(Microsoft PowerPoint - Blut3 [Kompatibilit\341si m\363d])

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Leukozyten - Abwehrreaktion
Abwehrmaßnahmen dienen der Erkennung, Elimination und Zerstörung von
eingedrungenen Pathogenen und der Elimination entarteter oder zerstörter
körpereigener Zellen.
Leukozytenzahl: 6000 - 8000/µl
Differentialblutbild
Neutrophile Granulozyten 60-80 %
Eosinophile Granulozyten 1-5 %
Basophile Granulozyten 0-1%
Lymphozyten 20-30 %
Monozyten 2-6 %
Entwicklung und Differenzierung der Blutzellen
Pluripotente Stammzelle:
Selbstvermehrung
Differenzierung
Hämatopoietische
Wachstumsfaktoren:
IL: Interleukine
SCF: Stammzellfaktor
CSF: kolonienstim. Fakt.
Epo: Erythropoietin
TPO: Thrombopoietin
Androgene
Schilddrüsenhormone
Wachstumshormon
?
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Granulozyten (gesamt)
50 %
zirkulieren im Blut
50 %
im Interstitium
30 %
im Knochenmark
20 %
im peripheren
Blut
50 %
haften am Endothel
Neutrophile Granulozyten
9-12 µm
feine zytoplasmatische Granula (enthalten Enzyme)
polymorphkernige Zellen
Phagozytose
Durch die vermehrte Ausschwemmung junger stabkerniger Neutrophiler verschiebt sich die
Häufigkeitsverteilung von jungen Stabkernigen und älteren Segmentkernigen zugunsten der stabkernigen
neutrophilen Granulozyten - man spricht von einer Linksverschiebung der Häufigkeitsverteilung.
Basophile Granulozyten
8-11 µm
Die groben Granula färben sich mit basischen Farbstoffen tief
blauschwarz an.
Sezernieren Heparin, Histamin, Proteasen
Allergie
+ Mastzellen
Eosinophile Granulozyten
10-15 µm
Enthalten große Granula, die sich mit dem sauren Farbstoff Eosin rot anfärben
Amöboid beweglich (Phagocytose)
Allergische Reaktionen, Wurmerkrankung (Neurotoxin, Major Basic Protein)
Lymphozyten
7-10 µm
Sie spielen eine zentrale Rolle bei den spezifischen
Abwehrfunktionen des Organismus (T- und B-Lymphozyten)
CD = cluster of differentiation
Plasmazelle
Monozyten
12-20 µm
feine Granula
Wandern in die Gewebe aus und wandeln sich dort in Makrophagen
Phagozytose, Antigenpresentation
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Das mononukleäre Phagozytensystem
(Reticulo-endotheliales System = RES)
Gehirn
Mikroglia
Lunge
Alveolarmakrophagen
Milz
Monozyten
im Blut
Leber
Kupffer-Zellen
Niere
Lymphknoten
Vorläufer
im Knochenmark
Gelenke
Synoviale Zellen
Physiologische Barrieren
(Äußere Abwehr)
Tränen
Schleimschicht
Flimmerepithel
Talgdrüsen
Saures pH
Peristaltik des Darmtrakts
„eigene” Bakterien
Haut
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Abwehrfunktion des Blutes (Innere Abwehr)
1. Angeborene unspezifische Abwehrmechanismen (angeborene Immunität)
2. Erworbene spezifische Abwehrmechanismen (erworbene Immunität)
Antigene – Stoffe, die fähig sind, im Organismus eine angepasste
Immunreaktion auszulösen.
Epitope (Antigen-Determinante)
AntigenDeterminante
Haptene
Antikörper (Immunglobuline)
Antigen
beide:
1. Humorale Komponenten
2. Zelluläre Komponenten
Für einen effizienten Schutz gegen Krankheitserreger müssen alle Komponenten
der Abwehr zusammenarbeiten.
1. Unspezifische humorale Abwehr
KOMPLEMENTSYSTEM
20 Glykoproteine im Plasma (β-Globuline)
-Proteasen
-Strukturproteine
„Klassischer” Weg - Antigen/Antikörper Komplex
„Alternativer” Weg - Stoffe von Bakterien, Viren
„Lektin-Weg” - Mannose auf Pathogenoberfläche
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MBL
IgM/IgG
Mannose-bindende Lektin
(Akute-Phase-Proteine
in der Leber)
spontan aktiv
wird bei einer Infektion zuerst aktiviert
LYSOZYM
Enzym (Muraminidase) im Körpersekreten zerstört Bakterienwand
AKUTE-PHASE-PROTEINE
Systemische Reaktion (Entzündung, Tumor) erhöht die Konzentration
bestimmter Proteine im Blutplasma (Synthesesteigerung in der Leber).
C-reaktives Protein (präzipitiert C-Polysaccharide von Pneumokokken)
Komplementkomponenten
Mannose-bindende Lektin
Gerinnungsfaktoren (Prothrombin, Fibrinogen)
Transportproteine
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INTERFERONE
(gegen intrazelluläre Mikroorganismen)
α - Interferon: Leukozyten
β - Interferon: Fibroblasten
- Deren Expression wird in der Wirtszelle durch intrazelluläre Mikroorganismen induziert. Sie
werden sezerniert, binden an Interferonrezeptoren der Nachbarzellen und versetzen diese
dadurch in einen „antiviralen Zustand”.
- Hemmen die zelluläre Proteinsynthese und Wachstum
- Aktivieren NK-Zellen
Interferone hemmen auch das Wachstum körpereigener Zellen.
Bakterielle Superinfektion
(γ - Interferon: CD4+-TH1-Lymphozyten
Immunmodulatorische Wirkung)
2. Unspezifische zelluläre Abwehr
NATÜRLICHE KILLERZELLEN
NK-Lymphozyten
NK-Zellen sind Lymphozyten, die keinen antigenspezifischen Rezeptor
exprimieren.
NK-Zellen dienen der Bekämpfung infizierter Zellen, die entweder
Naturgemäß kaum MHC-Moleküle exprimieren (Erythrozyten und
Nervenzellen) oder von Viren befallen sind, die die Präsentation von MHC
unterdrücken. Sie binden an ihre Zielzelle und attackieren sie mit dem Inhalt
ihrer Vesikel (Perforin, Serinproteasen).
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PHAGOZYTOSE - Musterspezifität!
Pathogen-associated molecular
pattern (PAMP)
Moleküle, die charakteristisch für ein
breites Spektrum an Mikroorganismen
sind : Zuckermolekülen
Komponenten der Zellwand
Lipopolysaccharide
Peptide
Nukleinsäuren
auch Danger-associated molecular
pattern (DAMP)
PAMPs werden durch PatternRecognition Receptor (PRR) erkannt.
(mustererkennende Rezeptoren)
Sekretion der Zytokine
IL-12
IL-4
TH1
„Aktivierung” der Makrophagen
TH2
Proliferation der B-Lymphozyten
OPSONISIERUNG
Komplement Komponente, Immunglobuline
Erhöht die Effektivität der Phagozytose
Toll-like Rezeptoren (TLR) gehören zu
den PRRs. Eine Aktivierung von TLRs
führt über eine intrazelluläre
Signaltransduktion zur Aktivierung einer
Immunabwehr.
Schritte der Phagozytose I.
1. Adhäsion
Selektin
Integrin
2. Diapedese
3. Migration
(Chemotaxis)
transiente Interaktion
1.
2.
3.
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Schritte der Phagozytose II.
4. Endozytose (Phagozytose, Pinozytose) PAMP, DAMP, Opsonisierung
5. Phagosom Bildung
6. Phagolysosom Bildung
7. Exozytose der Reste
4.
6.
5.
7.
Im Phagolysosom
Lysosomale Enzyme:
Proteasen
Peptidasen
Oxidasen
Desoxyribonukleasen
Lipasen
Reaktive Sauerstoffmetabolite (v.a. neutrophile Granulozyten):
Superoxidanionen (O2.-)
Wasserstoffperoxid (H2O2) - Katalyse durch Superoxiddismutase
Hydroxylradikale (OH.)
Hypochloridionen (OCl-) - Katalyse durch Myeloperoxidase
„respiratory burst”
Sie schädigen die Bakterienmembran und erleichtern so den Zugriff der
lysosomalen Enzyme
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Antigenpräsentation
Makrophagen – lokale Präsentation
B-Lymphozyten – lösliche Antigene, Toxine
Immunglobulinbildung
Dendritische Zellen (zB. Langerhans-Zellen in der Haut)
– Präsentation in den Lymphknoten
– aktiviert T-Lymphozyten
Histokompatibilitätsantigene
(MHC - Major Histocompatibility Complex,
MHC Proteine auch als HLA - Human Leukocyte Antigen)
MHC-Klasse I. Alle kernhaltige Zellen
MHC-Klasse II. Antigen presentierende Zellen
-Makrophagen
-B-Lymphozyten
- Dendritische Zellen
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Entwicklung und Differenzierung der Blutzellen
Pluripotente Stammzelle:
Selbstvermehrung
Differenzierung
Hämatopoietische
Wachstumsfaktoren:
IL: Interleukine
SCF: Stammzellfaktor
CSF: kolonienstim. Fakt.
Epo: Erythropoietin
TPO: Thrombopoietin
Androgene
Schilddrüsenhormone
Wachstumshormon
?
Primäre lymphatische Organe:
Knochenmark (B-Ly) Bursa Fabricii
Thymus (T-Ly)
Positive Selektion:
T-Zellrezeptoren werden nach dem Zufallsprinzip umgeordnet.
Sie erkennen körpereigene MHC-Moleküle ohne Antigenpeptid
als „eigen”.
Negative Selektion:
T-Zellen, die die Kombination von MHC-Protein plus
„Selbstpeptid” erkennen, werden durch Apoptose getötet.
Sekundäre lymphatische Organe:
Lymphknoten, Milz
schleimhautassoziiertes Lymphgewebe
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Spezifische Abwehrmechanismen
Die Zellen der adaptiven Immunabwehr sind in der Lage, spezifische Strukturen (Antigene) zu
erkennen und gezielt zelluläre Abwehrmechanismen und molekulare Antikörper zu bilden.
Nach der Infektion bleiben spezifische Antikörper und Gedächtniszellen erhalten, um bei erneutem
Kontakt mit dem Krankheitserreger binnen kurzer Zeit eine angemessene Abwehrreaktion zu
ermöglichen.
3. Spezifische humorale Abwehr
B-Lymphozyten - Plasmazellen
Klonale Selektion und Differenzierung
von B-Lymphozyten
Interaktion zwischen T-Helferzelle und der spezifischen BZelle stimuliert die B-Zell-Funktionen:
- Proliferation der spezifischen B-Zelle (Klonale Expansion)
- Differenzierung der Plasmazelle
- „Antikörperswitch” von IgM zu anderen Ig-Klassen
Immunglobuline (IgG, IgM, IgA, IgD, IgE) - Antikörper
Bestimmt die
Ig-Klassenzugehörigkeit
Grundstruktur eines Immunglobulinmoleküls (IgG)
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Funktionen der Immunglobuline:
IgG: 80% aller Immunglobuline im Plasma
aktiviert das Komplementsystem
Opsonisierung
Sie können die Plazentaschranke leicht passieren.
IgM: 7-10% der Immunglobuline
der größte Antikörper
tritt bei Erstimmunisierung zuerst auf
aktiviert das Komplementsystem
in monomerer Form bildet B-Zell-Rezeptoren
IgD: an B-Lymphozyten (Antigenerkennung).
IgA: IgA wird mit Speichel, Magen- und Darmsekreten ausgeschieden.
IgE: allergische Reaktionen.
Antikörpereffekte:
Inaktivierung (Toxine)
Immobilisierung (Bakterien)
Agglutination (polymere Antikörper IgM)
Opsonisierung
Zytotoxizität (von NK-Zellen)
Aktivierung des Komplementsystems
Primärantwort
Sekundärantwort
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4. Spezifische zelluläre Abwehr
T-Lymphozyten
T-Effektor und T-Gedächtniszellen
CD = cluster of differentiation
T-Effektor:
CD4 (T4) Zellen: T-Helferzellen
sekretieren Zytokine
- stimulieren Makrophagen: TH1durch freigesetztes Interferon γ
- stimulieren B-Zellen durch Interleukin-4 Abgabe: TH2 kann
„Klassenwechsel” der Immunglobuline auslösen
CD8 (T8) Zellen: Zytotoxische T-Zellen
erkennen und eliminieren körpereigene Zellen, die von Krankheitserregern
befallen oder zu Tumorzellen entartet sind – Perforine lysieren die Zielzellen
MHC
Klasse II
MHC
Klasse I
Histokompatibilitäts-Antigene:
MHC-Klasse I.
Alle kernhaltige Zellen
MHC-Klasse II.
Antigen presentierende Zellen
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T-Helferzellen
Kostimulation:
IL-12
Zytotoxische T-Zellen
Kostimulation:
IL-4
Perforine
TH1
IL-2, IFNγ
Stimulieren die Phagozyten
TH2
IL-4
Eliminieren körpereigene Zellen, die von
Krankheitserregern befallen oder zu Tumorzellen
entartet sind.
Proliferation der B-Lymphozyten
Klassenwechsel der Antikörper
Zytokine dienen der
Verständigung zwischen
den einzelnen Komponenten
des Immunsystems und
steuern die verschiedene
Immunreaktionen.
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Immunisierung:
Aktive Immunisierung: nach Gabe von Vakzinen (abgeschwächte,
abgetötete bzw. nicht vermehrungsfähige Krankheitserreger oder
inaktivierte Toxine).
Passive Immunisierung: Antikörper werden direkt verabreicht.
Immuntoleranz - Autoimmunität
AIDS (Acquired immune deficiency syndrome)
erworbene Immunschwächekrankheit
Blutgruppensysteme
Bis Anfang des 20. Jahrhunderts war eine Bluttransfusion ein lebensgefährliches
Lotteriespiel!
Karl Landsteiner
AB0 System
1930 Nobelpreis für Medizin
Alexander S. Wiener (1940)
Rhesussystem
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AB0-System
BlutgruppenVércsoport
Bezeichnung
(fenotípus)
(Phänotyp) ()
A (44%)
B (10%)
AB ( 4%)
0 (42%)
Agglutinogene
Agglutinogén
(an
den
Erythrozyten)
Genotyp
A0 oder AA
B0 oder BB
AB
00
Antigen „A”
A
B
A und B
0 (H)
Agglutinine
Agglutinin
(im
Plasma)
(IgM)
anti-B
anti-A
anti-A, anti-B
Antigen „B”
Polyvalente Antigene:
Blutgruppe A
Antigen „A” und „B”
Blutgruppe B
kein Antigen
- große Polymere (oft Zuckermoleküle), die
eng benachbart antigene Epitope aufweisen
- Produktion von Antikörper braucht keine
Kooperation mit TH-Zellen
- bleibt der Antikörperswitch aus
Blutgruppe AB
Blutgruppe 0
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Aufbau der blutgruppenbestimmenden Glykolipide
Antigene - Glykolipide
AB0-System
BlutgruppenVércsoport
Bezeichnung
(fenotípus)
(Phänotyp) ()
A (44%)
B (10%)
AB ( 4%)
0 (42%)
Agglutinogene
Agglutinogén
(an
den
Erythrozyten)
Genotyp
A0 oder AA
B0 oder BB
AB
00
Antigen „A”
A
B
A und B
0 (H)
Agglutinine
Agglutinin
(im
Plasma)
(IgM)
anti-B
anti-A
anti-A, anti-B
Antigen „B”
Polyvalente Antigene:
Blutgruppe A
Antigen „A” und „B”
Blutgruppe B
kein Antigen
- große Polymere (oft Zuckermoleküle), die
eng benachbart antigene Epitope aufweisen
- Produktion von Antikörper braucht keine
Kooperation mit TH-Zellen
- bleibt der Antikörperswitch aus
Blutgruppe AB
Blutgruppe 0
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Blutgruppenbestimmung
Rhesus (Rh) -System
Rh-Eigenschaften der Erythrozyten
C,D,E,c,d,e
Rh+
Rh-
85%
15%
D-Antigene
keine D-Antigene
keine Antikörper
keine Antikörper
Antigene - Proteine
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Anti-D-Prophylaxe
Durch die Gabe eines Anti-D-γ-Globulins unmittelbar nach der
Geburt (Fehlgeburt) werden die Rh+ Erythrozyten im
mütterlichen Blutkreislauf schnell zerstört, so daß der
immunologische Apparat der Mutter nicht zur Antikörperbildung
angeregt wird.
Vor der Bluttransfusion, nach der Bestimmung von AB0- und Rh-Eigenschaften des
Spenders und Empfängers:
Bei der Major-Reaktion („große Kreuzprobe“) werden von Serum getrennte
Erythrozyten des Spenders mit dem Blutserum des Empfängers vermischt.
Bei der Minor-Reaktion („kleine Kreuzprobe“) werden die Erythrozyten des
Empfängers mit dem Blutserum des Spenders vermischt. Diese Art der Kreuzprobe
wird heute kaum noch angewendet, da es sich bei Blutkonserven meist um
Erythrozyten-Konzentrate handelt.
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