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Professionelle und nicht-professionelle Antigen-präsentierende Zellen: Was sind die überraschenden Unterschiede zwischen ihnen?
Im Immunsystem spielen Antigen-präsentierende Zellen (APCs) eine entscheidende Rolle. Diese Zellen steuern adaptive Immunantworten, indem sie T-Zell-Reaktionen auslösen, indem sie Antigene präsentieren, die an den Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) binden.
Die Antigenpräsentation ist ein Schlüsselprozess für die Initiierung von T-Zellen. Unabhängig davon, ob sie auf endogene oder exogene Krankheitserreger abzielen, sind APCs unerlässlich.
Das Funktionieren des gesamten Immunsystems beruht auf mehreren Arten professioneller Zellen, darunter dendritische Zellen, Makrophagen und B-Zellen. Diese spezialisierten APCs sind in der Lage, Antigene effizient zu endozytieren, zu verarbeiten und anzuzeigen. Relativ gesehen sind alle Zellen zu irgendeiner Form der Antigenpräsentation fähig, aber nur professionelle APCs können T-Zellen effektiv aktivieren.
Professionelle Antigen-präsentierende Zellen
Professionelle Antigen-präsentierende Zellen zeichnen sich durch die Expression von MHC-II-Molekülen und kostimulatorischen Molekülen aus. Zu diesen Zellen gehören dendritische Zellen, Makrophagen und B-Zellen, die T-Zellen erkennen und direkt stimulieren.
Dendritische Zellen
Dendritische Zellen sind bekannt für ihre wichtige Rolle bei der Antigenpräsentation. Diese Zellen sind für die Präsentation fremder Antigene gegenüber T-Zellen in Form von MHC II verantwortlich und können auch fremde Antigene gegenüber zytotoxischen T-Zellen in Form von MHC I kreuzpräsentieren. Dendritische Zellen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Immuntoleranz.
Makrophagen
Nachdem Makrophagen von T-Zellen ausgeschüttetes Interferon erhalten haben, können sie MHC II und andere kostimulatorische Moleküle exprimieren und so den T-Zellen die phagozytierten Antigenfragmente präsentieren. Sie sind nicht nur APCs, sondern spielen aufgrund ihrer Fähigkeit, fremde Krankheitserreger zu phagozytieren, auch eine entscheidende Rolle bei pathologischen Zuständen.
B-Zellen
B-Zellen nutzen ihre B-Zell-Rezeptoren, um lösliche Antigene direkt zu erkennen und zu internalisieren und präsentieren die verarbeiteten Antigene den T-Helferzellen in Form von MHC II. B-Zell-Reaktionen beschränken sich nicht nur auf die Antigenpräsentation, sondern umfassen auch die Produktion von Antikörpern und die Bildung von Gedächtniszellen.
Nicht-professionelle Antigen-präsentierende Zellen
Im Vergleich zu professionellen APCs können alle kernhaltigen Zellen als nicht professionelle Antigen-präsentierende Zellen angesehen werden. Sie nutzen MHC I hauptsächlich zur Darstellung endogener Peptide und können mit zytotoxischen T-Zellen interagieren. Allerdings weisen nicht-professionelle APCs im Allgemeinen kein MHC II auf, und es gibt weniger Umstände, die sie dazu veranlassen, ihre Kompetenz nachzuweisen.
Diese nicht-professionellen APCs können auch MHC II exprimieren, wenn Zellen wie Endothel- und Epithelzellen unter bestimmten Umständen induziert werden, aber in den meisten Fällen sind sie nicht in der Lage, naive CD4+ T-Zellen zu aktivieren.
Interaktion der Antigenpräsentation
Nachdem dendritische Zellen Krankheitserreger verschlungen haben, wandern sie normalerweise zu Lymphknoten, wo sie mit T-Zellen interagieren. Reife dendritische Zellen können Antigene präzise anzeigen und T-Zellen effektiv aktivieren, wodurch die Umsetzung zellulärer Immunantworten gefördert wird.
Rolle in der Krebstherapie
Antigen-präsentierende Zellen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Tumorimmunität. Durch die Stimulierung von B-Zellen und zytotoxischen T-Zellen haben APCs einen wichtigen Einfluss auf die Bekämpfung tumorassoziierter Antigene. Bei den neuesten Krebstherapien haben Wissenschaftler begonnen, mit gentechnisch veränderten künstlichen Antigen-präsentierenden Zellen zu experimentieren, die das Immunsystem des Patienten aktivieren sollen, um bösartige Zellen anzugreifen.
Wie groß ist der Unterschied zwischen professionellen Antigen-präsentierenden Zellen und nicht-professionellen Antigen-präsentierenden Zellen? Welche Auswirkungen hat dies auf unser Verständnis der Funktionsweise des Immunsystems und die Entwicklung neuer Therapiestrategien?
