Dendritische Zellen,MHC-Moleküle und Antigenpräsentation

Mastermodul Immunologie 2009

Roland Wunderlich

Überblick:

1. Dendritische Zellen- Entstehung, Vorkommen

- Aufbau

- Aufgaben

2. MHC- Moleküle- Aufbau

- Funktion

3. Antigenpräsentation- unterschiedliche Wege

4. Zusammenfassung

1. Dendritische Zellen

• Entstehung und Vorkommen:– 3. Klasse an phagozygotischen Zellen des

Immunsystems (neben Makrophagen & B-Zellen)– unreife dendritische Zellen entstehen im Knochenmark– wandern durch Blutstrom in nahezu alle Gewebe – zwei Arten: Konventionelle und Plasmazytiode – Konventionelle Zellen wichtig für Aktivierung von T-

Lymphozyten

1. Dendritische Zellen

• Aufbau:– fingerartige Fortsätze (vgl. Nervenzellen)– auf ihrer Plasmamembran sitzen verschiedene

Rezeptoren und Co-Stimulatoren:• Toll-like-Rezeptoren (TLRs)• DEC 205-Rezeptoren• Chemokin-Rezeptoren (CCRs)

1. Dendritische Zellen:

• Aufgaben:– Erkennung von Pathogenen– Aufnahme von Pathogenen– Prozessierung von Pathogenen– Antigenpräsentation über MHC-Moleküle– Aktivierung von T-Lymphozyten (T-Zellen)

Dendritische Zellen sind die stärksten Stimulatoren für naive T-Zellen

1. Dendritische Zellen:

• Pathogenerkennung und Aufnahme:– TLRs oder DEC205 erkennen Pathogene

Pathogene können über verschieden Mechanismen aufgenommen werden:

• Phagozytose (Bakterien)• Makropinozytose (Bakterien)• Direkte Infektion der dendritischen Zelle (Virus)• Kreuzpräsentation (Virus)• Transfer von einer dendritischen Zelle auf eine Andere

(Virus)

Pathogene werden anschließend prozessiert und an der Zelloberfläche den T-Zellen präsentiert, hierfür sind spezielle MHC-Moleküle nötig

• Zyklus einer dendritischen Zelle:– Unreife Zellen nehmen Pathogen auf– Wanderung in Lymphknoten– Antigenpräsentation

(reife dendritische Zellen)– Antigenpräsentation bewirkt Aktivierung

von naiven T-Zellen

Induktion der Immunantwort

1. Dendritische Zellen:

2. MHC-Moleküle

• dienen dem Transport und der Präsentation von Antigenen gegenüber T-Zellen

• Antigene werden an Peptidbindestellen (sehr variabel) gebunden

• Zwei Klassen von Molekülen, welche je andere T-Zellen aktivieren (MHC I und MHC II)

• Unterschied im Aufbau und Vorkommen der Moleküle

2. MHC-Moleküle

• MHC Klasse I:– auf allen kernhaltigen

Zellen

– α-Kette; ß2-Mikroglobulin-Kette

– präsentieren nur CD8-T-Zellen(über Co-Rezeptoren)

• MHC Klasse II:– auf allen

antigenpräsentierenden Zellen

– α-Kette; ß-Kette– präsentieren nur CD4-T-

Zellen(über Co-Rezeptoren)

2. MHC-Moleküle:

• Erkennung des MHC-Molekül durch T-Zellen:– über Trimolekularen Komplex (TZR)– über Co-Rezeptoren wird die Bindung an

unterschiedliche T-Zellen gesteuert– spezifische Bindung von TZR an passendes MHC-

Molekül und Peptid

3. Antigenpräsentation

• Unterschiedliche Mechanismen je nach:

– Art des präsentierten Antigens (Lipid oder Peptid)

– Herkunft der Antigens (intra- oder extrazellulär)

– Identität des präsentierenden Komplexes

3. Antigenpräsentation

• Für die Antigenpräsentation gibt es zwei unterschiedliche Wege:

– den exogenen Weg

– den endogenen Weg

3. Antigenpräsentation:

• Endogener Weg:– durch Viren entsteht intramolekular

fremdartiges Protein– Protein wird durch Proteosom in

Peptide zerlegt– Peptide werden in ER auf sich dort

befindende MHCI-Moleküle geladen bzw. deren Peptidbindestelle

– Beladene MHCI-Moleküle gelangen über Golgiapparat an die Zelloberfläche

Präsentation des Antigens gegenüber CD8-T-Zellen

3. Antigenpräsentation:

• Exogener Weg:– Aufgenommenes Antigen wird in

Vesikeln durch Proteasen in Peptide gespalten

– MHCII-Molekül aus dem ER wandert in Vesikel über den Golgiapparat zur Zelloberfläche

– Dabei kommt es zur Fusion der beiden Vesikel und das MHCII-Molekül wird mit dem Antigen beladen

Präsentation des Antigens gegenüber CD4-T-Zellen

4. Zusammenfassung:

• dendritische Zellen sind die stärksten und wichtigsten Stimulatoren für T-Zellen

• Antigene werden durch dendritische Zellen verarbeitet und über MHC-Moleküle präsentiert

• T-Zellen erkennen über TZR und Co-Rezeptoren spezifisch das MHC-Molekül

• Exogener und endogener Weg der Antigenpräsentierung

Ende

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit