Interne Lerngruppe Blutbildung und Abwehrsystem
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- Elmar Fischer
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1 Interne Lerngruppe Blutbildung und Abwehrsystem
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3 Blutbildung Rotes Knochenmark: kleine Knochen (z.b. Hand- und Fusswurzelknochen) Platte Knochen (Brustbein, Beckenknochen) Epiphysen der Röhrenknochen Ursprung: pluripotente Stammzelle Hauptreihen: Proerythroblast Megakaryoblast Erythrozyt Thrombozyt Lymphoblast Lymphozyt B-Zellen + T-Zellen Leukozyt Monoblast Monozyt Makrophage Myeloblast Granulozyt eosino-, baso- + neutrophile GZ Abbau: MMS = RES (RES = retikuloendotheliales System) MMS = Monozyten Makrophagen - System (überall, wo es Monozyten bzw.makrophagen gibt, können Blutkörperchen abgebaut werden. Organe (z.b. Milz, Leber) Das Monozyten-Makrophagen-System wurde früher auch RES genannt. Darunter zählen alle Zellen innerhalb des retikulären Bindegewebes, die in Gewebe und Körperhöhlen Fremdkörper Phagozytieren. Viele Zellen des retikulären Bindegewebes sind zur Phagozytose befähigt. 3
4 MMS = zelluläres System, das sich von den Monozyten ableitet u. eine große zytomorpholog. Vielfalt aufweist. Wie die Granulozyten sind diese Zellen zur Aufnahme flüssiger (Pinozytose) u. fester Partikel (Phagozytose) in der Lage. Der Monozyt ist als mobile Zelle des peripheren Blutes anzusehen: im Gewebe entsteht aus eingewanderten Monozyten der Gewebemakrophage. Je nach Gewebe u. Organ ist die Differenzierungsform sehr unterschiedl. Sie reicht von den Sinusendothelien in Blut u. Knochenmark über die von Kupffer-Sternzellen der Leber bis zu den Alveolarmakrophagen der Lunge u. den Mikrogliazellen des ZNS. Prakt. alle Funktionen, die früher dem retikuloendothelialen (RES) bzw. retikulohistiozytären System (RHS) zugeschrieben wurden, werden vom MPS u. MMS wahrgenommen. Dazu gehören die Abwehr von Mikroorganismen (Protozoen, Bakterien, Pilze, Viren), die Aufnahme u. Beseitigung von organ. u. anorgan. Material (Fremdkörperriesenzellen, Osteoklasten, Pigmentmakrophagen) u. die Kooperation mit dem lymphatischen Zellsystem bei Immunreaktionen. Durch chemotakt. Reize gelenkt, finden sich die Monozyten u. Makrophagen an den Eintrittspforten der Mikroorganismen, an Entzündungsherden usw. ein. Die ausgeprägte Phagozytoseeigenschaft ist gekoppelt mit einer reichen Enzymausstattung in den Zellen (Hydrolasen, Peroxidasen). Zwischen MMS u. Lymphozyten besteht eine enge Kooperation bei der Induktion von Immunantworten (humoral, zellulär), indem Antigene aufbereitet werden u. das Zusammenwirken von B- u. T-Lymphozyten reguliert wird. Auch bei der Transplantatabstoßung kommt diese Funktion zur Geltung, weniger bei Tumorabwehr. Im Knochenmark wirken Makrophagen als Speicher für das zur Hämoglobinsynthese benötigte Eisen (Sideromakrophagen). 4
5 Erythrozyten Aufbau: - runde, in der Mitte gedellte Scheiben - ohne Zellkern, ohne DNA, aber RNA - Hauptbestandteil: Hämoglobin - benötigt werden: - Vitamin B12 / Intrinsic Factor - Eisen - Folsäure - EPO Aufgabe: - Sauerstofftransport - CO2 Transport + Umwandlung Lebensdauer: bis 120 Tage - Neubildung/Min. ca. 140 Millionen Sonstiges: - Energiegewinnung durch anaerobeglykolyse - Anzahl pro l Blut: Männer: 4,5 6,3mio/ml Frauen: 4,2-5,5 mio/ml - Abbau in Milz und Leber 5
6 Thrombozyten Aufbau: flache Scheibe mit Ausläufern, ohne Zellkern = zerfallener Megakaryozyt Anzahl: pro µl (Mikroliter: 1 µl = 1 mm3) Aufgabe: Blutstillung und -gerinnung Nebenaufgabe: Phagozytose können bestimmte Proteine phagozytieren Lebensdauer: 7 12 Tage 6
7 Leukozyten - Überblick Anzahl: ,bei Kindern physiologisch mehr als das Doppelte Granulozyten (unspezifische Abwehr) Neutrophile50-70% Basophile blaue Granula< 1% Eosinophile rote Granula1-3% Junge= Stabkernige, alte = Segmentkernige Lymphozyten (spezifische Abwehr 25-40%) B-Lymphozyten T-Lymphozyten Monozyten unspezifische Abwehr 2-8% Ortsständig: Makrophagen 7
8 Leukozyten - 1. Granulozyten Dazu gehören: Granulozyten (Seite 8), Monozyten (Seite 9) und Lymphozyten Seite 10) Bildung: im roten Knochenmark Lebensdauer: Tage (Makrophagen) bis Jahre/ lebenslang (Gedächtniszelle) Aufgaben: Allgemein: - Entsorgung (verändertes, körpereigenes Material) - Abwehr 1. Granulozyten Unterteilung: neutrophile Granulozyten: eosinophilen Granulozyten: basophilen Granulozyten: unspezifische Fresszellen Erhöht bei Erststadium einer Entzündung => neutrophile Kampfphase Allergie Parasitenbefall Morgenröte einer Entzündung Enthalten: - Histamin - Heparin Auch bei allergischen Reaktionen mit Histamin beteiligt Genaue Rolle im Immunsystem noch unbekannt 8
9 Leukozyten - 2.Monozyten 2. Monozyten Unspezifische Fresszellen 2.Stadium einer Entzündung Migrationsfähigkeit: - a. Wandern in Gewebe aus und werden sesshaft - b. Wenn im Gewebe spezielle Namen (z.b. Osteoklasten, Kupffersche Sternzellen) Biologische Leukozytenverteilungskurve bei Infektionen: 1.Stadium: neutrophile Kampfphase neutrophile Granulozyten 2.Stadium: monozytäre Überwindungsphase Monozyten Endstadium: Morgenröte der Entzündung eosinophilen Granulozyten Die Entzündungszeichen/ Kardinalsymptome lauten: Dolor (Schmerz) Calor (Erwärmung) Rubor (Rötung) Tumor (Schwellung) Functio laesa (Funktionseinschränkung) 9
10 Leukozyten - 3.Lymphozyten 3. Lymphozyten Untergliederung: T-Lymphozyten B-Lymphozyten NK-Zellen Bildung: im roten Knochenmark Reifung: T-Lymphozyten -> Thymus B-Lymphozyten Knochenmark : T-Lymphozyten B-Lymphozyten NK-Zellen T-Helferzellen T-Supressorzellen T-Gedächtniszellen Bei Bedarf Umwandlung in Vorläufer der Plasmazellen (Plasmazellen produzieren Antikörper) T-Gedächtniszellen Gegen körpereigenes, entartetes Gewebe und virusinfizierte Zellen besitzen keine Antigenspezifischen Rezeptoren gehören zum angeborenen Immunsystem. 10
11 Definitionen Antigen = Substanz, die von einem Organismus als fremd erkannt wird und eine spezifische Immunantwort auslöst (insbesondere die Herstellung von spezifischen Antikörpern). Antikörper = Werden von zu Plasmazellen aktivierten B-Lymphozyten produziert. Es sind Gammaglobuline (Immunglobuline), die mit einem spezifischen Antigen eine Antigen-Antikörper-Reaktion eingehen können. Einen Antikörper kann man sich wie ein Y vorstellen. Dabei binden die zwei Äste an das Antigen und mit dem einen Ast können sich Immunglobuline selbst zusammenschließen. So bilden sich unterschiedliche Gruppen: IGG, IGM, IGE, IGA, IGD Antigen-Antikörper-Komplex = Die stabile Bindung zwischen einem Antigen und einem Antikörper. Dieser AAK aktiviert die Vernichtung des Antigens. 11
12 Immunsystem Aufgabe: Abwehr körperfremder Substanzen (Antigenabwehr); Pathogene Mikroorganismen, pathogene Stoffwechselprodukte (Endo- und Exotoxine), pflanzliche und tierische Gifte. Kontinuierliche Elimination anomaler Körperzellen Einteilung: Spezifisch - unspezifisch Spezifisch bedeutet, dass die Immunantwort auf genau eine Noxe zugeschnitten ist. Die spezifische Immunität wird erworben, die unspezifische ist bereits bei der Geburt vorhanden. Die spezifische Immunität kann auf zwei Arten erworben werden: - Aktiv (durch aktive Impfung oder Krankheit) Exotoxin wird vom Bakterium abgesondert Endotoxin beim Absterben vom Bakterium - Passiv (durch passive Impfung oder Leihimmunität durch Weitergabe von Antikörpern von der Mutter auf das ungeborene Kind) Zellulär (Zellvermittelt) - Humoral Die zelluläre Immunität wird durch bestimmte Zellen, die humorale durch im Plasma gelöste Bestandteile gewährleistet. 12
13 Mechanismen: I. Unspezifische Abwehr Physikalisch-chemische: Saures Millieu der Haut, des Magens und der Vagina Schleimproduktion und dessen Abtransport Haut (mit Säureschutzmantel) und Schleimhäute Lysozym = Enzym, das Murein spaltet und dadurch bakterizid wirkt. Kommt in den meisten Sekreten vor (Tränenflüssigkeit, Nasen- und Darmsekret, Blutplasma, hochkonzentriert in Leukozyten); Murein: Bildet die innere Schicht von Bakterienzellwänden Humorale: nächste Seite Zellulären: Nächste Seite 13
14 Unspezifisch - zellulär Unspezifisch - humoral Sessile (ortsständige) Makrophagen; Nach ca. 1-2 Tagen, in denen sie als mobile Monozyten im Blut umherwandern, steuern sie ihr Gewebe an und werden sesshaft. (Kupffersche Sternzellen, Osteoklasten, Mikrogliazellen, Langerhans-Zellen) Sesshaft bedeutet, dass sie innerhalb eines Organes beweglich sind. Mobile Monozyten Neutrophile und Eosinophile Granulozyten Antigenpräsentation: Manche dieser Zellen können Antigene aufnehmen (phagozytieren) und Teile davon wieder an ihre Oberfläche bringen. Dadurch zeigen sie, wonach andere Abwehrzellen suchen sollen. RES: Das Retikuloendotheliale System (Monozyten- Makrophagen-System) besteht aus allen von Monozyten abstammenden phagozytierenden Zellen ( Osteoklasten, teilweise auch Bindegewebszellen und Endothelzellen dazugerechnet) T - Killerzelle (Zytotoxische Zelle) Natural-Killer-Cells Erkennen virusinfizierte bzw. Tumorzellen und vernichten sie. Gehört zum unspezifischen zellulären Sytem Komplementsystem (besteht aus vielen (ca. 20) in der Leber produzierten Serumproteinen (Proteasen), die nacheinander aktiviert werden (nach ca.30min.), um Fremdstoffe zu inaktivieren. - Lyse fremder Zellen durch Anlagerung an das Antigen - Aktivierung immunkompetenter Zellen Akute-Phase-Proteine (z.b. crp) - werden bereits nach 6-12 Stunden in der Leber gebildet und steigen auf das bis zu 100fache ihres normalen Wertes. Kommunikationsproteine (Zytokine) - Regulation und Steuerung der Immunantwort. Interleukine - Steuern z.b. die Produktion von Akut- Phase-Proteine oder von Pyrogenen Interferone - Spezies-spezifische Proteine, die von vielen Zellen gebildet werden können. - Von Viren befallene Zellen produzieren Interferone und können so die nicht-befallenen Zellen warnen. (Deshalb wird gesagt, dass Interferone eine gleichzeitige zweite Viruserkrankung ausschließen.) - Hemmen das Wachstum neoplastischer Zellen (= Zellen mit Verlust der Wachstumsregulation, Tumore) 14
15 II. spezifische Abwehr - humoral Ziel der spezifischen humoralen Abwehr ist die Bildung großer Mengen von : Immunglobulinen IgG, IgM, IgE. IgA, IgD IgE IGE ist meist nur in geringer Konzentration vorhanden. Wenn sich ein Antigen- Antikörper-Komplex mit IGE-Beteiligung bildet, werden die Mastzellen aktiviert, die daraufhin Histamin ausschütten (Ödeme, Bronchialkonstriktion) IGE ist bei Allergien Typ 1 erhöht. IgA IGA findet man an Schleimhäuten (insbesondere im Magen-Darm-Trakt). In hoher Konzentration in der Muttermilch vorhanden. IgD Sitzen auf B-Lymphos und dienen wohl deren Entwicklung zu spezifischen Plasmazellen 15
16 Immunglobuline IgG, IgM, IgE. IgA, IgD IgG Hauptvertreter der Immunglobuline. Sie schützen den Körper vor Antigenen, die bereits bekannt sind. Sie markieren diese Eindringlinge sofort und geben sie damit der Vernichtung preis. Kann als einziges Immunglobulin die Plazenta passieren. Es hat also eine besondere Bedeutung für den postnatalen Infektionsschutz. IgM Die IGM bestehen aus 5 einzelnen Gammaglobulinen. Dadurch kann ein IGM bis zu 5 Antigene binden. Das IGM tritt auf den Plan, wenn unbekannte Erreger eindringen. Es werden sogenannte Konglomerate gebildet, die insbesondere das Komplementsystem aktivieren. 16
17 Spezifisches zellulär T-Lymphozyten T - Helferzelle Aktivieren B-Lymphozyten zur Bildung von Plasmazelle. T - Supressorzelle Hemmen B- und T-Lymphozyten. Bremsen Immunreaktion. T - Gedächtniszelle Langlebig. Vermehren sich bei Antigenkontakt. 17
18 Immunsystem / Abwehrsystem unspezifisches bereits bei der Geburt vorhanden unspezifische Abwehr richtet sich gegen alle Fremdlinge" im Körper spezifisches wird erworben Spezifisch bedeutet, dass die Immunantwort auf genau eine Noxe zugeschnitten ist. Die spezifische Immunität kann auf zwei Arten erworben werden: Aktiv (durch aktive Impfung oder Krankheit) Passiv (durch passive Impfung oder Leihimmunität durch Weitergabe von Antikörpern von der Mutter auf das ungeborene Kind) zellulär humoral zellulär humoral Sessile (ortsständige) Makrophagen Mobile Monozyten Neutrophile und Eosinophile Granulozyten NK-Zellen (Apoptose) + Antigenpräsentation Komplementsystem Akute-Phase-Proteine Zytokine Lysozym T-Lymphozyten T - Helferzelle Aktivieren B-Lymphozyten zur Bildung von Plasmazelle. T - Supressorzelle Hemmen B- und T- Lymphozyten. Bremsen Immunreaktion. B-Lymphozyten Bei Kontakt mit Antigen Umwandlung in Plasmazelle + RES / MMS T - Gedächtniszelle Langlebig. Vermehren sich bei Antigenkontakt. Bildung von Antikörper 18 = Immunglobuline
19 unspez.zellulär unspez.zellulär spez.zellulär 19
20 - findet man an Schleimhäuten (insbesondere im Magen-Darm-Trakt) - In hoher Konzentration in der Muttermilch vorhanden. siitzen auf B-Lymphos und dienen wohl deren Entwicklung zu spezifischen Plasmazellen Aktivieren B-Lymphozyten zur Bildung von Plasmazelle. bremsen Immunreaktion Apoptose spez.humoral - meist nur in geringer Konzentration/ Wenn sich ein Antigen-Antikörper-Komplex mit IGE- Beteiligung bildet, werden die Mastzellen aktivier Histamin ausschütten (Ödeme, Bronchialkonstriktion) - ist bei Allergien Typ 1 erhöht; - schützen den Körper vor Antigenen, die bereits bekannt sind. - markieren diese Eindringlinge sofort und geben sie damit der Vernichtung preis. - Plazentagängig -> postnatalen Infektionsschutz - wenn unbekannte Erreger eindringen. Es werden sogenannte Konglomerate gebildet, die insbesondere das Komplementsystem aktivieren. 20
21 1. Definition Mit der Abkürzung MALT bezeichnet man Ansammlungen von lymphatischem Gewebe (Lymphfollikel) unter der Schleimhaut, zum Beispiel in der Submukosa des respiratorischen Systems und des Magen-Darm-Trakts. 2. Einteilung: Das MALT lässt sich weiter in 4 Subsysteme differenzieren: 2.1. NALT = steht für "Nasal Associated Lymphoid Tissue", oder deutsch "Nasenassoziiertes lymphatisches Gewebe". Es ist das MALT der Nasenschleimhaut BALT = steht für "Bronchus Associated Lymphoid Tissue", oder deutsch "Bronchusassoziiertes lymphatisches Gewebe". Es ist das MALT der Bronchialschleimhaut GALT = steht für "Gut Associated Lymphoid Tissue", oder deutsch "Darmassoziiertes lymphatisches Gewebe". Es ist das MALT des Magen-Darm-Trakts VALT = steht für "Vulvovaginal Associated Lymphoid Tissue", oder deutsch "Vagina-assoziiertes lymphatisches Gewebe". Es ist das MALT der Vaginalschleimhaut. 3. Aufgabe: Die Schleimhäute des Menschen stehen mit ihren fast 400 m2 Oberfläche in ständigem Kontakt mit Antigenen und Erregern. Das MALT ist verantwortlich für die Immunreaktion dieser Schleimhautoberflächen. Die Antigene werden durch M-Zellen in der Schleimhaut absorbiert zu den Lymphfollikeln des MALT transportiert. Die B-Lymphozyten des MALT produzieren nach der Antigenpräsentation Immuglobulin A (IgA) und Immunglobulin M (IgM). Sie verhindern damit die Anheftung von Bakterien oder Viren an das Epithel, und damit ihren Eintritt in subepitheliale Schichten. 21
Stoffe des Immunsystems (Zellprodukte, Zytokine)
31 Basophile Granulozyten sind noch seltener anzutreffen. Ihr Anteil beträgt nur 0,01 Prozent aller Leukozyten. Sie lassen sich mit basischen Farbstoffen färben. Auch sie sind gegen Parasiten und bei Allergien
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