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Mensch Umwelt Abwehrsysteme des Körpers aussen innen Viren Bakterien Einzeller Würmer infizierte Zellen Krebszellen abgestorbene Zellen fremd selbst gefährlich ungefährlich Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Drei Verteidigungslinien unspezifische Immunität schnelle generelle Abwehr physikalische Barrieren Phagocytische Zellen Schleimhäute antimikrobielle Proteine Sekrete Entzündungsreaktion Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. langsamer aber Pathogenspezifisch + „Gedächtnis“ natives Immunsystem Haut Mikroben (Pathogene) Spezifische Immunität Natural killer cells Humorale Immunantwort (Antikörper) Zelluläre Immunantwort (cytotoxische Lymphozyten) Mechanische/chemische Barrieren Haut: abgestorbene Epithelien - Epidermis Trockenheit Talg/Schweissdrüsen: Sekret pH 3-5 Auge: Tränenflüssigkeit mit: Lysozym: verdaut Zellwand von Bakterien Lactoferrin: entzieht Bakterien Eisen Magen/Darm: Magensäure Schleimschicht antimikrobielle Peptide Gallensalze Atemwege: Schleimschicht Flimmerhäärchen antimikrobielle Peptide Harnwege: spezielles Plattenepithel (Uroplackine) Harnfluss Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. 10m Natives Immunsystem a. unspezifische Erkennung von „Fremd“-Stoffen (lokal; viele Körperzellen) b. Ausschüttung chemischer Signale (Chemokine, Zytokine) c. Phagozytische Zellen wandern ein (Neutrophile, Makrophagen, etc.; fressen Pathogen; lösen Entzündung aus) Entzündung, Eliminierung des Pathogens, einleiten der adaptiven Immunantwort Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Unspezifische humorale Abwehrmechanismen Faktoren im Blutplasma Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Komplementsystem komplexes Kaskadensystem aus neun Plasmaproteinen (C1-9) Bildung der Komplementfaktoren in Leber, Darmepithel und Makrophagen Aufgaben • Differenzieren zwischen SELBST und FREMD - C3b nur an fremde Zellen • Opsonierung - zur besseren Erkennung von Fremdstoffen durch Makrophagen • Auslösen der Chemotaxis von Leukozyten - C3a, C5a • Leukozytenaktivierung - Bindung an Rezeptoren für Komplementfragmente • Lyse der Zielzellen - über membrane attack complex Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Aktivierung des Komplementsystems Führt zu -Opsonisierung (Markierung) -Lyse Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Weitere unspezifische Abwehrmechanismen Lysozym ist körpereigenes Antbiotikum, spaltet das in der bakteriellen Zellwand vorkommende Murein kann somit die Zellwand auflösen Vorkommen: Granulozyten, Makrophagen, Darm, Nasen-RachenRaum, Tränenflüssigkeit, Speichel Akute-Phase-Proteine • z. B. C-reaktives Protein und Antiproteasen (wie α1-Antitrypsin, • α1-Antichymotrypsin, α2-Makroglobulin) • CRP fördert Opsonierung und Phagozytose von Bakterien Synthese nach IL 6-Stimulation in der Leber Sauerstoffradikale • Veränderung an bakteriellen Membranlipiden Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Zelluläre Abwehr • Unspezifisch – „Fresszellen“- Makrophagen - Granulozyten • Spezifisch – Lymphozyten: B-Zellen – T-Zellen – Zytotoxische Zellen Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Blutausstrich Leukozyten Granulozyten (Mikrophagen) Neutrophilstabkernig Eosinophil Neutrophilsegmentkernig Basophil Lymphozyt Monozyt Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Leukozyten Abwehrzellen Funktion Monozyten im Blut Vorläufer der Makrophagen Makrophagen (große Freßzellen) phagozytieren in allen Geweben und in der Lymphflüssigkeit Antigenpräsentierende Zellen (APZ) z. B. Makrophagen, B-Zellen und Langerhanszellen der Haut. Sie "präsentieren" Antigene und starten damit eine Reaktionskette der Immunantwort Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Leukozyten – unspez. Abwehr Abwehrzellen Funktion Granulozyten Neutrophile Granulozyten (kleine Freßzellen) 45-75% der Leukozyten phagozytieren Bakterien, Viren und Pilze im Blut Eosinophile Granulozyten 1-7% Abwehrzellen gegen Parasiten, allergische Reaktionen Basophile Granulozyten Abwehrzellen gegen Parasiten, allergische Reaktionen, Entzündungsreaktion, Juckreizentstehung. (im Interstitium Mastzellen genannt) ~ 2% Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Phagozyten gehören zu den weissen Blutkörperchen (Leukozyten) binden Pathogen via Rezeptoren umschliessen das Pathogen 1 Pseudopodia umschließen Mikrobe Microbes verdauen das Pathogen 2 Microben werden in die Zelle aufgenommen. MACROPHAGE 3 Vakuole enthält Microbe. Phagozyten des Menschen: Vacuole Neutrophile (70%): Bakterien Makrophagen (5%): Bakterien Eosinophile (1.5 %): Würmer ausserdem: natürliche Killerzellen greifen infizierte Körperzellen an Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Lysosome containing enzymes 4 Vakkuole und Lysosom verbinden sich. 5 Toxische Verbindungen und lysosomale Enzyme Zerstören Microben. 6 Microbielle Trümmer werden durch Exocytosis entfernt. Makrophagen gehören zu den weissen Blutkörperchen (Leukozyten) Blut: Monozyten Gewebe: residente Makrophagen (Lunge = Alveolarmakrophagen, Leber = Kupffer-Zellen, Gehirn = Mikrogliazellen, Bindegewebe = Histiozyten) Lymphknoten, Milz: Abfangen von Pathogenen im lymphatischen Gewebe Schlüsselfunktion bei Einleitung der spezifischen Immunantwort Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Phagozyten • „präsentieren“ Antigene der phagozytierten Erreger auf ihrer Zelloberfläche – dendritische Zellen Lymphknoten • Stimulus für spezifische Immunzellen (BLymphozyten) Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Leukozyten - Lymphozyten Spezifische Abwehr Abwehrzellen Funktion B-Zellen B-Lymphozyten Plasmazellen B-Gedächtniszellen Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Vorläufer der Plasmazellen auf Antikörperproduktion spezialisierte Zellen langlebige B-Zellen mit "Antigengedächtnis" Leukozyten - Lymphozyten Abwehrzellen Funktion T-Zellen T-Helfer-Zellen aktivieren Plasmazellen und Killerzellen, erkennen Antigene auf antigenpräsentierenden Zellen T-Supressorzellen bremsen die Immunantwort, hemmen die Funktion von BZellen und anderen T-Zellen T-Gedächtnis-Zellen langlebige T-Zellen mit "Antigengedächtnis" Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Leukozyten - Lymphozyten Zytotoxische T-Zellen erkennen und zerstören von Viren befallene Körperzellen und Tumorzellen; reagieren auf bestimmte Antigene der Zielzellen - spezifisch Natürliche Killerzellen (NK) greifen unspezifisch virusinfizierte Zellen und Tumorzellen an Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Lymphatisches System Zentrale Rolle bei der Abwehr von Pathogenen 1 4 Lymphgefäße führen Lymphe zum Blut über 2 große Ducti in die Venen nahe der Schulter Gewebsflüssigkeit mit freien Bindegewebszellen wird von Lymphkapillaren aufgenommen. Lymphkapillare Gewebsflüssigkeit 2 Gaumenmandel Lymphe wird von Lymphgefäßen den versch. Körpergewebentransportiert Rachenmandel Lymph -knoten Milz Peyersche Flecken (Dünndarm) Blutkapillare BindeGewebeZellen Lymphgefäß 3 Appendix Lymphgefäße Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. in den Lymphknoten, werden Bakterienbestandteile und Fremdkörper von Macrophagen, dendritischen Zellen, den Lymphozyten “präsentiert” und lösen weitere Immunreaktionen aus. (AK-Produktion) Lymphknoten Lympffollikel Entzündungsreaktion Thromus Pin Pathogen Makrophage Chemische Signale Phagozytierende Zellen Capillary BlutGerinnungsfaktoren Phagozytose Rotes Blutkörperchen 1 Chemische Signale der aktivierten Makrophagen und Mastzellen führen zur Erweiterung von Kapillaren und erhöhter Durchlässigkeit. 2 Chemische Botenstoffe freigesetzt Blutflüssigkeit mit antimikrobiellen 3 von stimulierten Immunzellen Proteinen und Gerinnungsfaktoren Locken weitere phagozytierende verlässt das Gefäß. Zellen an. Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. 4 Neutrophile und Makrophagen phagozytieren Pathogene und Zelltrümmer und das Gewebe beginnt zu heilen. Extravasation Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Extravasation Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Entzündungsreaktion Lokale Infektion Lokale Entzündung ausgedehnte Infektion globale Entzündungsreaktion: Fieber: Bakterien (= exogene Pyrogene) Fresszellen (= endogene Pyrogene) fördert Phagozytose, Gewebereparatur Septischer Schock: globale überhöhte Entzündungsreaktion hohes Fieber, Blutdruckabfall häufige Todesursache in Intensivstationen Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Unspezifische Spezifische Abwehr Unspezifische Abwehr: bei Wirbeltieren und Wirbellosen ähnlich präsentiert Pathogen-Fragmente ans spez. Immunsystem Spezifische Abwehr: basiert auf Lymphozyten (Blut, lymphatisches System) ist Antigen-spezifisch B-Lymphozyten Antikörper T-Lymphozyten Organisation der Immunantwort zytotoxische T-Zellen Grundprinzip = Klonale Selektion: der Körper stellt eine Vielzahl von Lymphozyten-Varianten zur Verfügung und das Antigen selbst „wählt“ die „passenden“ aus. Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Spezifische Immunantworten 2 Arme des spezifischen Immunsystems B-Lymphozyt Cytotoxischer T-Lymphozyt Antikörper bindet an infizierte Körperzellen extrazelluläre Bakterien extrazelluläre Viren Toxine Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. intrazelluläre Bakterien intrazelluläre Viren (Krebszellen) Antikörper Protein bestehend aus 2 schweren Ketten und 2 leichten Ketten Mit 2 Antigen-Bindungsstellen Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. B-Zell Diversität Somatische Rekombination im Immunoglobulin-Gen: zufällig V4–V39 Chromosom der undifferenzierten V1 B-Zelle V2 V40 V3 J1 J2 J3 J4 J5 Intron C 1 Deletion von DNA zwischen einem V Segment und J Segment und Verknüpfung der Segmente Chromosom der differenzierten B-Zelle V1 V3 J5 Intron V2 2 pre-mRNA V3 J5 Intron 3 mRNA Cap V3 J5 C transkribiert C RNA Prozessierung C schwere Kette leichte Kette Poly (A) 4 Translation Leichte Kette Polypeptid V C Variable Konstante Region Region Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. B Zellrezeptor B Zelle Antigen-Erkennung durch Lymphozyten Antigen = „fremdes“ Molekül Epitop = erkanntes Teil des Antigens Rezeptor für Epitop: ca. 100 000 pro Lymphozyt T-Zell Rezeptor (bei T-Zellen) B-Zell Rezeptor (bei B-Zellen) AntigenBindungsstellen Antikörper A Antigen Antikörper B Antikörper C Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Epitop (Antigendeterminante) B-Zell Rezeptor B-Zell Rezeptor bindet spezifisch an 1 Epitop auf intaktem Antigen auch Membran-Antikörper oder Membran-Immunglobulin genannt 2 identische Antigen-Bindestellen B-Zell-Rezeptor besteht aus 2 identischen schweren Ketten und 2 leichten Ketten verbunden über Disulfidbrücken Antigenbinding site Antigenbinding site Disulfide bridge Variable regions Light chain C C Constant regions Transmembrane region Plasma membrane Heavy chains B cell Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Cytoplasm of B cell B-Zell Bildung Knochenmark-Stammzellen alle “Lymphozyten-Stammzellen” sind identisch später: Differenzierung in B- oder T-Lymphozyten somatische Rekombination Rezeptor-Vielfalt Bone marrow Lymphoide Stammzelle Thymus B Zelle Blut, Lymphe und lymphoide Gewebe (Lymphknoten, Milz, u.A.) Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. T Zelle Klonale Selektion der B-Zellen Antigen-Kontakt nur B-Zelle mit „passendem“ Rezeptor proliferiert bilden Plasmazellen (= Antikörper), Gedächtniszellen Antigen Antigen receptor B-Zellen mit verschiedenen B-Zell Rezeptoren Vermehrung von B-Zell Klon mit passendem B-Zell Rezeptor Antikörper Klon von Gedächtniszellen Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright“Immunologisches 2005 Pearson Education, Inc.. Gedächtnis” Klon von Plasmazellen („Effektor-Zellen) T-Zell Bildung Knochenmark-Stammzellen alle “Lymphozyten-Stammzellen” sind identisch später: Differenzierung in B- oder T-Lymphozyten somatische Rekombination Rezeptor-Vielfalt Knochenmark Bone marrow Lymphoide Stammzelle Thymus im Thymus: - Eliminierung von „selbst“spezifischen T-Zellen -Reifung zu cytotoxischen TZellen (bzw. T-Helferzellen) B cell Blut, Lymphe, und lymphat. Gewebe (Lympknoten, Milz, Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. u.A.) CD8 zytotoxische T-Zelle T-Zell Rezeptor T-Zell-Rezeptor: auf Oberfläche von jeder T-Zelle ca. 100 000 identische pro T-Zelle Hetero-Dimer AntigenBindungsstelle Spezifisch für 1 Antigen Variable Region Konstante Region V V C C Transmembranregion Plasma Membrane b chain a chain Disulfide bridge Cytoplasm of T cell T cell T-Zell-Rezeptor besteht aus 1 a Kette und2005 1 bPearson Kette verbunden durch Disulfidbrücken. Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright Education, Inc.. 2 Arme des Immunsystems Zell-vermittelte Immunantwort Humorale Immunantwort Erste Exposition des Antigens Intakte Antigene Antigene aufgenommen und präsentiert von dendritischen Zellen Antigene präsentiert von infizierten Zellen Aktiviert Aktiviert Aktiviert B Zelle Bringt hervor Plasmazellen B Gedächtniszellen Helfer T Zelle Bringt hervor Aktive und GedächtnisT Helferzellen Sezernieren Antikörper die Pathogene und Toxine in extrazellulärer Flüssigkeit abwehren Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Sezernierte Zytokine aktivieren Zytotoxische T Zelle Bringt hervor Gedächtnis zytotoxische T Zellen Aktive cytotoxische T Zellen Greifen infizierte Zellen, KrebsZellen, und transplantierte Gewebe an T-Helferzellen Funktion: Präzision der Immunantwort Verstärkung der Immunantwort T-Helferzelle: T-Zell Rezeptor CD4 Co-Rezeptor Antigen: von extrazellulärem Erreger in „Antigen-präsentierenden Zellen fragmentiert epitope Epitop auf MHC II geladen Epitop von MHCII auf Oberfläche präsentiert MHC II: „major histocompatibility complex protein II“ Familie von Zelloberflächen-Proteinen auf dendritischen Zellen, Makrophagen, B-Zellen aktivierte T-Helferzelle: sekretiert Zytokine die andere Lymphozyten stimulieren Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. T-Helferzellen Cytotoxic T cell Dendritic cell Bacterium Peptide antigen Class II MHC molecule Helper T cell Cell-mediated immunity (attack on infected cells) TCR CD4 Dendritic cell „Antigenpräsentierende Zelle“ Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Cytokines B cell Humoral immunity (secretion of antibodies by plasma cells) Beispiel: Infektion mit extrazellulärem Bakterium 1 After a macrophage engulfs and degrades 2 a bacterium, it displays a peptide antigen complexed with a class II MHC molecule. A helper T cell that recognizes the displayed complex is activated with the aid of cytokines secreted from the macrophage, forming a clone of activated helper T cells (not shown). A B cell that has taken up and degraded the same bacterium displays class II MHC–peptide antigen complexes. An activated helper T cell bearing receptors specific for the displayed antigen binds to the B cell. This interaction, with the aid of cytokines from the T cell, activates the B cell. 3 The activated B cell proliferates and differentiates into memory B cells and antibody-secreting plasma cells. The secreted antibodies are specific for the same bacterial antigen that initiated the response. Bacterium Macrophage Peptide antigen Class II MHC molecule B cell 2 1 TCR 3 Clone of plasma cells CD4 Cytokines e.g. IL-2 Helper T cell Activated helper T cell Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Clone of memory B cells Secreted antibody molecules Endoplasmic reticulum of plasma cell Immunologisches Gedächtnis 1 Tag 1: erstKontakt mit Antigen A 2 Primäre Immunantwort auf Antigen A 3 Tag 28: 2. Kontakt mit Antigen A erst-Kontakt mit Antigen B 4 Sekundäre Immunantwort auf Antigen A; primäre Immunantwort auf Antigen B Antibody concentration (arbitrary units) 104 103 102 Antikörper gegen A Antikörper gegen B 101 100 0 7 14 28 21 35 Zeit(Tage) Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. 42 49 56 Zytotoxische T-Zellen zytotoxische T-Zelle: T-Zell Rezeptor CD8 Ko-Rezeptor Antigen: von intrazellulärem Erreger in Zelle fragmentiert Epitope Epitop auf MHC I geladen Epitop von MHCI auf Oberfläche präsentiert MHC I: „major histocompatibility complex protein I“ Familie von Zelloberflächen-Proteinen auf fast allen Körperzellen T cell receptor MHC I infizierte Zelle 1 Antigen fragment Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. CD8 cytotoxische T-Zelle Zytotoxische T-Zelle Vernichtet „veränderte“ körpereigene Zellen Zytotoxische T Zelle Released cytotoxic T cell Perforin Granzymes 1 TCR 3 CD8 2 Klasse I MHC Molekül Ziel Zelle Peptidantigen infizierte Zelle Krebszelle körperfremde Zelle Spezifisch! Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Pore Apoptotische Zielzelle Antikörper Polyclonale Antikörper : verschiedene Antikörper gegen ein Antigen Monoklonaler Antikörper = 1 Plasmazell-Abkömmling homogen Therapeutika: Adalimumab (anti TNF-α; rheumatoide Arthritis) Omalizumab (anti IgE; Allergie) Natalizumab (anti-Lymphozyten; multiple Sklerose) Affinität = Bindungsstärke an ein best. Epitop Avidität = Bindungsstärke an intaktes Antigen variable Region = AntigenBindestelle konstante Region = Effektor-Funktion Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. 5 Antikörper-Klassen IgM (Pentamer) Früh-AK J Kette IgG (Monomer) Spät-AK IgA (Dimer) Sekretorische Komponente J Kette Erste Ig Klasse produziert nach Erstkontakt zum Antigen; später sinkt Konzentration im Blut Führt zu Neutralisation und Agglutination von Antigenen; sehr effektiv in der Komplementactierung Häufigste Klasse im Blut; auch in Gewebsflüssigkeit Einzige Klasse, die Plazenta durchdringt und den Fötus passiv immunisiert Führt zu Opsonisierung Neutralisierung, und Agglutination von antigens; less effective in complement activation than IgM Präsent in Sekreten, wie Tränen, Speichel, Schleim, und Muttermilch Vermittelt lokale Abwehr an Schleimhäuten durch Agglutination und Neutralisation der Antigene In der Muttermilch vermittelt passive Immunität des Säuglings IgE (Monomer) IgD (Monomer) Transmembranregion Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Löst bei Mastzellen und Basophilen Auschüttung von Histamin und anderen Substanzen aus, die die allergischen Reaktionen bedingen Präsent hauptsächlich auf der Oberfläche von B Zellen die noch keinen Antigenkontakt hatten Dient als Antigen-Rezeptor in antigen-stimulierter Proliferation und Differenzierung von B Zellen (clonale Selektion) Antikörper: Beseitigung des Antigens Binding of antibodies to antigens inactivates antigens by Viral neutralization Agglutination of (blocks binding to host) antigen-bearing particles, and opsonization (increases such as microbes phagocytosis) Precipitation of soluble antigens Complement proteins Bacteria Virus Activation of complement system and pore formation MAC Pore Lösliche Antigene Bacterium Verstärkte Phagozytose Makrophage = APC‘s die weitere T-Helferzellen Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: 2005 Pearson Education, Inc.. undCopyright B-Zellbildung anregen Fremde Zelle Führt zur Zelllyse Immunsystem: Gesundheit und Krankheit Immunität und Impfung Bluttransfusion, Gewebetransplantation Krankheiten: Allergie Autoimmunkrankheit Immunschwäche AIDS Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Immunität und Impfung Aktive Immunität: nach Erstinfektion Impfung: Antigen geschwächtem Pathogen Passive Immunität: Injektion von Antikörpern (z.B. Tollwut) IgG von Mutter auf Fötus IgA durch Colostrum (Vormilch) Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Transplantation/Transfusion Abstoßung: Tage nach Transplantation; Erkennung von „fremd“ v.a die hochvariablen MHC Proteine werden von TZellen erkannt zytotoxische T-Zellantwort weltweite Datenbanken für passende Spender Immunprivilegiert: Fötus (Schutz durch Plazenta) Augen, Gehirn, Hoden, Ovar Immunsuppression Cyclosporin A hemmt zytotoxische T-Zellen Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Allergie 1. Exposition anti-Allergen IgE gebildet bindet an Mastzelle 2. Exposition Allergen bindet an Mastzell-IgE: IgE Allergen Histamin 1 3 2 Granule Mast cell Bei späterem Kontakt mit dem n 1 IgE Antikörper produziert als 2 Gleichen Allergen, binden IgE Antwort auf initialen Kontakt Moleküle auf den mit Allergen binden an Mastzellen das Allergen. Rezeptoren von Mastzellen. Erkennungsreaktion 3 Degranulation der Zelle, ausgelöst durch die Bindungsreaktion, führt zur Freisetzung von Histamin und anderen Substanzen, die die allergischen Symptome hervorrufen. Anaphylaktischer Schock = globale Degranulation, Vasodilatation, Blutdruckabfall Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc..Penicillin, z.B. Bienengift 5 Antikörper-Klassen IgM (Pentamer) Früh-AK J Kette IgG (Monomer) Spät-AK IgA (Dimer) Sekretorische Komponente J Kette Erste Ig Klasse produziert nach Erstkontakt zum Antigen; später sinkt Konzentration im Blut Führt zu Neutralisation und Agglutination von Antigenen; sehr effektiv in der Komplementactierung Häufigste Klasse im Blut; auch in Gewebsflüssigkeit Einzige Klasse, die Plazenta durchdringt und den Fötus passiv immunisiert Führt zu Opsonisierung Neutralisierung, und Agglutination von antigens; less effective in complement activation than IgM Präsent in Sekreten, wie Tränen, Speichel, Schleim, und Muttermilch Vermittelt lokale Abwehr an Schleimhäuten durch Agglutination und Neutralisation der Antigene In der Muttermilch vermittelt passive Immunität des Säuglings IgE (Monomer) IgD (Monomer) Transmembranregion Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Löst bei Mastzellen und Basophilen Auschüttung von Histamin und anderen Substanzen aus, die die allergischen Reaktionen bedingen Präsent hauptsächlich auf der Oberfläche von B Zellen die noch keinen Antigenkontakt hatten Dient als Antigen-Rezeptor in antigen-stimulierter Proliferation und Differenzierung von B Zellen (clonale Selektion) Autoimmunerkrankungen Immunsystem verliert selbst-Toleranz und richtet sich gegen körpereigene Antigene oft Fehler bei der „Runter“-Regulation des Immunsystems z.B. Rheumatoide Polyarthritis: Entzündung von Knorpel, Knochen, Gelenken Deformation, Schmerz Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Autoimmunerkrankungen systemischer Lupus erythomatosus: Autoantikörper gegen Histone, DNA entzündl. Hautveränderung Fieber Arthritis Nierenfunktionsstörungen insulinabhängige Diabetes: Autoimmunzellen töten Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse fehlende Insulinproduktion Multiple Sklerose: Myelin-spezifische T-Zellen infiltrieren Zentralnervensystem Myelinscheide zerstört neurologische Schäden Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. Immunschwäche-Krankheiten angeboren: z.B. SCID: = severe combined immunodeficiency B- und T-Zell-Antworten unterbunden Behandlung: Knochenmarktransplantation Gentherapie (Adenosin-Desaminase Mangel) erworben: Hodgkin-Krankheit: = Lymphogranulomatose erworben, Krebsform lymphatisches System geschädigt Infektionsanfälligkeit Nervensystem Immunsystem Chemikalien, Medikamente: z.B. Cyclosporin (Transplantationspatienten) Infektionen: z.B. AIDS Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. AIDS HIV Infektion: acquired immunodeficiency syndrome opportunistische Krankheiten: Karposi-Sarkom systemische Salmonellosen Pneumocystis carinii - Lungenentzündung HIV-1, HIV-2: Rezeptor: CD4-Molekül Co-Rezeptoren: v.a. T-Helferzellen weniger CD4-Moleküle: Monozyten, Makrophagen CXCR4 (T-Helferzellen) CCR5 (Makrophagen) Retrovirus: nach Infektion in DNA umgeschrieben und integriert (Provirus) Schwierigkeiten der Abwehr: Medikamente: Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc.. lange Persistenz als Pro-Virus hohe Replikationsgeschwindigkeit (T-Zelle stirbt ca. 36 h nach Infektion) hohe Mutationsrate Inhibitoren für reverse Transkriptase, Virus-Protease Zusammenfassung Immunfunktion 2 Säulen: unspezifische spezifische Abwehr • Antikörper hochspezifisch für 1 bestimmtes Antigen 2 Funktionsweisen: humoral (Blutfaktoren) zellulär • Wichtigste Klassen: IgM : Frühantikörper – groß – nicht plazentagängig IgG : Spätantikörper von Plasmazellen produziert – klein – plazentagängig • Zellen befinden sich in: Blut Geweben Lymphknoten • „Cytokine“ wichtig für „Anlocken“ und Aktivieren von Leukozyten Unspezifische Abwehr muss Zeit bis zur Wirksamkeit der spezifischen Reaktion überbrücken (10 Tge.) Komplementsystem (humoral) Makrophagen – Granulözyten (zellulär) Spezifische Abwehr: T-Lymphozyten aktivieren B-Lymphozyten Plasmazellen produzieren hochwirksame spez. Antikörper Cytotoxische T-Zellen vernichten infizierte und tumoröse Zellen Gedächtniszellen bedingen schnelle Reaktion bei weiterer Infektion (Immunität) - Impfung produziert Immunität Dr. G.Mehrke 2009/10; Parts: Copyright 2005 Pearson Education, Inc..
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