Kapitel 40:

Kooperierende Abwehrsysteme

Kapitel 40:

Unspezifische Abwehrmechanismen: erste Verteidigungslinie

Mechanischer & chemischer Schutz:

–  Haut und Säurefilm (Schweiss pH 3-5) –  Schleimhäute geschützt durch Sekretion (Lysozym in

Tränendrüsen und Speichel zerstört Bakterien) –  Abwehrreaktionen wie Schnupfen, Erbrechen

Kapitel 40:

Unspezifische Abwehrmechanismen: zweite Verteidigungslinie

•  Phagocytose •  Entzündung •  antimikrobielle Proteine

Kapitel 40:

Hauptbestandteile des Bluts

•  Eine weiße Blutzelle erkennt eingedrungene Mikroorganismen, schließt sie ein und verschmilzt dann mit einem Lysosom um die Mikroorganismen zu zerstören

•  Es gibt verschiedene Arten von Fresszellen: –  Neutrophile schließen Mikroorganismen in sich ein und zerstören sie –  Makrophagen sind Teil des lymphatischen Systems und werden

überall im Körper gefunden –  Eosinophile geben Enzyme ab, die den Eindringling schädigen –  Dendritische Zellen stimulieren die Aktivität der Zellen des

erworbenen Immunsystems

Phagocytose

Kapitel 40:

Makrophagen: Phagozytose von Mineralfaser

Toll Rezeptoren

•  Weiße Blutzellen (Leukocyten) attackieren Krankheitserreger, die es bis ins Körperinnere geschafft haben

•  „Toll“-ähnliche Rezeptoren erkennen Moleküle, die

für eine bestimmte Gruppe von Krankheitserregern charakteristisch sind

Kapitel 40:

Schema der Entzündungsreaktion

Histamine bewirken Vasodilatation; Prostaglandine erhöhen Blutfluss; Blutgerinnung dichtet Lecks.

Granulozyten werden angelockt und verlassen Blutbahn durch Chemokine; TNF löst Entzündung und Schwellung des Gewebes.

Phagocyten räumen auf; die Zelltrümmer werden durch Auffressen entfernt, Regeneration der Verletzung

Kapitel 40:

Antimikrobielle Proteine

Aktivierung von Komplement-Proteinen –  Gruppe von 20 verschiedenen Proteinen –  Komplementiert andere Proteine in ihrer Funktion –  Lyse eingedrungener Bakterien –  Rekrutierung von Phagocyten –  Ergänzt auch spezifische Abwehrmechanismen

Interferone

–  werden von virus-infizierten Zellen produziert –  aktiviert benachbarte Zellen um Virus zu bekämpfen –  Bestimmter Typ von Interferon (gamma) erhöht Aufnahme-

fähigkeit von Phagocyten für Bakterien

Kapitel 40:

Kooperierende Abwehrsysteme

Kapitel 40:

•  Zwei Haupttypen von Lymphocyten –  B-Lymphocyten (B-Zellen) –  T-Lymphocyten (T-Zellen) –  wirken körperweit und spezifisch –  erkennen Fremdes –  Fremdsubstanz dass Immunantwort auslösst nennt man

Antigen (Antikörper generierend) –  Beispiele von Antigene sind Oberflächenmoleküle von Viren,

Bakterien, Pilze oder Oberflächenstrukturen von Pollen, Insektengiften, Gewebetransplantate

–  B- und T-Zellen ergänzen sich in der Abwehr –  zirkulieren im Blut, Lymphe, Milz, Lymphknoten und

lymphatischen Gewebe

Zellen des Immunsystems

Kapitel 40:

Die Blutzellen stammen von einer Sorte Stammzelle ab

Kapitel 40:

Das lymphytische System

Kapitel 40:

1.  B-Lymphozyten –  produzieren membrangebundene spezifische Antikörper (B-

Zellrezeptor); werden auch sekretiert 2.  T-Lymphozyten

–  Analog zu B-Lymphozyten mit T-Zellreceptor (TCR) –  Vom TCR gibt es keine Sekretform

Rezeptorspezifität entsteht durch kombinatorische Genrarrangierung in Absenz von Antigen (Millionen von Antigenen können erkannt werden)

passen Antigen und Rezeptor zueinander, werden die einander entsprechenden Lymphozyten aktiviert = Plasmazellen & Memory Zellen (Klonale Selektion).

Wie erkennen Lymphocyten spezifische Antigene?

Entstehung der Lymphocytenvielfalt durch Genrearrangement

•  Die Spezifität der Antigenrezeptoren der Lymphocyten hat ihre Ursache in den unterschiedlichen Aminosäuresequenzen der variablen Region

•  Das Immunglobulingen (Ig-Gen) codiert für die leichte Kette sowohl der

löslichen Antikörper (Immunglobuline) als auch der membrangebundenen B-Zell-Rezeptoren

•  Viele verschiedene Ketten können durch Rearrangieren der DNA aus

derselben lg-Kette zusammengesetzt werden •  Rearrangierte DNA wird transkribiert, die Transkripte werden für die

Translation weiterverarbeitet und es wird ein Antigenrezeptor gebildet

Kapitel 40:

Klonale Selektion

Kapitel 40:

Antikörperantwort: Zelldifferenzierung von Lymphozyten

Reduziertes Zytoplasma, wenig Ribosomen

Aktivierung führt zu Bildung von Ribosomen, Produktion von Export- proteinen

Kapitel 40:

Das immunologische

Gedächtnis

Kapitel 40:

Entwicklung von

Lymphocyten

•  T wie Thymus •  B wie Bursa fabricii

Kapitel 40:

Selbsttoleranz

•  Rezeptoren von B- und T-Zellen werden während ihrer Reifung auf potentielle Selbstreaktivität getestet •  Lymphocyten mit Rezeptoren gegen ‘selbst’ werden eliminiert (Apoptose): negative Selektion •  Mangel an Selbsttoleranz kann zu Autoimmunkrankheiten führen

Kapitel 40:

MHC und die Entwicklung der Selbsttoleranz von T-Zellen und T-Zellaktivität

•  MHC (major histocompatibility complex) Gene kodieren für Glykoproteine der Plasmamembran von Körperzellen

•  molekulare Etiketten die das Immunsystem toleriert und wechselwirkt

•  Zwei Haupttypen markieren Körperzellen als ‘Selbst’

•  MHC-Klasse I (auf nahezu jeder Körperzelle)

•  MHC-Klasse II (Makrophagen, B-Zellen, aktivierte T-Zellen, Zellen im Thymus

•  unsere MHC Gene sind heterozygot (grosse Anzahl, spezifischer Fingerabdruck)

Kapitel 40:

MHC Oberflächenproteine steuern die Immunreaktionen

Kapitel 40:

Die zentrale Bedeutung der MHC Moleküle

in der Immunantwort

•  MHC Molekül fängt ein Fragment eines intrazellulären Protein-Antigens •  transportiert es zur Oberfläche •  präsentiert es einem Antigenrezeptor einer benachbarten T-Zelle (Antigenpräsentation) •  dadurch werden T-Zellen auf einen Infektion aufmerksam Gemacht •  Tc (cytotoxische T-Zellen) - MHC Klasse I •  Th (T-Helferzellen) - MHC Klasse II •  im Thymus auch ‘positive Selektion’ (T-Zellen die hohe Affinität für MHC I und II aufweisen reifen heran)

Kapitel 40:

Wechselwirkung von MHC Molekülen und T-Zellen

Kapitel 40:

Reaktionen des Immunsystems auf Antigene

•  humorale Immunität (Produktion von Antikörpern)

•  zellvermittelte Immunität (direkte Wirkung von T-Zellen)

Kapitel 40:

Zelluläre und humorale Abwehrmechanismen

Kapitel 40:

Lyse von Zielzellen durch Tc Zellen

Kapitel 40:

Tc-Angriff: Tod von Zielzellen

Kapitel 40:

TH und Tc Zellen benötigen CD4 und CD8 Hilfsrezeptoren

Kapitel 40:

Lyse von infizierten Zellen durch Tc-Effektorzellen

Kapitel 40:

TH-Zellen induzieren humorale als auch zellvermittelte Immunantworten

Kapitel 40:

Kooperierende Abwehrsysteme

Kapitel 40:

Antikörperantwort: Auslösung und Produktion

Kapitel 40:

Epitope

Kapitel 40:

Grundstruktur eines Antikörpers

Kapitel 40:

Computermodell

Kapitel 40:

Antikörpervermittelte Beseitigung von Antigenen

Kapitel 40:

Opsonisierung: Phagogcytose von Antikörper-Bakterium Komplex durch Makrophagen

Rekonstruktion des zeitlichen Ablaufs der Opsonisierung!

Kapitel 40:

Komplementaktivierung und Lyse einer Zielzelle

Kapitel 40:

Fehlfunktionen des Immunsystems

•  Allergien (zB Heuschnupfen)

•  Autoimmunkrankheiten (zB Typ 1 Diabetes)

•  Immunschwächekrankheiten (zB AIDS)

Kapitel 40:

Mastzellen, IgE und die

allergische Reaktion