Überempfindlichkeits
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Grundlagen der Immunologie 5. Semester - Dienstags 11.15 Uhr Ruhr-Universität Bochum, HMA 20 Überempfindlichkeitsreaktionen Albrecht Bufe www.ruhr-uni-bochum.de/homeexpneu Immunologievorlesung (WS 2005/2006) • Einführung, Zellen und Organe • Antigenerkennung: - Antikörper und B-Zellen T-Zell Rezeptor und T-Zellen MHC • Unspezifische Antigenverarbeitung: - Phagozytose und Antigen präsentierende Zellen (APZ) • Immunregulation: - Mediatoren und Homing Die immunologische Synapse T-Zellprogrammierung • Allgemeine Infektionsimmunologie • Spezielle Infektionsimmunologie • Angewandte Immunologie - Überemfindlichkeitsreaktionen Autoimmunerkrankungen Immundiagnostik, Impfung Immundefizienzen Transplantation Tumorimmunologie • Komplement 1 Motto der heutigen Vorlesung Alles normal im System aber irgendwie etwas hysterisch Typ-I Hypersensitivität (Sofortreaktion) Typ-II Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-III Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-IV Hypersensitivität (Spätreaktion) 2 Typ-I Hypersensitivität (Sofortreaktion) IgE Mediatoren Mastzelle Entzündung Typ-I Hypersensitivität (Sofortreaktion) Typ-II Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-III Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-IV Hypersensitivität (Spätreaktion) 3 Typ-II Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Komplementreaktion Phagozytose Zytolyse Erythrozyt klassischer Weg Lektin Weg alternativer Weg Antigen-Antikörper Komplex Lektin bindet Mannose auf der Pathogenoberfläche Pathogenoberfläche C1, C4, C2 MBL-MASP, C4, C2 C3, B, D C3-Konvertase C4a, C3a, C5a C3b Entzündungsvermittelnde Peptide, Anlocken von Phagozyten Bindet an Komplementrezeptoren auf Phagozyten Opsonierung von Pathogenen Terminale Komplementfaktoren: C5b, C6, C7, C8, C9 Membranangreifender Komplex (MAK) Lyse bestimmter Phagozyten und Zellen Entfernung von Immunkomplexen 4 Medikamentenallergie Die Medikamente, z.B. Penicillin binden an Erythrozyten, es kommt zur Sensibilisierung, zur Bildung von IgG Antikörpern. Die Bindung der Antikörper an die auf Erythrozyten gebundenen Antigene lösen eine Komplementreaktion aus Typ-I Hypersensitivität (Sofortreaktion) Typ-II Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-III Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-IV Hypersensitivität (Spätreaktion) 5 Typ-III Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Komplementreaktion Lokale oder systemische Entzündungsreaktion Immunkomplexe Typ-III Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Lokale Reaktion (Arthus-Reaktion) Systemische Reaktion (Serumkrankheit) C5a Antigene Lokale Entzündung, gesteigerter Flüssigkeitseinstrom, Verschluß der Blutgefäße Antikörper Komplementreaktion 6 Exogen Allergische Alveolitis (z.B. Vogelzüchterlunge) Im Lungenparenchym sammeln sich Immunkomplexe mit z.B. Vogelantigenen und IgG-Antikörpern. Diese lösen eine lokale Entzündungsreaktion aus, welche zu pathologischen Veränderung der Alveolen führt. Diese kann reversibel sein, aber auch in einer irreversiblen Fibrose enden. Typ-I Hypersensitivität (Sofortreaktion) Typ-II Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-III Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-IV Hypersensitivität (Spätreaktion) 7 Typ-IV Hypersensitivität (Spätreaktion) IFN-γ, Chemokine, TNF-α, IL-3, GM-CSF Zytokine TNF-Rezeptor CD40 Lokale Entzündungsreaktion Antigenspezifische Th1-Zellen Typ-IV Hypersensitivität (Spätreaktion) Syndrome Antigene Immunreaktion Hypersensibilität vom verzögerten Typ Proteine: Allergene, Mycobakterielle Moleküle Lokale epidermale Reaktion: Dermatitis, bedingt durch Erythem Verhärtung Zelluläres Infiltrat Kontaktallergie Haptene: Metallionen (Nickel, Chromat) Lokale epidermale Reaktion: Dermatitis, bedingt durch Erythem Verhärtung Zelluläres Infiltrat Glutenemfindliche Enteropathie (Zöliakie) Gliadin Zottenatrophie im Dünndarm Störung der Absorption Janeway, C.A. (1997) Immunologie. pp. 454 8 Typ-I Hypersensitivität (Sofortreaktion) Typ-II Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-III Hypersensitivität (Verzögerte Reaktion) Typ-IV Hypersensitivität (Spätreaktion) Mastzelle 9 Mastzelle Histamin Leukotriene Mastzelle Histamin Allergische Entzündung Leukotriene Quaddel 10 IgE Mastzelle Allergische Entzündung Histamin Leukotriene Quaddel IgE IgE-Rezeptor Mastzelle Histamin Allergische Entzündung Leukotriene Quaddel 11 IgE IgE-Rezeptor Mastzelle Allergische Entzündung Histamin Leukotriene Quaddel Allergen IgE IgE-Rezeptor Mastzelle Histamin Allergische Entzündung Leukotriene Quaddel 12 Allergen IgE IgE-Rezeptor Mastzelle Histamin Allergische Entzündung Leukotriene Quaddel Immunologisch ist eine Allergie vor allem eine Krankheit der T-Zellen 13 Allergen Epithelzellen IgE Mastzelle IgG B-Zelle αβ α 22 1 Tc1/2 Th2 APZ IgG T-Zelle IgE Tr1 Th1 Eines Tages im Lymphknoten: T-Zellprogrammierung Tnaiv Tc1 Tc1 Tc1 Zelluläre Abwehr, Inflammation Tc1 Tnaiv Allergie T naiv Th1 Th1 Th1 Th1 Th2 Th2 Th2 Th2 Keine Allergie Tnaiv Tr1 Tr1 Tr1 Zelluläre Abwehr, Inflammation Humorale Abwehr, Inflammation Toleranz, Anti-inflammation Modified from Jacob, Grage-Griebenow et.al, Allergo J, 2003. 14 DZ-Subtypen und T-Zellprogrammierung Cytokine milieu Co-stim. DZ1 MHC-TCR IL-12 (DC1), IFN-α (pDC2) CD40, CD80 + Tnaiv Th1 Th1 Th1 Th1 kurz oder hohe Affinität IL-10 (DC1) Antigene, Micromilieu DZ2 CD86, OX40L, + ICOS-L lang Th2 T naiv Th2 Th2 Th2 oder niedrige Affinität Keine Kostimulation DZ1 IL-10 (DC1), IFN-α (pDC2) + Tnaiv Tr1 Tr1 Tr1 Modified from Jacob, Grage-Griebenow et.al, Allergo Journal, 2003. Eines Tages im Lymphknoten: T-Zellprogrammierung Th2 IL-3, IL-4, IL-5 IL-13, GM-CSF TGF-β IgE IgG4 Humorale Immunantwort IgG1 Th0 Zelluläre Immunantwort Th1 IL-2, IFN-γ, TNF-α, GM-CSF DTH 15 Antikörpertiter IgG4 Die Plats-Mills-Hypothese IL-10 IgE IL-4 Allergenkonzentration (für Katze belegt) Was macht ein Antigen zum Allergen ? Epithelzellen Bochum 11.12. 07 www.ruhr-uni-bochum.de/homeexpneu 16 Dermatophagoides pteronyssinus Wespe Biene Mücke Dermatophagoides Pferd farinae Milben Aktinomyceten Hund Insekten (Exkremente) (Gifte) Katze Tiere Bakterien (Haare, Speichel, Milch Serum) Cladosporium Ei Pilze Alternaria Extrakte (Sporen) Früchte Nahrungsmittel Getreide Kräuter Penizillin Medikamente Pollen Gräser Analgetika (Haptene) Narkotika Bäume Pflanzen Chemikalien Isozyanate Ficus Benjamina Formaldehyd Rizinusbohnen Latex Ethylenoxid Suphioglu, C. et al. (1992) Lancet 339:569-585 17 Phl p 5b, CT (Dimer) Rajashankar K, Bufe A. et al.(2002) Acta Cristallogr 58:1175-1181 Bochum 11.12.07 www.ruhr-uni-bochum.de/homeexpneu Notwendige Allergeneigenschaften • Es muss ein Protein sein (T-Zell Antwort sonst unmöglich) • Funktion (Enzymeigenschaften erleichtern den Zugang des Allergens ) • Niedrige Dosis (begünstigt Aktivierung von IL-4 produzierenden Zellen) • Mol-Gewicht zwischen 10 und 40 kDa (gute Diffusion) • Gute Löslichkeit • Stabilität (überlebt in ausgetrockneten Partikeln und in aggressivem Umfeld) 18
