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Dendritische Zellen,MHC-Moleküle und Antigenpräsentation
Mastermodul Immunologie 2009
Roland Wunderlich
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Überblick:
1. Dendritische Zellen- Entstehung, Vorkommen
- Aufbau
- Aufgaben
2. MHC- Moleküle- Aufbau
- Funktion
3. Antigenpräsentation- unterschiedliche Wege
4. Zusammenfassung
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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
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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)
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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
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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
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• 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:
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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
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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)
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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
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3. Antigenpräsentation
• Unterschiedliche Mechanismen je nach:
– Art des präsentierten Antigens (Lipid oder Peptid)
– Herkunft der Antigens (intra- oder extrazellulär)
– Identität des präsentierenden Komplexes
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3. Antigenpräsentation
• Für die Antigenpräsentation gibt es zwei unterschiedliche Wege:
– den exogenen Weg
– den endogenen Weg
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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
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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
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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
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Ende
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit