Schlagwort-Archive: Thymus

Aufbau des Thymus

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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

P1170230_Thymus_Feinbau_Kapsel_schwarz_650Außer 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.

Einzugsgebiete

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Skizze fürs Buch: die Organe des Immunsystems. Die Lymphgefäße leiten den Lymphknoten Lymphe und damit Informationen über Infektionen in ihren jeweiligen Einzugsgebieten zu.

Lymphsystem_Flusseinzugsgebiete_sw_ergänzt_650Die Tonsillen oder Mandeln bilden den lymphatischen Rachenring, in dem vor allem Infektionen der oberen Atemwege entdeckt werden. Die auf Infektionen des Verdauungstrakts spezialisierten Ansammlungen von Lymphknoten in der Darmschleimhaut, vor allem im Ileum oder Krummdarm und im Appendix oder Wurmfortsatz, werden als Peyer-Plaques bezeichnet. Weitere Lymphknoten-Ansammlungen finden sich in der Leistengegend und unter den Achseln, also dort, wo die Gliedmaßen in den Rumpf übergehen.

Immunzellen-Lebensstationen

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Skizze fürs Buch:

P1150930_Lebenslauf_Immunzellen_650

(1) Fast alle Immunzellen kommen im Knochenmark zur Welt.

(2) T-Zellen gehen im Thymus zur Schule.

(3) Sobald sie reif sind, wandern Immunzellen über die Blutbahn an ihren Einsatzort.

(4) Lymphknoten sind so etwas wie Speed-Dating-Lokale, in denen dendritische Zellen die gerade benötigten T- und B-Zellen finden.

(5) Im ganzen Körper verrichten Immunzellen ihre Arbeit – manche direkt nach der Entstehung im Knochenmark, andere nach ihrer Aktivierung in den Lymphknoten.

(6) In derMilz und zum Teil auch in der Leber werden alte Immunzellen abgebaut.

(7) Nur einige wenige Immunzellen – die Gedächtniszellen – verbringen ihren langen Lebensabend in Überlebensnischen, z. B. im Knochenmark.

Hokuspokus im Thymus

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Endlich eine neue Skizze fürs Buch: Medulläre Thymus-Epithelzellen (mTEC) exprimieren das Gen AIRE, das einen universellen Transkriptionsfaktor codiert. Dieser dockt an beliebige Gene in den Zellkernen an und sorgt für die ektopische (d. h. nicht am üblichen Ort erfolgende) Herstellung aller möglicher eigentlich gewebe- und organspezifischer Proteine im Thymus. Auf diese Weise präsentieren die Thymus-Epithelzellen (hier als Illusionskünstler dargestellt) den jungen T-Zellen nahezu alle körpereigenen Proteine.P1110584_Thymus_AIRE_zentrale_Toleranz_Zauberer_650

Immunzellen, die stark auf eines dieser Proteine ansprechen (Sprechblasen), würden später zu Autoimmunreaktionen neigen und müssen daher ausgeschaltet werden. Das Ergebnis dieses Selektionsvorgangs nennt man „zentrale Toleranz“, da fast nur solche Immunzellen übrig bleiben, die körpereigene Antigene in Ruhe lassen. Ergänzt wird er später im Körper durch weitere Selektions- und Umpolungsvorgänge, die peripheren Toleranzmechanismen. Mutationen im Gen AIRE oder andere Störungen der Selektion im Thymus führen bereits im Kindesalter zu schweren, oft gegen eine Vielzahl körpereigener Antigene gerichteten Autoimmunreaktionen.

Immunologische Meldungen im VBIO-Newsletter 28/2012

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Links und Anreißer aus dem Newsletter des Biologenverbands:

Selbst ist der Thymus: Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums widerlegen Dogma der Immunologie
Die so genannten T-(Thymus-abhängigen) Lymphozyten, eine bestimmte Sorte weißer Blutzellen, stammen wie alle anderen Blutzellen von Vorläuferzellen aus dem Knochenmark ab. Im Thymus, einem immunologischen Organ im Brustkorb, reifen die Zellen dann zu aktiven Immunzellen heran. Nach bisheriger Lehrmeinung kann der Thymus ohne ständigen Nachschub aus dem Knochenmark keine T-Zellen produzieren. Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg konnten dieses Dogma nun widerlegen – offenbar ist der Thymus auch ohne Nachschub aus dem Knochenmark für mehrere Monate in der Lage, reife T-Zellen zu erzeugen.

Neue Hypothese zur Entstehung der Multiplen Sklerose
Eine heute publizierte Studie in der Fachzeitschrift Nature mit deutscher Beteiligung wirft neues Licht auf die genetischen Ursachen der Multiplen Sklerose. Die Patienten weisen einen veränderten TNF-Rezeptor-1 auf, der nun als Schlüsselprotein im Krankheitsgeschehen in Frage kommt. „Diese Rezeptorvariante ist spezifisch für MS-Patienten und darum Ansatzpunkt für die Entwicklung verbesserter Therapien“, erklärt Professor Ralf Gold, Vorstandsmitglied der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN) und Direktor der Neurologischen Klinik an der Ruhr-Universität Bochum.

Starke Abwehr schon vor der Geburt
Das Immunsystem wächst mit seinen Aufgaben: In den ersten Lebensjahren lernt es, auf Krankheitserreger zu reagieren. So entsteht ein reaktionsfähiges immunologisches Gedächtnis aus spezifischen B- und T-Lymphozyten – das erworbene Immunsystem. Doch auch schon vor der Geburt schützt das sogenannte angeborene Immunsystem den Körper. Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben nun entdeckt, dass bestimmte T-Lymphozyten schon vor der Geburt wissen, welche Aufgaben sie später in der Immunabwehr erwarten.

Selbst ist der Thymus: Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums widerlegen Dogma der Immunologie

Die so genannten T-(Thymus-abhängigen) Lymphozyten, eine bestimmte Sorte weißer Blutzellen, stammen wie alle anderen Blutzellen von Vorläuferzellen aus dem Knochenmark ab. Im Thymus, einem immunologischen Organ im Brustkorb, reifen die Zellen dann zu aktiven Immunzellen heran. Nach bisheriger Lehrmeinung kann der Thymus ohne ständigen Nachschub aus dem Knochenmark keine T-Zellen produzieren. Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg konnten dieses Dogma nun widerlegen – offenbar ist der Thymus auch ohne Nachschub aus dem Knochenmark für mehrere Monate in der Lage, reife T-Zellen zu erzeugen.

Immunität, Schilddrüsenfunktion und Schwangerschaft: molekulare Mechanismen

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Zusammenfassung eines Reviews, noch nicht allgemein verständlich aufbereitet und z. T. nur stichwortartig – keine „schöne Prosa“ 🙂

Anthony P. Weetman: Immunity, thyroid function and pregnancy: molecular mechanisms. Nature Reviews Endocrinology 6, 2010, 311-318, doi: 10.1038/nrendo.2010.46

[Das Fazit vorab: eine sehr gute Übersicht über die Balance zwischen Th1- und Th2-Arm der erworbenen Immunabwehr, die Funktion von Tregs, die Anforderung einer Schwangerschaft an das Immunsystem (Embryo = Semi-Allograft darf nicht abgestoßen werden, zugleich darf die Abwehr wegen Infektionsgefahr in kritischen Entwicklungsphasen nicht unterdrückt werden). Tabellen und Grafiken erleichtern das Verständnis.]

Abstract: Eine Schwangerschaft und die Zeit nach der Entbindung wirken sich stark auf Autoimmunerkrankungen der Schilddrüse aus. Morbus Basedow: währenddessen Verbesserung, danach Verschlimmerung. Postpartum-Thyreoiditis: Zerstörung von Schilddrüsengewebe in den ertsen Monaten nach Entbindung. Mutter muss Toleranz gegenüber fetalem Semi-Allograft erhalten und zugleich sich und das Kind vor Infektionen schützen. Im Trophoblast Expression immunmodulatorischer Moleküle. Umschalten auf Th2-Zytokin-Muster. Tregs sammeln sich in der Gebärmutterschleimhaut, zirkulieren aber auch im mütterlichen Blutkreislauf und können so zufällig gleichzeitig auftretende Autoimmunreaktionen unterdrücken (linked suppression). Nach der Entbindung nimmt Zahl der Tregs rapide ab -> erneutes Ungleichgewicht -> Verschärfung einiger Autoimmunerkrankungen.   Weiterlesen →

NZZ über Ernährung und Immunsystem

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Ulrike Gebhardt gibt in der NZZ Online eine gute Übersicht über den aktuellen Forschungsstand zum Zusammenhang zwischen Nahrung, Darmflora und Immunabwehr: Die Körperabwehr ist, was der Mensch isst. So berichtet sie von einer Studie von Gerhard Rogler am Universitätsspital Zürich, der Patienten mit der chronisch-entzündlichen Darmkrankheit Colitis ulcerosa getrocknete Heidelbeeren zu essen gibt, die sich im Tierversuch als entzündungshemmend erweisen haben.

Für Nichtschweizer: Eine Rande ist eine rote Rübe. Etwas verwirrend finde ich diese Passage:

Das beobachtete der Arzt J. F. Menkel schon vor gut 200 Jahren bei unterernährten Personen in England: Ihr Thymus, ein wichtiges Immunorgan hinter dem Brustbein, in dem «T-Zellen» ausgebildet werden, war deutlich geschrumpft.

Tatsächlich ist der Thymus aller erwachsenen Menschen „deutlich geschrumpft“: Dieses Organ, in dem sich unsere T-Lymphozyten entwickeln, stellt mit dem Eintritt der Geschlechtsreife seine Arbeit ein und bildet sich zurück. Vermutlich hat Menkel Kinder untersucht.

Evolution des Immunsystems: Neunaugen-Thymus entdeckt

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Flussneunauge

Zur adaptiven Immunabwehr der Neunaugen, mit der ich mich bereits in einer zweiteiligen Übersicht über die Evolution des Immunsystems beschäftigt habe, gibt es Neuigkeiten, wie The Scientist berichtet: Thomas Boehm vom Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg und seine Kollegen haben offenbar den Thymus der Neunaugen entdeckt – jenes Organ, in dem die unseren T-Zellen ähnelnden Lymphozyten der Neunaugen heranreifen.

Zunächst entdeckten sie, dass im Kiemenkorb der Neunaugen ein Gen exprimiert wird, das unserem FOXN1 entspricht, einem Transkriptionsfaktor, der für die Entwicklung des Thymus nötig ist. Anschließend wiesen sie nach, dass an derselben Stelle auch die „T-Zellen“ dieser fischähnlichen kieferlosen Wirbeltiere Veränderungen durchlaufen. Als nächstes wollen sie MHC-Moleküle suchen, von denen man bislang dachte, sie kämen bei Neunaugen nicht vor.

Die Grundlagen: Autoimmunität, Teil 1

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Die Kommunikation muss stimmen.

Notizen zum 14. Kapitel des Lehrbuchs Janeway’s Immunobiology von Kenneth Murphy, Paul Travers und Mark Walport, 7. Auflage, Garland Science, 2008 – Teil 1: S. 599-601 (Teil 2: hier)

Autoimmunität = Reaktionen des Immunsystems auf körpereigene Zellen und Gewebe, kann zu Autoimunerkrankungen (Gewebezerstörung) führen.

Da die somatische Rekombination der Gene für die Antikörper und T-Zell-Rezeptoren während der Lymphozyten-Entwicklung zufällig abläuft, entstehen zwangsläufig auch Lymphozyten, die auf Selbst- oder Autoantigene ansprechen. Diese werden normalerweise an der Vermehrung gehindert oder vernichtet, wodurch Selbsttoleranz erreicht wird. Bei Autoimmunität versagt diese Selbsttoleranz.   Weiterlesen →