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Primäre lymphatische Organe

Die primären lymphatischen Organe, auch als zentrale lymphoide / lymphatische Organe bezeichnet, sind die Gewebe, die für die Produktion von lymphoiden Zellen aus Vorläuferzellen verantwortlich sind. Dazu gehören das Knochenmark und der Thymus. Im Knochenmark entwickeln sich hämatopoetische Stammzellen zu oligopotenten Vorläuferzellen (im Fall von Lymphozyten der lymphatischen Progenitorzelle). B-Lymphozyten durchlaufen im Knochenmark Differenzierungsprozesse, bevor sie in die sekundären lymphatischen Organe (z. B. Lymphknoten) wandern. Die Vorläuferzellen, aus denen T-Lymphozyten werden, wandern zur weiteren Reifung in den Thymus.

Aktualisiert: Feb 17, 2023

Überblick

Immunsystem

  • Das Immunsystem dient der Abwehr eindringender Krankheitserreger (Immunität), die von Viren bis hin zu Parasiten reichen. Die verschiedenen Komponenten des Immunsystems sind durch den Blut- und Lymphkreislauf miteinander verbunden.
  • Zwei überlappende Abwehrsysteme:
    • Die angeborene Immunantwort (unspezifisch) umfasst folgende Zellen:
      • Natürliche Killerzellen
      • Monozyten / Makrophagen
      • Dendritische Zellen
      • Neutrophile, basophile und eosinophile Granulozyten
      • Gewebemastzellen
    • Die adaptive Immunantwort (spezifische Antigenerkennung) umfasst folgende Zellen:
      • T- und B-Lymphozyten (aus den lymphatischen Organen)
      • Antigenpräsentierende Zellen

Lymphsystem

Das Lymphsystem (Lymphgefäße, Lymphflüssigkeit und lymphatische Organe) ist Teil des körpereigenen Immunsystems.

  • Lymphatische Organe:
    • Primär:
      • Organe, in denen die Entwicklung von Lymphozyten aus Vorläuferzellen stattfindet (Neubildung)
      • Knochenmark und Thymus
    • Sekundär:
      • Organe, in denen Lymphozyten aktiviert werden, proliferieren und zusätzliche Reifungsprozesse durchlaufen
      • Milz, Lymphknoten und MALT (z. B. Tonsillen)
  • Lymphgefäßeund -gänge:
    • Netzwerk, das sich durch den menschlichen Körper erstreckt (ähnlich wie das Blutgefäßsystem)
    • Verbindung zwischen lymphatischen Organen und Transport von interstitieller Flüssigkeit (Lymphe)
    • Von Bedeutung bei der Immunantwort und dem Flüssigkeitshaushalt
Anatomie des Lymphsystems

Anatomie des Lympatischen Systems:
Zum lymphatischen System gehören die primären (Knochenmark, Thymus) und sekundären (Milz, Lymphknoten, MALT) lymphatischen Organe.
Über Lymphgefäße gelangt die Lymphe zu den größeren Lymphgefäßen im Rumpf, über die die interstitielle Flüssigkeit zurück in den venösen Kreislauf transportiert wird.

Bild : „Anatomy of the Lymphatic System“ von OpenStax. Lizenz: CC BY 4.0

Knochenmark

Anatomie

Knochenmark ist das schwammartige Gewebe in der Markhöhle langer Röhrenknochen und in den Hohlräumen der Spongiosa.

  • Rotes Knochenmark:
    • Hämatopoetisch / blutbildend
    • In flachen Knochen (Schädel, Brustbein, Wirbel, Schulterblätter und Beckenknochen) und der Epiphyse langer Röhrenknochen (Femur, Tibia, Humerus)
  • Gelbes Knochenmark:
    • Keine hämatopoetische Funktion
    • In der Diaphyse langer Röhrenknochen
Rote und gelbe Knochenmarkanteile

Knochenmark:
Querschnitt, der das rote und gelbe Mark des Knochens zeigt

Bild : „619 Red and Yellow Bone Marrow“ von OpenStax College. Lizenz: CC BY 3.0

Hauptfunktionen

  • Primärer Ort der Blutzellbildung (bis zum 5. Schwangerschaftsmonat)
  • Abbau alter Erythrozyten (in Bilirubin, Eisen, Globin) über Makrophagen und Wiederverwendung von Eisen
  • Fettspeicherung durch Adipozyten

Strukturen

  • Hämatopoetisch:
    • Hämatopoetische Stammzellen (Englisches Akronym: HSC) sind multipotente Zellen mit der Fähigkeit, sich selbst zu erneuern und zu allen hämatopoetischen Zellen zu differenzieren.
    • HSC → multipotente hämatopoetische Stammzellen (MHS) → oligopotente hämatopoetische Stammzellen:
      • Lymphatische Progenitorzellen (Englisches Akronym: CLP)
      • Myeloische Progenitorzellen (Englisches Akronym: CMP)
    • CMPs und CLPs entwickeln sich zu bi- und unipotenten hämatopoetischen Stammzellen und werden stufenweise zu Effektorzellen oder differenzierten Zellen:
      • CMP → Granulozyten, Monozyten, Megakaryozyten, Erythrozyten
      • CLP → Lymphozyten (T-Vorläuferzellen wandern in den Thymus)
  • Nicht hämatopoetisch: Strukturen, die eine optimale Umgebung für die Differenzierung hämatopoetischer Stammzellen und die Proliferation von Blutzellen bereitstellen:
    • Knochenzellen
    • Stroma des Knochenmarks
    • Sinusoide

Thymus

Anatomie

  • Zweilappiges primäres lymphatisches Organ, das von einer Kapsel umgeben ist
  • Lokalisiert im vorderen Mediastinum superius
  • Entwicklung und Wachstum:
    • Entwicklung aus der 3. und 4. Schlundtasche (Endoderm)
    • Die T-Lymphozyten entstehen aus dem Mesoderm.
    • 12 g bei der Geburt, Maximalgewicht von 30 – 40 g in der Pubertät
    • Rückbildung nach der Pubertät (Lymphparenchym wird durch Fettgewebe ersetzt)

Hauptfunktion

Die Hauptfunktion des Thymus ist die Differenzierung und Reifung der T-Zellen (Vorläuferzellen aus dem Knochenmark wandern in den Thymus).

Allgemeine Struktur

  • Bindegewebskapsel
  • Zwei asymmetrische Lappen (der rechte Lappen ist größer):
    • Jeder Thymuslappen ist in kleinere Läppchen unterteilt, die durch Trabekel (Bindegewebssepten, die sich von der äußeren Kapsel ins Organinnere erstrecken) getrennt sind.
    • Jedes Läppchen enthält:
      • Rinde
      • Mark

Funktionelle Regionen

  • Rinde (Kortex):
    • Äußere Randzone des Läppchens (dunkel)
    • Bereich, in den die aus dem Knochenmark stammenden Zellen (CD4–, CD8–) eindringen.
    • Dichte Gruppen sich entwickelnder unreifer T-Zellen / Thymozyten (unterschiedliche Größen und geringe Mitoseraten)
  • Mark (Medulla):
    • Heller gefärbter zentraler Bereich des Läppchens
    • Locker arrangiert
    • Während der Reifung wandern T-Zellen von der Rinde Richtung Mark.
    • Enthält:
      • Reife Lymphozyten (geringe Anzahl)
      • Hassallkörperchen: rundliche Zellaggregate aus Thymusepithelzellen (Überreste degenerierender Zellen und Zytokeratine)
  • Der kortikomedulläre Verbindungsbereich enthält antigenpräsentierende Zellen, dendritische Zellen und Makrophagen.

Gefäßssystem

  • Arterielle Blutversorgung über die A. thoracica interna
  • Venöser Abfluss über die Vv. thymicae und die Vv. brachiocephalicae
  • Ein- und Austritt der Blutgefäße über die Trabekel
  • Der Thymus enthält nur efferente Lymphgefäße, über die die reifen T-Lymphozyten aus dem Thymus transportiert werden.

Klinische Relevanz

  • Akute lymphatische Leukämie: Maligne hämatologische Erkrankung mit unkontrollierter Proliferation von lymphoiden Vorläuferzellen. Die akute lymphatische Leukämie (ALL) bzw. das lymphoblastische Lymphom (LBL) ist die häufigste Krebserkrankung bei Kindern und durch eine erhöhte Lymphoblastenzahl gekennzeichnet. Bei der Erkrankung wird das normale Knochenmark durch Lymphoblasten ersetzt, die schließlich in den Kreislauf gelangen und andere Organe infiltrieren. Das klinische Bild umfasst Müdigkeit, Blutungen, Fieber und Infektionen, die mit Anämie, Thrombozytopenie und einem Mangel an funktionellen Leukozyten zusammenhängen. Die Diagnose erfolgt durch einen peripheren Blutausstrich und eine Knochenmarkbiopsie, in der Lymphoblasten zu sehen sind. Die Behandlung umfasst hauptsächlich eine Chemotherapie, die in Zyklen verabreicht wird.
  • Thymom: Seltener Tumor des Thymus, der bei der Bildgebung oft zufällig entdeckt wird. Symptome manifestieren sich aufgrund von Auswirkungen auf benachbarte Organe (dazu gehören Kurzatmigkeit, Husten, Phrenikusparese, Vena-Cava-Syndrom). Thymome entstehen häufig im Zusammenhang mit der Myasthenia gravis.
  • DiGeorge-Syndrom: Erkrankung, die durch eine Mikrodeletion an der Stelle q11.2 auf dem Chromosom 22 verursacht wird. Beim DiGeorge-Syndrom kommt es zu einer fehlerhaften Entwicklung der 3. und 4. Schlundtasche und einer daraus resultierenden Thymus- und Nebenschilddrüsenhypoplasie. Folge ist eine T-Zell-Immunschwäche bzw. Hypokalzämie. Betroffene weisen häufig angeborene Herzfehler oder Fehlbildungen der großen Gefäße auf. Die Diagnose erfolgt durch klinische Befunde, Labortests (reduzierte T-Zellen und niedriges Kalzium), Echokardiographie und eine genetische Analyse. Die Behandlung kann eine Kalziumgabe, prophylaktische Antibiotikatherapie, eine Operation sowie eine Thymus- oder Stammzelltransplantation beinhalten.

Quellen

  1. Haynes, BF, Soderberg, KA, Fauci, AS (2018). Introduction to the immune system. In: Jameson, J., et al. (Hrsg.), Harrison’s Principles of Internal Medicine, 20. Aufl. McGraw-Hügel. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2129&sectionid=192284326
  2. Mescher, AL (Hrsg.). (2018). The immune system & lymphoid organs. In: Junqueira’s Basic Histology: Text and Atlas, 15. Aufl. McGraw-Hügel. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2430&sectionid=190282111
  3. Scoville, S., Caligiuri, MA (2021). The organization and structure of lymphoid tissues. In: Kaushansky, K., et al. (Hrsg.), Williams Hematology, 10. Aufl. McGraw-Hügel. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2962&sectionid=252523494
  4. Prometheus LernAtlas – Innere Organe. Schünke M, Schulte E, Schumacher U, Voll M, Wesker K. Hrsg. 5. Auflage. Stuttgart: Thieme; 2018. doi:10.1055/b-006-149645

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