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Während einer Infektion müssen verschiedene Immunzellen eine koordinierte Verteidigung gegen fremde Eindringlinge aufbauen. Dies erfordert Kommunikation. Immunzellen sprechen miteinander und beeinflussen sich gegenseitig entweder durch direkte Zell-Zell-Wechselwirkungen oder durch die Sekretion von Faktoren, die aneinander binden und sich gegenseitig aktivieren. Zell-Zell-Wechselwirkungen treten über Rezeptoren auf, die nur für bestimmte Immunzellen gelten. Zu den sezernierten Faktoren, die andere Immunzellen aktivieren, gehören Moleküle, die als Zytokine und Interferone bezeichnet werden.
T-Zell-Rezeptoren und MHC-Rezeptoren
Der T-Zell-Rezeptor (TCR) wird auf T-Lymphozyten (T-Zellen) exprimiert, die für die Immunantwort des Körpers von entscheidender Bedeutung sind. Der TCR ist das, was eine T-Zelle verwendet, um direkt mit einer Zelle zu kommunizieren, die von einem fremden Eindringling infiziert wurde. Die infizierte Zelle zeigt an ihrer Oberfläche ein Stück des Eindringlings. Es präsentiert dieses Stück über einen Rezeptor, der als Haupthistokompatibilitätskomplex I (MHCI) bezeichnet wird. Ein spezieller Typ von T-Zellen - die so genannte Helfer-T-Zelle - und die infizierte Zelle „halten die Hände“, indem sie TCR mit MHCI verbinden, wobei die Fremdpartikel dazwischen liegen.
CD4- und CD8-Rezeptoren
T-Zellen gibt es in verschiedenen Varianten. Eine Möglichkeit, sie zu kategorisieren, ist das Vorhandensein von Rezeptorproteinen mit der Bezeichnung CD4 oder CD8 auf ihrer Oberfläche. T-Zellen mit CD4 werden als Helfer-T-Zellen bezeichnet - diese aktivieren andere Immunzellen. T-Zellen mit CD8 werden zytotoxische T-Zellen genannt - diese töten infizierte Zellen ab. Zwei Arten von MHC-Rezeptoren, MHCI und MHCII, präsentieren Fremdpartikel, die von T-Zellen erkannt werden können. T-Zellen mit CD4 binden an Zellen mit MHCI, während T-Zellen mit CD8 an Zellen mit MHCII binden.
Zytokine & Chemokine
Immunzellen können miteinander kommunizieren, indem sie sich direkt an Rezeptoren auf der Oberfläche des anderen binden. Sie können Proteine, sogenannte Cytokine und Chemokine, freisetzen, die abfließen und an die Oberfläche einer Zelle binden, die sich in der Nähe oder in der Ferne befindet. Zytokine sind kleine Proteine, die von einer Immunzelle freigesetzt werden und die Zelle aktivieren können, die sie freigesetzt hat, eine Nachbarzelle oder eine weit entfernte Zelle. Chemokine sind kleine Proteine, die Immunzellen anziehen. Chemokine sind das Parfüm, das einige Immunzellen abgeben, um mehr Immunzellen an einen bestimmten Ort zu locken.
Interferone
Ein weiterer Faktor, der von Immunzellen als Kommunikationsform ausgeschieden wird, sind Moleküle, die als Interferone (IFN) bezeichnet werden. Die drei Klassen von Interferonen sind Alpha, Beta und Gamma. IFN-alpha wird von Immunzellen ausgeschieden, die mit einem Virus infiziert wurden. IFN-beta wird von einer nicht-immunen Zelle sekretiert, die mit einem Virus infiziert wurde. IFN-Gamma wird von T-Zellen ausgeschieden, die für den Kampf gegen Eindringlinge aktiviert wurden. Der gemeinsame Zweck aller drei IFNs besteht darin, die Menge an MHCI-Rezeptoren in Zellen zu erhöhen, so dass T-Zellen, die an MHCI-Rezeptoren binden, mit größerer Wahrscheinlichkeit infizierte Zellen finden.