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
Främmande
proteiner
Viru
s
Försvaret = Leukocyter
Makrofag Granulocyt NK-cell
Bakterier
Parasiter
Svamp
B-lymfocyt
T-lymfocyt
Mast-cell
s.52
Immunologiska sjukdomar
Underfunktion
Överfunktion
Normalt
Autoimmuna
sjukdomar
•angrepp mot själv
Immunbrist
•upprepade
infektioner
Immunsystemet
•Försvar mot
främmande
Allergier
•för starkt svar
mot främmande
Infektioner
•för starkt svar
•felriktat svar
Immunaktivitet mot tumörer
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
• Förvärvade (adaptive)
(”specifikt”)
– andra linjens försvar
• Fysiska barriärer; hud,
• Lymfocyter
svett, slemhinnor,
– B-celler – antikroppar
magsaft, tarmflora
– T-celler – reglerar
eller effektor-celler
• Inflammation
Interaktioner (massor!)
(cytotox)
• Feber
• Specificitet, minne
• Komplement
• Klonal
• Fagocytos; granulocyter
selektion/expansion
och makrofager
• NK-celler
Celler
Medfödda
Cytotoxisk
ospecifika
immunförsvaret
Makrofag
Granulocyt
NK-cell
Fagocyterande celler
CD8
Cytotoxisk T-cell
Adaptiva
Specifika
immunförsvaret
B-lymfocyt
Antikroppsproduktion
T-lymfocyt
CD
4
Hjälpar Tcell
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
Granulocyt
Makrofag
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
Provrör med centrifugerat blod
Svepelktronmikroskopibild av 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
T-hjälpar lymfocyt
Antigenpresenterande cell
Tc
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
Jan Ernerud Linköpingsuniversitet
Makrofag som har hittat en cancercell
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.
