So wie die angeborene verfügt auch die adaptive Immunität über zelluläre und humorale Mechanismen: -- Zelluläre Immunität wird durch T-Lymphozyten umgesetzt, sie richtet sich gegen Mikroben (Viren), die in die Zelle eingedrungen sind -- Humorale Immunität erfolgt im Wesentlichen durch Antikörper (B-Lymphozyten), sie bekämpft extrazelluläre Mikroben und deren Toxine. Antikörper sind modifizierte Rezeptormoleküle, die von Plasmazellen an den extrazellulären Raum abgegeben werden - sie binden an antigene Epitope (passende Molekülstellen z.B. an einem Bakterium). Antikörper bestehen aus einem antigenbindenden Fab-Teil und einem Fc-Teil, der - falls aktiviert - Komplement binden oder Phagozyten anregen kann. Antikörper können monomer (z.B. IgG), dimer (IgA) oder pentamer vorliegen (IgM). IgG gelangt durch Kapillarwände, IgA wird an Schleimhäuten sezerniert, IgM eignet sich mit seinen 10 Antigen-Bindungsstellen besonders zur Agglutination von Antigenträgern. Antikörper können dem angeborenen Immunsystem helfen, z.B. bei antikörpervermittelter Phagozytose: Haben sie Antigen gebunden, modifizieren sie ihren Fc-Teil so, dass er von Fc-Rezeptoren an Phagozyten erkannt wird und diese aktiviert. |
Eigenschaften des adaptiven Immunsystems Nach Abbas / Lichtman / Pillai, Basic Immunology, 7th ed. Elsevier 2024 |
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Eigenschaft |
Funktionelle Bedeutung |
Spezifität |
Nur aktuell bedeutsame Merkmale werden attackiert |
Diversität |
Großes Lymphozytenrepertoire |
Gedächtnis |
Wiederholte Exposition zum Antigen führt zu verstärkter und beschleunigter Reaktion |
Immunologische Toleranz |
Immunologischer Schutz ohne Gefährdung körpereigener Antigene (horror autotoxicus) |
Eigenschaften von Lymphozyten im adaptiven Immunsystem Nach Abbas / Lichtman / Pillai, Basic Immunology, 7th ed. Elsevier 2024 |
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Klasse |
Funktion |
Prozentueller Anteil (100% = alle Lymphozyten) |
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αβ-T-Lymphozyten |
Blut |
Lymphknoten |
Milz |
|
CD4+ Helferzellen |
B-Zell-Aktivierung Makrophagenaktivierung Entzündungsanregung |
20-60% |
50-60% |
50-60% |
CD8+ zytotoxische Zellen (CTL) |
Abtötung infizierter oder Tumorzellen |
15-40% |
15-20% |
10-15% |
Regulatorische T-Zellen (Treg) |
Suppression anderer T-Zellen (Selbsttoleranz, Regulierung von Immunantworten) |
0,5-2% |
5-10% |
5-10% |
B-Lymphozyten |
Blut |
Lymphknoten |
Milz |
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B-Zellen / Plasmazellen |
Antikörperproduktion (humorale Immunität) |
5-20% |
20-25% |
40-45% |
Homöostatische Proliferation nennt man den Mechanismus, der dafür sorgt, dass die Zahl zirkulierender naiver Lymphozyten weitgehend stabil bleibt. |
Antigenbindung durch Rezeptoren![]() Nach Abbas / Lichtman / Pillai: Cellular and Molecular Immunology, 9th ed. 2018 |
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Eigenschaft |
Immunglobuline (frei oder als B-Zell-Rezeptoren) |
T-Zell-Rezeptoren |
Antigenbindung |
Je 3 CDRs in der VH- und VL-Domäne |
Je 3 CDRs in der Vα- und Vβ-Domäne |
Antigen |
Makromoleküle (Proteine, Lipide, Polysaccharide), Peptide, kleine Chemikalien |
Peptid-MHC-Komplexe |
Affinität der Bindung |
Dissoziationskonstante KD 10-7 - 10-11 M Affinität steigt mit Immunantwort |
KD 10-5 - 10-7 M |
Zytokine für Klassenwechsel (isotype switching) ![]() Nach Doan / Lievano / Swanson-Mungerson / Viselli (2022), Immunology. Lippincott Illustrated Reviews, Wolters Kluwer |
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Zytokin |
fördert Wechsel zu |
IL-4 |
IgG1, IgG3, IgG4, IgE |
IL-17 |
IgG1, IgG3 |
TGF-β |
IgA |
IFN-γ |
IgG1, IgG3 |
IgM |
IgG1, IgG3 |
IgE, IgG4 |
IgA |
|
Effektor- funktionen (hauptsächlich) |
Komplement- aktivierung |
Opsonisierung Phagozytose Komplement- aktivierung Plazentarer Transfer |
Mastzell- degranulierung Wirkung gegen Wurmbefall |
Submuköse Immunität (transepithelialer IgA-Transport) |
An das Fc-Fragment des IgG binden Komplementfaktoren (C1q, C3b, C4b) und leukozytäre Fc-Rezeptoren (Glykoproteine) |
Klonale Selektion: Axiome (Beispiel B-Zelle) |
Antikörper sind primär divers, unabhängig von einem Antigenkontakt |
Jeder B-Lymphozyt exprimiert Antikörper einer bestimmten Spezifität |
Reife B-Zellen vermehren sich, wenn sie "ihr" Antigen binden, und bilden einen Plasmazell-Klon |
Plasmazellen eines Klons produzieren Antikörper identer Spezifität |
B-Zellen im Knochenmark, die
sich noch entwickeln, dürfen ihr (in diesem Fall wahrscheinlich
körpereigenes) Antigen nicht (stark) binden, sonst werden sie eliminiert
(zentrale Toleranz) |
Nach Doan / Lievano / Swanson-Mungerson / Viselli, Immunology (3rd ed). Lippincott Illustrated Reviews, Wolters Kluwer 2022 |
B-1 B-Zellen |
B-2 B-Zellen |
Erstmaliges Auftreten |
Fetalperiode |
peri-/postnatal |
Vorkommen |
Respirations- / Gastrointestinal- system |
multipel |
Diversität |
niedrig |
hoch |
immunologisches Gedächtnis |
kaum |
ja |
typische Antigene |
Kohlenhydrate |
Proteine |
Dominanter Isotyp auf naiver B-Zelle |
IgM > IgD |
IgD > IgM |
Isotypenwechsel |
begrenzt |
typisch |
T-Zell-Hilfe benötigt? |
fast niemals |
fast immer |
Ersatz |
selbsterneuernd in der Peripherie |
kontinuierlicher Nachschub aus dem Knochenmark |
Antigenkontakt macht betreffende B-Lymphozyten zu Plasmazellen |
Die Membran von B-Lymphozyten enthält IgM und IgD |
Plasmazellen sezernieren (gegen das betreffende Antigen gerichtete) Antikörper |
Charakteristika von Immunglobulin-Klassen![]() Nach Alberts et al, Molekularbiologie der Zelle, 6. Aufl. 2017 |
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Klasse |
IgM |
IgD |
IgG |
IgA |
IgE |
Schwere Ketten |
μ | δ | γ | α | ε |
Leichte Ketten |
κ / λ |
||||
Anzahl 4-Ketten- Einheiten |
5 |
1 |
1 |
1 / 2 |
1 |
Anteil an Ig im Blut |
~10% |
<1% |
~75% |
~15% |
<1% |
Komplement- aktivierend? |
ja |
nein |
einige Unter- klassen |
nein |
nein |
Plazentagängig? |
nein | nein | einige Unter- klassen |
nein | nein |
Bindung an Makro- phagen / Neutrophile? |
nur Makro- phagen |
nein | einige Unter- klassen |
nein | nein |
Bindung an Mast- zellen / Basophile? |
nein | nein | einige Unter- klassen |
nein | ja |
Immunglobulin-Isotypen und ihre Funktionen![]() Nach Strachan / Read, Human Molecular Genetics, 5th ed. 2020 (CRC Press) |
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Isotyp |
Aktive Form |
Funktion(en) |
IgM |
Monomer: B-Zell-Rezeptor Pentamer: Antikörper |
Erster produzierter Antikörper aktiviert Komplement |
IgD |
Nur B-Zell-Rezeptor |
Zweiter produzierter Antikörper Funktion unklar |
IgA |
B-Zell-Rezeptor Antikörper (vorwiegend) |
Führender Antikörper in Sekreten (Speichel, Tränen, Milch, Schleim) |
IgG |
Führender Serumantikörper, bindet an Fc-Rezeptoren von Phagozyten, aktiviert Komplement |
|
IgE |
Bindet an Fc-Rezeptoren von Basophilen / Mastzellen, vermittelt Typ-I-Allergie |
IgG wird aktiv über die Plazentaschranke transportiert |
Vernetzen sich IgE-Moleküle, degranulieren Mastzellen und setzen Histamin frei Histamin erhöht die Endothelpermeabilität kleiner Blutgefäße Immunglobuline vom Typ IgE spielen bei Hypersensitivität vom Typ I (Soforttyp - anaphylaktische Reaktion) eine Schlüsselrolle |
Immunglobuline in Körperflüssigkeiten (µg/ml)![]() Gerundete Mittelwerte nach: Duale Reihe Innere Medizin, Thieme 2013 sowie Deuschl H, Johansson SGO, Immunoglobulins in tracheo-bronchial secretion with special referencde to IgE. Clin Exp Immunol 1974; 16: 401-12 |
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IgG |
IgA |
IgM |
IgD |
IgE |
|
Serum |
8000- 15000 |
1000- 4000 |
600- 2500 |
<100 |
<0,4 |
Darmsaft |
200 |
300 |
1 |
0 |
<0,4 |
Liquor |
8-25 |
<3 |
1 |
0 |
0 |
Kolostrum |
30 |
10000 |
800 |
0 |
0 |
Tracheo- bronchiales Sekret |
60 |
240 |
0,01 |
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