T-Zellen & Zytokine: adaptives Immunsystem

Zellen des erworbenen Immunsystems

Die zelluläre Immunantwort ist ein integraler Bestandteil des adaptiven Immunsystems und baut eine hochspezifische Abwehr gegen Krankheitserreger auf. Die zellvermittelte Immunität entwickelt sich über einen längeren Zeitraum als die angeborene Immunität. Eine zellvermittelte adaptive Reaktion tritt in Zellen/Geweben (intrazelluläre Infektionen oder aberrante Zellen (z.B. Tumore)) auf und betrifft die T-Zellen T-Zellen T-Zellen oder T-Lymphozyten. T-Zellen T-Zellen T-Zellen, die im Knochenmark Knochenmark Knochenmark: Zusammensetzung und Hämatopoese entstehen, wandern zur weiteren Reifung in den Thymus. Der T-Zellrezeptor wird eingebaut und die Aktivierung durch antigenpräsentierende Zellen in sekundären lymphatischen Organen ermöglicht. Beeinflusst durch Zytokine können aktivierte T-Zellen T-Zellen T-Zellen in Untergruppen differenzieren (z.B. CD4+ T-Helferzellen, CD8+ zytotoxische T-Zellen T-Zellen T-Zellen, T-Gedächtniszellen). T-Helferzellen helfen bei der Abtötung von Krankheitserregern, indem sie anderen Immunzellen (z.B. Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems und Granulozyten) helfen. Durch Mechanismen, die den Caspase-Weg aktivieren, können zytotoxische T-Zellen T-Zellen T-Zellen Mikroben abzutöten. T-Gedächtniszellen entwickeln sich nach der anfänglichen Exposition gegenüber einem Antigen und werden bei einer erneuten Infektion zu T-Effektorzellen. T-Zellen T-Zellen T-Zellen aktivieren auch B-Zellen B-Zellen B-Zellen (ein Hauptbestandteil der humoralen Immunität), die die Fähigkeit verbessern, Krankheitserreger zu eliminieren.

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Inhalt

Überblick

Bestandteile des adaptiven Immunsystems

Entwicklung von T-Zellen

Rolle der T-Zellen für das Immunsystem

Zytokine in der zellulären Immunantwort

Zytokine und ihre klinische Anwendung

Klinische Relevanz

Quellen

Kostenloser
Download

Lernleitfaden
Medizin ➜

Mit Video-Repetitorien von Lecturio kommst du sicher
durch Physikum, M2 und M3.

Kostenlos testen

Überblick

Definition des Immunsystems

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:

Angeborene Immunität (unspezifisch)
Adaptive Immunität (spezifische Antigenerkennung):
- Zellvermittelte Immunität: adaptive Reaktion in Zellen/Geweben, an denen die T-Zellen T-Zellen T-Zellen beteiligt sind
- Humorale Immunität: adaptive Reaktion in Körperflüssigkeiten („humoral“) mit Beteiligung von B-Zellen B-Zellen B-Zellen und Immunglobulinen

Angeborene vs. adaptive Immunität

**Tabelle: Angeborene versus adaptive Immunität**
	Angeborenes Immunsystem angeborenes Immunsystem Zellen des angeborenen Immunsystems	Adaptives Immunsystem
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	Gedächtniszellen Gedächtniszellen Erworbene Immunantwort (T- und B-Zellen B-Zellen B-Zellen) Aktivierte B-Zellen B-Zellen B-Zellen
Komponenten	Anatomische Barrieren (z.B. Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion) Chemische und biologische Barrieren (z.B. Magensäure, Vaginalflora) Zellen (z.B. Granulozyten) Sezernierte Proteine Proteine Proteine und Peptide: Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme (z.B. Lysozyme) Andere PRRs (z.B. antimikrobielle Peptide Peptide Proteine und Peptide wie AMPs) Zytokine* Komplementfaktoren*	Zelluläre Immunantwort: T-Zellen T-Zellen T-Zellen Humorale Immunantwort: B-Zellen B-Zellen B-Zellen, Immunglobuline Immunglobuline Immunglobuline

*Mediatoren mit Funktion für das adaptive Immunsystem

Bestandteile des adaptiven Immunsystems

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.

Definition des adaptiven Immunsystems

Zellvermittelte Immunantwort und humorale adaptive Immunantwort
Bestehend aus Lymphozyten Lymphozyten Lymphozyten (T-Helferzellen, zytotoxische T-Zellen T-Zellen T-Zellen) und sezernierten Proteinen (von B-Zellen B-Zellen B-Zellen produzierte Antikörper)
Bis zur vollen Funktionalität dauert es Tage; wenn jedoch einmal aktiviert, rufen wiederholte Begegnungen mit dem Antigen eine schnellere Reaktion hervor.
Die B- und T-Zell-Eigenschaften:
- Vielfalt: reagieren auf Millionen von Antigenen
- Spezifität: auf das spezifische Antigen zugeschnittene Immunantwort
- Gedächtnis: kann viele Jahre später noch reagieren

Zellvermittelte Immunität

Primäre Effektoren: T-Zellen T-Zellen T-Zellen
- CD4+ T (Helfer)-Zellen: Verschiedene Untergruppen erfüllen mehrere Funktionen, einschließlich der Zytokinproduktion und der Aktivierung von Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems.
- CD8+ T (zytotoxische) Zellen: Abwehr von intrazellulären Bakterien und Viren durch Zerstörung infizierter Zellen
- T-Gedächtnis-Zellen: reagieren auf Antigen-Reexposition
Andere Komponenten:
- T-Zellen T-Zellen T-Zellen sind von Zytokinen abhängig (lösliche Proteine Proteine Proteine und Peptide, die von verschiedenen Zellen freigesetzt werden; sie spielen in der angeborenen als auch in der adaptiven Immunität überlappende Rollen).
- Dendritische Zellen und Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems im angeborenen Immunsystem präsentieren Antigene für T-Zellen T-Zellen T-Zellen.

Zellvermittelte Reaktion — 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).
Bild von Lecturio

Humorale adaptive Immunität

Antikörper-vermittelte Immunität
B-Zellen B-Zellen B-Zellen:
- Differenzieren zu Plasmazellen, die mithilfe von T-Zellen T-Zellen T-Zellen Antikörper produzieren
- Differenzieren zu Gedächtniszellen Gedächtniszellen Erworbene Immunantwort, die schnell auf eine Reinfektion reagieren
- Agieren als antigenpräsentierende Zellen für T-Zellen T-Zellen T-Zellen (indem sie MHC-II exprimieren)
Antikörper helfen zusammen mit dem Komplementsystem den Zellen des angeborenen Systems gegen extrazelluläre, bekapselte Bakterien.
Antikörper können Giftstoffe und Viren neutralisieren.

Humorale Immunatwort — Humorale Immunantwort:
Diese Art der adaptiven Immunität wird durch B-Zellen und Antikörper vermittelt.
Bild von Lecturio

Funktionen von Antikörpern — Humorale Immunantwort:
Diese Art der adaptiven Immunität wird durch B-Zellen und Antikörper vermittelt.
Bild von Lecturio

Entwicklung von T-Zellen

T-Zellen T-Zellen T-Zellen

Abgeleitet von gemeinsamen lymphatischen Vorläufern
Im Gegensatz zu B-Zellen B-Zellen B-Zellen wandern T-Zellen T-Zellen T-Zellen aus dem Knochenmark Knochenmark Knochenmark: Zusammensetzung und Hämatopoese in den Thymus, um die Entwicklung abzuschließen.
Vor dem Eintritt in den Thymus fehlt den T-Zellen T-Zellen T-Zellen der T-Zell-Rezeptor (engl. Akronym: TCR; ein Proteinkomplex, der an ein spezifisches Antigen bindet).
Entwicklungsstufen:
- TCR-Einbau
- Interaktion mit Autoantigenen
- Positive und negative Selektion: führt zu MHC-Eingrenzung und Eliminierung autoreaktiver Zellen
- Expression von CD4 (werden zu T-Helferzellen) oder CD8 (werden zu zytotoxischen T-Zellen T-Zellen T-Zellen)
Freigesetzte naive reife T-Zellen T-Zellen T-Zellen aus dem Thymus exprimieren Oberflächen-TCR mit den Corezeptoren CD4 oder CD8.

T-Zell-Differenzierungsstadien — Differenzierungsstadien der T-Zelle:
Aus dem Knochenmark gelangen Vorläuferzellen zur weiteren Reifung in den Thymus. Die doppelt negativen Zellen (Abkürzung: DN-Zellen; keine Expression von CD4/CD8 oder CD4–/CD8–) haben noch keinen TCR entwickelt. Die DN-Zellen durchlaufen eine Veränderung des TCR-Gens und werden erst zu Pro-T-Zellen und dann zu Prä-T-Zellen. Durch diese Entwicklung werden CD4 und CD8 exprimiert und der TCR wird durch Genumlagerungen zusammengesetzt (doppelt positive Zellen; Abkürzung: DP-Zellen). Der Thymus präsentiert den sich entwickelnden T-Zellen MHC-Moleküle. Einige Zellen durchlaufen eine positive Selektion (es kommt zur sofortigen Interaktion zwischen MHC und TCR) und werden funktionelle Zellen. Andere Zellen durchlaufen eine negative Selektion (starke Wechselwirkung zwischen MHC und TCR), die zum Zelltod führt. So wird die Freisetzung dysfunktionaler T-Zellen, die Autoimmunkrankheiten bewirken könnten, verhindert. Einige T-Zellen können nicht interagieren, was ebenfalls zur Apoptose führt. Reife T-Zellen exprimieren entweder CD4 (T-Helferzellen) oder CD8 (zytotoxische T-Zellen), nicht beides.
Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

TCR

Ein Heterodimer bestehend aus 2 transmembranen Polypeptidketten: α- und β-Ketten (bei der Mehrheit der T-Zellen T-Zellen T-Zellen) oder γ- und δ-Ketten (bei der Minderheit der T-Zellen T-Zellen T-Zellen)
Der Zusammenbau der 2 Ketten erfordert Genumlagerungen, die zur TCR-Diversität beitragen.
Strukturell hat jede TCR-α- und β-Kette:
- Variable und konstante Regionen
- Eine hydrophobe Transmembranregion
- Eine kurze, zytoplasmatische Region
Überspannt die zytoplasmatische Membran mit variablen Bindungsregionen, die in den extrazellulären Raum hineinragen, um Antigene zu binden (ähnlich dem antigenbindenden Fragment [Abkürzung: Fab] eines Antikörpers):
- Die prozessierten Antigene sind mit MHC-I- oder MHC-II-Molekülen assoziiert.
- CD4-Moleküle binden an MHC-II-Moleküle; CD8-Moleküle binden an MHC-I-Moleküle.

T cell receptor — T-Zell-Rezeptor:
Heterodimer, das aus 2 transmembranen Polypeptidketten besteht, wobei α- und β-Ketten bei den meisten T-Zellen vorkommen. Beide Ketten haben eine variable, eine konstante, eine transmembrane und eine kurze zytoplasmatische Region.
Bild von Lecturio.

T-Zell-Aktivierung

Damit eine Proliferation und Aktivierung stattfinden kann, müssen naive, reife T-Zellen T-Zellen T-Zellen mit einem körperfremden Antigen interagieren.
T-Zellen T-Zellen T-Zellen zirkulieren im Blut und wandern in das sekundäre Lymphgewebe.
Die sekundären lymphatischen Organe (z.B. Lymphknoten Lymphknoten Lymphsystem) filtern Antigenmaterial und ermöglichen den naiven, reifen T-Zellen T-Zellen T-Zellen:
- Interaktion mit antigenpräsentierenden Zellen wie Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems oder dendritischen Zellen
- Antigen-Erkennung und somit T-Zell-Aktivierung
Die vollständige Aktivierung einer T-Zelle, die bereit ist, eine Immunantwort aufzubauen, erfordert 2 Signale (siehe Bild):
- Signal 1: TCR erkennt das verwandte Antigen, das von der antigenpräsentierenden Zelle (z.B. dendritische Zelle) präsentiert wird
- Signal 2: Co-Simulation:
  - Wird von einem kostimulatorischen Molekül bereitgestellt
  - Am ehesten charakterisiert durch ein B7-Protein in der antigenpräsentierenden Zelle, das mit CD28 der T-Zelle interagiert
Aktivierte T-Zellen T-Zellen T-Zellen vermehren sich und können zu:
- T-Effektorzellen:
  - Wanderung aus den lymphatischen Organen in den Kreislauf und die Gewebe, um Infektionsherde zu erreichen
  - Können weiter zu Gedächtniszellen Gedächtniszellen Erworbene Immunantwort differenzieren
- T-Gedächtniszellen

2-Signal-Modell - T-Zell-Abhängigkeit von Kostimulation — 2-Signal-Modell für die Abhängigkeit der T-Zellen von der Kostimulation:
Wenn sowohl Signal 1 (TCR bindet das verwandte Antigen, das vom MHC-Molekül in der antigenpräsentierenden Zelle präsentiert wird) als auch Signal 2 (kostimulatorische Molekülinteraktion zwischen der antigenpräsentierenden Zelle und der T-Zelle) vorhanden sind, ist die reife T-Zelle vollständig aktiviert.
Der orangefarbene Fleck im linken Feld zeigt die richtige Bindung zwischen Antigen und TCR an. Wenn jedoch entweder Signal 1 (mittleres Bild zeigt kein Antigen und keine TCR-Bindung) oder Signal 2 (rechtes Bild zeigt keine Costimulation) fehlt, wird die T-Zelle nicht vollständig aktiviert.
Die Ergebnisse wären Anergie (Zustand der immunologischen Reaktionslosigkeit), Apoptose (Zelltod) oder Ignoranz (T-Zellen bemerken das Antigen nicht oder werden nicht davon beeinflusst).
TCR: T-Zell-Rezeptor
Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

Rolle der T-Zellen für das Immunsystem

Aktivierte T-Zellen T-Zellen T-Zellen

Aktivierte T-Zellen T-Zellen T-Zellen werden zu CD4+- oder CD8+ T-Effektorzellen und T-Gedächtniszellen:
- CD4+ T-Zellen T-Zellen T-Zellen: die funktionellen Unterkategorien von aktivierten CD4+ T-Zellen T-Zellen T-Zellen werden durch sezernierte Zytokine beeinflusst.
  - T-Helferzellen (Th): Th1 und Th2 (am meisten untersucht), Th9, Th17, Th22 und follikuläre T-Helferzellen (Tfh)
  - Untergruppe der regulatorischen T-Zellen T-Zellen T-Zellen (Treg)
- CD8+ T-Zellen T-Zellen T-Zellen: zytotoxische T-Zellen T-Zellen T-Zellen (Tc)
- T-Gedächtniszellen
Zelloberflächenmerkmale (cluster of differentiation, Akronym: CD):
- T-Zellen T-Zellen T-Zellen: TCR, CD3
- Th-Zellen: CD4, CD40L, CXCR4 und CCR5 (Korezeptoren für den Eintritt von HIV-1 in CD4+-Zellen)
- Tregs: CD4, CD25
- Tc: CD8
Abgesehen von Oberflächenmerkmalen werden T-Zellen T-Zellen T-Zellen und ihre Untergruppen durch Zytokinprofile identifiziert.

Übersicht von CD4+ T-Zell-Untergruppen

**Tabelle: CD4+ T-Zell-Untergruppen**
CD4+ T-Zellen T-Zellen T-Zellen	Stimuliert durch	Produzierte Zytokine	Funktionen	Rolle bei Erkrankungen
Th1	IL-12, IFN-γ	IFN-γ, TNF TNF Tumornekrosefaktor (TNF), IL-2	Aktiviert Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems Aktiviert Zytotoxische T-Zellen T-Zellen T-Zellen	Abtöten intrazellulärer Organismen Proinflammatorisch Autoimmunogen
Th2	IL-2, IL-4	IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10, IL-13	Aktivieren Eosinophile Eosinophile Zellen des angeborenen Immunsystems, IgE ↑ Aktivieren Mastzellen Mastzellen Zellen des angeborenen Immunsystems	Parasitäre Infektionen (z.B. Helminthen) Allergische Zustände
Th17	IL-1, IL-6, IL-23, TGF-β	IL-17, IL-21, IL-22	Förderung einer neutrophilen Entzündung Entzündung Entzündung	Extrazelluläre Bakterien und Pilze Neutrophilen-dominantes Asthma Autoimmunogen
Tfh	IL-6	IL-4, IL-21	Erleichtern die Aktivierung und Reifung von B-Zellen B-Zellen B-Zellen	Antikörperproduktion
Treg	TGF-β, IL-2	TGF-β, IL-10, IL-35	Unterdrücken Immunantwort Fördern Selbsttoleranz	Autoimmunität Autoimmunität Autoimmunität, Allergie, Entzündung Entzündung Entzündung ↓

IL: Interleukine
IFN: Interferon
TNF: Tumornekrosefaktor
TGF: transforming groth factor

Andere CD4+ T-Zell-Untergruppen

Th9 und Th22 wurden kürzlich entdeckt.
Th9:
- Stimuliert durch IL-4, TGF-β
- Wichtig bei Antitumor-Immunität, Allergien und Autoimmunerkrankungen
Th22:
- Produziert IL-22 (wie Th17-Zellen)
- Beteiligt an der Schleimhautimmunität

Untergruppen von CD4-+ T-Helferzellen — Untergruppen von CD4-positiven T-Helferzellen:
Nach Aktivierung durch eine dendritische Zelle teilt sich eine naive CD4+ T-Zelle in Anwesenheit bestimmter Zytokine und differenziert zu einem Effektor/Helfer- (Th1, Th2 oder Th17) oder follikuläre Helfer (Tfh)-Subtypen. Jeder Zelltyp produziert Zytokine, die die Aktivierung anderer Immunzellpartner erleichtern.
IFN: Interferon
TNF: Tumornekrosefaktor
Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

CD8+ T-Zellen T-Zellen T-Zellen

Zytotoxische oder zytolytische T-Zellen T-Zellen T-Zellen
Erfordert Stimulation durch Zytokine (Interleukin-2 (IL-2) aus Th1-Zellen), um aktiviert zu werden, verlässt dann das sekundär lymphatische Organ und zirkuliert im Körperkreislauf auf der Suche nach Zielen
Produziert die Zytokine Interferon (IFN)-γ, Tumornekrosefaktor Tumornekrosefaktor Tumornekrosefaktor (TNF) ( TNF TNF Tumornekrosefaktor (TNF))-α und TNF-β
Transkriptionsfaktor: RUNX3
Zu den Funktionen gehören das Abtöten von:
- Krankheitserreger
- Infizierte Zellen
- Tumorzellen
- Allogenen Transplantaten
Zytotoxizität funktioniert über:
- Granulaexozytose: Granulainhalte (einschließlich Granzymen und Perforinen) dringen in die Zielzelle ein und aktivieren den Caspase-Weg, der zur Apoptose führt.
- Expression des Fas-Liganden (FasL): Interaktion zwischen Fas (Rezeptor in der Zelle) und FasL (Ligand in CD8+ T-Zelle) aktiviert den Caspase-Weg, was zum Zelltod Zelltod Zellschäden und Zelltod führt.
Klinische Relevanz:
- Besondere Rolle bei intrazellulären Krankheitserregern (z.B. Listeria monocytogenes), da die Krankheitserreger wenig Zeit im Kreislauf verbringen (geringere Anfälligkeit für Antikörper)
- Ähnliche Bedeutung bei der Immunabwehr gegen Viren (z.B. HIV HIV Retroviren: HIV)

T-Gedächtnis-Zellen

CD4+ oder CD8+ möglich
Verbessert die Immunantwort Jahre nach der ersten Exposition
Nach der ersten Exposition gegenüber Antigenen entwickeln sich einige T-Zellen T-Zellen T-Zellen zu Gedächtniszellen Gedächtniszellen Erworbene Immunantwort:
- Zellen befinden sich zunächst in lymphatischen Geweben (zentrale T-Gedächtniszellen)
- T-Gedächtniszellen setzen sich dann in periphere Geweben ab (Effektor-Gedächtniszellen)
- Bei Reinfektion werden Sie durch das gleiche Antigen zu T-Effektorzellen

T-regulatorische Zellen

Da eine ungehemmte T-Zell-Reaktion pathologisch werden kann, sind Tregs vorhanden, um überschießende Entzündungen und Gewebeschäden zu verhindern.
Können die Aktivität vieler Immunzellen herunterregulieren, einschließlich:
- CD4+ T-Zellen T-Zellen T-Zellen
- CD8+ T-Zellen T-Zellen T-Zellen
- Dendritische Zellen (über Zelloberflächen des zytotoxischen T-Lymphozyten-Antigens 4 (CTLA-4) und des Lymphozyten-Aktivierungsgens (LAG-3))
- B-Zellen B-Zellen B-Zellen
- Natürliche Killerzellen Killerzellen Lymphozyten
- Eosinophile Eosinophile Zellen des angeborenen Immunsystems, Basophile Basophile Zellen des angeborenen Immunsystems und Mastzellen Mastzellen Zellen des angeborenen Immunsystems

Intraepitheliale Lymphozyten Lymphozyten Lymphozyten (IEL)

Verbunden mit dem Schutz der Schleimhautoberfläche (Darmtrakt, Atemwege, Urogenitaltrakt-Epithel und Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion)
Wenn Krankheitserreger in die Epitheloberfläche eindringen, sind IELs die ersten Immunzellen, die den Krankheitserregern begegnen.
Überwiegend aktivierte T-Zellen T-Zellen T-Zellen: CD8+ > CD 4+ Zellen an den meisten Lokalisationen
Innerhalb der IEL-Gruppen kommen TCR-αβ+- und TCR-γδ+-Zellen vor.

Zytokine in der zellulären Immunantwort

Zytokine

Lösliche Proteine Proteine Proteine und Peptide, die von verschiedenen Zellen als Reaktion auf verschiedene Entzündungsreize freigesetzt werden:
- Überschneiden sich in ihrer Funktion sowohl bei der angeborenen als auch bei der adaptiven Immunantwort
- Wichtig bei der zellvermittelten adaptiven Immunantwort:
  - Die Differenzierung von T-Zellen T-Zellen T-Zellen hängt von Zytokinen ab
  - T-Zellen T-Zellen T-Zellen produzieren selbst Zytokine
Klassifiziert nach Funktion oder Herkunftszelle:
- Lymphokine: Zytokine, die von Lymphozyten Lymphozyten Lymphozyten hergestellt werden
- Monokine: Zytokine aus Monozyten Monozyten Zellen des angeborenen Immunsystems
- Chemokine: Zytokine mit chemotaktischer Wirkung
Umfassen:
- IL: Zytokine, die von einem Leukozyten produziert werden und auf andere Leukozyten wirken
- IFN: ursprünglich benannt nach der Funktion der “Störung” bei Virusinfektionen:
  - Typ-I-Interferone (IFN-α und IFN-β): Hauptsächlich Verhinderung der Virusreplikation in Zellen
  - Typ-II-Interferon (IFN-γ): aktiviert Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems
  - Typ III (IFN-ƛ): antivirale Aktivität
- TNF TNF Tumornekrosefaktor (TNF)
- Transformierender Wachstumsfaktor (engl. transforming groth facktor, Akronym: TGF)
- Andere Wachstums- oder stimulierende Faktoren

Wichtige Zytokine, die von T-Zellen T-Zellen T-Zellen produziert werden

**Tabelle: Wichtige Zytokine**
Zytokin Zytokin Erworbene Immunantwort	Funktion und Aktivität
IL-2	T-Zell-Aktivierung und -proliferation NK-Zell-Aktivierung und -proliferation
IL-4	Th2-Differenzierung und -proliferation B-Zell-Reifung und Klassenwechsel zu IgE oder IgG
IL-5	Wachstum und Differenzierung von Eosinophilen B-Zellwachstum, Klassenwechsel zu IgA
IL-10	Antiphlogistikum Abschwächung der Immunantwort (Zytokine ↓, Hemmung von T-Zellen T-Zellen T-Zellen und NK-Zellen)
IL-13	IgE-Produktion Schleimproduktion ↑ Kollagensynthese
IL-17	Entzündungsbedingte Zytokinfreisetzung (einschließlich IL-6, IL-1, TNF TNF Tumornekrosefaktor (TNF); Vermittlung von Fieber Fieber Fieber und Sepsis Sepsis Sepsis und septischer Schock)
IL-21	B-Zell- und T-Zell-Differenzierung
IL-22	Gewebereparatur Produktion von Defensinen und Tight-Junction-Adhäsionsproteinen in Epithelzellen ↑
IFN-ɣ	Reguliert die Aktivierung von Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems und NK-Zellen Aktiviert Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems → Granulome
TNF TNF Tumornekrosefaktor (TNF)	Proinflammatorisch Kapillary Leak Leukozyten-Rekrutierung und Zytotoxizität Kachexie bei Krebs

IL: Interleukine
IFN: Interferon
NK: natürlicher Killer
TNF: Tumornekrosefaktor

Zytokine und ihre klinische Anwendung

Zytokininhibitoren bzw. monoklonale Antikörper und ihre Anwendungensgebiete

**Tabelle: Zytokininhibitoren bzw. monoklonale Antikörper und ihre Anwendungensgebiete**
Zytokinhemmung	Medikamentenname	Behandelte Erkrankungen
Anti-TNF	Infliximab Etanercept Etanercept Immunsuppressiva Adalimumab Golimumab	Chronisch-entzündliche Darmerkrankung Rheumatoide Arthritis Rheumatoide Arthritis Rheumatoide Arthritis Psoriasis Psoriasis Psoriasis vulgaris (Schuppenflechte) Psoriasisarthritis
Anti-Interleukin-1	Anakinra Anakinra Immunsuppressiva	Rheumatoide Arthritis Rheumatoide Arthritis Rheumatoide Arthritis
Anti-Interleukin-1b	Canakinumab Canakinumab Immunsuppressiva	Adultes Still-Syndrom Hyper-IgD-Syndrom TNF-Rezeptor-assoziiertes periodisches Syndrom (TRAPS)
Anti-Interleukin-6	Tocilizumab Tocilizumab Immunsuppressiva	Rheumatoide Arthritis Rheumatoide Arthritis Rheumatoide Arthritis Riesenzellarteriitis Riesenzellarteriitis Riesenzellarteriitis und Polymyalgia rheumatica Respiratorische Insuffizienz bei COVID-19

Therapeutisch eingesetzte Zytokine und ihre Anwendungsgebiete

**Tabelle: Therapeutisch eingesetzte Zytokine**
Therapeutisches Zytokin Zytokin Erworbene Immunantwort	Behandelbare Erkrankungen
Interferon-α	Hepatitis B Hepatitis B Hepatitis-B-Virus und C HPV HPV Humane Papillomaviren (HPV) (Feigwarzen) Haarzell-Leukämie Haarzell-Leukämie Haarzellleukämie Kaposi-Sarkom Kaposi-Sarkom AIDS-definierende Erkrankungen Rezidiv eines Melanoms Essentielle Thrombozythämie Essentielle Thrombozythämie Essentielle Thrombozythämie
Interferon-β	Multiple Sklerose Multiple Sklerose Multiple Sklerose
Interferon-γ	Granulomatöse Entzündungen Osteopetrose
Interleukin-2	Nierentumore Melanome HIV-Infektion HIV-Infektion HIV-Infektion und AIDS

Klinische Relevanz

Chronische mukokutane Candidose Candidose Candida/Candidose: ein Autoimmunsyndrom mit Symptomen wie chronischen, nicht-invasiven Candida Candida Candida/Candidose-Infektionen der Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion, Nägel und Schleimhäute. Der Zustand ist mit Autoimmunmanifestationen (am häufigsten Endokrinopathien) verbunden. Hypoparathyreoidismus Hypoparathyreoidismus Hypoparathyreoidismus ist die häufigste endokrine Anomalie und tritt bei 30 % der Patient*innen auf. Eine Nebenniereninsuffizienz Nebenniereninsuffizienz Nebenniereninsuffizienz und Morbus Addison tritt bei >60 % der Fälle im Alter von 15 Jahren auf. Chronische mukokutane Candidose Candidose Candida/Candidose ist auf genetische Defekte des Immunsystems, einschließlich den Autoimmunregulator (AIRE), der für die negative Selektion von T-Zellen T-Zellen T-Zellen wichtig ist, und den IL-17-Signalweg (unter anderem) betreffender, zurückzuführen.
X-chromosomales Immun-Dysregulations-Polyendokrinopathie-Enteropathie-Syndrom (IPEX): eine Krankheit, die durch Mutationen im Gen des Transkriptionsfaktors FOXP3 verursacht wird. Das bestimmende Merkmal ist die Beeinträchtigung der Treg-Zellen, die sich als Autoimmunerkrankung mit einer allergischen Entzündung Entzündung Entzündung manifestiert. Die Krankheit tritt typischerweise bei männlichen Säuglingen mit einer Trias aus Enteropathie, Dermatitis und autoimmuner Endokrinopathie (normalerweise Typ-1-Diabetes oder Thyreoiditis Thyreoiditis Thyreoiditis) auf. Starke Durchfälle können auftreten und mit Dehydration Dehydration Volumenmangel und Dehydration, Malabsorption Malabsorption Malassimilation: Maldigestion und Malabsorption, metabolischer Azidose, Niereninsuffizienz und Gedeihstörung Gedeihstörung Gedeihstörung einhergehen. Andere Manifestationen sind schwere Nahrungsmittelallergien, chronische Autoimmunhepatitis Autoimmunhepatitis Autoimmunhepatitis, Autoimmunzytopenien, interstitielle Nephritis und Entwicklungsverzögerungen. Die Diagnose erfolgt durch Mutationsanalyse des FOXP3 -Gens. Die einzige verfügbare kurative Therapie ist die hämatopoetische Stammzelltransplantation Stammzelltransplantation Organtransplantation.
Adulte T-Zell-Leukämie/-Lymphom: eine seltene, aber oft aggressive maligne Erkrankung der reifen T-Zellen, die durch eine chronische Infektion von CD4+-Zellen mit dem humanen T-lymphotropen Virus (HTLV)-I verursacht wird. Die Infektion ist in Japan, der Karibik und Zentralafrika endemisch. Allgemeines Erscheinungsbild ist eine umfassende Beteiligung von Lymphknoten, peripherem Blut und/oder der Haut. Die bekannten klinischen Varianten sind akut, leukämisch, chronisch und schwelend. Jede Variante hat einen anderen klinischen Verlauf. Das charakteristische Merkmal des peripheren Blutes sind “Kleeblätter” oder “Blütenzellen” (Zellen mit bizarren, hyperlobulierten Kernen). Die Diagnose basiert auf dem klinischen Erscheinungsbild, morphologischen und immunphänotypischen Veränderungen der malignen Zellen und einer bestätigten HTLV-I-Infektion. Die Behandlung ist auf den Subtyp zugeschnitten, aber die Optionen umfassen antivirale Mittel, monoklonale Antikörpertherapie, Chemotherapie und allogene Stammzelltransplantation Stammzelltransplantation Organtransplantation.

Quellen

Haynes, B.F., & Soderberg K.A., & Fauci A.S. (2018). Introduction to the immune system. Jameson J, Fauci A.S., Kasper D.L., Hauser S.L., Longo D.L., & Loscalzo J(Eds.), Harrison’s Principles of Internal Medicine, 20e. McGraw Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2129&sectionid=192284326
Heimall, J. (2021). The adaptive cellular immune response: T cells and cytokines. 2021. UpToDate. https://www.uptodate.com/contents/the-adaptive-cellular-immune-response-t-cells-and-cytokines (Zugriff am 19.06.2021)
Kumar, B.V., Connors, T.J., Farber, D.L. (2018). Human T Cell Development, Localization, and Function throughout Life. Immunity, 48(2), 202–213.
Levinson, W., Chin-Hong, P., Joyce, E.A., Nussbaum, J, & Schwartz, B. (Eds.), (2020). Adaptive immunity: lymphocyte antigen receptors. Review of Medical Microbiology & Immunology: A Guide to Clinical Infectious Diseases, 16e. McGraw Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2867&sectionid=242768234
Levinson W., Chin-Hong P., & Joyce E.A., Nussbaum J., & Schwartz B. (Eds.), (2020). Overview of immunity. Review of Medical Microbiology & Immunology: A Guide to Clinical Infectious Diseases, 16e. McGraw Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2867&sectionid=242768067
Levinson, W., Chin-Hong, P., Joyce, E.A., Nussbaum, J., & Schwartz, B. (Eds.), (2020). Adaptive immunity: T-cell–mediated immunity. Review of Medical Microbiology & Immunology: A Guide to Clinical Infectious Diseases, 16e. McGraw Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2867&sectionid=242768307
Stephen, R., Holdsworth, S.R., Gan, P. (2015). Cytokines: Names and Numbers You Should Care About. Clin J Am Soc Nephrol, 10(12), 2243–54.
Deutzmann R., Rassow J. et al. Duale Reihe: Biochemie (2016). 4. Auflage. Thieme Verlag. ISBN: 978-3-13-125354-5
Lüllmann-Rauch, Asan: Taschenlehrbuch Histologie (2019). 6. Auflage. Thieme Verlag. ISBN: 978-3-13-242529-3
Herold, G. (2021) Innere Medizin 2021. De Gruyter. ISBN: 978-3-11-073889-6