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1. Immunsystem allgemein
Immunsystem = humorales (AK) und zelluläres Abwehrsystem. Dazu existieren die äusseren
Schutzbarrieren des Körpers :
-
Lysozym in Speichel und Tränenflüssigkeit
-
Säureschutzmantel der Haut
-
Schleim- und Flimmerepithel der oberen Atemwege
-
Salzsäure Magen
-
Darmflora
-
Spülung Harnblase und Harnwege durch Harnfluss
-
Scheidenflora
Grundbegriffe :
Immunität : Schutz des Körpers vor KH-Erreger (durch schon vorhandene AK, Immunzellen)
Immuntoleranz : Immunische Nichtreaktivität gegen Fremdstoffe
Antigen : Substanz, die vom Körper als fremd erkannt wird
Allergie : Überschiessende Abwehrreaktion des IS gegen nich-schädliche Substanzen
Booster-Reaktion : Gedächtniszellen, welche schnell die benötigten AK zur Verfügung stellen
2. Elemente des Immunsystems
Organbereich und Zellbereich.
a. Organbereich
-
Knochenmark -> Bildungsstätte
-
Thymus + Bursa (Peyer-Plaques = Lymphfollikel des Darmes) -> Differenzierungsstätte
Beides nennt man die primären lymphatischen Organe (Bildung/ Differenzierung)
-
Lymphknoten -> linsen- bis haselnussgrosse Organe, mit Lymphozyten angereichert
-
Tonsillen -> Mandeln (Rachen-, Gaumen- und Zungenmandeln)
-
Lymphatischer Rachenring : Lymphknoten + Mandeln
-
Lamina propria -> Schleimhäute angereichert mit IgA = an den Eingangsstellen des
Körpers
-
Milz
-
Wurmfortsatz des Blinddarms
Diese Gruppe nennt man sekundäre lymphatische Organe (Arbeitsstätten des IS – auch
wenn in der Milz auch Lymphozyten produziert werden)
b. Milz
150 g schweres Organ hinter dem Magen. Blutversorgung durch Milzarterie, Milzvene, die in
die Pfortader mündet. Von derber BG-Kapsel umgeben (wie Leber), von der Bälkchen ins
Innere ragen. Milzgewebe = Pulpa.
-
Weisse Pulpa : Eigentliches lymphatisches Organ mit Lymphfollikeln (Herstellung
Lymphozyten)
-
Rote Pulpa : Blutmauserung. Milzsinusoide werden mit Blut durchflossen (= Leber). An
deren Wände befinden sich Makrophagen = Retikulumzellen, welche alte und
deformierte Erythrozyten abbauen. Ebenfalls Abbau von Thrombozyten, Lymphozyten,
Mikroorganismen, Zellfragmente. Gleiche Aufgaben wie die Kupffer’schen Sternzellen in
den Sinusoiden der Leber
Vor der Geburt findet die Blutbildung in der Milz statt, dann Übergang ins rote KM. Bei
Kindern hilft die Milz mit der Ausreifung des ID. Bei Erw entbehrlich.
Aufgaben der Milz :
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Blutmauserung
-
Speicherung von Thrombozyten und rasche Ausschüttung im Bedarfsfall
-
Abfangen von Gerinnungsprodukten = kleine Thromben
-
Hämtopoese vor Geburt
-
Phagozytose von Mikroorganismen, Lymphozyten, Fremdstoffen
-
Produktion von Lymphozyten
Stark durchblutetes Organ (5% des Gesamtblutes).
c. Zellbereich
Weisse Blutzellen = Leukozyten, die sich aus pluripotenten Stammzellen des roten KM entwickeln und sich dann differenzieren.
Zwei Gruppen von Stammzellen : Myeloische und lymphoide Stammzellen.
Aus den myeloischen Stammzellen entwickeln sich : Granulozyten, Monozyten,
Makrophagen = unspezifisches Abwehrsystem + Erythrozyten und Thrombozyten
Aus den lymphoiden Stammzellen entwickeln sich : NK, B- und T-Lymphozyten (spezifisches
Abwehrsystem).
Nur ein kleiner Teil der Leukozyten patrouilliert im Blut. Die meisten befinden sich in den
Lymphknoten / lymphatischen Organen / Interstitium. Durch Chemotaxix = Stoffe, die
beschädigte Zellen produzieren (Interleukine, Interferone, TNF), werden sie an den Ort des
Geschehens gelockt.
Bsp : Mit Viren befallene Zellen produzieren Interferone, um sich dann von Immunzellen
helfen zu lassen.
d. Klassifizierung des Immunsystems
-
Spezifisches Abwehrsystem : Langsame Reaktion, Scharfschütze. B- und TLymphozyten, Antikörper
-
Unspezifisches Abwehrsystem : Schnelle Reaktion, aber geringere Treffsicherheit.
Monozyten, NK, Makrophagen, Granulozyten
-
Zelluläres Abwehrsystem : Leukozyten
-
Humorales Abwehrsystem : Antikörper
3. Die verschiedenen Leukozytenarten
Phagozyten, Granulozyten, B-Zellen, T-Zellen,
a. Phagozyten
« Grosse Fresszellen » = Monozyten und Makrophagen. Sterben nicht nach Phagozytose.
Monozyten : Vorläufer der Makrophagen im Blut
Makrophagen : In allen Geweben und Lymphe
Die Phagozyten werden durch Chemotaxis angelockt und bilden den wichtigen ersten Schritt
im spezifischen IS = Präsentieren AG den T-Lymphozyten (APZ = antigen-präsentierende
Zellen). Damit ist die Phagozytose die Grundbedingung der Aktivierung der T-Lymphozyten,
die wiederum die B-Zellen aktivieren (-> AK).
Makrophagen und Monozyten bilden das MPS = mononukläre Phagozytensystem / RES =
retikuloendotheliale System.
b. Granulozyten
« Kleine Fresszellen ». Sie sterben bei der Phagozytose von Eindringlingen und bilden damit
u.a. den Eiter. Häufigste Immunzelle im Körper.
Eosinophile, Basophile, Neutrophile – Klassifiziert nach ihrer Anfärbbarkeit.
Neutrophile : Erste Linie der unspez. Immunabwehr
Basophile : Vorläufer der Mastzellen -> Histaminausschüttung
Eosinophile : Parasiten und Allergie
c. B-Lymphozyten
Vorläufer der Plasmazellen (AK) und B-Gedächtniszellen. Bildung im roten KM, dann
Differenzierung und Reifung in der Bursa. Aktivierung durch T-Helferzellen (T4). Enthalten an
ihrer Oberfläche AK, die an potentielle AG binden können. Wenn das entsprechende AG
andockt Differenzierung in Plasmazellen und Gedächtniszellen.
B-Zellen befinden sich kaum im Blut : Interstitium, lymphatische Organe, Lymphe. B-Zellen
sind AG-spezifisch und Teil der spezifischen humoralen Immunabwehr.
d. T-Lymphozyten
Benannt nach dem Thymus = Reifungsort. Sie werden hier immunkompetent = lernen
zwischen eigen und fremd zu unterscheiden. Nur gegen Fremd-AG gerichtete T-Zellen
verlassen den Thymus. Sie tragen schon Oberflächenerkennungsmoleküle, die potentielle
AG erkennen können (entstehen durch DNA-Rekombination).
In der Folge präsentieren APZ (Makrophagen) Teile des verdauten AG an ihrer Oberfläche,
die von T-Zellen erkannt werden -> Aktivierung der T4-Zellen (T-Helferzellen mit CD4
Oberflächenmolekül) -> Sekretion von Cytokinen, die die B-Lymphozyten stimulieren.
T-Suppressorzellen : Bremsen das Abwehrgeschehen
T-Killerzellen : Zytotoxische T-Zellen ; Vernichtng von Tumorzellen und Zellen, die von Viren
befallen wurden.
T-Gedächtniszellen : Bei Wiederinfektion beschleunigte Antwort.
e. Einteilung der Makrophagen
Je nach Wirkungsort im Gewebe :
-
Mikroglia und Makroglia im ZNS
-
Retikulumzellen in Milz, Lymphknoten, KM, Peritoneum
-
Monozyten im Blut
-
Histiozyten im lockeren BG
-
Kupffer’sche Sternzellen in der Leber (Wand der L-Sinusoide)
-
Osteoklasten in der Knocheninnenhaut
-
Mesanguimzellen in der Niere
-
Uferzellen : Sinusoide Lymphknoten, Milz, KM
-
Alveolarmakrophagen in den Lungenbläschen
4. Die Antikörper
Immunglobuline = humorale spezifische Abwehr = gamma-Globuline. Bildung durch
Plasmazellen nach Aktivierung der B-Zellen durch Th-Zellen. Die Folgen einer AG-AKBindung sind :
-
Aktivierung Komplementsystem
-
Andocken von Phagozyten und T-Killerzellen an AK-AG-Komplex (an Stiel des AK)
-
Inaktivierung des AG durch AK Bindung direkt
Y-Form : An beiden Enden Bindung des AG = zwei Bindungsstellen ; an Stiel des Y Bindung
von Phagocyten / Mastzellen -> Phagozytose oder Histamin-Ausschüttung
a. Antikörperklassen
-
IgM : Sehr grosse Moleküle = 5 Y-förmige AK-Moleküle, die miteinander verbunden sind.
Erstes AK-Molekül, welches von Plasmazellen bei erstmaligem AG-Kontakt gebildet wird
-> Zeigen Erstinfektion in früher Phase an. « Primäre Immunantwort ». Auch auf
Oberfläche von B-Lymphozyten für AG-Erkennung
-
IgG : Sekundäre Immunantwort, werden nach IgM produziert. Dauer ca. 7 Tage. Deren
Bindung an AG bewirkt : (1) Opsonierung = Fressen durch Makrophagen und (2)
Aktivierung des Komplementsystems. Plazentagängig. Noch Jahre nach der Infektion
nachweisbar -> Immunität
-
IgA : Einzelmolekül in Blut, Doppelmolekül auf SH. Schutz vor Oberflächeninfektion, erste
Kontakt mit AG auf allen Eingangspforten des Körpers (Mund, Rachen, Atemwege,
Darm..)
-
IgE : Werden gebildet als Antwort auf Allergene (1. Phase = Sensibilisierung) dann
Bindung auf Oberfläche von Mastzellen. Nochmaliger Kontakt mit Allergen :
Histaminausschüttung « allergische Reacktion , Degranulierung »
-
IgD : Ebenso wie IgM auf Oberfläche der B-Lymphozyten
Merke : Die Erkennungsmoleküle von AG auf Oberflächen von T-Zellen und die IgM/D auf
der Oberfläche der B-Zellen sind schon vor dem eigentlichen AG-Kontakt vorhanden ! DNARekombination und anschliessende Reifung (Thymus, Bursa).
b. Das Komplementsystem
Bindung von AK an Fremdzelle (Bakterium) -> Rekrutierung von Komplementfaktoren =
inaktive Enzyme die sich gegenseitig aktivieren « Aktivationskaskade » -> Lytischer Komplex
-> Loch in der Zelle
c. Die Selbsterkennungsmoleküle
MHC = Majorhistokompatibilitätskomplex (=HLA). Helfen dem Körper, zwischen eigen und
fremd zu unterscheiden. Alle körpereigenen Zellen tragen den MHC-Klasse I. Die MHC sind
von Individuum zu Individuum verschieden. Kriterium bei Transplantationen. MHC-II befindet
sich auf den Lymphozyten und den APZ (Makrophagen).
T-Zellen können fremde AG nur erkennen, wenn sie durch MHC-Moleküle präsentiert
werden :
-
MHC-II-AG bei AG-Fragment, die durch APZ phagozitiert wurden
-
MHC-I-Virus/ Tumorfragment bei Zellen, die durch Viren infiziert wurden oder die entartet
sind.
Das AG/ Virus / Tumorfragment wird auf die existierenden MHC « aufgeprofpft ». Danach
Bindung Th (CD4) mit nachfolgende Aktivierung B-Zellen oder T-Killer-Zellen durch Cytokine.
AG
MHC
APZ
CD4
mit vorhandemen AGErkennungsmolekül
T4
Es existiert also auch eine Bindung CD4 – MHC.
5. Abwehrstrategien des IS bei Infektionen
a. Abwehr von Bakterien
Eintritt des Bakteriums -> Phagozytose durch Makrophagen -> Präsentation von
Bakterienfragmenten auf MHC-II der Makrophagen –> Bindung von T4 -> Aktivierung von T4
= Zytokinausschüttung -> Aktivierung B-Lymphozythen
Parallel : Erkennen der Bakterien-AG auf APZ durch B-Zellen -> Differenzierung in
Plasmazellen -> AK -> Komplementsystem + Opsonierung
Bildung von Eiter : Zerfallene Neutrophile, Bakterienreste, Gewebereste
b. Abwehr von Viren
Viren dringen in Wirtszelle ein -> Präsentation von Virusfragmenten auf MHC-I der
befallenen Zelle -> Bindung von T4 -> Aktivierung T4 -> Bildung von Zytokinen -> Aktivierung
von zytotox. T-Zellen -> Zerstörung der befallenen Zelle
Parallel : Aktvierung von B-Zellen -> Wenn Viren freigesetzt werden, können AK im Blut
diese angreifen
Parallel : Ausschüttung von Interferonen der infizierten Zelle -> warnt Nachbarzelle -> Diese
schütten NO aus -> Abtötung der infizierten Zelle
c. Abwehr von Parasiten
Makrophagen fressen Parasiten und präsentieren diese auf MHC-II -> Aktivierung B-Zellen /
T-Zellen -> -> Bildung IgE -> Bindung von IgE an Mastzellen -> Wird dann Parasit an diesen
Komplex IgE – Mastzellen gebunden : Aus-schüttung von zerstörenden Substanzen
« Degranulierung ».
Allergie ist ähnlich : Sensibilisierung = IgE-Bildung + Bindung von IgE an Mastzellen nach
erstem Kontakt mit Allergen. Zweitkontakt : Degranulierung (Histamin)
6. Reaktion des Wirtes auf Eindringen KH-Erreger
Der Körper reagiert mit Bildung eines Entzündungsherds.
Eindringen -> Gewebszerstörung / Zellzerstörung -> Ausschüttung Histamin ->
Kapillarendilatation + -Durchlässigkeit -> Chemotaxis = Rekrutierung von Neutrophilen /
Makrophage surch Zellüberreste -> Phagozytose -> APZ -> T/B-Zell-Aktivierung.
EZ-Zeichen :
-
Rubor : Durch vermehrte Durchblutung
-
Calor : =
-
Tumor : Durchlässigkeit der Kapillaren -> Flüssigkeitsansammlung
-
Dolor : Gewebeuntergang
-
Funktionsbeeinträchtigung
7. Impfungen
Aktiv, Passiv und Simultanimpfung.
a. Aktive Impfung
Spritzen von Antigenen :
-
Lebendimpfstoffe (abgeschwächte Erreger)
-
Todimpfstoffe (abgetötet Erreger / Erregerfragmente)
-
Toxoidimpfstoffe
Konsequenz : Bildung von IgG nach ca. 7 Tagen
Beispiele :
Lebendimpfstoffe : Gelbfieber, Masern, Röteln, Mumps, Polio, BCG (Tuberkulose), Typhus
Todimpfstoffe : Hepatitis, Influenza, Varizella zoster, Tollwut, FSME, Cholera, Keuchhusten
Toxoidimpfstoffe : Tetanus, Diphterie
b. Passive Impfung
Zuführung des Anti-Toxins / Antikörpers. Wirkt sofort, aber kurz / Fremdeiweissgefahr.
Bsp : Spritzen von AK gegen Rh-pos bei Rh neg Mutter bei Rh-pos Kind -> Verhinderung,
dass Mutter selbst IgG bildet (Gefahr bei 2. Schwangerschaft)
c. Simultanimpfung
Aktiv + passiv, bei Verlezten, wenn man nicht weiss, ob/ wann geimpft wurde. Bsp : Tollwut,
Tetanus, Diphterie, Hepatitis B.
Impfpläne werden durch das Robert-Koch-Institut erstellt. Es existiert in D keine Impfpflicht.
Impfreaktion : Normale Immunreaktion (Bsp : Rötung)
Impfkomplikation : Therapiebedürftige EK
Impfschaden : Bleibende EK, Schaden
8. Allergien
Überreaktion des IS gegen Fremdstoffe, die normalerweise unschädlich sind. Normalerweise
in zwei Phasen : (1) Sensibilisierungsphase = Erwerben der Allergie und (2) Allergische
Reaktion bei Zweitkontakt
a. Typ-I-Allergie
Soforttyp, Anaphylaxie-Typ : IgE-vermittelt. Bei Erstkontakt mit Allergen werden IgE gebildet,
die sich dann auf Mastzellen festsetzten. Bei Zweitkontakt Degranulierung = Histamin
(Serotonin) Freisetzung.
Dieser Typ tritt vor allem da auf, wo viele Mastzellen sitzen : Schleimhäute
Bsp :
-
Nesselsucht = Bildung von « Brennesselquaddeln »
-
Heuschnupfen
-
Quincke-Ödem
-
Bronchialasthma, Brechdurchfall
-
Insektenstiche
Gefahr : Anaphylaktischer Schock, wenn Allergen in Blutbahn (Bienenstich).
b. Typ-II-Allergie
Zytotoxischer Typ. Zerstörung von körpereigenen Zellen durch Allergeneinfluss. Hier binden
sich IgG oder IgM, die gegen das Allergen gebildet wurden, an körpereigene Zellen und
rufen Komplementaktivierung hervor : Auflösen der Zellen.
Bsp :
-
Hämolytische Anämien
-
Agranulozytose = ein medikamenten-induzierter Abfall von Granulozyten (Novalgin)
-
Mumps mit anschliessender Diabetes mellitus
c. Typ-III-Allergie
Immunkomplextyp. Ablagerung von Ag-AK-Komplexen in Geweben -> Gewebsschädigungen
Bsp : Alveolitis = Mehlstauballergie bei Bäckern, Vaskulitis, Nephritis
d. Typ-IV-Allergie
Spättyp. Erst 1-3 Tage nach erneutem AG-Kontakt. Durch T-Zellen ausgelöst, die dann
Zytokine produzieren -> Rekrutierung von Makrophagen
Bsp : Kontaktallergien (Latex), Anstossung Transplantate, Tuberkulin-Reaktion (Test)
e. Anaphylaktischer Schock
Unmittelbar nach AG-Kontakt verlaufende Reaktionsfolge, die zum Herz-KL-Stillstand führen
kann. Oft durch Aufnahme der Allergene in die Blutbahn. Bei Allergien des Typ I.
Bsp : Lokalanästhetika, Korbblütler, Gifte von Tieren, Latex
Test durch zwei ( !) Probeinjektionen.
Notfallmassnahmen je nach Stadium, Bsp : Behandlung mit Procain :
Stadium O : Lokale Reaktion (Bsp : Rötung), keine Fernsymptome
-
Unterbrechung der Behandlung
-
Lokale Kühlung
-
Puls, RR messen
-
Karteivermerk
Stadium 1 : Generalisierte Haut-SH-Reaktion
-
Notarzt ( !)
-
Sauerstoffgabe, lokale Kühlung
-
I.v. Gabe Anti-Histaminikum
-
Lagerung mit erhöhtem Oberkörper ( !) : Vermeidung Kopfödeme
-
0,9% NaCl-Infusion : KL-Stabilisierung – Vermeidung generalisierter Schock
Stadium 2 : Allergische Reaktion innerer Organe, aber noch keine Schockzeichen
Bsp : Asthma, Bauchkrämpfe, Pulsanstieg, RR-Abfall, Atemnot
-
Infusion NaCl
-
Beine hochlegen
-
Zusätzliche venöse Zugänge schaffen
Stadium 3 : Anaphylaktischer Schock
Puls > 100, RR < 100, Bewusstseinsverlust
-
Schocklage
-
Bewusstlosigkeit : stabile Seitenlage
-
Vitalzeichenkontrolle
Stadium 4 : Bewusstlosigkeit
-
Reanimation
Atopiker : Vererbte Prädisposition, IgE zu bilden. Asthma, Heunschnupfen, Konjunktivitis,
Neurodermitis.
f.
Zusammenfassung der wichtigsten allergischen Erkrankungen
-
Allergische Agranulozytose = keine oder fast keine Granulozyten im Blut : Typ-II
-
Allergische Alveolitis = EZ der Lungenbläschen : Typ-III
-
Allergisches Asthma : Typ-I
-
Allergische Konjunktivitis : Typ-I
-
Allergische Rhinitis : Typ-I
-
Allergische Thrombozytopenie : Typ-II
-
Allergische Utikaria = Nesselsucht : Typ-I
-
Anaphylaktischer Schock : Hautrötungen, RR-Abfall, Puls-Erhöhung, Ödeme
(Histaminausschüttung bewirkt erhöhte Durchlässigkeit der Gefässe), Atemnot, Fieber,
Schocksymptomatik
g. Schulmedizinische Therapie
-
Allergenkarenz
-
Hyposensibilisierung
-
Anti-Histaminika
-
Kortikoide (Immunsuppression)
9. Immunschwäche und Immunsuppresion
-
Alter : Reduktion von B- und T-Zellen
-
Stress, psychische EK : Abgabe Adrenalin und Kortikoide -> Supression der T-Zell
gebundenen Immunreaktion ; Antagonisten des Insulin
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Störung B-Zellen : Bakterielle Infektionen
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Störung T-Zellen : Viren, Pilze, Tumoren
-
Immunsuppressionstherapie bei Transplantationen
10. Autoimmunerkrankungen
Immuntoleranz funktioniert nicht mehr -> Bildung von AK gegen körpereigene Zellen +
Aktivierung T-Zellen gegen körpereigene Zellen.
a. Organspezifische AI-EK
= AK gegen ein bestimmtes Organ werden gebildet.
-
Schilddrüse : Hashimoto-Thyreoditis -> chron. Schilddrüsen-EZ ; führt zu Hypothyreose,
M. Basedow
-
Magen : Chronische Gastritis
-
Pankreas : Juvenile Diabetes (AK gegen Inselzellen) <-> Mumpspathogenese
-
Nebenniere : Morbus Addison
b. Nicht-organspezifische AI-EK
= gegen verschiedene Körpergewebe und dann Ablagerung der Immunkomplexe
-
Gelenke : Rheumatoide Polyarthritis
-
Niere : Systemischer Lupus erythematodes
-
Haut : Sklerodermie
-
Muskel : Dermatomyositis
c. Mischformen
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Darm : Colitis ulcerosa, M. Crohn
-
Nerven : Multiple Sklerose
-
Leber : Chronische agressive Hepatitis
Diagnostik :
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Organspezifische Auto-AK (M. Basedow : gegen TSH-Rezeptoren -> Überfunktion
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Organunspezifische Auto-AK : anti-nukleäre AK -> Rheuma
-
Histologische Veränderungen durch Ablagerung AG-AK-Komplexe
Therapie :
-
Hormonsubstitution : M. Basedow, Hashimoto, M. Wilson
-
Immunsuppresion : Kortikoide, Metothrexat
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