Zellen des unspezifischen Immunsystems Flashcards
Gib einen Überblick über Blutzellen
- Erythrozyten, Leukozyten, Thrombozyten
- Leukozyten lassen sich unterteilen in myeloide Zellen (Granulozyten, dentritische Zellen, Makrophagen, Mastzellen) und Lymphozyten (B-Zellen, T-Zellen, NK-Zellen)
- Leukozyten des angeborenen Immunsystems: Granulozyten, DC, Makrophagen, Mastzellen, NK-Zellen
- Leukozyten des erworbenen Immunsystems: B- und T-Zellen
Entstehung Blutzellen
Wie viele Leukozyten sind im Blut vorhanden
- 4000-10000 Leukozyten/ mikroliter Blut (vgl.: Erythrozyten 4,5-5.5 Mio.; Thrombozyten: 300000) > Schwein bspw. ca. 20000 pro mikroliter Blut
- < 4000 = Leukopenie
- > 10000 = Leukozytose
- prozentuale Leukozytenverteilung des Menschen: 7-10% Monozyten, 60-70% Granulozyten, 30% Lymphozyten
Leukozytenkurve nach Infektion
Beschreibe die Adhäsion und die Diapedese von Zellen
Leukozyten verlassen das Blut & wandern zum Infektionsherd:
- zunächst wird eine schwache Bindung eingegangen; wo es zur rollenden Adhäsion der Zellen und einer Wechselwirkung zwischen Selektin mit Ligand
- danach folgt die feste Bindung durch Interaktion von Integrin (LFA) mit Ligand (ICAM)
- darauf folgt die Diapedese zwischen den Endothelzellen, also der Durchtritt von Leukozyten durch die Membran
- Wanderung entlang eines Gradienten von Lockstoffen (Chemokine)
Wanderung zum Entzündungsort
In welche zwei Kategorien können die Phagozyten unterteilt werden und was ist ihre Gemeinsamkeit?
- Kategorie 1: Makrophagen (mononukleär)
- Kategorie 2: Granulozyten (polymorphnukleär)
Gemeinsamkeit:
Fähigkeit zur Phagozytose als unspezifische Abwehrreaktion
Nenne die Aufgaben der Phagozyten
- Erkennung typ. bakterieller Oberflächenstrukturen durch PRRs
- Erkennung opsonierter Partikel (= durch bestimmte Bindungspartner markiert)
- Phagozytose und Abtötung von Pathogenen in Phagolysosom
- Makrophagen und dendritische Zellen als Antigen präsentierende Zelle (nicht jedoch der Granulozyt)
- Botenstoff-Sekretion, Inflammationszytokine (z.B. IL-1, IL-6, TNFa von Makrophagen)
- Eliminierung zirkulierender Immunkomplexe
genaue Beschreibung der Aufgaben von Phagozyten am Beispiel der Makrophagen
- Fremdkörpererkennung (PRRs, AK/Komplement/Lektin) & Adhäsion
- Phagozytose
- Abtötung und Verdau: Fusion von Phagosom mit Lysosom > Phagolysosom
- Freisetzung Botenstoffe (Zytokine, Chemokine)
Bakterizide Moleküle der Phagozyten: nach Pathogenaufnahme produziert
Phagosomenreifung
Makrophagen + spezialisierte Makrophagen
- entstehen aus Monozyten
- haben einen ungelappten Kern
- Monozyt im Blut > Makrophage im Gewebe
- ruhende Makrophagen immobil; wenn sie aktiviert werden, sind sie mobil (amöboides Wandern zu Entzündung) + Produktion von Effektormolekülen (Zytokine und Chemokine)
- Umbauen von Geweben, Reparatur, Narbenbildung
Lunge: Alveolare Makrophagen, Phagozytose
ZNS: Mikrogliazellen, tragen zur Plastizität der Synapsen bei, entstehen embryonal im Dottersack, wandern dann ins Nervengewebe ein; Funktion: Phagozytose von Neuronenresten und Antigenpräsentation
Knochen: Osteoklasten, Knochenresorption
Leber: Kupffersche Sternzellen, Eliminierung von Pathogenen, in Endothelien der Lebergefäße
Makrophagen, Rezeptoren + Funktionsweise
- viele PRR, Komplement- u. IgG-Rezeptoren > Erkennung pathogener Strukturen, opsonierter Fremdkörper
2 Funktionsweisen:
- Phagozytose und Verdau
- Abtötung von Pathogenen durch Abgabe tox. Substanzen nach außen (= Zytotoxizität)
- Peptide aufgenommener Pathogene werden an der Oberfläche für T-Zellen präsentiert > Antigenpräsentierende Zelle
- Zytokinproduktion
- Langlebig (2-6 Monate)
Zentrale Makrophagenbedeutung im Immunsystem
Erkläre die Phagozytose
Phagozytose = Partikel, wie Bakterien, apoptotische Zellen werden aufgenommen und in Vesikel (Phagosomen) eingeschlossen
- Phagosom fusioniert mit Lysosom > Ansäuerung > tox. Sauerstoffprodukte > Enzyme > Antimikrobielle Peptide
- Degradierung des phagozytierten Materials bei pH 4-5 (nach 60 min)
- Phagozytose wird verstärkt durch: > Opsonierung der Partikel mit Antikörpern (Rezeptor-vermittelte Phagozytose) > Aktivierung der Makrophagen durch “Gefahren-Signale” wie Lipopolysaccharide, bspw. auf gramnegativen Bakterien
Aktivierung der iNOS
- iNOs kann durch Zugabe von IFN-y und TNFa aktiviert werden
Dendritische Zellen und deren Reifung
= effiziente Ag-Aufnahmen, -Prozessierung u. -Präsentation > =beste APZ (antigenpräsentierende Zelle)
> initiiert primäre T-Zell-Antwort (Zytokine, Ag-Präsentation)
- besitzen verzweigte Zytoplasma-Ausläufer, in Blut und Gewebe
Reifung dendritischer Zellen:
- unreife DC besiedeln periphere Gewebe, treffen auf Pathogene und werden durch PAMP aktiviert; DCs sind phagozytotisch sehr aktiv
- TLR-Signal mit Chemokin-Signal (CCR7) aktiviert die intrazelluläre Prozessierung des Pathogen im Phagosom und Reifung der DC in Lymphgefäßen
- Migration der DC in drainierenden Lymphknoten
- weitere Reifungssignale führen zur Expression von MHC und kostimulatorischen Molekülen (B7) und Adhäsionsmolekülen (DC-SIGN)
- reife dendritische Zelle in T Zell Priming Zone des LK, keine Phagozytose mehr nur noch Präsentation von Ag
Neutrophile Granulozyten
- Phagozytose
- Großteil der Leukozyten, primäre Abwehrzelle des angeborenen IS
- in Granula: Effektormoleküle (z.B. Proteasen) & Entzündungsregulationsfaktoren (z.B. Prostaglandine)
- besitzen Fc-, Komplement-, Lektin-Rezeptoren
- kurzlebig (1-2d) > Tod nach Phagozytose (Eiter)
Mechanismen der NET Entstehung
A: Bakteriell stimulierte Neutrophile zeigen Dekondensation der Nukleus gefolgt von Apoptosis und Netzbildung; Dauer dieses Prozesses: 2-3 h
B: LPS vermittelte Aktivierung von Blutplättchen führt zu NET Bildung in 10 Minuten
C: Nach LPS Stimulation entlassen Eosinophile ihre mitochondriale DNA und bilden NET-ähnliche extrazelluläre Fallen
Eosinophile Granulozyten
- in Granula: Kristalle mit Eosinophil Cationic Protein, Major Basic Protein, Proteasen, Peroxidasen, Katalasen
- angelockt durch Eotaxin
- Aktivierung durch Ag-gebundenes IgE
- Effektorzelle gegen parasitische Würmer
- Bei Parasitenbefall bis zu 50% der Leukozyten! , können Würmer direkt abtöten
Basophile Granulozyten
- in Granula: Histamin (Permeabilität Gefäße/Gewebe), Heparin, Proteasen, Hydrolasen > Sekretion
- IgE-, Fc- u. Komplement-Faktoren
- allergische Sofortreaktion
- Entzündungsreaktionen
Mastzellen
- morphologische Ähnlichkeit mit Basophilen
- groß, extrem viel basophile Granula (Histamin, Heparin) > Sekretion
- im lockeren Bindegewebe und Schleimhaut (besonders nahe Blutgefäßen)
- IgE-, Fc-, Komplement-Rezeptoren
- Effektorzelle gegen parasitische Würmer
Beschreibe die IgE-Aktivierung bei Basophilen und Mastzellen
- hochaffiner IgE-Rezeptor auf Oberfläche (FceRI)
- Großteil des löslichen IgE ist damit zellgebunden
- Quervernetzung der Rezeptoren durch multivalente Antigene > Freisetzung Mediatoren: Histamin, Prostaglandin und TNFa
- Einleitung lokaler Entzündungsreaktion
Mechanismen der NK-Zellen
- Mechanismus: Gleichgewicht aus aktivierenden und inhibitorischen Signalen!
- NK-Zellen haben versch. Aktivierungsrezeptor
- Inhibitorischer Rezeptor: aktiv, bei genügend MHC > NK-Zelle tötet nicht
- Aktivierender Rezeptor: fehlende oder veränderte MHC-I-Moleküle können kein neg. Signal auslösen. > NK-Zelle wird durch Signal von aktivierendem Rezeptor stimuliert
- Mechanismus: antikörperabhängige Cytotoxizität
* Fcy RIII-Rezeptor (CD16) > aktiv, wenn AK ein Fremdantigen auf infizierte Zelle gebunden hat
Wie funktioniert das mit dem Perforin und Granzym B durch NK-Zellen?
- Perforine polymerisieren enzymatisch (Ca2+) in Membran zu Poren
- Poren selbst bewirken Lyse & Protease Granzym B dringt durch Pore ein > Apoptose
Vergleich: Effektorzellen des angeb. IS
