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Pathophysiologie Uni Wien (Subject) / Kapitel 2. Immunsystem (Lesson)
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- 24.Primär-lymphatische Organe (Funktion?) Knochenmark und Thymus Knochenmark: Bildung der B-Lymphozyten (B- Zelle), T-Lymphozyten (T- Zellen)... Thymus: Reifung der T-Lymphozyten
- 25.Sekundär-lymphatische Organe (Funktion?) •LymphknotenFilterung und Reinigung der Lymphe Kontaktaufnahme von Immunzellen mit Antigenen • Rachen-, Zungen und Gaumenmandeln (Tonsilla pharyngea, Tonsilla lingualis, Tonsilla palatinae)Abwehr von Keimen, die über Mund und Nasenraum eindringen • MilzBeteiligung an spezifischen AbwehrvorgängenPhagozytose durch die Zellen des mononukleären Phagozytensystem in der Milz (zB. Abbau von gealterten Erythrozyten)Abbau und Speicherung von Thrombozyten Abfangen von Gerinnungsfaktoren • Mukosa-assoziierte lymphatische Gewebe (MALT): Kolonien von Lymphozyten (in Bindegewebe eingelagert) GALT: GIT mit den Peyer-Plaques BALT: im BronchialsystemNALT: in der NaseSALT: Haut.
- 26.Wie werden Pathogene vom Immunsystem erkannt? Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs) an der Oberfläche von Pathogenen werden von Pattern Recognition Receptors (PRRs) an Immunzellen (v.a. Monozyten und Makrophagen) erkannt. Immunsystem selbst hat drei Ebenen: Infektionsbarriere, humorale Abwehr (angeboren und adaptiv)zelluläre Abwehr (angeboren und adaptiv)
- 27.MHC (Histokompatibilitätskomplexe) (bzw. HLA Human Leucocyte Antigen Complex) ? Bestimmen die immunologische Identität des Individuums; Immunsystem unterscheidet so zwischen körpereigenen und körperfremden Zellen. MHC-I und MHC-II binden Antigene -> Präsentation T-Zellen MHC-I an allen kernhaltigen Zellen MHC-II nur an spezifischen Antigen-präsentierenden Zellen (APC)
- 28.Unspezifische Antigenerkennung Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs) an Oberfläche von Pathogenenvon Pattern Recognition Receptors (PRRs) an Immunzellen v.a. an Monozyten und Makrophagenerkannt. → Auslösung der angeborenen Immunantwort
- 29.Erkennung universeller Antigene PAMPs (Pathogen Associated Molecular Patterns) an Antigenoberfläche werden von PRRs (PatternImmunantwort aus.
- 30.Rolle von Makrophagen 1. Phagozytose 2. Antigenpräsentation (konstitutive Expression von MHC-II-Molekülen an Oberfläche)
- Phagozytose Ablauf 1. phagozytierende Zellen binden Mikroorganismen durch Oberflächenrezeptoren 2. Opsonisierung von Mikroorganismen durch Opsonine verstärkt Adhärenz von Phagozyten Adhärenz 3. Stoffwechselaktivierung von Phagozyten und Ausbildung von Pseudopodien -> umschließen des Fremdkörpers (Invagination) 4. Ausbildung eines Phagosoms 5. Phagolyosom (Phagosom verschmilzt mit Lyosomen zum Phagolyosom) hydrolytische Enzyme im Phagolyosom bauen phagozytieres Material ab -> Elimination oder Antigenpräsentation
- 32.Chemotaxine, Leukotaxine Beispiele (Faktoren des Komplementsystems) Freisetzung chemotaktischer Substanzen -> Granulozyten und Monozyten wandern zielgerichtet zum Entzündungsherd Faktoren des Komplementsystem (C3a, C5a), IL-8, IL-1, TNFα
- 33.Aufgaben der NK-Zellen und wie werden sie aktiviert? Große, granulierte Lymphozyten Aufgabe: Zerstörung von Tumor-/Virus-infizierten ZellenZerstörung antikörpermarkierten Zellen Aktivierung: •An Oberfläche aktivierende und inhibierende Rezeptoren; •HLA Moleküle binden an inhibierende Rezeptoren von NK-Zelle -> NK-Zelle inaktiv; •Verlust von MHC-I Allelen (z.B. nach Virusinfektion) bzw. verminderte Expression von MHC-I (Tumorzellen) -> Rezeptoren nicht mehr besetzt -> inhibierender Rezeptor nicht mehr aktiviert •Zusätzlich Bindung von Liganden von Tumorzellen/infizierten Zellen an aktivierenden Rezeptoren -> Aktivierung der NK-Zelle und Lyse der kranken Zelle
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- 34.Opsonisierung und das Komplementsystem • >25 verschiedene Proteine im Serum (gehören zT. zu den Aktute-Phase-Proteinen) • "Frühwarnsystem" : ca. 20 Minuten nach Pathogenerkennung aktiviert • → kaskadenarage Akavierung von Entzündungszellen und Zerstörung von Pathogenen Funktionen: Aktivierung und Chemotaxis von Phagozyten ( C3a, C5a)Opsonisierung und Verbesserung der antikörperabhängigen Phagozytose (C3b)Auflösung von ImmunkomplexenZytolyse von mit Antikörpern-besetzten Zielzellen
- 34.Opsonisierung und das Komplementsystem • >25 verschiedene Proteine im Serum (gehören zT. zu den Aktute-Phase-Proteinen) • "Frühwarnsystem" : ca. 20 Minuten nach Pathogenerkennung aktiviert • → kaskadenarage Akavierung von Entzündungszellen und Zerstörung von Pathogenen Funktionen: Aktivierung und Chemotaxis von Phagozyten ( C3a, C5a)Opsonisierung und Verbesserung der antikörperabhängigen Phagozytose (C3b)Auflösung von ImmunkomplexenZytolyse von mit Antikörpern-besetzten Zielzellen
- Chemokine Unspezifische humorale Abwehrchemotaktisch Wirksam
- 36.Beschreiben Sie den Aufbau eines IgG Antikörpers IgG Antikörper ist ein MonomerGlykoprotein mit Y-förmiger Strukturbesteht aus zwei schweren und zwei leichten Ketten (H- und L-), verbunden über Disulfidbrücken Fab-Stück (oben beim Y)=Antigenbindungsstelle= variables Ende; Fc-Stück (unten beim Y): Bindung des Antikörpers an Oberfläche von Zellen wie Monozyten
- 37.IgE Antikörper IgE Antikörper ist ebenfalls Monomer (wie IgG)
- 38.Klonale Selektion Spezifische humorale Antwort! Antigenkontakt mit B-Zelle -> Bildung und Sekretion von Antikörpern nach 5-7 Tagen Erstkontakt mit Antigen: Antigen bindet an spezifischen BCR (B-Cell-Receptor) (IgM und IgG) ->Klonale Selektion Klonale Selektion: Proliferation von einem B-Zell Klon -> Differenzierung und Antikörperklassenwechsel (class switch) unter Einwirkung von IL-2 und IL-6 zu Plasmazellen (Effektorzelle) -> Synthese von identen Antikörpern in großer Zahl Bildung von Gedächtniszellen: zirkulieren im Blut -> erneute Reaktion mit passendem Antigen -> sehrrasche Bildung von Plasmazellen und Antikörpern
- 39.Antikörper-Antigen-Reaktion, wie neutralisieren sich Antigene Antikörper reagiert mit Epitop des Antigens (H-Brücken, vdW-Kräfte, hydrophobe WW...) ->reversibler Antigen-Antikörper-Komplex -> Konformationsänderung des Antikörpers -> ermöglicht Interaktion des Fc-Stücks mit Komplementfaktoren -> Inaktivierung (Neutralisation) des Antigens durch: Präzipitation: Antigen in gelöster Form wird gefälltAgglutination: antigentragende Partikel verklumpenZytolyse: Bindung an Komplement und Lyse der Zelle
- 40.Signalkaskade (T-Zellen) Antigenbindung: 1) Konformationsänderung der TCR (T-Zell Rezeptoren) -> Phosphorylierung von Tyrosinresten der δ ,γ ,ε-Ketten und der ζ-Kette und Phosphorylierung von Adaptorproteinen ->2) Aktivierungssignal an Phospholipase Cγ und G-Protein Ras -> 3) Aktivierung von Transkriptionsfaktoren Aktivierung von PLCγ -> 4) Bildung von IP3 und DAG -> 5) Calciumeinstrom in das Zytosol -> Aktivierung von NFAT (nuclear factor of activated T-cells) DAG aktiviert Phosphokinase C –> 6) Aktivierung von NFκB Ras: aktiviert den MAP-Kinase-Weg
- 41.Nennen Sie 5 Funktionen von T-Helferzellen! 1) Aktivierung von B-Zellen zur Antikörperbildung 2) Herbeiführung des IgG-Klassenwechsels 3) Aktivierung oder Inaktivierung von Makrophagen 4) Verstärkung der NK-Zell-Toxizität 5) Verstärkung oder Hemmung der Lymphozytenproliferation
- 42. Wechselwirkungen zwischen dendritischen Zellen und T-Helferzellen Bakterielle DNA, virale RNA oder Liposaccharide (LPS): DC1-Zellen: Sekretion von IL12 = Differenzierung zu TH1 ZelleSekretion von INFγ führt zu:•Stimulation von Makrophagen, •Verstärkung der Zytotoxizität der zytotoxischen T-Zellen und NK-Zellen = Entzündungsreaktion •Bildung von IgG Parasiten: DC2-Zellen: Produktion von IL-4 (Interleukin) =Differenzierung zu TH2 führt zu:•Aktivierung der humoralen Antwort, •Bildung von IgEAntikörpern Unstimulierte dendritische Zellen: (bleiben unreif)Sekretion von IL-10 und TGF-ß führt zu Bildung von:•Treg-Zellen (regulatorische T-Zellen) -> Diese Produzieren weiteres IL-10 und TGF-ß, das führt zu einer Immunsupression und Bildung von IgA Antikörpern
- 43.Aktive und passive Immunisierung ( Aktive: Applikation abgeschwächter/abgetöteter Erreger führen zur Induktion spezifischerAbwehrmechanismen Passive: Applikation von Antikörpern
- Typ 1 Überempfindlichkeitsreaktion Gehört zu den Antikörper-vermittelten Überempfindlichkeitsreaktionen. Hier reagiert der Körper bei Kontakt mit bestimmten Antigenen (Pollen, Nüssen, Tierhaaren,)zuerst mit der Sensibilisierungsphase.Dabei werden Immunglobuline des Typs IgE gebildet (TH2 dominiert, IL-4-Vermittelt durch Antikörper Klassenwechsel ausgelöst).Nach ihrer Synthese besetzen die Antikörper mit ihrem Fc-Stück hochaffine IgE Rezeptoren von Mastzellen, basophilen Granulozyten oder aktvierten Eosinophilen Granulozyten. Reagieren bei einem erneuten Kontakt die aufgenommenen Antigene mit den IgE-Antikörpern und überbrücken dabei Antigenbindungsstellen von 2 IgE Molekülen, führt dieser Reiz zu:Degranulation: Schnelle Freisetzung von Histamin, Heparin, Proteasen, chemotaktischen Faktoren welche die klassischen Symptome auslösen.Nach Ca2+ Einstrom und Aktivierung der Phospholipase A2 kommt es über die Arachidonsäurekaskade zur Bildung und Freisetzung von Leukotrienen und Prostaglandin D2.Durch diese gebildeten Mediatorsubstanzen und durch Schnelle Freisetzung präformierter Stoffe,kann es zu Sekundärreaktionen kommen. Diese können zur Anaphylaxie führen. Diese Anaphylaxie kann örtlich begrenzt bleiben, oder generalisiert auftreten.
- Typ 2 Überempfindlichkeitsreaktion Überempfindlichkeitsreaktionen dieses Typs werden durch Bindung von IgG und IgM-Antikörpern an Antigene auf Zelloberflächen ausgelöst. Häufig kommt es dabei zur Opsonisierung mit anschließender Phagozytose oder Aktivierung des Komplementsystems mit Zytoloyse der Zielzelle. Beispiele sind: • Blutgruppenunverträglichkeiten• Transplantatabstoßung• Unverträglichkeitsreaktionen durch Autoantikörper bei bestimmten Autoimmunerkrankungen• Arzneimittel-induzierte Immunhämolyse von Erythrozyten sowie Leuko- und Thrombopenien infolge einer Bildung von Antikörpern gegen Epitope von Arzneimitteln
- Typ 3 Überempfindlichkeitsreaktion Durch gewebeschädigende Immunkomplexe eines löslichen Antigens und Antikörpershervorgerufen. Diese Immunkomplexe binden an C1q und aktivieren dasKomplementsystem, binden ferner C3q 0und werden in der Regel durch Phagozytose entfernt. Werden diese Immunkomplexe jedoch vermehrt gebildet oder unzureichend phagozytiert, lösendiese Entzündungen aus. Bei einem Überschuss von präzipitierenden IgG-Antikörpern treten diese Entzündungen lokal an der Eintrittsstelle des Antigens auf. Bsp. sind die Farmerlunge, Vogelzüchterlunge sowie die Zöliakie. Bei Antigenüberschuss treten generalisierte Überempfindlichkeitsreaktionen auf, da dieImmunkomplexe im Kreislauf zirkulieren. Diese Immunkomplexe werden in die Gefäßwandeingelagert, gefolgt von Entzündungsreaktionen. Auf diese Weise kann eine Glomerulonephritis hervorgerufen werden.
- Multiple Sklerose Ursache? Krankheitsverlauf? Symptome Chronisch entzündliche Autoimmunerkrankung: -Autoantikörper gegen Myelin (aka demyelinisierende Erkrankung) Sie ist die häufigste Demyelisierende Erkrankung des GehirnsFrauen sind 2x häufiger betroffen als Männer.Histopathologisch findet man entzündliche Herde mit Makrophagen, B-Lymphozyten, CD4+ und CD8+ T-Lymphozyten. Diese entzündlichen Herde disseminierten im gesamten ZNS und bevorzugt in der weißen Substanz. In diesen Läsionen sind die Myelinscheiden geschädigt. Die Axonen sind weitgehend intakt.Die Antikörper richten sich vor allem gegen das basische Myelinprotein der Myelinscheide und gegen das Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein. An diesem Prozess wirken ferner zahlreicheEntzündungsmediatoren mit, z.B. Il2, Il17, Interferon-γ und TNF-α. Krankheitsverlauf -schubförmig mit Remissionen und später oft progredient. Manchmal kommt es auch nach einigen oder mehreren Schüben zum Stillstand der Erkrankung. Symptomatik:Sensibilitätsstörungen – in 30-40% der FälleHirnnervensymptome – Sehschwäche, DoppelsehenKleinhirnsymptome – IntentionstremorPyramidenbahnsymptome – pathologische ReflexeVegetative Symptome – BlasenentleerungsstörungenPsychische Störungen – depressive Störungen, emotionale Labilität
- „class switch“ Differenzierung und Antikörperklassenwechsel der B-Zellen
- Myasthenia gravis (pseudoparalytica, Lambert-Eaton) Ursachen + klinisches Bild (99) Autoimmunerkrankung;Ursache: IgG-Antikörper gegen nicotinerge Acetylcholin Rezeptoren (nACh) -> Zahl der nAChRezeptoren vermindert -> Wirkung von Acetylcholin herabgesetzt Unterschied Lambert-Eaton MyasthenieIgG Antikörper gegen präsynaptische spannungsabhängige Calcium Kanäle –> vesikuläreAcetylcholinfreisetzung betroffen) Klinisches Bild: abnorme, belastungsabhängige Ermüdbarkeit einzelner oder aller Skelettmuskeln –>vollständige oder teilweise Erholung erst nach Ruhepause; betroffen v.a. äußere Augen-, Larynx- und Pharynxmuskulatur -> später auch Muskulatur der Extremitäten, des Halses und des Rumpfs