Immunologie
Immunologie
Immunologie
Wie ist der Verlauf des immunologischen Gedächtnis bezüglich Produktion unterschiedlicher AK-Klassen bei wiederholter Exposition mit dem Antigen?
Somatische Hypermutation
Das Einfügen von Mutationen in die Antikörpergene einer reifenden B-Zelle bezeichnet. Mit Hilfe des Enzyms Activation Induced Cytidine Deaminase (AID oder auch AICDA) entstehen zufällige Veränderungen der DNA, was in einigen Fällen zu erhöhter Affinität der Antikörper zu ihrem Antigen führt. Durch Selektion werden diejenigen Zellen ausgewählt, welche am besten das Antigen binden und es somit am effektivsten bekämpfen können. Die übrigen Zellen gehen zugrunde. Dieser Prozess, welcher in den Keimzentren der sekundären lymphatischen Organe (Milz, Lymphknoten) stattfindet, ermöglicht es dem Organismus, eine Vielzahl von verschiedenen Antikörpern zu produzieren, und sich somit an die sich im Zuge einer Immunevasion verändernden Pathogene anzupassen sowie die Affinität der Antikörper zum Antigen zu erhöhen.
Überempfindlichkeitsreaktionen
• syn. Hypersensitivitätsreaktionen
• definiert als überschießende Immunantworten auf nicht-infektiöse Antigene (exogen oder endogen), die individuell abläuft und körpereigenes Gewebe schädigt
• Unterscheidung in Überempfindlichkeitsreaktionen
o Typ I-III (Antikörper-vermittelte Reaktion) und
o Typ IV (T-Zell-vermittelte Reaktion)
Überempfindlichkeitsreaktion Typ I
• "Soforttyp" = Allergie
• Immunantwort auf ein harmloses, nicht pathogenes Fremdantigen (exogen o. endogen)
• gekennzeichnet durch die (überschießende) Produktion von IgE-Antikörpern
• IgE-Antikörper spielen eigentlich eine wichtige Rolle bei der Abwehr extrazellulärer Parasiten z.B. Würmer
• von TH2-Aktivierung geprägte Immunanwort (IL 4 & IL13 unterstützen Reaktion)
• Produktionsort von IgE-Antikörpern ist vor allem das Oberflächenepithel der Atemwege und der Submucosa des Darms
• beinhaltet die Aktivierung und Effektorfunktion von Mastzellen
• Ablauf:
o Phase: Sensibilisierung: Allergien treten NIE bei Erstkontakt auf! => erst durch Immunreaktion
o Phase: Sofortreaktion: nach Erstkontakt
o Phase: Spätreaktion
o Phase: Folgereaktionen z.B. Gewebeschädigung
Allergen
nicht infektiöses Antigen, das IgE-Antwort generiert
Helminthen ( Würmer): Welche Wirkung haben sie auf den Körper, wie reagiert das Immunsystem?
• Helminthen produzieren gewebeschädigende Proteasen
• Helminthen verursachen starke von TH2-geprägte Immunabwehr
Was ist das Hauptallergen im Kot der Hausstaubmilbe? Wirkmechanismus
Protease Der p 1 => Spaltet das Occludin in den Endothelien, was wiederum die Tight Junctions auflöst => dendritische Zellen nehmen Der p 1 auf, APC => TH2-Prägung => Der p 1 spezifische IgE binden an Mastzellen, und Der p 1 bindet an diesen IgE => Mastzellen Degranulieren
Überempfindlichkeitsreaktion Typ 1: Sofortreaktion
Überempfindlichkeitsreaktion Typ 1: Was ist an der Sätreaktion beteiligt?
Prostaglandine, Chemokine, Leukotriene, Zytokine (IL-5, IL-13 u.a.)
Überempfindlichkeitsreaktion Typ 1: Folgereaktionen
Wie manifestieren sich Überempfindlichkeitsreaktionen vom Typ I klinisch?
• Allergische Rhinitis, Sinusitis, "Heuschnupfen"
o vermehrte Schleimproduktion, Endzündung der oberen Atemwege
• Lebensmittelallergie
o erhöhte Peristaltik des Darms auf Grund von Kontraktionen der Darmmuskulatur
• Arzneimittel-Allergie
o z.B. Penicillin => sind Haptene => nur kovalent an Makromoleküle gebunden für das Immunsystem erkennbar
• Bronchialasthma (allergisches Asthma)
o Kontraktion der glatten Muskulatur der Atemwege, Schleimproduktion,
Entzündung und Gewebeschädigung durch allergische Spätreaktion
• Anaphylaxie
o ausgelöst durch Bienengift, Arzneimittel, Nahrungsbestandteile; Abfall
des Blutdrucks durch ausgeprägte Vasodilatation und
Flüssigkeitsverlust, Obstruktion der Atemwege durch Ödeme in der
Luftröhre
Therapie des allergischen Asthmas
• symptomatisch:
o inhalative Glucocorticoide
o inhalative "2-Sympathomimetika => erweitern Bronchien
• kausal:
o Desensibilisierung => wiederholte Exposition mit kleinen Mengen => IgE zu IgG Switch => keine Mastzellreaktion mehr
o Omalizumab (Xolair®) => bindet an lösliche IgE-Antikörper => sinkt um 80-90%
Überempfindlichkeitsreaktionen Typ II Übersicht, klinische Beispiele
• ausgelöst durch Bindung von IgG an Zelloberflächen
• beinhaltet die Aktivierung von Komplement und Opsonierung durch C3b
• führt zu CDC und ADCC
• führt zu Gewebeschädigungen durch Exozytose (Phagozyten)
• kann zu Hämolytischer Anämie oder Thrombozytopenie führen
• kann auch durch Haptene vermittelt werden (z.B. Penicillin)
• Beispiele
o Transfusionskomplikationen (Reaktionen gegen Blutgruppen-Antigene)
o Glomerulonephritis (Reaktion gegen glomeruläre Basalmembran)
o Reaktion auf Penicillin
Überempfindlichkeitsreaktionen Typ III Übersicht, klinische Beispiele
• ausgelöst durch Bindung von IgG an lösliche Antigene
• Ablagerung von Antigen-IgG-Komplexen in Gefäßwänden oder Geweben
• dort Phagozytose und Aktivierung einer Entzündung
• Aktivierung des Komplementsystems
• Beispiele
o lokal:
- in den Glomeruli der Nieren ( Glomerulonephritis)
- in der Synovialmembran in den Gelenken ( rheumatoide Arthritis)
- in den Kapillaren der Haut ( Arthus-Reaktion=> Allergietest beim HNO Arzt)
o systemisch:
- Serumkrankheit => Reaktion auf Fremdserum => Antigen-AK-Komplexe
- ADAs(anti-drug antibodies) => gegen Proteinwirkstoffe => führt zu Überempfindlichkeitsreaktion => Schüttelfrost, Zytokin-Ausschüttung etc.
Was versteht man unter ADAs?
Anti-drug-antibodies => gegen Proteinwirkstoffe => führt zu Überempfindlichkeitsreaktion => Schüttelfrost, Zytokin-Ausschüttung etc.
Überempfindlichkeitsreaktionen Typ IV Übersicht, klinische Beispiele
• ausgelöst durch Aktivierung von TH1-Zellen
• "Hypersensibilität vom verzögerten Typ"
• Ablauf wie Immunreaktion auf Pathogene
• Erstkontakt führt zu Sensibilisierung (Bildung von T-Gedächtniszellen)
• Zweitkontakt führt zu Auslösereaktion => zelluläre Reaktion => länger als in wenigen Minuten
• Beispiele
o Tuberkulin-Reaktion: Tuberkulose Test => Hauttest mit Tuberkulin, einem Präparat, das aus flüssigen Mykobakterien-Kulturen filtriert wird. Tuberkulin ruft beim Einbringen in die Haut eine Reaktion mit sensibilisierten T-Lymphozyten hervor, die bei Kontakt mit Tuberkulose-Erregern gebildet werden
o Granulomatose
o Kontakt-Dermatitis
o Morbus Crohn
o chronisches Asthma
Was wird für die Gedächtniszellbildung unbedingt benötigt?
eine T-Zell-Proliferation!
Was versteht man unter "molecular mimicry"
Bekämpfung von Virusinfektion mit körperähnlichen Strukturen verläuft erfolgreich, aber aufgrund der Ähnlichkeit werden danach vermutlich körpereigene Strukturen bekämpft
Antizytokin
Stoffe, die Zytokinwirkung hemmen
Sind B-Zellen kultivierbar?
Nein, nicht für längere Zeit
Pharmazeutische Biologie
Forschung und Lehre mit Arzneistoffen biogenen Ursprungs, die aus den verschiedensten Organismen bzw. deren Zellen gewonnen werden, beispielsweise aus Pflanzen, aus Mikroorganismen, Menschen und Tieren
chemische Verbindungen, die von lebenden Organismen gebildet wurden und die in bestimmten Dosierungen als Reinsubstanzen oder in Substanzgemischen am menschlichen/ tierischen Körper angewendet werden um Krankheiten zu verhindern/ zu lindern/zu heilen
biogene Materialien, die natürliche Gemische von therapeutisch nutzbaren und/oder sensorisch als angenehm empfundenen Wirksubstanzen enthalten
Immunsystem
ein Abwehrsystem gegen körperfremde Stoffe => Oberflächenreaktion mit Pathogenen
ist eine Reaktion auf Fremdsubstanzen unabhängig davon, welche physiologischen oder pathophysiologischen Konsequenzen daraus resultieren
Fähigkeit von Mikroorganismen und Viren, das Immunsystem zu unterlaufen
Resistenz
Widerstandsfähigkeit des menschlichen Körpers gegen Krankheitserreger => Pathogen kann Zelle nicht infizieren
Substanzen, die dazu führen, dass Antikörper generiert werden
Oberflächen, die von Antikörpern "erkannt" werden, ein Antigen kann mehrere Epitope haben
Immunsystem kann "Selbst"- von "Fremd"-Antigenen unterscheiden und Reaktionen gegen Selbst-Antigene aktiv vermeiden
- Haut (wichtigstes), - Flimmerhaare, - Schleimhäute
- Säure im Magensaft, - Lysozym in Tränenflüssigkeit und Speichel
Enzym, dass Bakterienwand aufbricht => platzt auf
Immunsystem besteht aus:
- angeborenes (unspezifische) Immunsystem
- adaptives (spezifische) Immunsystem
Woraus bestehen sowohl das angeborene als auch das adaptive Immunsystem?
aus einer
-humoralen Komponente(im Blut aufhaltend) und einer
-zellulären Komponente (Die Zellen des Immunsystems)
Was sind Zytokine
Signalmoleküle => kleine Proteine, die von verschiedenen Zellen des Körpers produziert werden
und zur Kommunikation zwischen Immunzellen dienen; die wirken durch
Bindung an spezifische Zytokin-Rezeptoren
Zusammenhang besteht sowohl zeitlich als auch funktionell -> spez. Immunsystem von unspez. abhängig
aus einer großen Menge an abgestorbenen Granulozyten
Welche Zellen gehören zum unspez. Immunsystem? (zelluläre Komponente)
Makrophagen, Granulozyten, natürliche Killerzellen, dendritische Zelle
Komplement, Zytokine
-
- 1 / 180
-
Flashcards
neutropenisches Fieber
(febrile Neutropenie): Neutrophilen-Wert unter 500/!l
und Fieber über 38,5°C
lebensgefährlich!
Was zählt zu den primär lymphatischen Organen?
o Knochenmark
o Thymus
Was zählt zu den sekundär lymphatischen Organen?
o Milz
o Lymphknoten
o Tonsillen (Mandeln)
o Mukosa-assoziiertes lymphatisches Gewebe
o andere lymphoepitheliale Gewebe
Thymus Lokalisation Körper
Was ist die wichtigste Funktion des Thymus?
Reifung der T-Zellen => aktive Eliminierung der T-Zellen, die den eigenen Körper als fremd erkennen => der übrigbleibende Rest ist fremderkennend
Lymphknoten-Eigenschaften, wieviele besitzt der Mensch, was passiert mit ihnen im entzündeten Zustand
• der Mensch besitzt 500-1000 Lymphknoten
• bis zu bohnengroß
• im entzündeten Zustand werden sie größer und härter, daher tastbar
• typischerweise mehrere afferente (zugehende) Lymphgänge, aber nur ein
abgehender Lymphgang (dort wo auch Blutgefäße den Lymphknoten
verlassen)
Was versteht man unter einem Lymphfollikel?
Ansammlungen von Lymphozyten in einem Maschenwerk aus
Reticulumzellen
Was versteht man unter einem Keimzentrum im Kontext der Lymphknoten?
Ort der Einwanderung neuer Lymphozyten
Was versteht man unter einem Reaktionszentrum im Kontext der Lymphknoten?
Ort der Antikörperbildung
Wieviel Prozent der Lymphozyten halten sich in den Lymphatischen Organen auf im physiologischen Zustand?
99%
Milz Lokalisation, Aufbau, Besonderheit
• im linken oberen Bauchraum entlang der 9. bis 11. Rippe
• beweglich aufgehängt, also gut verschiebbar
• normalerweise etwa faustgroß, dann aber mächtig anschwellen
• von einer Kapsel umgebenes, weiches, rotes Gewebe (Rote Pulpa),
• durchsetzt mit kleinen, weißen Milzknötchen (Weiße Pulpa)
• eine Besonderheit besteht darin, dass das Blut aus den Kapillaren direkt in das
Milzreticulum austreten kann, dieses bildet also einen "Blutschwamm" (rote
Pulpa)
• durch diesen einmaligen offenen Kreislauf kann eine verletzte Milz in der Regel
nicht gerettet werden, sondern muss ganz entfernt werden (akute Gefahr der
tödlichen Verblutung in der Bauchhöhle)
Was ist das größte und wichtigste Immunorgan?
das MALT, also Mukosa-Assoziierte lymphatische Gewebe im Gastrointestinal-, Respirations- und Urogenitaltrakt
Wo im MALT sind Komponenten des Immunsystems lokalisiert?
in den Peyer Plaques
Wie läuft die Phagozytose ab?
Mikroorganismus/Partikel wird zunächst an den Phagozyt gebunden, daraufhin bildet der Phagozyt Pseudopodien drumherum, und nimmt es in ein Vesikel auf (Phagosom), daraufhin werden ROS ausgeschüttet (oxidative Burst) um es abzutöten und zusätzlich dazu verschmilzt das Phagosom mit dem Lysosom zum Phagolysosom, woraufhin der Mikroorganismus vollständig durch lysosomale Enzyme abgebaut wird. Daraufhin werden die mikrobiellen Abbauprodukte freigesetzt
Chronische Granulomatose
schwere Erbkrankheit, bei der NADPH-Oxidase defekt ist, welches normalerweise die ROS generiert => immer wiederkehrende bakterielle Infektionen, sterben meist irgendwann an diesen opportunistischen Infektionen weil Antibiotika nicht ausreichen
NADPH-Oxidase Funktionsweise
Autokrine Wirkung
auf die produzierende Zelle selbst
Parakrine Wirkung
auf benachbarte Zellen
endokrine Wirkung
auf entfernte Zellen (systemisch)
Interleukine Definition, Unterteilung in Familie, die wichtigsten Aufzählen
Oberbegriff für Zytokine, die von Leukozyten gebildet werden und auf
Leukozyten wirken; strukturell in drei Familien eingeteilt:
o Hämatopoetin-Familie
o TNF-Familie
o Chemokin-Familie
IL-1, IL-6 und IL-8
Chemokine
Zytokine mit chemotaktischer Wirkung (auf Leukozyten)
Interferone, Bezeichnung der Untergruppen
- Zytokine mit speziellen antiviralen Eigenschaften => Unterbrechen Virusreplikation => die virusinfizierte, körpereigene Zelle selbst signalisiert durch Interferone seine Infiziertheit
- haben immunmodulierende Eigenschaften
- alpha, beta, gamma
- Jedes Interferon hat einen eigenen Rezeptor
Mechanismus Interferone bei Bekämpfung viraler Infektionen
JAK-STAT Signalweg
JAK phosphorylieren sich erst gegenseitig (Transphosphorylierung), dann phosphorylieren sie die Tyrosinreste der Rezeptorketten. Diese phosphorylierten Tyrosinmotive sind Bindungsstellen für die SH2-Domänen
zytoplasmatischer STAT-Proteine. Sobald diese nahe der aktivierten JAKs, werden auch ihre Tyrosinsignalmotive phosphoryliert.Nun dimerisieren die STAT-Faktoren, indem sie mit ihren SH2-Domänen jeweils an einen Phosphotyrosinrest des gegenüberliegenden STAT-Faktors binden. Im Gegensatz zuSTAT-Monomeren translozieren die Dimere in den Zellkern und binden dort an die DNA
Makrophagenaktivierung durch Lipopolysaccharide von Bakterien Reihenfolge
NF\(\kappa\)B-Aktivierung über TNFα oder LPS/LP
Zusammenfassung:
TNFα bindet an trimeren TNFα-Rezeptor, daraufhin erfolgt eine Kaskade mit Proteinkinasen, die sich gegenseitig phosphorylieren, zuletzt phosphoryliert IKK dann IκB, welches im Grundzustand NFκB inhibiert. Daraufhin wird IκB proteolysiert und NFκB ist frei, welches daraufhin in den Zellkern dringen kann um proinflammatorische Gene zu aktivieren.
ähnlich bei LPS/LPB Komplex: dieser bindet an CD14, welcher dann mit dem Toll like Receptor (TLR) ein Komplex bildet, daraufhin folgen Phosphorylierungen und dann zuletzt auch das Freisetzen von NFκB durch IκB
Glucocorticoid-Wirkung: Inaktivierung von NFκB
1. GC bindet an seinen im Cytoplasma befindlichen GC Rezeptor + HSP, trifft auf weiteren GC-GC-Rezeptor+HSP Komplex, woraufhin eine Dimerisierung erfolgt und das Hitzeschockprotein (HSP) abdissoziiert. Das GC-Rezeptor-Komplex-Dimer wandert daraufhin in den Zellkern und bindet an die Bindungsstelle des NFκB und inaktiviert dieses und kann auch an GC eigene antiinflammatorische Gene binden
Was versteht man unter Extravasation?
Auswanderung von Lymphozyten aus dem Blutstrom in das Gewebe
Extravasation: Selektinbindung
Selektinbindung der Lektine ist nur schwach und dient der Verlangsamung der migrationsbereiten Leukozyten vor der Adhäsion
Was versteht man unter ICAM?
intracellular adhesion molecules
binden Leukozyten-Integrine stark an Endothelmembran, um eine Migration zu ermöglichen
Was versteht man unter VCAM?
vascular cell adhesion molecules
Extravasation: ICAM
durch Selektinbindung verlangsamte Leukozyten binden mittels Integrinen an ICAMs, die auf der Endotheloberfläche sind (=> starke Bindung) daraufhin migrieren sie interzellulär chemotaktisch in das entzündete Gewebe
Merkmale einer lokalen Entzündung
Erweiterung der Gefäße bewirkt Reduktion der Fließgeschwindigkeit des Blutes (Rötung)
• erhöhte Durchlässigkeit des Kapillarendothels führt zu einem Einstrom von Flüssigkeit und Proteinen in das umgebende Gewebe (Schwellung)
• Endothelzellen exprimieren verstärkt Adhäsionsmoleküle, die es Lymphozyten erlauben, sich anzuheften und aus dem Blutstrom in das benachbarte Gewebe auszuwandern (Extravasation)
• lokale Wärmebildung => um die bakterielle Replikation zu erniedrigen
• lokale Mediatoren werden freigesetzt (Chemotaxis, Schmerz)
Akute Phase Reaktion
Welche spezifischen Pathogen-assoziierter Muster erkennt das angeborene Immunsystem mit welchen Rezeptoren? Und inwiefern unterscheidet das sich beim adaptiven Immunsystem?
• Mannose-reiche Oligosaccharide (Mannose-Rezeptor)
• Polysaccharide (Glucan-Rezeptor, Scavenger-Rezeptor)
• Lipopolysaccharide (LPS-Rezeptor, CD14)
• Oberflächen gram-positiver und gram-negativer Bakterien (Toll-ähnliche Rezeptoren, TLR2, TLR4)
• durch Antikörper (FC!-Rezeptoren)
• durch C3b (C3b-Rezeptor)
Das adaptive Immunsystem erkennt nicht nur einige pathogen-assoziierte Muster, sondern auch beliebige fremde Antigene
B-Zellen und Antikörper erkennen diese direkt und T-Zell-Rezeptoren indirekt
Was ist der Grund dafür, dass Transplantate oft abgestoßen werden?
Jeder Mensch hat unterschiedlcihe MHC => Kompatibilität nicht (ausreichend) gewährleistet
Wofür steht MHC?
major histocompatibility complex
wofür steht TZR?
T-Zell-Rezeptor
Wo sind MHC I aufzufinden?
auf allen Körperzellen (auch Immunzellen)
Aufgaben von MHC I
• tragen Peptide aus dem Cytosol einer Zelle (also z.B. von Viren) => Antigenpräsentation
• Abbau cytosolischer Proteine durch das Proteasom
• ständige Kontrolle von "Selbst" durch Präsentation eigener zellulärer Proteine
• Peptide werden aktiv in das Endoplasmatische Retikulum transportiert, wo MHC I zusammengebaut wird
• beladenes MHC I wird über der sekretorischen Weg (Golgi) an die Zelloberfläche transportiert
• Präsentation von beladenen MHC I-Komplexen an CD8+-T-Zellen
• Konsequenz: Lyse der betroffenen Körperzellen
