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Dendritische Zellen

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Biologie

sieglinde.sterbling@studysmarter.de

Alter Schlusssatz, Fragen als Überschriften, FAQs nur als Comment, keine Formatvorlage für Keytakeaways, Bildquellenangabe nicht nach aktuellen Vorgaben

19:37 28.12.2021

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Du weißt noch nicht genau, was du mit dem Begriff anfangen sollst? Dann gibt es hier für den Einstieg eine Definition:


Dendritische Zellen sind die wichtigsten antigenpräsentierenden Zellen des Immunsystems. Sie sind insbesondere für die Aktivierung von T-Lymphozyten verantwortlich.


Dendritische Zellen können sich sowohl aus Monozyten, als auch aus Vorläufern von B- und T-Zellen entwickeln.


Sie gehören zu den professionell antigenpräsentierenden Zellen, so wie auch Monozyten, Makrophagen und B-Zellen. Neben MHC-I-Molekülen, die man auf allen kernhaltigen Körperzellen finden kann, sind auf ihrer Oberfläche nämlich auch MHC-II-Moleküle lokalisiert.


Dendritische Zellen gehören außerdem zu den Phagozyten, also phagozytierenden Zellen. Dies ist Voraussetzung dafür, dass sie überhaupt Antigene auf MHC-II präsentieren können.


Der Name "dendritische Zellen" leitet sich von dem griechischen Wort "dendrítēs" ab, das so viel heißt wie "baumartig" oder "verzweigt". Warum diese Bezeichnung so gut zutrifft erfährst du im nächsten Abschnitt.


Wie sind dendritische Zellen aufgebaut?


Unreife dendritische Zellen verfügen über eine charakteristische Gestalt, die ihnen ihren Namen verliehen hat: Zellkörper mit langen, sternförmig in alle Richtungen ausstrahlenden Fortsätzen (Dendriten). Diese sind beweglich, um Pathogene bzw. Antigene aus ihrer Umgebung abzufangen.


Zu diesem Zeitpunkt sind die MHC-Moleküle auf ihrer Oberfläche noch wenig ausgeprägt. Ihr Aufbau verändert sich jedoch, wenn sie in die sekundär lymphatischen Organe (z.B. Lymphknoten) wandern, um dort ihre spezifische Funktion zu erfüllen. 


Dort werden schließlich stärker MHC-II-Proteine zur Antigenpräsentation exprimiert. Außerdem entwickeln sich sogenannte B7-Moleküle zur Costimulation der T-Zellen. Die Lymphozyten benötigen dieses zweite stimulatorische Signal, um aktiviert zu werden.


Die dendritischen Fortsätze werden in diesem späteren Stadium durch Membranausstülpungen ersetzt. Phagozytose findet nun ebenso nicht mehr statt.


Abbildung 1: Aufnahme einer dendritischen Zelle; Quelle via Wikipedia

 

Achtung! Du darfst die Zellfortsätze der dendritischen Zellen nicht mit den Dendriten der Nervenzellen verwechseln.



Welche Funktion haben dendritische Zellen?


Du weißt noch nicht genau Bescheid über den Ablauf einer Immunantwort und die Aktivierung von T-Zellen? Kein Problem! Dann schau dir erstmal die passenden Artikel dazu an, bevor du weiterliest.

Dendritische Zellen nehmen auf zweierlei Weise eine zentrale Position im Immunsystem ein: Einerseits können sie eine Immunantwort einleiten, andererseits schützen sie den Körper durch Toleranzvermittlung vor Autoimmunreaktionen. 


Einleitung einer Immunantwort


Dendritische Zellen kommen im Grunde in allen peripheren Geweben vor. Sie werden nicht umsonst auch als "Wächter" des Immunsystems bezeichnet, wie du gleich merken wirst.


Ständig phagozytieren sie extrazelluläre Pathogene bzw. Antigene aus ihrer Umgebung. Diese werden dann intrazellulär so aufbereitet, sozusagen "zerschnitten", bis sie klein genug zur Präsentation auf MHC-II-Molekülen sind. 


Nach Aufnahme eines Antigens wandern die dendritischen Zellen jedoch zunächst in sekundär lymphatische Organe aus, meist sind das Lymphknoten. Dort treffen sie auf T-Zellen (CD4+ oder CD8+) und können diese aktivieren. Einerseits durch Interaktion des T-Zell-Rezeptors mit dem MHC-II-Antigen-Komplexes, andererseits durch costimulatorische Signale (B7-Moleküle, die CD28-Antigene auf den T-Zellen binden).


Auch Makrophagen und B-Zellen sind, wie oben erwähnt, MHC-II-positiv. Für die weitere Aktivierung durch sie müssen CD4+-Zellen jedoch schon zu T-Helfer-Zellen oder T-Gedächtniszellen differenziert sein. Stärker ist ihr Einfluss nicht. Nur dendritische Zellen sind in der Lage naive CD4+-Zellen über MHC-II-Moleküle zu aktivieren. 


Die Besonderheit, naive T-Zellen aktivieren zu können, ermöglicht ihnen die Auslösung einer primären Immunantwort (= die Immunreaktion des Körpers nach Erstkontakt mit einem Pathogen).


Die Immunantwort selbst wird hauptsächlich von anderen Bestandteilen des Immunsystems durchgeführt. Trotzdem sind auch dendritische Zellen, z.B. durch Ausschüttung von Zytokinen, daran beteiligt.


Toleranzvermittlung


Ebenso wichtig wie die effiziente Einleitung einer Abwehrreaktion, ist der Schutz vor Autoimmunkrankheiten. Dafür muss verhindert werden, dass das Immunsystem auf körpereigene Antigene, die sogenannten Selbstantigene, reagiert. Diese fallen im Körper ständig an, beispielsweise bei Umbauprozessen, bei denen einige Zellen geplant in Apotose gehen. 


Auch diese Antigene werden von den dendritischen Zellen eingesammelt, bevor sie wie gewohnt in sekundär lymphatische Organe wandern. Allerdings werden die T-Zellen anschließend nicht mit der Folge einer Immunreaktion stimuliert. Stattdessen tragen die dendritischen Zellen dazu bei, dass die selbstreaktiven T-Zellen beseitigt werden. Sie gehen z.B. in Apoptose oder differenzieren zu regulatorischen T-Zellen.



Welche Typen dendritischer Zellen gibt es?


Es gibt verschiedene Methoden, anhand derer dendritische Zellen klassifiziert werden. 


Einteilung nach Oberflächenmerkmalen


Wie du schon in anderen Artikeln gelernt hast, kann man verschiedene Zelltypen anhand ihrer unterschiedlichen Ausstattung an CD-Merkmalen (= Cluster of Differentiation) differenzieren. 


Bei dieser Einteilung unterscheidet man zwei Typen.


Myeloide dendritische Zellen


Hierbei handelt es sich um eine verbreitete, recht heterogene Zellgruppe, zuständig für Aufnahme, Verarbeitung und Präsentation von Antigenen. Sie ähneln den Monozyten.


Plasmazytoide dendritische Zellen


Dieser Zelltyp ist vergleichsweise selten und ähnelt nach Aktivierung einer Plasmazelle. Sie sind vor allem in Abwehr von Viren relevant, da sie große Mengen antiviraler Zytokine synthetisieren können (z.B. Interferon-alpha). Bei Infektionen wie HIV ist die Anzahl plasmazytoider dendritischer Zellen vermindert.


Weitere Einteilungen dendritischer Zellen


Neben Oberflächenmerkmalen kann man dendritische Zellen auch anders klassifizieren. Abhängig beispielsweise von spezifischer Funktion und Lokalisation.


Langerhans-Zellen


Langerhans-Zellen entsprechen den dendritischen Zellen der Haut und Schleimhäute. Dringen z.B. bei Verletzungen der Haut Antigene ein, werden sie von Langerhans-Zellen phagozytiert. Auch sie wandern anschließend in Lymphknoten und können T-Lymphozyten aktivieren.


Interdigitierende dendritische Zellen


Dieser Typ ist im Grunde überall im Körper zu finden. Vorrangig natürlich in lymphatischen Organen wie Lymphknoten und Milz. Sie sind sozusagen die "mächtigsten" antigenpräsentierenden Zellen zur T-Zell-Aktivierung, wofür sie auch ihre breiten Ausläufer besitzen.


Inflammatorische dendritische Zellen


Inflammatorische dendritische Zellen findet man nicht zu jedem Zeitpunkt, sondern primär während einer akuten Entzündung. Dann entstehen sie aus Monozyten.


Es gibt noch einen weiteren Typ dendritischer Zellen: die follikulären dendritischen Zellen. Dieser unterscheidet sich jedoch ganz wesentlich von den anderen, um genau zu sein sind sie nicht einmal mit einander verwandt.


Auch follikuläre dendritische Zellen sitzen in den Lymphknoten, allerdings sind sie MHC-II-negativ, können also keine Antigene aufnehmen und über MHC-II präsentieren. 


Ihre Funktion liegt dafür unter anderem in der Aktivierung von B-Zellen.


Welche Bedeutung haben dendritische Zellen in der Klinik?


Auch in der klinischen Forschung ist die enorme Bedeutung der dendritischen Zellen in der Regulation der Immunantwort bekannt. Deshalb sieht man in ihnen bereits Ansätze zur Therapie von Allergien und Krebs.


Eine Überlegung, über dendritische Zellen gegen Krebs vorzugehen ist es, die antigenpräsentierenden Zellen so auszurichten, dass sie eine Reaktion der T-Zellen gegen die Krebszellen auslösen. Man möchte also vermeiden, dass sich die Tumorzellen dem Abwehrsystem weiterhin entgehen können. Ziel ist es, so gegen vorhandene Tumore impfen zu können.


Dendritische Zellen - Das Wichtigste auf einen Blick1


  • Dendritische Zellen sind die wichtigsten antigenpräsentierenden Zellen des Immunsystems.
  • Sie exprimieren neben MHC-I auch MHC-II.
  • Ihre Funktion liegt hauptsächlich in der Einleitung einer primären Immunantwort über T-Zell Aktivierung und der Toleranzvermittlung.
  • Ihren Namen haben dendritische Zellen von ihren sternförmigen Ausläufern, die das Abfangen von Pathogenen ermöglichen.
  • Es gibt verschiedene Typen von dendritschen Zellen, z.B. myeloide und plasmazytoide dendritische Zellen, Langerhans-Zellen und interdigitierende dendritische Zellen



FERTIG!

Du hast alles über die dendritischen Zellen gelernt. Neugierig geworden? Bestimmt ist unter den anderen Artikeln zum Thema Immunsystem auf StudySmarter noch etwas spannendes für dich dabei. Viel Spaß beim Lernen!


viktoria.edenharter@studysmarter.de

FAQs


Was sind antigenpräsentierende Zellen?


Antigenpräsentierende Zellen sind in der Lage, prozessierte Antigene auf MHC-Proteinen zu präsentieren. Monozyten, Makrophagen und B-Zellen können Antigene über MHC-II Moleküle präsentieren und so zur T-Zell-Aktivierung beitragen.


Sind dendritische Zellen Leukozyten?


Ja, dendritische Zellen sind eine Untergruppe der Leukozyten.


Was ist dendritische Zelltherapie?


Dendritische Zellen bieten Ansätze zur Therapie von Allergien und Krebs. Als Teil der Krebstherapie wird versucht, eine Reaktion der T-Zellen gegen die Krebszellen auszulösen.

 

Was ist eine dendritische Zelle?


Dendritische Zellen sind die wichtigsten antigenpräsentierende Zellen des Immunsystems. Sie sind wesentlich für die Aktivierung von T-Lymphozyten verantwortlich.


17:17 26.08.2021

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