Angeborene Immunität
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Angeborene Immunität Ruhr-Universität Bochum Christine Dovengerds, Kerstin Möller, Bianca Reschke, Eva Wrobel angeborene Immunantwort adaptive Immunantwort angeborene Immunabwehr adaptive Immunabwehr genetisch fixiert (angeboren) Entwicklung innerhalb der Lebenszeit (erworben) nicht gegen bestimmte Erreger gerichtet, sondern gegen generelle Merkmale der Pathogene (PAMPs) hochspezifisch nur gegen Erreger gerichtet, der Immunreaktion auslöst (Antigen) reagiert unmittelbar reagiert erst nach einigen Tagen (4-7) langsame evolutionäre Adaption Gedächtnisfunktion humoral: Proteasen, Komplement, Interferone humoral: Antikörper zellulär: Makrophagen, Granulozyten zellulär: Zerstörung eigener und fremder Zellen durch zytotoxische T-Zellen Bedeutung/Funktion der angeborenen Immunabwehr • entfernt die meisten Pathogene permanent und symptomfrei • • • • • Verhinderung des Eindringens von Pathogenen Detektion von Molekülen und Pathogenen Klassifizierung von Pathogengruppen Eliminierung von Pathogenen Begrenzung der Infektion bis adaptive Immunantwort greift • Instruktion des adaptiven Immunsystems Ablauf einer Infektion Komponenten der angeborenen Immunabwehr mechanische Barriere: (Haut, Schleimhaut) • Tight junctions • Luft- und Flüssigkeitsströme entlang der Epithelien • Schleimbewegung durch Cilien chemische Barriere: mikrobiologische Barriere: • Fettsäuren (Haut) • niedriger pH (Magen) • Enzyme (Lysozym, Pepsin) • antibakterielle Peptide (Defensine) • normale Mikroflora (Konkurrenz um Nährstoffe, antibakterielle Substanzen) Komponenten der angeborenen Immunabwehr zelluläre Abwehr: Leukozyten in Gewebe und Blut • Granulozyten • Makrophagen • dendritische Zellen • natürliche Killerzellen (NK) Granulozyten Neutrophile Granulozyten: • „Clearing“ bakterieller Infektionen durch Phagozytose (Eiter) Basophile Granulozyten: • Aktivierung der Entzündung durch Freisetzung inflammatorischer Substanzen (Histamin) Eosinophile Granulozyten: • Abtöten von Zellen z.B. Abwehr multizellulärer Parasiten Monozyt/Makrophage Monozyt Makrophage • Phagozytose und Antigenpräsentation dendritische Zellen • Antigenaufnahme und Präsentation • im Lymphgewebe und in der Peripherie • Instruktion des Immunsystems natürliche Killerzellen • 10 % der Lymphozyten im Blut sind natürliche Killerzellen (NK) • Funktion: • töten Zellen, die keine, fremde, nur wenige oder veränderte MHC IMoleküle tragen • Freisetzung lytischer Granula • 3 cytolytische Mechanismen: • sekretorische Lyse: Apoptose und Nekrose durch Granzyme und Perforin • nicht-sekretorische Lyse: Apoptose durch Ligation von ApoptoseRezeptoren • ADCC (antibody-dependent cellular cytotoxicity): Lyse von Antikörpermarkierten Zellen; Apoptose und Nekrose durch Granzyme und Perforin; NK tragen IgG-Rezeptor Phagozytose • Phagozyten tragen Rezeptoren für viele bakterielle Bestandteile z.B. LPS • Bindung von Pathogen-Bestandteilen löst Freisetzung von Botenstoffen aus • Aktivieren und Anlocken weiterer Player des Immunsystems Phagozytose •Phagozyten vernichten Pathogene durch Phagozytose: • Partikel werden in Phagosomen eingeschlossen • verschmelzen mit Lysosom zu Phagolysosom • Abtöten und Verdau • Phagozyten erzeugen bei Phagozytose toxische Produkte: Ansäuern toxische Stickoxide Enzyme toxische O2-Derivate antimikrobielle Peptide Kompetitoren PAMPs • angeborenes Immunsystem detektiert konservierte Moleküle der Pathogene (PAMPs) • PAMP = Pathogen Associated Molecular Pattern • Eigenschaften: • keine oder geringe Homologie zu eigenen Molekülen • essentielle Moleküle des Pathogens • evolutionär stark konservierte Strukturen Rezeptoren • evolutionär konserviertes System aus verschiedenartigen Rezeptoren (PRR) • PRR = Pattern Recognition Receptor • erkennen breites Spektrum an PAMPs • Lokalisation: • • • • Cytoplasma Zellmembran Endosomen Extrazellulärraum • Beispiel: Toll und Toll-like Rezeptoren Toll-like Rezeptoren Bakterielle PAMPs • PAMPs in bakteriellen Zellwänden gram-negative Bakterien: Porine Lipopolysaccharide Lipoproteine Peptidoglykane gram-positive Bakterien: Peptidoglykane Virale PAMPs • Problem: Organismus wenig komplex d.h. nur wenig Moleküle zur Auswahl • Lösung: Erkennung viraler Genome (DNA, ssRNA, dsRNA) • Erkennungsmerkmale für fremde Nukleinsäuren: • Lokalisation der Nukleinsäure • spezifische molekulare Eigenschaften Virale PAMPs • Strukturmerkmale fremder Nukleinsäuren: • unmethylierte repetitive CG DNA-Bereiche • doppelsträngige RNA • freie 5’-Triphosphatenden
