Dendritische Zellen

Dendritische Zellen sind Zellen des Immunsystems. Sie haben unter anderem die Aufgabe, fremdartige Strukturen und entartete Zellen zu erkennen und deren Zerstörung anzuregen. Man kann Tumorzellen auch als entartete Zellen verstehen. Problematisch wird es, wenn die dendritischen Zellen im Körper die entarteten Tumorzellen nicht mehr als solche erkennen und deren Zerstörung anregen, sondern die Tumorzellen tolerieren. Werden die Tumorzellen von den dendritischen Zellen toleriert, dann können diese sich ungehindert vermehren und ausbreiten.
Dendritische Zellen sind phagozytotische Zellen des Immunsystems, welche zu den Leukozyten gehören. Sie entwickeln sich aus Monozyten oder aus lymphatischen Vorläuferzellen. Vom Knochenmark wandern sie dann über das Blut in das Gewebe. Die dendritischen Zellen sind in nahezu allen Körpergeweben vorzufinden, vor allem im Magen-Darm-Trakt, den Lungen sowie in den Schleimhäuten von Mund und Nase.

Das Aussehen der dendritischen Zelle

Eine unreife dendritische Zelle hat eine sternförmige Gestalt. Dabei bestehen die langen, fingerförmigen Fortsätze aus Cytoplasma und werden Dendriten genannt. Diese Fortsätze sind bei einer reifen dendritischen Zelle ständig in Bewegung. Hierdurch sind sie optimal darauf eingestellt ihre Funktion auszuführen.

Kultivierung der dendritischen Zellen im Speziallabor

Hier setzt die dendritische Zelltherapie an. Durch die Kultivierung dendritischer Zellen im Speziallabor können wieder voll funktionsfähige Zellen hergestellt werden. Diese Zellen können dann zur Bekämpfung der Tumorzellen des Patienten eingesetzt werden.

Dendritische Zellen lassen sich aus Blutzellen im Labor in größerer Zahl herstellen. Aus diesen Zellen wird danach häufig eine Zellsuspension hergestellt. Die dendritischen Zellen werden zur Applikation (durch Injektion in die Haut) in den Körper des Patienten zurückgegeben.

Die Funktion der dendritischen Zelle

Der Funktionsbereich der dendritischen Zellen liegt im Immunsystem. Dort überwachen sie die Umgebung des Gewebes auf Krankheitserreger. Die unreifen dendritischen Zellen tragen an ihrer Oberfläche Rezeptoren, die bei vielen krankheitserregenden Mikroorganismen (Pathogenen) z.B. Viren, Bakterien und Pilze allgemein vorkommende Merkmale erkennen. Dadurch sind sie in der Lage, diese durch Makropinozytose oder rezeptorvermittelte Phagozytose aufzunehmen. Der Kontakt mit einem Antigen veranlasst die Zelle dazu, über Lymphgefäße in regionale Lymphknoten zu wandern. Sie kommen als vollständig gereifte, nichtphagozytotische dendritische Zelle an und präsentieren den T-Lymphozyten die Antigene der Pathogene. Demnach zählen dendritische Zellen zu den antigenpräsentierenden Zellen. Des Weiteren beginnen sie Zelloberflächenproteine zu produzieren (costimulierende Moleküle). Diese Moleküle liefern Signale an die naiven T-Lymphozyten und regen die Zellen zusammen mit den Antigenen dazu an, sich zu vermehren und in ihre endgültige funktionsfähige Form überzugehen. Die aktivierten T-Lymphozyten erkennen und binden an die präsentierten Antigene. Die Immunantwort führt zur Beseitigung des als fremd erkannten Körpers.

Dendritische Zellen verhindern überschießende Immunreaktion

Des Weiteren vermeiden dendritische Zellen Autoimmunreaktionen. Dabei sorgen sie für eine immunologische Toleranz gegenüber Selbstantigenen. Daher, dass fortlaufend Antigene eingesammelt werden, auch wenn keine Infektion vorliegt, handelt es sich bei diesen um abgestorbene Proteine aus körpereigenen Zellen. Die dendritischen Zellen wandern ebenfalls zu regionalen Lymphknoten, dies führt aber zu keiner Immunreaktion, sondern zum Zelltod (Apoptose), zu keiner Reaktion auf das Antigen (Anergie) oder zu einer Entwicklung regulatorischer T-Zellen.

Medizinische Bedeutung der dendritischen Zellen - Aktivierung des Immunsystems

Dendritische Zellen können unter anderem als Krebsbehandlung in der Krebsimmuntherapie genutzt werden. Dabei werden aus Monozyten die dendritischen Zellen durch Cytokine (spezielle Proteine, die das Wachstum und die Differenzierung von Zellen anregen) differenziert. Diese unreifen dendritischen Zellen werden dann dem Patienten injiziert. Tumore werden meist vom Immunsystem nicht erkannt oder nicht bekämpft und hier setzen die dendritischen Zellen an. Die „frischen“ dendritischen Zellen sollen die Oberflächenstrukturen der Tumorzellen wieder erkennen und eine entsprechende Reaktion einleiten. Über Blut- und Lymphbahnen gelangen die dendritischen Zellen zum Einen in die Lymphknoten, um dort eine Immunantwort in Gang zu setzen und zum Anderen erreichen die Zellen andere Orte, an denen sich metastasierte Tumorzellen befinden und können diese eventuell zerstören.

Quellenangaben

1. Hema Bashyam: Ralph Steinman: Dendritic cells bring home the Lasker. J Exp Med. 2007 Oct 1; 204(10): 2245–2248
2. Luciano Castiello, Eleonora Aricò, Giuseppina D'Agostino, Laura Santodonato, Filippo Belardelli: In situ Vaccination by Direct Dendritic Cell Inoculation: The Coming of Age of an Old Idea? Front Immunol. 2019 Sep 25:10:2303
3. Theresa L. Murphy and Kenneth M. Murphy: Dendritic cells in cancer immunology. Cell Mol Immunol. 2022 Jan; 19(1): 3–13
4. Sajad Najafi and Keywan Mortezaee: Advances in dendritic cell vaccination therapy of cancer. Biomedicine & Pharmacotherapy. Volume 164, August 2023, 114954