Hypersensibilität Typ I - UK

Kompetenzfeld Allergie
Immunologische Grundlagen
der Allergie
O. Utermöhlen
Inst. Med. Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene
Definitionen
Allergie (Pirquet)
Veränderte, d.h. gesteigerte oder verminderte Reaktionsweise
(„Andersempfindlichkeit“) des Organismus, die zu Immunreaktion
(Überempfindlichkeitsreaktion) aufgrund einer Sensibilisierung durch
ein Allergen führt.
Hypersensitivität
verstärkte Reaktionsbereitschaft auf exo- oder endogene Reize,
Allergie
Atopie
Griech.: "das Ungewöhnliche" oder auch "seltsame Menschen„
Æ ein Atopiker zeigt eine ungewöhnliche Bereitschaft, auf
Umwelteinflüsse allergisch zu reagieren.
Definition
Allergene
Substanzen, die eine Allergie d. h.
Hypersensibilitätsreaktion auslösen
natürliche A.:
Insektengifte
Milben und Hausstaub
Pollen
Schimmelpilze
Tierhaare
.
.
chemische A.:
Arzneimittel
Amalgam
Gummi
Kosmetika
Nahrungsmittel
Nickel
Textilien
.
Allergie und Autoimmunität
sind Überreaktionen des Immunsystems
Hypersensibilität
Allergie
Autoimmunität
Immunsuppression
Immundefekt
Zellen
des
Immunsystems
T Helfer-Zelle
adaptive /
spezifische
zytotoxische TZelle
Lymphatische
Stammzelle
Immunantwort
B-Zelle
Dendritische Zelle
Hämatopoetische
Stammzelle
Makrophage
neutrophiler Granulo.
eosinophiler G.
Myeloische
Stammzelle
angeborene /
unspezifische
Mastzelle
Immunantwort
basophiler G.
Thrombozyten
Erythrozyten
Hypersensibilitäts-Reaktionen Typ I-IV
nach Gell und Coombs
s
b
m
o
C
d
n
u
Antikörper
Janeway, Travers, Walport, Capra: Immunobiology, 4th edition 1999
T Zellen
Hypersensibilität Typ I
- Allergie vom Soforttyp - häufigster Typ: ~ 90% aller Allergien
- Symptome sofort (15-30 min)
oder 2 – 24 h nach dem Kontakt
adaptive /
spezifische
Immunantwort
B-Zelle
angeborene /
unspezifische
Immunantwort
verursacht durch
Degranulation von
Mastzellen
Mastzelle
Hypersensibilität Typ I
IgE
- vorwiegend in Geweben
- bindet spontan an FcεRI auf Mastzellen
Basophilen
Eosinophilen
- bei Bindung des Antigens:
Aktivierungssignale bewirken
ÆDegranulation: Freisetzung von Mediatoren
Hypersensibilität Typ I
- wie kommt es zur Bildung von IgE ? Isotype-switch zum IgE wird in B-Zellen
durch CD4+ Typ 2-Helferzellen gesteuert: Leitzytokin IL-4
Hypersensibilität Typ I
- warum werden gegen einige Antigene bevorzugt IgE gebildet? Eigenschaften von Inhalationsantigenen, gegen die oft IgE gebildet wird:
- Proteine
aktivieren T Helferzellen
- niedrige Dosis
begünstigt die Bildung von
Typ 2 T Helferzellen (IL-4)-
-niedriges Molekulargew.
kann im Schleim aus Partikeln
diffundieren
- gute Löslichkeit
löst sich gut aus Partikeln
- stabil
bleibt in Staub lange wirksam
Hypersensibilität Typ I
- Mastzellaktivierung - IgE ist an FcRεRI gebunden
Hypersensibilität Typ I
- Mastzellaktivierung - IgE ist an FcRεRI gebunden
- Antigen bindet an IgE auf Mastzellen
- Antigen vernetzt FcRεRI
Funktion von Mastzellen
• Mastzellen sind überall im Körper – außer im Gehirn
• Zellen des angeborenen Immunsystems zur
Detektion von Antigenen an Körperoberflächen
• bei Antigenbindung an IgE: Degranulation innerhalb von Sekunden
- Histamin
„Alarmsirene“
• Neusynthese und Sekretion von Lipid-Mediatoren, Prostaglandinen,
Zytokinen
• Rekrutierung / Aktivierung von Basophilen und Eosinophilen
„Verstärker-Effekt“
• Muskelkontraktion (z.B. Erbrechen, Diarrhoe)
• gesteigerte Lymphdrainage zu den regionalen Lymphknoten
ruhende Mastzelle degranulierte Mastzelle
Mediatoren der Hypersensibilität vom Typ I
in Granula gespeichert:
Histamin
Bronchokonstriktion
Mukussekretion
Vasodilatation
Erhöhung der vaskulären Pemeabilität
Tryptase,
Vasodilatation
Kinogenase Erhöhung der vaskulären Permeabilität
Ödem
chemotaktisch für Eosinophile und Neutrophile
ECF-A
(Eosinophil Chemotactic Factor of Anaphylaxis)
chemotaktisch für Eosinophile
Sofortreaktion
5-10 Minuten nach Kontakt:
Blutgefässe permeabel, Einstrom von Flüssigkeit Æ Ödem
Gefäßdilatation in der Umgebung Æ Rötung
Mediatoren der Hypersensibilität vom Typ I
neu synthetisiert:
Leukotriene
chemotaktisch für Basophile
Kontraktion der glatten Muskulatur
Mukussekretion
Erhöhung der vaskulären Pemeabilität
Prostaglandine
Vasodilatation
Ödeme
Aggregation von Blutplättchen
Mikrothromben
PAF
(platelet activation factor)
Aktivierung von Neutrophilen, Eosinophilen, Thrombozyten
Bronchokonstriktion
verzögerte Phase:
2 - 4 h nach der Sofortreaktion
Akkumulation von Neutrophilen, Eosinophilen, Basophilen und TH2- Zellen
Höhepunkt der Entzündung nach ca. 24 h
Dosis und Weg des Allergens
bestimmen die Symptomatik der
IgE-vermittelten allergischen Reaktion.
Intravenös
Æ allgemeine Freisetzung von Histamin Æ systemische Anaphylaxie
Subkutan
Æ lokale Freisetzung von Histamin Æ erythematöse Quaddelbildung
Inhalation
Æ Freisetzung von Histamin in oberen Atemwegen Æ erhöhte
Schleimproduktion, Reizung der Nasenwege, allergische Rhinitis
Æ Freisetzung von Histamin in unteren Atemwegen Æ
Konstriktion der glatten Bronchialmuskulatur, erhöhte
Schleimsekretion Æ Asthma bronchiale
Ingestion
Æ Freisetzung von Histamin im Darmtrakt Æ Kontraktionen der
glatten Muskulatur Æ Erbrechen; Ausströmen von Flüssigkeit in den
Darm Æ Durchfall; Antigen diffundiert in Blutgefäße Æ Urticaria
Anaphylaxie
Hypersensibilitätsreaktion II
– antikörpervermittelte Zytotoxizität -
- seltene Nebenwirkung einiger Pharmaka
(Penicillin, Chinidin, Methyldopa)
- Pharmakon bindet an Zelloberfläche,
z.B. Erythrozyten oder Thrombozyten
Æ Zielstruktur für IgG
- Complement-Lyse (Minuten bis Stunden)
Æ hämolytische Anämie oder Thrombozytopenie
- Makrophagen räumen die opsonisierten Trümmer ab
Hypersensibilität Typ III - Immunkomplexbildung
- pathogenes Potential von Immunkomplexen abhängig von
Größe, Menge, Affinität, Ig-Isotyp
-große Komplexe:
- binden Complement; werden phagozytiert
-kleine Komplexe:
- bilden sich bei Antigenüberschuß
- lagern sich in Endothel ein
- binden an Fc-Rezeptor von Leukozyten: Aktivierung,
Gewebsschädigung
Hypersensibilität Typ III
– Pathomechanismus: Lokale Reaktion –
( Arthus Reaktion )
Hypersensibilität Typ III
– Pathomechanismus: systemische Reaktion –
( Serumkrankheit )
Hypersensibilität Typ IV
- Zelluläre Reaktion vom verzögerten Typ -
Hypersensibilität Typ IV
- Tuberkulinreaktion -
Hypersensibilität Typ IV
- Kontaktallergie -
Hypersensibilität Typ IV
- Zelluläre Reaktion vom verzögerten Typ -
Hypersensibilität Typ IV
- Zelluläre Reaktion vom verzögerten Typ -
Zusammenfassung
Hypersensibilitäts-Reaktionen Typ I-IV
nach Gell und Coombs
s
b
m
o
C
d
n
u
Janeway, Travers, Walport, Capra: Immunobiology, 4th edition 1999