Introduktionsseminarium om immunsystemet

Question 1

1- Vad är monocyternas främsta uppgift vid inflammation?

Answer 1

1- Vad är monocyternas främsta uppgift vid inflammation?
De är vita blodkroppar där deras främsta uppgift är att fagocytera främmande organismer (patogener- bakterier, svamp, virus) som attackerar kroppen. De presenterar en del av patogenen via MHC II complex till det adaptiva immunförsvaret. Vid aktivering av dessa receptorer (TLR & PRR) så initierar monocyterna immunförsvaret genom att producera inflammatoriska cytokiner och locka andra immunceller till infektionsstället.

Uppgifterna:
* Fagocytos
* Antigenpresentation
* Signalering med cytokiner

Question 2

2- Var i kroppen finns monocyterna?

Answer 2

2- Var i kroppen finns monocyterna?
Monocyter finns i blodet och i vävnader. De migrerar sedan till det inflammerade stället/vävnader. Bildas i benmärgen.
De finns i:
* Blodet, benmärgen, mjälten, lymfkörtlar och vävnader vid infekterade eller inflammerade områden.

Question 3

3- Vilka MHC-molekyler uttrycker de?

Answer 3

3- Vilka MHC-molekyler uttrycker de?
* MHC klass II (Major histocompatibility complex) finns på antigenpresenterande celler, presenterar patogenen för det adaptiva immunförsvaret.
* MHC klass I → de uttrycks på alla kroppens celler med cellkärna. Flaggar för sjuka celler.

Question 4

4- Vilka andra celltyper kan monocyter differentiera till?

Answer 4

4- Vilka andra celltyper kan monocyter differentiera till?
Monocyter differentierar till makrofager och dendritceller

Question 5

5- Genom vilka receptorer känner monocyter igen patogener?

Answer 5

5- Genom vilka receptorer känner monocyter igen patogener?
TLR (toll like receptors) receptorer → De är en viktig typ av receptorer som används för att identifiera patogener, receptorerna finns på ytan av immuncellen och de är känsliga för bakterier, virus och svampar. Samt andra PRR (pattern recognition receptors)

PRRs är receptorer som finns på celler i det medfödda immunsystemet (som makrofager, monocyter och dendritiska celler). Deras uppgift är att känna igen och binda till specifika molekylära mönster som finns på patogener eller skadade celler. Exempel på PRRs: Toll-like receptors (TLRs)

PAMPs är molekylära mönster som är specifika för patogener (t.ex. bakterier, virus, svampar och parasiter) och som inte finns hos värdceller. Exempel på PAMPs: Lipopolysackarid (LPS)

Question 6

1- Tillhör dessa celler det medfödda eller specifika immunsystemet?

Answer 6

1- Tillhör dessa celler det medfödda eller specifika immunsystemet?
Makrofager tillhör det medfödda immunsystemet (det ospecifika immunsystemet).

Question 7

2- Vad är makrofagernas huvudsakliga immunologiska funktion och var kan man hitta dem i kroppen?

Answer 7

2- Vad är makrofagernas huvudsakliga immunologiska funktion och var kan man hitta dem i kroppen?
Funktion: Patogen igenkänning, fagocytos, antigen presentation, cytokinutsöndring.

Finns i vävnader:
– Kupffer cell – Lever
– Microglia celler – CNS
– alveolär makrofag - Lungor

Makrofager är vita blodkroppar som äter upp och rensar ut främmande partiklar. De finns i kroppens vävnader, lymfkörtlar och blod, och deras huvudsakliga immunologiska funktion är att bekämpa infektioner genom fagocytos, antigenpresentation och produktion av signalsubstanser (cytokiner).

Monocyter (O-aktiv form) cirkulerar i blodet medan makrofager finns i vävnaden.

Question 8

3- Vilka MHC-molekyler uttrycker de?

Answer 8

3- Vilka MHC-molekyler uttrycker de?
MHC klass II (Efter fagocytos)
MHCI (Alltid)

Question 9

4- Vilka ligander och receptorer uttrycker de för att attrahera andra immunceller till en inflammation?

Answer 9

4- Vilka ligander och receptorer uttrycker de för att attrahera andra immunceller till en inflammation?
Ligander (En ligand är en molekyl som binder till en specifik receptor för att initiera en biologisk respons):
Cytokiner (diverse interleukiner och TNF-alfa), PAMP (patogenassocierat), DAMP (cellskadeassocierat). Pathogen associated molecular patterns (PAMP) uttrycks inte av kroppens egna celler.

Receptorer (En receptor finns på cellytan som binder till en specifik ligand):
Pattern recognition receptors (PRRs), exempelvis Toll-like

Question 10

5- Vilka är de två huvudgrupperna av makrofager och vad skiljer dessa två grupper åt i det immunologiska svaret?

Answer 10

5- Vilka är de två huvudgrupperna av makrofager och vad skiljer dessa två grupper åt i det immunologiska svaret?
M1: Reagerar på antigen och främjar inflammatoriskt svar och producerar proinflammatoriska cytokiner, fagocyterar mikrober och initierar ett immunsvar.

M2: Delaktig i reparationen och läkande av vävnad efter trauma. Aktiveras av specifika cytokiner. Är förknippade med sårläkning och vävnadsreparation. Dämpar inflammationen.

Question 11

1- Vilken/vilka är NK cellernas främsta uppgift vid inflammation?

Answer 11

1- Vilken/vilka är NK cellernas främsta uppgift vid inflammation?
NK-celler tillhör det medfödda immunförsvaret och har förmågan att känna igen infekterade och cancerceller för att sedan döda dessa celler.

NK-celler samordnar och reglerar immunförsvaret genom att frisätta olika cytokiner som stimulerar andra immunceller och förstärker immunresponsen.

NK-celler kan dessutom döda målcellerna i fråga genom att frisätta perforiner och granzym B. Perforiner skapar en por i målcellen vilket tillåter granzym B att passera in i cellen och initiera en kaskad av reaktioner som leder till den apoptotiska processen.

Question 12

2- Vilka ligander och receptorer använder NK cellerna för att rekrytera andra immunceller till en inflammation?

Answer 12

2- Vilka ligander och receptorer använder NK cellerna för att rekrytera andra immunceller till en inflammation?
NK-celler använder sig av MHC-komplex I för att ta beslut om att döda en cell eller inte. Om NK-cellen känner en avsaknad av MHC-komplex I hos en cell inducerar den apoptos, och dödar cellen. NK-cellen har förmågan att driva på en inflammation genom rekrytering av immunceller.

Question 13

3- På vilket sätt interagerar NK cellerna med antikroppar och hur kan antikropparna reglera NK cellernas funktion?

Answer 13

3- På vilket sätt interagerar NK cellerna med antikroppar och hur kan antikropparna reglera NK cellernas funktion?
NK-celler interagerar med antikroppar genom antikroppsberoende cellmedierad cytotoxicitet (ADCC), där antikroppar fungerar som en bro mellan NK-celler och målcellens antigener. Fc-receptorer på NK-celler binder till Fc-regionen av antikroppar och aktiverar cytotoxiska mekanismer, vilket leder till apoptos av målcellen. Denna bindning aktiverar NK-cellens cytotoxiska funktion, och den börjar då utsöndra perforiner och granzym B för att döda målcellen. Cellen kommer gå in i apoptos.

Question 14

4- Vad består NK cellernas granula av?

Answer 14

4- Vad består NK cellernas granula av?
De består av proteinerna perforiner och proteaser (granzymer). Perforin i kombination med granzymer skulle kunna inducera apoptos.

Question 15

1- Vad är dendritcellernas främsta uppgift i kroppen?

Answer 15

1- Vad är dendritcellernas främsta uppgift i kroppen?
Dendritceller som omogna är fagocyterande och en mogen dendritcell är en antigen presenterande cell (APC).

Funktion:
* Fagocytera och agera som professionella antigenpresenterande celler. Patogener och annat bryts ned och peptider därifrån presenteras mha MHC II, vilket i sin tur aktiverar T-hjälparceller

Question 16

2- På vilka två olika sätt kan dendritcellerna presentera antigen?

Answer 16

2- På vilka två olika sätt kan dendritcellerna presentera antigen?
1- Korspresentation: Plockar upp viruspartiklar och peptider som de även kan presentera på MHC I för CD8 T-celler för inlärning att angripa virusdrabbade celler eller cancer. T celler som har CD8 protein på sin yta kallas för: CD8+ T celler. CD8-receptor vill binda till MHC I. De flesta CD8 + T celler är därför cytotoxiska T celler. (Döda “Dåliga” celler).

2- Klassisk presentation: Fria patogener på MHC II

Gällande 2) så är det processade peptider från fagocyterat patogen

Alla celler har en MHC I, dendritcellerna har även MHC II.

Question 17

3- Vilka subtyper av dendritceller finns det och var i kroppen finns dessa huvudsakligen?

Answer 17

3- Vilka subtyper av dendritceller finns det och var i kroppen finns dessa huvudsakligen?
* cDC1: Konventionell dendritcell. Förekommer i lymforgan (t.ex lymfkörtlar och mjälten)

* cDC2: Konventionell dendritcell. Förekommer i lymforgan 

* pDC: Plasmacytoid dendritcell. Förekommer i blodet och perifera lymforgan 

* Langerhans cells. Förekommer i hud och slemhinnor 

* Monocyt-deriverad DC: Produceras vid infektion

Question 18

4- Vilka receptorer och kemokiner är viktiga för migration till lymfknutorna?

Answer 18

4- Vilka receptorer och kemokiner är viktiga för migration till lymfknutorna?
CCR7-receptorer finns på immunceller, däribland dendritiska celler. De hjälper cellerna att hitta till lymfknutorna genom att binda till kemokinerna CCL19 och CCL21, som finns i höga nivåer i lymfknuterna. Detta gör att immuncellerna kan röra sig mot lymfknutorna, där de aktiverar och samordnar immunförsvaret.

Question 19

5- Hur aktiverar dendritceller T celler (med tanke på receptorer och cytokiner)?

Answer 19

5- Hur aktiverar dendritceller T celler (med tanke på receptorer och cytokiner)?
1- Antigenpresentation: Dendritcellen presenterar antigenet på dess MHC II

2- Ko-stimulering: CD80/CD86 interagerar med CD28-receptorn på CD8+T-cellen + CD40 interagerar med CD40L på CD4+ T-cellen

3- Cytokinfrisättning: IL-12 och IL-23 produceras av dendritcellerna som aktiverar t-hjälparceller. Aktiverade T-celler differentierar till T-hjälpar celler (CD4+) eller cytotoxiska T-celler (CD8+). Dendritcellerna fortsätter att producera cytokiner under hela infektionen.

4- Även MHC I vid korspresentation: Denna process resulterar i aktiveringen och expansionen av en stor mängd CD8 T-celler som är inriktade mot dessa tumörspecifika antigen.De genererade CD8 T-cellerna har förmågan att selektivt söka och eliminera cancerceller hos patienten. De är programmerade att känna igen och attackera alla celler som uttrycker det specifika tumörantigenet på sina MHC I-molekyler. Denna strategi möjliggör en mycket riktad och effektiv attack mot cancer

Question 20

1- Vilka cytokiner krävs för att differentiering ska ske till en Th1-cell?

Answer 20

1- Vilka cytokiner krävs för att differentiering ska ske till en Th1-cell?
En antigen presenterande cell (APC) känner igen en pathogen associated molecular pattern (PAMP) och fagocyterar den. Antigen från patogenen presenteras på APC:s yta genom en MHC II. T-cellens aktiveras av när den kommer i kontakt med det som presenteras på och mognar till en CD4+ T-cell (T-helper).Därefter sker en differentiering till Th1 celler genom att APC utsöndrar cytokinen interleukin-12 (IL-12), vilket leder till att Th cellen differentierar till Th1 cell.

Väl efter differentieringen behövs IFN-γ, IL-18 och IL-2 som är avgörande för att förstärka överlevnad och tillväxt av Th1-celler.

Question 21

2- Vad är Th1-cellens huvudsakliga funktion?

Answer 21

2- Vad är Th1-cellens huvudsakliga funktion?
Aktivering av TH1 leder till aktivering av B-cellerna som i sin tur leder till fagocytos (bakterierna äts upp). En mogen B-cell kommer att binda till patogenet via sin MHC-II men ej kunna aktiveras förrän T-hjälparcellen aktiverar B-cellen att differentiera till minnesceller och plasmaceller.

• De utsöndrar IFNg som aktiverar makrofager och andra immunceller
• Hjälper B celler producera IgG
• Aktiverar CD8+ cytotoxiska T-celler

Question 22

3- Vilka cytokiner (“effector cytokines”) utsöndrar Th1-cellerna?

Answer 22

3- Vilka cytokiner (“effector cytokines”) utsöndrar Th1-cellerna?
Aktivering av TH1 leder till produktion av cytokinen interferon-gamma (IFN-y). Detta leder i sin tur till att avdödning av bakterier genom makrofager. Även andra cytokiner (IL-2 och TNF-beta) produceras som leder till att B-celler producerar antikroppar opsoniserar det som ska dödas.

Question 23

4- Vilka cytokiner krävs för att differentiering ska ske till en Th2-cell?

Answer 23

4- Vilka cytokiner krävs för att differentiering ska ske till en Th2-cell?
T-celler aktiveras av TCR bindning till MHC II med presenterat antigen. Förutom detta har även omgivande cytokiner betydelse för differentieringen av T-cellen. En miljö bestående av stora delar IL-4 och IL-2 tros driva polariseringen till Th2 celler.

Question 24

5- Vad är Th2 cellens huvudsakliga funktion?

Answer 24

5- Vad är Th2 cellens huvudsakliga funktion?
T-hjälparceller 2 medierar aktivering av det humorala (antikroppsmedierade) immunsvaret mot bakterier, parasiter, allergener och toxiner. De medierar dessa funktioner genom att frisätta cytokiner. Th2 celler reglerar även B-cells “class switch” till IgE.

Vid aktivering “drar de till sig” IgE-producerande celler, mastceller och eosinofiler som ger upphov till inflammation. Mastceller och eosinofiler är viktiga i initieringen av akuta inflammationsresponser. Rekryteringen av eosinofiler, mastceller och basofiler inducerar slemproduktion och bronkiell hyperreaktivitet. En överaktivering av TH2-celler kan ge allergisk problematik såsom astma, atopisk dermatit, kronisk rinnsnuva och vissa gastrointestinala sjukdomar.

Question 25

6- Vilka cytokiner (“effector cytokines”) utsöndrar Th2-cellerna?

Answer 25

6- Vilka cytokiner (“effector cytokines”) utsöndrar Th2-cellerna?
Th2 medierar sin effekt genom att utsöndra IL-4,-5 och -13 främst som i sin tur aktiverar/rekryterar IgE producerande B-celler, mastceller, basofiler och eosinofiler. IL-4 aktiverar B-celler, IL-5 aktiverar eosinofiler, IL-9 aktiverar mastceller och IL-13 aktiverar slemproducerande epitelceller.

• IL-4, IL-5, IL-9 och IL-13

Question 26

1- Var i kroppen sker T cells-aktiveringen och hur går aktiveringen till?

Answer 26

1- Var i kroppen sker T cells-aktiveringen och hur går aktiveringen till?
Var?:
All lymfvätska som samlas upp i kroppens lymfsystem förs till lymfknutarna där immunceller finns och lymfan filtreras.

Aktiveringen:
1- Cell med cellkärna presenterar antigen på MHC-I.
2- Hit binder naiva CD8 T-celler och aktiveras.
3- Co-stimulering sker mellan CD80/86 på dendritceller och CD28 på T-celler.
4- Cytokin IL-2 utsöndras
5- T-cellen delar sig och bildar effektor T-celler och minnes T-celler. Effektorceller utsöndrar cytotoxiner; granzymer och perforiner

Question 27

2- På vilket sätt är IL-2 viktigt för CD8 T cellerna?

Answer 27

2- På vilket sätt är IL-2 viktigt för CD8 T cellerna?
Interleukin 2 har flera olika funktioner, som differentiering och mognad av T celler. Då cytotoxiska T celler känner igen patogener hjälper IL2 till med inducering av apoptos i målcellen

IL-2 fungerar som en tillväxtfaktor som stöder celldelning av CD8+ T-celler. När en CD8+ T-cell aktiveras genom att känna igen en specifik antigen som presenteras på yta av en målcell, börjar den öka sin reproduktion för att öka antalet T-celler som är specifika för aktuella antigenet. IL-2 stimulerar tillväxt och celldelning av aktiverade CD8+ T-celler.

Interleukin-2 (IL-2) hjälper till att förstärka cytotoxiska aktivitet hos CD8+ T-celler mot infekterade celler. Cytotoxiska T-celler är specialiserade på att känna igen och eliminera målceller som är infekterade med virus eller som är förändrade på annat sätt. IL-2 hjälper till med att förbättra deras förmåga att avge cytokiner och inducera apoptos i målcellerna.

Question 28

3- Hur utför CD8 T cellerna sin effekt? (hur känner de igen sitt mål samt vilka cytokiner är involverade?)

Answer 28

3- Hur utför CD8 T cellerna sin effekt? (hur känner de igen sitt mål samt vilka cytokiner är involverade?)
Oskadliggör celler som uttrycker specifikt antigen på MHC I.

Men om MHC I saknas:
1- Utsöndrar cytotoxinerna perforin och granzym → lysering och apoptos av cellen.
2- Inducerad celldöd.
3- Utsöndring av TNF-α & INF-𝛾.

Question 29

1- Från vilka av de två T cells-typerna kommer en T regulatorisk T cell?

Answer 29

1- Från vilka av de två T cells-typerna kommer en T regulatorisk T cell?
Regulatoriska T-celler tros komma från samma ursprung som CD4+ celler (hjälpar T-celler) som binder svagt till självantigen i thymus.

Question 30

2- Vilka cytokiner krävs för att differentiering ska ske till en T-reg?

Answer 30

2- Vilka cytokiner krävs för att differentiering ska ske till en T-reg?
1- TGF-β (Transforming growth factor-β)
2- Interleukin 2, som utsöndras av CD4+ celler

Question 31

3- Vad är T-regs huvudsakliga funktion?

Answer 31

3- Vad är T-regs huvudsakliga funktion?
1- Regulatoriska T-celler kan trycka ned immunsvaret genom att bromsa överaktiva immunceller. Motverkar även autoimmuna sjukdomar.

2- Vissa producerar cytokiner och inhiberar aktivering av lymfocyter och makrofager, och kan uttrycka ko-inhiberande signaler som gör att T-celler tystas och hindrar därav immunsvar.

3- Kan uttrycka IL-2 receptorer som binder upp signalmolekyl som annars skulle fått T-celler att svara/växa till.

Question 32

4- Vilka cytokiner använder de T-reg cellerna för att utföra sin effekt?

Answer 32

4- Vilka cytokiner använder de T-reg cellerna för att utföra sin effekt?
Antiinflammatoriska cytokiner: TGF-β, IL-10

Question 33

1- Var finns B cellerna i kroppen och vad är deras främsta funktion?

Answer 33

1- Var finns B cellerna i kroppen och vad är deras främsta funktion?
B-celler bildas i benmärgen, transporteras i blodet och samlas i sekundära lymfoida organ, så som lymfknutar och mjälte där de mognar. Deras främsta funktion är att bilda antikroppar och minnesceller. De bidrar till det specifika immunförsvaret. Samt ger humoral immunitet, antikroppar.

Question 34

2- På vilka två sätt kan en B cell bli aktiverad?

Answer 34

2- På vilka två sätt kan en B cell bli aktiverad?
1- T-cellsberoende: Antigenpresentation via MHC-II→ T-hjälparcellens CD4 binder → Aktivering → Prolifereras till plasma-och minnesceller.
B-cellen känner av antigenen i fråga och presenterar den för hjälper-T-cellen, som är specifik för just denna antigen. Hjälper-T-cellen kan i sin tur binda till antigenen presenterad av B-cellen. Denna bindning aktiverar T-cellen som stimulerar utlösningen av cytokiner som aktiverar B-cellen. Aktiveringen av B-cellen leder till proliferation och differentiation av B-cellen till plasma och minnesceller.

2- Oberoende av T-hjälparceller: kan ibland aktiveras av mönster (PAMP) på patogenen via TLR (=toll-like receptors).
T-oberoende antigener kan inducera B-cells igenkänning och aktivering utan hjälp från T-celler. En andra signal, som interaktionen mellan TLR:er och PAMPs, krävs också för att aktivera B-cellen. När B-cellen aktiveras prolifererar den och differentieras till antikroppsproducerande plasmaceller.

Question 35

3- Hur kan de utsöndrade antikropparna bekämpa patogener?

Answer 35

3- Hur kan de utsöndrade antikropparna bekämpa patogener?
* Neutralisering: Genom att binda till patogenet och förhindra det från att binda till andra celler i kroppen och angripa dem

* Opsonisering: Antikroppar som binder till ett patogen kan även binda till fagocyterande celler såsom makrofager eller neutrofiler som fagocyterar (äter upp) patogenet. Antikroppar binder antigenet och “markerar” den – FC-delen känns igen av fagocyter → fagocytos

* ADCC - antibody dependent cellmediated cytotoxicity. Antikroppar binder antigenet och “markerar” den för “killer”-celler, NK eller T-dödarceller → inducerad APOPTOS via cytotoxiska granulat som frisätts

* CDC - complement dependent cytotoxicity (komplementsystemets klassiska väg). Skapar por som leder till lysering av patogenen – kräver antikroppar (klassiska vägen)

Question 36

4- Vad har de olika antikropps-isotyperna för funktion?

Answer 36

4- Vad har de olika antikropps-isotyperna för funktion?
IgA: Skyddar mot patogener i mukösa membran
IgM: Bildas först av alla Ig, ansvarig för tidiga steget av immunsystemet
IgG: Utsöndras av plasmaceller i blodet och är viktigast för försvaret mot bakterier som kommit in i kroppen
IgE: Ansvarig för försvar mot parasiter samt allergiska reaktioner
IgD: B-cell antigen receptor, reglering av B-cell. Aktiverar basofiler och mastceller,

Question 37

5- Var i kroppen finns minnescellerna och var finns plasmacellerna?

Answer 37

5- Var i kroppen finns minnescellerna och var finns plasmacellerna?
B-minnesceller hittas i blod och sekundära lymfoida organ främst och plasmaceller hittas i benmärgen och lymfoida.