Abläufe einer T-Zell-vermittelten Immunreaktion
Wie aber werden die verschiedenen T-Zell-Gruppen genau koordiniert und was passiert, wenn ein Virus den Körper befällt? Diese Fragen sollen im Folgenden Schritt für Schritt geklärt werden (Abbildung).
Im ersten Schritt nimmt ein Phagozyt (Makrophage, dendritsche Zelle etc.) virale Partikel auf, verdaut diese und präsentiert die Antigene auf seiner Zelloberfläche. Dabei werden die Antigene sowohl auf dem MHC-I- als auch auf dem MHC-II-Molekül präsentiert, da antigenpräsentierende Zellen (APC) beide MHC-Klassen tragen.
Im Anschluss wandert die APC in die sekundären lymphatischen Gewebe (z. B. Lymphknoten) ein. Dort präsentieren sie das aufgenommene Antigen und sucht die T-Zelle, die das präsentierte Antigen erkennt. Hat sie die passende T-Zellen gefunden, aktiviert sie über den MHC-II-Antigen-Komplex und Interleukine (IL-1, -4, -12, -18) zunächst die entsprechenden CD4+-T-Zellen, die nun anfangen sich zu vermehren. Man spürt die Vermehrung der T-Helferzellen daran, dass die Lymphknoten anschwellen.
Zeitgleich präsentiert die APC das Antigen auf dem MHC-I-Molekül. Dadurch und durch die Bildung von Interleukinen (vor allem IL-1) werden die entsprechenden zytotoxischen CD8+-T-Zellen stimuliert, aber noch nicht aktiviert. Man sagt, die T-Zellen werden geprägt (Priming). Dies verhindert, dass zytotoxische T-Zellen fälschlicherweise aktiviert werden und unter Umständen sogar gesunde Körperzellen angreifen. Es bedarf daher einer zweiten Aktivierung durch die CD4+-T-Zellen. Erst wenn die aktivierten CD4+-T-Zellen, über IL-2 die geprägten CD8+-T-Zellen stimulieren, werden sie tatsächlich aktiv und fangen an sich zu teilen. Die aktivierten CD8+-T-Zellen bilden selbst IL-2 und unterstützen selbst die eigene Zellteilung.
Werden Körperzellen von dem entsprechenden Virus infiziert, präsentieren auch sie virale Bestandteile auf ihrem MHC-I-Molekül. Sie bilden dabei selbst Interleukine, um Immunzellen „anzulocken“. Die „scharf gestellten“ (aktivierten) zytotoxischen CD8+-T-Zellen suchen den Körper nun nach dem Antigen ab und folgen der „Interleukinspur“ der infizierten Körperzellen.
Findet nun die CD8+-T-Zelle die infizierte Körperzelle, bindet sie an den MHC-I-Antigenkomplex und sezerniert Perforin und Granzym B. Diese beiden Enzyme lösen in der infizierten Körperzelle die sogenannte Apoptose („programmierter Zelltod“) aus, wodurch die infizierte Zelle zugrunde geht.
Wurden die infizierten Zellen beseitigt, bremsen regulatorische T-Zellen (Treg-Zellen) die Immunantwort wieder. Die CD8+- und CD4+-T-Zellen wandeln sich zu Gedächtniszellen um, die bei einer erneuten Infektion mit dem gleichen Erreger wieder schneller zur Verfügung stehen.