Zytokin-Spektrum und Effektor-Funktionen von Th1 und Th2 Helferzell-Subpopulationen Zytokine (1) • Das selbe Zytokin kann von mehr als einem Zelltyp produziert werden • Das selbe Zytokin kann mehr als eine Funktion haben • Sie können auf die produzierende Zelle selbst wirken: autokrin oder auf einen anderen Zelltyp: parakrin • Üblicherweise wirken sie kurzfristig und auf kurze Distanz Botenstoffe im Immunsystem (Nomenklatur) • Zytokine – Proteine, die das Verhalten anderer Zellen beeinflussen • Lymphokine – Zytokine, die von Lymphozyten produziert werden. Bekannt als • Interleukine – Durchnummeriert: IL-1 bis (heute) IL-25 • Chemokine - kleine Zytokine • Interferone – Zytokine, die die Resistenz von Zellen gegen Virusinfektionen vermitteln • Zytotoxine – werden von zytotoxischen T-Zellen produziert Zytokine (2) • Zytokine wirken über einen membranständigen Rezeptor mit einen zytoplasmatischen Anteil • Die Interaktion löst eine Serie von Reaktionen aus, die i.a. zu einer Veränderung der Genexpression in der Zelle führen Die wichtigsten Zytokine im Überblick Verknüpfung zwischen Theorie und Praxis (Klinik) • Immundefekte: welche Krankheiten häufen sich, wenn welcher Teil des Immunsytems ausfällt? • Autoimmunität: zu welchen Krankheitserschienungen kommt es, wenn der Mechanismus der Fremd-Selbst-Erkennung bei welchem Teil des Immunsystems fehlerhaft ist? • Überempfindlichkeit/Allergie: welche Mechanismen führen zu welchen Allergien? • Transplantation: auf was muss man aus immunologischen Gründen bei einer Transplantation achten? • Tumorimmunologie: hat Krebs etwas mit Immunologie zu tun? Definitionen: Immundefekt Thymus Ausfall eines Gens bzw. von Komponenten des Immunsystems Allergie Abweichende Immunantwort bzw. Überempfindlichkeitsreaktionen gegen Fremdproteine Milbe Autoimmunität Reaktionen des Immunsystems gegen körpereigene Gewebe Rheuma Verdacht auf Immundefekt Haupt-Symptome: - Wiederkehrende Infekte - ungewöhnliche Erreger - Infektionsdauer Messbare Störungen sind dann zu erwarten, wenn jährlich ≥ 3 Infekt-Episoden mit jeweils ≥ 4 Wochen Dauer Ungewöhnliche Erreger geben Hinweise auf den Bereich des Immundefekts T-Lymphozyten: B-Lymphozyten: Pneumocystis carinii Candida albicans Mykobakterien (atypische Mykobakt.) z.B. IgG2-Mangel Hämophilus influenzae Meningokokken Streptococcus pneum. Komplementsystem: Neisserien (Gonorrhoe, Meningitis) bakterielle Infekte des oberen Respir.-Traktes Zwei Beispiele für schwere kombinierte Immundefekte (SCID) - X-chromosomales SCID Gendefekt auf dem X-Chromosom. In der Regel erkranken Jungen, da das Y-Chromosom den Defekt nicht kompensiert. Mädchen hingegen wegen des meist gesunden väterlichen XChromosoms nicht - DiGeorge Syndrom Ursache: verschiedene Gen-Deletionen auf Chrom. 22, daher z.T. recht unterschiedliche Krankheitsbilder. Hauptsächlicher Mechanismus: fehlender Thymus Beispiele für T-Zell- vermittelte Autoimmunerkrankungen Syndrom Insulin-abhängiger Diabetes Mellitus Autoantigen Konsequenz ß-Zell-Antigen (Pankreas) Zerstörung von ß-Zellen Rheumatoide Arthritis Antigen der Synovialflüssigkeit Gelenkentzündung- und (unbekannt) Zerstörung Experimentelle autoimmune Encephalopathie (EAE), Multiple Sklerose Myelin-Basic Protein (MBP), Invasion von CD4+ T-Zellen Proteolipid-Protein in das Gehirn, Paralyse Krankheiten, die durch Antikörper gegen zelluläre Rezeptoren verursacht werden Syndrom Antigen Folgen Basedow-Krankheit TSH-Rezeptor Hyperthyreose Myasthenia Gravis Acetylcholin-Rezeptor progressives Schwächesyndrom insulinresistender Diabetes Hypoglykämie perniziöse Anämie Insulinrezeptor (Antagonist) Hyperglykämie, Ketoazidose Insulinrezeptor (Agonist) Hypoglykämie „Intrinsic Factor“ Vitamin B-12 Mangel Immunkomplex- Erkrankungen Syndrom Systemischer Lupus erythematodes Autoantigen Konsequenz DNA, Histone, Ribosomen, snRNP, scRNP Glomerulonephritis, Vaskulitis, Arthritis Einteilung der Überemfindlichkeit • Sofortreaktion – IgE Antikörper Heuschnupfen • (Reaktion innerhalb 2-30 Minuten) • Spätreaktion – IgM, IgG, Komplement(Reaktion innerhalb 2-8 Stunden) Farmerlunge • Verzögerte Reaktion (DTH) – T-Zellen • (Reaktion innerhalb 24-72 hours) Kontaktallergie Allergie – Soforttyp • • • • Heuschnupfen Asthma Allergie gegen Insektenstich Extremfall: Anaphylaktischer Schock Sensibilisierung und Auslösung Primärkontakt Sekundärkontakt T-Zell Aktivierung Allergen IgE Allergen Zytokine B Zell Differenzierung Mediatoren Anaphylaktischer Schock • Blutgefässe dilatieren abrupt und werden durchlässig. Es folgt ein lebensbedrohender Abfall des Blutdrucks – Insektenstiche und -bisse sind eine häufige Ursache Transplantationsimmunologie • Immunreaktion gegen körperfremde MHC-Moleküle --> vor der Transplantation werden Spender und Empfänger MHC(HLA)-typisiert, um eine möglichst grosse Übereinstimmung zu erreichen • Abstossungsreaktionen: – hyperakut: durch präformierte Antikörper (SEHR schnell), Test auf Antikörper: Kreuzprobe – akut: durch infiltrierende T-Zellen, schnell (Tage) – chronisch: manchmal erst nach Jahren, Mechanismus unbekannt Hyperakute Abstoßung nach Transplantation hyperakut (durch präformierte Antikörper) anti-HLA AK, anti-AB0 AK nach Bluttransfusionen, Schwangerschaften, vorheriger Abstoßung Kennzeichen: schnelle Infiltration polymorphkerniger Granulozyten extensive Nekrose der glomerulären Kapillaren Zerstörung des interstitiellen Gewebes Beispiel: Niere (24-48h) Tumoren werden häufig von T-Zellen infiltriert CD4-positive Zellen Tumor CD8-positive Zellen Tumor Behandlung eines kutanen T-Zell-Lymphoms mit einem toxischen Antikörper vor Behandlung nach Behandlung mit einem Antikörper gegen den Tumor gekoppelt an einen Giftstoff