Dendritische Zelle

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 2. November 2016
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Die dendritischen Zellen sind antigenrepräsentierende Immunzellen, die zur T-Zell-Aktivierung fähig sind. Sie lösen so eine spezifische Immunantwort aus. Wegen ihrer Wächterposition im Immunsystem waren sie in der Vergangenheit als Therapiemittel für Erkrankungen wie Krebs und Multiple Sklerose im Gespräch.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die Dendritische Zelle?

Die dendritischen Zellen gehören zum Immunsystem. Zusammen mit Monozyten, B-Lymphozyten und Makrophagen zählen sie zu den antigenpräsentierenden Zellen im Abwehrsystem. Die Gruppe umfasst mehrere Immunzellarten, zwischen denen entfernte Verwandtschaft besteht. Anhand der Gestalt und der Oberflächenmerkmale werden zwei Hauptformen differenziert: die myeloiden und die plasmazytoiden dendritischen Zellen.

Manchmal wird die Zellgruppe auch in follikuläre dendritische Retikulumzellen, interdigitierende dendritische Retikulumzellen und sogenannte Langerhans-Zellen untergliedert. Dass sie in eine gemeinsame Gruppe gefasst werden, liegt an ihren gemeinsamen Aufgaben, zu denen insbesondere die Aktivierung der T-Zellen gezählt wird. Dendritische Zellen entwickeln sich aus Monozyten oder Vorläuferstadien von B- und T-Zellen.

Jede dendritische Zelle erkennt und repräsentiert bestimmt Antigene. Wegen ihrer Fähigkeit zur T-Zell-Aktivierung können die Dendriten als einzige Immunzellen eine primäre Immunantwort auslösen. Das unterscheidet sie von anderen Antigenrepräsentanten, die lediglich zur Aufnahme, Vervielfältigung und Repräsentation in der Lage sind. Umgangssprachlich sind dendritische Zellen als Wachposten des Immunsystems bekannt.

Anatomie & Aufbau

Unreife Dendriten im peripheren Gewebe sind von sternförmiger Gestalt. Sie sind mit mehr als zehn µm langen Cytoplasma-Fortsätzen ausgestattet, die der Ausstrahlung in alle Richtungen dienen können. Lebendige dendritische Zellen halten ihre Dendriten permanent in Bewegung und fangen so Pathogene und Antigene ab. Unreife dendritische Zellen enthalten außerdem endozytotische Vesikel aus färbbaren und lysosomalen Proteinen.

In dieser phänotypischen Form haben die Zellen nur wenige MHC-Proteine und überhaupt keine B7-Molekülen. Bei ihrer Wanderung in die lymphatischen Senkundär-Organe verändern die dendritischen Zellen ihre Anatomie. Die Dendriten der Zellen werden zu Membranausstülpungen und die Zellen sind nicht mehr zur Phagozytose oder der Antigenverarbeitung fähig. Reife dendritische Zellen exprimieren MHC-Klasse-II-Komplexe, die mit Peptiden beladen sind. Sie nehmen zusätzlich ko-stimulierende B7-Moleküle auf. Über die Peptid–MHC−Elemente interagieren die Zellen mit T-Zell-Rezeptoren. Durch die ko-stimulierenden B7-Moleküle binden sie auf naiven T-Zellen CD28-Antigene.

Funktion & Aufgaben

Dendritische Zellen liegen in annähernd allen peripheren Gewebearten des menschlichen Körpers vor. Im Rahmen der Abwehr von Krankheitserregern erfüllen die dendritischen Zellen eine Wächterfunktion. Sie kontrollieren ihre Umgebung permanent. Extrazelluläre Bestandteile nehmen sie durch Phagozytose auf. Phagozytierende Zellen fließen um die Fremdkörper herum und führen die einzelnen Partikel der Fremdkörper durch die Einstülpungen und Abschnürungen ihrer Zellmembran bis in die Zelle.

So bilden sich große Vesikel, die auch als Phagosome bezeichnet werden und mit Lysosomenzu Phagolysosomen konfluieren. In diesen Phagolysosomen werden die absorbierten Partikel der Fremdkörper enzymatisch abgebaut. Mit der Phagozytose verarbeiten die dendritischen Zellen also Fremdkörper und repräsentieren sie anschließend in Form von Peptiden auf im ihrem MHC-Komplex auf der Oberfläche. Sobald sie mit einem Fremdkörper in Kontakt geraten sind, wandern die dendritischen Zellen aus dem betroffenen Gewebe aus und begeben sich auf die Reise zum nächst gelegenen Lymphknoten. In den Lymphknoten treffen sie auf 100 bis 3000 T-Zellen, mit denen sie interagieren.

Durch den direkten Kontakt mit einer T-Zelle lösen die dendritischen Zellen in den Lymphknoten eine spezifische Immunantwort aus, die genau auf das von ihnen präsentierte Antigen abgestimmt ist. Dendritische Zellen haben als Immunitätsvermittler also vor allem zwei Funktionen: als unreife Zellen nehmen sie Antigene auf und verarbeiten sie. Dabei werden sie zu reifen Zellen und stimulieren nach der Wanderung ins Lymphgewebe T- und B-Zellen. Somit kommt ihnen eine kontrollierende Funktion bei der zellulären Immunantwort zu. Sie tragen außerdem zum Schutz vor Autoimmunreaktionen bei, denn sie leiten eine Toleranz gegenüber der sogenannten Selbstantigene ein.

Apoptotische Zellen fallen im Organismus permanent an und sind eine Quelle für Selbstantigene. Das macht die Aufrechterhaltung der immunologischen Selbsttoleranz schwierig. Die dendritischen Zellen sind in diesem Zusammenhang an der Eliminierung der selbstreaktiven T-Zellen beteiligt.

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Krankheiten

Dendritische Zellen spielen vermutlich sowohl für Autoimmunerkrankungen, als auch Allergien und Krebs eine Rolle. Krebszellen entziehen sich zum Beispiel den körpereigenen Abwehrmechanismen und wirken sozusagen immunsuppressiv. Eine Minderfunktion der dendritischen Zellen kommt in diesem Zusammenhang als Ursache in Frage. Bei Autoimmunerkrankungen und Allergien liegt dagegen der gegenteilige Mechanismus vor: die dendritischen Zellen reagieren in beiden Fällen über.

Diese Zusammenhänge haben Wissenschaftler in der Vergangenheit im Rahmen verschiedener Therapieansätze an die dendritischen Zellen denken lassen. So war bei den Überlegungen zur Krebs-Impfung zum Beispiel vom Einsatz dendritischer Zellen die Rede. Spezifische und autologe antigenpräsentierende Zellen sollen so eine Immunreaktion auslösen, bei der die aktivierten T-Lymphozyten gegen die Tumorzellen vorgehen. Immuntherapien finden schon seit Jahren als sekundäre Therapien bei verschiedenen Krebserkrankungen Einsatz.

In Zusammenhang mit Autoimmunerkrankungen war eine Reduktion der dendritischen Zellen als therapeutischer Weg im Gespräch. Studien haben daraufhin aber überraschenderweise ergeben, dass die Intensität von Autoimmunerkrankungen nach einer Reduktion der dendritischen Zellen sogar noch ansteigt. Nicht die Reduktion, sondern die Vermehrung der Zellen könnte demzufolge eine Verbesserung dieser Erkrankungen erbringen.

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