Zelluläre Immunantwort: Ablauf und Bedeutung

Die zelluläre Immunantwort ist ein wesentlicher Bestandteil der spezifischen Immunabwehr. Sie dient der Zerstörung infizierter oder durch Mutationen veränderter körpereigener Zellen mithilfe von T-Killerzellen. Der Ablauf der zellulären Immunantwort lässt sich in mehrere Phasen unterteilen:

1. Erkennungsphase: Makrophagen erkennen, phagozytieren und präsentieren Antigenfragmente auf ihrer Oberfläche.
2. Klonale Selektion: T-Helferzellen mit passendem T-Zell-Rezeptor binden an das präsentierte Antigenfragment und werden zur Proliferation und Differenzierung angeregt.
3. Differenzierungsphase: T-Killerzellen werden durch Botenstoffe der aktivierten T-Helferzellen zur Proliferation und Differenzierung stimuliert.
4. Wirkphase: Aktivierte T-Killerzellen lysieren infizierte Körperzellen, die anschließend von Fresszellen phagozytiert werden.
5. Abschaltphase: Regulatorische T-Zellen hemmen die zellvermittelte Immunantwort, um eine Überreaktion zu verhindern.

Definition: Die klonale Selektion ist ein Prozess, bei dem nur diejenigen Lymphozyten aktiviert und zur Vermehrung angeregt werden, die spezifisch für das erkannte Antigen sind.

Highlight: Ein Teil der aktivierten T-Killerzellen bleibt als T-Killer-Gedächtniszellen erhalten, was eine schnellere Reaktion bei erneutem Kontakt mit demselben Erreger ermöglicht.

Die zelluläre Immunantwort ist besonders effektiv gegen intrazelluläre Pathogene wie Viren und einige Bakterien. Sie spielt auch eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Krebszellen.

Example: Bei einer Virusinfektion erkennen T-Killerzellen infizierte Zellen anhand der präsentierten viralen Antigene und zerstören diese, bevor sich das Virus weiter ausbreiten kann.

Humorale Immunantwort: Antikörper und ihre Funktionen

Die humorale Immunantwort ist ein zentraler Mechanismus der spezifischen Immunabwehr, der sich auf die Bekämpfung freier Erreger und Fremdstoffe in Körperflüssigkeiten konzentriert. Im Mittelpunkt dieser Immunantwort stehen die Antikörper, die von B-Lymphozyten produziert werden.

Antikörper, auch als Immunglobuline bekannt, sind komplexe Proteinstrukturen mit spezifischen Eigenschaften:

Definition: Antikörper sind globuläre Proteine, die aus zwei identischen längeren $"schweren"$ und zwei kürzeren $"leichten"$ Ketten bestehen, die über Disulfidbrücken verbunden sind.

Es gibt verschiedene Klassen von Immunglobulinen $IgG, IgM, IgD, IgA, IgE$, die sich in ihren konstanten Regionen unterscheiden. Die variablen Regionen bilden die Antigenbindestellen und sind für jedes Immunglobulin einer Klasse einzigartig.

Highlight: Die räumliche Faltung der variablen Regionen bildet die Antigenbindestellen, die spezifisch für bestimmte Epitope $Molekülbereiche$ des Antigens sind.

Antikörper inaktivieren Antigene durch die Bildung von Antigen-Antikörper-Komplexen. Dies geschieht auf verschiedene Weise:

1. Neutralisation: Blockade viraler Bindungsstellen und Bedeckung von Toxinen
2. Agglutination: Verklumpung von Bakterien oder Viren
3. Präzipitation: Ausfällung löslicher Antigene

Der Ablauf der humoralen Immunantwort umfasst mehrere Phasen:

1. Erkennungsphase: B-Lymphozyten binden, phagozytieren und präsentieren Antigenfragmente.
2. Klonale Selektion: Aktivierte T-Helferzellen erkennen das präsentierte Antigenfragment und stimulieren die B-Zellen.
3. Differenzierungsphase: B-Lymphozyten differenzieren zu B-Gedächtnis- und Plasmazellen.
4. Wirkungsphase: Plasmazellen produzieren und sezernieren spezifische Antikörper.
5. Abschaltphase: Regulatorische T-Zellen hemmen die humorale Immunantwort.

Example: Bei einer bakteriellen Infektion produzieren Plasmazellen spezifische Antikörper, die die Bakterien markieren und ihre Aufnahme durch Fresszellen erleichtern.

Die humorale Immunantwort ist besonders effektiv gegen extrazelluläre Pathogene und Toxine. Sie spielt eine wichtige Rolle bei der Prävention von Reinfektionen und ist die Grundlage für viele Impfungen.

Zusammenspiel der Immunkomponenten

Die Effektivität der spezifischen Immunabwehr basiert auf dem koordinierten Zusammenspiel von humoraler und zellulärer Immunantwort.

Highlight: Die Kommunikation zwischen verschiedenen Immunzellen wird durch Botenstoffe $Zytokine$ gesteuert.

Definition: Das immunologische Gedächtnis ermöglicht eine schnellere und effektivere Immunantwort bei erneutem Kontakt mit demselben Erreger.

Spezifische Immunabwehr: Grundlagen und Mechanismen

Die spezifische Immunabwehr ist ein hochentwickelter Schutzmechanismus des Körpers, der gezielt gegen verschiedene Krankheitserreger vorgeht. Im Zentrum dieses Systems steht die Fähigkeit zur Unterscheidung zwischen körpereigenen und körperfremden Strukturen, auch bekannt als Fremd- und Eigenunterscheidung.

Lymphozyten, die Hauptakteure der spezifischen Immunabwehr, erkennen spezifische Oberflächenmerkmale von Erregern und Fremdstoffen, die als Antigene bezeichnet werden. Diese Erkennung löst eine spezifische Immunantwort aus, die sowohl humoral als auch zellulär sein kann.

Vocabulary: Antigene sind körperfremde Makromoleküle wie oberflächengebundene Proteine, Polysaccharide, Glycoproteine oder Giftstoffe, die eine spezifische Immunantwort auslösen.

Die Spezifische Immunabwehr Zellen, insbesondere B- und T-Lymphozyten, zirkulieren im Blut und in der Lymphflüssigkeit. Sie besitzen spezifische Antigenrezeptoren, die durch genetische Rekombination während der Lymphozytenreifung entstehen. Dies führt zu einer enormen Vielfalt von Millionen verschiedener Lymphozyten, die jeweils spezifische Antigene erkennen können.

Highlight: Die genetische Rekombination bei der Lymphozytenreifung erzeugt eine enorme Vielfalt von Antigenrezeptoren, was die Anpassungsfähigkeit des Immunsystems erhöht.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der spezifischen Immunabwehr ist die Präsentation von Antigenen durch MHC-Rezeptoren $Major Histocompatibility Complex$. Diese speziellen Glycoproteine auf der Zelloberfläche präsentieren Antigene oder Antigenfragmente für T-Zellen.

Example: Alle kernhaltigen Zellen präsentieren intrazelluläre Antigene über MHC-I-Rezeptoren, an die T-Killerzellen binden können. Dies ermöglicht die gezielte Zerstörung infizierter Zellen.

Die Selbsttoleranz, ein entscheidender Mechanismus zur Verhinderung von Autoimmunreaktionen, wird hauptsächlich während der Reifung der Lymphozyten im Thymus $für T-Lymphozyten$ und im Knochenmark $für B-Lymphozyten$ entwickelt. Lymphozyten, die auf körpereigene Antigene reagieren könnten, werden durch programmierten Zelltod $Apoptose$ eliminiert.