Immunchemie III Zellen des Immunsystems PDF

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Ludwig-Maximilians-Universität München

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immunology immune system biology medicine

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This document provides an overview of the cells of the immune system, including monocytes, macrophages, dendritic cells, and granulocytes. It discusses their functions, such as phagocytosis, antigen presentation, and the role of different proteins, including proteolytic enzymes and cytokines.

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Immunchemie III Zellen des Immunsystems: Monozyten, Makrophagen, Dendritische Zellen —> Phagozytose, Antigen-Präsentation Monozyten: größte Leukozyten im Blut (10-20 mikrometer Durchmesser) Lebensdauer: 1-3 tage => danach Differenzierung Entwicklung zu Gewebsmakrophagen und teilweise dendr. Zellen S...

Immunchemie III Zellen des Immunsystems: Monozyten, Makrophagen, Dendritische Zellen —> Phagozytose, Antigen-Präsentation Monozyten: größte Leukozyten im Blut (10-20 mikrometer Durchmesser) Lebensdauer: 1-3 tage => danach Differenzierung Entwicklung zu Gewebsmakrophagen und teilweise dendr. Zellen Speicherort: Milz Die wichtigsten APC sind Makrophagen, Dendritische Zellen und B-Zellen Granulozyten … enthalten große Mengen an Protein-gefüllten Granula … Granula: Proteolytische Enzyme, Lysozym, Defensine, Peroxid Produktion, Eisenaufnahme durch Laktoferrin 1) Neutrophile F: Phagozytose, Parasitenabwehr 40-70% der Granulozyten wird schnell zu inflammierten Zellen rekrutiert 2) Eosinophile F: Parasitenabwehr, Allergien 2-4% aller Granulozyten kaum im Blut, jedoch in allen Schleimhäuten 3) Basophile F: Allergien, Mastzellen 0,5% der Granulozyten bei Allergien —> Ausschüttung von Heparin und Histamin Mastzellen 80 …enthalten große Mengen an Granula —> vermitteln Entzündungsreaktion …Ausschüttung von Histamin, Proteasen, Lipidmediatoren (Prostaglandin D2, Leukotriene), Zytokine (IL, TNF-alpha) KLINIK: Leukämien Def.: Klonale Proliferation unreifer hämatopoesischer Stammzellen. In DE: 2,7% der Tumorerkrankungen bei Frauen, ca. 3,1% bei Männern Pro Jahr erkranken rund 13 7000 an Leukämien Der normale Leukozyten-Reifungsprozess ist durch eine Fehlschaltung bestimmter Kontrollgene unterbrochen —> Es entstehen unausgereifte, nicht funktionsfähige Leukozyten > diese vermehren sich rasch und unkontrolliert > verdrängen zunehmend die normale Bildung v. Leukozyten, Erythrozyten und Thrombozyten > Infektionen, Anämien und erhöhte Blutungsneigung können Folge sein > Häufige Ursache: Reziproke Translokation bestimmter DNA-Abschnitte Formen: 1. AML - Akute Myeloische Leukämie (besonders Erwachsene) 2. ALL - Akute Lymphatische Laukämie (Kinder, junge Erw, häufigste Form bei Kindern 3. CML - Chronische Myeloische Leukämie (Erw. mittleren / hohen Alters) 4. CLL - Chronische Lymphatische Leukämie (Sonderfall der malignen Lymphome, va. Ältere) Therapie Akute und Chronische Leukämien werden untersch. behandelt > Chemotherapie > Hochdosistherapie mit autologen Stammzelltransplantationen > Allogene Knochenmark bzw. Stammzelltransplantationen > Monoklonale AK 1. Antikörper Prinzipielle Struktur: -> 2 leichte Polypeptidketten = L-Ketten (25 kDa) -> 2 schwere Polypeptidketten = H-Ketten (50 kDa9 Unterscheidung zwischen 5 Klassen: IgG, IgA (Dimer), IgM (Pentamer), IgD, IgE —> die Klassen unterscheiden sich in ihren schweren Ketten (gamma, alpha, my, delta, epsilon- Kette) —> L-Kette: entweder K (kappa) oder L (lambda) ! Der häufigste AK im Blut ist IgG ! Der insg. häufigste AK im Körper ist IgA (Schleimhäute) ! IgM: Primärantwort (10 Bindestellen) ! IgE: stimuliert Mastzellen (Allergien und Parasiten) Struktur: - Disulfidbrücken und KH-Reste erhöhen Stabilität - Polypetidketten aller AK zeigen weitgehend eine beta-Faltblattstruktur Antigenbindung: 81 - Nur bestimmte Abschnitte am N-Terminus der Ig binden das Antigen = Hypervariable Region - Der bindende Teil des AG wird Epitop genannt —> die antigene Determinante Fab = antigen binding Teil (variabel) Fc = crystallizable (konstant) Pepsin: spaltet in 1 2-Fab Teil und viele Fragmente des Fc-Teils Papain: spaltet in 2 Fab und 1 Fc Teil Drei Abschnitte mit hypervariablen AS bilden eine distinkte Domäne mit 3 hypervariablen Schleifen. Hypervariable Abschnitte sind sowohl in der L-kette als auch in der H-Kette. Zusätzlich findet man sie auch auf T-Zell-Rezeptoren. -> Interaktion der hypervariablen Domänen über H-Brücken, elektrostatische und vdW- Wechselwirkungen IgG Aufbau: 2 L-Ketten, 2 H-Ketten, 2 Antigenbindungsstellen Häufigstes Ig im Serum (75%) —> 4 Subtypen: gamma1-4 > plazentagängig (IgG-spezifischer Rezeptor in der Plazenta) > Aufnahme durch Transzytose Funktionen: Neutralisation — binden an Bakterien, Viren, Toxine Opsonierung — Fc Teil bindet an Fc Rezeptoren auf Phagozyten > Phagozytose durch IgA > C3b (= altern. Weg des Komplementsystem) Komplement-Aktivierung — Fc-Teil bindet an C1-Protein (=klassischer Weg) > MAC IgM IgM - Monomere —> sind die ersten Ig, die reifende B-Zellen auf der Zelloberfläche exponieren IgM - Pentamere —> sind die ersten Ig, die nach Antigenkontakt sezerniert werden —> Hohe Aktivität = sehr hohe Gesamtbindungsstärke f. AG 10 Bindungsstellen = Agglutination J-Kette im Zentrum - verknüpft jedes Monomer über Disulfidbrücken Synthese beginnt schon vor der Geburt 82 Wirkung: Neutralisation — IgM binden an Bakterien, Viren, Toxine => hohe Avidität Komplement-Aktivierung — Fc-Teil bindet an C1-Protein (klassischer Weg) > MAC IgA häufigste Klasse der Ig insgesamt IgA Monomere —> eher unbedeutend für IA > im Blut IgA Dimere —> im Speichel, Tränen, Schweiß, Lunge, GIT, Muttermilch (Sekretion durch Transzytose) J- Kette verbindet die beiden Monomere Wirkung: Neutralisation (Komplexbindung) Parasiten-Abwehr Werden über die Muttermilch auf Neugeborene übertragen IgE in geringer c im Blut besondere Bedeutung für das intestinale IS => Abwehr von Parasiten —> Stimulieren Mastzellen durch Bindung des Fc Teils an IgE Rezeptoren —> Degranulation der Mastzellen - Freisetzung der Mediatoren * Histamin und Serotonin (=biogene Amine) *Leukotriene *Prostaglandine Freisetzung von Proteasen sowie IL-4 und IL-5 Aktivierung eosinophiler Granulozyten (durch Histamin und IL) Auslöser von Typ-I- Allergien (Soforttyp) * Asthma bronchiale, Pollinosen Zelluläre Wirkung von Histamin: Magen —> stimuliert HCl-Sekretion ZNS —> beeinflusst Hypothalamus-Funktionen wie Lernen, Gedächtnis, Angst Gefäßsystem —> Dilatation an Arteriolen und Venolen, Konstriktion an Arterien / Venen 83 Molekulare Wirkung: Vielfältige Wirkungen über 4 unterschiedliche G-Protein-gekoppelte Rezeptoren IgD Auf B-Zellen das häufigste membranständige Immunglobulin (mit IgM) Im Serum nur in geringer c Funktionen: - Erkennung und Beseitigung bakterieller Erreger? - Aktivierung basophiler Granuloyzten? 3 Typen von AK > Isotypen = die versch. AK-Klassen > Allotypen = gleiche Klasse - Unterschiede in der konstanten Region

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