Adaptive T-Zell- und B-Zell-Antworten auf Viren

Die adaptive Immunantwort ermöglicht eine antigenspezifische Kontrolle viraler Infektionen und eine langanhaltende Immunität. Zytotoxische CD8-T-Zellen töten virusinfizierte Zellen ab, CD4-Helfer-T-Zellen koordinieren und unterstützen die Antwort, und B-Zellen reifen mit Hilfe von follikulären Helfer-T-Zellen zu Antikörper-produzierenden Plasmazellen heran.

Definition

Die adaptive Antwort auf Viren ist der antigenspezifische Arm der Immunität, bei dem MHC-restriktierte T-Zellen virale Peptide erkennen, um infizierte Zellen abzutöten und Hilfe zu leisten, und B-Zellen zu Antikörper-sezernierenden Zellen differenzieren, wodurch Effektorantworten und ein dauerhaftes Gedächtnis gegen das Virus erzeugt werden.

Scope

Dieser Eintrag behandelt die zelluläre adaptive Antwort auf Viren: die Antigenpräsentation durch MHC-Moleküle, die Abtötung infizierter Zellen durch zytotoxische CD8-T-Lymphozyten, die Koordination durch CD4-Helferzellen, die Keimzentrums-Hilfe, die Antikörperantworten antreibt, und die Bildung des immunologischen Gedächtnisses. Es handelt sich um Referenzmaterial zur antiviralen Immunität und nicht um eine klinische Leitlinie; die Antikörperprodukte selbst werden im Eintrag zur humoralen Immunität detailliert beschrieben.

Core questions

• Wie werden virale Antigene von MHC-Molekülen prozessiert und T-Zellen präsentiert?
• Wie erkennen und eliminieren zytotoxische CD8-T-Zellen infizierte Zellen?
• Welche Rolle spielen CD4-Helfer- und follikuläre Helfer-T-Zellen bei der antiviralen Immunität?
• Wie bildet sich das immunologische Gedächtnis und bietet Schutz bei erneuter Exposition?

Key concepts

• Antigenprozessierung und MHC-Klasse-I- und Klasse-II-Präsentation
• Zytotoxische CD8-T-Lymphozyten (CTLs)
• CD4-Helfer-T-Zellen
• Follikuläre Helfer-T-Zellen und Keimzentren
• Differenzierung von Effektor- und Gedächtnis-T-Zellen
• Immunologisches Gedächtnis

Key theories

MHC-Restriktion

Zinkernagel und Doherty stellten fest, dass virusspezifische zytotoxische T-Zellen virale Peptide nur erkennen, wenn sie von Selbst-MHC-Molekülen präsentiert werden, was definiert, wie T-Zellen infizierte Zellen erkennen.

Mechanisms

Infizierte und antigenpräsentierende Zellen präsentieren virale Peptide auf MHC-Molekülen: Endogen synthetisierte virale Proteine werden auf MHC Klasse I den CD8-T-Zellen präsentiert, während exogene Antigene auf MHC Klasse II den CD4-T-Zellen präsentiert werden. Zytotoxische CD8-T-Lymphozyten erkennen infizierte Zellen durch MHC-restriktierte T-Zell-Rezeptor-Bindung und töten sie über Perforin- und Granzym- oder Todesrezeptor-Signalwege ab. CD4-Helferzellen lizenzieren dendritische Zellen und unterstützen CD8-Antworten, und follikuläre Helfer-T-Zellen leisten die Hilfe, die die Reifung von B-Zellen in Keimzentren antreibt. Nachdem die Infektion kontrolliert ist, persistiert eine Untergruppe antigenspezifischer T- und B-Zellen als langlebiges Gedächtnis, das bei erneutem Kontakt mit dem Virus schneller und stärker reagiert.

Clinical relevance

T-Zell- und B-Zell-Antworten sind die Grundlage für die Genesung von vielen viralen Infektionen und den dauerhaften Schutz, den Impfstoffe hervorrufen sollen. Dieser Eintrag beschreibt die adaptiven antiviralen Mechanismen und ist keine Grundlage für individuelle diagnostische oder therapeutische Entscheidungen.

History

Die Entdeckung der MHC-Restriktion durch Zinkernagel und Doherty im Jahr 1974 klärte, wie T-Zellen virusinfizierte Zellen erkennen, und definierte die zelluläre Immunität neu. Nachfolgende Arbeiten klärten die Antigenpräsentationswege, die Differenzierung von Effektor- und Gedächtnis-zytotoxischen T-Zellen und die Hilfe der follikulären Helfer-T-Zellen, die Keimzentrums-Antikörperantworten antreibt, und führten zu einem integrierten Verständnis der antiviralen adaptiven Immunität.

Key figures

• Rolf Zinkernagel
• Peter Doherty
• Michael Bevan
• Antonio Lanzavecchia
• Carola Vinuesa

Seminal works

• zinkernagel-1974
• neefjes-2011
• williams-2007

Frequently asked questions

Wie erkennen zytotoxische T-Zellen eine virusinfizierte Zelle?

Infizierte Zellen präsentieren virale Peptide auf MHC-Klasse-I-Molekülen; zytotoxische CD8-T-Zellen, deren Rezeptoren zu diesem Peptid-MHC-Komplex passen, erkennen und töten die Zelle, eine Eigenschaft, die als MHC-Restriktion bekannt ist.

Warum bietet die adaptive Immunität einen dauerhaften Schutz?

Nach der Beseitigung einer Infektion überlebt eine Untergruppe antigenspezifischer T- und B-Zellen als Gedächtniszellen, die schneller und stärker reagieren, wenn dasselbe Virus erneut auftritt.