LYMPHOPOESE: EIGENSCHAFTEN, STADIEN, REGULATION - BIOLOGIE - 2025

Die Lymphopoese ist der Prozess der Bildung und Reifung der Lymphozytenreihe, einschließlich B-Lymphozyten, T-Lymphozyten und NK-Zellen. Lymphozyten gehen von einer Vorläuferzelle der Lymphozytenlinie aus, die als gemeinsamer lymphoider Vorläufer bezeichnet wird.

B-Lymphozyten werden im Knochenmark produziert und gereift, aber in den sekundären lymphoiden Organen aktiviert. Stattdessen werden T-Lymphozyten im Knochenmark produziert, reifen im Thymus und werden in sekundären lymphoiden Organen aktiviert.

Lymphopoese-Schema. Quelle: Jmarchn Bearbeitetes Bild.

NK-Lymphozyten werden ihrerseits im Thymus produziert und gelangen von dort in das periphere Blut. Über den Reifungsprozess dieser Zellen ist sehr wenig bekannt.

Während des Lymphopoeseprozesses erwerben Zellen charakteristische Membranrezeptoren. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass es bei der Lymphopoese nicht möglich ist, die verschiedenen Vorläufer durch einfache Morphologie zu unterscheiden.

Gleiches gilt für reife Lymphozyten im peripheren Blut, da trotz der Tatsache, dass jeder Lymphozytentyp einen Prozentsatz im peripheren Blut aufweist, nicht zwischen den beiden unterschieden werden kann.

Im Fall von B-Lymphozyten machen diese 10 bis 30% der zirkulierenden Lymphozyten aus, während die Summe der CD4- und CD8-T-Lymphozyten 65 bis 75% ausmacht. Schließlich haben NK-Lymphozyten einen Anteil von 15 bis 20%.

Eigenschaften

Die Lymphopoese ist ein komplexer Prozess, da sie Eigenschaften aufweist, die sie einzigartig machen. Zum Beispiel stammen Stammzellen aus dem Knochenmark, aber der Reifungsprozess kann je nach Art der Lymphozyten im Knochenmark oder im Thymus stattfinden.

Andererseits sind in anderen Zelllinien die verschiedenen Vorläufer morphologisch erkennbar, aber im Fall der Lymphopoese ist dies nicht der Fall.

Die verschiedenen Vorläufer von Lymphozyten im Knochenmark sind aus morphologischer Sicht nicht voneinander zu unterscheiden, da bei der Beobachtung einer Knochenmarkprobe alle unreifen lymphozytischen Vorläufer identisch erscheinen.

Das gleiche passiert mit den verschiedenen Arten reifer Lymphozyten, die im Blut zirkulieren (B-, T-Lymphozyten), sie sehen alle morphologisch ähnlich aus. Daher können sie durch einfache mikroskopische Beobachtung nicht unterschieden werden.

Die einzige Ausnahme bilden NK-Lymphozyten, die als größere Zellen mit Granulat im Zytoplasma auftreten können.

Ursprung

Der hämatopoetische Prozess beginnt mit der Differenzierung der Stammzelle. Dies kann zu multipotentiellen Vorläuferzellen für jede Zelllinie führen (erythroid, granulozytisch, lymphoid, monozytisch und megakaryozytisch).

Als nächstes wird die Lymphopoese erklärt. Die multipotentielle Vorläuferzelle, die als lymphoide und myeloide koloniebildende Einheit (CFU LM) bezeichnet wird, tritt aus der pluripotentiellen Stammzelle aus. Es kann in zwei Vorläuferzellen CFU-L (CFU Lymphoid) und CFU-M (CFU-Myeloid) differenzieren.

Lymphozyten stammen aus der multipotentiellen Stammzelle (CFU-L), auch bekannt als PCL (Common Lymphoid Progenitor).

Stufen

Die Lymphopoese beginnt mit der lymphoiden KBE, die je nach Art der Lymphozyten schrittweise erklärt wird. Daraus können Vorläuferzellen für jeden Lymphozytentyp erzeugt werden, dh in CFU-B (B-Lymphozyten), CFU-T (T-Lymphozyten und NK-Lymphozyten).

-Formation von B-Lymphozyten

Knochenmarkphase

B-Lymphozyten beginnen bei CFU-B. Der Reifungsprozess ist lang. Ein Teil tritt im Knochenmark und ein anderer außerhalb auf.

Der Prozess durchläuft mehrere Zelltypen, die in der folgenden Reihenfolge aufgeführt sind: Prä-B-Zellen, Prä-B-Lymphozyten, unreife B-Lymphozyten, reife B-Lymphozyten, naive B-Lymphozyten, Immunoblasten-B-Lymphozyten und Plasmazellen.

Wie bereits erwähnt, sind diese Zellen hinsichtlich ihres Aussehens nicht voneinander zu unterscheiden, unterscheiden sich jedoch molekular, da im Verlauf des Reifungsprozesses Membranmarker hinzugefügt werden, die als B-Zell-Rezeptoren (BCR) bezeichnet werden.

Diese Membranrezeptoren sind nichts anderes als Antikörper vom IgM- und IgD-Typ, die an die Lymphozytenmembran binden. Alle Rezeptoren werden im Knochenmark erhalten.

Extramedulläre Phase

Der Lymphozyt, der in den Kreislauf freigesetzt wird, ist der jungfräuliche Lymphozyt. Es wird so genannt, weil es nie mit einem Antigen konfrontiert wurde und daher nicht darauf reagiert hat.

Der jungfräuliche Lymphozyt wandert durch den Körper. Die Tour beinhaltet Passagen durch die sekundären lymphoiden Organe wie Lymphknoten, Milz und mukosaassoziiertes lymphoides Gewebe (MALT). Von dort aus können Sie zum Verkehr zurückkehren und so weiter die Route wiederholen, solange sie nicht aktiviert ist.

Wenn es nun während seines Durchgangs durch das sekundäre lymphoide Organ auf ein Antigen trifft, hört es auf, Jungfrau zu sein und wird zu einem Immunoblasten-B-Lymphozyten, dh es wird aktiviert.

Um den Zellaktivierungsprozess abzuschließen, wird es eine funktionelle Plasmazelle oder eine Speicherzelle. Dies geschieht in den Keimzentren im Kortex der sekundären lymphoiden Organe.

Die Plasmazelle oder der Plasmozyt, wie sie auch genannt wird, kann spezifische Antikörper gegen das Antigen bilden, das sie aktiviert hat. Immunoblasten B-Lymphozyten und Plasmazellen üben ihre Funktion im lymphoiden Organ aus, und es ist sehr unwahrscheinlich, dass sie wieder in den Kreislauf gelangen.

Plasmazyten sind große Zellen, und wenn sich diese in den Keimzentren ansammeln, wird dies durch die Vergrößerung des beteiligten lymphoiden Organs (Splenomegalie, Adenomegalie) belegt.

-Formation von T-Lymphozyten

T-Lymphozyten gehen von der CFU-T-Zelle aus. In diesem Fall ist der Prozess in zwei Phasen unterteilt: die innerhalb des Knochenmarks und die außerhalb, insbesondere im Thymus.

Knochenmarkphase

Der Prozess im Knochenmark ist ziemlich kurz, da der Protimozyt, auch Pro-Lymphozyt genannt, aus CFU-T gebildet wird. Dies verlässt das Knochenmark und geht zum Thymus, wo der endgültige Reifungsprozess stattfinden wird.

Phase im Thymus

Der Protozyt gelangt in das periphere Blut und erreicht den Thymus, wo der Reifungsprozess endet. Von den Protimozyten geht es in die folgenden Zustände über: unreife Thymozyten und reife Thymozyten. Letzterer wird in jungfräuliche T-Lymphozyten umgewandelt, die in das periphere Blut gelangen.

Reifungsprozess von T-Lymphozyten im Thymus

Der Reifungsprozess besteht aus dem Erwerb des als (TCR) bekannten T-Zellmembranrezeptors und der CD-Membranmarker (Differenzierungscluster). Die wichtigsten in diesen Zellen sind CD4 und CD8.

Lymphozyten mit dem CD4-Rezeptor werden als Helferlymphozyten bezeichnet. Es gibt zwei Klassen: CD4-T-Lymphozyten (Helfer) und CD4 + CD25-T-Lymphozyten (Suppressoren). Es ist zu beachten, dass letztere zusätzlich zum CD4-Rezeptor auch das CD25 besitzen.

Andererseits ist es erwähnenswert, dass CD4-Helferlymphozyten in zwei Kategorien oder Typen unterteilt sind: Th1 und Th2.

Jeder hat eine spezifische Rolle im Immunsystem. Diese lenken ihre Aufmerksamkeit darauf, zytotoxische Lymphozyten zur Freisetzung von Lymphokinen zu stimulieren. Während die Th2s mit der Stimulation von Plasmazellen zusammenhängen, so dass sie Antikörper absondern.

Schließlich werden die Lymphozyten, die den CD8-Rezeptor auf ihrer Membran haben, als zytotoxisch bezeichnet.

Alle Lymphozytenvorläufer sind physikalisch identisch, daher können sie nicht durch einfache mikroskopische Beobachtung identifiziert werden. Gleiches gilt für reife T- und B-Lymphozyten, die im peripheren Blut zirkulieren.

Ausstieg aus dem Thymus

Die jungfräulichen T-Lymphozyten wandern durch das Kreislaufsystem und durch die sekundären lymphoiden Organe. Diese können in den Kreislauf zurückkehren, solange sie nicht in den sekundären lymphoiden Organen aktiviert sind. Dies wird immer wieder wiederholt.

Wenn ein jungfräulicher T-Lymphozyt auf ein Antigen trifft, wird er zu einem Immunoblasten-T-Lymphozyt. Später wird es ein T-Lymphozyt, ein Effektor, der sich in einen T-Helfer-Lymphozyten (TCD4) oder auch in einen zytotoxischen T-Lymphozyten (TCD8) differenzieren kann.

-Formation von NK-Lymphozyten

Der Name des NK-Lymphozyten stammt vom englischen Akronym (natürlicher Killer). Es gibt nicht viele Informationen zu dieser Zelle. Bisher ist bekannt, dass es den gleichen anfänglichen Vorläufer von T-Lymphozyten teilt, dh einen Teil der CFU-T.

Ein wichtiger Schritt bei der Bildung einer NK-Zelle ist der Verlust des CD34-Rezeptors in seinen Vorläufern.

Einer der Unterschiede zum Rest der Lymphozyten besteht darin, dass die Plasmamembran keine spezifischen Rezeptoren aufweist. Obwohl es unspezifische Rezeptoren wie CD16 und CD57 enthält.

Deshalb handelt diese Zelle, ohne sich selbst aktivieren zu müssen, an der angeborenen oder unspezifischen Immunität teilzunehmen und sehr wichtige Funktionen bei der immunologischen Überwachung zu erfüllen.

Seine Funktionen umfassen die Beseitigung von Zellen, die mit Bakterien oder Viren infiziert sind, und die Beseitigung von Zellen mit bösartigen Eigenschaften. Die Eliminierung erfolgt durch Zelllyse durch eine Substanz namens Perforin.

NK-Lymphozyten reagieren auch gegen Nicht-Selbst-Gewebe und sind für die Abstoßung bei Transplantationen verantwortlich.

Regulation der Lymphopoese

Die Knochenmark-Mikroumgebung spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der undifferenziertesten Vorläuferzellen.

In der ersten Stufe der Differenzierung von lymphoiden Zellvorläufern greift Interleukin 3 (IL3) als stimulierende Substanz ein.

In den folgenden Phasen wirken andere Interleukine wie IL-4, IL-5 und IL-6, die die Proliferation und Differenzierung der B-Linie stimulieren.

IL-1 ist seinerseits am Aktivierungsprozess von T- und B-Lymphozyten beteiligt.

Ebenso helfen Suppressor-T-Lymphozyten bei der Homöostase der Immunantwort, da sie für die Freisetzung von Lymphokinen verantwortlich sind, die die Proliferation von Zellen der Lymphozytenlinie hemmen. Dazu gehören IL-10 und der transformierende Wachstumsfaktor β (TGF-β).

Es sollte bedacht werden, dass nach dem 60. Lebensjahr der größte Teil des Thymus zurückgegangen ist und daher die Population reifer T-Lymphozyten abnimmt. Deshalb sind ältere Menschen immer anfälliger für Infektionen.

Histologie

Jungfernlymphozyten

Naive Lymphozyten sind kleine Zellen mit einem Durchmesser von ungefähr 6 um. Sie haben ein geringes Zytoplasma mit kompaktem Chromatin.

Es hat schlecht entwickelte Organellen, zum Beispiel das endoplasmatische Retikulum und den Golgi-Apparat, während Mitochondrien selten sind.

Lymphoblasten- oder Immunoblasten-T-Lymphozyten

Sie sind größer als naive Zellen und messen ungefähr 15 um. Das Zytoplasma ist häufiger vorhanden, das Kernchromatin klärt sich, bis ein Nucleolus beobachtet werden kann. Organellen, die zuvor unterentwickelt oder selten waren, sind jetzt gut geformt und reichlich vorhanden.

Effektorzellen

Immunoblasten-T-Lymphozyten können sich in Effektorzellen verwandeln. Diese sind von kurzer Dauer. Sie besitzen gut entwickelte Organellen wie ihre Vorläufer.

Speicherzellen

Gedächtniszellen haben die Größe von jungfräulichen Lymphozyten. Sie werden viele Jahre lang in einem Zustand der Lethargie oder Ruhe gehalten.

NK-Lymphozyten

Im Gegensatz zu den übrigen Lymphozyten ändert sich dieses etwas im Aussehen, erscheint als etwas größere Zelle und mit bestimmten Körnchen im Zytoplasma. Es hat gut entwickelte Organellen und mehr Zytoplasma. Diese Merkmale sind elektronenmikroskopisch nachweisbar.

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