Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin 8
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Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) 1 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin 8 – Doppelstunden DAS IMMUNSYSTEM GRUNDLAGEN der IMMUNOLOGIE EINFÜHRUNG GRUNDLAGEN und BAUELEMENTE des IMMUNSYSTEMS B-ZELLEN B-ZELLEN und ANTIKÖRPER T-ZELLEN T-ZELLEN, ANTIGENPRÄSENTATION und MHC EFFEKTORFUNKTIONEN ZELLULÄRE AKTIVIERUNG und EFFEKTORMOLEKÜLE IMMUNREGULATION IMMUNANTWORT, REGULATION und IMMUNTOLERANZ INFEKTABWEHR INFEKTIONSABWEHR und IMPFUNG DEFEKT/ÜBERREAKTION IMMUNDEFEKTE und ÜBERREAKTIONEN GEWEBEREAKTIONEN AUTOIMMUNITÄT; TRANSPLANTATION, TUMOR ________________________________________________________________ GRUNDLAGEN UND BAUELEMENTE Einführung Grundlagen der Immunologie Zellen des Immunsystems Organe des Immunsystems Häufige Bezeichnungen B-ZELLEN UND ANTIKÖRPER Antigen Antikörper Antigenrezeptor der B-Zellen Antikörpervielfalt Entwicklung der B-Zellen Monoklonale Antikörper T-ZELLEN, ANTIGENPRÄSENTATION und MHC MHC-Restriktion bei T-Zell-Immunreaktionen Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex (MHC) Intrazelluläre Antigenprozessierung Antigenpräsentation für T-Zellen Antigenrezeptor der T-Zellen Entwicklung der T-Zellen ZELLULÄRE AKTIVIERUNG und EFFEKTORMOLEKÜLE Stimulation von T-Zellen Stimulation von B-Zellen Emmrich 2007 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) 2 Zelluläre Rezeptorsysteme Zytokine und ihre Rezeptoren Das Komplementsystem IMMUNANTWORT, REGULATION und IMMUNTOLERANZ Antigenkontakt Phasen der Immunantwort Immuntoleranz Regulation der Immunantwort Immunsystem in Jugend und Alter INFEKTABWEHR und IMPFUNG Erreger Milieu-Barrieren Angeborene Immunität Escape-Strategien der Erreger Impfungen Impfstoffentwicklung IMMUNDEFEKTE und ÜBERREAKTIONEN Angeborene Immundefekte Erworbene Immundefekte Überreaktion Typ I : Sofort durch IgE Überreaktion Typ I : Zytotoxische Antikörper Überreaktion Typ I : Immunkomplexe Überreaktion Typ I : Zelluläre DTH Grundlagen der Immundiagnostik AUTOIMMUNITÄT, TRANSPLANTATION, TUMOR Grundlagen der Autoimmunität Spezielle Autoimmunität Transplantationsimmunologie Tumorimmunologie ________________________________________________________________ V1 : GRUNDLAGEN und BAUELEMENTE Einführung Entdeckung des Immunsystems Thukidides´s Beobachtung Jenner´s Erfolg mit Vakzinierung Ehrlich´s Antikörperexperiment Das „Nervensystem“ der Abwehr Grundlagen der Immunologie Emmrich 2007 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) 3 Immunität und Immunisierung (aktiv/passiv) Die Begriffe Antigen und Antikörper Leistungen des Immunsystems – Spezifität und Gedächtnis Angeborene und erworbene Immunität Bauelemente des Immunsystems Funktionsstörungen : Defekte und Überreaktionen Evolution des Immunsystems Zellen des Immunsystems Stammzellen und Hämatopoese Lymphozyten Mononukleäre Phagozyten (MPS) Granulozyten und Mastzellen Dendritische Zellen Organe des Immunsystems Primäre und sekundäre lymphatische Organe Übersicht zum lymphatischen Gewebe Zellreifung und Zellwanderung Lymphknoten Mucosa-assoziiertes lymphatisches Gewebe (MALT) Häufige Bezeichnungen Abkürzungen für wichtige Moleküle Cluster of Differentiation (CD) Wichtige CD-Moleküle ___________________________________________________________________________ V2 : B-ZELLEN und ANTIKÖRPER Antigen Antigene Determinanten Sequenz- oder Konformations-Epitope Antikörper Struktur der Immunglobuline Domänen Fragmente Differente H- und L-Ketten Isotyp, Allotyp, Idiotyp Antigenerkennung durch den variablen (V) Teil Hypervariable Regionen complementarity determining regions (CDRs) Antigen-induzierte Konformationsänderung Funktionen des konstanten (C) Teils Aufbau der fünf Ig-Klassen Sekretorisches IgA Übersicht der Ig-Funktionen Tabellarische Übersicht mit Subklassen Antigenrezeptor der B-Zellen Emmrich 2007 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) Beobachtung des B-Zellrezeptors Aufbau des B-Zellrezeptors Antikörpervielfalt Rezeptor/Antikörper-Repertoire Genumlagerung erzeugt Diversität Entdeckung Beispiel einer L-Kette Beispiel einer H-Kette Rekombinationsmechanismus Diversität durch weitere Mechanismen Junktionale Diversität P- und N-Nucleotide Somatische Hypermutation Übersicht Berechnungen Entwicklung der B-Zellen Differenzierungsstufen Allele Exklusion Selektion gegen Autoreaktivität Übergang zur Antigen-abhängigen Reifung Monoklonale Antikörper Herstellung Anwendungen __________________________________________________________________________ V3 : T-ZELLEN, ANTIGENPRÄSENTATION und MHC MHC-Restriktion bei T-Zell-Immunreaktionen Erklärendes Beispiel Darstellung des Prinzips Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex (MHC) Genomische Organisation Alleler Polymorphismus MHC I und II Moleküle Struktur Distale Domänen Bindung von Peptiden Bindungsgruben Peptidmotive Vergleich MHC I/II Intrazelluläre Antigenprozessierung Zelluläre Transportvesikel Peptidtransport endogener Antigene Degradation und Transport exogener Antigene Übersicht zur Prozessierung Emmrich 2007 4 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) 5 Antigenrezeptor der T-Zellen Aufbau des T-Zellrezeptors Struktur Genomische Organisation Rezeptorvielfalt Genumlagerung Berechnung Antigenpräsentation für T-Zellen MHC-restringierte Antigenerkennung Prinzip Bindungszonen Peptide und Nicht-Peptid-Antigene MHC und Korezeptoren CD4/CD8 Peptid/MHC und TCR-Interaktion Antigen-präsentierende Zellen (APC) APC-Zelltypen Zelltypische MHC-Expression Entwicklung der T-Zellen Differenzierung im Thymus Thymus als Ausbildungsstätte Immunkompetente TCR+ Zellen Zwei wichtige Fragen Der Thymus als „T-Zell-Sieb“ Positive und negative Selektion Wahrscheinlicher Ablauf Abschließende Betrachtung ___________________________________________________________________________ V4 : ZELLULÄRE AKTIVIERUNG und EFFEKTORMOLEKÜLE Aktivierung von T-Zellen Triggerung Korezeptoren CD4 und CD8 Akzessorische Moleküle Kopplung an intrazelluläre Signalwege Zwei-Signal-Modell Prinzip der Stimulation Prinzip der Anergie-Induktion Deaktivierung Klonale Anergie Apoptose und Nekrose Mechanismus der Apoptose Polyklonale Aktivatoren Superantigene Steuerung durch APC Aktivierung von B-Zellen T-B-Kooperation (TD) Experimentelle Beobachtung Mechanismus T-unabhängige (TI) Stimulation Emmrich 2007 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) Zelluläre Rezeptorsysteme Übersicht zu Rezeptorfamilien Adhäsionsmoleküle Strukturen Funktion bei Endotheltransmigration Fc-Rezeptoren und Komplementrezeptoren Funktionen Strukturen Antikörper-abhängige zelluläre Zytotoxizität (ADCC) C-Typ Lektine Toll-like Rezeptoren (TLR) Zytokine Grundlagen Funktionen und Begriffe Einteilung in Familien Ausgewählte Th-Zell-Zytokine Th1-Zytokine IL-2, IFNγ Th2-Zytokine IL-4, IL-5 Monokine IL-1, IL-6, TNFα Kolonie-stimulierende Faktoren (CSFs) Zytokinrezeptoren Rezeptorfamilien Strukturprinzipien Komplement Grundlagen und Funktionen Klassische Aktivierung C1q-Aktivierung Gesamtschema C1q bis C3b Alternative Aktivierung Ablagerung bis C3b Terminale Porenbildung Spaltprodukte Rezeptoren Inhibitoren Funktionen ______________________________________________________________ V5 : IMMUNANTWORT, IMMUNREGULATION und IMMUNTOLERANZ Antigenkontakt Antigen-unabhängige Zellreifung Klonale Selektion durch Antigen Phasen der Immunantwort Afferente Phase Antigenaufnahme durch DC Metamorphose der DC Migration der DC in Lymphknoten Extravasation der T-Zellen und Meeting mit DC Emmrich 2007 6 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) 7 Induktionsphase Antigenspezifische Th-Zellen Antigenspezifische Tc-Zellen Antigenspezifische B-Zellen Differenzierung- und Vermehrung Th-B-Interaktion im Lymphknoten Klassenumschaltung (switch) Affinitätsreifung / Somatische Hypermutation Efferente Phase B-Effektorzellen und Plasmazellen Th1-Effektorzellen - Makrophagenaktivierung Th2-Effektorzellen – B-Zellaktivierung Tc- Effektorzellen - Zytolyse Immuntoleranz Definition Zentrale Toleranz Periphere Toleranz B- und T-Zelltoleranz Regulation der Immunantwort Regulationsebenen Primär- und Sekundärantwort Immunologisches Gedächtnis Rückkopplungsphänomene Regulatorische T-Zellen Neuro-endokrine Regelkreise Immunsystem in Jugend und Alter Frühkindliche Antikörperspiegel Immunschwäche im Alter ___________________________________________________________________________ V6 : INFEKTABWEHR und IMPFUNG Erreger Größenvergleich und Gefahren Prinzipien der Abwehr Milieu-Barrieren Übersicht Angeborene Immunität Übersicht Epithelbarrieren Molekulare Barrieren Nicht-induzierte Effektoren Induzierbare Effektoren : Zytokine Phagozyten NK-Zellen Entzündung Mechanismus Sepsis Emmrich 2007 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) 8 Escape-Strategien von Erregern Antigene Variation Verbergen vor dem Immunsystem Prinzipien Beispiel : Leishmanien Schwächung des Immunsystems Prinzipien Dysregulation Impfungen Aktive und passive Immunisierung Regeln Empfehlungen Impfstoffentwicklung Anforderungen an einen Impfstoff Lebendimpfstoffe Totimpfstoffe Peptide Gentechnisch erzeugte Impfstoffe DNA-Impfstoffe ________________________________________________________________ V7 : IMMUNDEFEKTE und ÜBERREAKTIONEN Klassifikation der Immundefekte Definition des Begriffes Einteilung der Immundefekte Angeborene Immundefekte Kombinierte Immundefekte SCID Häufige Formen ID mit Antikörpermangel Kongenitale Agammaglobulinämien Kongenitale Dysgammaglobulinämien Selektiver IgM-Mangel Selektive IgG-Subklassendefekte CVID ID mit T-Zelldefekt Andere gut definierte Ids Ataxia telangiectasia Wiscott-Aldrich DiGeorge-Syndrom ID mit lymphoproliferativer Erkrankung ALPS ID assoziiert mit anderer Erkrankung Komplementdefekte PNH Quincke Ödem ID der Granulozyten und Makrophagen Septische Granulomatose Chediak-Higashi-Syndrom Adhärenz-Protein-Defekt Emmrich 2007 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) 9 Erworbene Immundefekte Erworbene unspezifische Immundefekte Immundefekt als Begleiterkrankung Iatrogen/Extern induzierter Immundefekt Erworbene spezifische Immundefekte Defekte der angeborenen Immunitat Defekte der adaptiven Immunität Iatrogen durch spezifische Immuntherapeutika Klassifikation der Überreaktionen Überreaktion Typ I : Soforttyp durch IgE Überreaktion Typ II : Zytotoxische Antikörper Überreaktion Typ III : Immunkomplexe Überreaktion Typ IV : Zelluläre DTH Grundlagen der Immundiagnostik - Das Immunsystem als Werkzeug Messung von löslichen Antigenen und Antikörpern Immunpräzipitation Enzym-Immuno-Assay (EIA) Messung von Phagozytenfunktionen Chemotaxis und Phagozytosekapazität Messung von Lymphozytenfunktionen Proliferation (LTT) Zytotoxizität ELISPOT-Test Nachweis von zellulären Antigenen Direkte und indirekte Immunfluoreszenz Durchflußzytometrie Expositionstests Hauttest Diagnosestrategie bei Verdacht auf Immundefekt Anamnese (Frage und Überlegung) Diagnostik und Hauptsymptome ___________________________________________________________________________ V8 : AUTOIMMUNITÄT, TRANSPLANTATION, TUMOR Grundlagen der Autoimmunität Definition und Bedeutung Auto-Antikörper und autoreaktive Lymphozyten Kontrolle der Autoimmunität Mechanismen Übersicht Beispiel für übersteigerte Effektorfunktion Klassifizierung Prädisponierende Faktoren Übersicht Spezielle Autoimmunität Klinische Bilder HLA-Assoziation Ausgewählte Autoantigene Organspezifität Autoantikörper (Hauptsache) Emmrich 2007 Hauptvorlesung Immunologie im 6.Semester Humanmedizin (Neue Approbationsordnung) 10 Schadenspotenziale Beispiel : Myasthenia gravis Ausgewählte Krankheiten Autoreaktive Zellen (Hauptursache) Schadenspotenziale Beispiel : Multiple Sklerose Ausgewählte Krankheiten Transplantationsimmunologie Grundlagen Klinische Bedeutung Organspende Terminologie Transplantat –Rejektion Allogene Hauttransplantation Antigenkontakt Alloantigenerkennung Gewebeschädigung Verlaufsformen der allogenen Rejektion Gewebetypisierung Gewebeformel HLA-matching und Transplantatüberleben Graft-versus-Host (GvH) Reaktion Behandlung der Rejektion Prinzipien Xenotransplantation Der Fetus als Allotransplantat Schutzmechanismen Tumorimmunologie Immunüberwachung (surveillance) Beobachtungen Tumor-Associated Antigens (TAA) Voraussetzung für Tc-Zellen Effektormechanismen Escape-Strategien des Tumors Immuntherapeutische Ansätze __________________________________________________________________________ Emmrich 2007
