Immunologie
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Cartes-fiches
Wie wirkt TNF alpha lokal bzw. systemisch?
- lokal:
- Induktion der Blutgerinnung,
- dadurch Verschluss der kleinen Gefäße,
- dadurch Verhinderung der Infektionsausbreitung
- lokale Vasodilatation der größeren Gefäße
- systemisch:
- systemische Vasodilatation,
- dadurch massiver Blutdruckabfall, Plasmaverlust, Blutgerinnung an multiplen Orten
- Folge:
- septischer Schock mit Multiorganversagen
Welche Funktion hat Fieber?
- Hemmung der Pathogenaktivität
- Förderung der adaptiven Immunantwort
- Schutz vor schädlichen TNF-alpha-Effekten
Welche Funktion haben Chemokine?
Chemoattraktion, d.h. Rekrutierung von Zellen mit entsprechendem Rezeptor zum Infektionsort
Welche 3 Familien von Adhäsionsmolekülen sind wichtig für die Leukozytenrekrutierung/Extravasation und auf welchen Zelltypen kommen sie vor?
- Selektine: Endothelzellen
- ICAMs: Endothelzellen
- Integrine: Leukozyten
Nennen Sie die 4 Schritte der Extravasation von Leukozyten (wo möglich mit dem Fachbegriff)!
- Rolling-Adhäsion
- Bindung ans Endothel
- Diapedese
- Migration im Gewebe
Wie korrelieren Funktion und Expression der MHC-I- bzw. -II-Komplexe?
- MHC-I:
- Erkennung und Abtötung von Zellen, die von intrazellulären Pathogenen infiziert sind
- durch CD8-/cytotoxische T-Zellen
- daher exprimiert auf (fast) allen Körperzellen
- MHC-II:
- exprimiert auf Effektorzelen, die durch T-Zellen aktiviert werden müssen (dendritische Zellen, Makrophagen, B-Zellen)
- erkannt durch CD4-T-Zellen
- damit Aktivierung der Zielzelle
Wie wird die stabile Bindung des Peptids im MHC-Komplex erreicht?
- Einbau beim Zusammensetzen des Komplexes
- Komplex wird erst durch Einbau des Peptids stabil
Welche Charakteristika haben die Rezeptoren des unspezifischen Immunsystems?
- die Rezeptoren werden vererbt- die Spezifität der Rezeptoren eines Typs ist gleich
- die Rezeptoren werden auf allen Zellen eines Typs exprimiert
- jeder Rezeptor erkennt ein breites Spektrum an Pathogenen
- sie verursachen eine sofortige Reaktion
Welche Wirkmechanismen haben die Rezeptoren des unspezifischen Immunsystems?
- zellgebunden: Aktivierung z.B. von Phagozyten
- löslich: z.B. Komplementaktivierung, Pathogenopsonierung
Welche Gruppen von Molekülen sind an der Leukozytenaktivierung beteiligt, an welchen Prozessen genau?
- Chemokine: Rekrutierung zum Infektionsort
- Adhäsionsmoleküle: Extravasation
- Rezeptoren: Erkennung von Chemokinen und Pathogenen
Nennen Sie 4 charakteristische Eigenschaften der Rezeptoren des spezifischen Immunsystems!
- durch multiple Gensegmente kodiert
- Gen-Rearrangement erforderlich
- klonale Verteilung (auf einer Zelle nur Rezeptoren eines Typs)
- können nahe verwandte Molekülstrukturen unterscheiden
Was sind die drei wichtigsten Funktionen von Antikörpern?
- Opsonierung
- Neutralisierung
- Komplementaktivierung
Worin unterscheiden sich membrangebundene und lösliche Form des BCR?
- membrangebunden: C-Terminus hydrophob, membranverankert
- löslich: C-Terminus hydrophil, frei
Welche Funktionen übernehmen die Teile des Antikörpermoleküls?
- variable Region (V-Region): Erkennungsfunktion
- konstante Region (C-Region): Effektorfunktion
Wie setzt sich ein IgG-Molekül zusammen (Polypeptidketten, Größe)?
- H-Kette: 50 kDa
- L-Kette: 25 kDa
- je 2x pro Molekül vorhanden d.h. 150 kDa
Wie bezeichnet man die Faltungsstruktur der Proteindomänen in Antiköpern? Wie setzen sie sich zusammen?
- gesamt: ,,Immunoglobulin fold''
- 2 beta-Faltblätter = beta-Barrel
Wie verteilt sich die Variabilität innerhalb der V-Region?
- 4 Verbindungsstücke = framework regions (FR) = beta-Faltblatt
- 3 hypervariable Regionen = complementary determing regions (CDR) = verbindende loops
Was ist ein Epitop, wie bezeichnet man es alternativ, wie groß ist es und welcher Molekülklasse gehört es üblicherweise an?
- kleiner Bereich auf der Moleküloberfläche, der von einem Antikörper oder einem TCR erannt wird
- wird auch Antigen-Determinante genannt
- ca. 5 - 10 AS
- Protein (Viren), Polysaccharid (Bakterien)
Welche beiden Arten von Epitopen gibt es und was sind die Unterschiede? Welche werden vom BCR (B-Zellrezeptor = Antikörper) und welche vom TCR ( T-Zellrezeptor) erkannt?
- kontinuirliches = lineares Epitop: Segment der Polypeptidkette / TCR
- diskontinuierliches = konformationales Epitop: durch Proteinfaltung entsanden/ BCR
Welche Kräfte sind an der ANtigenbindung beteiligt?
- elektrostatisch
- zwischen Dipolen in Wasserstoffbindungen
Welche Gensegmente sind an der Entstehung der V-Region des BCR beteiligt?
- leichte Kette: VL - und JL- Segment
- schwere Kette: VH- , DH- und JH-Segment
Welche Gensegmente werden (in welcher Reihenfolge) bei der somatischen Rekombination der leichten und der schweren Kette des B-Zellrezeptors (BCR) zusammengefügt?
- leichte Kette: die Gensegmente V und J werden zusammengefügt
- schwere Kette: erst das D- und J-Segment, dann das V- und DJ- Segment
Wie wird die Lücke zwischen J-Segment und dem Gensegment für die C-(konstante)Region geschlossen?
- erst Transkription des Gens -->mRNA
- dann Splicing --> Intron zwischen Segmenten wird entfernt
Warum gibt es an den Genloci der Immunoglobulin-Gene viele nichtfunktionelle Segmente, und wie bezeichnet man diese?
- die einzelnen Segmente sind jeweils mehrfach vorhanden
- Selektionsdruck aus jedes einzelne Segment gering
- daher: Mutation --> Verlust der Funktionalität ohne Konsequenz
- entstandene infunktionelle Segmente: Pseudogene
Welche Möglichkeiten zum Wechsel zwischen den unterschiedlichen Isotypen gibt es?
- Wechsel zwischen IgM und IgD: alternatives Splicing der mRNA
- andere Isotypen: Rearrangement /Rekombintion der DNA
Welche konservierten nichtkodierenden Sequenzen sind im Rearrangement der DNA bei der Entstehung der V-Region beteiligt? Was ist ihre Aufgabe?
- Recombination signal sequences (RSS): Heptamer und Nonamer
- Spacer: 12 bzw. 23 bp lang (1 bzw. 2 Helixdrehungen)
- Legen die Position der Rekombination und die Reihenfolge der verwendeten Genelemente fest
Was versteht man unter der 12/23 Regel?
Steuerung der Rekombination:
RSS mit 12-bp-Spacer wird nur mit RSS mit 23-bp-Spacer verbunden
Wie unterscheiden sich coding joint und signal joint?
- signal joint:
- präzise Verbindung der Heptamere, kodiert nicht für Ig-Kette (extrachromosomaler DNA-Ring)
- coding joint:
- keine präzise Verbindung (zusätzliche Variabilität), kodiert für Ig-Kette
Aus welchen Komponenten besteht der Rekombinase-Komplex und wo bzw. wann werden sie exprimiert?
- RAG-1, RAG-2:
- Lymphozytenspezifisch, während Rekombinationsprozess
- DNA-Ligase, Proteinkinase (Ku,PKc), (Exo)Nuklease (Artemis), TdT:
- ubiquitär exprimiert (DNA-Reparaturenzyme)
Wie entstehen die unterschiedlichen Arten von Diversität des B-Zell-Rezeptors (BCR) während und nach dem/des Rekombinationsvorgangs?
- kombinatorische Diversität:
- verschiedene Versionen für jeden Segmenttyp
- Kombination unterschiedlicher schwerer und leichter Ketten
- Verbindungsdiversität:
- Nukleotidaddition oder -subtraktion während Verbindung der Segmente bei Rekombination
- somatische Hypermutation:
- Entstehung von Punktmutationen in der V-Region der rearrangierten Gene für L- und H-Kette
- führt zu höherer Affinität = Affinitätsreifung
Wo finden welche Schritte der B-Zell-Entwicklung statt?
- Knochenmark:
- Rearrangement der Immunoglobulin-Gene
- Selektion der Selbst-Antigen-erkennenden Zellen
- periphere lymphatische Organe:
- Aktivierung der B-Zellen
- Knochenmark, lymphoide Organe:
- Differenzierung zu Plasma- bzw. Memory-Zellen
Wann findet primäre bzw. sekundäre Diversifizierung statt? Welche Prozesse sind daran jeweils beteiligt?
- primäre Diversifizierung:
- während Rekombinationsvorgang (kombinatorische Diversität, Verbindungsdiversität)
- sekundäre Diversifizierung:
- nach Rekombinationsvorgang (somatische Hypermutation, Genkonversion, Klassenswitch zwischen Isotypen)
Wie läuft die Affinitätsreifung des B-Zell-Rezeptors (BCR) ab?
- Entstehung von Punktmutationen in der V-Region der rearrangierten Gene = somatische Hypermutation
- besser bindende Mutanten werden bevorzugt stimuliert (z.B. durch T-Zellen) und proliferieren stärker
- Wiederholung des Zyklus Mutation-Selektion möglich
Welche Typunterschiede zwischen Antikörpern gibt es?
- Isotyp: verschiedene Gensegmente für C-Region (IgM, IgG etc.)
- Allotyp: verschidene Allele des gleichen Gens für C-Region (genetischer Polymorphismus)
- Idiotyp: verschieden arrangierte VL- und VH- Region
Welche Antikörper-Isotypen (Antikörper-Klassen) gibt es?
- IgM
- IgD
- IgG
- IgA
- IgE
Welche Antikörper Isotypen können Multimere bilden? Mit wievielen Untereineiten?
- IgM: Pentamere = 5 Untereinheiten
- IgA: Dimere = 2 Untereinheiten (aber auch als Monomer!)
Welcher Antikörper-Isotyp findet sich mit der höchsten Konzentration im Blut? Wo findet man diesen Isotyp noch bzw. was kann nur dieser Isotyp?
- IgG
- auch in Extrazellulärflüssgkeit und Fruchtwasser; einziger Plazenta-gängiger Antikörper
Wie unterscheidet sich der Wechsel zwischen den Isotypen des BCR von der V(D)J-Rekombination?
- immer produktiv, d.h. keine unbrauchbaren Produkte
- andere Rekombinationssequenzen und -enzyme
- findet erst NACH Antigenstimulation statt
- von außen gesteuert, ncht zufällig stattfindend
An welchen Orten findet welcher Teil der T-Zell-DIfferenzierung statt?
- Knochenmark:
- T-Vorläuferzellen
- Thymus:
- Rezeptorgenrearragement
- Selektion positiv (körpereigene MHC-Moleküle) und negativ (körpereigene Antigene)
- periphere lymphatische Organe:
- Aktivierung nach Antigenkontakt
- Infektionsort:
- Stimulation anderer Zellen bzw. Abtöten infizierter Zellen
Welcher Mechanismus der Variabiitätsentstehung ist beim BCR, aber nicht beim TCR zu beobachten?
somatische Hypermutation (=Affinitätsreifung)
