Spezifische Abwehr Seminar Block 8

WS 08/09

LV Nr 561056Isabella Pali

isabella.pali@meduniwien.ac.at

Abbildungen, ausschließlich für Lehrzwecke bestimmt , aus• Abbas, Lichtman, Pillai: Cellular and molecular immunology 2007• Janeway, Travers, Walport: Immunobiology 2005• Ferencik, Rovensky, Matha, Jensen-Jarolim:

Wörterbuch Allergologie und Immunologie 2005• Jensen-Jarolim, Schöll, Szalai:

Gastrointestinaltrakt. Mukosale Pathophysiologie un d Immunologie 2006• Jensen-Jarolim, Riemer: Skriptum Die natürliche Abw ehr

1. Eosine Granulozyten kommen vermehrt in welcher der folgenden Struktur vor ??

A: LeberB: GehirnC: MuskelD: AugeE: Lunge

Frage(n)

Eosinophile Granulozyten

* Nur wenig im Blut, meist im Gewebe (Atemwege, Darm, Urogenitaltrakt)

* Im KM unter Einfluss von IL-5 produziert* Rezeptoren für

Fcγ, FcεKomplement

* ProdukteMajor basic proteinEosinophil cationic proteinPeroxidaseLipidmediatorenCharcot-Leyden Kristalle

Die eosinophilen Granulozyten- ihre Funktionen

Charcot*-Leyden* Kristalle im Sputum (Histologie);nach dem französischen Neurologen Jean M. Charcot, * 1825, † 1893, und dem deutschen Arzt E. V. von Leyden, * 1832, † 1910

2. Akute Phase Reaktion - Welcher der unten genannten Mechanismen gehört NICHT dazu:

A: LeukozytoseB: FieberC: Bildung von "akute Phase Proteinen"D: erhöhte BlutsenkungsgeschwindigkeitE: Alle Mechanismen gehören DAZU

12. Frage 1: Was versteht man unter akkut-phase-Reaktionen?

Frage(n)

Die Makrophagen- Zellulärer Teil der natürlichen extrazellulären Ab wehr

����induzieren Akut-Phase-Proteine

�Akut-Phase-Reaktionen = systemische Reaktion auf Reiz

� Leukozytose mit LinksverschiebungStabkernige Granulozyten, das sind Reifungs-Vorstuf en der segmentierten Granulozyten, treten normalerweise in geringer Anzahl (< 5%) als einzige Vorstufen im peripheren Blut auf. Ein vermehrtes Auftreten von unreifen Vorstufe n der Granulozyten wird Linksverschiebung genannt, und kann z.B. durch GM-C SF (aus aktivierten M ΦΦΦΦ bei akuter Entzündung) induziert werden.

� Fieber durch PGE2 (induziert durch IL-1 aus M Φ)

� Akute-Phase-Proteine aus Leber

� Erhöhte Blutsenkungsgeschwindigkeit: Fibrin (ein Akut-Phase Protein) lagert sich an Ery-Oberfläche an, erhöht Agglomerat ionsbereitschaft ���� agglut. Erys haben kleinere Oberfläche und fließen und sinken sc hneller

Aktivierung von Makrophagen - Zellulärer Teil der natürlichen extrazellulären Ab wehr

Die Makrophagen- TNF-α, IL-1, IL-6 induzieren Akut-Phase-Proteine

� Moleküle, die „fremd“ aber nicht „selbst“ erkennen

� in Leber produziert

* Fibrinogen : steigert Gerinnungsneigung ���� lokale Thrombusbildung im Entzündungsgebiet ���� Erreger werden nicht weiter in die Blutbahn ausgeschwemmt

* Alpha1-Antitrypsin und Alpha-Antichymotrypsin : wirken den vermehrt freigesetzten Proteasen entgegen ���� Reduktion der Gewebsschädigung

* C-Reaktives-Protein : bindet sich vermutlich an Erreger ���� Opsonisierung * saures Alpha1-Glykoprotein : fördert Fibroblastenwachstum und

interagiert mit Kollagen * Haptoglobin : Hämoglobinbindung und -transport * Caeruloplasmin : hemmt Bildung freier Sauerstoffradikale * Komplement-C3 : Opsonierung und Chemotaxis * Plasminogen : Fibrinolyse ���� wird gleichzeitig mit der Blutgerinnung

(Hämostase) aktiviert, setzt aber langsamer ein und bewirkt so, dass die Hämostase reguliert bleibt

3. Welche Typen von T-Zellen sind bekannt?

a: zytotoxische CD8 T-Zellen b. Tregsc: regulatorische T-Zellen d: Effektor T-Zellene: CD8 Helfer T-Zellen

Frage(n)

Unterschiedliche Effektor T-Zellen

Aktivierung von T-Zellen

Aktivierung von T-Zellen

Die Antigen-Präsentation an T-Zellen- Die Effekte

Toleranzmechanismen- Periphere Toleranz der T-Zellen

4. Was versteht man unter Anergie und welche Zellen induzieren sie?

Frage(n)

Toleranzmechanismen- Periphere Toleranz der T-Zellen

1. Apoptose = klonale Elimination, Deletion2. Anergy = funktionelle Nicht-Reaktivität3. Aktive Suppression durch regulatorische T-Zellen4. Mangelnde Kommunikation = klonale Ignoranz:

isolierte Moleküle in ZNS und Augen; fehlende MHC I I-Moleküle; Antigen unterhalb Schwellenwert exprimiert ����spezifische T-Zellen weder aktiviert noch deletiert

2. Anergy

* Geringe Interaktion von DC und T-Zellen* Geringe Menge an co-stimulatorischen Molekülen und

MHC Molekülen* Geringe Affinität des TCR zum MHC/Peptid Komplex* Antigen-Erkennung parallel mit CTLA-4 statt CD28

(auf T-Zellen) und B7 (auf DC)

Toleranzmechanismen- Periphere Toleranz der T-Zellen

Toleranzmechanismen- Periphere Toleranz der T-Zellen

5. Was bezeichnet man als endogene Pyrogene und welche systemischen Effekte verursachen sie?

Frage(n)

Die Makrophagen- Zellulärer Teil der natürlichen extrazellulären Ab wehr

����induzieren Akut-Phase-Proteine�pyrogene Substanzen

5. b) Was versteht man unter "Antibody dependent cellular cytotoxicity" und wozu wird es benötigt?

Frage(n)

15. zweite Frage: Kommen alle drei Effektormechanismen der Granulozyten (1. Sekretion der Granulainhalte, 2. O2-abhängiges killing, 3. O2-abhängiges und Myeloperoxidase abhängiges Killing) sowohl bei der Phagozytose als auch bei der ADCC vor?

Die Immunglobuline- Humoraler Teil der spezifischen

extrazellulären Abwehr

���� Antikörper gegen Antigene� Glykoproteine, bestehend

aus Polypeptidketten mit unterschiedlichen Zuckeranteil

���� B-Zellen exprimieren Ig an ihrer Oberfläche = BCR!

���� Antikörper-produzierende Zellen, die Ig an Umgebung abgeben = Plasmazellen

D

� Bindung eines Antikörpers an ein Antigen: oft keine unmittelbaren Auswirkungen auf das Antigen

� erst, wenn weitere Effektor-Funktionen ins Spiel kommen (abhängig von der Bindung des Antikörpers an sein Antigen und Art der Antikörper-Moleküle)

� Neutralisation: Pathogen und/oder seine Produkte binden und sie damit zu neutralisieren (bakterielle Toxine, Oberfläche von Viren oder Bakterien)

� Bindung an verschiedene Zellarten: Phagozyten, Lymphozyten, Dendritische Zellen, Thrombozyten, Mastzellen und Basophile tragen an ihrer Oberfläche Rezeptoren (Fc Rezeptoren) ���� Phagozytose wesentlich besser � Beispiel: ADCC (antibody-dependent cellular cytotoxicitiy): mit spezifischen IgG-Molekülen (IgG1 , IgG3) markierte Ziel-Zellen gebunden und durch Ausschütten der Granula zerstört (NK + Eos)

Die Funktionen der Immunglobuline

Die NK-Zellen- Zusammenhang mit spezifischer Abwehr: ADCC

ADCC = antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity:���� IgG-Antikörper aus dem spezifischen System markieren

befallene Zelle oder Pathogen� AK werden von Eos, PMN und NK-Zellen erkannt und gebu nden� Pathogen getötet per Granula bzw. Zelle in Apotopse geschickt

6. Was bezeichnet man als Gen-Rearrangement und wozu dient es?

Frage(n)

Gene der variablen Regionen werden aus Gensegmenten aufgebaut

Gen-Rearrangement

Gen-Rearrangement

Die Anzahl funktioneller Gensegmente für die variablen Regionen der schweren und leichten Ketten in menschl icher DNA

Gensegmente für variable Regionen werden durch Rekombina tion verknüpft und sorgen für Vielfalt der TCR und BCR

Gen-Rearrangement

6. b) Welche Rezeptoren haben Makrophagen?

14. Wie erkennen Phagozyten extrazelluläre Antigene? (B.S 117)

Frage(n)

a. Monozyten im Blutb. Histiozyten im Bindegewebec. Mikroglia im Gehirnd. Kupffer‘sche Zellen in Lebere. Makrophagen in Serosa und

Lymphorganen

Die Makrophagen- professionelle APC ���� Anteil an spezifischer Abwehr

Die Makrophagen- professionelle APC ���� Anteil an spezifischer Abwehr

Dendritische Zellen - Die professionellen APC

Formen

� Follikuläre dendritische Zellen: Keimzentren von Lymp hfollikeln� Interdigitierende dendritische Zellen: T-Zell-Regione n der

Lymphknoten ���� potenteste Stimulatoren der naiven T-Zellen� Langerhans-Zellen: in der Epidermis der Haut

� http://science.orf.at/science/news/153520

� Langerhans-Zellen (unreife Dendritische Zellen)• In der Epidermis der Haut• Oberflächenmarker: CD1a• Rezeptoren: HLA-I, HLA-II,

CR1, CR3FcεRI

• Exprimieren: CCR5, CXCR4

� Myeloid DZ• ähnlich zu Monozyten, viel in KM• TLR-2, 3, 5, 8• Sezernieren: IL6, IL-12• Th1 Richtung

� Plasmazytoid DZ• änlich zu Plazmazellen • TLR-7, 9• Sezernieren: IFN- γ• Th2 Richtung

� Interdigitierende dendritische Zellen• T-Zell-Bereich• Stimulatoren der naive T-Zellen

Dendritische Zellen - Die professionellen APC

� Follikuläre dendritische Zellen• B-Zell Zone• keine Phagozytose• exprimieren keine MHCII• Ag-Ak Komplex einfangen ���� keine Internalisierung ����

Komplex bleibt auf die Oberfläche ���� B-Zellen erkennen dasAntigen

� Inflammatory dendritic epidermal cells (IDEC)• CD11b • Mannose-Rezeptor mediierte Endozytose• FcεRI• AD, Psoriasis, CD

Dendritische Zellen - Die professionellen APC

7. Warum kann man Blutgruppe 0 immer als Spender zur Transfusion verwenden, obwohl sie Isoagglutinine sowohl der Klasse antiA als auch der Klasse antiB trägt?

Frage(n)

AB0-System- Kompatibilität

AB0-System- Kompatibilität

AB0-System- Agglutinationsreaktion

8. Rheumatoide Arthritis, als eine chronisch entzündliche Volkskrankheit, der Typ IV T-Zell-mediierten Erkrankung (s. Buch S.201): Wie entsteht sie? Welche Therapiemöglichkeiten gibt es hier? Wie wirken sie? Was bewirkt das Cortison? Weshalb kommt es zu Schmerzen bei nass-kaltem Wetter?

Frage(n)

Überempfindlichkeitsreaktionen

Rheumatoide Arthritis

Rheumatoide Arthritis – Pathogenese

Mechanismus:Unbekanntes Antigen mit Tropismus für Gelenke ���� Blutweg ����

Synovialis ���� APC: ad CD4+ T-Zellen ���� Zytokine freigesetzt (z.B. IFN-γ)γ)γ)γ) ���� Aktivierung von M ΦΦΦΦ ���� sezernieren TNF-αααα, IL-1 ���� stimulieren Synovialzellen, Endothelzellen, Fibroblasten, Osteo klasten, B-Zellen ���� Produktion von Rheumafaktor (anti-IgG = AK gegen AK) ����

Komplementaktiv.

Bernhard, Villiger: Rheumatoide Arthritis: Pathogenese und Pathologie. Schweiz Med Forum 2001; 8:179-183.

Rheumatoide Arthritis – Pathogenese

Folgen: Synovitis, Pannusbildung, Knorpel- und KnochenerrosionenIK-Reaktion, VaskulitisAmyloidose

Aulöser: Genetischer HintergrundEBV und andere Viren?Bakterielle Antigene? Xenobiotika?

Rheumatoide Arthritis – Therapie

• mAb ���� anti CD4+-Zellen• Cyclosporin (Calcineurin-Inh., hemmt IL-2) ���� hemmt T-Zell-Proliferation

• Leflunomid (hemmt Pyrimidin-Synthese ���� hemmt T-Zell-Proliferation

• Etanercept, Infliximab: TNF-Hemmer• Kortisonpräparate: anti-entzündlich, blockiert NFkB in den

Zellen ���� keine entzündlichen Zytokine wie TNF-a, IL-1b, 6, 8 ,Rantes, Cox-2, ICAM

• Krankengymnastik, Ergotherapie…• Operativ: Synovektomien, rekonstruktive Chirurgie)

9. Frage 1: Definition von Sepsis

Frage(n)

• TNF-α (von Monozyten und M Φ produziert!):� induziert Akut-Phase-Proteine� proinflammatorisch� Fieber� erhöht Migration der DC� aktiviert Neutrophile

Aktivierung von Makrophagen

• LPS: Endotoxin aus Bakterienwänden, wird erst freigesetzt, wenn Pathogen zerstört

Die Makrophagen- Zellulärer Teil der natürlichen extrazellulären Ab wehr

TNF-α- lokale und systemische Wirkung

Lokale Infektion

a. Lokal: schützend (lokale Gerinnung, Infektion besei tigt)

a. Lokal: schützend (lokale Gerinnung, Infektion besei tigt)

b. Systemisch: toxisch ���� kann zum Septischen Schock führen(DIC, multiples Organversagen, systemische Ödeme) bei

* massiver Infektion mit vielen oder aggressiven Erregern , evtl. in immunol. Nischen (Bauchhöhle...) oder

* fehlender Behandlung oder* geschwächter Immunabwehr

Systemische Infektion

TNF-α- lokale und systemische Wirkung

Sepsis = systemisches inflammatorisches Response-Syndrom (SIRS) mit einer nachgewiesener Infektion

9. Frage 2: Welche Arten der Abstossungsreaktion gibt as bei Transplantationen?

Frage(n)

a. Akute Reaktion : nicht-sensibil., binnen 1 Wo ���� T-Zell-mediiert

b. Hyperaktue bzw. akzelerierte Reaktion : sensibil. nach früherer TP, binnen Minuten-Stunden ���� Komplement, Gerinnung, Thrombose

c. Chronische Reaktion/Vaskulopathie : Spätphase, chron. TP-Verlust ���� interstitielle Fibrosierung, geringe Infiltration, Gefäßveränderung

d. Graft-versus-host Reaktion : KM-TP ���� IS des Empfängers zerstört (Spenderzellen greifen Gewebe an) ���� akut oder chronisch

Transplantationen- Abstoßungsreaktionen

10. Wieso tötet der membrane attack complex(MAC) nur "schwache" Zellen? Ein Zusammenbruch des Ionengradienten müsste immer zum Tod der Zelle führen.

Frage(n)

Das Komplementsystem - Die Effekte

Zerstörung

…erfolgreiche MAC-Installierung bei vulnerablen ����

Ionengradient tötet jedenfalls

11. 1. Welche Funktionen erfüllt der KIR (Killer Cell inhibitory receptor) der NK-Zellen?

Frage(n)

14. b) Durch welche Mediatoren wird die Aktivität der NK-Zellen um das 20-30 Fache gesteigert? (B.S 122

Die NK-Zellen- Zellulärer Teil der natürlichen intrazellulären Abwe hr

Funktion

Krankheitserreger identifizieren und zerstören, die sich innerhalb unserer eigenen Zellen befinden, wie beispielsweise Viren

Die NK-Zellen- Mechanismus

1. NK erkennt MHC I mit KIR oder CD94:NKG2 auf gesunden Zellen ����

inhibitorisches Signal

2. NK findet oder erkennt MHC I nach Virusbefall nicht ���� inhibitorisches Signal fehlt ���� Apoptose induziert

Die NK-Zellen- Mechanismus

Befallene Zellen können bei der Prozessierung von Proteinen nicht zwischen viral/fremd und körpereigen/selbst unterscheiden –die Präsentation auf MHC ist zufällig �unspezifischer Erkennungsmechanismus der NK-Zellen beruht meist auf einer Herunterregulation oder Veränderung des MHC I-Komplexes (durch Viren)

IFN-αααα, ββββ, IL-12 oder IL-2

�können besonders gut killen = LAK (lymphokine-activated killers)

���� über IL-12 zusätzlich IFN- γγγγ durch NK produziert

NK-Zellen Aktivierung

11. 2. Welches ist das stärkste Chemotaxin fürneutrophile Granulozyten?

Frage(n)

Die Granulozyten- zellulärer Teil der natürlichen extrazellulären Ab w.

Neutrophile Granulozyten* Reagieren mit Rezeptoren auf lösliche Faktoren

CR1, 3, 4C3a, C5aFcγR

• Rez. für Prostaglandine und Leukotriene* IL-8 (von M ΦΦΦΦ und Epithelzellen) lockt Neutrophile an den

Entzündungsort ���� eitrige Entzündung (lokal)* Nachbildung in KM ����

Leukozytose als Marker für Entzündung (systemisch)

Die neutrophilen Granulozyten- ihre Funktionen

� Phagozytose� Bakteriostatische und bakterizide Produkte ���� Tötung von

Pathogena. Primäre Granula

* Kationische Proteine ���� zerstören Bakterienwände (gram neg.)* Saure Hydrolasen* Neutrale Hydrolasen* Kollagenasen* Mikrobizide (Lysozym ���� spaltet Mukopeptide der

Bakterienwand; Myeloperoxidase ���� bildet O2-Radikale)

b. Sekundäre Granula* Lysozym* Kollagenase* VitB12-bindendes Protein* Laktoferrin

12. Frage 2: Was sind Interferone und welche gibt es

Frage(n)

Beschreibung:= Protein oder Glykoprotein= immunstimulierend= antiviral und antitumoral= körpereigene Gewebehormone, bes. von Leukozyten u nd

Fibroblasten gebildet

Arten:Alpha-Interferon: bei viraler oder bakterieller Nukleinsäure ���� akt. Umliegende Zellen ���� weitere Virus-Proteinsynthese gehemmt und Abbau von viraler und zellulärer RNA vermehrt; verm ehrt MHC I und Proteasomen gebildet ���� T-Zell-Abwehr;IFN-αααα aktiviert auch NKBeta-Interferon: aus virus-infizierten Fibroblasten; ähnliche Wirkun g wie Alpha-InterferonGamma-Inteferon: aus Th1-Zellen nach Kontakt mit M Φ Φ Φ Φ (Bakterien phagozytiert) ���� aktiviert M ΦΦΦΦ: bessere Verschmelzung zu Phagolysosom, bakterizides NO, reakt. O2-Radikale; antimikrobielle PeptideTau-Interferon: bei Rindern

Interferone

13. Periphere, rezessive Toleranz: Warum kann dieGewebezelle die naive T-Zelle abtöten (erkennen, dass sie abtöten soll)? (Präsentation Antigen => Apoptose Induktion) Könnte die Gewebezelle auch Signal 2 exprimieren, oder kann sie nur Apoptose induziren? (Signal 1)

Frage(n)

Periphere Toleranz - Gewebezelle

• Da es viele Proteine gibt, die nur in Zellen bestim mter Gewebe vorkommen und daher nur auf diesen MHC-I präsentiert werden und nicht im Thymus, dürfe n Gewebezellen keine costimulatorischen Signale senden, damit keine Autoimmunreaktion statt finden kann. Naive T-Zellen werden beim Treffen einer Gewebezelle nicht aktiviert, sondern fallen i n einen anergischen Zustand.• A systemically produced soluble form of the antigen induces rapid T cell anergy followed by deletion. (Abbas)• In secondary lymphoid organs, HA-reactive T cells w ere initially activated but were hyporesponsive at the single cell level. After 3 days, however, th ose cells were rapidly deleted, at least partially, through an apoptotic process. (Liblau et al)

13. b) Systemischer Lupus erythematodes: Warum gibt beim SLE so häufig Gelenksprobleme? - Kollagenose => Knorpelfunkitonsstörung (Kollagen Typ II)?- zusätzlich Ablagerung der Immunkomplexe im Gelenk? oder beides?

16. 2.) Wieso tritt Systemischer Lupus Erythematodes häufiger bei Frauen auf als bei Männern?

Frage(n)

zirkulierende Immunkomplexe :-bestehen aus Autantigen (v.a ds-DNA) und spezifischen anti-dsDNA-Autoantikörper

-werden in Gefäßwänden abgelagert und führen dort zu chron. Entzündungsreaktionen

-Komplementaktivierung ���� Lupus-Band derHaut: Immunglobulin- und Komplementablagerungen (IgM>IgG, C3) in der Basalmembranzone

-Gelenkbeschwerden gehören zu den häufigen Symptomen des Lupus erythematodes. Dabei handelt es sich um eine Entzündung meist mehrerer Gelenke, die aufgrund der daraus resultierenden Vernarbung der Gewebe um das Gelenk herum Fehlstellungen der Gelenke verursachen kann.

SLE

Hormonelle Einflüsse und Autoimmunität

15. Meine erste Frage betrifft die Phagozytose durch Granulozyten und Makrophagen: Kann man die Zerstörung des Phagolysosom auch als eine "Nekrose" ansehen (da ja der outer lipid bilayer der Bakterien lysiert wird) ?

Frage(n)

Die Phagozytose

Die Nekrose

= pathologischer Untergang einzelner oder mehrerer Zellen

���� Folge: Entzündungsreaktion des umliegenden Gewebes

���� Fresszellen (Makrophagen) angelockt, schütten entzündliche Botenstoffe wie Tumornekrosefaktor (TNF) aus

���� dadurch entsteht im Bereich der Nekrose auch Apoptose

16. 1.) Liegt jeder Autoimmunkrankeit ein "molecular mimikry" zugrunde?

Frage(n)

A. Genetische FaktorenB. UmweltfaktorenC. Hormonelle EinflüsseD. Infektionen / Gewebeschäden

Risikofaktoren für Autoimmunerkrankungen

Infektionen und Autoimmunerkrankungen

17. Woraus setzt sich der triple response des axonreflexes zusammen?

Frage(n)

Der Axonreflex

Impulse der Schmerzrezeptoren der Haut werden neben der normalen zentralen Leitung zum Spinalganglion u. Rück enmark antidrom durch eine Kollaterale zu den Blutgefäßen gel eitet.

� die 3 Reaktionen bleiben sogar bei totaler Sympathekt omie� auch bei Unterbrechung der zum Rückenmark führenden Bah nen � diffuse Rötung der Umgebung fehlt, wenn Areal anästhe siert ist

Nervenbahnen beteiligt, aber keine Umschaltung im Rüc kenmark notwendig

• Rötung durch Kapillardilatation als direkte Antwort der Mastze llen auf den Druckreiz

• Quaddel durch erhöhte Kapillarpermeabilität (bis hierher: Histaminwirkungen)

• durch den Druck wird eine sensible Nervenendigung erregt , die Depolarisationswelle läuft in Richtung Rückenmark, ab er auch entlang der Verzweigung des Neurons wieder in Richtung der anderen Endigungen. Diese Nervenzweige enden an Arterio len. Der Impuls führt dort zur Ausschüttung von Substanz P (ein Neurokinin), die eine Gefäßerweiterung ( ���� diffuse Rötung ) und eine Mastzellaktivierung mit weiterer Freisetzung von H istamin bewirkt.

Der Axonreflex

18. Was sind die 3 ultimativen Ziele der Komplement-Kaskade?

Frage(n)

Entzündung,Phagozyten-Rekrutierung

Markierung

Das Komplementsystem - Die Effekte

Zerstörung

19. Wie sind die verschiedenen Arten der MHC Rezeptoren verteilt? (Welche Rezeptoren bei cytotoxischen T Zellen; T Helferzellen und naiven T Zellen; welche bei anderen Abwehr und Körperzellen)

Frage(n)

HLA-Systemenglisch human leucocyte antigen

* Oberflächenantigene, die auf den Zellen fast aller Gewebe vorkommen und sich besonders gut auf Leukozyten nachweisen lassen

* durch mehrere eng gekoppelte Gene auf Chromosom 6 vererbt (Klasse I: HLA-Merkmale A, B und C, Klasse II: HLA-Merkmale DR, DQ und DP)

* Immunsystem: Mit aufbereiteten Antigenen bilden sie Komplexe, die auf der Oberfläche von Zellen präsentiert und nur in dieser Form von T-Lymphozyten erkannt werden. Die HLA-Antigene vermitteln auf diese Weise die Regulation von Immunreaktionen, z. B. Allergie. Sie bedingen auch die immunologische Selbstdefinition eines Organismus, die Toleranz des eigenen und die Abstoßung fremden Gewebes.

* Bei der Transplantation von Organen, Organteilen oder Zellen wird daher eine weitgehende Übereinstimmung des HLA-Systems angestrebt. Die HLA-Merkmale von Empfänger und Spender werden serologisch durch Antikörper gegen HLA-Antigene oder zunehmend durch molekularbiologische Erfassung der codierenden Gene bestimmt.

HLA-System

20. Wie unterscheiden sich TH1 von TH2 Zellen?

Frage(n)

Antikörper-Produktion

zelleigene Programme angeregt ���� zerstören vesikuläre Pathogene

DDie Effektor-T-Lymphozyten

Differenzierung der T-Zellen in Th1/Th2- Zytokinmilieu und Antigen sind bestimmend

B

Differenzierung der T-Zellen in Th1/Th2- Zytokinmilieu und Antigen sind bestimmend

B

21. Aktivierung der B-Zellen: Wie lösen TI-Antigene (thymusunabhängige) die Proliferation der B-Lymphozyten aus?

Frage(n)

Naive B-Zellen brauchen in der Regel zusätzliche Signale von den TH2-Helfer-Zellen(Thymus-abhängige B-Zell-Aktivierung)

In manchen Fällen kann das zweite Signal direkt vomAntigen kommen(Thymus- oder T-Zell-unabhängige B-Zell-Aktivierung)

� Polysaccharide, polymere Proteine, Lipopolysaccharide, Nukleinsäuren

� repetitive biochemische Sequenzen = polyvalent

� Kreuvernetzung ���� Zellaktivierung

Aktivierung der B-Zellen

TI-1-Antigene

TI-2-Antigene

Aktivierung der B-Zellen

Aktivierung der B-Zellen

Aktivierung der B-Zellen

22. Wie verlaufen die Mechanismen eineirreversiblen Zellschädigung?

Frage(n)

• Physikalisch : Mechanische Einwirkung, Strahlung, Hitze, Kälte, Elektrizität

• Chemisch : Säuren/Laugen/pH-Verschiebung, Toxine, Pharmaka, ROS (reaktive Sauerstoffspezies)

• Mikrobiell : Viren, Bakterien, Parasiten, Pilze• Metabolisch-nutritiv : Über- oder Unterversorgung mit Nährstoffen• Hypoxie (Sauerstoffmangel) und Ischämie

(Durchblutungsstörungen) • Immunologische Reaktionen (autoaggressiv oder

„Kollateralschaden“) • Genetische Störungen (Enzymdefekte, Chromosomenaberration,

erbliche Dispositionen)

Noxen können akut oder chronisch, einzeln oder komb iniert in unterschiedlichem Ausmaß einwirken.

Zellschäden - Ursachen

Membranschädigung* Plasmalemm: Wasser- und Ca2+-Einstrom -> Hydropisc he Schwellung der

Zelle und der Zellorganellen, Mitochondrienschädigu ng, Enthemmung Ca2+-aktivierter Enzyme

* Mitochondrien (s.u.) * Lysosomen -> Freisetzung von zellulären Verdauung senzymen -> Autolyse

Mitochondrienschädigung* -> ATP-Defizit

-> Steigerung der anaeroben Glycolyse -> Azidose (L actat) -> Erliegen der Na+/K+-Pumpe -> Zusammenbruch der

Ionengradienten und der sekundären Transportprozess e -> Wasser- und Ca2+-Einstrom (s.o.)

-> Erliegen des Zellstoffwechsels (viele ATP-abhäng ige Reaktionen inklusive der Proteinbiosynthese)

* Freisetzung von Cytochrom c -> Apoptose-InduktionDNA-Schädigung (Mutationen) -> Zelltod, bei Stammzellen Krebsentst ehung, bei Keimzellen Enzymdefekte u.a. Hemmung der Proteinsynthese -> Mangel an Bauproteinen, Enzymen usw.Akkumulation von physiologischen oder pathologische n Stoffwechselproduktendurch vermehrten Anfall oder Störung der Weitervers toffwechselung

Zellschäden - Mechanismen

Zellschäden - Folgen

• Reversibler Zellschaden -> Regeneration• Irreversibler Zellschaden (in Art und/oder Ausmaß)

-> Nekrose (bei massiver Schädigung) -> Apoptose-Induktion (eher bei geringergradiger ni cht-letaler Schädigung) -> Krebs (bei irreparablen DNA-Schäden, wenn keine Apoptose induziert wird) -> Defekte (pathologische Veränderungen von Zellorg anellen)

Lehrveranstaltung: Funktionelle Pathologie im WS 2008 /09

Vorlesung: PATHOPHYSIOLOGIE II 514008WS 2008 Di, MI, DO von 17 Uhr-18:50 (3-stündig)Wahlfach

02.12.-04.12. Marth Pathophysiologische Mechanismen kardialer Erkrankungen

09.12.-11.12. Lupinek Pathophysiologische Mechanismen kardiovaskulärer Erkrankungen

16.12.-18.12. Krenbek Pathophysiologische Mechanismen bei Erkrankungen der Leber und Niere

13.01.-15.01. Patsch Pathophysiologie des Skelettsystems

20.01.-22.01. Szalai Pathophysiologie der Haut

27.01.-29.01. Metchkeriakova Tumorerkrankungen

Weitere Fragen:Isabella.pali@meduniwien.ac.at