MS-BM-KIM at Universität Giessen

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VL 1 Immunzellen im Blut & Geweben

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VL 1 Eigenschaften des angeborenen & adaptiven Immunsystems

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VL 1 Lymphatische Organe

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VL 1 Funktion des Blut- und Lymphsystems

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VL 1 Immunsystem Zusammengefasst

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VL 1 Wie und wann dirigieren Chemokine Leukozyten?

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VL 1 Allgemeine (& grobe) Wirkungsübersicht zu Chemokinen

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VL 1 Welche Zellen produzieren Chemokine?

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VL 1 Auf welche Zellen wirken Chemokine

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Erkennungsmechanismen des Immunsystems

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Migration von Leukozyten - Der Lymphknoten (Grundlagen)

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VL 1 Aufteilung des Immunsystems

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MS-BM-KIM

VL 1 Immunzellen im Blut & Geweben

Körper

  • Blut 7-8%
    • Leukozyten (buffy coat <1%)
      • Neutrophile 60-70%
      • Lymphozyten 20-25%
      • Monozyten 3-8%
      • Eosinophile 2-4%
      • Basophile 0,5-1%
  • Gewebe (größtenteils)
    • Dendritische Zellen
    • Mastzellen
    • (Makrophagen)


NK-Zellen ?

MS-BM-KIM

VL 1 Eigenschaften des angeborenen & adaptiven Immunsystems

Angeborenes Immunsystem

  • Erkennung von Erregermustern durch Keimbahn-konfigurierte Rezeptoren
    • Lipopolysaccharide
    • Peptidoglykane
    • Virale RNA & DNA
  • In großer Zahl vorhanden und sofort aktivierbar
  • Schnelle & ungerichtete Bekämpfung von Pathogenen


Adaptives Immunsystem

  • Spezifische Erkennung durch Antigen-Rezeptoren, welche durch somatische Rekombination individuell entstehen
    • Die Ersterkennung und -akitivierung muss durch das angeborene Immunsystem erfolgen
  • Müssen klonal expandiert und zu Effektorzellen differenziert werden
  • Verzögerte & gerichtete Antwort
  • Immunologisches Gedächtnis

MS-BM-KIM

VL 1 Lymphatische Organe

Primäre lymphatische Organe (Bildung der Immunzellen)

  • Knochenmark
    • Bildung ALLER Blutzellen
    •  B-Zellen Reifung
  • Thymus
    • T-Zellen Reifung



Sekundäre lymphatische Organe

  • Milz
  • Lymphknoten
  • MALT (mucosal-associated lymphoid tissue)
    • Schleimhäuten über die Pathogene eindringen können
      • Nasen- & Rachenraum
      • Gastrointestinaltrakt
      • Urogenitaltrakt



MS-BM-KIM

VL 1 Funktion des Blut- und Lymphsystems

Blut- und Lymphssystem bilden ein durchgängiges System

  • Transport der (unreifen/naiven) Leukozyten durch den ganzen Körper
  • Sammeln der (naiven) Lymphozyten in den Lymphknoten
    • Intensiver Kontakt mit APC
    • Intensiver Kontakt mit Antigenen selbst, aus der peripherie kommend


MS-BM-KIM

VL 1 Immunsystem Zusammengefasst

  • Über den ganzen Körper verteilt
  • Besitzt eine große Dynamik (dauernd in Bewegung)
  • Besitzt ein Hohes Maß an Organisation
  • Besitzt ein hohes Maß and Flexibilität
  • Besitzt ein schnelles und hoch-geordnetes Reaktionsvermögen


Kommunikation von Nöten

MS-BM-KIM

VL 1 Wie und wann dirigieren Chemokine Leukozyten?

Chemokine wirken über einen Konzentrationsgradienten. Leukozyten, welche das Chemokin erkennen wandern hin zur höheren Chemokinkonzentration


3 Phasen

  1. Ontogenese
    • Bildung und Besiedlung lymphatischer Organe
  2. Homöostase
    • Ersetzen von gealterten Leukozyten am richtigen Ort
  3. Immunreaktion
    • Rekrutierung der Leukozyten an den Ort der Abwehrreaktion
    • Aktivierung der Leukozyten
    • Koordination der Abwehrreaktion

MS-BM-KIM

VL 1 Allgemeine (& grobe) Wirkungsübersicht zu Chemokinen

  • Wichtig für Leukozyten...
    • Reifung & Differenzierung
    • Migration
    • Aktivierung
    • Rekrutierung
  • „Homing“ aktivierter T- & B-Zellen in bestimmte Gewebe
  • Neubildung von Blutgefäßen (Angiogenese)
  • Polarisierung von T-Helferzellen
  • Viele Krankheiten (Kontrolle HIV-1 Infektion – CCr5 Defekt ???)

MS-BM-KIM

VL 1 Welche Zellen produzieren Chemokine?

  • Leukozyten & Gewebszellen
    • Konstitutive Chemokinproduktion
      • homöostatische Funktion
    • Induzierte Chemokinproduktion
      • Immunabwehr

MS-BM-KIM

VL 1 Auf welche Zellen wirken Chemokine

  • Auf alle Zellen die entsprechende Rezeptoren exprimieren 
  • Leukozyten definieren sich u.a. durch ihre Rezeptoren
    • Neutrophile: CXCR1 & CXCR2
    • Mature DC: CCR7
  • Regulation der Rezeptorexpression u.a. durch Zytokine oder andere Stimuli (LPS)
    • Neuinduktion
    • Hoch-/Runterregulation
    • Desensitivierung

MS-BM-KIM

Erkennungsmechanismen des Immunsystems

Erkennung von Fremd, bzw. gefährlich durch Moleküle und Zellen


Moleküle:

  •    Vorhanden
    • werden dem angeborenen Immunsystem zugesprochen
    • Komplement-System oder antimikrobielle Peptide (Lysozym oder Defensine)
    • erkennen Muster von Pathogenen, z.B. bakterielle Membranen
  • Nach Bedarf gebildet
    • Adaptives Immunsystem
    • Antikörper


Zellen → Erkennung von Fremdem durch Rezeptoren

  • Keimbahnkodierte Rezeptoren
    • angeborenes Immunsystem
    • Beispiele: Mustererkennungsrezeptoren (PRR) und Scavenger-Rezeptoren → erkennen Muster wie z.B. Peptidoglykan oder Polysaccharide bei Bakterien
  • Somatisch Gen-rearrangierten Rezeptoren
    • Adaptives Immunsystem
    • T- und B- Zell Antigenrezeptoren

                    → erkennen unterschiedlich und sehr spezifisch Antigene und binden diese


Neben Erkennung von Fremdem auch Erkennung des Fehlen von Eigenem: Keimbahn-kodierte Rezeptoren auf natürlichen Killerzellen erkennen Rezeptoren auf gesunden Zellen → fehlen diese wegen z.B. Veränderung der Zelle bei Krankheiten wird dies erkannt und Apoptose eingeleitet

MS-BM-KIM

Migration von Leukozyten - Der Lymphknoten (Grundlagen)

als Beispiel für ein sekundäres lymphatisches Organ 

  • 5-10 mm große Knötchen
  • 20 mm im Halz möglich
  • im Körper verteilt
  • 300-700 im Menschlichen Körper
  • Anschwellen anzeichen, für klonale Expansion der aktivieren B- und T-Lymphozyten


Funktion

  • Sammeln von Gewebsflüssigkeit
    • dabei sammeln von Antigenen und dendrititschen Zellen aus der Peripherie
  • Rekrutierung einer großen Zahl naiver Lymphozyten aus dem Blut
  • perfekte Umgebung für Antigenpräsentation an naiven Lymphozyten



Antigene und naive Lymphozyten werden aufkonzentiert und in enge räumliche Nähe gebracht 

  • erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die wenigen Antigen-spezifischen Lymphozyten ihr Antigen treffen

MS-BM-KIM

VL 1 Aufteilung des Immunsystems

Angeborenes Immunsystem

  1. Zellulär
    • Makrophagen
    • Dendritische Zellen
    • Mastzellen
    • Granulozyten
    • NK-Zellen
  2. humoral
    • Komplementsystem
    • Antimikrobielle Peptide (von Immun- & Epithelzellen)
    • Zytokine
    • Enzyme
    • Sauterstoffradikale


Adaptives Immunsystem

  1. Zellulär
    • T-Lymphozyten
    • B-Lymphozyten
  2. Humoral
    • T-Helferzell Zytokine
    • Antikörper

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