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Janeway Immunologie
Kenneth Murphy · Casey WeaverJaneway Immunologie9. AuflageMit Beiträgen von Allan Mowat, Leslie Berg und David ChaplinMit Dank an Charles A. Janeway jr., Paul Traversund Mark WalportAus dem Englischen übersetzt von Lothar Seidler
Kenneth MurphySchool of MedicineWashington UniversitySt. Louis, USACasey WeaverSchool of MedicineUniversity of Alabama at BirminghamBirmingham, USAISBN 978-3-662-56003-7 ISBN 978-3-662-56004-4 e Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte biblio grafische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.Springer SpektrumÜbersetzung der amerikanischen Ausgabe: Janeway s Immunobiology, 9th edition, von Kenneth Murphy und Casey Weaver 2018 by W.W. Norton & Company, Inc. Alle Rechte vorbehalten.Authorized translation from English language edition published by W.W. Norton & Company, Inc. Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 1995, 1997, 2002, 2009, 2014, 2018Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vomUrheber rechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikro verfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischenSystemen.Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohnebesondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und MarkenschutzGesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften.Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zumZeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibtim Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressenneutral.Verantwortlich im Verlag: Frank WiggerÜbersetzung: Lothar Seidler (unter Übernahme von Teilen der Übersetzung der Vorauflage von Lothar Seidler undIngrid Haußer-Siller)Redaktion: Birgit JaroschGedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem PapierSpringer Spektrum ist Teil von Springer NatureDie eingetragene Gesellschaft ist Springer-Verlag GmbH DeutschlandDie Anschrift der Gesellschaft ist: Heidelberger Platz 3, 14197 Berlin, Germany
VorwortDieses Buch ist für Medizin- und Biologiestudenten gedacht, sowohl für Anfänger als auch für Fortgeschrittene, durch die Gründlichkeit und den Umfang der Ausführungen eignet es sich aber auch alsNachschlagewerk für Immunologen in Ausbildungund Beruf. Die Darstellung erfolgt aus der Sicht desKörpers in seinem Kampf mit der Welt der Mikroorganismen – durch diese Perspektive wird zwischen „Immunologie“ und „Mikrobiologie“ unterschieden. Andere Aspekte der Immunologie, etwaAutoimmunität, Immunschwächen, Allergien,Gewebeabstoßung bei Transplantationen sowieneue Entwicklungen bei der Immuntherapie gegenKrebs werden ebenfalls ausführlich behandelt. DasBegleitbuch Case Studies in Immunology enthältBeispiele aus der klinischen Praxis für Erkrankungen, die mit dem Immunsystem zusammenhängen.In der neunten Auflage haben wir die bisherigeEinteilung in fünf Hauptabschnitte und sechzehnKapitel beibehalten, zur besseren Übersicht undum Wiederholungen zu vermeiden, wurde der Inhalt jedoch neu strukturiert. Die einzelnen Kapitelwurden aktualisiert und über 100 neue Abbildungen hinzugefügt. Teil I (Kap. 1–3) umfasst dieneuesten Entwicklungen in der Erforschung derangeborenen Sensormechanismen und behandeltaktuelle Erkenntnisse über angeborene lymphatische Zellen wie auch das Prinzip der Immuneffektormodule, das im gesamten Buch angewendetwird. Die Behandlung der Chemokinnetzwerkewurde insgesamt aktualisiert (Kap. 3 und 11). TeilII (Kap. 4–6) enthält neue Forschungsergebnisseüber die Antigenerkennung der γ:δ-T-Zellen unddie Steuerung der aktivierungsinduzierten CytidinDesaminase (AID) während der Rekombinationbeim Isotypwechsel. Teil III (Kap. 7 und 8) wurdeebenfalls umfänglich aktualisiert und enthält neueLerninhalte über Integrinaktivierung, Umstrukturierung des Cytoskeletts und Signalgebung vonAkt und mTOR. In Teil IV werden die Kenntnisseüber die Untergruppen der CD4-T-Zellen vertieft(Kap. 9), wobei auch die follikulären T-Helferzellen zur Sprache kommen, die den Isotypwechselund die Affinitätsreifung regulieren (Kap. 10). InKap. 11 werden jetzt die angeborene und die adap-tive Immunität im Zusammenhang mit dem Prinzip der Effektormodule erläutert; hier finden sichauch neue Erkenntnisse über geweberesidenteT-Gedächtniszellen. Kap. 12 wurde ebenfalls aktualisiert und ist auf dem sich rasant weiterentwickelnden Gebiet der mucosalen Immunität aufdem neuesten Stand. In Teil V wurde die Darstellung der primären und sekundären Immunschwächen neu strukturiert und aktualisiert, wobei derFrage, wie Pathogene der Immunantwort entkommen, und auch dem Thema HIV/AIDS mehr Platzeingeräumt wurde (Kap. 13). In Kap. 14 findet sicheine aktualisierte und ausführlichere Darstellungvon Allergien und allergischen Erkrankungen, dasGleiche gilt für Autoimmunität und Organtransplantationen in Kap. 15. Kap. 16 wurde schließlichum die Besprechung neuer Errungenschaften beider Immuntherapie gegen Krebs erweitert, etwa imHinblick auf Checkpoint-Blockaden und T-ZellTherapien mit chimären Antigenrezeptoren.Die Wiederholungsfragen am Ende jedes Kapitelswurden in der neunten Auflage vollständig erneuert und beinhalten nun eine Reihe verschiedener Aufgabenformate; die Antworten können online abgerufen werden. Anhang I (Die Werkzeugeder Immunologen) hat eine umfassende Auffrischung erfahren, indem neue Methoden hinzugefügt wurden, beispielsweise das CRISPR/Cas9System und Massenspektrometrie/Proteomik. Wirhaben auch einen Fragenkatalog entwickelt, derDozenten die Examensvorbereitung erleichternsoll, indem er die Studierenden motiviert, denStoff jedes Kapitels zu rekapitulieren und eigeneGedanken zu entwickeln (nur in englischer Sprache auf der Website des Originalverlags für registrierte Dozenten zugänglich).Auch dieses Mal war für uns bei der Durchsichtvon Kap. 12 die Expertise von Allan Mowat sehrhilfreich und wir konnten Beiträge der neuen Autoren David Chaplin und Leslie Berg hinzufügen.David hat mit seinen klinischen und immunologischen Kenntnissen viel zur Verbesserung vonKap. 14 beigetragen und Leslie konnte ihr Wissenüber Signaltransduktion in die Kap. 7 und 8 sowieV
VIVorwortin Anhang I einbringen. Außerdem hat sie aufgrund ihrer Erfahrungen als Lehrkraft den neuenFragenkatalog für Dozenten entwickelt. ZahlreichePersonen haben einen besonderen Dank verdient.So hat etwa Gary Grajales alle Fragen an den Kapitelenden formuliert. Neu in dieser Auflage desBuches ist, dass wir unsere wichtigste Leserschaftund vielleicht auch unsere besten Kritiker mit einbezogen haben – die Studierenden der Immunologie im Praktikum, die ihre Ansichten zu unserenEntwürfen der einzelnen Kapitel und zu den Anhängen II–IV äußerten. Auch die aufmerksamenKollegen, die die achte Auflage durchgesehenhaben, waren für uns sehr hilfreich. Sie werdenunter den Danksagungen entsprechend gewürdigt.bung – und seine Geduld – in das Projekt eingebracht, indem er die Entwurfszeichnungen derAutoren zu gekonnten Illustrationen umgestaltethat. Wir freuen uns, unsere neue Lektorin Elizabeth Zayetz begrüßen zu dürfen, die die Aufgabevon Eleanor Lawrence übernommen hat, die unsimmer wie ein Leuchtfeuer war. Die Autorenwollen auch ihren wichtigsten Mitwirkenden danken – ihren Partnerinnen Theresa und Cindy Lou,die diese Bemühungen großzügig mit ihrer Zeit,ihren eigenen Kompetenzen im Lektorat und ihrerniemals endenden Geduld unterstützt haben.Als die derzeitigen Sachwalter des Erbes vonCharlie, das heißt von Janeway’s Immunobiology,hoffen wir stark, dass auch die neunte AuflageWir haben das große Glück, mit einem hervor- nicht aufhören wird, die Studierenden anzuregen –ragenden Team bei Garland Science zusammen- wie Charlie selbst es getan hat –, die Feinheiten derzuarbeiten. Wir danken der Planerin Monika Immunologie für sich zu entdecken. Wir wollenToledo, die für die Koordination des gesamten unsere Leser ermuntern, uns mitzuteilen, wenn wirProjekts zuständig war und uns sanft, aber be- irgendwo einen Fehler gemacht haben, sodass diestimmt, nie die Richtung verlieren ließ, wobei sie nächste Auflage ein weiterer Schritt auf dem Wegvon Allie Bochicchio und Claudia Acevedo- zur „Vollkommenheit“ werden kann. Viel FreudeQuiñones hilfreich unterstützt wurde. Wir danken beim Lesen!unserer Verlegerin Denise Schanck, die uns wiegewohnt den Weg vorgab, uns unterstützte undihren Weitblick offenbarte. Wir danken AdamKenneth MurphySendroff, der die Immunologen weltweit überdieses Buch informiert. Matt McClements hat wiebei allen früheren Auflagen seine große BegaCasey Weaver
Angebote für StudierendeAuf der Website www.springer.com/978-3-662-56003-7 finden Sie die Antworten auf die Fragen an den Kapitelenden Links zu über 40 (englischsprachig kommentierten) Videos und Animationen; diese behandeln eineReihe immunologischer Themen, liefern einen Überblick über die wissenschaftlichen Grundlagenund veranschaulichen den Ablauf von Experimenten.Zum Originalbuch Janeway’s Immunobiology sind unter http://books.wwnorton.com/books/webad.aspx?id 4294997126 zusätzlich zu den Antworten und den Videos noch die folgenden englischsprachigen Angebote für Studierende aufrufbar: Flashcards: Jedes Kapitel enthält an den Seitenrändern sogenannte Flashcards, die auf der Website implementiert sind. Dort ist es den Studierenden möglich, bestimmte zentrale Begriffe im Text nocheinmal nachzulesen.Glossar: Das umfassende Glossar der Schlüsselbegriffe steht auch online zur Verfügung und kannmit einem Browser durchsucht werden.Für Dozenten bietet Norton unter http://books.wwnorton.com/books/webad.aspx?id 4294997126zahlreiche weitere Ressourcen für die Lehre an. Der Zugang erfordert aber eine Registrierung.VII
DanksagungWir möchten den folgenden Fachleuten danken,welche die jeweils angegebenen Kapitel der achten amerikanischen Auflage vollständig oder inAuszügen gelesen und uns für die Realisierung derjetzt vorliegenden neuen Auflage überaus wertvolle Ratschläge gegeben haben. David Schatz, Yale University School of Medicine Barry Sleckman, Washington University Schoolof Medicine, St. Louis Philip Tucker, University of Texas, AustinKapitel 6:Kapitel 2: Sebastian Amigorena, Institut Curie Teizo Fujita, Fukushima Prefectural General Siamak Bahram, Centre de Recherche d’ImHygiene Institutemunologie et d’Hematologie Thad Stappenbeck, Washington University Peter Cresswell, Yale University School of Medicine Andrea J. Tenner, University of California, Irvine Mitchell Kronenberg, La Jolla Institute forAllergy & ImmunologyKapitel 3: Shizuo Akira, Osaka University Mary Dinauer, Washington University in St. Philippa Marrack, National Jewish Health Hans-Georg Rammensee, Universität Tübingen Jose Villadangos, University of Melbourne Ian Wilson, The Scripps Research InstituteLouis LewisKapitel 7: Oreste Acuto, University of Oxford Francis Chan, University of Massachusetts Lanier, University of California, SanFranciscoGabriel Nuñez, University of Michigan Medical SchoolDavid Raulet, University of California, BerkeleyCaetano Reis e Sousa, Cancer Research UKTadatsugu Taniguchi, University of TokyoEric Vivier, Université de la MéditerranéeCampus de LuminyWayne Yokoyama, Washington UniversityMedical School Vigo Heissmeyer, Helmholtz-Zentrum, München Steve Jameson, University of Minnesota Pamela L. Schwartzberg, NIH Art Weiss, University of California, San FranciscoKapitel 4:Kapitel 8: Chris Garcia, Stanford University Ellis Reinherz, Harvard Medical School Michael Cancro, University of PennsylvaniaSchool of Medicine Robyn Stanfield, The Scripps Research Institute Ian Wilson, The Scripps Research Institute Robert Carter, University of Alabama Ian Crispe, University of Washington Kris Hogquist, University of MinnesotaKapitel 5: Eric Huseby, University of Massachusetts Medical SchoolKang, University of MassachusettsMedical SchoolEllen Robey, University of California, Berkeley Michael Lieber, University of Southern Cali- Joonsoofornia Norris Cancer Center Michel Neuberger, University of Cambridge IX
XDanksagung Nancy Ruddle, Yale University School of Medicine Juan Carlos Zúñiga-Pflücker, University of Toronto Robert Schleimer, Northwestern University Dale Umetsu, GenentechKapitel 9:Kapitel 15: Francis Carbone, University of Melbourne Shane Crotty, La Jolla Institute of Allergy and Immunology Bill Heath, University of Melbourne, Victoria Marc Jenkins, University of Minnesota Alexander Rudensky, Memorial Sloan Kettering Cancer Anne Davidson, The Feinstein Institute for Medical Research Robert Fairchild, Cleveland Clinic Rikard Holmdahl, Karolinska Institute Fadi Lakkis, University of Pittsburgh Ann Marshak-Rothstein, University of Massachusetts Medi- Shimon Sakaguchi, Osaka University Carson Moseley, University of Alabama in Birmingham Luigi Notarangelo, Boston Children’s Hospital Noel Rose, Johns Hopkins Bloomberg School of PublicCenterKapitel 10:cal SchoolHealth Warren Shlomchik, University of Pittsburgh School of Medicine Laurence Turka, Harvard Medical School Michael Cancro, University of Pennsylvania School of Medicine Ann Haberman, Yale University School of Medicine John Kearney, University of Alabama in BirminghamKapitel 16: Troy Randall, University of Alabama in Birmingham Jeffrey Ravetch, Rockefeller University Haley Tucker, University of Texas in Austin James Crowe, Vanderbilt University Glenn Dranoff, Dana-Farber Cancer Institute Thomas Gajewski, University of ChicagoKapitel 11: Carson Moseley, University of Alabama in Birmingham Caetano Reis e Sousa, Cancer Research UK Susan Kaech, Yale University School of Medicine Stephen McSorley, University of California, DavisAnhang I:Kapitel 12: Nadine Cerf-Bensussan, Université Paris Descartes-Sorbonne, ParisThomas MacDonald, Barts and London School of Medicineand DentistryMaria Rescigno, European Institute of OncologyMichael Russell, University at BuffaloThad Stappenbeck, Washington UniversityKapitel 13: Mary Collins, University College London Paul Goepfert, University of Alabama in Birmingham Paul Klenerman, University of Oxford Warren Leonard, National Heart, Lung, and Blood Institute, NIH Luigi Notarangelo, Boston Children’s Hospital Sarah Rowland-Jones, Oxford University Harry Schroeder, University of Alabama in BirminghamKapitel 14: Cezmi A. Akdis, Swiss Institute of Allergy and Asthma Research Larry Borish, University of Virginia Health System Barry Kay, National Heart and Lung Institute Harald Renz, Philipps University Marburg Lawrence Stern, University of Massachusetts Medical SchoolAn dieser Stelle möchten wir auch besonders folgenden Studierenden danken: Alina Petris, University of Manchester Carlos Briseno, Washington University in St. Louis Daniel DiToro, University of Alabama in Birmingham Vivek Durai, Washington University in St. Louis Wilfredo Garcia, Harvard University Nichole Escalante, University of Toronto Kate Jackson, University of Manchester Isil Mirzanli, University of Manchester Carson Moseley, University of Alabama in Birmingham Daniel Silberger, University of Alabama in Birmingham Jeffrey Singer, University of Alabama in Birmingham Deepica Stephen, University of Manchester Mayra Cruz Tleugabulova, University of Toronto
KurzinhaltTeil I Einführung in die Immunologie und die angeborene Immunität1 Grundbegriffe der Immunologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Die angeborene Immunität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .473 Die induzierten Reaktionen der angeborenen Immunität . . . . . . . . . . .95Teil II Die Erkennung von Antigenen4 Antigenerkennung durch B-Zell- und T-Zell-Rezeptoren . . . . . . . . . . . . 1775 Die Entstehung von Antigenrezeptoren in Lymphocyten . . . . . . . . . . . 2216 Wie Antigene den T-Lymphocyten präsentiert werden . . . . . . . . . . . . . 273Teil III Die Entstehung des Rezeptorrepertoires von reifen Lymphocyten7 Signalgebung durch Rezeptoren des Immunsystems . . . . . . . . . . . . . . 3298 Die Entwicklung derB- und T-Lymphocyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377Teil IV Die adaptive Immunantwort9 Die T-Zell-vermittelte Immunität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44310 Die humorale Immunantwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51711 Die Dynamik der angeborenen und adaptiven Immunantwort . . . . . . . . 58112 Das mucosale Immunsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641Teil V Das Immunsystem bei Gesundheit und Krankheit13 Das Versagen der Immunantwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69514 Allergien und allergische Erkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78315 Autoimmunität und Transplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83516 Die gezielte Beeinflussung der Immunantwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . 913Teil VI Anhänge17 Anhänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 979Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1177XI
InhaltsverzeichnisTeil I Einführung in die Immunologie und die angeborene Immunität1 Grundbegriffe der Immunologie . 31.1 Der Ursprung der Immunzellen bei den Wirbeltieren . 51.2 Grundlagen der angeborenen Immunität 71.2.1Kommensale Organismen verursachen beim Wirt nur geringeSchäden, während Krankheitserreger durch verschiedeneMechanismen Gewebe zerstören 7Anatomische und chemische Barrieren bilden die ersteAbwehrlinie gegen Krankheitserreger . 8Das Immunsystem wird durch Entzündungsinduktoren aktiviert, die das Auftreten von Krankheitserregern oderGewebeschäden anzeigen 91.2.4 Die myeloische Zelllinie umfasst die meisten Zellendes angeborenen Immunsystems 91.2.21.2.31.2.5Sensorzellen exprimieren Mustererkennungsrezeptoren,die an einer ersten Unterscheidung zwischen körpereigen undnicht körpereigen beteiligt sind . 121.2.6Sensorzellen lösen Entzündungsreaktionen aus, indem sieMediatoren wie Chemokine und Cytokine freisetzen 141.2.7Die Lymphocyten der angeborenen Immunität und dienatürlichen Killerzellen sind Effektorzellen, die mit lymphatischen Zelllinien des adaptiven Immunsystemsübereinstimmende Merkmale besitzen 151.3 Grundlagen der adaptiven Immunität 161.3.1Die Wechselwirkung von Antigenen mit ihrenAntigenrezeptoren veranlasst die Lymphocyten,Effektor- und Gedächtnisfunktionen auszuführen 171.3.2Antikörper und T-Zell-Rezeptoren bestehen aus konstantenund variablen Regionen, die jeweils für bestimmte Funktionenzuständig sind 181.3.3Antikörper und T-Zell-Rezeptoren erkennen Antigeneauf grundlegend unterschiedliche Weise 181.3.4Die Gene der Antigenrezeptoren werden durch somatischeGenumlagerungen von unvollständigen Gensegmenten neuzusammengesetzt 19XIII
XIVInhaltsverzeichnis1.3.5Lymphocyten werden durch Antigene aktiviert, wobei Kloneantigenspezifischer Zellen entstehen, die für die adaptiveImmunität verantwortlich sind 201.3.6Lymphocyten mit autoreaktiven Rezeptoren werdennormalerweise während der Entwicklung beseitigtoder in ihrer Funktion inaktiviert . 201.3.7Lymphocyten reifen im Knochenmark oder im Thymus undsammeln sich dann überall im Körper in den Lymphgeweben 211.3.8Adaptive Immunreaktionen werden in den sekundärenlymphatischen Geweben durch Antigene undantigenpräsentierende Zellen ausgelöst . 231.3.9Lymphocyten treffen in den peripheren lymphatischenOrganen auf Antigene und reagieren darauf 241.3.10Die Schleimhäute besitzen spezialisierte Immunstrukturen,die Reaktionen auf Kontakte mit Mikroorganismenaus der Umgebung steuern 271.3.11Lymphocyten, die durch ein Antigen aktiviert wurden,proliferieren in den peripheren lymphatischen Organen underzeugen dadurch Effektorzellen und das immunologischeGedächtnis . 291.4 Effektormechanismen der Immunität 311.4.1Den angeborenen Immunreaktionen stehen zur Abwehrder verschiedenen Typen von Krankheitserregern mehrereEffektormodule zur Auswahl 321.4.2Antikörper richten sich gegen extrazelluläre Krankheitserregerund ihre toxischen Produkte . 341.4.3T-Zellen steuern die zellvermittelte Immunität und regulierendie B-Zell-Reaktionen auf die meisten Antigene . 351.4.4Angeborene und erworbene Defekte des Immunsystemsführen zu einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen . 381.4.5Kenntnisse über die adaptive Immunantwort sind wichtig fürdie Bekämpfung von Allergien, Autoimmunkrankheiten undder Abstoßung von transplantierten Organen . 381.4.6Impfung ist die wirksamste Methode, Infektionskrankheitenunter Kontrolle zu bringen . 40Aufgaben . 43Literatur 452 Die angeborene Immunität . 472.1 Anatomische Barrieren und erste chemische Abwehrmechanismen 492.1.1Infektionskrankheiten werden durch verschiedeneOrganismen verursacht, die sich in ihrem Wirt vermehren 492.1.2Die Epitheloberflächen des Körpers bilden die erste Barrieregegen Infektionen 53
Inhaltsverzeichnis2.1.3Um einen Infektionsherd im Körper bilden zu können, müssenErreger die angeborenen Abwehrmechanismen des Wirtesüberwinden 552.1.4Epithelzellen und Phagocyten produzieren verschiedene Artenvon antimikrobiellen Proteinen . 572.2 Das Komplementsystem und die angeborene Immunität 602.2.1Das Komplementsystem erkennt Merkmale von mikrobiellenOberflächen und markiert diese durch Einhüllen in C3b für dieZerstörung . 622.2.2Der Lektinweg basiert auf löslichen Rezeptoren,die Oberflächen von Mikroorganismen erkennenund daraufhin die Komplementkaskade auslösen . 652.2.3Der klassische Komplementweg wird durch Aktivierung desC1-Komplexes ausgelöst und ist zum Lektinweg homolog 682.2.4Die Aktivierung des Komplementsystems beschränkt sichgrößtenteils auf die Oberfläche, an der die Initiation erfolgte 702.2.5Der alternative Komplementweg ist eine Verstärkerschleifefür die Bildung von C3b, die in Gegenwart vonKrankheitserregern durch Properdin beschleunigt wird 712.2.6Membran- und Plasmaproteine, die die Bildung und Stabilitätder C3-Konvertase regulieren, bestimmen das Ausmaß derKomplementaktivierung unter verschiedenen Bedingungen 722.2.7Das Komplementsystem hat sich schon früh in der Evolutionder vielzelligen Organismen entwickelt . 742.2.8Die oberflächengebundene C3-Konvertase lagert großeMengen von C3b-Fragmenten an der Oberfläche vonKrankheitserregern ab und erzeugt die C5-Konvertase 752.2.9Rezeptoren für gebundene Komplementproteinevermitteln die Aufnahme von komplementmarkiertenKrankheitserregern durch die Phagocyten 752.2.10Die kleinen Peptidfragmente einiger Komplementproteinekönnen eine lokale Entzündungsreaktion auslösen . 782.2.11Die terminalen Komplementproteine polymerisieren undbilden Poren in Membranen, die bestimmte Pathogene tötenkönnen . 782.2.12Komplementregulatorische Proteine steuern alle dreiReaktionswege der Komplementaktivierung und schützen denKörper vor deren zerstörerischen Effekten 812.2.13Krankheitserreger produzieren verschiedene Arten vonProteinen, die die Komplementaktivierung blockieren können 85Aufgaben . 88Literatur 89XV
XVIInhaltsverzeichnis3 Die induzierten Reaktionen der angeborenen Immunität 953.1 Mustererkennung durch Zellen des angeborenen Immunsystems 963.1.1Nach dem Eindringen in das Gewebe werden vieleMikroorganismen von Phagocyten erkannt, aufgenommenund getötet 973.1.2G-Protein-gekoppelte Rezeptoren auf Phagocyten verknüpfendie Erkennung von Mikroorganismen mit einer erhöhtenEffizienz beim Abtöten dieser Mikroorganismen in der Zelle 1013.1.3Durch das Erkennen von Mikroorganismen und beiGewebeschäden kommt es zu einer Entzündungsreaktion 1063.1.4Die Toll-like-Rezeptoren bilden ein schon lange bestehendesErkennungssystem für Krankheitserreger . 1083.1.5Die Toll-like-Rezeptoren werden durch viele verschiedenepathogenassoziierte molekulare Muster aktiviert . 1093.1.6TLR-4 erkennt bakterielle Lipopolysaccaride, die an diekörpereigenen akzessorischen Proteine MD-2 und CD14gebunden sind 1133.1.7TLRs aktivieren die Transkriptionsfaktoren NFκB, AP-1 und IRF,wodurch die Expression von inflammatorischen Cytokinen undTyp-I-Interferonen ausgelöst wird 1143.1.8Die NOD-like-Rezeptoren sind intrazelluläre Sensorenfür bakterielle Infektionen und Zellschäden 1183.1.9NLRP-Proteine reagieren auf eine Infektion oder eineZellschädigung mit der Bildung eines Inflammasoms, was zumZelltod und zu einer Entzündung führt 1213.1.10Die RIG-I-like-Rezeptoren erkennen virale RNA im Cytoplasmaund aktivieren MAVS, sodass es zur Produktion vonTyp-I- Interferonen und proinflammatorischen Cytokinenkommt 1243.1.11Cytosolische DNA-Sensoren vermitteln ihre Signale überSTING, was zur Produktion von Typ-I-Interferonen führt 1263.1.12Die Aktivierung von angeborenen Sensoren der Makrophagenund dendritischen Zellen führt zu Veränderungen derGenexpression, die weitreichende Auswirkungen auf dieImmunantwort haben . 1283.1.13Bei Drosophila erfolgen die Signale der Toll-Rezeptorenstromabwärts einer eigenen Gruppe von Molekülen zurErkennung von Pathogenen 1293.1.14Die TLR- und NOD-Gene haben sich bei den Wirbellosenund bei einigen primitiven Chordata stark diversifiziert . 1303.2 Induzierte angeborene Reaktionen auf eine Infektion . 1313.2.1Cytokine und ihre Rezeptoren bilden eigene Familien strukturell verwandter Proteine .
Charlie, das heißt von Janeway's Immunobiology, hoffen wir stark, dass auch die neunte Auflage nicht aufhören wird, die Studierenden anzuregen - wie Charlie selbst es getan hat -, die Feinheiten der Immunologie für sich zu entdecken. Wir wollen unsere Leser ermuntern, uns mitzuteilen, wenn wir
