Bild 2-11 Introduktion ospecifika och specifika försvaret Bild 12-79 Kap 1och lite kap7
Immunförsvarets uppgift/utmaning Immunförsvarets vilja: Oskadliggöra patogenen Sätta in rätt respons Inte skada individen mer än nödvändigt Skilja på mitt och andras Kunna känna igen alla olika sorters patogener Olika patogener historiskt och nu är olika stora har olika former har olika livsstilar har olika sätt att infektera
Immunförsvaret Fiender Försvaret = Leukocyter Främmande proteiner Viru s Makrofag Granulocyt NK-cell Mast-cell Bakterier Parasiter Svamp B-lymfocyt T-lymfocyt
s.52
Underfunktion Överfunktion Immunologiska sjukdomar Normalt Autoimmuna sjukdomar Immunbrist upprepade infektioner Immunsystemet Försvar mot främmande angrepp mot själv Allergier för starkt svar mot främmande Infektioner för starkt svar Immunaktivitet mot tumörer felriktat svar Transplantationsreaktioner /Jan Ernerud
Immunförsvarets huvuddelar Immunförsvaret kan delas upp i två delar Ospecifikt försvar Slår mot många olika mål (LPS, LTA) Ganska svag respons (finns alltid redo, inget minne) Ex: huden, slemhinnor, fagocyterande celler, komplement Kan tyvärr ge upphov till septisk chock Specifikt försvar Slår på specifika mål Mycket stark respons (tar tid att få igång, har minne) Ex: antikroppar och cytotoxiska T-celler Kan tyvärr ge upphov till autoimmuna sjukdomar (slår på egna celler)
Immunsystemet Medfödda (innate) ( ospecifikt ) första linjens försvar Fysiska barriärer; hud, svett, slemhinnor, magsaft, tarmflora Inflammation Feber Komplement Fagocytos; granulocyter och makrofager NK-celler Interaktioner (massor!) Förvärvade (adaptive) ( specifikt ) andra linjens försvar Lymfocyter B-celler antikroppar T-celler reglerar eller effektor-celler (cytotox) Specificitet, minne Klonal selektion/expansion
Celler Medfödda ospecifika Cytotoxisk immunförsvaret Makrofag Granulocyt Fagocyterande celler NK-cell CD8 Cytotoxisk T-cell Adaptiva Specifika immunförsvaret B-lymfocyt T-lymfocyt CD 4 Hjälpar T- cell Antikroppsproduktion
Det förvärvade specifika immunförsvaret
Kapitel 1: Det ospecifka försvaret Även det lymfoidasystemet kap7
Andra försvarslinjen; Ospecifik Sköts bland annat om av ätcell eller renhållningscell så kallade Fagocyterande celler ex: Makrofager Monocyter Neutrofiler *Äter upp (fago) döda celler, annorlunda celler och angripare *Kan presentera antigen dvs delar av angriparen för det specifika försvaret på sin yta så att dessa tex kan bilda antikroppar. *Frisläpper aggressiva ämnen cytokiner/interferoner Celler som är mycket effektiva på att frisätta aggressiva ämnen är tex: Mastceller NK-celler
PAMPs, patogen-associated molecular pattern Delar av mikroorganism DAMPs, danger-associated molecular patterna Kroppsegna intracellulära ämnen som släpps ut vid nekros PRRs, pattern recognition receptor molecule Immunsystems molekyler som antingen är bundna till immunförsvarsceller tex Toll-receptorer eller lösliga (humorala) tex komplement
Antigen, molekyl som immunsystemet känner igen Immunogen, tolerogen, allergen Epitop, del av antigen som receptor känner igen Fagocytos, process där antigen, t ex bakterie, tas in i cellen och bryts ned Cytotoxixitet, process där cell (t ex virusinfekterad) dödas av cytotoxisk cell CD, cluster of designation, ytmarkör som betecknar olika populationer Opsonisering, göra aptitlig, underlättar fagocytos genom t ex aktivering av komplement eller inbindning av antikroppar
Cytokin, signal substans som talar om saker för immunförsvarsceller tex att det är dags att ta sig från blodet ut i vävnaden Cytokiner och kemokiner Cytokiner: Kommunikation Kemokiner: Kemotaxis Cytokiner produceras av en mängd olika immunceller och kan leda till feber, trötthet, anorexi, frossa och illamående
Interferoner (IF) typ av cytokin Ex. INFa och INFb inhiberar replikation av virus Produktion aktiveras tex av mikrobiella produkter som dsrna Kan frisättas till närliggande celler och förbereda dessa för virusattacken Kan användas för behandling av vissa virusinfektioner, t.ex. hepatit?
Immunförsvarets signalsubstanser kallas cytokiner Makrofag Granulocyt T-lymfocyt NK-cell B-lymfocyt Mast-cell
Cytokiner - signalsubstanser med olika uppgifter 1. Effekt på den cell som bildar cytokiner 2. Effekt på celler i närheten 3. Fjärreffekter till exempel på hjärnan. Kan orsaka feber och trötthet vid infektion
Akutfasproteiner Akutfasproteiner produceras i levern vid akut inflammation Resultat av att makrofager frisätter cytokinerna IL-1, IL-6 och TNFa C-reaktivt protein (CRP): Namnet kommer av att CRP reagerar på C-protein hos vissa pneumokockstammar Bakterier orsakar generellt mer akut inflammation än virus (kan användas för diagnos) och ger högre CRP Aktiverar bl.a. komplementsystemet
IMMUNSYSTEMETS CELLER Vita blodkroppar = Leukocyter Bildas i benmärgen från stamceller Dessa celler finns överallt men extra mycket i; lymfsystemet och lymfknutor tonsillerna (halsmandlar) thymus (brässen) mjälten blodet (Martini,Anatomy and Physiology)
Blodet Plasma vatten näringsämnen små molekyler fibrinogen etc för koagulationen Vita blodkroppar Makrofager/monocyter lymfocyter trombocyter (blodplättar) neutrofiler etc Röda blodkroppar Svepelktronmikroskopibild av blod Provrör med centrifugerat blod
Immunförsvarets anatomi
Immunförsvarets anatomi Lymfoida organ Centrala lymfoida organ (bildning och utmognad av lymfocyter) Benmärg Tymus Perifera lymfoida organ (här händer det, obs trafik) Lymfkörtlar Ansamlingar av lymfoid vävnad Mjälte
Lymfatiska systemet Förhindrar ackumulering av vätska i vävnader Inflammatoriska processen leder till ackumulering av vätska och blodproteiner i vävnad Transporteras bort av lymfa Lymfan renas i lymfnoder innan den går tillbaka till blodet Vissa bakterier (t.ex. Y. pestis) överlever reningen
Totalt finns det ca 2-3kg immunförsvarsceller i kroppen De flesta lever kort och intensivt Ständig nytillverkning krävs B-cell Makrofag T-cell
B- och T-lymfocyter ser antigen på olika sätt Immunglobulinreceptor + B-lymfocyt Antigen plasmacell Antikroppsutsöndring T-cells receptor + Th Cytokiner Peptid MHC-molekyl Tc T-hjälpar lymfocyt Antigenpresenterande cell
Ospecifika immunförsvarets celler De celler som räknas till det medfödda immunförsvaret är alla utom B- och T-celler Monocyter: Outvecklade makrofager Makrofager: Fagocyt som är bra på att döda alla celler Neutrofiler: Också en fagocyt, men kan inte döda kroppsceller NK-celler: Dödar virusinfekterade celler och tumörceller Mastceller: Frisätter histamin vid inflammation Dendritiska celler: Antigenpresenterande cell Eosinofiler: Angriper maskar
M O = makrofag
Vad utgör det cellmedierade ospecifika svaret? Det cellmedierade ospecifika försvaret utgörs av; Makrofager, NK-celler, granulocyter (främst de neutrofila granulocyterna) etc. Vad utgör det humorala ospecifika svaret? Det humorala svaret utgörs av komplement proteiner (aktiveras vid möte med bakterier mm), akutafas proteiner Cytokiner och interferoner kommunikation mellan celler (även viktiga vid bekämpning av virus).
Komplementsystemet Består av ett antal proteiner som bildas i levern och har som funktion att: Lysera (spränga) bakterier (och virus) Märker ut (opsonisering) bakterier (och virus) för fagocytos Guidar immunceller till inflammationsstället (kemotaxis) Ge upphov till inflammation genom att stimulera frisättning av histamin från mastceller
Komplementsystemet aktiveras genom Klassiska vägen Antikroppar Akutfas protein t.ex. CRP binder till bakterier eller virus Alternativa vägen Inget mellanled krävs utan LPS (Gramnegativa), vissa virus
Opsoniner Receptorerna hos de fagocyterande cellerna känner inte alltid igen patogenen Exempel på opsoniner Akut-fas proteiner Komplement faktorer Antikroppar
Makrofag som har hittat en cancercell Jan Ernerud Linköpingsuniversitet
Neutrofil Mjältbrandbakterier Bacillus antrax Kan bilda sporer Har använts vid biologiskkrigsföring Vanligaste spridningssättet in via sår där bakterien sprider sig via lymfkärl till blodet och ger en blodförgiftning (sepsis)
Fig 1.16 Microbicidala mekanismer hos fagocytiska celler Syre-beroende Syre-oberoende
http://www.biochemsolutionsinc.com/burst.php Fria radikaler Antioxidanter Apelsin C-vitamin
Inflammation leder till Blodkärlen vidgas i det inflammerade området (vasodilation) mer blod strömmar till området (rodnad och värme) Adhesionsmolekyler i kärlväggen uppregleras fagocyter i blodet kan stanna upp Blodkärlen blir mer permeabla fagocyter och protein kan migrera från blod till vävnad (svullnad eller ödem) Histamin frisätts och ökar inflammationsprocessen Cytokiner frisätts systemiska effekter (feber etc.) Blodkoaguleringssystemet startar så blödningar stoppas
IMMUNSYSTEMETS ORGANISATION Traditionellt delar man in immunsvaret i en specifik och en ospecifik del. Den specifika delen har ett minne och gör en individuell identifiering av angriparen med specialiserade celler som T-lymfocyter, B-lymfocyter och antikroppar. Den ospecifika delen är utvecklingsmässigt äldre och identifierar inte sina angripare individuellt. Här är andra typer av celler som exempelvis makrofager (storätare) och cytokiner/inteferoner viktiga. Vi kan även dela in kroppen försvar i första och andra försvarslinjen där kroppens första försvarslinje avser att hålla angriparna utanför. Kroppens andra försvarslinje däremot träder i kraft när angriparen väl tagit sig in i kroppen och syftar på den specifika och ospecifika delen som beskrivs ovan. angripare = tex virus, bakterie, parasit, svamp T-lymfocyt respektive B-lymfocyt= T-cell respektive B-cell
Var finns immunförsvaret? Immunförsvaret är utspritt i kroppen där det bäst behövs: Där främmande ämnen kommer in huden runt luftvägar (respiratoriskt) runt mag-tarm kanalen (gastrointestinalt) urogenitalt
Första försvarslinjen; Mekaniska barriärer som det är svårt att ta sig igenom tex. hud och slemhinna Fysiologiska barriärer som ger en ogynnsam miljö för angriparen tex. magens saltsyra, lysozym (tårvätska), lågt ph (vaginalt). Konstanta och enkelriktade flöden från kroppen, försvårar också för angripare att ta sig in t.ex. urin och tårflöde, cilierörelser i andningsvägarna. Normalfloran av bakterier (1-2kg) i vår kropp konkurrerar ut inkräktarna genom att de redan är så många på plats och genom att de i många fall producerar antibiotika liknande ämnen.
Slemhinnor och hud Våra barriärer kallas för det yttre försvaret Består av epitelceller skyddar ytor i kroppen är mycket tätt packade Huden Viktig barriär! Många lager Slemhinna Enkelt lager av epitelceller Absorption och sekretion kan ske (tarm, luft- och urinvägar)
Huden Varför är huden en effektiv barriär? Strategier för att infektera via huden... Sår (S. aureus, S. pyogenes, HSV) Brännskador (P. aeruginosa) Insekter (Y. pestis, B. burgdorferi, TBE) Hudens två yttersta lager Epidermis (yttre lager) Dermis (inre lager) Celler från dermis trycks till epidermis, producerar stora mängder keratin och dör (hornlagret) Keratinocyterna lossnar kontinuerligt (damm) bakterier som bundit till cellerna trillar av Huden är torr och sur (ph = 3-5) Inhiberar tillväxt av mikroorganismer Temperaturen är ca 34 C Naturliga ingångar (hårsäckar, talgkörtlar och svettkörtlar) Skyddas av lipider (toxiska) Lysozym (degraderar cellvägg hos bakterier)
Slemhinnor Slemhinnorna skyddar Respiratoriska, Gastrointestinala, Urogenitala vägar som står i kontakt med yttre miljön 37 C, ph: 7-7.4 samt fukt «Perfekt miljö! Slemhinnorna skyddar genom: Bägarceller i slemhinnorna producerar mukus (slem) Lactoferrin (binder järn) Defensiner Proteiner med antibakteriella egenskaper (ex. lysozym) Antikroppar, immunoglobulin A (IgA) Fagocyterande celler Första försvarslinjen; Specifik Våra slemhinnor är täckta av speciella antikroppar (Ig A), dessa kan direkt binda fast en speciell inkräktare.