Immunologie: Aufgabe des Immunsystems:
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Immunologie: • Lehre von Struktur und Funktion des Immunsystems Aufgabe des Immunsystems: • harmlos von gefährlich und fremd von eigen zu unterschieden • mit dem Ziel: • fremd und gefährlich zu bekämpfen • eigen oder harmlos zu schonen Die Ausrottung der Pocken durch die Schutzimpfungen • Komponenten und Aufbau des Immunsystems Anzahl der Länder mit einem oder mehreren Fällen pro Monat • Erkennungs und Effektormechanismen des Immunsystems • Lymphozytenentwicklung Pocken offiziell ausgerottet Komponenten des Immunsystems Bestandteile angeborene Immunität erworbene Immunität Physikalische und chemische Barrieren Haut, mukosale Epithelien, anti-mikrobielle Substanzen Lymphozyten in Epithelien, sezernierte Antikörper auf epithelialen Oberflächen Blut-Proteine Komplement Antikörper Zellen Phagozyten (Makrophagen, Granulozyten), „Natürliche Killer“Zellen Lymphozyten • Entstehung und Verlauf adaptiver Immunantoworten Komponenten des Immunsystems angeborene Immunität erworbene Immunität 1 Komponenten des Immunsystems Komponenten des Immunsystems angeborene Immunität erworbene Immunität Eigenschaften angeborene Immunität erworbene Immunität Spezifität Für Strukturen, welche typisch für Gruppen von Erregern sind Für einzelne mikrobielle und nicht-mikrobielle Antigene Diversität beschränkt sehr hoch Gedächtnis nein ja keine Reaktivität zu ja Eigen-Antigen ja pluripotente hämatopoetische Stammzelle Alle zellulären Bestandteile des Blutes entstehen aus hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark Knochenmark Knochenmark gemeinsame lymphatische Vorläuferzelle pluripotente hämatopoetische Stammzelle Granulozyten-/ MakrophagenVorläuferzelle gemeinsame myeloide Vorläuferzelle Megakaryozyten-/ ErthrocytenVorläuferzelle Megakaryozyt Erythroblast Blutplättchen Erythrozyt Knochenmark Blut gemeinsame lymphatische Vorläuferzelle Granulozyten-/ MakrophagenVorläuferzelle gemeinsame myeloide Vorläuferzelle Megakaryozyten-/ ErthrocytenVorläuferzelle Granulocyten (oder polymorphkernige Leukocyten) Megakaryozyt Erythroblast neutrophile Zelle B-Zelle unbekannte Vorläuferzelle Stammzellen im Knochenmark Zelle Makrophage Granulocyten (oder polymorphkernige Leukocyten) neutrophile Zelle eosinophile Zelle Blutplättchen unbekannte Vorläuferzelle Effektorzellen Monozyt Monozyt unreife dendritische Zelle aktivierte Funktion Phagozytose und Aktivierung bakterizider Funktionen Antigenpräsentation basophile Zelle T-Zelle basophile Zelle Myeloide Zellen bei der angeborenen und bei der erworbenen Immunität Blut B-Zelle eosinophile Zelle T-Zelle Erythrozyt dendritische Zelle unreife dendritische Zelle Lymphknoten Gewebe Aufnahme von Antigenen in peripheren Bereichen Antigenpräsentation in den Lymphknoten neutrophile Zelle Plasma zelle aktivierte T-Zelle Mastzelle Makrophage unreife dendritische Zelle reife dendritische Zelle Phagozytose und Aktivierung bakterizider Funktionen 2 Myeloide Zellen bei der angeborenen und bei der erworbenen Immunität aktivierte Funktion Zelle eosinophile Zelle Myeloide Zellen bei der angeborenen und bei der erworbenen Immunität aktivierte Funktion Zelle eosinophile Zelle Abtötung antikörperbehafteter Parasiten basophile Zelle Abtötung antikörperbehafteter Parasiten basophile Zelle unbekannt Mastzelle Freisetzung von Granula, die Histamin und andere aktive Substanzen enthalten Lymphocyten sind vor allem kleine und inaktive Zellen unbekannt Mastzelle Freisetzung von Granula, die Histamin und andere aktive Substanzen enthalten Die Verteilung der lymphatischen Gewebe im Körper Rachenmandel (Polyopen) Gaumenmandeln rechte subklavikuläre Vene Linke klavikuläre Vene Thymus Lymphknoten Herz Niere Milz Ductus thoracicus Peyersche Platten im Dünndarm Blinddarm Lymphgefäße Dickdarm Knochenmark Aufbau eines Lymphknotens Lymphknoten • Approx. 1012 αβTCR lymphoctes in humans sekundärer lymphatischer Follikel (mit Keimzentrum) afferentes lymphatisches Gefäß primärer lymphatischer Follikel (vorwiegend B-Zellen) Markstränge (Makrophagen und Plasmazellen) Marksinus Arterie paracorticale Bereiche (vorwiegend T-Zellen) Vene efferentes lymphatisches Gefäß much ! • However only approx. 6000 of them are specific for a given epitope, such as influenza virus HA not that much • Influenza-infected individual: shedding of several million virus particles gealtertes Keimzentrum nothing ! Keimzentrum Randsinus 3 Eine bakterielle Infektion löst eine Entzündungsreaktion aus zirkulierende Lymphozyten treffen auf Antigen in den sekundären lymphatischen Organen Bakterien regen Makrophagen zur Freisetzung von Cytokinen und Chemokinen an Gefäßerweiterung und eine erhöhte Durchlässigkeit der Gefäßwand verursachen Rötung, Erwärmung und Schwellung Entzündungszellen dringen in das Gewebe ein und setzen Entzündungsmediatoren frei, die Schmerzen verursachen neutrophile Zelle Cytokine Protein Flüssigkeit Chemokine Dendritische Zellen starten eine adaptive Immunantwort unreife dendritische Zellen halten sich in peripheren Geweben auf dendritische Zellen wandern über afferente Lymphgefäße zu regionalen Lymphknoten Beseitigung von potenziell selbstreaktiven unreifen Die klonale Selektion Lymphocyten durch klonale Selektion körpereigene Antigene reife dendritische Zelle im inneren Cortexbereich körpereigene Antigene Gesamtpopulation an reifen, naiven Lymphocyten Lymphatischer Antigen-spezifischer Lymphozyt fremdes Antigen Follikel Makropinsom Proliferation und Differenzierung aktivierter spezifischer Lymphocyten lässt Klone von Effektorzellen entstehen Reife dendritische Zelle regionaler Lymphknoten naiver Lymphozyt innerer Cortexbereich Effektorzellen vernichten Antigene Mark Der Verlauf einer typischen Antikörperantwort Primärantwort Antikörper (μg ml-1 Serum) Sekundärantwort LagPhase Reaktion auf Antigen A Reaktion auf Antigen B Antigen A Anti gene A +B Tage 4
