Zellen des angeborenen Immunsystems

  • Von Dr. Catherine Shaffer, Ph. D. Bewertet von Afsaneh Khetrapal, BSc

    Das Immunsystem kann in zwei Arten von Reaktionen unterteilt werden; angeborene und adaptive Immunität. Das angeborene Immunsystem ist von Geburt an vorhanden und weist kein immunologisches Gedächtnis auf, während sich das adaptive Immunsystem bei zukünftigen Begegnungen an Krankheitserreger erinnert.

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    Das adaptive Immunsystem reagiert bei seiner ersten Exposition langsam auf einen Erreger., Das angeborene Immunsystem ist ein viel schnelleres Reaktionssystem, das in den frühen Stunden und Tagen einer Exposition auf zellulärer Ebene wirkt.

    Angeborene Immunantworten sind verallgemeinert und nicht spezifisch für einen bestimmten Erreger. Das adaptive Immunsystem hat sich relativ kürzlich entwickelt und ist spezifisch für Wirbeltiere, während die angeborene Immunität älter ist und auch bei Wirbellosen und Pflanzen vorkommt.

    Jede Zelle kann eine angeborene Immunantwort aktivieren. Makrophagen und andere Phagozyten haben jedoch zusätzliche Rollen, die sie für das angeborene Immunsystem von entscheidender Bedeutung machen.,

    Wie die angeborene Immunantwort funktioniert

    Das Immunsystem muss in der Lage sein, sich selbst von Nicht-Selbst und sich selbst zu unterscheiden, um eine Immunantwort auszulösen. Diese Fähigkeit basiert auf der Erkennung von Molekülen, sogenannten pathogenassoziierten Immunstimulanzien, die bei Krankheitserregern üblich sind, aber nicht im Wirt vorhanden sind. Diese Moleküle lösen Entzündungsreaktionen und Phagozytose aus.

    Pathogen-assoziierte Immunstimulanzien umfassen Moleküle wie formyliertes Methionin, die spezifisch für prokaryotische Organismen sind, sowie Moleküle, die üblicherweise mit Mikroorganismen assoziiert sind.,

    Beispiele hierfür sind:

    • Peptidoglycan-Zellwände
    • Bakterielle Flagellen
    • Lipopolysaccharide (auf gramnegativen Bakterien vorhanden)
    • Teichoesäuren (auf grampositiven Bakterien vorhanden)
    • Pilzproteine einschließlich Zymosan, Glucan und Chitin
    • Parasitäre Membrankomponenten wie Glycosylphosphatidylinositol in plasmodium
    • Kurze Nukleinsäuresequenzen von Bakterien

    Zellen haben auch Mustererkennungsrezeptoren (PRRs), die sich wiederholende Muster von pathogenassoziierten Immunstimulanzien auf der Oberfläche des Organismus nachweisen können., Sie erkennen Moleküle, die als Pathogen-assoziierte Molekülmuster auf der Oberfläche von Bakterien und anderen Organismen bezeichnet werden.

    Beispiele für Mustererkennungsrezeptoren umfassen einige Mitglieder des Komplementsystems und membrangebundene Rezeptoren auf der Wirtszelloberfläche, wie z. B. die Toll-ähnliche Rezeptorfamilie. Diese Rezeptoren können dann die Phagozytose des Erregers auslösen und die Expression von Genen in der Wirtszelle stimulieren, die an der angeborenen Immunantwort beteiligt sind.,

    Spezifische Zellen der angeborenen Immunantwort

    Makrophagen und Neutrophile sind phagozytische Zellen, die einen mikrobiellen Erreger verschlingen, nachdem er vom angeborenen Immunsystem identifiziert wurde. Makrophagen sind Zellen, die in Wirbeltieren in Geweben im ganzen Körper vorhanden sind, insbesondere solche, die anfällig für Infektionen sind, wie Lunge und Darm.

    Makrophagen sind langlebige Zellen, die Gewebe überwachen und die früheste Reaktion auf eine Invasion bieten. Neutrophile sind kurzlebige Zellen, die im Blut vorhanden sind, aber nicht im normalen Gewebe., Sie werden durch Makrophagen und durch die Mikroben selbst durch die Freisetzung von Formylmethionin enthaltenden Peptiden an Infektionsstellen rekrutiert.

    Makrophagen und Neutrophile verwenden Rezeptoren auf ihren Zelloberflächen, um Krankheitserreger zu erkennen und zu verschlingen, sowie Rezeptoren für Antikörper, die vom adaptiven Immunsystem und für die C3b-Komponente des Komplementsystems produziert werden. Wenn ein Ligand an einen dieser Zelloberflächenrezeptoren bindet, beginnt die Zellmembran den Erreger zu umgeben und schließt ihn schließlich in ein Phagosom ein.,

    Sobald sich der Erreger innerhalb des Phagosoms befindet, wird er durch Versauerung zerstört, mit einem Lysosom verschmolzen und durch Lysozym und Hydrolasen abgebaut, die die Zellwände und Proteine abbauen. Der NADPH-Oxidase-Komplex produziert toxische Sauerstoff-abgeleitete Verbindungen wie Superoxid, Hypochlorit und Stickoxid, die den Sauerstoffverbrauch der Zellen erhöhen.

    Makrophagen überleben diesen Prozess typischerweise. Neutrophile werden jedoch normalerweise mit den Zellen getötet, die sie zerstören., Diese Neutrophilen umfassen weitgehend Eiter, der von infizierten Wunden produziert wird und dessen grünliche Farbe auf ein Enzym, die Myeloperoxidase, zurückzuführen ist, das Kupfer enthält.

    Krankheitserreger, die zu groß sind, um phagozytiert zu werden, werden von einer Gruppe von Immunzellen konsumiert, die sich um sie herum sammeln. Sie sezernieren toxische Produkte, um den gleichen Prozess zu induzieren, der normalerweise innerhalb des Phagosoms auftreten würde.

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    Geschrieben von

    Dr. Catherine Shaffer

    Catherine Shaffer ist eine freiberufliche Wissenschafts-und Gesundheitsschriftstellerin aus Michigan. Sie hat für eine Vielzahl von Handels-und Verbraucherpublikationen zu biowissenschaftlichen Themen geschrieben, insbesondere im Bereich der Arzneimittelforschung und-entwicklung. Sie hat einen Ph. D. in Biologischer Chemie und begann ihre Karriere als Laborforscherin, bevor sie zum wissenschaftlichen Schreiben überging., Sie schreibt und veröffentlicht auch Belletristik und genießt in ihrer Freizeit Yoga, Radfahren und kümmert sich um ihre Haustiere.

    Zuletzt aktualisiert Feb 26, 2019

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