Wie stellen T-Zellen fest, welche Zellen sie bereits inspiziert haben?

Ihre Frage umfasst zwei Aktivitäten von T-Zellen, die miteinander verwandt sind: Migration und Aktivierung. T-Zellen, die normalerweise in lymphatischen Organen bleiben, wandern mit unterschiedlichen Mechanismen für jeden T-Zell-Subtyp zu nicht lymphatischen Organen. Wenn die T-Zellen in ein nicht lymphoides Organ wandern, bewegen sie sich durch das Organ auf der Suche nach infizierten Zellen.

Migration

Wie Sie im Bild unten sehen können, gibt es viele Mechanismen, um T-Zellen durch die Endothelschicht zu bewegen.

Die Hauptidee für alle drei Mechanismen ist, dass die Anbindung der T-Zelle an die Endothelschicht schwach ist. Aufgrund der schwachen Wechselwirkung bewirkt der Blutfluss, dass sich die T-Zelle über die Endothelschicht bewegt, während sie immer noch an der Endothelschicht haftet. Dies wird als Rollen bezeichnet. Andere Stimuli (normalerweise Chemokine) wie CCL21, CCL25 oder ICAM 1 werden benötigt, um T-Zellen zu veranlassen, über die Endothelschicht zu wandern. Dies ist wichtig, da diese Chemokine dort exprimiert werden, wo eine Entzündung vorliegt. Beispielsweise besteht eine Korrelation zwischen dem CCL25-Spiegel im Darm und Entzündungen in der Umgebung.

T-Zellen exprimieren α4β7-Integrin oder CCR7, die T-Zellen an die Endothelschicht binden. Zentrale Gedächtnis-T-Zellen und naive T-Zellen exprimieren CCR7 und CD62L und befinden sich daher bevorzugt in den sekundären lymphatischen Organen. Effektor-Gedächtnis-T-Zellen binden mit α4β7-Integrin, CCR9 und LFA-1 an Darmendothel.

CCL21 wird sowohl von Stromazellen des Parakortex der Lymphknoten als auch vom Endothel der Lymphgefäße exprimiert, um die Migration von aktivierten dendritischen Zellen und naiven bzw. zentralen Gedächtnis-T-Zellen zum Lymphknoten zu unterstützen. Dendritische Zellen sind professionelle Antigen-präsentierende Zellen (APCs), die zum Lymphknoten wandern, wo sie effizienter mit T-Zellen interagieren können.

T-Zell-Aktivierung

Ein wichtiges Konzept, das man von der T-Zell-Aktivierung wegnehmen sollte, ist, dass es einen direkten Kontakt zwischen dem MHC-Komplex und dem T-Zell-Rezeptor (TCR) geben muss.

T-Zellen, die in den Lymphknoten gewandert sind, interagieren mit dendritischen Zellen, die eine hohe MHC-Komplex-Konzentration auf ihrer Zelloberfläche aufweisen. Dies führt zu einer anschließenden Aktivierung der T-Zelle, was zur Freisetzung von Zytokinen wie IL-2 führt, was zur Proliferation von aktivierten T-Zellen führt.

Die aktivierten T-Zellen sind nun in der Lage, sich frei über die Endothelschicht von nicht-lymphatischen Organen zu bewegen, um infiltriert zu werden und nach infizierten Stellen zu suchen. (Naive T-Zellen dringen auch in die Endothelschicht von nicht-lymphoiden Organen ein, aber dies ist Chemokin-unabhängig und somit keine Reaktion auf eine Entzündung).

Quellen:

Unterschied zwischen naiven T-Zellen und Gedächtnis-T-Zellen: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1782715/

Rolle dendritischer Zellen bei der Immunantwort: http://lab.rockefeller.edu/steinman/dendritic_intro/immuneResponse

Gedächtnis vs. naive T-Zell-Migration: http://www.nature.com/icb/journal/v86/n3/full/7100132a.html

Dendritische Zelle und Rolle von CCL21: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3078419/

Naive T-Zell-Infiltration nicht-lymphoider Organe: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eji.200535539/full

CCL25 und Entzündungsbeziehung: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896841116300014

Die T-Zelle inspiziert keine Zelle, bis die Zelle ein Stück des „fremden“ Antigens durch den MHC auf sich zeigt.

Die Helfer-T-Zelle verbindet sich mit dem Antigen, das sich auf der Zelloberfläche befindet. Die T-Zelle sortiert die Zytokine, die die zytotoxische T-Zelle aktivieren, sich zu teilen und eine Kolonie zytotoxischer Zellen zu bilden. Die Kolonie zytotoxischer Zellen greift dann die "nicht-eigene" Antigen-exprimierende Zelle an.