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CliniCum 03/2017

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Zellen erkennen und

Zellen erkennen und eliminieren. Zusätzlich können NK-Zellen auch über weitere Mechanismen aktiviert werden, beispielsweise auch durch Zytokine wie Interleukin-(IL)12. Primär Teil des spezifischen Immunsystems können NK- Zellen jedoch auch durch Anti körper zu Zielstrukturen gelangen. Dieser Mechanismus wird als antikörperabhängige zellvermittelte Zytotoxizität (antibody-dependent cytotoxicity, ADCC) bezeichnet. Zelluläre und humorale Anteile der spezifischen Immunität Das spezifische, erworbene Abwehrsystem des Körpers ist in der Lage, bestimmte makromolekulare Strukturen des Krankheitserregers (Antigen) mit hoher Präzision zu erkennen und zu eliminieren. Durch Rezeptoren an der Oberfläche von Lymphozyten bzw. sezernierten Antikörpern werden die Antigene gebunden. Während die T-Zellen (T-Lymphozyten) Träger der spezifischen zellulären Abwehr sind, wird die spezifische humorale Abwehr von B-Zellen (B-Lymphozyten) bzw. ihren Abkömmlingen, den antikörperproduzierenden Plasmazellen, vermittelt. Ein grundlegender Unterschied zwischen B- und T-Lymphozyten liegt darin, wie sie ihr entsprechendes Antigen erkennen. Während B-Lymphozyten in ungebundener löslicher Form Antigene direkt mithilfe ihres membrangebundenen Zellrezeptors erkennen und binden, binden T-Lymphozyten mit ihrem T-Zell-Rezeptor (TZR) ausschließlich Peptidfragmente des Antigens, die von Eiweißmolekülen des Erregers im Inneren der betroffenen Zelle stammen. Diese Peptidfragmente präsentieren sich auf der Oberfläche von Antigenpräsentierenden Zellen zusammen mit deren MHC-Molekül (Major Histocompatibility Complex-Molekül) als Antigen-MHC-Komplex. Die T-Lymphozyten erkennen dann mit ihrem TZR sowohl das antigene Peptid als auch das körpereigene MHC- Molekül. Zwei Klassen von MHC-Molekülen Von den MHC-Molekülen werden zwei Klassen unterschieden: MHC- Klasse I und II. Die Glykoproteine der MHC-Klasse I werden primär von kernhaltigen Zellen mit Ausnahme von Erythrozyten exprimiert, jene der MHC-Klasse II lediglich von antigenpräsentierenden Zellen (z.B. dendritischen Zellen, Monozyten und Makrophagen, B-Lymphozyten). Charakteristisches Antigen reifer T-Lymphozyten ist das membranständige CD3-Molekül. Dieses übernimmt auch die Funktion der antigenspezifischen T-Zell-Aktivierung. Alle T-Lymphozyten exprimieren auf ihrer Oberfläche zusätzlich zum TZR, welcher sowohl aus einer α- und einer β-Kette besteht (unterscheiden sich von T-Lymphozyt zu T-Lymphozyt), die Moleküle CD4 und CD8. In Verbindung mit dem CD3-Molekül, welches zur intrazellulären Signaltransduktion befähigt ist, signalisiert der TZR die Antigenerkennung. In Abhängigkeit davon, welches Molekül exprimiert wird, werden CD4- und CD8-positive T-Lymphozyten unterschieden. Die Funktion von CD8-T-Lymphozyten ist, vereinfachend gesagt, die selektive Zerstörung erregerinfizierter Zellen. Im Unterschied dazu besitzen CD4-T-Lymphozyten im Allgemeinen Helferfunktion. Sie produzieren in infizierten Geweben und bei bakteriellen Infektionen Zytokine, welche wiederum andere immunkompetente Zellen stimulieren. Aufgrund unterschiedlicher Funktionen und Zytokinmuster können CD4-T-Lymphozyten in T-Helfer-1(TH1)- und T-Helfer-2(TH2)-Zellen unterschieden werden. TH1-Zellen unterstützen durch Sekretion von Interferon γ die Aktivierung von Makrophagen. TH2-Zellen schütten beispielsweise Interleukin-4 aus und sind für die B- Zell-Aktivierung notwendig. Die Einteilung der Antikörper erfolgt in unterschiedliche Klassen, wobei sich diese Isotypen in ihrer Struktur, ihrer Verteilung im Körper und ihren Effektorfunktionen unterscheiden. Plasmazellen bilden Antikörper Antikörper als Vermittler der erworbenen humoralen Immunantwort werden von Plasmazellen gebildet, die sich aus B-Lymphozyten entwickeln. Bei Kontakt mit Antigenen differenzieren sich B-Lymphozyten zu Plasmazellen und setzen dann Antikörper frei. Durch Bindung an Erreger können Antikörper diese neutralisieren, phagozytieren oder durch Komplementaktivierung eliminieren. Die Einteilung der Antikörper erfolgt in unterschiedliche Klassen (Isotypen), wobei sich diese Klassen in ihrer Struktur, ihrer Verteilung im Körper und in ihren Effektorfunktionen unterscheiden. Strukturell bestehen alle Antikörperklassen aus zwei molekular identischen schweren H-Ketten und zwei leichten L-Ketten. Disulfidbrücken verbinden jeweils eine leichte Kette mit einer schweren Kette und halten auch die beiden schweren Ketten durch kovalente Bindungen zusammen. Die Antigenbindungsstellen der Antikörper aller Klassen sind sehr variabel, werden durch die Verknüpfung von leichter und schwerer Kette gebildet und als Fab (Fragment of antigen binding) bezeichnet. Schätzungsweise verfügt jeder Mensch über zumindest 106 unterschiedliche Antikörperspezifitäten. Im Unterschied zu den Antigenbindungsstellen kommen die für die biologische Effektorfunktion zuständigen Stämme der Y-Struktur nur in fünf Varianten vor und werden Fc (constant fragment) genannt. Beim Menschen werden fünf Antikörperklassen (Immunglobulinklassen oder Ig- Klassen) unterschieden: IgM, IgD, IgG, IgE, IgA. ❙ Weitere Details siehe Teil 1 der Serie: „Die Welt der Immunglobuline“, CliniCum 9/16, September 2016 Literatur: Murphy K et al. (2014): Janeway Immunologie (7. Aufl., korr. Nachdruck 2014). Berlin [u.a.]: Springer Spektrum; Schmidt RF et al. (2011): Physiologie des Menschen; Springer 2011 Foto: Ugreen/iStock 24 clinicum CC 3/17

Eisenstoffwechsel Eisen ernst nehmen Eisenmangel spielt nicht nur in der Gastroenterologie, sondern auch beispielsweise bei Herzinsuffizienz eine große Rolle. Bei der Eisensubstitution geht die Tendenz in Richtung intravenöse Therapie. Von Dr. Michaela Steiner Fotos: MUI, Ordenklinikum Linz ❙ ❙ „Das regulatorische Ziel in der Homöostase des Eisenstoffwechsels ist die Transferrinsättigung“, sagt Univ.- Prof. Dr. Heinz Zoller, Universitätsklinik für Innere Medizin II an der Med­ Uni Innsbruck. Beim Eisenmangel fällt die Transferrinsättigung ab, bei den allermeisten Erkrankungen mit echter Eisenüberladung steigt sie an. Eisenmangelanämie Für die Diagnostik einer Eisenmangelanämie existiert ein umfassender Algorithmus. 1 Definitionsgemäß liegt eine niedrige Ferritinkonzentration (45 Prozent, bei Männern >50 Prozent, sollte bei jedem Patienten eine Genotypisierung des HFE-Gens durchgeführt werden. Bei über 85 Prozent der Patienten mit Hämochromatose liegt ein homozygoter Gendefekt des HFE-Gens vor. Bei Vorliegen einer Hämochromatose kann mittels Aderlass therapiert werden. Bei Vorliegen eines anderen Gendefekts kann als nächster Schritt eine Leberbiopsie oder eine Magnetresonanztomografie mit einer Spezialsequenz durchgeführt werden. „Dabei findet sich als häufiger Befund eine Fettleber als Teil eines metabolischen Syndroms“, weiß Zoller. „Diese kann manchmal mit einer Eisenüberladung vergesellschaftet sein.“ Bei Eisenüberladung in Leber und Milz ist an eine transfusionsbedingte Ursache zu denken. Zoller: „Diese Art der Eisenüberladung wird vom Patienten zumeist sehr gut toleriert.“ Ebner: „Eisenmangel führt im Herzen zu einem pathologischen Remodeling des Gewebes und zu einer Beeinträchtigung der Organfunktion.“ Eisenstoffwechsel in der Kardiologie „Eisenmangel führt im Herzen zu einem pathologischen Remodeling des Gewebes und zu einer Beeinträchtigung der Organfunktion“, sagt OA Dr. Christian Ebner, Leiter Dept. Kardiomyopathie und Herzinsuffizienz, Interne 2 – Kardiologie, Angiologie & Interne Intensivmedizin, Ordensklinikum Barmherzige Schwestern Elisabethinen Linz. 2 Zudem kommt es zur Beeinträchtigung der Musku­ 3/17 CC clinicum 25

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