Zelluläre Komponenten des Immunsystems

Literatur zu antigenpräsentierenden Zellen

1. 1. Hoelting TLB, Park T, Brown CC. Antigen-presenting cells as arbiters of mucosal tolerance and immunity. Nat Immunol. 2025;26(11):1890-1902. doi:10.1038/s41590-025-02320-6

2. 2. Shortman K. Dendritic cell development: A personal historical perspective. Mol Immunol. 2020;119:64-68. doi:10.1016/j.molimm.2019.12.016

3. 3. Adams NM, Das A, Yun TJ, Reizis B. Ontogeny and Function of Plasmacytoid Dendritic Cells. Annu Rev Immunol. 2024;42(1):347-373. doi:10.1146/annurev-immunol-090122-041105

4. 4. Heesters BA, Myers RC, Carroll MC. Follicular dendritic cells: dynamic antigen libraries. Nat Rev Immunol. 2014;14(7):495-504. doi:10.1038/nri3689

Blutzelltypen

Bild

• Monozyt

• Eosinophilen

• Neutrophilen

• Basophil

• Rotes Blutkörperchen (Erythrozyt)

• Lymphozyt

KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY

B-Zellen

Etwa 5 bis 10 % der Lymphozyten im Blut sind B-Zellen (2); sie kommen außerdem im Knochenmark, in der Milz, in Lymphknoten sowie im mukosaassoziierten lymphatischen Gewebe und in geringerem Ausmaß in nicht-lymphatischen Geweben vor (3).

B-Zellen können Antigen an T-Zellen übergeben und Zytokine freisetzen, aber ihre Primärfunktion ist, sich zu Plasmazellen zu entwickeln, die Antikörper produzieren und absondern.

Patienten mit B-Zell-Immundefizienz (z. B. X-chromosomal vererbte Agammaglobulinämie) sind besonders anfällig für wiederkehrende bakterielle Infektionen (4, 5).

Durch die zufällige Umlagerung der variablen (V-), Diversitäts- (D-) und Joining- (J-) Gensegmente der Immunglobuline (Ig), die den variablen Bereich eines Antikörpers kodieren, besitzen B-Zellen insgesamt das Potenzial, eine nahezu unbegrenzte Zahl unterschiedlicher Antigene zu erkennen (6, 7, 8). Die Neuordnung der Gene läuft im Knochenmark während der Entwicklung der B-Zellen in programmierten Schritten ab. Der Prozess beginnt mit einer festgelegten Stammzelle, setzt sich in Pro-B-Zell- und Prä-B-Zellstadien fort und resultiert in einer unreifen B-Zelle (9, 10). Zu diesem Zeitpunkt werden alle Zellen, die mit dem eigenen Antigen interagieren (Autoimmunzellen), durch Inaktivierung (Anergie) oder Apoptose aus der unreifen B-Zell-Population entfernt, wodurch die Immuntoleranz gewährleistet wird. Zellen, die nicht entfernt werden (d. h. diejenigen, die uneigene Antigene erkennen) entwickeln sich zu reifen naiven B-Zellen weiter, die dann aus dem Knochenmark in periphere Lymphorgane abwandern, wo sie auf Antigene treffen können (11).

Die Reaktion reifer naiver B-Zellen auf Antigene verläuft in zwei Phasen:

• Primäre Immunantwort: Beim ersten Kontakt der reifen, naiven B-Zellen mit einem Antigen werden diese zu Lymphoblasten, die einer klonalen Proliferation unterliegen und reife Ak-sezernierende Plasmazellen bilden oder zu Gedächtniszellen differenzieren, die die Fähigkeit haben, später auf das gleiche Antigen zu reagieren. Nach der ersten Exposition dauert es einige Tage, bis überhaupt Antikörper produziert werden. Anfänglich wird nur IgM produziert. Nach dieser initialen Phase können B-Zellen mit Hilfe von T-Zellen ihre Ig-Gene weiter umlagern und einen Klassenwechsel durchführen, um antigenspezifisches IgG, IgA oder IgE zu produzieren. Daher ist die Antikörperreaktion bei der ersten Exposition langsam und bietet zunächst nur eine begrenzte schützende Immunität.

• Sekundäre (Anamnese oder Booster-) Immunantwort: Wenn Gedächtnis-B-Zellen und Th-Zellen erneut demselben Antigen ausgesetzt werden, vermehren sich die Gedächtnis-B-Zellen rasch, differenzieren sich in reife Plasmazellen und produzieren sofort große Mengen an Antikörpern (hauptsächlich IgG aufgrund eines T-Zell-induzierten Klassenwechsels). Der resultierende Antikörper hat auch eine stärkere Bindungsaffinität zum Antigen aufgrund von Mutationen in den Genen, die für die variablen Regionen der Antikörper kodieren. Die Antikörper werden dann ins Blut und andere Gewebe freigesetzt, wo sie auf die Antigene reagieren können. Somit ist die Immunreaktion nach einer Reexposition typischerweise schneller und wirksamer.

T-Zellen

T-Zellen entwickeln sich aus Stammzellen des Knochenmarks, die in den Thymus wandern, wo sie einen strengen Selektionsprozess durchlaufen (12). Es gibt 3 Haupttypen von T-Zellen:

• Helferzellen

• Regulatorisch (Suppressor)

• Zytotoxische Zellen

Bei der thymischen Selektion werden T-Zellen, die auf ein von eigenen MHC-Molekülen präsentiertes Antigen reagieren (oder unabhängig vom präsentierten Antigen stark auf eigene MHC-Moleküle reagieren), durch Apoptose eliminiert, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Autoimmunität verringert wird. Es überleben nur T-Zellen, die körperfremdes, an körpereigene MHC-Moleküle gebundenes, Antigen erkennen. Sie wandern aus dem Thymus in die periphere Blutbahn und in das Lymphgewebe.

Die meisten reifen T-Zellen exprimieren entweder CD4 oder CD8 und haben eine Antigen-bindende, Immunglobulin-ähnliche Rezeptoroberfläche namens T-Zell-Rezeptor (TZR). Es gibt 2 Arten von TZR:

• Alpha-Beta TCR: Besteht aus TCR Alpha- und Beta-Ketten; vorhanden auf den meisten T-Zellen

• Gamma-Delta TCR: Besteht aus TCR-Gamma- und -Delta-Ketten; vorhanden auf einer kleinen Population von T-Zellen

Gene, die für TZR kodieren, werden ähnlich wie Immunglobulin-Gene umgeordnet. Dies führt zu einer definierten Spezifität und Affinität für das Antigen (13). Die meisten T-Zellen (jene mit einem Alpha-Beta-TCR) erkennen ein vom Antigen abgeleitetes Peptid, das zusammen mit dem MHC-Molekül einer Antigen-präsentierenden Zelle angezeigt wird. T-Zellen mit Gamma-Delta TCR können Proteinantigene direkt erkennen oder Lipidantigene, die von einem MHC-ähnlichen Molekül namens CD1 dargestellt werden. Folglich ist die Anzahl an T-Zell-Spezifitäten nahezu unbegrenzt.

Damit Alpha-Beta-T-Zellen aktiviert werden können, muss sich der TZR mit dem Antigen-MHC verbinden (siehe Abbildung Zwei-Signal-Modell zur T-Zell-Aktivierung). Kostimulatorische akzessorische Moleküle müssen ebenfalls interagieren (z. B. interagiert CD28 auf der T-Zelle mit CD80 und CD86 auf der Antigen-präsentierenden Zelle); andernfalls wird die T-Zelle, die dem Antigen ausgesetzt ist, anergisch oder stirbt durch Apoptose (14, 15). Einige akzessorische Moleküle (z. B. CTLA-4 [zytotoxisches T-Lymphozytenantigen 4] und PD-1 [Programmed Cell Death Protein 1]) auf der T-Zelle interagieren mit Liganden auf antigenpräsentierenden Zellen (CD80/CD86 bzw. PD-L1), um bereits aktivierte T-Zellen zu hemmen und so die Immunantwort abzuschwächen.

Moleküle wie CTLA-4 und PD-1 und ihre Liganden werden als Kontrollpunktmoleküle bezeichnet, weil sie anzeigen, dass die T-Zelle an der Fortsetzung ihrer Aktivität gehindert werden muss (16). Krebszellen, die Kontrollpunktmoleküle exprimieren, können so vor dem Immunsystem geschützt werden, indem die Aktivität tumorspezifischer T-Zellen gehemmt wird.

Monoklonale Antikörper, die auf Checkpoint-Moleküle entweder auf T-Zellen oder auf Tumorzellen abzielen (sogenannte Checkpoint-Inhibitoren, siehe Tabelle Einige Immuntherapeutika im klinischen Einsatz), werden eingesetzt, um eine Herabregulierung der Antitumor-Immunantwort zu verhindern und einige Krebsarten wirksam zu behandeln und die Antitumorreaktion zu verstärken. Da Checkpoint-Moleküle jedoch auch an der Verhinderung anderer Arten von Immunantworten beteiligt sind (wie z. B. selbstgerichtete Autoimmunreaktionen), können Checkpoint-Inhibitoren schwere immunbedingte entzündliche und Autoimmunreaktionen (sowohl systemische als auch organspezifische) verursachen oder Autoimmunerkrankungen verschlimmern (17, 18).

Polymorphismen im CTLA-4-Gen werden mit bestimmten Autoimmunerkrankungen in Zusammenhang gebracht, einschließlich Multipler Sklerose, Basedow-Krankheit und Typ-1-Diabetes.

Zwei-Signal-Modell für die T-Zell-Aktivierung

Die alpha (α)- und beta (β)-Ketten des T-Zell-Rezeptors (TZR) binden an Antigen (Ag)-Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) auf einer Antigen-präsentierenden Zelle (antigen-presenting cell = APC) und CD4- oder CD8-Wechselwirkung mit dem MHC. Beide Interaktionen stimulieren die T-Zellen (1. Signal) durch die unterstützenden CD3-Ketten. Fehlt jedoch die Co-Aktivierung (zweites Signal), wird die T-Zelle als anergisch oder tolerant angesehen. Der TZR ist weitgehend strukturell homolog zum B-Zell-Rezeptor; die α- und β- (oder gamma [γ]- und delta [δ]-) Ketten haben konstante (C) und variable (V) Regionen. (1) = 1. Signal, (2) = 2. Signal.

T-Helferzellen (Th-Zellen) exprimieren überwiegend CD4+, können jedoch selten auch CD8+ exprimieren. Sie differenzieren sich aus Th0-Zellen (undifferenzierten T-Helferzellen) in einen der folgenden Subtypen:

• Th1-Zellen: Im Allgemeinen fördern Th1-Zellen die zellvermittelte Immunität durch zytotoxische T-Zellen und Makrophagen und sind somit besonders an der Verteidigung gegen intrazelluläre Pathogene (z. B. Viren) oder Krebszellen beteiligt. Sie können auch die Produktion bestimmter Antikörperklassen fördern (z. B. Subklassen von IgG wie IgG2 und IgG3).

• Th2-Zellen: Th2-Zellen sind besonders effektiv bei der Förderung der Antikörperproduktion durch B-Zellen (humorale Immunität) und daher maßgeblich an der Steuerung von Immunantworten gegen extrazelluläre Pathogene (z. B. Bakterien, Pilze, Parasiten) beteiligt; außerdem sind sie für allergische Entzündungen und die Produktion von IgE verantwortlich (19).

• Th9-Zellen: Th9-Zellen fördern Entzündungen und sind an der Regulierung von Immunreaktionen beteiligt.

• Th17-Zellen: Th17-Zellen können Gewebeentzündungen begünstigen und, ähnlich wie Th2-Zellen, die Immunabwehr gegen extrazelluläre Krankheitserreger (z. B. Bakterien, Pilze) stärken.

• Th22-Zellen: Th22-Zellen schützen epitheliale Barrieren (20).

• Tfh-Zellen (T-Follikel-Helferzellen): Tfh-Zellen fördern B-Zell-Reaktionen in den Keimzentren des sekundären lymphatischen Gewebes (21).

Jeder Zelltyp sondert mehrere Zytokine ab (siehe Tabelle Funktionen von T-Zellen). Durch unterschiedliche Muster der Zytokinproduktion werden weitere funktionelle Th-Zellphänotypen identifiziert. Je nach stimulierendem Erreger, können Th1- und Th2-Zellen zu einem gewissen Grad die jeweils andere Aktivität herunterregulieren, was zu einer Dominanz der TH1- oder TH2-Antwort führt

Alle T-Zellen, die Peptide erkennen können, die von Selbstantigenen stammen, werden normalerweise während der T-Zell-Entwicklung im Thymus eliminiert. Wenn solche T-Zellen nicht entfernt werden, können sie sich möglicherweise zu autoimmunen Th1-, Th2-, Th9-, Th17- oder Th22-Zellen entwickeln, die die Entwicklung von Autoimmunkrankheiten fördern können.

Der Unterschied zwischen den Th-Zellen ist klinisch relevant (22). Zum Beispiel dominiert bei einer tuberkuloiden Lepra eine Th1 Antwort, während bei lepromatöser Lepra eine TH2-Reaktion vorherrscht. Eine Th1-Reaktion ist charakteristisch für bestimmte Autoimmunerkrankungen (z. B. Diabetes mellitus vom Typ 1, multiple Sklerose). Eine Th2-Antwort fördert die IgE-Produktion und die Entwicklung allergischer Erkrankungen sowie die Produktion von Autoantikörpern durch B-Zellen bei einigen Autoimmunerkrankungen (z. B. Morbus Basedow, Myasthenia gravis). Über ihre Rolle beim Entzündungsgeschehen können Th17-Zellen ebenfalls zu Autoimmunkrankheiten wie Psoriasis (23) und rheumatoide Arthritis (24) beitragen. Patienten mit Immundefekten aufgrund von fehlerhaften Th17 Zellen (z. B. Hyper-IgE [Job]-Syndrom) sind besonders anfällig für eine Infektion mit Candida albicans und Staphylococcus aureus.

Regulatorische (Supressor) T (Treg)-Zellen vermitteln die Unterdrückung von Immunreaktionen und schütten in der Regel den Transkriptionsfaktor Foxp3 aus (25). Sie umfassen funktionelle Subpopulationen von CD4+- oder CD8+-exprimierenden T-Zellen, die zusätzlich Foxp3+ exprimieren:

• Natürliche Treg-Zellen entwickeln sich im Thymus.

• Induzierte Treg-Zellen entwickeln sich aus konventionellen T-Zellen, wenn sie in der Peripherie auf ein Antigen treffen.

Regulatorische T-Zellen sezernieren Zytokine mit immunsuppressiven Eigenschaften (z. B. transformierender Wachstumsfaktor [TGF]-beta und Interleukin [IL]-10), vermindern das immunstimulierende Interleukin-2 (IL-2), indem sie hohe Mengen der CD25-Komponente des IL-2-Rezeptors exprimieren, oder sie unterdrücken die Immunantwort durch Mechanismen, die einen Zell-Zell-Kontakt erfordern und Zelloberflächenmoleküle einbeziehen (z. B. CTLA-4). Die Hauptaufgabe der Treg-Zellen besteht darin, übermäßige Immunreaktionen zu verhindern, indem sie zur Behebung von Entzündungen beitragen und allergische und autoimmune Aktivitäten eindämmen (26). Patienten mit funktionellen Mutationen im FOXP3-Gen entwickeln die Autoimmunerkrankung IPEX-Syndrom (immundysregulation, polyendokrinopathie, enteropathie, X-chromosomales Syndrom).

Zytotoxische T-Zellen (Tc, auch als CTL bezeichnet) sind überwiegend CD8+-exprimierende T-Zellen. Eine kleine Untergruppe von CD4+ T-Zellen kann eine zytotoxische Funktion erlangen (27). Sie sind für die Elimination intrazellulärer Pathogene, speziell Viren, außerordentlich wichtig. Tc-Zellen spielen bei der Abstoßungsreaktion von Organtransplantaten eine Rolle.

Die CTL-Entwicklung umfasst 3 Phasen:

• Eine Vorläuferzelle, die sich bei entsprechender Stimulation zu einer CTL differenzieren kann

• Eine Effektorzelle, die bereits differenziert ist und sein entsprechendes Ziel abtöten kann.

• Eine Speicherzelle, die sich im Ruhezustand befindet (nicht mehr stimuliert), aber bereit ist, nach Restimulierung durch die ursprüngliche Antigen-MHC-Kombination eine Effektorzelle zu werden.

Vollständig aktivierte CTL können – ähnlich wie natürliche Killerzellen (NK) – infizierte Zielzellen durch Induktion der Apoptose abtöten.

CTL (Tc-Zellen) können Zytokine sezernieren und werden – analog zu Th-Zellen – entsprechend ihren Zytokinproduktionsmustern in die Typen Tc1, Tc2, Tc9, Tc17 und Tc22 eingeteilt (28).

TCL kann sein:

• Syngenetisch: Entsteht als Reaktion auf körpereigene (autologe) Zellen, deren MHC Peptide präsentiert, die aus einer Virusinfektion oder anderen fremden Proteinen stammen

• Allogen: Entsteht als Reaktion auf Zellen, die fremde MHC-Proteine exprimieren (z. B. bei Organtransplantationen, wenn sich die MHC-Moleküle des Spenders von denen des Empfängers unterscheiden)

Einige Tc-Zellen können fremdes MHC direkt erkennen (direkter Weg), andere reagieren auf Fragmente von fremdem MHC, die durch körpereigene MHC-Moleküle des Transplantatempfängers präsentiert werden (indirekter Weg).

Natürliche Killer-T-Zellen (NKT) stellen eine eigenständige Untergruppe von T-Zellen dar, die CD56+ und CD16+ (29) sowie den Pan-T-Zell-Marker CD3+ exprimieren. Aktivierte NKT-Zellen können helfen, Immunantworten zu regulieren. NKT-Zellen unterscheiden sich von NK-Zellen im Phänotyp und bestimmten Funktionen.

Literatur zu Lymphozyten

1. 1. Fernández-Calles J, Kužílková D, Hedin F, et al. CD Molecules Nomenclature 2025: Antibody Validation and Expression Profiling of Immune System G Protein-Coupled Receptors. Eur J Immunol. 2025;55(12):e70099. doi:10.1002/eji.70099

2. 2. Stock W, Hoffman R. White blood cells 1: non-malignant disorders. Lancet. 2000;355(9212):1351-1357. doi:10.1016/S0140-6736(00)02125-5

3. 3. Samiea A, Celis G, Yadav R, Rodda LB, Moreau JM. B cells in non-lymphoid tissues. Nat Rev Immunol. 2025;25(7):483-496. doi:10.1038/s41577-025-01137-6

4. 4. Smith T, Cunningham-Rundles C. Primary B-cell immunodeficiencies. Hum Immunol. 2019;80(6):351-362. doi:10.1016/j.humimm.2018.10.015

5. 5. Tangye SG, Nguyen T, Deenick EK, Bryant VL, Ma CS. Inborn errors of human B cell development, differentiation, and function. J Exp Med. 2023;220(7):e20221105. doi:10.1084/jem.20221105

6. 6. Chi X, Li Y, Qiu X. V(D)J recombination, somatic hypermutation and class switch recombination of immunoglobulins: mechanism and regulation. Immunology. 2020;160(3):233-247. doi:10.1111/imm.13176

7. 7. Jung D, Alt FW. Unraveling V(D)J recombination; insights into gene regulation. Cell. 2004;116(2):299-311. doi:10.1016/s0092-8674(04)00039-x

8. 8. Sun A, Novobrantseva TI, Coffre M, et al. VH replacement in primary immunoglobulin repertoire diversification. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(5):E458-E466. doi:10.1073/pnas.1418001112

9. 9. LeBien TW, Tedder TF. B lymphocytes: how they develop and function. Blood. 2008;112(5):1570-1580. doi:10.1182/blood-2008-02-078071

10. 10. Melchers F. Checkpoints that control B cell development. J Clin Invest. 2015;125(6):2203-2210. doi:10.1172/JCI78083

11. 11. Cyster JG, Allen CDC. B Cell Responses: Cell Interaction Dynamics and Decisions. Cell. 2019;177(3):524-540. doi:10.1016/j.cell.2019.03.016

12. 12. Kumar BV, Connors TJ, Farber DL. Human T Cell Development, Localization, and Function throughout Life. Immunity. 2018;48(2):202-213. doi:10.1016/j.immuni.2018.01.007

13. 13. Krangel MS. Mechanics of T cell receptor gene rearrangement. Curr Opin Immunol. 2009;21(2):133-139. doi:10.1016/j.coi.2009.03.009

14. 14. Chen L, Flies DB. Molecular mechanisms of T cell co-stimulation and co-inhibition. Nat Rev Immunol. 2013;13(4):227-242. doi:10.1038/nri3405

15. 15. Esensten JH, Helou YA, Chopra G, Weiss A, Bluestone JA. CD28 Costimulation: From Mechanism to Therapy. Immunity. 2016;44(5):973-988. doi:10.1016/j.immuni.2016.04.020

16. 16. Buchbinder EI, Desai A. CTLA-4 and PD-1 Pathways: Similarities, Differences, and Implications of Their Inhibition. Am J Clin Oncol. 2016;39(1):98-106. doi:10.1097/COC.0000000000000239

17. 17. Ibis B, Aliazis K, Cao C, Yenyuwadee S, Boussiotis VA. Immune-related adverse effects of checkpoint immunotherapy and implications for the treatment of patients with cancer and autoimmune diseases. Front Immunol. 2023;14:1197364. doi:10.3389/fimmu.2023.1197364

18. 18. Tison A, Garaud S, Chiche L, Cornec D, Kostine M. Immune-checkpoint inhibitor use in patients with cancer and pre-existing autoimmune diseases. Nat Rev Rheumatol. 2022;18(11):641-656. doi:10.1038/s41584-022-00841-0

19. 19. Hammad H, Debeuf N, Aegerter H, Brown AS, Lambrecht BN. Emerging Paradigms in Type 2 Immunity. Annu Rev Immunol. 2022;40:443-467. doi:10.1146/annurev-immunol-101320-030339

20. 20. Trifari S, Kaplan CD, Tran EH, Crellin NK, Spits H. Identification of a human helper T cell population that has abundant production of interleukin 22 and is distinct from T(H)-17, T(H)1 and T(H)2 cells. Nat Immunol. 2009;10(8):864-871. doi:10.1038/ni.1770

21. 21. Song W, Craft J. T Follicular Helper Cell Heterogeneity. Annu Rev Immunol. 2024;42(1):127-152. doi:10.1146/annurev-immunol-090222-102834

22. 22. Raphael I, Nalawade S, Eagar TN, Forsthuber TG. T cell subsets and their signature cytokines in autoimmune and inflammatory diseases. Cytokine. 2015;74(1):5-17. doi:10.1016/j.cyto.2014.09.011

23. 23. Park E, Ciofani M. Th17 cell pathogenicity in autoimmune disease. Exp Mol Med. 2025;57(9):1913-1927. doi:10.1038/s12276-025-01535-9

24. 24. Zambrano-Zaragoza JF, Romo-Martínez EJ, Durán-Avelar Mde J, García-Magallanes N, Vibanco-Pérez N. Th17 cells in autoimmune and infectious diseases. Int J Inflam. 2014;2014:651503. doi:10.1155/2014/651503

25. 25. Josefowicz SZ, Lu LF, Rudensky AY. Regulatory T cells: mechanisms of differentiation and function. Annu Rev Immunol. 2012;30:531-564. doi:10.1146/annurev.immunol.25.022106.141623

26. 26. Grover P, Goel PN, Greene MI. Regulatory T Cells: Regulation of Identity and Function. Front Immunol. 2021;12:750542. doi:10.3389/fimmu.2021.750542

27. 27. Takeuchi A, Saito T. CD4 CTL, a Cytotoxic Subset of CD4+ T Cells, Their Differentiation and Function. Front Immunol. 2017;8:194. doi:10.3389/fimmu.2017.00194

28. 28. Koh CH, Lee S, Kwak M, Kim BS, Chung Y. CD8 T-cell subsets: heterogeneity, functions, and therapeutic potential. Exp Mol Med. 2023;55(11):2287-2299. doi:10.1038/s12276-023-01105-x

29. 29. Wu L, Van Kaer L. Natural killer T cells in health and disease. Front Biosci (Schol Ed). 2011;3(1):236-251. doi:10.2741/s148

Literatur zu Mastzellen

1. 1. Pahima HT, Dwyer DF. Update on mast cell biology. J Allergy Clin Immunol. 2025;155(4):1115-1123. doi:10.1016/j.jaci.2024.12.1092

2. 2. St John AL, Rathore APS, Ginhoux F. New perspectives on the origins and heterogeneity of mast cells. Nat Rev Immunol. 2023;23(1):55-68. doi:10.1038/s41577-022-00731-2

3. 3. Boyce JA. Mast cells: beyond IgE. J Allergy Clin Immunol. 2003;111(1):24-33. doi:10.1067/mai.2003.60

4. 4. Theoharides TC, Valent P, Akin C. Mast Cells, Mastocytosis, and Related Disorders. N Engl J Med. 2015;373(19):1885-1886. doi:10.1056/NEJMc1510021

Literatur zu natürlichen Killerzellen

1. 1. Mujal AM, Delconte RB, Sun JC. Natural Killer Cells: From Innate to Adaptive Features. Annu Rev Immunol. 2021;39:417-447. doi:10.1146/annurev-immunol-101819-074948

2. 2. Wolf NK, Kissiov DU, Raulet DH. Roles of natural killer cells in immunity to cancer, and applications to immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2023; 23:90-105. doi:10.1038/s41577-022-00732-1

3. 3. Yang Y, Day J, Souza-Fonseca Guimaraes F, Wicks IP, Louis C. Natural killer cells in inflammatory autoimmune diseases. Clin Transl Immunology. 2021;10(2):e1250. doi:10.1002/cti2.1250

Neutrophile

Neutrophile machen 40 bis 70 % der gesamten zirkulierenden Leukozyten aus (1). Sie bilden die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Infektionen. Reife neutrophile Granulozyten sind typischerweise kurzlebig (mit einer Lebensdauer von wenigen Stunden bis zu etwa 5 Tagen).

Während akuter Entzündungsreaktionen (z. B. auf Infektion) verwenden Neutrophile, die durch chemotaktische Faktoren angezogen werden, Adhäsionsmoleküle auf dem Endothel der Blutgefäße, um die Blutkreislauf zu verlassen und in Gewebe einzudringen. Ihre Hauptfunktion besteht in der Phagozytose und im Abbau von Pathogenen. Durch lytische Enzyme und reaktive Sauerstoff-Verbindungen (z. B. Peroxide, hypochlorige Säure), die während der Phagozytose gebildet werden und durch die Freisetzung von Granulainhalten (z. B. Defensine, Proteasen, Permeabilität erhöhende bakterizide Proteine, Laktoferrin, Lysozyme) werden Mikroorganismen vernichtet. Ferner werden DNA und Histone freigesetzt, die mit Granulainhalten wie Elastase faserähnliche Strukturen im umgebenden Gewebe bilden, die neutrophile extrazelluläre Fallen (NETs) genannt werden. Diese Strukturen ermöglichen die Vernichtung von Bakterien durch deren Einschluss und durch zielgerichtete Enzymaktivität (2). Neutrophile extrazelluläre Fallen spielen ebenfalls eine Rolle sowohl bei der Förderung als auch beim Abklingen von Entzündungen (3, 4).

Wenn bei Patienten mit Immundefekten (z. B. bei chronischer Granulomatose) die Fähigkeit der Fresszellen Krankheitserreger abzutöten, eingeschränkt ist, sind die Patienten besonders anfällig für chronisch bakterielle und Pilzinfektionen.

Eosinophile

Eosinophile Zellen bilden bis zu 5% der zirkulierenden Leukozyten (5).

Sie zielen auf Organismen ab, die zu groß sind, um verschlungen zu werden. Eosinophile Granulozyten wirken zytotoxisch durch die Sekretion toxischer Substanzen (z. B. reaktive Sauerstoffverbindungen, ähnlich denen von Neutrophilen), von Major Basic Protein (toxisch für Parasiten), eosinophilem kationischem Protein (mit zytotoxischer Aktivität gegen Parasiten, Bakterien und Viren, das jedoch auch Entzündungsreaktionen bei allergischen Erkrankungen vermitteln kann) sowie verschiedener Enzyme.

Zirkulierende Eosinophile, die als Reaktion auf invasive parasitäre Infektionen, einige Krebsarten und als Teil einer allergischen Reaktion zunehmen, sind auch eine wichtige Quelle von Entzündungsmediatoren (z. B. Prostaglandine, Leukotriene, Thrombozyten-aktivierender Faktor, viele Zytokine). Aufgrund ihrer Rolle als Entzündungsmediatoren sind Eosinophile an einer Reihe von Erkrankungen des Menschen beteiligt, darunter eosinophiles Asthma, eosinophile Granulomatose mit Polyangiitis, eosinophile Ösophagitis und hypereosinophiles Syndrom.

Basophile

Basophile machen < 5% der zirkulierenden Leukozyten aus (6). Basophile haben mehrere Eigenschaften mit Mastzellen gemeinsam, obwohl die beiden Zelltypen unterschiedliche Abstammungslinien haben. Beide besitzen Rezeptoren mit hoher Affinität für IgE, genannt Fc-epsilon RI (FcεRI). Wenn diese Zellen auf bestimmte Antigene treffen, werden die an Rezeptoren gebundenen bivalenten IgE-Moleküle quervernetzt. Dadurch wird die Degranulation der Zellen unter Freisetzung von vorgebildeten Entzündungsmediatoren (z. B. Histamin, plättchenaktivierender Faktor) sowie neu synthetisierten Mediatoren (z. B. Leukotriene, Prostaglandine, Thromboxane) ausgelöst.

Literatur zu polymorphkernigen Leukozyten

1. 1. Burn GL, Foti A, Marsman G, Patel DF, Zychlinsky A. The Neutrophil. Immunity. 2021;54(7):1377-1391. doi:10.1016/j.immuni.2021.06.006

2. 2. Brinkmann V, Reichard U, Goosmann C, et al. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 2004;303(5663):1532-1535. doi:10.1126/science.1092385

3. 3. Huang SU, O'Sullivan KM. The Expanding Role of Extracellular Traps in Inflammation and Autoimmunity: The New Players in Casting Dark Webs. Int J Mol Sci. 2022;23(7):3793. doi:10.3390/ijms23073793

4. 4. Schoen J, Euler M, Schauer C, et al. Neutrophils' Extracellular Trap Mechanisms: From Physiology to Pathology. Int J Mol Sci. 2022;23(21):12855. Published 2022 Oct 25. doi:10.3390/ijms232112855

5. 5. Arnold IC, Munitz A. Spatial adaptation of eosinophils and their emerging roles in homeostasis, infection and disease. Nat Rev Immunol. 2024;24(12):858-877. doi:10.1038/s41577-024-01048-y

6. 6. Zhang N, Zhang Z-M, Wang X-F. The roles of basophils in mediating the immune responses. European Journal of Inflammation. 2021;19. doi:10.1177/20587392211047644