Immunsystem - Zsmfassung für Medizinstudenten aus Medi-learn und Endpurtskriptenreihe Thema PDF

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Zsmfassung für Medizinstudenten aus Medi-learn und Endpurtskriptenreihe Thema Immunsystem (und die Aufgaben der einzelnen Immunzellen)...

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Antigene: die Immunantwort auf das Antigen umso stärker, je höher Moleulargewicht und -struktur (z.B. große Proteine) vs. so klein, dass für Immunantwort Bindung an Trägermolekül notwendig ist solche Antigene = Haptene Antigene Determinante: oberflächen Abschnitt eines Antigens der vom Antikörper erkannt wird auch: Epitop, ! AG kann mehrere Epitope besitzen (Anzahl Epitope = Valenz) Akute-Phase-Reaktion: Akute-Phase-Proteine- a1 a  1-Antitrypsin, a2 Haptoglobin,ß Creaktives Protein O  psonierung für klassischen Weg, ß Fibrinogen I neg. Akute-Phase-Proteine- Albumin, Transferrin weiteres Anzeichen, Blutsenkungsges. ↑ Immunzellen = Leukozyten: Entwicklung Immunzellen: myeloische Stammzelle

Erythrozyten, Megakaryozyten->Thrombozyten,

neutro-, eosino-,, basophile Granulozyten Mastzellen Monozyt->Makrophagen lymphoide Stammzelle

T-Lymphozyten B-Lymphozyten->Plasmazelle NK-Zellen

Angeborene,unspezifische Immunmechanismen: physikalisch-chemische Hindernisse - Haut,antimikrobielle Defensine auf (Schleim-)häuten o. Granula von neutrophilen Granulozyten Phagozyten Komplementsystem Granulozyten: neutrophile Granulozyten: 90% alles Leukos,polymorphkernig,wie Makrophagen Fc.Rezeptoren für IgG und Komplementfaktor C3b, Phagozytose, enzyme/defensine: Lyeloperoxidase->OCl-, Elastase vs Elastin, Lysozym vs Mureinbindungen in Bakterienwänden Entzündungsreaktion via Leukotriene siehe reaktive O2-Spezies FUN FACT: Eiter besteht aus zugrundegegangenen neutrophilen Granulozyten

eosinophile Granulozyten: 3%, vs Parasiten, allergische Reaktionen basophile Granulozyten: 1%, Granula mit Heparin und Histamin (siehe Funktion Mastzellen) Mastzellen: Allergien, 1-Kontakt:IgE gegen Pollen -> auf Mastzellen = Mastzellrezeptor 2-Kontakt: Quervernetzung IgE ⇒ Freisetzung Allergiemediatoren Heparin, Histamin, Serotonin ähnlich basophile Granulozyten (Heparin, Histamin)

Monozyten: = Blutmakrophagen -> Makrophagen im Gewebe: =(Gewebs)makrophagen Leber: Kupffer-Sternzellen, ZNS: Mirkoglia, Haut: Langerhans-Zelle,... Makrophagen Botenstoffe: IL1, Tumornekrosefaktor a Lipopolysaccharide i n Membran gram- Bakterien - Toll-like-Rezep - Makrophage A rginin-> NO - >” Makrophagenaktivierung: -Komplementfaktor C3b =Makierung eines anderen Ig als IgG- Rezeptormakrophage/ Fc-Teil von IgG= Makierung/Opsonierung - Rezeptormakrophage AG internalisiert und präsentation auf MHCII als Präsentation für Th effektiver durch T-h1elferzellen -> Interferon-y - Rezeptormakrophage -> ->

MakrophagenaktivierungTH1:-> IL2, (aktivierung weiterer Th) & Interferon-y (Anlockung weiterer Makrophagen)

NK-Zellen: Man kann sich die NK-Zellen als unreife T-Killerzellen vorstellen. Im Gegensatz zu den T-Zellen besitzen die NK-Zellen aber weder T-Zellrezeptor und CD3 und sind deshalb nicht MHC-restringiert. Im Gegensatz zu den T-Killerzellen benötigen sie keinen Antigenkontakt. Allerdings sind sie dazu befähigt mit IgG makierte Zielzellen zu erkennen und abzutöten. Diese Form der Zelltötung bezeichnet man als antikörperabhängige zellvermittelte Zytotoxität ADCC. Der Mechanismus der Zelltötung gleicht in vielerlei Hinsicht denen der Tc (Perforin, oder Einleitung Apoptose)

Dendritische Zellen: AG(erst jetzt aktiv)->Prozessierung->Präsentation -> Einwanderung in Lymphknoten nun: interdigitierende dendritische Zelle follikuläre dendritische Zelle, hält AG auf wenn es “alleine” in Lymphknoten kommt Langerhans-Zelle= dendritische Zelle der Haut (nach Prozessierung, Präsentation auch Einwanderung in Lymphknoten)

Erworbene, spezifische Immunmechanismen: T-Lymphozyten, B-Lymphozyten 1% im Blut, 99% im Gewebe Gedächtnis zellulär, humoral (gelöst im Serum) T-Lymphozyten: T-Zell-Rezeptor: genetischer Polymorphismus - Vielfalt an T-zellrezeptoren allg. Aufbau: heterodimer a -ß-kette, angelagert Oberflächenprotein CD3 bindet an AG zuvor durch MCH präsentiert -> IP3 -> Ca2+ -> DAG ... EIN LYMPHOZYT NUR GEGEN EIN AG

T-Zell-Prägung: Entwicklung im KM Ausbildung im Thymus   1.: mittelstarke Bindug an MHC ✔=pos. Selektion 2.: Autoantigen = körpereigen bindung =neg. Selektion unterscheidung in Th und Tk: -

T-Killerzellen: Oberflächenprotein CD8 T-Zell-Rezeptor-AG,MHC I,Körperzelle z.B.  mit Virusbefall -> z.B. Einbrau Perforine-> Wassereinstrom in Körperzelle -> z.B. Induktion Apoptose (via FAS-Protein)

-

T-Helferzellen: Oberflächenprotein CD4 HIV bindet an CD4 um ins innere der TH zu gelangen

T-Zell-Rezeptor- Antigen,MHC II,B-Lymphozyt -> IL2Aktivierung TH, Interferon-y Aktivierung Makrophagen,MHC-Hochregulierung (TH1-Helferzellen) ->IL4B-Zelle zu Plasmazelle (B-Zellaktivierung) und oder Gedächtniszelle->AK (Th2-Helferzellen)

B-Lymphozyten: Entwicklung & Ausbildung im KM Oberflächenproteine AK IgM oder IgD (nur eins pro B-lymphozyt) B-Lymphozyten-Differenzierung: TH2->IL4 -> Teilung der B-Zelle und Differenzierung in Plasmazelle B-Gedächtniszellen: geringerer Teil Gedächtniszelle statt Plasmazelle NK-zellen: vs. infizierte oder entartete Zellen Zytokine: Wdh.: Makrophagen/Monozyten-> IL1: Akute-Phase-Proteine, Entzündung, Fieber ->Tumornekrosefaktor a: Makrophagenaktivierung, Fieber, Nekrose im Tumorgewebe TH1-> IL2: Aktivierung T-Zellen ->Interferon-y: Makrophagenaktivierung, MHC-Hochregulierung TH”->IL4: Aktivierung B-Zelle->Plasmazelle und Gedächtniszelle

MHCmajor-histocompatibility-complex-Proteine: Oberflächenproteine, auf quasi allen Zellen zur Präsentation von kurzen Peptidfragmenten genetischer Polymorphismus

MHC I

MHC II

1 membranständige Proteinkette ß Kette angelagert auf allen kernhaltigen Zellen für Zellen mit CD8 T-Killerzellen

2

Präsentation zelleigene Fragmente enthalten nach Virusinfektion auch virusbestandteile nach Protesosom

Präsentation nach Aufnahme von AG von im Phagosom phagozitierten AG-Fragmenten

Merke: 1*8=8

2*4=8

Antikörper=Immunglobuline: genetischer Polymorphismus

auf antigenpräsentierenden Zellen B-zellen für Zellen mit CD4 T-Helferzellen

Aufbau: 2*Heavy(je Constant, Variabel) 2*Light(je”), ß-faltblattstruktur Plasmazelle-> H-Ketten: a = IgA, y=IgG, ᵟ=IgD, ε=IgE, μ=IgM Klassenswitch: Immer erst: Plasmazelle->IgM danach: Veränderung der CH-Domänen=somatische Rekombination nicht der CV-Domänen/AG-Bindung (Paratop)⇒höhere Diversität der AK 3* CH-Domänen für Bindung L-Ketten: к oder λ Fab-Fragment: N-terminales Ende der variablen Anteile für AntigenB  indung Fc-Fragment: - Bindung an Makrophagen und neutrophile Granulozyten - Komplementbindung via oligosaccharid - Überwindung Plazentaschranke bei IgG Gelenkregion=Hinge-region: beweglich Das Enzym Papain kann die beiden Fab- vom Fc-Fragment abspalten Antikörperklassen: 1Plasmazelle -> verschdn. Klassen, aber immer selbe AG-Bindungsstelle (siehe klassentausch)! IgM: immer als erstes! auf B-Zellen Agglutination Fähigkeit unlösliche AG zu vernetzen + Komplemetsystem Bildung auch im Fetus möglich ab Monat 5! z.B. die Antikörper des AB0-Systems IgG: Agglutination Fähigkeit unlösliche AG zu vernetzen + Komplemetsystem höchste Serumkonz Neutralisierung von Toxinen und Viren IgG blockiert Hüllproteine des Virus und verhindert so Eindringen plazentagängig (= Leihimmunität für Fetus) z.B. die Antikörper gegen Rhesusfaktor

IgE: geringste Serumkonz Parasitenabwehr Oberflächenrezeptor basophile Granulozyten, Mastzellen IgA: “Immunglobulin der Schleimhäute” -> Sekretion S-Kette als Proteaseschutz IgD: (neben IgM als Oberflächenrezeptor auf B-Lymphozyten)

Komplementsystem: angeboren, unspezifisch; Leber -> 9 Komplementfaktoren, Prinzip der kaskadenartigen limitierten Proteolyse

1: klassische Komplementaktivierung Ag/Ak IgM o. IgG-Komple -> C1an mindst. (!) 2 Komplementbindungsstellen=Oligopeptid, IgM als Pentamer daher ein viel stärkerer Aktivator, IgG, müssen 2 direkt nebeneinander am Bakterium, damit C! zwei Komplementbindungsstellen (MEHR SIEHE BILD)

2: Lektin-abhängiger-Weg Lektine= (Glykoproteine mit) Fähigkeit an Kohlenhydratstrukturen z.B. Mannose an Bakterien zu binden -> Serinproteasen MASP-1 u. 2 -> Siehe Bild 3: Alternative Komplementaktivierung C3b ständig, stabile Form aber erst nach Thioestherbindung von C3b an z.B. Lipopolysaccharide in Bakterienoberflächen .

Random fact: Grampositive Bakterien haben eine sehr dicke Zellwand, die aus einem Peptidoglucan namen Murein besteht. Diese Zellwand fällt bei gramnegativen Bakterien sehr viel dünner aus ⇒ unterschiedliches Färbeverhalten. Die Bindung zwischen genau diesen Mureinmolekülen kann durch Lysozym gespalten werden. Das Lysozym des Blutes wird von Monozyten gebildet. V.a. auch in Körpersekreten

Endstrecke der Komplementaktivierung: C5b auf Bakterienoberfläche als Ankerplatz für weitere Faktoren, MAKMembranAngriffsKomplexerlaubt Wassereinstrom, Platzen

Biologische Aktivität des Komplementsystems: C3a,C4a,C5a als Entzündungsmediatoren = Anaphylatoxine -> Mastzelldegeneration, Vasokonstriktion; laut Endspurt: als Chemotaxine C3b auch Opsonin Phagozytose: neutrophile Granulozyten und Makrophagen Vorgang siehe Bild Reaktive Sauerstoffmetabolite: neutrophile Granulozyten 1.) in Membran des Phagosoms: NADPH/H+-Oxidase - O2 zu O2- = Superoxidanion (“respiratory burst”=extramitochondriialer O2-Verbrauch ↑↑)

Superoxiddismutase (Cu2+, Zn)  O2 O2- + 2H+ -> H2O2 + O2- + H2O2 -> .OH=Hydroxylradikal +  OH- + O2 Myeloperoxidase H2O2 + Cl- -> OCl-=Hypochloritionen +H20 .OH=Hydroxylradikal & OCl-=Hypochloritionen für Bakteriolyse Sicherheit für Granulozyten gegen H2O2: Katalase (Häm): H2O2 -> O2 + H2O Glutathion-peroxidase (Selenocystein im aktiven Zentrum): 2GSH + h2o2 -> GSSG + h2o...