DFM2 - Immunologi

22 terms by PontusHedberg 

Ready to study?
Start with Flashcards

Create a new folder

Advertisement Upgrade to remove ads

1. Den klassiska vägen
2. Lektinvägen
3. Den alternativa vägen

1. En IgM, IgG1 eller IgG3-antikropp binder till ett antigen. Detta leder till att Fc-regionerna på anitkropparna närmar sig varandra och blir tillgängliga för komplementprotein. Detta leder till att C1q binder in och aktiverar C2 och C4. Kaskaden är igång!

2. Initieras i antikroppars frånvaro av att mannosbindande lektin (MBL) i plasman binder in till mikrober. MBL aktiverar C4.

3. Initieras av hydrolytisk nedbrytning av C3 (närmare bestämt av C3b som då bildas). Till C3b fäster en klyvningsprodukt från faktor B (Bb) och kaskaden är igång!

Genom vilka tre principiella vägar kan det så kallade komplementsystemet aktiveras? Redogör även kortfattat hur aktiveringen av respektive väg går till.

a) En makrofag eller neutrofil granulocyt fagocyterar en bakterie.
En NK-cell detekterar låga MHC-I nivåer på ytan av en cell och dödar därför den (då detta används som markör för virusinfekterade celler).
Komplementsystemet aktiveras via the lectin eller alternative pathway och lyserar en bakterie.

b) En T-mördarcell dödar en virusinfekterad cell.
En antikropp neutraliserar ett bakterietoxin.

c) En T-hjälparcell (mer specifikt en TH1-cell) stimulerar en makrofag att mer effektivt fagocytera och eliminera bakterier (detta sker via IFN-gamma och CD40-ligand).
En antikropp från en B-cell opsoniserar bakterier så att makrofager mer effektivt kan fagocytera dem (se bild).
En dendritcell eller makrofag (Antigenpresenterande celler) presenterar antigener för T-lymfocyter.

De konstitutiva och adaptiva immunförsvarssystemen kan agera vid infektioner var och en för sig, men det krävs också samarbete dem emellan. Ge ett exempel på en situation där:

a) en konstitutiv försvarskomponent (cell eller molekyl) agerar utan det adaptiva försvaret.

b) en adaptiv försvarskomponent agerar utan det konstitutiva försvaret.

c) där adaptiva och konstitutiva försvaret samverkar med varandra (ange också de båda samverkande komponenterna).

a) Mjälte, tonsiller, Peyers plaque, appendix.

b) Mogna B-lymfocyter prolifererar, differentierar, muterar sina antikroppar (somatisk hypermutation) och class-switchar sina antikroppar (isotyp-switch). B-lymfocyters huvudsakliga funktion är att utsöndra antikroppar som är med och eliminerar mikrober.

c) HEV (High Endothelial Venules) eller artärer?

d) Efferenta lymfkärl

I lymfknutor kan man hitta groddcentra.

a) Ange två ytterligare lymfatiska vävnader där groddcentra förekommer.

b) Villen typ av celler dominerar i lymfknutornas groddcentra och vilken är den huvudsakliga funktionen hos dessa celler?

c) Genom vilken typ av kärl har dessa celler vanligtvis anlänt till lymfknutan?

d) Villen typ av kärl använder de för att lämna lymfknutan?

ALT = Associated Lymphatic Tissue
BALT = Bronchus Associated Lymphatic Tissue
MALT = Mucosa Associated Lymphatic Tissue
GALT = Gut Associated Lymphatic Tissue

Vad är BALT, MALT och GALT i immunologiska sammanhang?

Både cytotoxiska T-celler och NK-celler interagerar med MHC klass-I-molekyler.

Cytotoxiska T-celler känner igen peptidfragment från virala proteiner bundna till MHC klass-I-proteinerna på ytan av de virusinfekterade cellerna.

NK-celler känner däremot inte igen peptidfragmenten i sig, utan istället monitoreras nivåerna av MHC klass-I-molekyler på ytan av värdcellerna.
Höga nivåer av MHC-I inhiberar NK-cellernas "mördaraktivitet". Låga nivåer av MHC-I triggar däremot dem att eliminera värdcellerna. Den logiska slutsatsen blir därför att virusinfekterade celler ofta uttrycker låga nivåer av MHC-I-proteiner på cellytan, men varför? Jo, därför att många virus har utvecklat mekanismer som inhiberar uttrycket av MHC-proteiner, detta för att kunna gömma sig för cytotoxiska T-celler (som alltså reagerar på virala proteiner i komplex med MHC-I). Eftersom följden av detta blir att MHC-I-NIVÅERNA på cellytan blir lägre så kommer däremot NK-cellerna att dra igång mördarmaskineriet. Slutsatsen blir att de två celltyperna kompletterar varandra ytterst väl vid försvar mot virus.

Dessutom så inducerar viralt dubbelsträngat RNA (dsRNA) värdcellerna att producera och utsöndra IFN-alfa och IFN-beta. Den lokala produktionen av IFN-beta aktiverar mördarmaskineriet i NK-celler och ökar dessutom uttrycket av MHC-I i icke-infekterade celler.

Virus är ofta finurliga små kräk som på ett eller annat sätt lyckas gömma sig för våra leukocyter. Dock är det svårt för ett virus att gömma sig för både cytotoxiska T-celler och Natural Killer Cells samtidigt, varför?

CD4+ T-lymfocyter = T-lymfocyter.
T-lymfocyter känner igen främmande antigenderiverade peptider i komplex med MHC-II.
MHC-II-proteiner är specialiserade på att plocka upp fragment av proteiner som cellen tagit upp från omgivningen, t.ex. genom endocytos eller fagocytos. Därför lämpar sig ett immunologiskt svar med CD4+ T-lymfocyter väl för extracellulära patogener/bakterier.

När en aktiverad dendritcell aktiverar en naiv T-hjälparcell i ett perifert lymfatiskt organ så differentierar T-cellen vanligtvis till en TH1- eller TH2-effektorcell. Vilken subklass T-cellen utvecklas till beror på T-cellsreceptorns affinitet för peptid-MHC-komplexet, komplexets densitet på dendritcellytan och på dendritcellens egenskaper.

TH1: Utsöndrar IFN-gamma och TNF-alfa, som aktiverar makrofager och dödar mikrober lokaliserade inuti makrofagernas fagosomer. TH1 hjälper även till att aktivera cytotoxiska T-celler att döda infekterade T-celler. TH1-celler stimulerar även B-celler att utsöndra specifika subklasser av IgG-antikroppar som kan opsoniseras extracellulära mikrober och aktivera komplementkaskaden.

TH2: Skydd mot extracellulära patogener, såsom mikrober och multicellulära parasiter. Utsöndrar bland annat IL4 och IL10. Stimulerar B-celler att göra de flesta antikroppsklasserna: IgM, IgA, IgE och IgG.

För vilken typ av patogen är ett immunologiskt svar med CD4+ T-lymfocyter lämpligt? Vilka primära funktioner har de TH1- och TH2-celler som bildats vid aktivering av CD4+ T-lymfocyter och på vilket sätt bidrar dessa till att eliminera patogen?

Den negativa selektionen ser till att de T-lymfocyter som binder STARKT till kroppsegna peptider i komplex med MHC-protein elimineras via apoptos. Detta är viktiga för individen ska kunna etablera och upprätthålla en egentolerans (att våra immunceller inte angriper kroppsegna friska vävnader).

Vad innebär negativ selektion av T-lymfocyter?

Dendritcell = Antigenpresenterande cell
CD4+ T-cell = T-hjälparcell

T-hjälparceller känner igen främmande antigenderiverade peptidfragment i komplex med MHC klass-II-proteiner. MHC-II-proteiner är specialiserade på att plocka upp fragment av proteiner som cellen tagit upp från omgivningen, t.ex. genom endocytos eller fagocytos.

Antigenprocessning:
1. Antigenet fagocyteras/endocyteras.
2. Fagosomen bildar en fagolysosom.
3. Fagolysosom fuserar med MHC-II-bärande vesikel från ER.
4. Proteinantigenet proteolyseras till viss del.
5. HLA-DM katalyserar frisläppningen av invariant chain (som leder MHC-II-proteinet rätt från ER) från MHC-II-proteinet och den processade antigenpeptiden binder in.
6. Peptid-MHC-II-komplexet externaliseras och levereras till plasmamembranet för igenkänning av T-hjälparcell.

Villen typ av antigenpresentation sker mellan dendritiska celler och CD4+ T-lymfocyter i lymfnoderna? Beskriv även principen för den typ av antigenprocessning som sker.

Det konstitutiva immunförsvaret:
Monocyter (som i vävnaderna differentierar till makrofager)
Granulocyter (som delas upp i neutrofila, eosinofila och basofila sådana)
NK-celler (funktion liknande CD8+cellers)

Det adaptiva immunförsvaret:
Lymfocyter (som delas upp i T- och B-lymfocyter)

Ange namnet på 4 olika typer av vita blodkroppar (leukocyter) och ange för var och en av dem om man räknar dem till det konstitutiva eller adaptiva immunförsvaret.

Ett vaccin är en form av förberedande presentation av mikrobiella antigener, som används för att inducera skyddande immunitet mot mikrobiella infektioner (såsom polio och tuberkulos). Antigenet kan vara i form av levande men avirulent mikroorganismer, döda mikroorganismer eller purifierade makromolekylära komponenter av mikroorganismer.

Vad som händer är att minneslymfocyter bildas, som medierar snabba svar vid sekundära och efterföljande möten med antigenet. Minnescellerna produceras via antigensimulering av naiva lymfocyter och överlever i ett funktionellt tystlåtet tillstånd i många år efter det att antigenet har eliminerats.

Hur fungerar vaccination? Vilken immunlogisk princip ligger bakom?

Hur rekryteras leukocyter till den lokala infektionsplatsen? Redogör för cytokinutsöndring, relevanta endoteliala faktorer, leukocytextravasering, kemotaxis.

Vid infektionsplatsen har makrofager och dendritceller stött på mikrober och svarar med att producera cytokiner, såsom TNF och IL-1. De utsöndrade cytokinerna aktiverar närliggande endotelceller som då stimuleras att producera selektiner, integrinligander och kemokiner.

Selektiner medierar svag inbindning av leukocyter till kärlväggen och ger upphov till den så kallade leukocytrullningen över endotelet.

Integriner medierar kraftigare inbindning av leukocyterna.

Kemokinerna aktiverar och vägleder leukocyternas migration genom deras koncentrationsgradienter, ett fenomen som kallas för kemotaxis.

Leukocytextravasering innebär den transmigration av leukocyter från blodomloppet till den infekterade eller skadade vävnaden. Detta sker genom att leukocyternas cytoskelett rearrangeras så att pseudopodier sträcks ut och cellerna kan ta sig igenom endotelet. Ett viktigt protein i sammanhanget är PECAM (Platelet-Endothelial Cell Adhesion Molecule).

I det medfödda immunförsvaret hittar vi följande celltyper:

Monocyter (--> Makrofager)
Neutrofila granulocyter
Eosinofila granulocyter
Basofila granulocyter
Natural Killer-Cells

De neutrofila granulocyterna är den vanligaste celltypen av ovanstående celltyper (men även med det adaptiva immunförsvarets celltyper inräknat också). Faktum är att de neutrofila granulocyterna utgör 50-75 % av kroppens leukocyter.

De neutrofila granulocyternas rekryteras via kemotaxis till inflammationsplatser (infektion), där de fagocyterar och enzymatiskt bryter ned mikrober.

Vilken är den vanligaste celltypen i det medfödda (icke-specifika) försvaret? Beskriv även denna celltyps primära funktion.

I immunologiska sammanhang pratar man ofta om cytokiner, men vad är de egentligten för något?

Cytokiner är utsöndrade proteiner som fungerar som mediatorer av immunologiska och inflammatoriska reaktioner. I medfödda immunsvar så produceras cytokiner av makrofager och natural killer cells och i adaptiva immunsvar utsöndras de främst av T-lymfocyter.

IgA
IgD
IgE
IgG
IgM

IgA: Den primära antikroppsklassen i sekret såsom saliv, tårar, mjölk sampt respiratoriska och intestinala sekret. IgA spelar en avgörande roll i muksoamedierad immunitet.

IgD: Utgör en procent av proteinerna i omogna B-lymfocyters plasmamembran, där det ofta uttrycks tillsammans med IgM. Dess funktion är relativt okänd.

IgE: Binder med hög affinitet till Fc-receptorer på mastceller och basofila granulocyter. Inbindningen triggar utsöndring av cytokiner och biologiskt aktiva aminer (såsom histamin). Histamin vasodilaterar kärlen och ökar permeabiliteten för vätska och proteiner. Därför är IgE-antikroppar involverade i allergiska svar.

IgG: Den dominerande antikroppsklassen. Produceras i stora mängder vid sekundära antikroppssvar. IgG-antikroppar coatar vissa typer av bakterier och via sin Fc-regionen (svansdelen av antikroppen) binder de in till makrofager som då fagocyterar bakterien. Vissa IgG-antikroppar är de enda som kan transporteras från modern till fostret över placentan. De överförs även vid amning.

IgM: Den första typen av antikroppar som utvecklande B-celler bildar. När den naiva B-cellen lämnar benmärgen så börjar den producera IgD också. IgM är den dominerande antikroppstypen i det initiala skedet av primära antikroppssvar. IgM-molekylerna går ihop fem och fem i secernerad form (bildar en pentamer).

Vilka fem klasser av antikroppar har människan? Redogör dessutom kortfattat för varje antikroppklass funktion.

Kvoten minskar, beroende på en minskning av CD4-positiva celler, som påverkas speciellt kraftigt av HIV, bland annat genom att ha särskilda receptorer för viruset.

CD4 bidrar till bindning mellan T-hjälparcell och målcell, medan CD8 gör samma sak mellan cytotoxisk T-cell och målcell. Cd-strukturerna binder till målcellens MHC-molekyler.

Vid HIV-inducerad infektion påverkas lymfocyter på ett sådant sätt att mängdförhållandet mellan CD4-haltiga respektive CD8-haltiga celler (CD4/CD8-kvoten) förändras. På vilket sätt förändras kvoten och varför? Vilken funktion har CD4 respektive CD8 vid lymfocyters interaktion med andra celltyper? Vilken subtyp av lymfocyt har CD4 respektive CD8?

MHC klass-I-molekyler binder till peptidfragment av cellers endogent producerade peptider och transporterar dem till cellytan, där de visas upp för främst cytotoxiska T-celler (CD8+).

Normalt visar MHC klass-I-molekylerna upp peptider från kroppsegna proteiner och mot dessa skall det ej finnas några T-celler som kan reagera (om T-cellsselektionen ägt rum på ett adekvat sätt).

Om cellens maskineri för proteinsyntes utnyttjas av ett virus kommer främmande peptider från virusproteiner att visas upp av MHC klass-I-molekylerna. Mot dessa finns det T-celler som kan reagera, vilket leder till eliminering av virusinfekterade celler genom så kallade cytotoxiska T-celler.

Erytrocyter har ingen cellkärna och ingen aktiv proteinsyntes och därför kan virus ej replikera i dem. Därför behöver röda blodkroppar inga MHC klass-I-molekyler som kan binda virusderiverade peptider och visa dem för andra celler.

Erytrocyten är den enda cell i kroppen som inte kan uttrycka MHC klass-I-molekyler. Beskriv kortfattat MHC klass-I-molekylers funktion och spekulera kortfattat med utgångspunkt från denna funktion varför MHC-klass-I-molekyler inte uttrycks på erytrocyter.

Mikrobassocierade immunostimulanter uppträder ofta i repeptitiva mönster och kallas därför för PAMP (Pathogen-Associated Molecular Patterns). Dessa olika mönstertyper känns igen av så kallade Pattern Recognition Receptors, vilka finns både i löslig och membranbunden form. Toll-like receptor är en typ av Pattern Recognition Receptors som fungerar som ett alarmsystem för att göra det medfödda och det adaptiva immunförsvaret medvetna och alerta om att en potentiell infektion är nära förestående.

Människan har åtminstone 10 olika typer av TLRs.
Celltyper som uttrycker denna receptortyp är t.ex. makrofager, dendritceller, neutrofila granulocyter samt epitelceller som bekläder luftvägarna och magtarmkanelen.

Bruce A. Beutler och Jules A. Hoffmann belönades i år (2011) för sina upptäckter angående kroppens medfödda försvar och mer specifikt för upptäckerna rörandes en viss proteinklass som kallas Toll-like receptors. Beskriv kortfattat vad deras huvudsakliga funktion är.

Mjälten har både en sluten och en öppen cirkulation. En öppen cirkulation innebär att blodet lämnar blodkärlssystemet och flyter fritt inne i mjältvävnaden. Här finner vi rikligt med makrofager, vilka då kommer i väldigt god och intim kontakt med blodet. Trabekelartärer (som ligger inne trabekel och kommer från hilus ursprungligen) går igenom den vita pulpan (och dess PALS = Periarteriolar Lymphoid Sheats). Här förgrenar den sig i så kallade penselartärer, som övergår i skidkapillärer (då de omges av skidor av makrofager och retikulära trådar). Plötsligt övergår den slutna cirkulationen i en öppen cirkulation, där blodkropparna rinner ut och simmar runt i mjältvävnaden ett tag innan de slutligen hittar mjältsinus med hål i väggen där de kan ta sig in. Nu är de inne i den slutna cirkulationen igen och flödar via trabekulära vener tillbaka ut ur hilus. Det är dock inte allt blod som flödar i den här angivna ordningen, med en sluten och öppen cirkulation. Vissa penselarterioler övergår i skidkapillärer, som sedan via konventionellt blodflöde tömmer sig i mjältsinus (vensidan).

I mjälten presenteras huvudsakligen antigen från blodet.
I lymfknutor presenteras huvudsakligen antigener från perifera vävnader, som transporteras till lymfnutan via afferenta lymfkärl.

Beskriv den unika cirkulationen i mjälten och vad den innebär rent funktionellt. Vad är den huvudsakliga skillnaden mellan mjälte och lymfknutor när det gäller antigenpresentation?

Skillnad 1: Dag 5 är antikropparna huvudsakligen av IgM-typ och andra isotyper iaktas ej. Dag 35 är en stor del av antikropparna av annan isotyp (p.g.a. isotyp-switch). Det rör sig nu även om IgA, IgD, IgE och IgG

Skillnad 2: Dag 5 har antikropparna inte genomgått affinitetsmognad, vilket de har gjort dag 35. Detta sker tack vare somatiska hypermutationer av immunoglobulingener, efterföljt av en selektiv överlevnad av de B-celler som producerar de antikroppar med högst affinitet.

Antikroppar skall ju främst bildas mot främmande ämnen från mikroorganismer och delta i infektionsförsvaret. Hos patienter som bli infekterade av ett visst virus kan man i den plasmaproteinfraktion som innehåller antikropparna följa intressanta förändringar under loppet av en infektion. En förändring om man jämför prover från dag 5 och dag 35 (efter att infektionen inträffade) är att mängden antikroppar mot ett antigen från den aktuella mikroorganismen ökar. Nämn två andra skillnader mellan de två proverna som man kan observera eller mäta när det gäller antikroppar som är riktade mot ett antigen från akutella mikroorganismen.

T-celler känner igen antigen tillsammans med kroppsegna MHC-proteiner och INTE tillsammans med främmande MHC-proteiner.

MHC-restriktionen är ett resultat av den positiva selektionen som äger rum i thymus. De omogna T-celler som är kapabla att känna igen främmande peptider tillsammans med kroppsegna MHC-proteiner överlever och mognar, medan resten (=majoriteten av dem) genomgår apoptos.

De T-celler som klarar av den positiva selektionen lämnar thymus. Nu är de dock beroende av en kontinuerlig stimulering av kroppsegna-peptider-MHC-komplex (samt cytokinen IL7). Denna stimulans är tillräcklig nog för att de naiva T-cellerna ska överleva, men inte tillräcklig för att de ska aktiveras och blir effektorceller.

Vad menas med att T-celler visar så kallas MHC-restriktion? Hur har denna MHC-restriktion uppstått? Ledning: Tänk på vad som händer med T-cellsutvecklingen i thymus (brässen).

Till att börja med, vilka ytor av vår kropp är det som står i direkt förbindelse till omvärlden (luften runt omkring oss)? Jo, det är givetvis huden, men även magtarmkanalen (som egentligen är ett långt rörledningssystem i kraniell-kaudal riktning), luftvägarna/lungorna (gasutbyte mellan kropp och omvärld för att bli av med avfall (CO2) och extrahera energisubstrat (O2)) samt ögonen (för att via synen kunna detektera hur vår omvärld ter sig). Även öronen och urogenitalkanalen är involverad i denna initiala försvarsbarriär, men de tar vi inte upp något om ur en immunologisk synvinkel just nu (även om urinvägsinfektioner är ett otroligt relevant medicinskt problem).

Huden
Mekaniskt: Tjockt lager av döda/keratiniserade epitelceller, tätt sammanfogade med hjälp av så kallade tight junctions.
Kemiskt: Fettsyror och antibakteriella peptider.
Mikrobiologiskt: En normal bakterieflora (som därmed konkurrerar med främmande mikrober om plats och näring).

Magtarmkanalen
Mekaniskt: Epitelceller, som alltså bildar en tät mekanisk barriär med hjälp av så kallade tight junctions.
Kemiskt: Det sura pH-värdet i magsäcken. Enzymer (såsom pepsin, som spjälkar proteiner). Antibakteriella peptider.
Mikrobiologiskt: En normal bakterieflora.

Luftvägarna/Lungorna:
Mekaniskt: Epitelceller - Tight junctions. Cilier som via pulsatila rörelser för främmande substanser uppåt, redo för att hostas ut.
Kemiskt: Antibakteriella peptider.

Ögonen/Näsan:
Mekaniskt: Epitelceller - Tight junctions. Tårar/nasal cilier.
Kemiskt: Enzymer i tårar (lysozymer).

Berätta lite om människokroppens olika försvarsbarriär mot bakterier, virus och andra patogener! Dessa har vi stor nytta av, för tack vare dem så behöver vi inte involvera profesionella immunologiska celler varje gång vi kommer i kontakt med olika mikrober (vilket sker miljontals gånger per dag).

Ledning: Tänkt efter vilka kroppsytor som har förbindelse med vår omvärld. Kommentera barriärernas mekaniska, kemiska och mikrobiologiska egenskaper.

Varför har vi massor av lymfknutor runtom i kroppen?

Lymfknutor är små kapselbeklädda aggregat av lymfyocytrik vävnad belägna längs med lymfatiska kanaler längs med kroppen.

I lymfknutorna initieras det adaptiva immunsystemets reaktioner genom att det konstitutiva systemets celler transporterar dit antigen och presenterar det för T-celler, som i sin tur kan aktivera B-celler. Lymfknutorna fungerar alltså som en ytterst viktig mötesplats mellan våra anigenpresenterande celler och de mer specialiserade lymfocyterna

Please allow access to your computer’s microphone to use Voice Recording.

Having trouble? Click here for help.

We can’t access your microphone!

Click the icon above to update your browser permissions above and try again

Example:

Reload the page to try again!

Reload

Press Cmd-0 to reset your zoom

Press Ctrl-0 to reset your zoom

It looks like your browser might be zoomed in or out. Your browser needs to be zoomed to a normal size to record audio.

Please upgrade Flash or install Chrome
to use Voice Recording.

For more help, see our troubleshooting page.

Your microphone is muted

For help fixing this issue, see this FAQ.

Star this term

You can study starred terms together

NEW! Voice Recording

Create Set