Lymphozyt
| Lymphozyt ⓘ | |
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 Rasterelektronenmikroskopische (REM) Aufnahme eines einzelnen menschlichen Lymphozyten | |
| Einzelheiten | |
| System | Immunsystem |
| Funktion | Weißes Blutkörperchen |
| Anatomische Begriffe der Mikroanatomie [Bearbeiten auf Wikidata] | |
Ein Lymphozyt ist eine Art von weißen Blutkörperchen (Leukozyten) im Immunsystem der meisten Wirbeltiere. Zu den Lymphozyten gehören natürliche Killerzellen (die für die zellvermittelte, zytotoxische angeborene Immunität zuständig sind), T-Zellen (für die zellvermittelte, zytotoxische adaptive Immunität) und B-Zellen (für die humorale, antikörpergesteuerte adaptive Immunität). Sie sind der wichtigste Zelltyp, der in der Lymphe vorkommt, daher auch der Name "Lymphozyt". Lymphozyten machen zwischen 18 % und 42 % der zirkulierenden weißen Blutkörperchen aus. ⓘ
Arten
Die drei Haupttypen von Lymphozyten sind T-Zellen, B-Zellen und natürliche Killerzellen (NK-Zellen). Lymphozyten lassen sich an ihrem großen Zellkern erkennen. ⓘ
T-Zellen und B-Zellen
T-Zellen (Thymuszellen) und B-Zellen (aus dem Knochenmark oder Schleimbeutel stammende Zellen) sind die wichtigsten zellulären Komponenten der adaptiven Immunantwort. T-Zellen sind an der zellvermittelten Immunität beteiligt, während B-Zellen in erster Linie für die humorale Immunität (im Zusammenhang mit Antikörpern) verantwortlich sind. Die Funktion von T- und B-Zellen besteht darin, spezifische "Nicht-Selbst"-Antigene in einem Prozess zu erkennen, der als Antigenpräsentation bekannt ist. Sobald sie einen Eindringling identifiziert haben, erzeugen die Zellen spezifische Reaktionen, die maximal darauf zugeschnitten sind, bestimmte Krankheitserreger oder mit dem Erreger infizierte Zellen zu eliminieren. B-Zellen reagieren auf Krankheitserreger, indem sie große Mengen von Antikörpern produzieren, die dann Fremdkörper wie Bakterien und Viren neutralisieren. Als Reaktion auf Krankheitserreger produzieren einige T-Zellen, die so genannten T-Helferzellen, Zytokine, die die Immunantwort steuern, während andere T-Zellen, die so genannten zytotoxischen T-Zellen, toxische Granula produzieren, die starke Enzyme enthalten, die den Tod von mit Krankheitserregern infizierten Zellen einleiten. Nach der Aktivierung hinterlassen B-Zellen und T-Zellen ein dauerhaftes Vermächtnis der Antigene, mit denen sie in Berührung gekommen sind, in Form von Gedächtniszellen. Während des gesamten Lebens eines Tieres "erinnern" sich diese Gedächtniszellen an jeden spezifischen Krankheitserreger, dem sie begegnet sind, und sind in der Lage, eine starke und schnelle Reaktion einzuleiten, wenn derselbe Krankheitserreger erneut entdeckt wird; dies wird als erworbene Immunität bezeichnet. ⓘ
Natürliche Killerzellen
NK-Zellen sind Teil des angeborenen Immunsystems und spielen eine wichtige Rolle bei der Verteidigung des Wirts gegen Tumore und vireninfizierte Zellen. NK-Zellen modulieren die Funktionen anderer Zellen, einschließlich Makrophagen und T-Zellen, und unterscheiden infizierte Zellen und Tumore von normalen und nicht infizierten Zellen, indem sie Veränderungen eines Oberflächenmoleküls namens MHC (Haupthistokompatibilitätskomplex) Klasse I erkennen. NK-Zellen werden als Reaktion auf eine Familie von Zytokinen namens Interferone aktiviert. Aktivierte NK-Zellen setzen zytotoxische (zelltötende) Granula frei, die dann die veränderten Zellen zerstören. Sie werden "natürliche Killerzellen" genannt, weil sie keine vorherige Aktivierung benötigen, um Zellen zu töten, denen die MHC-Klasse I fehlt. ⓘ
Zweifach exprimierender Lymphozyt - X-Zelle
Der X-Lymphozyt ist ein Zelltyp, der sowohl einen B-Zell-Rezeptor als auch einen T-Zell-Rezeptor exprimiert und von dem angenommen wird, dass er mit Typ-1-Diabetes in Verbindung steht. Ihre Existenz als Zelltyp wurde in zwei Studien in Frage gestellt. Die Autoren des Originalartikels wiesen jedoch darauf hin, dass die beiden Studien X-Zellen durch bildgebende Mikroskopie und FACS wie beschrieben nachgewiesen haben. Offensichtlich sind weitere Studien erforderlich, um die Natur und die Eigenschaften von X-Zellen (auch Dualexpressoren genannt) zu bestimmen. ⓘ
Entwicklung
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Stammzellen von Säugetieren differenzieren sich im Knochenmark in verschiedene Arten von Blutzellen. Dieser Vorgang wird als Hämatopoese bezeichnet. Alle Lymphozyten gehen während dieses Prozesses von einem gemeinsamen lymphoiden Vorläufer aus, bevor sie sich in ihre verschiedenen Lymphozytenarten differenzieren. Die Differenzierung der Lymphozyten erfolgt auf verschiedenen Wegen, sowohl hierarchisch als auch auf plastische Weise. Die Bildung von Lymphozyten wird als Lymphopoese bezeichnet. Bei Säugetieren reifen die B-Zellen im Knochenmark heran, das sich im Kern der meisten Knochen befindet. Bei Vögeln reifen die B-Zellen in der Bursa Fabricius, einem lymphatischen Organ, wo sie erstmals von Chang und Glick entdeckt wurden (B für Bursa), und nicht, wie gemeinhin angenommen, im Knochenmark. T-Zellen wandern in den Blutkreislauf ein und reifen in einem eigenen primären Organ, dem Thymus. Nach der Reifung gelangen die Lymphozyten in den Blutkreislauf und in die peripheren lymphatischen Organe (z. B. die Milz und die Lymphknoten), wo sie nach eindringenden Krankheitserregern und/oder Tumorzellen suchen. ⓘ
Die an der adaptiven Immunität beteiligten Lymphozyten (d. h. B- und T-Zellen) differenzieren sich nach der Exposition gegenüber einem Antigen weiter; sie bilden Effektor- und Gedächtnislymphozyten. Effektor-Lymphozyten haben die Aufgabe, das Antigen zu eliminieren, indem sie entweder Antikörper (im Falle von B-Zellen) oder zytotoxische Granula (zytotoxische T-Zellen) freisetzen oder anderen Zellen des Immunsystems Signale geben (Helfer-T-Zellen). Gedächtnis-T-Zellen verbleiben für längere Zeit im peripheren Gewebe und im Blutkreislauf und sind bereit, bei künftiger Exposition auf dasselbe Antigen zu reagieren; sie leben Wochen bis mehrere Jahre, was im Vergleich zu anderen Leukozyten sehr lange ist. ⓘ
Merkmale
Mikroskopisch gesehen hat ein normaler Lymphozyt in einem nach Wright gefärbten peripheren Blutausstrich einen großen, dunkel gefärbten Zellkern mit wenig oder gar keinem eosinophilen Zytoplasma. In normalen Situationen hat der grobe, dichte Kern eines Lymphozyten ungefähr die Größe eines roten Blutkörperchens (etwa 7 μm Durchmesser). Einige Lymphozyten zeigen eine deutliche perinukleäre Zone (oder Halo) um den Kern oder können eine kleine klare Zone auf einer Seite des Kerns aufweisen. Polyribosomen sind ein auffälliges Merkmal der Lymphozyten und können mit einem Elektronenmikroskop betrachtet werden. Die Ribosomen sind an der Proteinsynthese beteiligt und ermöglichen die Erzeugung großer Mengen von Zytokinen und Immunglobulinen durch diese Zellen. ⓘ
In einem peripheren Blutausstrich ist es nicht möglich, zwischen T-Zellen und B-Zellen zu unterscheiden. Normalerweise wird die Durchflusszytometrie zur Bestimmung der spezifischen Lymphozytenpopulation verwendet. Damit kann der Prozentsatz der Lymphozyten bestimmt werden, die eine bestimmte Kombination spezifischer Zelloberflächenproteine wie Immunglobuline oder Cluster of Differentiation (CD)-Marker enthalten oder die bestimmte Proteine produzieren (z. B. Zytokine mittels intrazellulärer Zytokinfärbung (ICCS)). Um die Funktion eines Lymphozyten anhand der von ihm produzierten Proteine zu untersuchen, können andere wissenschaftliche Techniken wie ELISPOT- oder Sekretionsassay-Techniken verwendet werden. ⓘ
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Natürliche Killerzellen
T-Helferzellen
Gamma-Delta-T-Zellen
ⓘTypische Erkennungsmarker für Lymphozyten Klasse Funktion Anteil (Median, 95% CI) Phänotypische(r) Marker Lyse von viral infizierten Zellen und Tumorzellen 7% (2-13%) CD16 CD56 aber nicht CD3 Freisetzung von Zytokinen und Wachstumsfaktoren, die andere Immunzellen regulieren 46% (28-59%) TCRαβ, CD3 und CD4 Zytotoxische T-Zellen Lyse von virusinfizierten Zellen, Tumorzellen und Allotransplantaten 19% (13-32%) TCRαβ, CD3 und CD8 Immunoregulation und Zytotoxizität 5% (2-8%) TCRγδ und CD3 B-Zellen Sekretion von Antikörpern 23% (18-47%) MHC-Klasse II, CD19 und CD20
Im Kreislaufsystem wandern sie von Lymphknoten zu Lymphknoten. Dies steht im Gegensatz zu den Makrophagen, die in den Lymphknoten eher stationär sind. ⓘ
Lymphozyten und Krankheit
Die Anzahl der Lymphozyten ist in der Regel Teil eines vollständigen peripheren Blutbildes und wird als prozentualer Anteil der Lymphozyten an der Gesamtzahl der gezählten weißen Blutkörperchen angegeben. ⓘ
Ein allgemeiner Anstieg der Lymphozytenzahl wird als Lymphozytose bezeichnet, während ein Rückgang als Lymphozytopenie bekannt ist. ⓘ
Hoch
Ein Anstieg der Lymphozytenkonzentration ist in der Regel ein Anzeichen für eine Virusinfektion (in einigen seltenen Fällen werden Leukämien durch eine abnorm erhöhte Lymphozytenzahl bei einer ansonsten normalen Person festgestellt). Eine hohe Lymphozytenzahl bei niedriger Neutrophilenzahl kann durch ein Lymphom verursacht werden. Das Pertussis-Toxin (PTx) von Bordetella pertussis, das früher als Lymphozytose-fördernder Faktor bekannt war, bewirkt eine Verringerung des Eintritts von Lymphozyten in die Lymphknoten, was zu einem Zustand führen kann, der als Lymphozytose bekannt ist, mit einer vollständigen Lymphozytenzahl von über 4000 pro μl bei Erwachsenen oder über 8000 pro μl bei Kindern. Dies ist insofern einzigartig, als viele bakterielle Infektionen stattdessen eine Neutrophilen-Prädominanz aufweisen. ⓘ
Niedrig
Eine niedrige normale bis niedrige absolute Lymphozytenkonzentration ist mit einer erhöhten Infektionsrate nach Operationen oder Traumata verbunden. ⓘ
Eine Ursache für niedrige T-Zell-Lymphozyten ist die Infektion und Zerstörung von T-Zellen durch das humane Immundefizienzvirus (HIV) (insbesondere der CD4+-Untergruppe der T-Lymphozyten, die zu Helfer-T-Zellen werden). Ohne den wichtigen Schutz, den diese T-Zellen bieten, wird der Körper anfällig für opportunistische Infektionen, die gesunde Menschen sonst nicht treffen würden. Das Ausmaß der HIV-Progression wird in der Regel durch Messung des Prozentsatzes der CD4+ T-Zellen im Blut des Patienten bestimmt - HIV führt schließlich zum erworbenen Immunschwächesyndrom (AIDS). Auch die Auswirkungen anderer Viren oder Lymphozytenstörungen lassen sich häufig durch Zählen der im Blut vorhandenen Lymphozyten abschätzen. ⓘ
Tumor-infiltrierende Lymphozyten
Bei einigen Krebsarten, wie Melanom und Darmkrebs, können Lymphozyten in den Tumor einwandern und ihn angreifen. Dies kann manchmal zu einer Rückbildung des Primärtumors führen. ⓘ
Blutgehalt
Aufgabe
Die Hauptaufgabe der Lymphozyten ist die Erkennung von Fremdstoffen – wie zum Beispiel Bakterien und Viren – und deren Entfernung mit immunologischen Methoden. Dazu werden die Zellen in Milz, Knochenmark, Thymus und Lymphknoten (vermutlich auch in der Appendix vermiformis (Wurmfortsatz)) geprägt, was bedeutet, dass sie „lernen“ müssen, welche Stoffe zum Körper dieses Menschen gehören und welche als fremd anzusehen sind. Damit gehören die Lymphozyten zum adaptiven Immunsystem – zur spezifischen Abwehr – im Gegensatz zum innaten (angeborenen) Immunsystem (zum Beispiel Makrophagen). Die Lebensdauer von Lymphozyten kann zwischen einigen Stunden und mehreren Jahren betragen. Durch Zellteilung der B-Lymphozyten entstehen Plasmazellen mit einer Lebensdauer von wenigen Wochen sowie Gedächtniszellen, die mehrere Jahre bis lebenslang im Körper vorhanden sind. ⓘ
Ihre Aufgabe erfüllen die Lymphozyten auf verschiedene Weise. Sie setzen beispielsweise Botenstoffe (Zytokine) frei, die andere Immunzellen und auch normale Zellen dazu bringen, potentielle Gefahren wie Bakterien und Viren zu bekämpfen. Darüber hinaus produzieren sie Antikörper, die diese „Angreifer“ als „fremd“ markieren, und sie zerstören infizierte Zellen. ⓘ
Erkrankungen
Zu den Erkrankungen des lymphatischen Systems gehören die angeborenen primären und die erworbenen sekundären Immundefekte, sowie die von lymphatischen Zellen ausgehenden malignen Erkrankungen wie die Non-Hodgkin-Lymphome einschließlich der chronischen lymphatischen Leukämie, der Morbus Hodgkin, das von den Plasmazellen ausgehende Plasmozytom und die akute lymphatische Leukämie. ⓘ
Im Rahmen einer HIV-Infektion kommt es zu einer Verminderung der Lymphozytenzahl. ⓘ
Normalwerte
- Relativ: Die Lymphozyten machen beim Erwachsenen einen Anteil von 15 bis 40 % (nach anderen Angaben von 25–45 %) der Blutleukozyten aus.
- Absolut: 1,50 bis 4,00 Milliarden pro Liter Blut (siehe Labormedizin), entspricht 1500–4000 Zellen pro Mikroliter Blut (siehe Blutbild)
Eine Erhöhung der Lymphozytenanzahl nennt man Lymphozytose, eine Erniedrigung Lymphopenie. ⓘ