Cytotoxische T-Zelle

Cytotoxische T-Zellen (CTL, veraltet: T-Killerzellen) gehören zu den T-Lymphozyten (T-Zellen) und werden im Thymus geprägt. Als Zellen des Immunsystems spielen sie eine wichtige Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern. Nachdem CTL im Thymus erzeugt und geprägt werden, patrouillieren sie durch Blut, Lymphknoten und Organe. Sie interagieren mit körpereigenen Zellen und töten diejenigen ab, die von Krankheitserregern befallen und modifiziert worden sind.

Auf molekularer Ebene erfolgt die Unterscheidung veränderter Zellen von gesunden Zellen mithilfe des T-Zell-Rezeptors und des MHC-I-Proteins. Die MHC-I-Proteine befinden sich an der Oberfläche der körpereigenen Zellen. An sie gebunden sind Peptide (in dieser Funktion als Antigene bezeichnet), die aus dem Inneren der jeweiligen Zelle stammen. Die T-Zell-Rezeptoren sind auf der Oberfläche der CTL lokalisiert. Die T-Zell-Rezeptoren sind dadurch gekennzeichnet, dass sie jeweils nur ein bestimmtes Antigen binden. Alle T-Zell-Rezeptoren eines CTL sind spezifisch für ein Antigen. Antigene, die der Spezifität des CTL nicht entsprechen, werden von diesem nicht erkannt. Im Entstehungsprozeß der T-Zellen im Thymus wird eine Vielzahl von CTL mit unterschiedlichsten Spezifitäten erzeugt. Den Reifungsprozess überleben jedoch nur diejenigen T-Zellen, welche körperfremde, nicht jedoch körpereigene Peptide binden. Dieser Selektionsprozess treibt etwa 95 % der unreifen T-Zellen in den programmierten Zelltod und stellt sicher, dass keine reifen T-Zellen Gewebe des eigenen Organismus attackieren.

Werden die reifen cytotoxischen T-Zellen durch Bindung an ein MHC-I-Protein, welches ihr spezifisches Fremd-Antigen präsentiert, aktiviert, so schütten sie Perforine und Granzyme aus, welche die MHC-I-tragende Zelle in den programmierten Zelltod treiben. Zudem produzieren und sezernieren aktivierte CTL auch Proteine wie das Interferon-γ,^[1] welches in benachbarten Zellen die Produktion von MHC-I-Proteinen fördert. Dies führt zu einer stärkeren Präsentation von intrazellulär abgebauten Peptiden. Im Falle einer beispielsweise mit einem Virus infizierten Zelle werden auch mehr virale Peptide präsentiert, welche wiederum von spezifisch geprägten CTL erkannt werden. Die Immunantwort wird so insbesondere im infizierten Bereich verstärkt.

Cytotoxische T-Zellen sind somit wichtige Träger der zellulären Immunantwort und zielen darauf ab, intrazelluläre Infektionen (vor allem durch Viren) aufzuhalten, indem die infizierten Zellen durch induzierte Apoptose vernichtet werden. Dieser Vorgang sorgt unter Umständen auch für eine Bekämpfung von Tumorzellen durch das Immunsystem.

Ein charakteristischer molekularer Marker für CTL ist das CD8-Protein, welches mit MHC-I-Proteinen interagiert. Dies verstärkt die Bindung des T-Zell-Rezeptors und ist Ausgangspunkt diverser immunologischer Signalkaskaden.

Einzelnachweise