Unser Immunsystem verteidigt unseren Körper täglich gegen eindringende Krankheitserreger (Pathogene). Neben dem Schutz vor Pathogenen kann unser Immunsystem auch gefährliche, entartete körpereigene Zellen auffinden und abtöten.
Zu den wichtigsten Zellen des Immunsystems zählen die T-Lymphozyten, auch als T-Zellen bekannt. Die T-Zellen gehören zu den weißen Blutzellen (Leukozyten). Sie entstehen wie alle Blutzellen im Knochenmark. Von dort wandern sie in den Thymus und entwickeln sich dort. Der Thymus gibt den T-Zellen ihren Namen. Er ist ein sehr wichtiges Organ für das Immunsystem und ist über dem Herzen lokalisiert. Der Thymus ist wie eine Schule für die T-Zellen. Dort wird getestet, ob die T-Zelle gesunde körpereigene Moleküle erkennt und in diesem Fall nicht aktiviert wird. Besteht die T-Zelle den Test, verlässt sie den Thymus und zirkuliert im Blut- und Lymphsystem. Bevorzugt halten sich T-Zellen im Lymphknoten auf. Im Lymphknoten bekommen sie von anderen Zellen das Signal, dass Krankheitserreger eingedrungen sind. Daraufhin vermehren sie sich und wandern zum Krankheitsherd.
T-Lymphozyten tragen auf ihrer Oberfläche Bausteine. Einer dieser Bausteine ist der sogenannte T-Zell-Rezeptor (TCR, engl. T Cell Receptor). Mit diesem können sie mit anderen Zellen kommunizieren und erkennen, ob es einer Zelle gut geht und im Falle einer Fresszelle, was sie „gefressen“ hat. Der T-Zell-Rezeptor bindet das Oberflächenmolekül MHC (Haupthistokompatibilitätskomplex, engl. Major Histokompatibility Complex), bei Zellen mit Zellkern. Damit kann die T-Zelle kontrollieren, ob die Zelle infiziert bzw. gefährlich entartet ist und damit abgetötet werden muss.
Wie funktioniert das? Das MHC-Molekül zeigt einen Teil von einem Protein aus dem Zellinneren. Im gesunden Zustand sind diese Proteine für die T-Zellen normal. Ist die Zelle nun von einem Virus befallen, so wird auf dem MHC-Molekül ein Teil des Virus angezeigt. Man kann sich das Ganze so vorstellen: die T-Zelle ist die Polizei, die kernhaltigen Zellen sind die Bevölkerung und das MHC-Molekül der Personalausweis. Nun kontrolliert die Polizei die Ausweise der Leute. Wenn die Polizei den Ausweis nicht kennt, wird der Besitzer abgeführt. (Apoptose = Zelltod).
Es existieren zwei Arten von T-Zellen, die zytotoxischen T-Zellen (Killerzellen) und die T-Helferzellen.
Die Killerzellen haben auf ihrer Oberfläche als Erkennungsmoleküle CD8-Moleküle, weshalb die Zellen auch CD8-positive T-Zellen genannt werden. Sie töten Zellen im Falle einer Virus-Infektion oder einer Entartung (Tumorzelle). Dahingegen reagieren die T-Helferzellen nicht gegen die Zelle selbst. Ihre Aufgabe ist, andere Zellen des Immunsystems, wie die B-Zellen oder Makrophagen („Fresszellen“), zu aktivieren, die wiederum Eindringlinge unschädlich machen. Diese T-Helferzellen werden auch CD4-positive T-Zellen genannt, da diese Zellen keine CD8-Moleküle, sondern CD4-Moleküle besitzen. Die regulatorischen T-Zellen gehören zu dieser Gruppe. Es sind die Hilfssheriffs, die aufpassen, dass die Polizei nicht übertreibt und die Immunantwort regulieren. Diese Zellen können andere T-Zellen abschalten, wenn der Eindringling beseitigt wurde und damit die Zellen nicht mehr notwendig sind. Zusätzlich halten sie die Immunantwort in Schach, sodass wir keine Überaktivierung haben und z.B. keine Autoimmunerkrankungen entstehen können.
Werden T-Zellen im Lymphknoten aktiviert, teilen sie sich zum einen in aktivierte T-Zellen, die sich ebenfalls wieder teilen und sofort reagieren und in eine Gedächtniszelle. Die Gedächtniszellen haben eine lange Lebensdauer und werden bei einer zweiten Infektion aktiviert. Diese speichern die Informationen, wie der Virus bekämpft werden kann. Dadurch kann das Immunsystem viel schneller reagieren.
Im Labor kann der Anteil von Lymphozyten (B-Zellen, T-Zellen, Natürliche Killerzellen) untersucht werden. Erhöhte oder erniedrigte Werte können auf Erkrankungen hindeuten. Bakterielle oder virale Infektionen oder bestimmte Krebsarten können die Lymphozytenanzahl erhöhen, während AIDS, Autoimmunerkrankungen, eine Behandlung mit Kortison sowie einige Krebsarten die Lymphozytenanzahl verringern können.
von: Jelena Lakus, Masterstudentin der Biomedizin