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Wie schon erwähnt ist es das rote Knochenmark, in dem der Ursprung unserer Zellen liegt. In diesem sind die Stammzellen des Menschen angesiedelt, undifferenzierte Zellen, die sich selbst durch Mitose teilen und somit erneuern. Die vergleichsweise geringe Anzahl von Stammzellen, die es in unserem Körper gibt, bringen aber auch ausdifferenzierte Tochterzellen hervor, die, ungleich ihren Ahnen schon eine Funktion besitzen. (u.a. Blutzellen, Nervenzellen, Zellen eines gewissen Organs oder Gewebes etc.)
Neben anderen spezialisierten Zellarten gehen auch täglich mehr als eine Milliarde Immunzellen aus dieser Zellproduktionsstätte hervor, unter ihnen Granulozyten, Monozyten und Lymphozyten. Erstere sind mit dem Eintritt in den Blutstrom bereits einsatzfähig im Kampf gegen Krankheitserreger, Lymphozyten hingegen müssen erst in anderen Organen weiter ausgebildet werden, um ihre Funktionalität zu erwerben.
Diese körperinterne Schulung der Lymphozyten ist für ein effizientes Abwehrverhalten notwendig, es ist aber andererseits auch eine Schutzmaßnahme unseres Organismus um einer Überaktivität dieser Abwehrzellen vorzubeugen. Man spricht von der erlernten Selbsttoleranz. Eine Überaktivität kann zu einer Autoimmunerkrankung führen. In diesem Fall richtet sich das Immunsystem gegen körpereigenes Gewebe, weil es von diesem nicht als "Selbst" erkannt wird. (siehe Kapitel 7.2)
Manche dieser Lymphozyten passieren auf ihrem Weg durch den Körper den Thymus. Diese entwickeln sich dort zu T-Lymphozyten. Andere, die im Knochenmark heranreifen und erst in Lymphknoten und der Milz aktiviert werden, werden zu B-Lymphozyten.
Von der Kindheit bis zur Pubertät sind die Entwicklung des Immunsystems und die Aktivität der Stammzellen im Knochenmark besonders ausgeprägt. Mit zunehmendem Alter bildet sich die Thymusdrüse zurück und der Anteil an rotem Knochenmark im Körper verringert sich. Man findet dieses Stammzellen in späteren Jahren fast ausschließlich nur noch in den langen Röhrenknochen des Oberschenkels. Aus der daraus resultierenden verringerten Anzahl an Immunzellen im Blut steigt auch die Anfälligkeit für Erkrankungen. Man spricht von der Alterung oder Rückbildung des Immunsystems.
n 6.1 Reifung der B-Zellen im Knochenmark
B-Lymphozyten reifen direkt an dem Ort, an dem sie als Tochterzellen einer Stammzelle hervorgehen, also im roten Knochenmark. Für die Ausdifferenzierung dieser Lymphozytenart sind im Knochenmark angesiedelte Stromazellen von Bedeutung. Diese Zellart produziert Interleukin 7 (Botenstoff, der zu den Zytokinen gehört) und regt damit Pro-B-Zellen an, sich zu entwickeln. Bei Pro-B-Lymphozyten handelt es sich um die erste Entwicklungsstufe der B-Zellen, die im Gegensatz zu unreifen T-Zellen nicht in den Thymus wandern und einen Interleukin 7-Rezeptor auf ihrer Oberfläche aufweisen.
Durch das Interleukin 7 zum Wachstum und zur Teilung veranlasst reifen die Pro-B-Zellen zu Prä-B-Zellen heran.
Die Teilung der Prä-B-Lymphozyten ist schließlich jene Phase, in der jede von ihnen ihre ganz speziellen Oberflächenrezeptoren (Antikörper) bildet. Diese Rezeptoren sind nicht an die Zelle gebunden und können von dieser ausgesendet werden.
Der "genetische Code" für den Aufbau der Antikörper liegt innerhalb der Zellen auf getrennten Genen, wobei für jeden Bauteil der Antikörper jeweils mehrere Gene zur Auswahl stehen. Erst durch die Kombination dieser Gene entsteht die ganz spezielle Struktur von Antikörpern einer jeder B-Zelle. Dies geschieht zuerst um die "schweren Ketten" aufzubauen, danach werden die "leichten Ketten" zusammengesetzt.
Haben diese Zellen den Rezeptor (Antikörper) fertig aufgebaut, bezeichnet man sie bereits als B-Zellen, die, genau wie reife T-Zellen, in die Lymphknoten und die Milz wandern.
Manche B-Zellen reagieren jedoch, bedingt durch deren zufällige Kombination von Genen beim Bau des Antikörpers, auch auf körpereigene Stoffe. Dies ist bei einer von zwei ausgeprägten B-Zellen der Fall. Bevor diese jedoch aus dem Knochenmark in die Blutbahn gelangen, löst ein chemisches Signal einer Stromazelle im Normalfall deren Zelltod aus.
n 6.2 Das Ausleseverfahren der T-Zellen im Thymus
Nachdem die T-Lymphozyten das Knochenmark verlassen haben, reifen sie im Thymus heran. In diesem Organ des lymphatischen Systems, in dem korrekt funktionierende T-Zellen in mehreren Schritten von nicht zufriedenstellend arbeitenden T-Zellen getrennt werden, lernen diese, körpereigene Proteine ("Selbst") zu erkennen und körperfremde Substanzen ("Fremd") zu bekämpfen.
Dabei gilt es zu vermerken, dass nur jene Lymphozyten das Ausleseverfahren im Thymus vollkommen durchlaufen, die einen MHC I-Fremd-Protein-Komplex von einem MHC II- Eigen-Protein-Komplex zu unterscheiden vermögen. Ist dies nicht der Fall, so gehen diese T-Lymphozyten unter. Die verbleibenden Zelltrümmer werden von Makrophagen aus dem Thymus beseitigt.
Im Thymus kommen unreife T-Lymphozyten mit den meisten körpereigenen Proteinen in Berührung, die entweder direkt dort hergestellt werden, oder aber über den Blutkreislauf dorthin gebracht werden. Somit wird sichergestellt, dass T-Zellen während ihrer Reifung mit den meisten, allerdings nie allen, körpereigenen Proteinen in Berührung kommen, um später im ausgeprägten Stadium eine Reaktion gegen körpereigene Proteine zu verhindern.
Nachdem die unreifen T-Lymphozyten (Prä-T-Zellen) in den Cortex (Rinde) eines der beiden Lappen des Thymus befördert wurden, wird zuerst geprüft, ob diese unreifen Lymphozyten Antigene erkennen können. Körperzellen, die in diesem Gewebe eingelagert sind, präsentieren pausenlos Peptide. Versagt eine Prä-T-Zelle auch nur einmal während der gesamten Zeit, die sie im Thymus verbringt, löst dieses Versagen ein Signal zur Selbstzerstörung aus. Aber auch eine gänzlich fehlende Reaktion auf einen MHC-Peptid-Komplex bewirkt den Untergang des Prä-T-Lymphozyten.
Letztlich sind es nicht mehr als 1% der gesamten Prä-T-Lymphozyten, die den Weg durch die Thymusdrüse schaffen. Diese teilen sich stark und verlassen über das Mark (Teil des Thymus) den Thymus, um als reife, funktionsbereite T-Killer- sowie T-Helferzellen in den Blutstrom zurückzukehren.
Nach der Reifung der B- und T-Lymphozyten sind diese noch inaktiv und halten sich im Blutstrom und in den Lymphgängen auf. Eine besonders große Anzahl von inaktiven Lymphozyten findet man in den Lymphknoten und diversen Organen des lymphatischen Systems, vorwiegend in der Milz. An diesen Orten halten sich diese Zellen wiederum in unterschiedlichen Bereichen auf, ständig auf ein Aktivierungssignal wartend. Dieses wird durch dendritische Zellen ausgesandt. Diese, ebenfalls aus den Stammzellen hervorgehenden Zellen sind besonders darauf spezialisiert, eine große Anzahl von Peptidstücken eines Antigens auf deren Oberfläche zu präsentieren. Dendritische Zellen transportieren diese Peptide eines Antigens in die Lymphknoten oder andere lymphatische Organe, wo vorerst nur T-Killerzellen und T-Helferzellen aktiviert werden. Das geschieht beim ersten Erkennen eines MHC-Peptid-Komlexes. Die nun aktivierten T-Lymphozyten (T-Helferzellen) senden Botenstoffe aus (Zytokine), wodurch B-Lymphozyten stimuliert und zur Teilung und Produktion von Antikörpern (Immunglobulinen) angeregt werden.
Durch diese erste Stimulation der B-Lymphozyten durch T-Helferzellen beginnt die spätere enge Kooperation in der spezifischen Immunantwort des Körpers.
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