Immunologie at Universität Hohenheim

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Wie wird eine Besiedlung des Körpers verhindert? Barrieren (Oberflächenepithelien)

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Die 3 Phasen der Immunantwort (Übersicht)

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Entzündung

• 5 klassische Zeichen

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Akteure des angeborenen Immunsystems

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Krankheitserreger können in verschiedenen Kompartimenten vorkommen, wo sie verschieden bekämpft werden müssen: 

a) extrazelluläre Erreger wo + Bekämpfung: 

b) Intrazelluläre Erreger wo + Bekämpfung: 

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Wie werden Pathogene erkannt?

(2 Unterscheidungen)

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PRR Allgemeines:

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TLR

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Beispiel: Bakterienerkennung über TRLs

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Aktivierung von Makrophagen durch LPS:

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TLRs im Menschen

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Erkennung von „fremd“ durch Lektine

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Immunologie

Wie wird eine Besiedlung des Körpers verhindert? Barrieren (Oberflächenepithelien)

  • Mechanisch
    • Tight junctions halten Epithelzellen zusammen
    • Luft- und Flüssigkeitsstrom entlang des Epithels
    • Schleimbewegung durch Cilien
  • Chemisch
    • Fettsäuren (Haut)
    • Enzyme (Lysozyme, Pepsin)
    • niedriger pH-Wert
    • Antibakterielle Peptide: Defensine, Cryptidine
  • Mikrobiologisch 
    • Konkurrieren um Bindungsstellen an Epithelzellen (Konkurrenz mit Pathogenen)
    • Synthetisieren antibakterielle Substanzen

Immunologie

Die 3 Phasen der Immunantwort (Übersicht)

  • Barrieren 
    • Physikalisch: Epithelien, Flimmerepithel
    • Chemisch: pH-Wert, Mucus
    • Mikrobiologisch: Kommensalen 2
  • Angeborene Immunität 
    • Zellulär: Rekrutierung von Granulozyten + Makrophagen ( NK-Zellen, Zytokine, Makrophagen und Neutrophile)
    • Humoral: Komplement + Aktivierung von Mustererkennungsrezeptoren 
  • Adaptive Immunantwort 
    • Zellulär: T-Zellen 
    • Humoral: B-Zellen Antikörper (Igs) 
    • Antigenpräsentation + Gedächtnis

Immunologie

Entzündung

• 5 klassische Zeichen

  • Rubor → Rötung 
  • Tumor → Schwellung 
  • Dolor → Schmerz 
  • Calor → Erwärmung 
  • Functio laesa → Funktionseinschränkung

Immunologie

Akteure des angeborenen Immunsystems

  • Epithelien: physikalische, chemische und mikrobielle Barriere gegen Infektionen
  • Phagozyten
    • Neutrophile Granulozyten und Monozyten/Makrophagen 
    • Erkennung & Beseitigung extrazellulärer Mikroben
  • Komplement-Proteine: 
    • Opsonierung von Mikroben zur besseren Phagozytose
    • Stimulation von Entzündungsprozessen 
    • Lyse von Mikroben
  • NK-Z: Abtötung  infizierter Zellen & Makrophagen Stimulation durch IFN--𝛄

Immunologie

Krankheitserreger können in verschiedenen Kompartimenten vorkommen, wo sie verschieden bekämpft werden müssen: 

a) extrazelluläre Erreger wo + Bekämpfung: 

b) Intrazelluläre Erreger wo + Bekämpfung: 

a) 

  • Interstitium, Blut, Lymphe:
    • bekämpft durch: AK, Komplement, Phagocytose 
  • Epitheliale Oberflächen 
    • bekämpft durch antimikrobielle Peptide, AK (v.a. IgA)

b) 

  • Im Cytoplasma 
    • bekämpft durch: NK-Zellen & zytotoxische T-Zellen
  • In Vesikeln: 
    • bekämpft durch TZ sowie NK-Zell-abhängige Aktivierung von Makrophagen

Immunologie

Wie werden Pathogene erkannt?

(2 Unterscheidungen)

1. Zelluläre Erkennung von „fremd“ vs. nicht-fremd: 

  • Erkennung v. MAMPs = microbe-associated molecular patterns (= PAMPs = pathogen …)
    • konservierte Strukturen (Molekülmuster) 
    • charakteristisch für eine Klasse von Pathogenen 
  • Erkennung durch “PRR” = pattern-recognition receptors (Mustererkennungsrezeptoren)


2. Zelluläre Erkennung von „harmlos“ vs. „Gefahr“ 

  • Danger signals (DAMPs) (VL10)

Immunologie

PRR Allgemeines:

  • pattern recognition receptors → Mustererkennungsrezeptoren
  • sind Proteine von Körperzellen die MAMPs erkennen 
  • nicht gegen Wirtszellen gerichtet 
  • keine variable Spezifizität 
  • Keimbahnkodiert
  • löslich im Serum: auf & in Körperzellen

Immunologie

TLR

  • Toll-like Rezeptoren
  • essentielle PRR vermitteln Signale zur Induktion von Entzündungsreaktionen
  • Erkennen MAMPs und können so eine Immunantwort induzieren

Immunologie

Beispiel: Bakterienerkennung über TRLs

  • Endotoxin = LPS = Substanz (Lipid A) an  O  Zellwand  G- Bakterien
  • Es handelt sich um bakterielle Lipopeptide, deren Erkennung zu einer Immunantwort führen TLR4 erkennt LPS (= wichtigster Rezeptor für LPS)

Immunologie

Aktivierung von Makrophagen durch LPS:

  •  LPS-bindende Protein (LBP) ist ein Akute-Phase-Protein, das LPS in Körperflüssigkeiten bindet 
  • LPS:LBP-Komplex überträgt LPS an  CD14-Rezeptor an  Oberfläche von Phagozyten
  • Nach  Bindung von LPS interagiert CD14 mit TLR4 (TLR4:MD2) 
  • Aktivierung von NF-𝛋B im Zellkern ( siehe Signaltransduktion)

Immunologie

TLRs im Menschen

  • Transmembranproteine 10 im Menschen 
  • 6 befinden sich an der Oberfläche der Plasmamembran:
    • TLR2 & TLR6 erkennen Diacyllipoproteine
    • TLR2 & TLR1 erkennen Triacyllipoproteine
    • TLR5 erkennt Flagellin
    • TLR4 (mit MD2) erkennt LPS 
  • 4 befinden sich in der Zelle (beim Endosom): 
    • TLR3 erkennt dsRNA
    • TLR7 und TLR8 erkennt ssRNA
    • TLR9 erkennt CpG-DNA

Immunologie

Erkennung von „fremd“ durch Lektine

  • Lektine = R für KH-Strukturen (lösliche Proteine im Serum)
  •  z.B. MBL: Mannose-bindendes Lektin: 
    • Erkennt spezifische Abstände & Abfolge von KH-Resten (Mannose und Frucose) auf bakteriellen O
    • Mannose: kommt nicht in  Endgruppen der N-Glykolisierung von Vertebraten (also Menschen) vor
    • Komplement-Aktivierung + Opsonierung (AK-Bindung)

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