Unser Immunsystem ist erforderlich, um Infektionserreger abzuwehren, aber auch dazu, Autoimmunerkrankungen, Allergien oder maligne Zellen zu bekämpfen. Das untenstehende Video zeigt, wie man sich das Zusammenspiel der Elemente unseres Immunsystems vorstellen kann. Bei einem angeborenen Immundefekt kommt es zu Störungen dieser Abwehrfunktionen.
Unser Immunsystem entwickelt sich in Fetalzeit und Schulalter langsam zu einem vollständig funktionsfähigen System aus. Dabei ergänzen sich unspezifische und spezifische Mechanismen.
Mechanismen
Unspezifische und spezifische Abwehrmechanismen, Entwicklung der Zellzahlen prä- und perinatal
Epigenetik und Immunregulation
Postnatale Veränderungen, äußere Einflüsse, Epigenetik und Immunregulation
Komplement: Teil des unspezifischen Immunsystems
Welche Funktion hat das Komplement im Immunsystem?
Das Komplement gehört zum unspezifischen humoralen Immunsystem. Wir brauchen es, um bestimmte Zielzellen gemeinsam mit spezifischen Antikörpern lysieren zu können, zur Elimination von Immunkomplexen und zur Vermittlung von Entzündungsreaktionen.
Die Aktivierungswege
Komplement kann über den klassischen, den alternativen und den Lektinweg aktiviert werden.
Amplifikation und Regulation
Die Funktionen des Komplementsystems können sowohl verstärkt als auch reguliert werden.
Zytokine: Botenstoffe in den Immunzellen
Wie funktioniert die Kommunikation in den Immunzellen?
Immunzellen kommunizieren untereinander zum einen durch Kontakte zwischen Adhäsionsproteinen, zum anderen über Botenstoffe (Zytokine). Prinzipien der Kommunikation über Zytokine sind in einigen Videos dargestellt.
Zytokine allgemein
Zytokine sind Botenstoffe. Sie können ihre Wirkungen autokrin, parakrin oder endokrin ausüben.
Chemokine
Chemokine sind Zytokine mit chemotaktischer Funktion.
Granulozyten: Teil der unspezifischen zellulären Abwehr
Welche Funktion übernehmen Granulozyten im Immunsystem?
Granulozyten gehören zur unspezifischen zellulären Abwehr. Wir brauchen sie in erster Linie zur Abwehr von Bakterien und Pilzen.
Granulozytenentwicklung
Die Entwicklung der Granulozyten spielt sich im Knochenmark ab. Sie wird stark durch Wachstumsfaktoren wie IL-3, GM-CSF und G-CSF beeinflusst.
Granulozytenfunktion
Bei der Funktion sind verschiedene Stadien von Bedeutung: Die Extravasation, Chemotaxis, Phagozytose und schließlich die Abtötung von phagozytierten Mikroorganismen.
Neutrophile Granulozyten: Neue Aspekte
Dargestellt ist die Rolle der Granula, die Notfall-Neutropoese und Mechanismen des Zelltodes, insbesondere der NETose.
Wie entwickeln sich T-Zellen? Welche Subpopulationen gibt es?
Wo entstehen T-Zellen?
T-Zellen werden in konventionell und unkonventionell unterschieden.
Die Abläufe bei der Phagozytose sind i.w. bei den Granulozyten dargestellt. Hier konzentrieren wir uns auf den Mechanismus der Peptidpräsentation über MHC I und MHC II.
Sind Sie betroffen?
Für Patienten ist es oft hilfreich, Kontakt zu anderen Betroffenen zu haben. Adressen von seriösen Selbsthilfegruppen können die klinische Arbeit des Arztes unterstützen.
Hauptaufgabe der B-Zellen ist die Ausdifferenzierung zu Plasmazellen, die dann Immunglobuline sezernieren.
B-Zell-Entwicklung in Knochenmark und Milz
Die B-Zell Entwicklung vollzieht sich im Knochenmark und später in lymphatischen Organen wie Milz und Lymphknoten. Dabei ändern sich die Eigenschaften der B-Zellen. Am Ende steht die reife B-Zelle.
Rekombination der Keimbahn-DNA
Im Prinzip können wir > 1011 verschiedene Antikörper bilden. Dies wird möglich durch einen komplizierten Rekombinationsprozess bestimmter DNA-Elemente.
Klassenwechsel und somatische Hypermutation
Damit nicht nur IgM, sondern auch andere Isotypen gebildet werden können, muss sich ein Klassenwechsel vollziehen können. Des Weiteren kann durch somatische Mutationen die Antikörperqualität verbessert werden.
B-Zell Aktivierung und Signaling
B-Zellen können sowohl über Adhäsionsproteine als auch über Zytokine aktiviert werden. Über komplexe Signalwege werden schließlich Zielgene für die B-Zell Aktvierung transkribiert. Zudem brauchen B-Zellen anti-apoptotische Signale, damit sie überleben.
Antigenkontakte und Antikörperbildung
Hier gehen wir auf den Ablauf der humoralen Immunantwort ein und betrachten Unterschiede bei Antworten gegen Proteine und Polysaccharide.
Immunglobulinstruktur und -spiegel im Blut
Immunglobulin-Isotypen haben eine unterschiedliche Struktur. Diese wird dargestellt, zudem die physiologische Entwicklung der Blutspiegel bei einem gesunden Immunsystem.
IgE und IgE Rezeptoren
Da die IgE Synthese ein paar Besonderheiten aufweist, wird auf diese besonders eingegangen. Zudem wird die Struktur der IgE Rezeptoren besprochen.
Milz und TH2 Zellen
Bei Allergien spielen TH2 Zellen eine besondere Rolle. Wir gehen daher näher darauf ein, wie diese Zellen die IgE-Synthese beeinflussen.
NK/K-Zellen: Teil des natürlichen Immunsystems
Welche Funktion haben NK-Zellen?
NK/K-Zellen gehören zum natürlichen Immunsystem. Sie werden u.a. zur Tumor- und Virusabwehr benötigt.
Entwicklung, Oberflächeneigenschaften
Hier beschäftigen wir uns mit den Oberflächeneigenschaften der NK-Zellen, die von Entwicklungsstadium sowie der aktuellen Funktion abhängen.
Abläufe bei der NK-Zellyse
Damit NK-Zellen ihre Aufgabe wahrnehmen können, müssen sie Zielzellen erkennen. Danach kann der Lysevorgang ablaufen.
NK-Zellhemmung und Interaktion mit anderen Zellen
Die Funktion der NK-Zellen wird z.B. durch MHC I reguliert. Die NK-Zellen selbst sind auch eingebunden in ein Netzwerk, über das andere Zellen beeinflusst werden können.
Die Forschung geht stetig voran
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Ein Link führt zum Abstract bei PubMed.
Welche Mechanismen laufen bei natürlichen Immunreaktionen ab?
All diese Mechanismen werden nicht „erlernt“ wie beim adaptiven Immunsystem, sondern stehen jederzeit zur Verfügung.
Toll-like und IL-1 Rezeptoren, interzelluläre Signalwege
Eine wesentliche Rolle bei der Erkennung von mikrobiellen Strukturen spielen die Toll-like Rezeptoren. Über sie werden Signale in eine Zelle geleitet, ohne dass dafür die Erreger verdaut werden müssen.
Natürliche Immunreaktionen gegen Mykobakterien und Candida
Gegen Mykobakterien und Candida haben wir natürlich adaptive, aber auch natürliche Immunreaktionen.
Natürliche Immunreaktionen gegen HSV und EBV
Auch gegen Viren wie HSV oder EBV verfügen wir neben adaptiven über natürliche Immunreaktionen.
Natürliche Immunreaktion gegen HPV und Influenzaviren
Schließlich gibt es besondere Mechanismen der natürlichen Immunität, die sich gegen HPV und Influenzaviren richten.
Rezeptoren und Adhäsionsproteine
Zelluläre Rezeptoren
Diverse Zellen exprimieren Rezeptoren. Einige werden hier besprochen.
Komplementrezeptoren
Diverse Rezeptoren für C-Fragmente erlauben Interaktion opsonisierter Partikel mit Immunzellen sowie Immunmodulation.
Fc Rzeptoren
Dies sind Rezeptoren für die konstanten Anteile der Immunglobuline.
Fc Rezeptoren allgemein
Durch Bindung von IgG Fc an verschiedene FcgR können Immunreaktionen moduliert oder Effektorfunktionen ausgeübt werden.
Der „neonatale“ Fc-Rezeptor FcRn
FcRn ist in verschiedenen Organen exprimiert und fungiert dort meist i.S. eines Transportvehikels für IgG oder IgG-haltige Immunkomplexe.
Sekretorisches Immunsystem
Wie arbeitet das Immunsystem unserer Schleimhäute?
Sekrete der unterschiedlichen Organe enthalten neben unspezifischen Defensivfaktoren auch spezifische Antikörper. Diese schützen Schleimhäute bei Erwachsenen, aber auch den Darm gestillter Säuglinge.
