Die funktionelle Relevanz der Leukozyten

Die Abwehr in der Milchdrüse beruht auf zwei komplexen Systemen, die miteinander gekop-pelt sind. Sie werden als „unspezifisch/angeboren“ und als „spezifisch/erworben“ bezeichnet.

Das Zusammenspiel dieser Systeme sorgt für eine effektive Abwehr und Elimination von Pa-thogenen.

Die zentrale Funktion des angeborenen Immunsystems ist darauf ausgerichtet, Erreger zu be-seitigen und – im Bedarfsfall – die Rekrutierung von antigenspezifischen Effektorzellen des spezifischen Immunsystems an den Ort der Infektion zu veranlassen. Es bedarf keiner voraus-gehenden Erregerexposition, um antigenunspezifische Effektorzellen zu aktivieren. Lösliche und zelluläre Bestandteile der angeborenen Immunität werden i.d.R. konstitutiv bereitgestellt.

Die Erkennung der Erreger kann entweder über präformierte, zellständige oder lösliche Re-zeptoren erfolgen (HOLLÄNDER 2006). Diese können eine große Anzahl an Pathogenen über deren konservierte PAMPs erkennen. Solche Motive sind zum Beispiel Zellwandbe-standteile, Lipopolysaccharide (LPS), Peptidoglykan (PGN), unmethylierte Oligonucleotide mit einem zentralen Cytosin-Guanosin-Motive (CpG-Motive) und Lipoteichonsäure (LTA) (GOLDAMMER et al. 2004). Diese ermöglichen dem angeborenen Immunsystem mit einem limitierten Repertoire an wirtsspezifischen Erkennungsmechanismen auf ein breites Erreger-spektrum zu reagieren (BANNERMAN et al. 2003).

Die im Rahmen von bakteriellen Infektionen wichtigen Zelltypen der Immunabwehr sind die-jenigen, welche das Vorliegen des Pathogens erkennen und nach dessen Bindung modulieren-de Signale aussenmodulieren-den (modulieren-dendritische Zellen, Makrophagen, Mastzellen, Milchdrüsenepithelzel-len). Ziel dieser Signalgebung ist es, die Rekrutierung maßgeblicher Effektorzellen einzulei-ten, von denen neben Makrophagen (differenziert aus angelockten Monozyten) die neutrophi-len Granulozyten die wichtigste Population darstelneutrophi-len.

2.2.1.1 Neutrophile Granulozyten

Neutrophile Granulozyten (PMN, polymorphonuclear cells) sind hoch spezialisierte, kurzle-bige Phagozyten, deren Hauptaufgabe darin besteht, mikrobielle Erreger zu phagozytieren und abzutöten. Sie gelten als Haupteffektorzellen des angeborenen Immunsystems bei bak-teriellen Infektionen der Milchdrüse (PAAPE et al. 2003).

Bovine neutrophile Granulozyten sind sowohl funktionell als auch morphologisch denen an-derer Spezies zwar ähnlich, aber nicht identisch. Sie bilden neben den Lymphozyten die zweithäufigste Fraktion (25-45%) des Differentialblutbildes (TIZARD 2004). Sie sind 9-16 µm groß und sind durch ihren gelappten Zellkern aus zwei bis fünf untereinander verbun-denen Segmenten gekennzeichnet. Durch diese Lappung ist es Granulozyten möglich, schnell durch die endotheliale Barriere zu migrieren (PAAPE et al. 2003). Der Nukleus ist entweder zentral oder exzentrisch in einem mit Granula beladenen Zytoplasma gelegen. Ausgereifte PMN besitzen drei unterschiedliche Typen von Granula, die Proteine enthalten, welche der Tötung der Mikroorganismen dienen. Die primären Granula, auch azurophile Granula be-zeichnet, enthalten Myeloperoxidase, α-Defensine, Bactericidal permeability inducing Protein (BPI), Lysozym und Serinproteasen wie Kathepsin G. Allen diesen Molekülen ist eigen, dass

sie eine ausgeprägte mikrobizide Wirkung besitzen (RAUSCH u. MOORE 1975). Die sekun-dären Granula werden auch spezifische Granula genannt und entstehen in der myelozytären Phase (JAIN 1967; BAINTON et al. 1971). Diese Granula sind charakteristischerweise mit Wright-Giemsa-Färbung anzufärben und sind Peroxidase-negativ. Sie enthalten die Enzyme Lysozym, Histaminase, Gelatinase und Kollagenase. Mit Hilfe dieser Enzyme können neutro-phile Granulozyten durch das Gewebe an den Ort der Entzündung gelangen. Zusätzliche Gra-nulainhaltsstoffe stellen Indolicin und β-Defensin dar (SELSTED et al. 1992a; SELSTED et al. 1992b). In neutrophilen Granulozyten von Schaf, Ziege und Rind kommt eine dritte Grup-pe von Granula vor (GENNARO et al. 1983). Diese Granula sind größer als die beiden ande-ren Granulatypen und sind beim Rind der dominieande-rende Granulatyp (BAGGIOLINI et al.

1985). Sie enthalten den Großteil an anti-mikrobiellen Proteinen, wie zum Beispiel Lactofer-rin und eine Gruppe von kationischen Polypeptiden, die Baktenecine genannt werden (RO-MEO et al. 1988). Ausschließlich in diesen Granula sind sauerstoffunabhängige bakterizide Substanzen wie β-Defensine enthalten, die gegen gram-positive, gram-negative und anaerobe Bakterien sowie Pilze und Viren wirken (SAVOINI et al. 1984). Dieser Mechanismus ist in der Milchdrüse besonders wichtig, da im Euter der Sauerstoffgehalt gering ist. Drei verschie-dene β-Defensine konnten in diesen Granula nachgewiesen und charakterisiert werden (YOUNT et al. 1999). Diese kationischen und bakteriziden Granula-Proteine unterscheiden sich von denen, die für andere Spezies beschrieben werden. Für sie wird eine anti-mikrobielle Wirkung gegenüber S. aureus und E. coli beschrieben (SELSTED et al. 1992a; SELSTED et al. 1992b).

Neutrophile Granulozyten entwickeln sich im Knochenmark aus Stammzellen unter der koor-dinierenden Wirkung hämatopoetischer Wachstumsfaktoren wie Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor (GM-CSF), Interleukin-3 und Granulozyten-Kolonie-stimulierender Faktor (G-CSF) über mehrere Entwicklungsstufen (Myeloblasten, Promyelo-zyten, Myelozyten und Metamyelozyten). Sie liegen zunächst als jugendliche Zellform als stabkernige neutrophile Granulozyten vor, deren länglicher Kern noch nicht segmentiert ist.

Erst mit zunehmender Alterung der Zelle zerfällt er in mehrere über Chromatinstege verbun-dene Segmente (LIEBICH 1993).

Nach der Freisetzung aus dem Knochenmark zirkulieren die PMN im Blutstrom, wobei sie besonders im Kapillargebiet engen Kontakt zum Endothel haben. Dieser Kontakt zu Endo-thelzellen wird über Adhäsionsmoleküle vermittelt.

Granulozyten gehören mit zu den Immunzellen, die als erste am Ort eines Infek-tionsgeschehens erscheinen. Entzündungsmediatoren (u.a. CXCL8, LTB4, C5a) wirken

chemotaktisch auf neutrophile Granulozyten und induzieren auf Endothelzellen die Expression von Adhäsionsmolekülen. Innerhalb weniger Minuten wird das adhäsive P-Selektin exprimiert. Ein weiteres Selektin (E-Selektin) erscheint erst einige Stunden nach Aktivierung. Diese Selektine erkennen Kohlenhydratepitope verschiedener Glykoproteine auf Leukozyten. Das auf der Seite der Leukozyten exprimierte L-Selektin unterstützt das „Rollen“

der Zellen entlang der Gefäßwand. Diese Wechselwirkungen führen zu einer reversiblen Anheftung der Neutrophilen an die Gefäßwand. Im Wirkungsgebiet von Entzündungsmediatoren wird somit die Geschwindigkeit der PMN im Blutstrom bei der Annäherung an aktiviertes Endothel abgebremst (Margination). Diese Form der Adhäsion ermöglicht die folgenden, stärkeren Interaktionen, welche letztlich zur Extravasation der Granulozyten führen. Der Prozess der Extravasation setzt eine hochkoordinierte und dynamische Interaktion zwischen verschiedenen Adhäsionsmolekülen von PMN und den Zellen des Gefäßendothels voraus (SMITH u. ANDERSON 1991). Dieser Schritt ist abhängig von Wechselwirkungen zwischen den Leukozyten-Integrinen LFA-1 (Leukozyten-Funktions-assoziiertes-Antigen-1, CD11a/CD18) und CR3 (Complementrezeptor-3, CD11b/CD18, auch MAC-1 genannt) und interzellulären Zelladhäsionsmolekülen (intercellular cell adhesion molecule, ICAM-1) auf Endothelzellen. Die Verbindung von LFA-1 und CR3 mit ihren Liganden ist physiologischerweise nur schwach. Das von Endothelzellen und Immunzellen im Entzündungsbereich sezernierte CXCL8 bewirkt jedoch auf Leukozyten eine Konformationsänderung des LFA-1 und des CR3, wodurch die Affinität dieser Moleküle für ihre Liganden deutlich erhöht wird. Als Folge davon werden die Zellen an dieser Stelle des Endothels immobilisiert. Weitere adhäsive Wechselwirkungen werden über das Immunglobulin-ähnliche Molekül CD31 (auch PECAM: platelet endothelial cell adhesion molecule) vermittelt, das sowohl auf Leukozyten als auch an den Verbindungsstellen zwischen den Endothelzellen exprimiert wird (JANEWAY u. MEDZHITOV 2002). Die folgende Transmigration findet bevorzugt zwischen den Kontaktstellen von drei Endothelzellen („tricellular corners“) statt. Die PMN durchstoßen die Basalmembran mit Hilfe proteolytischer Enzyme, transmigrieren und gelangen entlang eines Konzentrations-gradienten von Entzündungsmediatoren in das betroffene Gewebe.

Die Erkennung von Pathogenen durch neutrophile Granulozyten erfolgt in erster Linie über Toll-like-Receptors (TLR). TLR sind so genannte Mustererkennungsmoleküle (PRR) des na-türlichen Immunsystems, welche das Vorhandensein einer Infektion signalisieren. Diese Re-zeptoren sind entweder auf der Oberfläche oder im Zytoplasma exprimiert und stimulieren bei entsprechender Liganden-Bindung die Zelle zur anti-mikrobiellen Abwehr. Neutrophile ex-primieren konstitutiv alle TLR außer TLR3 (O'MAHONY et al. 2008). In Folge einer

Bin-dung von Antigen an TLR werden Gene exprimiert, die direkt bei der EntzünBin-dungsreaktion beteiligt sind. Hierzu gehören TNF-α, IL-1, CXCL8, IL-12, E-Selektin (CD62E) und unter-schiedlicher Proteine, die beim Abtöten von intrazellulär gelegenen Mikroorganismen eine wesentliche Rolle spielen. Dies führt zur Phagozytose und ROS-Bildung. Des Weiteren wird Antigen über Rezeptoren für Immunglobuline (CD16 und CD32) erkannt.

Die Produktion und Freisetzung von Zytokinen werden durch IL-1, IL-2, TNF oder GM-CSF stimuliert (LLOYD u. OPPENHEIM 1992). Außerdem können Granulozyten am Ort der Ent-zündung sowohl die für die Phagozytoseleistung nötigen Moleküle wie zum Beispiel Aktin, Fcγ-Rezeptoren und Komplementrezeptoren synthetisieren als auch wichtige Mediatoren für die Entzündungsreaktion (Interferon α, Platelet activating factor (PAF) und LTB₄) bilden und freisetzen. Über diese Fähigkeit, aktivierungsabhängig Zytokine und Chemokine zu sezernie-ren, beeinflussen PMN unmittelbar Mechanismen der adaptiven Immunantwort (CASSA-TELLA 1999).

Ein aktivierter Granulozyt des Blutes vermag bis zu zwanzig Bakterien zu phagozytieren und zu töten. In der Milch ist diese Leistung allerdings herabgesetzt, da die Zellen 38% weniger Glykogenreserven haben als Blut-PMN (NEWBOULD 1973). Außerdem benötigen sie für die Phagozytose eine große Membranfläche, die zur Bildung von Pseudopodien dient, die die Bakterien fangen und umschließen sollen. Durch die Aufnahme von Milchfettglobuli und Kasein wird Membran internalisiert und somit die Phagozytoseleistung reduziert (PAAPE et al. 1975; PAAPE u. GUIDRY 1977). Pathogene werden mit Hilfe reaktiver Sauerstoffmeta-bolite und bakterizider lysosomaler Enzyme nach Verschmelzung der Phagosomen mit den Lysosomen zu Phagolysosomen inaktiviert (KARNOVSKY u. BADWEY 1986; BELAAO-UAJ et al. 1998). Ein namhafter Teil der von bovinen Granulozyten gebildeten Metaboliten gelangt durch Exozytose auch in das umliegende Gewebe (LEINO u. PAAPE 1993). Eine längere Exposition durch Neutrophile resultiert in erheblichen Schäden am sekretorischen Epithel, welche zur dauerhaften Reduktion der Milchproduktion führen (SORDILLO u. BA-BIUK 1991). Deswegen ist eine schnelle Elimination der PMN nach erfolgter Neutralisation der Bakterien durch die Makrophagen sehr wichtig, um die Schäden in der Milchdrüse zu minimieren.

Für Granulozyten ist in Kälbern eine Halbwertzeit von 8,9 Stunden beschrieben (CARLSON u. KANEKO 1975). Durch die Wirkung lokal produzierter Zytokine im Entzündungsgebiet verlängert sich die Lebenszeit dieser relativ kurzlebigen Zellen (BLISS et al. 1999). Die spontane Apoptose bei Neutrophilen verzögert sich (WATSON et al. 1997). In Untersuchungen von VAN OOSTVELDT et al. (2002) war die Apoptose nach Migration

durch Kalbhautmembranen erhöht und konnte durch einen Epithelzellmonolayer aufgehoben werden.

2.2.1.2 Makrophagen

Makrophagen werden in der Literatur als der dominierende Zelltyp in der gesunden involuten und laktierenden Milchdrüse beschrieben (JENSEN u. EBERHART 1981; SORDILLO et al.

1987). Sie sind in der Regel organständige Effektorzellen, welche in vielen Geweben ange-siedelt sind und sich dort durch ihre Fähigkeit zur Phagozytose auszeichnen. Die Vorläufer-zellen der Makrophagen sind Monozyten, die sich im Knochenmark entwickeln. Anschlie-ßend wandern sie in die Blutgefäße, in denen sie im Blutstrom durch den Körper zirkulieren.

Kommen sie während dessen in Kontakt mit Infektionen, sind sie wie neutrophile Granulozy-ten in der Lage, verstärkt in das betroffene Gewebe einzuwandern. Dort differenzieren sie unter Einfluss von Zytokinen und Erreger-Substanzen in Makrophagen (TIZARD 2004).

Makrophagen enthalten eine Vielzahl hydrolytischer Enzyme. Lysozym, β-Glucuronidase, saure Phosphatase, Kathepsin, Hydrolasen, Esteroproteasen, neutrale Proteasen, Ribonuclea-sen und LipaRibonuclea-sen können zum Teil als Antwort auf aktivierende Signale durch Fc- und Kom-plement-Rezeptoren, sowie nach Zytokinstimulation sezerniert werden. Makrophagen besit-zen spezifische Rezeptoren für IFN-γ, IL-4, GM-CSF und TNF-α. Durch rezeptorvermittelte Erkennung von IL-10 können sie suprimiert werden. Sie selbst sezernieren pro-inflammatorische Zytokine (z.B. IL-1, IL-6, CXCL8, GM-CSF und TNF-α) und fördern somit die Mobilisation von Neutrophilen aus dem Knochenmark und deren Anlockung. Außerdem bewirken diese Zytokine die Produktion von Akut-Phase-Proteinen in der Leber, die am In-fektionsort die Opsonisierung und die Elimination der Erreger fördern.

Makrophagen sind aktiv phagozytierende Zellen der Milchdrüse (SORDILLO u. STREI-CHER 2002). Makrophagen erkennen PAMPs unter anderem über Mannose-Rezeptoren, Scavenger-Rezeptoren, CD14 und Toll-like-Rezeptoren. Die Expressionsstärke der TLRs kann über Zytokine (z.B. IFN-γ, GM-CSF) deutlich gesteigert werden (O'MAHONY et al.

2008). Für die indirekte Erkennung von Erregern verfügen Makrophagen über Komplement- und Fc-Rezeptoren. Durch opsonisierende Antikörper und nach Komplementaktivierung kann die Phagozytoseleistung der Makrophagen bedeutend erhöht werden (SORDILLO u. STREI-CHER 2002).

Zusätzlich zu Pathogenen können Makrophagen auch Zelldebris und Milchkomponenten ver-dauen (SORDILLO et al. 1987). Allerdings verringert sich durch die Aufnahme von Fett, Ka-sein und anderen Milchkomponenten die Erreger-Phagozytose (PAAPE et al. 1975; PAAPE u. GUIDRY 1977). Besonders in der peripartalen Zeit sind die phagozytotische und die

bakte-rizide Leistung herabgesetzt (WEBER et al. 1983). Dies könnte damit zusammenhängen, dass die opsonisierende Aktivität dieses Milchserums herabgesetzt ist (WALLER 2000). Da ihre Anzahl im Infektionsgeschehen gering ist, wird vermutet, dass die Phagozytosefunktion der Makrophagen in der Milchdrüse weniger wichtig ist als die der Neutrophilen. Wahrscheinlich hat die Fähigkeit, die Migration und bakterizide Aktivität der neutrophilen Granulozyten zu fördern, eine größere Bedeutung (VAN KAMPEN u. MALLARD 1997; KEHRLI et al.

1999).

Als weitere wichtige Funktionen der Makrophagen sind die Elimination von gealterten, zer-störten sowie apoptotischen körpereigenen Zellen und die Gewebeheilung durch Narbenbil-dung (Granulationsgewebe) und Angiogenese zu nennen.

2.2.1.3 Lymphozyten

In der Literatur findet man zahlreiche Studien über zelluläre Reaktionen nach intramammärer Infektion. Viele dieser Arbeiten fokussieren auf die unspezifische Immunabwehr in der Milchdrüse, namentlich die Funktion von Neutrophilen und Makrophagen. Seltener wurde die Rolle der Lymphozyten zum Schutz der Milchdrüse gegen Infektionen untersucht. Lympho-zyten kommen in signifikanter Anzahl in der Milchdrüse und Milch sowie in den Sekreten von trockenstehenden Milchdrüsen von Wiederkäuern vor (SORDILLO u. NICKERSON 1988; PARK et al. 2004). Es konnte gezeigt werden, dass die Größe dieser Zellpopulationen entscheidend für die Entwicklung einer effektiven Immunantwort nach intramammärer Infu-sion von Bakterien war (LEE u. LASCELLES 1970).

αβ αβαβ

αβ-T-Lymphozyten

Diese T-Zellen exprimieren einen T-Zellrezeptor der aus einer α- und einer β-Kette besteht.

Beim Rind exprimieren reife T-Zellen entweder den Co-Rezeptor CD4 oder CD8 (CD4+-T-Zellen, CD8+-T-Zellen). CD4+-T-Zellen gelten funktionell in der Regel als T-Helferzellen und besitzen einen Rezeptor, welcher Antigene im Kontext von MHC-Klasse-II-Molekülen von speziellen Antigen-präsentierenden Zellen (dendritische Zellen, Makrophagen, B-Lymphozyten) erkennt. Aktivierte CD8+-T-Zellen fungieren als zytotoxische T-Zellen und erkennen ihr antigenes Peptid MHC-Klasse-I-restringiert. Obwohl diese funktionelle Unter-scheidung weitestgehend zutrifft, kennt man ebenso zytotoxische CD4+-T-Zellen und CD8+T-Helferzellen (HOLLÄNDER 2006).

T-Helferzellen zeigen eine funktionelle Dichotomie, indem sie nach Aktivierung eher pro- oder eher anti-inflammatorische Zytokine sezernieren (BROWN et al. 1998).

T_H1-Zellen sezernieren IFN-γ und IL-2. Dadurch werden Makrophagen aktiviert, und die MHC-Klasse-II-Expression wird gesteigert. Diese Zytokine fördern die Bildung zytotoxischer T-Zellen und die Produktion von Antikörper-Isotypen, die besonders gut Komplement fixie-ren können. Gleichzeitig hemmen diese Zytokine eine T_H2-Antwort. Zur Bildung von T_H 1-Zellen kommt es im Rahmen der Antigenpräsentation dann, wenn dendritische 1-Zellen bei der Antigenpräsentation IL-12 sezernieren. Darüber hinaus sind T_H1-Zellen in der Lage Infektio-nen zu bekämpfen, die durch Bakterien hervorgerufen werden, welche sich in den Vesikeln von Makrophagen vermehren.

TH2-Zellen sezernieren vorwiegend TNF-β, IL-4 und IL-10. Diese Zytokine hemmen die Bil-dung von TH1-Zellen. Sie fördern besonders den Isotypwechsel bei Antigen-aktivierten B-Zellen und führen zur Bildung vorwiegend neutralisierender Antikörper. Überdies hemmt IL-10 die Aktivierung von Makrophagen.

Die Aktivität CD8+ zytotoxischer T-Zellen (CTL) richtet sich im Allgemeinen gegen infi-zierte Zellen, Tumorzellen und histoinkompatible Transplantate. Werden zytotoxische CD8+-T-Zellen durch Bindung an eine MHC-I-tragende Zelle, welche ein fremdes Antigen präsen-tiert, aktiviert, so schütten sie Perforine und Granzyme aus. Diese induzieren in den MHC-I-tragenden Zellen die Apoptose. Zudem produzieren und sezernieren aktivierte CTL auch IFN-γ, welches in vielen anderen Zellen vor allem anti-virale Wirkungen entfaltet und sowohl Makrophagen als auch neutrophile Granulozyten aktiviert.

Die relativen Verhältnisse von CD4+-zu CD8+-T-Zellen können je nach Lokalisation und Laktationsstadium sehr unterschiedlich sein. Im Blut überwiegen die CD4+-T-Zellen, das Verhältnis von CD4+-zu CD8+-T-Zellen liegt laut Literatur zwischen 1,52 und 3,35 (PARK et al. 1992; TAYLOR et al. 1997; ASAI et al. 1998; ASAI et al. 2000). Auf die Bedeutung im Gewebe und in der Milch gesunder Milchdrüsen wird in 2.2.2 näher eingegangen.

γδ γδγδ

γδ−−−−T-Zellen

Eine kleine Population von T-Zellen zeichnet sich dadurch aus, dass sie einen Antigenrezep-tor exprimieren, der sich aus schwach polymorphen γ- und δ-Ketten zusammensetzt. Diese so genannten γδ-T-Zellen bilden neben αβ-T-Zellen und den B-Zellen die dritte Lymphozyten-fraktion, die bei Vertebraten nachgewiesen werden konnte. Morphologisch können einige der γδ-T-Zellen als „Large Granular Leukocytes“ (LGL) ausgewiesen werden, da in ihrem Zyto-plasma viele Granula vorkommen. Ungeachtet dieser morphologischen Eigenheiten ist der größte Teil der γδ-T-Lymphozyten durch ihre Zellform und Größe von konventionellen Lym-phozyten nicht zu unterscheiden. Obwohl γδ-T-Zellen viele zellständige Moleküle und Effek-torfunktionen einschließlich der Zytokinproduktion und der zytotoxischen Aktivität mit den

αβ-T-Zellen gemeinsam haben, gibt es bezüglich der biologischen Eigenschaften etliche be-merkenswerte Unterschiede zwischen diesen beiden Zellgruppen.

γδ-T-Lymphozyten dienen generell der Überwachung epithelialer Oberflächen (HOLLÄNDER 2006). Rinder weisen im Vergleich zu anderen Spezies einen sehr hohen Ge-halt an γδ-T-Lymphozyten auf, der im juvenilen Organismus bei 60% der T-Zellen liegt.

Außerdem ist die γδ-T-Zell-Rezeptordiversität in Rind und Schaf sehr hoch (TIZARD 2004).

Dieser Zelltyp migriert zu epithelialen Geweben wie Haut, Darmmukosa, Reproduktionstrak-tes und Milchdrüse und wird dort in hoher Frequenz (bis zu 50% der Leukozyten) gefunden (ALLISON u. HAVRAN 1991; MACKAY u. HEIN 1991). Besonders bei Wiederkäuern fin-det man γδ-T-Zellen in Milchdrüsensekreten und Milchdrüsengeweben in höheren Anteilen als im Blut (SHAFER-WEAVER et al. 1996).

γδ-T-Zellen erkennen Antigen in einer Weise, die sich grundlegend von der Antigendetektion bei αβ-T-Zellen unterscheidet. Sie können an eine große Vielfalt von unterschiedlichen Anti-genen unverzüglich binden, da diese weder prozessiert noch von konventionellen MHC-Molekülen präsentiert werden müssen. Sie sind in der Lage einerseits konstitutiv exprimierte Antigene auf körpereigenen Zellen und auf mikrobiellen Erregern zu erkennen. Andererseits detektieren sie induzierte Antigene, die von transformierten, geschädigten und/oder gestress-ten körpereigenen Zellen exprimiert werden. Hierzu gehören die ubiquitären und phylogene-tisch stark konservierten Heat-shock-Proteine (hsp), welche bei Zellstress infolge von Infekti-onen, Entzündungen und/oder Transformation freigesetzt werden (HOLLÄNDER 2006). Sie können zum einen durch ihr zytotoxisches Potential veränderte epitheliale Zellen zerstören (MACKAY u. HEIN 1991; YAMAGUCHI et al. 1999). Zum Beispiel waren unter IL-2 Ein-fluss kultivierte γδ-T-Zellen in der Lage, humane maligne Mammakarzinomzelllinien zu er-kennen und zu lysieren (MIESCHER et al. 1990). Zum anderen spielen γδ-T-Zellen in der Abwehr von bakteriellen Infektionen eine wichtige Rolle. Sie vermögen Zytokine zu sezernie-ren, sowie γδ-T- und B-Lymphozyten zu regulieren. Die von den αβ-T-Zellen bekannte funk-tionelle Dichotomie in T_H1- und T_H2-polarisierten Zellen gilt auch für die Population der γδ-T-Zellen (HOLLÄNDER 2006).

Durch ihre bevorzugte Lage in unmittelbarer Nähe zu Epithelien sind γδ-T-Zellen befähigt, vor allem in der Mukosa eine schnelle Immunantwort gegen Erreger zu leisten. Es konnte gezeigt werden, dass in Phasen erhöhter Mastitisempfänglichkeit der Anteil der γδ-T-Zellen im mammären Parenchym signifikant reduziert war (SHAFER-WEAVER et al. 1996). Dies lässt vermuten, dass γδ-T-Zellen eine wichtige Rolle in der mammären Infektionsabwehr spie-len.

B-Lymphozyten

B-Lymphozyten sind als einzige Zellen in der Lage Antikörper zu bilden. Im Gegensatz zu den T-Lymphozyten ist der Anteil B-Zellen während der verschiedenen Laktationsstadien relativ konstant (SHAFER-WEAVER et al. 1996). Werden B-Zellen durch Antigene aktiviert, können sie sich, entsprechende T-Zell-Hilfe vorausgesetzt, zu Antikörper-produzierenden Plasmazellen und Gedächtniszellen differenzieren. Lösliche Antikörper fungieren als Opsoni-ne und Opsoni-neutralisieren sowohl bakterielle ToxiOpsoni-ne als auch die Adhäsionsfähigkeit von Bakteri-en (TARGOWSKI 1983; CONCHA 1986; SORDILLO et al. 1997). Eine Antikörperproduk-tion konnte für Plasmazellen aus der Milch nachgewiesen werden (CONCHA 1986).

2.2.1.4 Mastzellen

Mastzellen sind gewebeständige Sensor- und Effektorzellen des angeborenen Immunsystems.

In elektronenmikroskopischen Untersuchungen konnten Mastzellen in der Milchdrüse nahe den Epithelzellen nachgewiesen werden (LUDEWIG 1996). Durch ihre Fähigkeit präformier-te Mediatoren nach Aktivierung freizusetzen und Entzündungsmediatoren neu zu bilden, nehmen sie an initialen Abwehrmechanismen nach Erregerkontakt teil, steigern die Effektor-zell-Rekrutierung und steuern Induktionsprozesse adaptiver Immunantworten.

Der Mastzell-Phänotyp hängt von der Gewebelokalisation ab. Die Zellen lassen sich in zwei Subtypen unterteilen: Mastzellen, welche Tryptase (MZt) und solche, die Tryptase und Chy-mase (MZtc) in ihren Granula aufweisen. ChyChy-mase-positive Mastzellen befinden sich in der duodenalen Lamina propria, um Bronchioli herum und in den alveolären Septen sowie in der Haut. MZt sind generalisiert zu finden und haben beim Rind einen besonders hohen Gehalt an Tryptase (JOLLY et al. 2000). Die beiden Hauptproteasen sind in der Lage neben Gewebs-umbildungen auch die Immigration von Leukozyten zu fördern (HUANG et al. 1998). Auf

Der Mastzell-Phänotyp hängt von der Gewebelokalisation ab. Die Zellen lassen sich in zwei Subtypen unterteilen: Mastzellen, welche Tryptase (MZt) und solche, die Tryptase und Chy-mase (MZtc) in ihren Granula aufweisen. ChyChy-mase-positive Mastzellen befinden sich in der duodenalen Lamina propria, um Bronchioli herum und in den alveolären Septen sowie in der Haut. MZt sind generalisiert zu finden und haben beim Rind einen besonders hohen Gehalt an Tryptase (JOLLY et al. 2000). Die beiden Hauptproteasen sind in der Lage neben Gewebs-umbildungen auch die Immigration von Leukozyten zu fördern (HUANG et al. 1998). Auf