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Lexikon der Biologie: Thymocyten-Entwicklung

Thymocyten-Entwicklung, Entwicklung der T-Lymphocyten im Thymus. Die einzelnen Stadien dieser Entwicklung lassen sich mit Hilfe von Oberflächenmolekülen, die durch monoklonale Antikörper erkannt werden, einteilen (CD-Marker). Die Analyse dieser Oberflächenmoleküle (z.B. mit Hilfe des FACS) sowie die Aufklärung der Feinstruktur des Thymus haben wesentlich zum Verständnis der Thymocyten-Entwicklung und der T-Zell-Erziehung beigetragen. Die aus dem Knochenmark stammenden Vorläufer-T-Zellen (Blutbildung [Farbtafel]) wandern während ihrer Entwicklung aus den äußeren corticalen Bereichen des Thymus in die inneren medullaren Bereiche und gelangen von dort über das Mark in die Blutbahn. Auf diesem Weg interagieren sie mit einer Vielzahl verschiedener Epithelzellen (Epithel), dendritischer Zellen und Makrophagen und erhalten von diesen Signale, die ihr weiteres Schicksal bestimmen. Die sog. doppelt-negativen Vorläuferzellen exprimieren noch keinen T-Zell-Rezeptor (TCR) und auch noch keine Corezeptoren (CD3, CD4 und/oder CD8). Nach dem Rearrangement der T-Zell-Rezeptor-Gene (somatische Rekombination) beginnen die Zellen jedoch, diese Marker auf ihrer Oberfläche zu exprimieren, und durchlaufen als doppelt-positive Zellen (CD3+, TCR+, CD4+, CD8+) einige Runden der Zellteilung. In der folgenden positiven Selektion sterben ca. 95% dieser Zellen wieder ab (Apoptose), da ihre Rezeptoren nicht in der Lage sind, körpereigene MHC-Moleküle (Histokompatibilitäts-Antigene) zu erkennen (MHC-Restriktion). Während der negativen Selektion werden weiterhin die Zellen aussortiert, deren Rezeptor-Spezifität gegen körpereigene Strukturen gerichtet ist. Vor dem Verlassen des Thymus spalten sich die verbleibenden Zellen schließlich noch in die beiden einfach positiven Populationen CD3+, TCR+, CD4+, (Helfer-Zellen) und CD3+, TCR+, CD8+ (cytotoxische T-Lymphocyten) auf. – Die Bedeutung des Thymus für die Entwicklung des Immunsystems wurde erst relativ spät erkannt. Wenn man erwachsenen Mäusen den Thymus entnimmt (Thymektomie), entwickeln sich diese Mäuse normal weiter und zeigen auch keine Beeinträchtigung ihrer Immunkompetenz. Erst die Thymektomie neugeborener Mäuse hat den Nachweis erbracht, daß der Thymus für die Entwicklung des Immunsystems wichtig ist. Diese Mäuse waren anfällig gegen Infektionen und zeigten eine deutliche Erniedrigung der Zahl ihrer Lymphocyten, gefolgt von einer Auszehrung (Wasting-Syndrom). Schon eine Woche nach der Geburt hat die gleiche Operation so gut wie keine Wirkung. Parallel dazu erfolgt die Bildung der allermeisten T-Lymphocyten eines Menschen in der Zeit bis zur Pubertät. Danach nimmt die Bildungsrate deutlich ab, und der Thymus verkümmert. Eine künstliche Reaktivierung des Thymus stellt möglicherweise ein Hilfsmittel bei Immundefizienzen dar. B-Zell-Entwicklung, Gedächtniszellen, Immuntoleranz, Interleukine, Thymusfaktoren, TH0-Zellen, TH1-Zellen, TH2-Zellen.

O.L.

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