivierung von B-Lymphocyten, cytotoxischen T-Lymphocyten und Zellen des angeborenen Immunsystems. Sie können je nach Cytokinmuster (Cytokine, Interleukine, Lymphokine), die diese Zellen in aktiviertem Zustand sekretieren, in TH1-Zellen und TH2-Zellen unterteilt werden. Eine TH1-Immunantwort resultiert in einem Cytokinprofil, das hauptsächlich cytotoxische T-Lymphocyten und Makrophagen aktiviert (besonders wichtig bei intrazellulären Pathogenen!), eine TH2-Immunantwort zeigt ein Cytokinprofil, bei dem hauptsächlich B-Lymphocyten aktiviert werden. Cytotoxische T-Lymphocyten (CTL) können Antigen-präsentierende Zellen (z.B. virusinfizierte Zellen) direkt töten. Natürliche Killer-Zellen sind große Lymphocyten mit cytoplasmatischen Granulen und besitzen wie CTLs cytotoxische Aktivität; sie spielen eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Tumoren (Immun-Krebstherapie, Krebs).
A.F.
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