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Lymphozytendifferenzierung / zelluläres Immunsystem / Aktivierungszustand


Die Lymphozyten des peripheren Bluten lassen sich in eine Fülle unterschiedlicher Subpopulationen unterteilen. Jede Population kann dabei spezifische Funktionen übernehmen. Erst das ausgewogene Zusammenspiel der einzelnen Lymphozytenpopulationen führt zu eine adäquaten Gesamtfunktion. 

Zur Analyse des zellulären Immunsystems ist die Untersuchung der Verteilung der einzelnen Populationen daher von großer Bedeutung:

  • T-Lymphozyten (CD3+)

    • Die T-Lymphozyten stellen den größten Anteil der Lymphozyten. Sie haben vielfältige Funktionen und lassen sich daher in weitere Subpopulationen gliedern. Unter anderem sind sie in die Immunabwehr gegen Pilzinfektionen, gegen virale Infektionen oder gegen Tumorzellen, aber auch in regulative Mechanismen involviert.


  • B-Lymphozyten (CD19+)

    • Die wichtigste Aufgabe der B-Lymphozyten besteht in der Bildung von Immunglobulinen (Antikörpern). Die Produktion und Freisetzung von Antikörpern ist die Antwort auf einen Antigenkontakt nach Differenzierung eines B-Lymphozyten zur Plasmazelle. Diese ist dann in der Lage Immungobuline aller Klassen (IgA, IgG, IgE, IgM und IgD) zu bilden.


  • NK-Zellen (CD3-CD16+CD56+)

    • NK-(Natürliche Killer)-Zellen können eine durch Zellkontakt vermittelte Auflösung der Zielzelle durchführen. Ihre Hauptfunktion ist die Spontanabwehr virusinfizierter und entarteter Zellen. Dabei üben sie ihre Funktion antigenunabhängig aus. Ihre Aktivität wird durch ein komplexes System von Rezeptoren mit aktivierender und hemmender Funktion reguliert.


  • CD4+ T-Helferzellen

    • T-Helferzellen besitzen eine zentrale Stellung in der zellulären Immunabwehr und erkennen Antigene, die ihnen an der Oberfläche von antigenpräsentierenden Zellen präsentiert werden. Weiterhin unterstützen sie die Differenzierung und Funktion von suppressorischen und zytotoxischen T-Zellen sowie von B-Zellen.


  • CD8+ T-Zellen

    • Ihre Aufgabe besteht in der Kontrolle von Immunantworten. Sie modellieren die Funktionen von T- und B-Zellen indem sie beispielsweise die Antikörpersynthese hemmen und Interaktionen zwischen Helferzellen und B-Zellen regulieren. Zusätzlich verfügen sie über zytotoxische Eigenschaften gegenüber virusinfizierten Zellen und Tumorzellen. Die CD8+ T-Zellen lassen sich in weitere Untergruppen gliedern.


  • CD4/CD8-Quotient

    • Für eine funktionsfähige Immunabwehr ist ein ausgewogenes Verhältnis von CD4+ und CD8+ T-Zellen erforderlich. Der Quotient aus beiden Populationen beschreibt dieses Verhältnis. Immundysregulationen können eine unausgeglichene Immunitätslage hervorrufen.


  • Zytotoxische T-Zellen (CD3+CD8+CD57+)

    • Die zytolytische Aktivität ist in der Regel an die Koexpression von CD57 gekoppelt. Solche Zellen können sowohl gegen virusinfizierte Zellen als auch gegen entartete Zellen agieren. Dabei kann diese Population in ihrer Zellzahl stark zunehmen. Eine Erhöhung tritt jedoch auch unter einer immunstimulierenden Therapie auf.


  • Regulatorisch/suppressorische T-Zellen (CD3+CD8+CD57-)

    • Ihre Aufgabe ist die Kontrolle einer Immunantwort. Dies geschieht vor allem durch die Freisetzung von Mediatoren - vor allemden Zytokinen. So kontrollieren diese Zellen T- und B-Lymphozyten und üben auf die Immunantwort einen modulierenden Einfluss aus.

  • Quotient aus zytotoxischen und regulatorischen T-Zellen

    • Der Quotient gibt das Verhältnis von CD3+CD8+CD57+ zu CD3+CD8+CD57- Zellen an. Das Verhältnis beider Populationen sollte bei guter Abwehrlage ausgeglichen sein.
       
  • CD4+CD8+ doppelt positive T-Zellen

    • Einzelne T-Zellen können sowohl das Oberflächenmolekül CD4 als auch CD8 tragen und werden daher als doppelt positiv bezeichnet. Sie gelangen bei rascher Neubildung von T-Zellen gelegentlich vorzeitig aus dem Thymus ins Blut und werden daher auch als Prä-T-Lymphozyten bezeichnet.

  • CD4-CD8- doppelt negative T-Zellen

    • In sehr frühen Reifestadien können T-Zellen aus dem Thymus ins Blut gelangen, die weder CD4, noch CD8 an ihrer Oberfläche exprimieren. Solche doppelt negativen T-Zellen haben in der Regel einen regulatorischen Charakter. Viele dieser Zellen tragen zusätzlich eine alternative Variante des T-Zell-Rezeptors.

  • NK-artige T-Zellen (CD3+CD16+CD56+)

    • Diese Population besteht aus T-Zellen, die zusätzlich Eigenschaften von NK-Zellen aufweisen. Ihr Hauptmerkmal ist die gleichzeitige Expression von CD3 und CD56.

  • Aktivierte T-Zellen (HLA-DR+)

    • Bei T-Lymphozyten gilt die Expression von HLA-DR als Aktivierungsmarker. Als so genannter "late activation marker" ist dieses Oberflächenmolekül charakteristisch für chronische Infektionen, Autoimmunerkrankungen oder persistierende Infekte.

  • CD25+ T-Zellen

    • Der Interleukin-2-Rezeptor (CD25) gilt als "early activation marker" und ist bereits 1-2 Tage nach einer Aktivierung von T-Zellen auf deren Zelloberfläche nachweisbar. Im Verlauf einer Infektion kann die Expression dann weiter deutlich ansteigen. 

 

Ermittlung der Freisetzung der TH1- / TH2-Zytokine

In dieser Untersuchung werden wichtige Leitzytokine der TH1-Antwort (IFN-gamma, IL-2, TNF-alpha) und der TH2-Antwort (IL-4, IL-5, IL-10) ermittelt. Dazu wird die Neubildung dieser Zytokine durch die Patientenlymphozyten während einer Inkubationsphase gemessen. Anhand des Musters der Zytokinfreisetzung lassen sich wichtige diagnostische Schlüsse ziehen. 

  • TH1-Antwort

    • Zytokine dieser Gruppe unterstützen die zelluläre bzw. zellvermittelte Immunantwort. Besonders die Aktivitäten von T-Zellen werden durch Zytokine dieser Gruppe stimuliert.

  • TH2-Antwort

    • Im Gegensatz dazu wirken sich Zytokine der TH2-Gruppe stärker auf das humorale Immunsystem aus. So wird zum Beispiel die Bildung von Antikörpern durch die B-Zellen stark von diesen Zytokinen geprägt.

  • TH1/TH2-Balance

    • Nach einem Antigenkontakt werden die T-Helfer-Lymphozyten zu einer Proliferation und Differenzierung in TH1 oder TH2 veranlasst. Sie produzieren dann je nach Unterart (TH1 oder TH2) verschiedene Zytokine, die B-Lymphozyten, bzw. Plasmazellen, welche zu einer Produktion unterschiedlicher Klassen Immunglobuline veranlassen. TH1-Zellen setzen als wichtigstes Zytokin IFN-gamma frei, welches dann zu einer Produktion von IgG1-3 führt. Damit ist eine TH1-Reaktionslage zur Abwehr bakterieller oder viraler Infekte notwendig. TH2-Zellen produzieren hingegen verstärkt IL-4 und IL-5. Während IL-4 die B-Lymphozyten zur Bildung von IgE und IgG4 veranlasst, führt IL-5 zu einer Aktivierung der eosinophilen Granulozyten sowie zu einer vermehrten IgA-Bildung durch B-Lymphozyten. Damit tritt eine TH2-Reaktionslage bei allergischen Erkrankungen und parasitären Infektionen auf. IFN-gamma und IL-4 hemmen zudem wechselseitig die Produktion der jeweils anderen Reihe TH-Typen, das heißt IL-4 unterdrückt eine TH1-Antwort und IFN-gamma wirkt hemmend auf die TH2-Antwort.

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