Immunologie: Angeborene und erworbene Immunität

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ANGEBORENE IMMUNITÄT

Welche Funktion hat das angeborene Immunsystem? Wie ist es aktiviert?

Angeborene Immunität (Innate immunity system, IIS) ist von Geburt an vorhanden, genetisch determiniert und nicht permanent verändert durch ein fremdes Antigen. Das IIS ist phylogenetisch älter als das adaptive (spezifische / erworbene) Immunsystem.
Da die klonale Expansion von Lymphozyten im adaptiven Immunsystem 3 bis 5 Tage dauert, um zu in Effektorzellen zu differenzieren, muss das System in der Lage sein, ein Pathogen während dieser Zeit zu kontrollieren, so dass es
nicht den Host beschädigt. Der Effektor-Mechanismus des IIS wird sofort aktiviert (20 bis 30 Minuten) und kann
schnell die Replikation der infizierenden Pathogene kontrollieren, bis die Lymphozyten damit umgehen können. Außerdem kann das IIS mit den adaptiven Immunantworten interagieren und dieses steuern.

Alarmins sind endogene Moleküle, die konstitutiv verfügbar und passiv aus nekrotischen Zellen freigesetzt werden
nach einer Infektion oder einer Gewebeverletzung. Sie werden auch von stimulierten Leukozyten und Epithelien sekretiert. Einmal freigesetzt aktivieren sie das IIS durch Mustererkennungsrezeptoren (pattern-recognition receptors PRRs) wie Toll-like-Rezeptoren (TLR2 und TLR4). Alarmins aktivieren und rekrutieren Antigen-präsentierende Zellen (APCs) einschließlich dendritischer Zellen (DCs).
Beispiele für Alarmins sind:
• High-Mobility-Gruppenprotein B1 (HMGB1):
kann aus jedem Zelltyp freigesetzt werden. Proentzündlich bei Bindung an andere
gefahrenspezifische molekulare Muster (DAMPs) und Pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMPs).

• S100A8 / A9 / A12:
durch Epithelzellen und Phagozyten freigesetzt, die eine Entzündung mit erhöhtem Neutro verursachen-phil Adhäsion, Migration und Freisetzung aus dem Knochenmark. Etwas antibakterielle Aktivität.

• Hitzeschockproteine ​​(HSP60, HSP70):
Autoantigene stimulieren die Signalwege zur Unterdrückung von Entzündungen.

•Antimikrobielle Peptide (AMPs):
Die wichtigsten AMPs sind β-defensine und Cathelicidin. Sie werden von Epithelzellen bilden einen mikrobiellen Schild, wenn die physikalischen Barrieren (Haut und Schleimhäute) verletzt. Die AMPs integrieren sich in die äußeren Zellmembranen von eindringenden Mikroben, um Poren zu bilden, die zerstören die Integrität der Mikroben. AMPs dienen als Chemoattraktoren für angeborene (Neutrophile, DCs) und adaptive Immunzellen (Lymphozyten). AMPs können die Zusammensetzung von kommensalen Mikroben steuern, die Körper besiedeln Oberflächen. Abnormale AMP-Produktion kann zu Krankheiten wie Psoriasis und Morbus Crohn beitragen.

Mechanismen des angeborenen Immunsystems

3. Was sind die Mechanismen, die das angeborene Immunsystem verwendet, um zu erkennen, dass eine Invasion Erreger ist fremd?
Die Strategie des IIS besteht darin, einige hoch konservierte Strukturmotive zu erkennen und zu Mikroben. Diese Strukturen werden PAMPs (pathogen-associated molecular patterns) genannt, und die Rezeptoren des IIS, die sie erkennen, werden PRRs (pattern-recognition receptors) genannt.
PAMPs werden nur von mikrobiellen Pathogenen und nicht vom Wirt produziert. Beispiele für PAMPs umfassen bakterielle
Lipopolysaccharide, Peptidoglycan, Mannane, Flagellin und bakterielle und virale DNA / RNA.

pattern-recognition receptors und pathogen-associated molecular pattern

4. Nennen Sie das pattern-recognition receptors, die pathogen-associated molecular pattern erkennen.

Es gibt zwei große Kategorien von PRRs:

4.1. Abgesonderte und zirkulierende PRRs. Dazu gehören die folgenden:
• Collectins
dies sind sezernierte kollagenartige Proteine, die an Kohlenhydrate oder Lipide in mikrobiellen Zellwände und können antimikrobiell sein oder das Komplementsystem aktivieren.
Mannan-bindendes Lektin (MBL) wird in der Leber synthetisiert und als Teil der Akutphasenreaktion in das Serum sekretiert. Es bindet an mikrobielle Kohlenhydrate, um den Lectin-Weg der Komplementaktivierung zu initiieren (siehe Frage 26). Das MBL hat Mannose-assoziierte Serinproteasen (MASP-2), die wie Clr und Cls funktionieren, um die klassische Ergänzung Weg. MBL-Mangel ist mit häufigen Infektionen verbunden.

• Lektine
Dies sind Proteine, die an mikrobielle Kohlenhydrate binden. Neben MBL gehören zu dieser Gruppe
Ficoline 1/2/3 und Galectine.
MBL und Ficoline können an Mikroben binden und Komplement aktivieren durch der Lectin-Weg. Galectine können mikrobielle Membranen in Abwesenheit von Komplement zerstören.

• Pentraxins
diese Gruppe umfasst C-reaktives Protein (CRP), Serumamyloid P und Pentraxin-3 (PTX3).
Alle haben eine Pentraxin-Domäne mit fünf Untereinheiten und werden als Teil der akuten zu proinflammatorischen Zytokinen wie Interleukin-6 (IL-6). CFK kann C1q reparieren und Komplement aktivieren opsonisieren den Organismus für die phagozytische Clearance. PTX3 bindet endotheliales P-Selectin, um Neutro abzubauenphil Rekrutierung und unterdrücken Entzündungen.

4.2. Zellassoziierte PRRs. Dazu gehören die folgenden:

• TLRs
es gibt mindestens 10 menschliche TLRs. Einige (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5 und TLR6) sind aktiviert Zelloberflächen (insbesondere Zellen des IIS) und erkennen viele der PAMPs fremder Mikroben. Jede einzelne TLR wird durch ein anderes PAMP (TLR1, TLR2, TLR6-Lipoprotein; TLR4-Lipopolysaccharid; TLR5-Flagellin). Darüber hinaus erkennen sie auch DAMPs, die endogene Moleküle sind (Alarmins) von toten und nekrotischen Zellen freigesetzt. Stimulation von TLRs durch die entsprechenden PAMPs oder DAMPs initiieren-Signalkaskaden, die zur Aktivierung von Transkriptionsfaktoren führen (AP-1, NF-κB, IRFs). Dieses Ergebnis bei der Induktion von inflammatorischen und Immunantwort-Genen mit anschließender Produktion von Interferonen (IFNs), proinflammatorische Zytokine (IL-1, IL-6, TNF), Chemokine (IL-8) und andere Effektor-Zytokine die mehr angeborene Immunzellen anziehen und die adaptive Immunantwort steuern.

• PRRs verbunden mit Phagozytose Makrophagen haben Scavenger-Rezeptoren und das Mannose-Rezeptor bindet Bakterien und Pilze, und erleichtert phagozytische Clearance, Zytokin-Freisetzung und Aktivierung von Immunzellen.
Dektin-1 ist ein Lektinrezeptor auf Wirtszellen, der Glucane an Pilze bindet. Mutationen können führen zu wiederkehrenden mukokutanen Pilzinfektionen. Das Formylpeptidrezeptor an Wirtszellen bindet N- Formylmethionin aus Bakterien, das zur Freisetzung von Chemoattraktanden führt und die Phagozytose erleichtert.

• Intrazelluläre PRRs enthält einige TLRs, NOD-ähnliche Rezeptoren (NLRs) und RIG-I-ähnliche Rezeptoren (RLRs). TLR3, TLR7, TLR8, TLR9 und TLR10 befinden sich in den Endolysosomen innerhalb der Zelle. Die Endolysosomen mit-bakterielle und virale Abbauprodukte, einschließlich Nukleinsäure, die an ihren entsprechenden TLR binden (TLR3-virale dsRNA; TLR7 / 8-ssRNA; TLR9-CpG-DNA) führt zur Produktion von IFNs und proinflammatorischen Zytokine. NLRs umfassen NOD1, NOD2, CARDs, NALPs und NAIPs. Aktivierung von NLRs führt zu Forma- eines intrazellulären Komplexes namens Inflammasom, der zur Verarbeitung und Sekretion von IL-1 und IL-18. Uratkristalle und Peptidoglykane sind Beispiele für PAMPs, die NLRs aktivieren. Polymorphismen des NOD2-Gens sind mit Morbus Crohn assoziiert. RIG-I-ähnliche Rezeptoren (RLRs) gehören RIG1, MDA5, und LGP2. RLRs reagieren mit doppelsträngiger RNA (dsRNA) und vermitteln die Produktion von Typ 1 IFNs.

Zellen des angeborenen Immunsystems

5. Welche Zellen sind im angeborenen Immunsystem wichtig?

5.1. Phagozyten:
enthalten PRRs und sind kritische Effektorzellen des IIS.

5.1.1. Neutrophile-erste Zellen, die durch eine Vielzahl von chemotaktischen Signalen zu Entzündungsherden rekrutiert wurden
(z. B. AMPs, N-Formylbakterienoligopeptid, C5a, Leukotrien B4, IL-8). Neutrophile verwenden mindestens zwei Mechanismen, um eine eindringende Mikrobe zu neutralisieren:

5.1.2. Neutrophile phagozytieren die eindringende Mikrobe, die von der IIS opsonisiert wurde. Das Phagosom mit dem Mikrobe verschmilzt mit intrazellulären Granula mit mikrobiziden Peptiden, Proteasen und hochreaktiven Oxidationsmittel, die durch NADPH-Oxidase erzeugt werden, führen zu mikrobiellem Tod. Beachten Sie, dass sogar in der Tabelle 4-1

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