Immunology 1

Immunology 1
„The physician of the future will be
an immunisator“
Textbook: Immunobiology “Janeway”
Structure and components of the
immune system, Janeway Chapter 1-2
„The birth of Immunology“
(TPFZ/K11 in the lobby for two more weeks)
Oliver Pabst
Pocken
Variola-Virus
1796
Tollwut
Tollwut-Virus
1885
Typhus
Bakterien
1896
Diphtherie
Bakterien
1923
Keuchhusten
PertussisBakterien
1926
Tuberkulose
Bakterien
1927
Tetanus
Bakterien
1927
Gelbfieber
GelbfieberVirus
1935
Grippe
Influenza-Viren
1936
Kinderlähmung
Polio-Viren
1955/
1960
Mumps
Mumps-Virus
1967
Masern
Masern-Virus
1968
Röteln
Viren
1969
FSME
FSME-Virus
1973
erster Großversuch bereits 1714
passive Immunisierung ab 1890
unsicher, seit 1998 nicht mehr empfohlen
breite Anwendung in DDR ab 1960,
BRD ab 1962, IPV seit 1998
1
1st Semester
Time: Mondays, 16:30 - 18:00 hrs
Location: Lecture Hall B, Building J2
Immunology I
Structure and components of the immune
system (Janeway Chapter 1+2)
10/12/2009
Seminar
Pabst
10/19/2009
Speaker's Welcome Lecture: 13:30 - 14:30 hrs (Building K11/TPFZ, Level S0, Room 1420)
HBRS Opening: 15:00 - 17:00 hrs (Building J6, Level S0, Lecture Hall R)
10/26/2009
Seminar
Immunology II
Prinz
Lymphocyte antigen receptors; Antigen
Presentation
(Janeway Chapter 3 - 5)
11/2/2009
Seminar
Immunology III
Krueger
T cell mediated immunity
(Janeway Chapter 8)
11/9/2009
Seminar
Immunology IV
Worbs
Humoral Immune response
(Janeway Chapter 9)
11/16/2009
Seminar
Immunology V
Sparwasser
Allergy and Autoimmmunity
(Janeway Chapter 12 + 13)
Immunology 1
Textbook: Immunobiology “Janeway”
Structure and components of the immune system, Janeway Chapter 1-2
bringing order to the immune system
1) Sorting cells
2) Innate versus adaptive immunity
3) Organization of the immune system
5th/ 2001
6th/ 2005
7th/ 2008
4) Initiation of immune responses
2
pluripotent stem cell
lymphoid
progenitor
myeloid progenitor
pluripotent stem cell
lymphoid
progenitor
myeloid progenitor
classical model
nyeloid based model
myeloid and erythroid cells
lymphocytes
(B und T cells)
3
Trends in Immunology, 2009 Vol.30 No.5
classical model
bringing order to the immune system
1) Sorting cells
2) Innate versus adaptive immunity
3) organization of the immune system
4) Initiation of immune responses
Innate
essential for life
adaptive
nice to have
4
Pathogene können über diverse Wege in den
Körper gelangen
Pathogene können über diverse Wege in den
Körper gelangen
Figure 2-4 part 1 of 2
Innate
adaptive
essential for life
nice to have
ready to go
needs some more time
aus: Martin, F et al. (2001), Curr.
Opin. Immunol.,13: 195-201
5
Eosinophil
Neutrophil
Lymphocyte
Monocyte
Basophil
Innate
adaptive
essential for life
nice to have
ready to go
needs some more time
cells loaded with effectors
(phagocytes)
no basal effector function
(lymphocytes)
6
Innate
humoral
functions
adaptive
essential for life
nice to have
ready to go
needs some more time
cells loaded with effector
(phagocytes)
no basal effector function
(lymphocytes)
recognition of PAMPs
specific antigen receptors
cellular
functions
anti-microbials
phagocytes
MBL
Innate immune system
innate like
complement
lymphocytes
interferons
adaptive immune system
effector
antibodies
lymphocytes
anti-microbial peptides
Nature Reviews in Immunology, 2008 Vol.8
7
Klassischer Weg: Initiiert durch C1
Klassischer Weg: Generierung von C3-Konvertase
(=C4bC2b)
Spaltung des C5
Leitet die späte Kaskade ein.
In C5-Spaltung konvergieren die
3 Wege der Komplementkaskade.
Überblick:
Komplementkaskade,
die wichtigsten
Komponenten und
Aktivitäten
Der fertige „membrane-attack“-Komplex erzeugt
ein Loch in der Zellmembran
8
Immunological Reviews, 2009, Vol. 230:9-21
humoral
functions
cellular
functions
anti-microbials
phagocytes
MBL
Innate immune system
innate like
complement
lymphocytes
interferons
adaptive immune system
effector
antibodies
lymphocytes
bringing order to the immune system
1) Sorting cells
2) Innate versus adaptive immunity
3) organization of the immune system
4) Initiation of immune responses
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thymus
lymph node
lymph vessels
bone marrow
spleen
Effektorzellen; Lösliche Mediatoren I: Antibakterielle
Substanzen, die von Phagozyten nach mikrobiellem
Stimulus sezerniert werden
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„Respiratory burst“ = explosionsartige Zunahme des
oxidativen Stoffwechsels in Makrophagen und Neutrophilen
Effektorzellen; Lösliche Mediatoren II: Wichtige Zytokine,
die von Makrophagen sezerniert werden
Septische Granulomatose: Wegen einer defekten NADPH-Oxidase können keine Sauerstoffradikale
und –radikalverbindungen gebildet werden => von Phagozyten aufgenommene Bakterien und Pilze werden
nicht abgetötet, uU im ganzen Organismus disseminiert (Sepsis); besonders schwere Infektionsverläufe.
Zytokine lassen sich
in wenige
Untergruppen
einteilen, die
strukturell identische
Merkmale aufweisen.
Dies gilt auch für die
Zytokinrezeptoren
Wichtige, von Makrophagen sezernierte Zytokine
Chemotactic migration of effector lymphocytes
during recruitment into inflamed tissue
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Phagozyten adhärieren an Gefäßendothel mittels Integrinen
Neutrophile verlassen den Blutkreislauf und wandern zu
Infektionsherden
LAD (Leukozyten-Adhäsions-Defizienz): Klassische Form betrifft Integrin β2-Expression; nicht auf
Zellopberfläche, weswegen LFA-1 und CR3 nicht exprimiert sind => mangelhafte Leukozytenadhäsion =>
Sehr suszeptibel für bakterielle Infektionen und Defekte in der Wundheilung.
http://www.orpha.net/data/patho/GB/uk-LeucocyteAdhesionDeficiency.pdf
Innate
vs.
adaptive
Dendritische Zellen starten eine adaptive Immunantwort
unreife dendritische Zellen
halten sich in peripheren
Geweben auf
dendritische Zellen
wandern über afferente
Lymphgefäße zu regionalen
Lymphknoten
reife dendritische Zelle im
inneren Cortexbereich
Lymphatischer
Antigen-spezifischer
Lymphozyt
Follikel
Makropinsom
Reife
dendritische
Zelle
regionaler
Lymphknoten
naiver Lymphozyt
innerer
Cortexbereich
Mark
12
humoral
functions
cellular
functions
Innate immune system
Dendritic cells
adaptive immune system
Clonal selection
Beseitigung von potenziell selbstreaktiven unreifen
Lymphocyten durch klonale Selektion
körpereigene Antigene
körpereigene Antigene
Gesamtpopulation an reifen, naiven Lymphocyten
fremdes Antigen
Proliferation und Differenzierung aktivierter spezifischer
Lymphocyten lässt Klone von Effektorzellen entstehen
Effektorzellen vernichten Antigene
LagPhase
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