Asthma

Immunologische (Volks-)
Krankheiten
• Asthma
• Rheumatoid Arthritis
• Diabetes mellitus Typ 1
Struktur des Immunsystems
• Primäre Lymphoiden (Thymus, Knochenmark) – Bildung von
Lymphozyten
• Sekundäre Lymphoiden (Immunzellen der Milz, Lymphknoten,
Mandeln, Haut- und Schleimhaut) – Aktivierung von Lymphozyten
Angeborene Immunität
Erworbene/Adaptive Immunität
Nicht spezifische Antwort/Reaktion
Pathogen und Antigen-Spezifische
Antwort/Reaktion
Sofortige, maximale Antwort/Reaktion
Antwort/Reaktion tritt später als der
Angriff ein
Zellen- und Humorale-Komponente
Zellen- und Humorale-Komponente
Keine Memorie
Memorie entwickelt sich
In fast jeder Form vom Leben vorzufinden
Nur in einer Gruppe der Wirbeltiere:
Kiefermäuler
Aufgabe des Immunsystems
• Erkennen des Eigenen und Fremden
• Schutz gegen erregende Mikroorganismen(Bakterien,
Viren, Pilzen, Würme)
• Erkennen der organismuseigenen, veränderten Zellen,
Eliminierung der organismusfremden Zellen
Die Erkrankungen des
Immunsystems
Klassifizierung
• Teilnehmende(r) Komponent(e) des Immunsystems
• Unter- oder Überfunktion des Immunsystems
• Angeboren oder erworben.
• Immunmängel, allergische Zustände, autoimmune
Erkrankungen, maligne Erkrankungen des
Immunsystems
Hypersensible Reaktionen
Überempfindlichkeit bezieht sich auf übermäßige, unerwünschte Reaktionen, die durch das normale
Immunsystem produziert werden. Überempfindlichkeitsreaktionen können in vier Arten eingeteilt werden:
Typ I, Typ II, Typ III und Typ IV, basierend auf die Mechanismen und die Zeit der Reaktionen.
I. Typ - IgE-vermittelt, soforter Typ
– Fremd: Asthma, Heuschnupfen, andere Allergien
– Autoimmun: keine
II. Typ – (Ig-G, Ig-M) Antikörper vermittelt, zytotoxisch
– Fremd: hämolitische Erkrankungen der Neugeborenen (Thrombozytopenie)
– Autoimmun:
•
•
Zytotoxische Immunkrankheit: rheumatisches Fieber
Rezeptor/V. Typ: Graves Krankheit
III. Typ - Immunkomplex vermittelt
– Autoimmun: Rheumatoide Arthtitis : Entzündung von Gelenke,
Systemische Entzündung: Lupus erythematosus
IV. Typ – Zellenvermittelt, verzögertem Typ
– Fremd: Allergische Kontakt-Dermatitis, Parasiten
– Autoimmun: Diabetes mellitus Typ 1
Hypersensibilität oder Überempfindlichkeit:
- nachteilige Immunreaktionen, die Gewebeschäden hervorrufen
oder zu ernsthaften Erkrankungen führen können
Einteilung (nach Coombs und Gell):
Typ I
Typ II
Typ III
Typ IV
Allergie:
- früher: eine Krankheit, die durch eine Immunreaktion gegenüber
einem ansonsten, harmlosen Antigen ausgelöst wird
- jetzt: IgE-vermittelte Reaktionen gegen außere Antigene, oder
Hypersensibilitätsreaktion vom Typ I, oder
IgE-vermittelte Überempfindlichkeit vom Soforttyp
Hypersensibilität Typ 1
Hypersensibilität I. wird auch als unmittelbare oder
anaphylaktischen Überempfindlichkeit bekannt.
Mediatoren werden
freigesetzt
Antigenpresentierende
Zelle
IgE
Produktion
Antigenpresentation
Mastzelle
(oder die Basophyl L.)
Mediatoren
Ca++ wird freigesetzt
TH2
Zelle
Klinische
Wirkung
Zelle
Zytokinaktivation
Symptomen: mild<->tödlich (anaphylaxisches Schock)
Anaphylaxie (Herz-Kreislauf-Kollaps, z.B. Erdnuß, Schalentiere
Asthma
Chronifizierung einer allergischen Reaktion
Bsp.: allergische Rhinitis ? allergisches Asthma
Erhöhte Sensitivität sowie Reaktivität des Gewebes durch ständig erhöhte
Zell- und Zytokinkonzentration Reaktionsbeginn innerhalb von Sekunden
Erhöhte Reaktivität gegen Noxen Lebensbedrohlicher Zustand
Asthma ist eine chronische
entzündliche Erkrankung der
Atemwege, wodurch die
Verengung der Atemwege
findet statt. Symptome von
Asthma sind Kurzatmigkeit,
Keuchen, Husten und
Engegefühl in der Brust.
Genetischer Hintergrund:
Asthma
Zahl der Gene
Mit Asthma verbindbare Gene
Risikofaktoren
•Gene
•IL1RL1 – chr 2
•IL33 – chr 9
•ORMDL3 – chr 17
•Lebensalter
•Geschlecht:
•Junge > Mädchen
•Frau > Mann
•Ethnie:
afrikanisch > europäisch
•Umgebung
•Stadt
•Rauchen
•rezidivierende
Infektionen der
Atemwege
Untersuchungen mit positivem Ergebniss
Heuschnupfen/ Allergische Rhinitis
Allergen:
Pollen, Staub
Betroffene Zellen:
Im Epithel von Nasen ->Rhinitis
von Darm – Gastroenteritis
von Haut – Neurodermitis: atopisches Ekzema
von Augen -Konjunktivitis
AR ist ein globales Gesundheitsproblem dar, mit einer Prävalenz von
9-42% zwischen der allgemeinen Bevölkerung
Therapie:
-Vermeidung des Allergens
-Antihystamika
-Glukokortikoide
-Hyposensibilisierung
Hypersensibilität Typ II
Antikörper-abhängige Überempfindlichkeit vom zytotoxischen Typ
Ursache: zellulär gebundes IgG
Zytotoxische Wirkung durch Fc-Rezeptor-tragende
Zellen (NK-Zellen LysePhagozyten)
durch
Komplementaktivierung
über den Klassischen
Weg
(Chemotaxis, Lyse)
Fc-Rezeptoren sind Membranrezeptoren für
verschiedene Immunglobulinisotypen. Alle Moleküle
außer dem FcRn-Rezeptor gehören zur ImmunglobulinSuperfamilie. Der Name kommt von der
Bindungsspezifität zu einem Teil
eines Antikörpers welcher
Fragment Fc (engl.crystallisable fragment) genannt
wird.
Nur Antigen-gebundene immunglobuline des Isotyps IgM, IgG,
IgA binden effizient mit hoher Aktivität an Fc-Rezeptoren
Klinische Beispiele:
Zell- oder Gewebeschäden durch zytotoxische Reaktionen
ABO-Inkompatibilität: Agglutination und Hämolyse von Erythrozyten nach Transfusion gruppenungleichen
Blutes (zB. Rh Faktor inkomatibiltät)
Arzneimittel-induzierte allergische Leukopenien, Thrombopenien und hämolytische Anämien
Blockierung aktiver Gruppen von Funktionsproteinen durch Antikörperbindung
Blockierung des Intrinsic-Factors > megaloblastäre Anämie
Hemmung des Insulins > Insulinresistenz
Blockierung der ACh-Rezeptoren > Myasthenia gravis ( gehört zu einer Gruppe von neurologischen Erkrankungen, die durch eine gestörte
Signalübertragung zwischen Nerv und Muskel gekennzeichnet sind, und als Störungen der neuromuskulären Erregungsübertragung oder als myasthene
Syndrome zusammengefasst werden
.)
Hypersensibilität Typ III
Ursache:
Lösliche Antigene bilden mit Antikörpern
Immunkomplexe
Effektoren:
• Komplementaktivierung Bildung von Anaphylatoxinen
Steigerung der Gefäßpermeabilität
• Chemotaxis und Aktivierung von Fc-Rezeptortragenden
Zellen (Mastzellen,Neutrophile) frustrane Phagozytose
Freisetzung von Proteasen,..
• dauerhafte Makrophagenaktivierung
IL-1beta, reaktive Sauerstoffmetabolite
• Thrombozyten-Aggregation (Fc-Rez.)
Mikrothromosierung, Freisetzung
vasoaktiver Amine
Immunkomplex-vermittelte Überempfindlichkeit
Hypersensibilität Typ 3
(Immunkomplex vermittelt)
Entzündliche Gewebeschäden durch
lokale Immunkomplexe
Arthus-Reaktion:
Durch zirkulierende Immunkomplexe
ausgelöste Erkrankungen
Serumkrankheit:
• Antikörperüberschuß
• lokal appliziertes Antigen trifft auf
vorhandene Antikörper lokale
Entzündungsreaktion
• Antigenüberschuß
• systemische Gabe von Allergen
generalisierte Reaktion
• die gebildeten kleinen Immunkomplexe
zirkulieren im Kreislauf und
lagern sich in Organen mit hoher
Durchblutung in die Gefäßwände ein
Beispiele:
• Exogen-Allergische Alveolitis
Farmerlunge/Vogelzüchterlunge: Kontakt
Beispiele:
zu Heustaub, Pilzsporen
• Vaskulitis,
• Zöliakie (Glutenunverträglichkeit)
Chronische Glomerulonephritis,
Rheumatoide Arthritis,
SLE (Schmetterlingsflechte)
• chronischer Virusinfekt, bakterielle
Endokarditis
Rheumatoid Arthritis
Rheumatoide Arthritis ist eine chronisch entzündliche
Autoimmunerkrankung der Gelenke
•Chronisch
•Entzündet
•Autoimmun
•Systemisch
•1%
Die Reaktion kann allgemein sein (zB Serumkrankheit) oder auch einzelne
Organe wie
Haut, (zB systemischer Lupus erythematodes (Schmetterlingsflechte),
Niere (zB Lupus-Nephritis),
Lunge (zB Aspergillose),
Blutgefäßen (zB Polyarthritis einbeziehen ),
Gelenke (zB rheumatoide Arthritis) sind betroffen.
Risikofaktoren: Weibliches Geschlecht , Rauchen, hoher Body-Mass-Index
Genetische Varianten :
•HLA-DRB1 am Chromosom Nr . 6
•PTPN22 és PADI4 Chromosom Nr.1 (Ost-Asien)
•STAT4 Chromosom Nr. 2
•IL23 Chromosom Nr. 4
•TRAF1-C5 Chromosom Nr. 9
•OLIG3-TNFAIP3 Region des Q-Armes vom Chromosom 6
Hypersensibilität Typ IV
Zellvermittelte Überempfindlichkeit (vom verzögertem Typ)
Hypersensibilität Typ 4
Typ IV-Hypersensibilität ist auch als Zell-vermittelten oder Überempfindlichkeit vom verzögerten Typ
bezeichnet.
Typ IV-Hypersensibilität ist in der Pathogenese vieler Autoimmun-und Infektionskrankheiten (Tuberkulose, Lepra,
Blastomykose, Histoplasmose, Toxoplasmose, Leishmaniose, etc.) und Granulome aufgrund von Infektionen und
fremden Antigenen beteiligt. Eine andere Form der verzögerten Überempfindlichkeitsreaktion ist Kontaktdermatitis
(Poison Ivy, Chemikalien, Schwermetalle, etc.), in denen die Läsionen sind mehr papulösen
Diabetes Typ 1
Zuckerkrankheit Typ 1
Entzündungsreaktion die insulinproduzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse
Es werden bis zu 500 g Glukose pro Tag in das Blut abgegeben. Da diese von den Zellen nicht
verwertet werden kann , verbleibt sie im Blut und der Blutzuckerspiegel steigt: Glukosurie, dann
Exsikkose, endlich Koma.
Polygenetisch:
Es sind bislang mehr als 20 Gene identifiziert worden, denen ein Zusammenhang mit der Entstehung
von Typ-1-Diabetes nachgewiesen werden konnte. Die meisten beschriebenen Genveränderungen
bedingen eine polygenetische Entstehung, d.h. mehrere genetische Veränderungen müssen vorliegen
damit ein Typ-1-Diabetes entsteht. Nur in seltenen Fällen liegt eine monogenetische Erkrankung vor.
Symptome: Überzuckerung des Blutes
(Hyperglykämie), Gewichtverlust , Durst.
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Unter Kinder
Umweltfaktoren:
- Kuhmilch in den ersten drei Lebensmonaten!
- sehr frühe Exposition gegenüber dem Protein Gluten (im Brot zB.)!
- Diabetogene Viren: Coxsackie-B-Viren , intrauterine Rötelninfektion mit dem Rubivirus , Echoviren, CMV, Herpesviren.
HLA & Insulin Gen
Risikofaktoren zur autoimmun Diabetes:
- 28 genetische Varianten
HLA (DR, DQ)
Insulin Gen: VNTR
kurz: 26-63 Repeat (??)-> 2-5x Risiko
lang: 140-200 Repeat:
CTLA4
PTPN22
- Europäische Ethnizität
HLA-DR Allel
Maß vom Risiko
DR1
Geringes Risiko
DR2
Schützendes Allel
DR3
Sehr großes Risikofaktor
DR4
Sehr großes Risikofaktor
DR5
Geringes Risiko
DR6
Neutral/ Schützend wirkendes Allel
DR7
Schützendes Allel. Bei Afrikanern Risikofaktor.
DR8
Neutral/ Geringes Risiko
DR9
Bei Chinesen, Japanern, Koreanern ein Risikofaktor
6. Chromosom
Typen von Hypersensibilität – Zusammenfassung mit Beispiel: