Immunantwort und Impfstoffe

Transkript

1 Allgemeine Virologie SS 2017 Immunantwort und Impfstoffe Mi PD Dr. Stefan Finke Friedrich-Loeffler-Institut, Greifswald - Insel Riems stefan.finke@fli.de

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3 Mechanismen der Wirtsabwehr Angeborene Immunität Adaptive Immunität unspezifisch spezifisch Complement Interferon TLRs NK-Zellen/Makrophagen Antikörper (humoral) T-Zellen (zellvermittelt)

4 Mechanismen der Wirtsabwehr - Eliminierung infizierter Zellen - Apoptose (Tiere) Nekrose (Pflanzen) Zelltot

5 Blattnekrose Zelllyse

6 Nekrose vs. Apoptose

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10 Mechanismen der Wirtsabwehr - Complement- Complement-System: - biochemische Kaskade zur Entfernung von Pathogenen aus dem Organismus. - mehr als 20 Blutproteine / Peptide - ca 5% des Serumglobulins

11 Mechanismen der Wirtsabwehr - Complement-

12 Mechanismen viraler Immunevasion - Complement- Expression von Fc-Rezeptoren (bipolar bridging) Expression von Complementbindenden Proteinen

13 Mechanismen der Wirtsabwehr - Interferone -

14 Eigenschaften Interferone IFN-a IFN-b IFN-g Herkunft Leukozyten Fibroblasten T/ NK-Zellen Induktion Virusinfektion Virusinfektion Antigen Subtypen > Glykosylierung nein ja ja Aktive Form Monomer Dimer Tetramer Aktivität antiviral antiviral immunmodulatorisch Wirkungsweise Inhibition Proteinsynthese; RNA Degradation Inhibition Proteinsynthese; RNA Degradation Aktivierung von Immunzellen

15 Typ I Interferone: Induktion und IFN-stimulierte Genexpression aus Haller et al., Virology 2006 PKR: dsrna-abhängige Proteinkinase; TRAF: TNF-Rezeptor assoziierter Faktor; IKKa/ß: Kinase; NF-kB: Transkriptionsfaktor RIG-I/MDA-5: intrazelluläre RNA-Helicasen; IPS: IFN-ß-Promotor Stimulator 1; MAVS: Mitochondrial antiviral signaling; TBK-1/ IKKe: IRF-3 phosphorylierende Kinasen; IRF-3: IFN-regulatorischer Faktor (Transkritpionsfaktor) JAK: Janus-Kinase; TYK: Tyrosin-Kinase; STAT: signal transducer and activator of transcription ISGF: IFN-stimulierter Genfaktor; ISRE: IFN-stimulated response element

16 PKR

17 Viren interferieren mit fast allen Schritten aus Haller et al., Virology 2006

18 Erkennung von PAMPs über TLRs Sandra N. Lester, Kui Li Toll-Like Receptors in Antiviral Innate Immunity Journal of Molecular Biology, Volume 426, Issue 6, 2014, Fig. 1 Recognition of viral PAMPs such as viral proteins, dsrna, ssrna, and CpG DNA, initiates an antiviral innate immune response mediated by TLRs. TLR2 and TLR4 are present on the cell surface and recognize viral proteins. TLR3, TLR7, TLR8, and TLR9 are...

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20 Impfstoffe

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22 Antikörperantworten gegen humane Virusinfektionen Systemische Infektionen Lokale Infektionen Gelbfieber 75 Jahre Coronaviren 12 Monate Masern 65 Jahre Influenza 30 Monate Mumps 12 Jahre RSV 3 Monate Polio 40 Jahre Rotavirus 12 Monate Hepatitis A 25 Jahre Pocken 40 Jahre Vaccinia 15 Jahre Röteln 14 Jahre

23 Virale Mechanismen gegen die Wirtsabwehr Antigenvariabilität Rhinoviren Influenza Viren HIV > 100 Serotypen Antigen Drift / Antigen Shift Antigen Drift (Immune Escape)

24 Neutralisierende Antikörper

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27 Helfer-T-Zelle MHC-II (Heterodimer aus a und b Kette) immunologische Synapse Zytotoxische T-Zelle MHC-I (Heterodimer aus a und b2-mikroglobulin) MHC = Major Histocompatibility Complex

28 Antigenprozessierung und MHC class I Präsentation Neusynthese im Zytoplasma Prozessierung zu Oligopeptiden durch Proteasom Translokation ins ER durch TAP-Transporter (transporter associated with antigen processing) Kombination mit MHC-I Transport zur Zelloberfläche über sekretorischen Weg Präsentation Tc-Antwort

29 Antigenprozessierung und MHC class II Präsentation Endozytose Prozessierung zu Oligopeptiden im Endosom Kombination mit MHC-II durch Verschmelzung von Endosom und sekretorischen Vesikeln Präsentation Th-Antwort

30 Virale Mechanismen der Interferenz mit MHC-Präsentation

31 Erfolgsstory Impfungen: Polio, Masern, Röteln und Mumps

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34 Aktive / Passive Immunisierung

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36 Pocken (Variola Virus) 1157 v. Chr.: Pharao Ramses V. 710 n. Chr.: Europa 1520 n. Chr.: 3,5 Millionen Azteken sterben innerhalb von nur 2 Jahren 1977 n. Chr.: weltweit letzter natürliche Pockenfall in Somalia 1980 n. Chr.: WHO erklärt die Welt für pockenfrei Ramses V

37 Pocken (Variola Virus) 1157 v. Chr.: Pharao Ramses V. 710 n. Chr.: Europa 1520 n. Chr.: 3,5 Millionen Azteken sterben innerhalb von nur 2 Jahren 1977 n. Chr.: weltweit letzter natürliche Pockenfall in Somalia 1980 n. Chr.: WHO erklärt die Welt für pockenfrei EDWARD JENNER ( )

38 Impfstoffentwicklung anno Infektion eines Jungen mit Kuhpocken 2. Infektion des Jungen mit Pocken Schutz vor Pocken Kuhpocken: Impfstoff = Vakzine Lateinisch: vacca = die Kuh

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