Humorale Immunantwort [spezifische Immunabwehr, Teil 2] - [Biologie, Oberstufe]

In diesem Video, welches eingebettet ist in eine Videoreihe rund um das Immunsystem, widmen wir uns der humoralen adaptiven Immunabwehr. Kurz zur Einordnung: Ihr wisst aus den vorherigen Videos, dass Tiere über zwei Arten von Abwehrmechanismen verfügen, um sich Krankheitserregern zu erwehren –die angeborene, unspezifische Immunabwehr und die adaptive – d.h. erworbene -, spezifische Immunabwehr.
Oft ist bereits das angeborene Immunsystem mit seiner wenig spezifischen Abwehr gut in der Lage, eine Infektion zu verhindern oder erfolgreich zu bekämpfen – trotzdem arbeitet dieses System in vielen Fällen eng zusammen mit der adaptiven, spezifischen Immunabwehr, die hochspezifisch ganz bestimmte Krankheitserreger erkennt und auf sie reagiert. Zwar muss die adaptive Immunabwehr – wie ihr Name bereits verrät – erst im Laufe des Lebens erworben werden und entwickelt sich i.d.R. entsprechend langsamer als die angeborene Immunabwehr; dafür ist sie langlebiger – sie führt nämlich zur Immunität, einem langfristigen Schutz, der die unspezifische Immunabwehr nicht gewährleisten kann. Die zwei wichtigsten adaptiven Antworten des Immunsystems sind die zelluläre Immunantwort mit dem Ziel, infizierte Zellen zu vernichten – das entsprechende Video verlinke ich euch mal an dieser Stelle - und die humorale Immunantwort, bei der Antikörper gebildet werden und die wir uns nachfolgend genauer anschauen. Wenn bei einem Abwehrmechanismus des Körpers Antikörper hergestellt werden, dann kann von Antikörpern natürlich nur eine schützende Funktion für den Körper ausgehen. Und das tun sie auch – sie schützen den Körper, indem sie ganz spezifisch an bestimmte Substanzen binden, die das Immunsystem als körperfremd erkennt – genauer gesagt binden sie an Antigene – spezifische körperfremde oder veränderte körpereigene Substanzen.
Adaptive und angeborene Immunabwehr arbeiten nicht nur eng miteinander – es ist die angeborene Immunabwehr, die überhaupt erst die adaptive Immunabwehr und damit auch die humorale, adaptive Immunabwehr, aktiviert. Vielleicht erinnert ihr euch noch aus dem Video zur angeborenen Immunantwort daran, dass Makrophagen und dendritische Zellen als sogenannte Phagocyten in der Lage sind, pathogene – krankmachende - Erreger zu fressen – fachsprachlich nennt man dies „zu phagocytieren“. Nachdem sie einen Krankheitserreger oder auch eine infizierte Wirtszelle aufgenommen haben, geschieht noch etwas anderes: Makrophagen und dendritische Zellen sind in der Lage, Komponenten des Pathogens auf ihrer Zelloberfläche zu präsentieren. Genauer gesagt wandern Überreste der Erreger (sogenannte Antigene), während sie von den Makrophagen und dendritischen Zellen verdaut werden, an deren Zelloberfläche und können durch sogenannte MHC-Moleküle, Haupthistokompatibilitätskomplexe) auf der Zelloberfläche anderen Zellen des Immunsystems präsentiert werden. Während Makrophagen und dendritische Zellen Pathogene aktiv fressen, kann es natürlich auch dazu kommen, dass eine Zelle von einem Virus befallen wird. In einer infizierten Zelle werden ebenfalls virale Bestandteile zu Fragmenten abgebaut, die als Antigene auf deren Zelloberfläche präsentiert werden.
Mit dieser Art Fahndungsfotos wird der erste Schritt der humoralen, adaptiven Immunabwehr eingeleitet: Makrophagen und dendritische Zellen präsentieren diese Fahndungsfotos (gemeint sind natürlich die Antigene) einem Zelltyp in den Lymphknoten, der bis dato inaktiv ist: Den sogenannten T-Zellen. Es gibt zwei Arten von T-Zellen: cytotoxische T-Zellen, die für die zelluläre Immunabwehr von Bedeutung sind, und T-Helferzellen, denen eine entscheidende Bedeutung bei der humoralen Immunabwehr beigemessen werden können. Die Bindung dieser T-Helferzellen an das Antigen führt nämlich zur Aktivierung der humoralen Immunantwort, indem sie nämlich dabei helfen, antikörperproduzierende B-Zellen zu aktivieren.
T-Helferzellen können an eine antigenpräsentierende Zelle binden, weil sie über spezifische T-Zell-Rezeptoren verfügen, die die Antigene erkennen und an ihnen binden können. T-Helferzellen besitzen ein Oberflächenprotein namens CD4 – und dieses Oberflächenprotein kann ein Typ von MHC-Moleküle erkennen und an diesen binden, nämlich MHC-Klasse2-Proteine. Diese Proteine kommen vor allem auf der Oberfläche von Makrophagen, dendritische Zellen und B-Zellen vor, sodass festgehalten werden kann: Eine T-Helferzelle kann über ihr CD4-Oberflächenprotein als passendes Rezeptorprotein an MHC-Proteine der Klasse 2 von Makrophagen und dendritische Zellen binden, wodurch die T-Helferzelle aktiviert wird.

Wie sich diese Aktivierung äußert, welch große Bedeutung im weiteren Verlauf von den B-Zellen ausgeht usw., wird näher im Video beleuchtet.

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