25.19 : Vielfalt der Antigenrezeptoren

Antigenrezeptoren sind wesentliche Bestandteile des Immunsystems und entscheidend für die Abwehr von Fremdkörpern. Diese Rezeptoren befinden sich auf der Oberfläche von B- und T-Zellen und ermöglichen es ihnen, Antigene zu erkennen und eine entsprechende Immunantwort auszulösen.

Bevor sie auf ein Antigen treffen, exprimieren Lymphozyten diese Rezeptoren. Auf B-Zellen ist der Antigenrezeptor ein membrangebundenes Antikörpermolekül namens BCR; auf T-Zellen ist es ein T-Zell-Rezeptor oder TCR. B- und T-Zell-Rezeptoren bestehen aus zwei verschiedenen Polypeptidketten – schweren und leichten Ketten im Fall von Antikörpern und Alpha- und Beta-Ketten im Fall von TCRs.

Trotz der großen Anzahl von Antigenrezeptoren, die für eine wirksame Immunfunktion erforderlich sind, enthält die menschliche DNA nur etwa 20.000 Gene, die für alle von einer Zelle hergestellten Proteine kodieren. Molekulargenetische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Gene, die die Struktur der einzelnen Antigenrezeptoren bestimmen, nicht in den Lymphozyten-Stammzellen vorhanden sind. Stattdessen enthalten diese Zellen einige hundert genetische Einzelteile, die als Bausteine ​​für Antigenrezeptorgene dienen. Wenn jeder Lymphozyt immunkompetent wird, werden diese Gensegmente neu gemischt und anders kombiniert. Dies führt zur Bildung neuer Gene, die als Oberflächenrezeptoren von B- und T-Zellen exprimiert werden, wobei die Antikörper später von Plasmazellen freigesetzt werden.

Die somatische Rekombination ist ein entscheidender Prozess im Immunsystem, der es Lymphozyten ermöglicht, immunkompetent zu werden und die Fähigkeit zu erlangen, Infektionen durch bestimmte Fremdstoffe zu erkennen und ihnen zu widerstehen. Bei diesem Prozess werden Gensegmente in Lymphozytenstammzellen neu gemischt und kombiniert, um eine scheinbar unbegrenzte Anzahl einzigartiger Antigenrezeptoren zu erzeugen. Die V-, D- und J-Gensegmente werden während der somatischen Rekombination in B- und T-Zellen zusammengesetzt, um funktionelle Antigenrezeptoren zu bilden. Dieser Prozess führt zu einem riesigen Repertoire an Immunrezeptoren, von denen jeder eine einzigartige Spezifität für ein bestimmtes Antigen aufweist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die somatische Rekombination ein komplexer Prozess ist, der einen vielfältigen Pool von Antigenrezeptoren erzeugt, der es Lymphozyten ermöglicht, eine breite Palette von Fremdkörpern zu erkennen und darauf zu reagieren. Obwohl das Immunsystem nur über eine begrenzte Anzahl von Genen verfügt, kann es durch Mischen und Rekombinieren von Gensegmenten eine scheinbar unbegrenzte Anzahl verschiedener Antigenrezeptoren produzieren, was zu einer äußerst anpassungsfähigen und effektiven Immunantwort führt.