Archiv der Kategorie: Zeichnungen

Die Zeichnungen aus meinem Buch zur freien Verwendung in Vorträgen, Flyern usw. Quellenangabe: Dr. Andrea Kamphuis, https://autoimmunbuch.de

Abb. 131: Typ-1- und Typ-2-Immunreaktionen

Links: Bei Immunreaktionen vom Typ 1 unterstützen Th1-Zellen die zelluläre Abwehr, mit der vor allem innerzelluläre Pathogene bekämpft werden. Hier beseitigen z. B. Makrophagen bakteriell infizierte Zellen.

Rechts: Bei Immunreaktionen vom Typ 2 helfen Th2-Zellen bei der humoralen Abwehr, die sich vor allem gegen extrazelluläre Pathogene richtet.

Die beiden Arme der Abwehr verstärken sich selbst und hemmen sich gegenseitig (Botenstoff-Luftballons). Aber die Vorstellung, dass immer nur ein Arm aktiv ist, ist überholt: Es gibt kombiniert zellulär-humorale Immunreaktionen.

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Abb. 130: Antigenpräsentierende Zelle aktiviert T-Zelle

T-Zellen werden von antigenpräsentierenden Zellen aktiviert. In meinen Zeichnungen haben T-Zellen einen unregelmäßigen, »ausgebeulten« Umriss, und antigenpräsentierende Zellen sehen wie Kellner aus.

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Abb. 129: Autoreaktive B-Zellen – nicht nur Marker, sondern Mitverursacher

Oben: Wenn am Himmel Geier kreisen, weist das auf tote Tiere am Boden hin.

Unten: Manche Geier schlagen ihre Beute aber selbst. Ähnlich ist es mit autoreaktiven B-Zellen: Bei vielen Autoimmunerkrankungen galten sie und die von ihnen produzierten Autoantikörper früher als reine Marker, die nur auf eine durch T-Zellen vorangetriebene Gewebszerstörung hinweisen. In den letzten Jahren häufen sich aber die Anzeichen, dass autoreaktive B-Zellen selbst aktiv an der Zerstörung mitwirken – etwa indem sie in das betroffene Organ einwandern und dort durch ständige Autoantigen-Präsentation und Zytokin-Produktion T-Zellen aktivieren.

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Abb. 128: Tertiäre Lymphorgane

Bei einer chronischen Entzündung entstehen im entzündeten Gewebe tertiäre Lymphorgane und damit neue Überlebensnischen für Gedächtniszellen.

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Abb. 127: Hausbesetzer

Bei Autoimmunstörungen können so viele autoreaktive Plasmagedächtniszellen entstehen, dass sie ältere Gedächtniszellen aus den Überlebensnischen verdrängen.

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Abb. 125: Naive B-Zellen und Plasmazellen

Während naive B-Zellen (links) zahlreiche Rezeptoren tragen und folglich auf verschiedene Signale reagieren, sind Plasmazellen (rechts) »dumm«: Sie schwellen an, empfangen kaum noch Signale und widmen sich ganz der massenhaften Antikörper-Produktion.

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Abb. 124: Der Immunglobulin-Klassenwechsel

Der Immunglobulin-Klassenwechsel verändert nur das konstante Ende am »Stamm« der Y-förmigen Moleküle. Die Gene für diese Proteine sind auf unserem Chromosom 14 in zahlreichen ähnlichen Kopien aufgereiht, und zwar hinter den sogenannten VDJ-Genen für das variable Ende. Anfangs stellt die B-Zelle IgM her, ein sogenanntes Pentamer aus fünf gleichen Y-förmigen Molekülen, die am Stamm miteinander verbunden sind.

Die künftige Antikörper-Klasse wird durch Botenstoffe festgelegt, die wiederum von der Art der zu bekämpfenden Gefahr abhängen. Je nachdem schneiden Enzyme kleinere oder größere Teile aus der Gen-Perlenkette heraus, wobei sie die Schnitte in den S-Genen (für switch, also Wechsel) setzen. Die herausgeschnittenen, nicht mehr benötigten Gene bilden dabei einen funktionslosen DNA-Ring.

Unter dem Einfluss des Botenstoffs TGF-β kann zum Beispiel der vordere Teil des Gens Sμ mit dem hinteren Teil des Gens Sα2 verbunden werden. Von da an wird immer das dahinterliegende Gen Cα2 (für constant) abgelesen. Folglich entsteht Immunglobulin A (IgA), ein Antikörper aus zwei Y-förmigen Molekülen.

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Abb. 123: Affinitätsreifung

In den Follikeln der Lymphknoten und des tertiären Lymphgewebes kommt es zur Affinitätsreifung. Sie erhöht die Antigen-Bindungsstärke der Immunglobuline, also der B-Zell-Rezeptoren und der Antikörper. Im Uhrzeigersinn, bei 4 Uhr beginnend:

A Eine B-Zelle, die bereits ein Antigen aufgenommen hat, präsentiert ihren Fund einer T-Helferzelle (TH) und wird vollends aktiviert, sofern der T-Zell-Rezeptor das Antigen erkennt. Sie erhält von der T-Helferzelle die Lizenz, in das Keimzentrum des Follikels einzutreten.

B Im Keimzentrum des Follikels vermehrt sich die B-Zelle stark durch Teilung. Währenddessen verändert ein Enzym nach dem Zufallsprinzip einzelne Basen (A, T, C, G) in dem Gen, das die antigenspezifische Bindungsstelle des Immunglobulins codiert. Diesen Vorgang nennt man somatische Hypermutation.

C Die mutierten B-Zellen treten aus der dunklen Zone des Keimzentrums in die helle Zone über, wo sie von dendritischen Zellen (DC) erwartet werden. Diese sind für die Selektion zuständig.

D Die dendritischen Zellen präsentieren ihnen das Antigen, um die Bindungsstärke des mutierten B-Zell-Rezeptors zu prüfen.

E Hat die Mutation die Bindung der Immunglobuline an das Antigen geschwächt, stirbt die B-Zelle durch Apoptose kontrolliert ab.

F Hat die Mutation die spezifische Bindung an das Antigen gestärkt, so führt die B-Zelle dieses Antigen nun auf ihrem MHC-Klasse-II-Molekül einer follikulären T-Helferzelle (TFH) vor, die es mit ihrem spezifischen T-Zell-Rezeptor erkennt. Durch diesen Kontakt wird der Klassenwechsel bei den Immunglobulinen ausgelöst, sodass die B-Zelle nun kein IgM mehr herstellt, sondern IgG, IgE oder IgA – je nachdem, welchen Botenstoff die follikuläre T-Helferzelle ausschüttet. Dazu mehr in der nächsten Abbildung. Je nach dem Ergebnis dieser zweiten Prüfung schlägt die B-Zelle einen von vier Wegen ein:

G Die B-Zelle ist unbrauchbar, weil sie der T-Zelle ihr Antigen nicht effizient präsentiert, und stirbt.

H Die B-Zelle ist zur humoralen Abwehr geeignet, verlässt das Keimzentrum und entwickelt sich zur Plasmazelle weiter, die massenhaft Antikörper erzeugt.

I Einige B-Zellen reifen stattdessen zu Gedächtniszellen heran, die mit ihrem Wissen um die aktuelle Infektion dafür sorgen, dass das Immunsystem auf ein späteres erneutes Auftreten desselben Antigens schneller und stärker reagiert.

J Einige besonders schlagkräftige B-Zellen erhalten die Order, erneut in das Keimzentrum einzutreten, um sich zu vermehren und durch Mutation und Selektion weiter zu verbessern. So steigert der Organismus die Affinität der Immunglobuline zu einem bestimmten Antigen mit der Zeit.

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Abb. 122: B-Zelle

Während der Antikörperproduktion enthalten B-Zellen viel Zytoplasma; sie werden daher Plasmazellen genannt. In dieser Phase sind sie ungefähr eiförmig. In meinen Zeichnungen sind alle B-Zellen, ganz gleich in welcher Phase, solche »Eiermännchen« mit einem B im Zellkern.

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