VORLESUNG I 1. Grundbegriffe der Immunologie 2. Lymphozyten und lymphatische Organe 3. Theorie der klonalen Selektion 4. Der T-Zell-Rezeptorkomplex 5.

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1 VORLESUNG I 1. Grundbegriffe der Immunologie 2. Lymphozyten und lymphatische Organe 3. Theorie der klonalen Selektion 4. Der T-Zell-Rezeptorkomplex 5. Drei Signale für die Aktivierung eines Lymphozyten VORLESUNG I 1. Grundbegriffe der Immunologie 2. Lymphozyten und lymphatische Organe 3. Theorie der klonalen Selektion 4. Der T-Zell-Rezeptorkomplex 5. Drei Signale für die Aktivierung eines Lymphozyten

2 Die IMMUNOLOGIE befasst sich mit der körpereigenen Abwehr von Mikroorganismen (Viren, Bakterien, Pilze, Parasiten) und Tumorzellen Buch: Ch.Janeway, Immunologie

3 Edward JENNER Späten 18.Jahrhundert Vakzination gegen POCKEN mit Kuhpocken Robert KOCH1870-1890 Mikroorganismen verursachen Krankheiten Louis PASTER 1880-1890 Impfstoff gegen Cholera und Tollwut Emil von BEHRING und 1890 Blutserum enthält ANTIKÖRPER Shibasaburo KITASATO Jules BURDET 1899 KOMPLIMENTSYSTEM Paul EHRLICH1890-1905 HUMORALE Immunität (ANTIKÖRPER) Elie METCHNIKOFF1890-1905 MAKROPHAGEN können Mikroorganismen vernichten (ZELLULÄRE Immunität) Macfarlane BURNET1950-1958 Theorie der KLONALEN SELEKTION Peter MEDOWAR 1953 TOLERANZ James GOWANS 1962 LYMPHOCYTEN

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8 Schema und lichtmikroskopische Aufnahme eines Lymphknotens

9 Schema und lichtmikroskopische Aufnahme eines Schnitts durch die Milz

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11 Die Theorie der klonalen Selektion

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13 Die Vielfalt der lymphocytischen Antigenrezeptoren entsteht durch somatische Genumlagerungen

14 Da in den einzelnen Zellen andere Segmente kombiniert werden, bildet jede Zelle ein eigenes Gen für die beiden variablen Regionen in den Rezeptoren. Dieser Mechanismus hat wichtige Konsequenzen: 1. Eine begrenzte Anzahl von Genabschnitten kann eine vielfältige Familie von Proteinen hervorbringen. 2. Jede Zelle exprimiert eine einmalige Rezeptorspezifität. 3. Alle Nachkommen einer solchen Zelle weisen dieselbe Rezeptorspezifität aus, da die Umlagerung der DNA irreversibel ist. Da in den einzelnen Zellen andere Segmente kombiniert werden, bildet jede Zelle ein eigenes Gen für die beiden variablen Regionen in den Rezeptoren. Dieser Mechanismus hat wichtige Konsequenzen: 1. Eine begrenzte Anzahl von Genabschnitten kann eine vielfältige Familie von Proteinen hervorbringen. 2. Jede Zelle exprimiert eine einmalige Rezeptorspezifität. 3. Alle Nachkommen einer solchen Zelle weisen dieselbe Rezeptorspezifität aus, da die Umlagerung der DNA irreversibel ist.

15 Die klonale Deletion bewirkt die Toleranz gegen häufig vorkommende körpereigene Antigene (zentrale Toleranz)

16 Die positive und negative Selektion in Thymus

17 Der Antigenrezeptor der B-Zellen Die Immunglobulinmoleküle

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20 Die Unterschiede zwischen T- und B-Zell-Rezeptoren: 1. Das Immunglobulin der B-Zellen weist zwei identische Antigenerkennungsstellen auf. 2. Der T-Zell-Rezeptor ist kleiner und besitzt nur eine einzige Erkennungsstelle. 3. Der T-Zell-Rezeptor ist nicht sezerniert. Die Unterschiede zwischen T- und B-Zell-Rezeptoren: 1. Das Immunglobulin der B-Zellen weist zwei identische Antigenerkennungsstellen auf. 2. Der T-Zell-Rezeptor ist kleiner und besitzt nur eine einzige Erkennungsstelle. 3. Der T-Zell-Rezeptor ist nicht sezerniert.

21 Strukturelle Einzelheiten des T-Zell-Rezeptors

22 Skizze der T-Zell-Rezeptor: CD3-Komplexes

23 Transmissionselektronen- Mikroskopische Aufnahmen von Lymphozyten in verschiedenen Aktivierungsstadien bei der Entwicklung zu Effektorzellen

24 KLONALE EXPANSION: 1. Die Dichte des Chromatins nimmt ab. 2. Nucleoli erscheinen. 3. Das Volumen des Cytoplasmas nimmt zu. 4. Eine Neusynthese von RNA und Proteinen setzt ein. 5. Die Teilung hält 3-5 Tage an. 6. 1 ursprünglich Lymphozyt 1000 Tochterzellen KLONALE EXPANSION: 1. Die Dichte des Chromatins nimmt ab. 2. Nucleoli erscheinen. 3. Das Volumen des Cytoplasmas nimmt zu. 4. Eine Neusynthese von RNA und Proteinen setzt ein. 5. Die Teilung hält 3-5 Tage an. 6. 1 ursprünglich Lymphozyt 1000 Tochterzellen

25 Für die Aktivierung eines Lymphozyten sind drei Signale notwendig 3 3

26 Professionelle antigenpräsentierende Zellen

27 Körpereigene Antigene induzieren Toleranz, wenn reife Lymphozyten sie auf Zellen antreffen, die keine costimulierenden Reize freisetzen können (periphere Toleranz)