Überempfindlichkeits

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)
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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)
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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
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Mastzelle
Histamin
Leukotriene
Mastzelle
Histamin
Allergische
Entzündung
Leukotriene
Quaddel
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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
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Allergen
IgE
IgE-Rezeptor
Mastzelle
Histamin
Allergische
Entzündung
Leukotriene
Quaddel
Immunologisch ist eine Allergie
vor allem eine Krankheit der
T-Zellen
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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.
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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
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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
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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
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Phl p 5b, CT
(Dimer)
Rajashankar K, Bufe A. et al.(2002) Acta Cristallogr 58:1175-1181
Bochum 11.12.07
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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)
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