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T-Zellen, auch T-Lymphozyten genannt, sind wichtige Bestandteile des adaptiven Immunsystems. Ihre Bildung beginnt mit den hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark Knochenmark Knochenmark: Zusammensetzung und Hämatopoese, aus denen T-Zell-Vorläuferzellen entstehen. Diese Zellen wandern zur weiteren Reifung in den Thymus. Eine funktionelle, reife T-Zelle entwickelt sich in mehreren Schritten. Ein T-Zell-Rezeptor T-Zell-Rezeptor Zellen des erworbenen Immunsystems (TCR)-Komplex wird zusammengesetzt, T-Zellen mit guter, regelrechter Affinität zu MHC-Komplexen zu Selbstantigenen werden selektiert (positive Selektion) und entweder CD4 oder CD8 exprimiert. Im Selektionsprozess gehen Zellen, die für Autoimmunität Autoimmunität Autoimmunität prädisponiert sind, in Apoptose (negative Selektion). Wenn sie den Thymus verlassen, wandern die naiven reifen T-Zellen zur Aktivierung zu den sekundären lymphatischen Organen. Zur Aktivierung der T-Zellen sind zwei Signale, eine antigenspezifische Bindung des TCR und Costimulation, notwendig. Bei CD8+ T-Zellen ist eine zusätzliche Zytokinstimulation erforderlich. Abhängig von den Zytokinen, denen sie während der Antigenstimulation ausgesetzt sind, entwickelt sich die undifferenzierte reife T-Zelle (Th0) zu Zellen mit unterschiedlichen Funktionen: CD4+ Zellen werden zu T-Helfer-Zellen (Th) und CD8+ Zellen zu zytotoxischen Zellen(Tc). Th-Zellen können in weitere Subtypen unterteilt werden. Die Wichtigsten sind Th1, Th2, Th17, follikuläre Th-Zellen und regulatorische T-Zellen. Besondere T-Zellen umfassen natürliche Killer-T-Zellen und T-Gedächtnis-Zellen. Reife differenzierte T-Zellen gewährleisten eine effektive Überwachung und sofortige Reaktion auf Krankheitserreger, Tumorzellen und fremdes Gewebe und bilden ein immunologisches Gedächtnis aus.
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Lernleitfaden
Medizin ➜
Der Prozess beginnt in der äußeren Rinde des Thymus und im Verlauf der Reifung wandern die Zellen in die tiefere Rinde ein.
Der T-Zell-Rezeptor bedeckt die zytoplasmatische Membran und projiziert variable Bindungsregionen in den extrazellulären Raum, um von MHC-Klasse-I- oder MHC-Klasse-II-Proteinen präsentierte Antigene zu binden
Bild von Lecturio.
Vergleich des B-Zell-Rezeptors (BCR) und des T-Zell-Rezeptors (TCR)
Bild von Lecturio.Um ihre Funktionalität zu erlangen, durchläuft die T-Zelle von der Freisetzung als Vorläuferzelle aus dem Knochenmark Knochenmark Knochenmark: Zusammensetzung und Hämatopoese bis hin zur Reifung im Thymus verschiedene Stadien.
| Reifephase | T-Zell-Rezeptor T-Zell-Rezeptor Zellen des erworbenen Immunsystems | Assoziierte Entwicklungsschritte |
|---|---|---|
| Vorläuferzelle | Keiner |
|
| DN-Zellen | Umlagerung der β-Kette (Prä-TCR): Ausbleibende Umlagerung führt zur Apoptose |
|
| DP-Zellen | Umlagerung von ɑ-Kette → Verbindung von ɑ- und β-Ketten → vollständiger ɑ-β-TCR-CD3-Rezeptorkomplex (Expression auf Oberfläche) |
|
| Reife naive T-Zellen |
|
Differenzierungsstadien der T-Zelle:
Aus dem Knochenmark gelangen Vorläuferzellen zur Reifung in den Thymus. Die DN-Zellen (fehlende Expression von CD4/CD8 oder auch CD4–/CD8–) haben noch keinen TCR entwickelt. Die DN-Zellen durchlaufen eine Umlagerung des TCR-Gens und werden erst zu Pro-T-Zellen und dann zu Prä-T-Zellen. Im Laufe des Prozesses werden CD4 und CD8 exprimiert und der TCR wird durch Genumlagerungen zusammengesetzt (Entstehung DP-Zellen). Der Thymus präsentiert den sich entwickelnden T-Zellen anschließend MHC-Moleküle. Einige Zellen durchlaufen eine positive Selektion (Interaktion zwischen MHC und TCR findet statt) und es entstehen funktionelle Zellen. Andere Zellen durchlaufen eine negative Selektion (zu starke Interaktion zwischen MHC und TCR), die zur Apoptose führt. So wird die Freisetzung dysfunktionaler T-Zellen, die Autoimmunität aktivieren können, verhindert. T-Zellen, die nicht interagieren, gehen in Apoptose über. Reife T-Zellen exprimieren entweder CD4 (T-Helfer-Zellen) oder CD8 (zytotoxische T-Zellen), nicht beide.
„8er-Regel“ :
Aufbau und funktionelle Regionen eines Lymphknotens, bestehend aus einer kollagenreichen Bindegewebskapsel und einem darunter liegenden subkapsulären Sinus.
Die zellulären Bestandteile können auf den Kortex (1), bestehend aus B-Zellen, follikulären T-Helfer-Zellen und follikulären dendritischen Zellen, die in primären Follikeln angeordnet sind, in denen B-Zellen Antigene erkennen, die ein follikuläres Netzwerk dendritischer Stromazellen präsentiert werden, und den Paracortex (2) mit T-Zellen, dendritische Zellen und fibroblastische Retikulumzellen, die das Netzwerk der Stromazellen und retikuläre Fasern bilden, aufgeteilt werden.
Das innere Mark besteht aus lymphatischem Gewebe (Marksträngen), das von Lymphe führendem Marksinus durchzogen wird.
2-Signal-Modell der Abhängigkeit von T-Zellen von einer Costimulation:
Wenn sowohl Signal 1 (TCR-Antigen-Bindung an MHC-komplementärer antigenpräsentierenden Zelle) als auch Signal 2 (costimulatorische Interaktion von Oberflächenmolekülen antigenpräsentierender Zellen und der T-Zellen) vorhanden sind, wird eine reife T-Zelle vollständig aktiviert.
Der orangefarbene Punkt im linken Feld zeigt die passende Bindung zwischen Antigen und TCR. Wenn jedoch entweder Signal 1 (mittleres Bild: keine TCR-Antigen-Bindung) oder Signal 2 (rechtes Bild: fehlende Costimulation) fehlt, wird die T-Zelle nicht vollständig aktiviert.
Resultieren können Anergie (Zustand der Reaktionslosigkeit), Apoptose (Zelltod) oder Ignoranz (T-Zellen bemerken das Antigen nicht oder werden nicht davon beeinflusst).
TCR: T-Zell-Rezeptor
T-Helfer-Zellen haben werden von unterschiedlichen Zytokinen beeinflusst und schütten unterschiedliche Zytokine aus. Sie übernehmen so verschiedene Rollen bei der Immunantwort.
| CD4+ T-Zellen | Stimulierung der Differenzierung durch | Funktionen | Produzierte Zytokine |
|---|---|---|---|
| Th1 |
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| Th2 |
|
|
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| Th17 |
|
Förderung neutrophiler Entzündungen |
|
| Tfh | IL-6 | Ermöglicht B-Zell-Aktivierung und -Reifung |
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| Treg |
|
|
|
Subtypen CD4-positiver T-Helferzellen:
Nach Aktivierung durch eine dendritische Zelle und Anwesenheit bestimmter Zytokine teilt sich eine naive CD4-positive T-Zelle und differenziert zu einem Effektor/Helfer- (Th1, Th2 oder Th17) oder follikulärem Helfer (Tfh)-Subtypen. Jeder Zelltyp produziert Zytokine, die die Aktivierung anderer Zellen des Immunsystems erleichtern.
IFN: Interferon
TNF: Tumornekrosefaktor
Mechanismen der Zytotoxizität von CD8+ T-Zellen: Links: Nach Kontakt mit einer infizierten Zelle setzt die T-Zelle zytotoxische Granula, Perforin und Granzyme frei. Perforin schafft eine Pore in der Membran der Zielzelle, durch die Granzyme in die Zelle eindringen können. Diese spalten Proteine innerhalb der Zelle, was schließlich zur Apoptose führt. Rechts: Wenn FasL mit Fas auf einer Zielzelle interagiert, wird die Caspase-Kaskade aktiviert und führt zur Apoptose.
FasL: Fas-Ligand TCR: T-Zell-Rezeptor
MHC: major histocompatibility complex
Bild von Lecturio
T-Gedächtnis-Zellen und exprimierte zelluläre Marker:
Die zentralen T-Gedächtnis-Zellen befinden sich in den lymphatischen Organen, während sich die peripheren T-Gedächtnis-Zellen in den peripheren Geweben befinden.
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In der Rubrik Kundenservice deutscher Online-Kurs-Plattformen belegt Lecturio zum zweiten Mal in Folge den 1. Platz.
Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.
Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.
Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.
Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.
Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.
Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.
Yasmin Kardi ist zertifizierter Scrum Master, Product Owner und Agile Coach und berät neben ihrer Rolle als Product Owner Teams und das höhere Management zu den Themen agile Methoden, Design Thinking, OKR, Scrum, hybrides Projektmanagement und Change Management.. Zu ihrer Kernkompetenz gehört es u.a. internationale Projekte auszusteuern, die sich vor allem auf Produkt-, Business Model Innovation und dem Aufbau von Sales-Strategien fokussieren.
Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.
Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.
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Wladislaw Jachtchenko ist mehrfach ausgezeichneter Experte, TOP-Speaker in Europa und gefragter Business Coach. Er hält Vorträge, trainiert und coacht seit 2007 Politiker, Führungskräfte und Mitarbeiter namhafter Unternehmen wie Allianz, BMW, Pro7, Westwing, 3M und viele andere – sowohl offline in Präsenztrainings als auch online in seiner Argumentorik Online-Akademie mit bereits über 52.000 Teilnehmern. Er vermittelt seinen Kunden nicht nur Tools professioneller Rhetorik, sondern auch effektive Überzeugungstechniken, Methoden für erfolgreiches Verhandeln, professionelles Konfliktmanagement und Techniken für effektives Leadership.
Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.