Leukozyten-Extravasation: Wie weiße Blutkörperchen Blutgefäße verlassen, um Infektionen zu bekämpfen

Die Leukozyten-Extravasation (Diapedese) ist der mehrstufige Prozess, bei dem weiße Blutkörperchen den Blutkreislauf verlassen und zu Entzündungs- oder Infektionsherden migrieren. Sie ist ein Kennzeichen der angeborenen Immunantwort.

Die klassische Kaskade (5 Schritte)

1. Margination (Rollen)

Als Reaktion auf entzündliche Mediatoren (Histamin, TNF-α, IL-1) exprimieren Endothelzellen Selektine (P-Selektin schnell aus Weibel-Palade-Körperchen; E-Selektin später durch Transkription). Leukozyten exprimieren Selektin-Liganden (PSGL-1). Diese niedrige Affinitätsinteraktion bewirkt, dass Leukozyten „rollen“ entlang der Gefäßwand und vom zentralen Strom verlangsamt werden.

2. Aktivierung

Chemokine (IL-8, MCP-1, LTB4), präsentiert auf Endothelglykosaminoglykanen, binden an Leukozyten-GPCRs (CXCR1/2, CCR2). Dies löst Innen-aus-Signalisierung aus und aktiviert Integrine (LFA-1, Mac-1) in hochaffine Konformation.

3. Festes Anhaften

Aktivierte Integrine binden an Endotheladhäsionsmoleküle (ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1). Leukozyten halten an und breiten sich aus.

4. Diapedese (Transmigration)

Leukozyten verlängern Pseudopodien, tasten Endothelfugen ab. Sie migrieren parazellulär (zwischen Endothelzellen) oder seltener transzellulär (durch den Zellkörper). PECAM-1 (CD31), CD99 und JAMs vermitteln junktionale Interaktionen.

5. Chemotaxis und Gewebemigration

Im perivaskulären Raum folgen Leukozyten einem Chemokin-Gradient (Haptotaxis auf immobilisierten Chemokinen, Chemotaxis auf lösliche) zum Entzündungsherd. Sie degradieren die Basalmembran (MMPs) und navigieren die extrazelluläre Matrix.

Subspezifische Muster

• Neutrophile: Erste Responder (Minuten-Stunden); kurzlebig; dominant bei akuter bakterieller Entzündung.
• Monozyten: Kommen später (Stunden-Tage); differenzieren zu Makrophagen/dendritischen Zellen.
• Lymphozyten: Nutzen ähnliche, aber unterschiedliche Homing-Rezeptoren (z. B. L-Selektin, α4β7 für Darm; CLA für Haut).
• Eosinophile/Basophile: Rekrutiert durch Eotaxin, IL-5 (allergische/parasitäre Entzündung).

Klinische Relevanz

• Entzündungshemmer (Kortikosteroide) hemmen mehrere Schritte.
• Leukozytenadhäsionsdefizite (LAD): genetische Defekte in Integrinen (LAD-I) oder Selektin-Liganden (LAD-II) → rezidivierende Infektionen, gestörte Wundheilung, Leukozytose.
Therapeutische Zielsetzung: Natalizumab (α4-Integrin-Blocker) bei MS/Morbus Crohn; P-Selektin-Inhibitoren bei Sichelzellvasooklusion.