Die humorale adaptive Immunantwort ist ein integraler Bestandteil des adaptiven Immunsystems, der eine hochspezifische Abwehr gegen Krankheitserreger aufbaut, aber eine längere Reaktionszeit benötigt (im Vergleich zum angeborenen Immunsystem). Die humorale Immunität ist der Arm des Immunsystems, der die extrazellulären Flüssigkeiten des Lymphsystems (Lymphe), des Interstitiums und des Kreislaufsystems ( Plasma Plasma Transfusionsprodukte) vor mikrobieller Kontamination durch lösliche Moleküle schützt. Eine wichtige Rolle spielen die B-Zellen B-Zellen B-Zellen, die Antikörper oder Immunglobuline Immunglobuline Immunglobuline produzieren. B-Zellen B-Zellen B-Zellen stammen von oligopotenten lymphatischen Vorläuferzellen aus dem Knochenmark Knochenmark Knochenmark: Zusammensetzung und Hämatopoese ab und durchlaufen verschiedene Stadien, um einen B-Zell-Rezeptor aufzubauen. Um jedoch voll funktionsfähig zu werden, folgt eine Aktivierung, die entweder T-Zell-abhängig (durch Gedächtniszellen Gedächtniszellen Erworbene Immunantwort stimuliert) oder T-Zell-unabhängig (was eine kurzlebige Reaktion hervorruft) sein kann. Wenn aktiviert, durchlaufen B-Zellen B-Zellen B-Zellen Prozesse, die die Antigenaffinität, den Klassenwechsel und die Differenzierung zu Plasmazellen und Gedächtniszellen Gedächtniszellen Erworbene Immunantwort verbessern. Plasmazellen produzieren die Antikörper, während B-Gedächtniszellen auf eine Reinfektion reagieren. Es gibt verschiedene Immunglobulin-Isotypen, die im Allgemeinen einen Immunschutz durch Komplementaktivierung, Opsonisierung, Neutralisierung von Toxinen oder Viren und Induktion der Zelllyse bieten.
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Medizin ➜
Das Immunsystem ist für die Abwehr (Immunität) gegen eindringende Krankheitserreger, die von Viren bis hin zu Parasiten reichen, zuständig. Seine Bestandteile sind durch Blut- und Lymphkreislauf miteinander verbunden.
Es gibt zwei sich überschneidende Komponenten:
Angeborenes Immunsystem angeborenes Immunsystem Zellen des angeborenen Immunsystems | Adaptives Immunsystem | |
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Genetik Genetik Grundbegriffe der Genetik | Kodierung in der Keimbahn | Genveränderungen, die die Lymphozytenentwicklung beeinflussen |
Immunantwort | Unspezifisch | Hochspezifisch |
Zeitpunkt der Reaktion | Sofort (Minuten bis Stunden) | Entwickelt sich im Laufe der Zeit |
Gedächtnisreaktion | Keine | Reagiert bei Antigenerkennung schnell mit Gedächtnis-Antwort |
Erregererkennung | PRRs wie Toll-like Rezeptoren Rezeptoren Rezeptoren (Englisches Akronym: TLRs) erkennen PAMPs |
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Komponenten |
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Das Immunsystem ist zuständig für die Abwehrreaktion bei Invasion von Pathogenen. Das angeborene Immunsystem ist meist in der Lage, Krankheitserreger einzudämmen. Diese Erreger können sich aber anpassen, um das angeborene Immunsystem zu umgehen. Die nächste Instanz der Abwehr ist das adaptive Immunsystem.
Zellvermittelte Immunität:
Die Aktivierung von T-Helferzellen führt zur Freisetzung von Zytokinen. Das Ergebnis ist die Aktivierung von zytotoxischen T-Zellen und Phagozyten (z. B. Makrophagen).
Humorale Immunantwort:
Diese Art der adaptiven Immunität wird durch B-Zellen und Antikörper vermittelt.
B-Zell-Rezeptor (BCR):
Besteht aus dem Immunglobulin-Molekül und dem Signalmolekül.
Das membrangebundene Ig ist an der Zelloberfläche verankert. Die Ig enthält zwei identische schwere Ketten und zwei identische leichte Ketten, die durch eine Disulfidbrücke verbunden sind.
Bild: “Figure 42 02 06” von CNX OpenStax. Lizenz: CC BY 4.0, bearbeitet von Lecturio.
Bedingungen, die für die Funktion der B-Zellen B-Zellen B-Zellen erforderlich sind:
Differenzierungsstufen der B-Zelle:
Bei der antigenunabhängigen Aktivierung beginnt die B-Zell-Produktion mit der hämatopoetischen Stammzelle (HSC), die zu einem gemeinsamen lymphatischen Vorläufer (CLP) und dann zu einer Prä-Pro-B-Zelle oder B-Vorläuferzelle proliferiert. Die nächsten Entwicklungsschritte umfassen die Genumlagerung, um das Ig-Molekül zu bilden. Die schweren Ketten der Immunglobuline beginnen mit der Neuordnung zur Schaffung der Diversität und mit dem Verbinden von Segmenten, um eine Pro-B-Zelle zu bilden. Im nächsten Schritt (Prä-B-Zelle) wird die Rekombination der schweren Ketten abgeschlossen und der Prä-B-Zell-Rezeptor gebildet. Es kommt zu einer Leichtketten- (kappa [κ] oder Lambda [λ])-Umlagerung, die zur Expression eines vollständigen IgM-Antikörpermoleküls einer unreifen B-Zelle führt. Als Nächstes folgt die Bildung der reifen B-Zelle (naiv) sowohl mit IgM als auch mit IgD.
Antigenabhängige Entwicklungsschritte finden in sekundären lymphatischen Geweben statt. Sobald die reife B-Zelle IgM und IgD produziert, kann ein Klassenwechsel stattfinden, um IgE, IgG und IgA herzustellen. B-Zellen werden aktiviert und dadurch zu Plasmazellen oder Gedächtniszellen.
B-Zell-Aktivierung (T-Zell-abhängig):
Zirkulierendes Antigen interagiert mit dem B-Zell-Rezeptor (BCR) der B-Zelle. Das Antigen wird endozytiert und abgebaut, und die Peptidfragmente werden mit MHC II-Molekülen an der Zelloberfläche präsentiert. Follikuläre T-Helferzellen (Tfh) (spezialisierte CD4+-T-Helferzellen) erkennen und binden den Antigen-MHC-II-Komplex. Zytokine werden von den Tfh-Zellen freigesetzt, was zur Aktivierung und Vermehrung der B-Zellen führt. Aktivierte B-Zellen dringen in die Keimzentren ein, wo sie den Prozess fortsetzen, sich auszudifferenzieren.
B-Zell-Aktivierungs- und Reifungsprozesse, die im Keimzentrum stattfinden:
Bei Aktivierung bewegt sich die B-Zelle aus der Mantelzone und dringt in das Keimzentrum ein. Es findet eine B-Zell-Proliferation (klonale Expansion) statt, und die Antikörperaffinität zum Antigen wird durch den Prozess der somatischen Hypermutation erhöht. Wiederholte Zyklen der Proliferation und Hypermutation verfeinern den B-Zell-Rezeptor. Allerdings differenzieren nicht alle B-Zellen weiter, insbesondere wenn die Affinität schwach ist. Wenn die Antigen-Antikörper-Bindung nicht optimiert wurde, gehen sie in Apoptose. Diejenigen mit starker Affinität überleben (Selektion) mit Hilfe von Überlebenssignalen von follikulären dendritischen Zellen und T-Zellen. Diese ausgewählten B-Zellen gehen zum Klassenwechsel und zur Differenzierung in Plasmazellen oder Gedächtniszellen über.
Primäre und sekundäre Immunreaktion:
Bei einer primären Immunantwort werden naive B-Zellen durch ein Antigen (Ag) stimuliert. Es kommt zur B-Zell-Aktivierung und Differenzierung in antikörpersezernierende Zellen. Die Aks sind spezifisch für das auslösende Ag. Es wird erst IgM und schließlich IgG prodziert. Während es eine Immunantwort gibt, ist die Produktion gering. Bei der sekundären Immunantwort stimuliert das gleiche Ag die Gedächtnis-B-Zellen, was zur Produktion größerer Mengen spezifischer Aks führt. Produktion und Freisetzung von IgG erfolgen früher.
Fragmente des Immunglobulins (bestimmt durch die Stelle, an der das Enzym Papain das Ig spaltet):
Das Fab-Fragment (Fragment-Antigen-Bindung) enthält den variablen Abschnitt (rot) und Teile des konstanten Abschnitts (blau) sowohl der schweren als auch der leichten Ketten. Das Fc-Fragment (fragment-crystalline) enthält den verbleibenden Teil des Antikörpers (nur konstanter Abschnitt der schweren Kette).
Struktur des Antikörpers (Abschnitte):
Ein Antikörper hat einen einzigartigen variablen Abschnitt (aus schweren und leichten Ketten gebildet), der in der Lage ist, ein Antigen zu binden, und einen konstanten Abschnitt (aus schweren Ketten gebildet).
Schutz vor Infektionserregern und deren Produkten durch:
Die Funktionen von Antikörpern:
Antikörper haben mehrere Funktionen in unserer Immunität. Dazu gehören die Neutralisierung (von Mikroben und Toxinen), die Förderung der Phagozytose und die Aktivierung von NK-Zellen. Darüber hinaus spielen sie eine Rolle bei der Komplementaktivierung, die zur direkten Lyse von Mikroben, zur Opsonisierung und Phagozytose sowie zur Rekrutierung/Aktivierung von Neutrophilen führen kann.