Skizze für das Kapitel über die Zellen des Immunsystems:
Wird ein Makrophage mit einem verschlungenen Krankheitserreger nicht fertig, kann er Gifte aus Neutrophilen-Granula als Verdauungshilfe aufnehmen.
Verdauungshilfe
Schreibe eine Antwort
Kleine und große Moleküle
Noch zwei Nachzügler-Skizzen für das Kapitel über die Moleküle des Immunsystems:
Stickstoffmonoxid (NO) ist der kleinste Boten- und Wirkstoff des Immunsystems. Es hat viele Wirkungen; unter anderem schädigt es in den Körper eindringende Bakterien.
Schweineschmalz und -leber enthalten viel Arachidonsäure, eine mehrfach ungesättigte Fettsäure. Aus ihr entstehen die entzündungsfördernden Leukotriene und Prostaglandine.
Kommissar Witaminzé jagt freie Radikale
Tribute to Seyfried:
Dass Antioxidantien wie Vitamin C, die freie Radikale einfangen, immer entzündungshemmend und damit vorteilhaft wirken, ist wohl eine fromme Mär.
Dreierlei Killer
Nachgeholte Skizze für das Kapitel über die wirre Terminologie der Immunologen:
natürliche Killerzellen ≠ natürliche Killer-T-Zellen ≠ T-Killerzellen.
(Wenigstens wurden die T-Killerzellen inzwischen umbenannt in zytotoxische T-Zellen.)
Hashimoto-Achterbahn
So ungefähr fühlt sich das an, solange frau nicht richtig eingestellt ist.
Die Abschitte unter den Wolken (Hypothyreose – so ähnlich wie eine Depression) sind übrigens auch nicht besser als die Gipfel (Hyperthyreose – wie Corticosteroid-gedopt).
Positive und negative T-Zell-Selektion im Thymus
Noch eine Skizze zu den Vorgängen im Thymus, weil dabei auftretende Fehler wohl an vielen Autoimmunerkrankungen beteiligt sind:
Unreife T-Zellen wandern über die Blutbahn aus dem Knochenmark in die Thymus-Rinde ein, bewegen sich dann in Richtung Mark und durchlaufen dabei eine doppelte Selektion.
Im ersten Schritt prüfen die kortikalen Thymus-Epithelzellen, welche der T-Zellen in der Lage sind, an MHC-Moleküle zu binden. Das müssen sie können, um später Komplexe aus MHC-Molekülen und Antigenen auf antigenpräsentierenden Zellen zu erkennen und sich dadurch zu aktivieren. T-Zellen, die keine MHC-Moleküle erkennen, sind hier als große Kugeln dargestellt. Sie werden in der Thymus-Rinde ausgesiebt und beseitigt.
Im zweiten Schritt, den ich schon mal im Comic-Stil dargestellt hatte, prüfen die medullären Thymus-Epithelzellen, welche der übrig gebliebenen T-Zellen stark auf körpereigene Antigene (Autoantigene) ansprechen und damit später Autoimmunreaktionen auslösen würden. Solche T-Zellen – die dunklen Kügelchen, die von einem Magneten angezogen werden – müssen ebenfalls aussortiert werden.
Übrig bleiben nach dieser Etablierung der sogenannten zentralen Toleranz nur solche T-Zellen, die MHC-Komplexe binden können, aber bestenfalls schwach auf Autoantigene ansprechen. Sie vermehren sich bei ihrer Wanderung durch den Thymus und verlassen das Organ, indem sie in ein Blutgefäß übertreten.
Aufbau des Thymus
Skizze für das Kapitel über die Organe des Immunsystems in Teil 2 des Buches: ein Thymus-Läppchen, bestehend aus Rinde (Kortex) und Mark (Medulla); Vorlagen: Janeway’s, 7th edition, S. 274, und eine Abbildung auf embryology.ch
Außer der Kapsel und den Septen, in denen auch – nicht dargestellte – Blutgefäße verlaufen, sehen wir
- den Saum aus subkapsulären Epithelzellen (die „Augen“)
- thymic nurse cells (oben, schwarz)
- kortikale Thymus-Epithelzellen (schraffiert, heller Kern)
- medulläre Thymus-Epithelzellen (mTEC; schraffiert, schwarzer Kern)
- Makrophagen aus dem Knochenmark (blumenförmig, schwarzer Kern)
- dendritische Zellen aus dem Knochenmark (weiße Seesterne)
- ein Hassall-Körperchen (mitten im Mark; Funktion unklar).
In den Hohlräumen des Netzwerks, das die Thymus-Epithelzellen aufspannen, drängen sich T-Zellen – besonders dicht in der Rinde. Um die Abbildung nicht zu unübersichtlich zu machen, habe ich sie im mittleren Thymus-Läppchen weggelassen und ihre Verteilung im angeschnittenen rechten Läppchen angedeutet. Die positive Selektion in der Rinde und die negative Selektion im Mark sorgen für eine starke Ausdünnung, die zum Teil durch die Teilungen der T-Zellen während ihrer Wanderung von der Rinde ins Mark kompensiert wird – siehe nächster Beitrag.
Die negative Selektion habe ich im Mai schon mal im Comic-Stil skizziert.
Knochenmark unter dem Mikroskop
Die Vorlage zu dieser Skizze kennt wohl jeder, der sich in der Wikipedia über das Knochenmark oder die Blutbildung schlau machen wollte: Sie stammt aus Gray’s Anatomy.
Unter dem Mikroskop fällt im roten Knochenmark zunächst das Fett (weiße Bereiche) auf. Die vielkernige Zelle links ist ein Megakaryozyt: eine Riesenzelle, von der sich später zahlreiche Blutplättchen (Thrombozyten) abschnüren. Die übrigen schraffierten kernhaltigen Zellen sind verschiedene weiße Blutkörperchen (Leukozyten) und deren Vorläuferzellen. Unter ihnen finden sich einige vesikelgefüllte Granulozyten, z. B. ganz oben rechts. Die kleinen weißen kernhaltigen Zellen sind frühe Vorläufer roter Blutkörperchen (Erythrozyten). Wenn sie ihren Kern verlieren, werden sie zu Retikulozyten, also jungen Erythrozyten. Zwischen den Zellen sehen wir Bindegewebsfasern.
Rotes Knochenmark
Noch eine nachgeholte „langweilige“ Skizze für den Buchteil über den Aufbau des Immunsystems:
Die Knochen eines Menschen enthalten zusammen etwa 400 Gramm rotes Knochenmark. Davon sind etwa 180 Gramm mit der Produktion roter Blutkörperchen (Erythrozyten) und ebenfalls 180 Gramm mit der Produktion weißer Blutkörperchen (Leukozyten), also Immunzellen, beschäftigt. Die restlichen 40 Gramm stellen Blutplättchen her, die für die Gerinnung benötigt werden.
Bei Kindern enthalten die Röhrenknochen noch rotes Knochenmark. Bei Erwachsenen ist es durch gelbes Knochenmark ersetzt, das vor allem aus Fettzellen besteht. Bei ihnen stellt daher nur noch das Mark der Schulterblätter und der Beckenknochen Blutzellen her.
Lage der Autoimmun-Risikogenorte im Humangenom
Skizze fürs Buch, nach Janeway’s (7th edition), S. 561; dort nach Cookson W Nat Rev Immunol 2004, 4: 978-988.
Schwarze Punkte hinter den Chromosomen: gut etablierte Risikogenorte für Autoimmunerkrankungen. Kreise vor den Chromosomen: gute etablierte Risikogenorte für Asthma. Auf den Chromosomen 1, 6, 7, 11 und 16 gibt es deutliche Überschneidungen. Auf dem kurzen Arm von Chromosom 6 liegen die Gene des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC). Weitere wichtige Autoimmun-Risikogenorte auf den Chromosomen 1 (langer Arm), 10, 12, 14, 17, 18 und 20.