Introduktion till Immunologi



Relevanta dokument
Introduktion till Immunologi

Antikroppar; struktur och diversitet. Kursbok: The immune system Peter Parham

Antikroppar:Från gen till protein skapande av diversitet. Kursbok: The immune system Peter Parham

Kroppens Försvar mot sjukdomar

Lymfoida organ och immunsystemet. Innehåll. Leukocyter 11/14/2014. Människan: biologi och hälsa SJSE11. Ospecifika immunförsvaret

Tentamen i Immunteknologi 28 maj 2003, 8-13

Grundläggande immunologi

BAKTERIERNA, VÅRA VÄNNER

Kursbok: The immune system Peter Parham

Immunsystemet. Kursmål. Innehåll 4/25/2016. Människan: biologi och hälsa SJSF11

Människokroppen 2 - Mat

Flödescytometri. Umeå universitet. Biomedicinska analytikerprogrammet. Laborationsrapport i Hematologi och immunologi med laboratoriemetodik, termin 3

Vi skall skriva uppsats

Hiv och Hepatit. Information till dig som injicerar droger

De olika typer av T celler är specialiserade på att identifiera och bekämpa patogen på olika sätt.

MRSA. Information till patienter och närstående

Immunologi en introduktion. Vad har immunsystemet för funktioner? Bra och dåliga? Immunsystemet

Immunologi CORE Vad har immunsystemet för funktioner? Bra och dåliga? Immunsystemet - två funktionella grenar. Immunsystemets organ

Vad är MHC? MHC och TCR struktur. Antigen processering och presentation. Kursbok: The immune system Peter Parham

Sektionen för Beteendemedicinsk smärtbehandling

Nedfrysning av spermier. Information om hur det går till att lämna och frysa ned spermier.

Måltidsplanering. Hälsoperspektiv. Om du dricker ett glas mjölk till och tar en frukt efter maten så får du med de två sista rutorna också.

Kursbok: The immune system Peter Parham

OBS! Ange svaren till respektive lärare på separata skrivningspapper

IMMUNOLOGI. Anna Carlsson, Medical Manager

Träningslära. Årskurs 8

C1 C2 C3 C4. Komplement. För : (1904) 4 nonspecific, complementary proteins required with antibody to lyse bacteria. Idag: -47 proteiner

Erfarenheter från ett pilotprojekt med barn i åldrarna 1 5 år och deras lärare

LPP laboration. Förmågor: Centralt innehåll: Kunskapskrav:

3.9 Biologi. Syfte. Grundskolans läroplan Kursplan i ämnet biologi

Aktivering av signalen via TCR involverar många steg som måste stämma:

Information till personer med talassemi minor (anlagsbärare för talassemi) Denna information är utarbetad av Svensk Förening för Hematologi

vid inflammatorisk tarmsjukdom

Innate ospecifik) Adaptive rvärvat, rvat, specifik) Bariärrer Hud, slemhinnor defensiner

Intervjumall. Datum: Intervjuare: Kandidatens namn: Kandidatens uppgifter: Växel: (5)

Lathund, procent med bråk, åk 8

Behandling med Adacolumn vid inflammatorisk tarmsjukdom

Kort beskrivning av analyterna i 42-plex

Lymfsystemet. Lymfsystemets viktigaste uppgifter är att

Skriva B gammalt nationellt prov

När och hur det ska skrivas

Bilaga B Kartläggningsmaterial - Litteracitet Samtals- och dokumentationsunderlag avkodning, läsning, läsförståelse och skrivning

Tentamen Medicinsk vetenskap Kurs: M0029H

Syftet med en personlig handlingsplan

Skriftlig tentamen Termin 2 Läkarprogrammet

Omtentamen i DM2.1 Medicinsk mikrobiologi

Det är bra om även distriktsstyrelsen gör en presentation av sig själva på samma sätt som de andra.

Boken om Teknik. Boken om Teknik är en grundbok i Teknik för åk 4 6.

Mål och betygskriterier i Biologi

Tränarguide del 1. Mattelek.

Arv + miljö = diabetes?

En bioinformatorisk genjakt!

När jag har arbetat klart med det här området ska jag:

Kroppens försvarare. Immunförsvarets dubbla försvarslinjer

Utveckla arbetsmiljö och verksamhet genom samverkan

Energi & Miljötema Inrikting So - Kravmärkt

Vågkraft och tidvattenkraft

Tentamen i Immunteknologi 28 maj 2005, 8-13

Varför är det så viktigt hur vi bedömer?! Christian Lundahl!

LATIN SPRÅK OCH KULTUR

Allmänt om återhämtning

Krigsreportage inbo rdeskriget i Bosnien

Lymfsystemet håller vårt blodtryck i balans och är kroppens viktigaste skydd mot infektioner Jennie Jansson

Boll-lek om normer. Nyckelord: likabehandling, hbt, normer/stereotyper, skolmiljö. Innehåll

Inför nationella proven i Biologi

Bild 2-11 Introduktion ospecifika och specifika försvaret Bild Kap 1och lite kap7

Översikt. Rapport från skolverket. Förändring av matematikprestationerna Grundtankar bakom Pixel

Huden och Slemhinnan. Table of Contents. Pooyan Masarrat Vt- 13

Information till elever och föräldrar i skolår 5

Individuellt Mjukvaruutvecklingsprojekt

Cellgifter/Cytostatika Myter & Sanningar:

Vad är Kolostrum: Kvalitetsbestämning

Patogen = sjukdomsframkallande (påv. av virulens) Apatogen = icke sjukdomsframkallande

SOLCELLSBELYSNING. En praktisk guide. Råd & Tips SOLENERGI LADDA MED. Praktiska SÅ TAR DU BÄST HAND OM DIN SOLCELLSPRODUKT

Laxabon Frågor, svar och praktiska tips

Tentamen i Immunteknologi 29 maj 2002, 8-13

PROV EKOLOGI. Vid varje uppgift i provet finns en liten tabell som beskriver vilka biologikunskaper uppgiften ger dig möjlighet att visa.

Hej! Mitt namn är Agota, och jag ringer från Smittskyddsinstitutet angående en telefonintervju om ditt deltagande i Sjukrapport. Pratar jag med XX?

Några frågor om dina känslor nu och tidigare

DET HÄR ÄR RIKSFÖRENINGEN AUTISM

Basal Immunologi Homira Behbahani PhD 27/ Kl: 12:30-15 p.m

Planera och framföra ett högtidstal

Kontakta din läkare. sanofi-aventis Box 14142, BROMMA. Tel ,

Samtals- och dokumentationsunderlag Språk och erfarenheter

Planering - LPP Fjällen år 5 ht-16

PROSTATBESVÄR del 1 Malmö 2007

Channeling vid biologisk behandling av RA i Sverige - vilken patient får vilket läkemedel?

Hävarmen. Peter Kock

BIPACKSEDEL: INFORMATION TILL ANVÄNDAREN. Erbitux 2 mg/ml infusionsvätska, lösning Cetuximab

SAMLA LAGLEDNINGEN INFÖR SÄSONGEN

Ett liv med hiv. Basfakta om hiv och aids VAD VI VET IDAG OM HIV OCH AIDS 2010

LPP Nervsystemet, hormoner och genetik

Avsikt På ett lekfullt sätt färdighetsträna, utveckla elevers känsla för hur vårt talsystem är uppbyggt samt hitta mönster som uppkommer.

När jag blir gravid ska jag sluta röka!

Immun- och inflammationsfarmakologi Tandläkarprogrammet HT Ernst Brodin, Institutionen för Fysiologi och Farmakologi, Karolinska Institutet

Central Barnhälsovård Västra Götalandsregionen i samarbete med Folkhälsokommittén

Vad är bukplastik? Vad händer hos oss?

Gammaglobulin Behandling, nyheter mm. Dr. Stephen Jolles, Department of Immunology, University Hospital of Wales

Tema Försvar. Ordinarie tentamen termin 2 VT 2013

Sid i boken Rekrytering. Författare Annica Galfvensjö, Jure Förlag

Transkript:

Introduktion till Immunologi Adnane Achour Adnane.achour@ki.se Centrum för Infektionsmedicin (CIM) Karolinska Universitetssjukhus Huddinge F59 eller Institution för Microbiologi, Tumör och Cell Biologi, Karolinska Institutet 5248 6232 Syfte med kursen Att ge en introduktion till immunologi. Att förklara varför Civ.Ing. kunskaper behövs inom immunologi. Inblick inom forskningsfronten för immunologi. Inblick inom forskningsfronten för strukturell biologi. Jag söker motiverade medarbetare. 1

Introduktion till de olika cell- och proteinssystem som försvarar oss mot infektioner. Kursbok: The immune system Peter Parham (antingen 1st eller 2nd edition). Kapitel 1; hela Kapitel 8.1-8.2 5 poäng cellbiologi på 5 minuter Cell, kärna, cytoplasma, cellyta/membran Molekyler: Proteiner, fetter, kolhydrater, DNA i kärnan utgör arvsmassan, innehåller ritningar för proteiner (aminosyrasekvenser). Kopieras inför celldelningen, cellers sätt att föröka sig (proliferation) Proteiner tillverkas i cytoplasman Byggs som trådar med linjära sekvenser där det för varje plats finns 20 olika möjligheter (20 olika aminosyror). Trådarna viks ihop till tredimensionella strukturer = proteinmolekyler, med viss hjälp av stödmolekyler 2

5 poäng cellbiologi på 5 minuter (forts) Proteiner för cellytan eller för export (sekretion) tillverkas i det sk endoplasmatiska retiklet ER, en membranavgränsad säck i cellen. Transporter inom cellen sker ofta i mindre membranavgränsade säckar, sk vesiklar. Fagocytos Pinocytos Sekretion Cellyteproteiner är ofta receptorer som tar upp signaler från omgivningen och omvandlar dem till signaler inuti cellen. Dessa intracellulära signaler sätter igång olika funktioner (rörelse, attack mot andra celler, fagocytos, utsöndring av olika ämnen). Immunsystemet är höggradigt beroende av olika receptorer. Ämnet immunologi lite historik Immunis latin, undantagen (från militärtjänst) sedan undantagen från sjukdom. Vaccinationstekniken fanns i Kina, Indien och Ottomanska Riket där Mary Wortley Montagu observerade den vid hovet och använde sig av den på sitt eget barn (smallpox = smittkoppor). 1700-talet Edward Jenner den första vaccinationen (1796). Mikrobiologins utveckling under 1800-talet, Pasteur, Koch etc 1900-talets forskning: mekanismerna bakom immunitet 40-50-talet: transplantationer, cancer, centrala begrepp såsom Specificitet träffsäkerhet, förmåga att särskilja Minne förmågan att reagera snabbare och effektivare andra gången mot en mikroorganism eller främmande ämne; långvarigt och specifikt 3

Ämnet immunologi lite historik (forts) 70-talet cellulär, 80-talet molekylär immunologin. Idag intensivt forskningsfält relevant för Infektioner Cancer Autoimmuna sjukdomar Transplantationer Allergier Diagnostiska och forskningsverktyg inom andra biomedicinska fält Vaccination = Immunization Forskningen hjälper oss att identifiera och förstå mekanismer (bl.a. på en molekylär nivå) som ligger bakom olika sjukdomar. Har man identifierat patogenet så kan man: 1) Isolera det. 2) Skapa en mindre farlig version genom att använda döda patogen isolera delar av patogen använda sig av patogenmolekyler 3) Vaccinera med det. Man utsätter patienten för en mindre farlig version av sjukdomen. Patientens immunförsvar kommer att reagera och kämpa emot den benigna infektionen, men kommer också att komma ihåg patogenet till nästa gång (minne) 4

(smittkoppor) Patogen: en organism som medför sjukdom (Svamp) (Mask) 5

Patogen kan invadera olika kroppsdelar, där de bekämpas av vissa försvarsmekanismer. diarré Cytokiner som släpps ut medför lokal skada Immunocomplexes Autoreaktivitet Lokal skada + utsläpp av föroreningar 6

Male Female Schistosoma Mansoni (schistosomiasis= bilharzia=snäckfeber) Larverna penetrerar huden. En del av cykel går genom snäckor som lever i sötvatten. Parasiten lägger ägg i blåsan eller tjocktarmen. Äggen kommer ut tillbaka till vattnet via avföring och cykeln är sluten (Afrika, Brasil, Asien). Röda blodskroppar Trypanosoma Brucei (Sömnsjuka) Sprids via flugor (TseTse). Protozo sprider sig till blod, lymfkörtlar, mjälte, hjärta och hjärna. Patienten blir apatisk, dement och dör ofta av att CNS drabbas. Hamnar i coma. (Chaga s sjukdom är den amerikanska varianten). Fungi Pneumocystis Carinii + SIV infection Opportunistisk svamp som i det här fallet sprider sig ohämmat i lungorna hos en SIV-infekterad apa. Vanligaste infektion och dödsorsak hos HIV-patienter. Epidermophyton Floccosum = ringorm Mycket smittsam svamp som lägger sig under huden. Man får typiska allergiska ringar på huden. Man tar bort den mha anti-fungal kräm. Human Immunodeficiency Virus (HIV) Ger upphov till AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrom). Förintar CD4 T celler som bör skydda mot infektion. Förödande, patienten dör ofta av en annan sjukdom som den inte längre kan försvara sig emot. T.ex. Leishmaniasis parasit i Indien. Influenza Virus Vanligaste virus. En mycket farlig version uppstår ungefär varje 20 år. Går via fåglar (kyckling) och grisar. Uppstår ofta i Hong-Kong där arterna samlever nära varandra. 7

Candida Albicans Staphylococcus Aureus Mycobacteria Väldigt vanlig hos människor. Mest vanliga bakterier. tuberculosis Orsakar mun (spädbarn) och Kan bli farliga vid nedsatt Mycket vanligt förekommande vaginala irritationer med immunförsvar. i fattiga länder. Överförs via flytningar och klåda (torsk). hosta. Sprider sig bl.a. i Vanligaste orsak till acne. lungorna där immunförsvaret Smittar bl.a. via samlag. formerar granulomas runt bakterierna. Utbredd infektion förekommer när immunförsvaret nedsättes såsom vid HIV infektion. Patienten dör av trötthet samt av organsvikt. Listeria monocytogenes Förekommer framför allt i mjölk och ost. Ger upphov till magsjuka. Fara i samband med graviditet eftersom den kan ge hjärnskador hos fostret. Salmonella enteritidis Ger upphov till Diarrésjukdom. Mycket vanlig i varmare länder. Kan förekomma i de flesta livsmedel, främst kött och ägg. Streptococcus pyogenes Scarlet fever = scharlakansfeber. Halsfluss, ibland följt av Scharlakansfeber med utslag. 8

Försvaret mot infektion översikt Mekaniska och kemiska barriärer Konstitutiva immun-mekanismer Adaptiva immun-mekanismer Barriärer Mekaniska Funktioner Neurologiska Funktioner Kemiska Funktioner Mikrobiologiska Funktioner Barriärer som avskärmar kroppen från omgivningen 9

Huden skyddar mekaniskt, kemiskt och mikrobiologiskt mot infektion. Den gastrointestinala kanalen täcks och skyddas av mucus, som innehåller glykoproteiner, proteoglykaner, enzymer... Lysozym i tårar och saliva är antibakteriell. Magsäcken, vagina och huden skyddas också av en sur miljö. Preexisterande mekanismer Barriärer Mekaniska funktioner (täta förband, flöden i magtarmkanalen, mikrovilli) Neurologiska funktioner (hosta, nysning, peristaltik=tarmrörelser) Kemiska funktioner (lågt ph, enzymer, anti-mikrobiella peptider) Mikrobiologiska (normalflora) Fagocyter och mördarceller Komplement Mannos-bindande lektin (MBL) Monocyter/makrofager Granulocyter Mastceller Naturliga mördarceller (NK-celler) Dendritiska celler 10

De konstitutiva immun-mekanismerna (medfödda, inbyggda, har utvecklats i samspel mellan arten och omgivningen, under artens utveckling). Använder sig av mycket generella igenkänningsmekanismer. Leder inte till långvarigt immunitet. Snabba, men begränsade i sin specificitet Exempel på celler: granulocyter, makrofager. De adaptiva immun-mekanismerna (anpassningsbara, utvecklas i samspel mellan individen och omgivningen, under individens liv). Den fokuserar på patogenet och leder till långvarigt immunitet. Långsamma, men mycket precisa och flexibla i sin specificitet Exempel på cell: B-lymfocyter, T-lymfocyter De konstitutiva och adaptiva mekanismerna samspelar och är egentligen mycket beroende av varandra. Adaptivt svar går ej igång utan konstitutiva mekanismer, och de konstitutiva i sin tur förstärks av de adaptiva. 11

Immunsystemets celler Lymfopoes B-lymfocyter (uttrycker B-cell receptorer, Ig) T-lymfocyter (uttrycker T-cell receptorer, TCR) NK-celler Myelopoes granulocyter neutrofila eosinofila basofila makrofager dendritiska celler 12

Common progenitor T cell receptor B cell receptor (Ig) Effektorer Plasma Hjälper Cytotoxiska Celler T-celler T-celler 13

NK cells Fagocyt, antimikrobiell cell, som vandrar snabbt till infektionen och alltid är först på plats. Kan fungera under anaerobiska förhållanden. Dör snabbt och utgör var. 14

Granulocyt, med granulae i cytoplasman som innehåller antimikrobiella ämnen. Skyddar mot parasiter samt mask i blodet. Antigen-presenterande cell (APC), samarbetar med lymfocyter och inducerar dem till att omvandlas till effektor celler. Finns i bindväv. Medverkar till inflammation 15

Fagocytos. Förekommer i de flesta vävnaderna. Tar hand om döda celler. Deltar i det konstitutiva och det adaptiva svaret (som APC). Makrofager: 1) fagocyterar och förstör bakterier; 2) producerar cytokiner för att rekrytera andra celler (neutrofiler...) till infektionen; 3) Sätter igång det adaptiva svaret genom att agera som APC (antigen presenterande cell). 16

Immunsystemets organ Benmärgen Thymus (brässen) Centrala (primära) lymf organ Mjälten (spleen) Perifera vävnader och organ Lymfknutor (Lymph nodes) Perifera lymf organ (sekundära) Blodet Lymfkärl MALT (Mucosa associated lymphoid tissue) lymfknuteliknande organ finns i anslutning till slemhinnor (GALT, gut associated ) 17

Centrala och perifera lymforgan 18

Bindväv är ett vanligt område där infektion kan börja sprida sig. Lymfkörtel Lymfocyter träffar på patogen och blir aktiverade i de perifera lymforganen som t.ex. lymfkörtlar. 19

20

Spleen (mjälten) filtrerar blodet: 1) Tar bort gamla eller skadade celler (red pulp) ; 2) Plockar upp patogen som presenteras för närvarande lymfocyter (white pulp). Andra organ som rengör blodet: 1) njure (kidney) som avlägsnar urea t.ex. 2) lever PALS: Periarteriolar lymphoid sheet. GC: Germinal center T: T-cells Inflammation: Cytokinerna påverkar och förändrar egenskaperna i kärlcellerna (endotelceller). Andra celler penetrerar infektionsområdet för att hjälpa till. Inflammatoriska celler: makrofager och neutrofiler. 1) svullnad, 2) rodnad, 3) värme, 4) smärta. 21

Det adaptiva immunsvaret kännetecknas av 2 olika receptorer: Antikroppar (Immunoglobulin, Ig) också känd som B cells receptor (när närvarande på B-cells yta) T cells receptor (TCR) 22

Antigen: vad som helst (molekyl, virus partikel, eller cell) som känns igen av en antikropp eller en TCR. Epitop (Antigenic determinant): En bestämd del av antigenet som binder till Ig eller TCR. Ig kan binda till vilken struktur som helst medan TCR igenkänning specialiserar sig på mera specifika epitoper (peptider) som presenteras på cellytan i komplex med en mycket viktig molekyl kallad MHC (Major Histocompatibility Complex). För att kunna känna igen så många antigen som möjligt, behövs det ett ursprungligt Ig- och TCR-bibliotek av väldiga mått med en enorm diversitet. För att åstadkomma detta, använder man sig av somatisk rekombinering (B cells- eller T cellsgener rearrangeras) och av somatisk hypermutation (sker endast hos B-celler). 23

Principen bakom somatisk rekombinering 1976: Susumu Tonegawa (Nobelpris) Generna för Ig variabla regioner ärvs som uppsättningar av gensegment. Vart och ett av dessa segment kodar för delar av Ig s variabla regioner. Dessa segment kombineras under en B-cells utveckling i benmärgen till en unik sekvens som kodar för en unik receptor. Konsekvens: 1. Ett begränsat antal segment räcker för att skapa näst intill oändliga kombinations möjligheter. 2. Varje cell kommer att uttrycka en unik receptor med unika egenskaper. 3. En sådan cell kommer att dela sig och ge upphov till celler med exakt samma DNA uppsättning, alltså samma receptor. Ett problem: Hur kan det adaptiva immunsystemet alltid få till den perfekta passformen för varje antigen? Jämför med att sälja kläder med affärsidén att varje kund skall få just det som han/hon är ute efter Adaptivitet anpassning och flexibilitet, men hur? Måttsy eller förproducerad konfektion? Några problem till: Hur skall man kunna producera alla de modeller som efterfrågas? Så många, och så svåra att förutse. Hur skall man kunna hålla alla i lager? Hur undviker man de oanvändbara modellerna? Hur undviker man de farliga modellerna? 24