Immunsystem der Haut

Was ist das Immunsystem der Haut?

Die Haut hat ein Immunsystem, das den Körper davor schützt Infektion, Krebs, Toxineund versuchen zu verhindern Autoimmunität, zusätzlich dazu, dass es eine physische Barriere gegen die äußere Umgebung darstellt.

Das Immunsystem der Haut wird manchmal als hautassoziiert bezeichnet. lymphoid Gewebe (SAL), das beinhaltet peripher lymphatische Organe wie Milz u Lymphe Knoten.

Nachdruck mit freundlicher Genehmigung von Macmillan Publishers.

Wie funktioniert das Immunsystem der Haut?

Das Immunsystem der Haut enthält Elemente von beiden angeboren Immunsystem (unspezifisch) und adaptives (spezifisches) System. Immunzellen bewohnen die Epidermis und Dermis.

Die wichtigsten Immunzellen der Epidermis sind:

• Epidermal dendritische Zellen (Langerhans-Zellen)
• Keratinozyten (Hautzellen).

Die Dermis hat Blut- und Lymphgefäße und zahlreiche Immunzellen, darunter:

• Dermal dendritische Zellen
• Lymphozyten: T-Zellen, B-Zellen, natürliche Killerzellen (NK).
• Mastzellen.

Zwischen der Haut, dem Lymphknotenabfluss und dem Blutkreislauf findet ein ständiger Austausch von Immunzellen statt. Die Haut Mikrobiom trägt auch dazu bei Homöostase des Immunsystems der Haut.

Was ist die angeborene Immunantwort der Haut?

Die angeborene Immunantwort erfolgt sofort und ist es nicht abhängig in früheren immunologisch Erinnerung.

Keratinozyten

Keratinozyten sind die vorherrschenden Zellen in der Epidermis. Sie fungieren als erste Linie der angeborenen Immunabwehr gegen Infektionen. Sie exprimieren Toll-like-Rezeptoren (TLRs), die Mustererkennungsrezeptoren (PRRs) sind, die erkennen Moleküle im Krankheitserreger und löst a aus entzündlich Antworten.

Keratinozyten kommunizieren mit dem Rest des Immunsystems durch:

• Antimikrobiell Peptide (Cathelicidine und β-Defensine)
• Signalisierung Zytokine (z.B, Interleukin–1β [IL-1β])
• Chemokine, die andere Immunzellen in die Epidermis locken
• Direkte Priming-Aktivierung T-Lymphozyten und NK-Zellen (über Haupthistokompatibilitätskomplex I [MHC-I]).

Makrophagen und Neutrophile

Makrophagen sind phagozytisch Zellen, die zwischen körpereigenen (eigenen) Zellen und fremden Molekülen unterscheiden können. Nach Phagozytose durch Makrophagen, ein Eindringling Erreger Er stirbt in der Zelle. Aktivierte Makrophagen rekrutieren Neutrophile, um in den Kreislauf einzutreten und zu Infektionsstellen zu wandern oder Entzündung.

Neutrophile sind die ersten Zellen, die auf eine Infektion reagieren. Sie greifen direkt an Mikroorganismen durch Phagozytose u Degranulation von giftig Substanzen

Dendritische Zellen

Epidermale und dermale dendritische Zellen sind sowohl an der angeborenen als auch an der adaptiven Immunantwort beteiligt. Während der angeborenen Reaktion:

• Dendritische Zellen besitzen TLRs, die durch mikrobielle Komponenten aktiviert werden können.
• Plasmazytoide dendritische Zellen (pDCs) produzieren als Reaktion auf eine Virusinfektion große Mengen an Interferon-γ (IFN-γ).

natürliche Killerzellen

NK-Zellen sind zytotoxisch Lymphozyten, die virusinfizierte Zellen und ohne Krebszellen töten können Antigen Präsentation oder Druck.

NK-Zellen werden durch Interferone oder andere Zytokine aktiviert, die von Makrophagen freigesetzt werden. NK-Zellen exprimieren Inhibitor Rezeptoren, die MHC-I erkennen und unerwünschte Angriffe auf sich selbst verhindern. Sie können Zielzellen über den Perforin-Granzym-Weg töten, der induziert Apoptose (programmierter Zelltod).

Mastzellen

Als Reaktion darauf werden Mastzellen aktiviert allergische Reaktionen und produzieren zytoplasmatisch Granulat gefüllt mit Vorform entzündlich Mediatoren, wie Histamin. Sie setzen diese Granulate bei ihrer hohen Affinität frei Immunoglobulin E (IgE) Empfänger (FcεRI) in der Mastzelle Die Oberfläche reagiert auf Kontakt mit Reizen wie z Allergene, Gifte, IgE Antikörperund Medikamente.

Diese Mediatoren können dazu führen juckend Nesselsucht wegen der erhöhung vaskulär Permeabilität (Urtikaria). In seltenen Fällen kann es zu einer Aktivierung von Mastzellen kommen Anaphylaxie, gekennzeichnet durch Bronchokonstriktion, Schwindel und Synkope.

Eosinophile

Eosinophile dringen in die Haut ein pathologisch Bedingungen wie Parasitenbefall und atopisch Dermatitis. Eosinophile werden angezogen Immunglobuline wie IgE, die verknüpft sind ergänzen Protein auf der Oberfläche groß Organismen wie Helminthen.

Eosinophile setzen zytoplasmatische zytotoxische Granula frei, um den Parasiten abzutöten (eine angeborene Immunantwort) und den Th2-Helfer zu fördern. T-Zelle Differenzierung nach Freisetzung (eine adaptive Immunantwort).

komplementäres System

Das Komplementsystem ist a enzymatisch Kaskade von mehr als 20 verschiedenen Proteinen, die normalerweise im Blut vorkommen. Wenn es eine Infektion gibt, wird das System nacheinander aktiviert, was zu Ereignissen führt, die helfen, den Eindringling zu zerstören. Organismus.

Das Komplementsystem kann auch Neutrophile an die Infektionsstelle locken.

Was ist die adaptive Immunantwort?

Die adaptive Immunantwort ist spezifisch für einen Erreger und dauert länger, bis sie ausgelöst wird. Adaptive Immunität erfordert die Produktion spezifischer T-Zellen, um ein Antigen genau zu identifizieren, und B-Zellen, um spezifische Antikörper zu produzieren, die an das Antigen binden. Mikrobe in Form von „Schloss und Schlüssel“.

Antigen-Präsentation

Dendritische Zellen (Langerhans-Zellen und Makrophagen) oder Antigen-präsentierende Zellen (APC), identifizieren Antigene und sie unreifen T-Zellen präsentieren. Die epidermalen Zellen von Langerhans verwenden ihre Dendriten (armförmige Vorsprünge) zur Überwachung der Umgebung, insbesondere in Stratum corneum. Langerhans-Zellen binden Krankheitserreger an ihre TLRs, wandern zu drainierenden Lymphknoten und präsentieren naiven Lymphozyten Antigene. Die Antigenpräsentation erfordert die Internalisierung des Pathogens, die Verarbeitung innerhalb der Zelle und die Präsentation eines Briefs Peptid auf der Oberfläche des APC in einem Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) Molekül.

Es gibt zwei Haupttypen von MHC: MHC-I und MHC-II.

• MHC-I kommt in jeder Zelle des Körpers vor und wird zur Darstellung verwendet endogen Substanzen, wie virale oder Tumor Proteine.
• MHC-II findet sich auf APCs (dendritische Zellen, Monozyten/ Makrophagen und B-Zellen) und wird verwendet, um fremde Fremdmoleküle darzustellen.

T-Zellen

Die Haut enthält residente T-Zellen und rekrutiert zirkulierende T-Zellen. T-Zellen können Krankheitserreger nicht direkt erkennen. Der Rezeptor auf der Oberfläche einer T-Zelle bindet an den Peptid/MHC-Komplex auf der Oberfläche der APC. Eine effiziente Antigenpräsentation ermöglicht es naiven T-Zellen, zu Effektor-T-Zellen zu reifen, die sich wiederum in zwei Varianten differenzieren: zytotoxische CD8+-T-Zellen und CD4+-T-Helferzellen (Th).

CD8+ zytotoxische T-Zellen erkennen und binden an MHC-I-Moleküle. Sie binden an den Todesrezeptor Fas, a Protein auf der Oberfläche der Zellmembran, die den Perforin-Granzym-Weg initiiert und Zytokin-vermittelte Wege zur Induktion von Apoptose, die virusinfizierte Zellen oder Tumorzellen direkt abtötet.

CD4 + Th-Zellen erkennen und binden an MHC-II-Moleküle. Sie aktivieren B-Zellen, um spezifische Antikörper zu produzieren. Bei erneuter Exposition gegenüber demselben Antigen können Gedächtnis-T-Zellen schnell reagieren, indem sie sich teilen und Klon Erweiterung.

Zu den Th-Zellen gehören die Subtypen Th1, Th2, Th17 und Th22. Jeder Subtyp ist mit spezifischen Signalzytokinen und Effektorfunktionen assoziiert.

Th1-Zellen bauen eine zellvermittelte Immunantwort auf, um sie zu töten intrazellulär Krankheitserreger.

• Th1-Zellen produzieren IFN-γ und können Makrophagen aktivieren und NK-Zellen stimulieren.
• Th1-Zellen spielen dabei eine Rolle Pathogenese von Psoriasis.

Die Aktivierung von Th2-Zellen führt zu Zelle B. Anregung u Antikörper Produktion.

• Th2-Zellen produzieren die Zytokine IL-4, IL-5, IL-6 und IL-10.
• Sie können stimulieren Eosinophile Aktivierung.
• Th2-Zellen sind an Atopie beteiligt Ekzem.

Th17-Zellen produzieren IL-17 und IL-22 und spielen eine Rolle beim Schutz davor bakteriell Infektionen und Pilzinfektionen. Th22-Zellen produzieren IL-22 und Tumor Nekrose Alpha-FaktorTNF-α), was eine Entzündung auslöst. Sowohl Th17- als auch Th22-Zellen spielen eine Rolle bei der Pathogenese der Psoriasis. Andere Populationen von T-Zellen, wie zum Beispiel regulatorische T-Zellen (Tregs), optimieren die Immunantwort, indem sie die Reaktion von Immunzellen auf fremde Zellen kontrollieren und Selbstantigene und Autoimmunreaktionen verhindern.

B-Zellen

B-Zellen sind dafür verantwortlich, eine Erinnerung an frühere Antigenexposition zu schaffen, um eine schnellere Immunantwort und eine lang anhaltende Immunität zu gewährleisten. B-Zellen produzieren Antikörper (Immunglobuline), die an spezifische Antigene binden können. Die Effektorfunktionen von Antikörpern sind:

• Neutralisation: Antikörper binden an den Erreger und verhindern eine Adhäsion/Infektion.
• Opsonisierung: die Beschichtung der Antigenoberfläche durch Antikörper und die anschließende Aufnahme durch Fresszellen.
• Aktivierungs-Plugin.

Um Antikörper zu produzieren, benötigen B-Zellen Zytokin-Signale und stimulierende Signale von Th-Zellen, die in sekundären lymphatischen Organen wie Lymphknoten auftreten.

• B-Zellen und T-Zellen müssen über den B-Zell-Rezeptor (BCR) bzw. den T-Zell-Rezeptor binden. Dies wird durch costimulatorische Signale auf Th-Zellen vermittelt.
• das Proliferation von B-Zellen führt zur Produktion eines spezifischen Antikörpers, je nach Antigen entweder IgG, IgA oder IgE.

Nach erneuter Herausforderung mit dem gleichen Antigen und follikulär Dendritischen Zellen werden B-Zellen aktiviert, um spezifische Antikörper zu produzieren. Dieser Prozess ermöglicht die Erzeugung von Gedächtnis- und langlebigen B-Zellen. Plasma Zellen für lang anhaltende Immunität gegen Infektionen.