** 9. IMMUNOLOGIE + PATHOGENITÄT VON VIREN **

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1 ** 9. IMMUNOLOGIE + PATHOGENITÄT VON VIREN ** Mechanismus der Pathogenität von Viren Mechanismus der Pathogenität von Viren! Zellzerstörung als direkte Folge der Virusreplikation! Zell-Lyse durchs Immunsystem (Zytotoxische T-Zellen u.a.)! Zellschädigung durch Virusreplikation + Immunsystem (Gewebsnekrose + Entzündung)! Induktion der Zell-Apoptose (auch Apoptose-Hemmung!) (programmierter Zelltod) " physikalische Abwehr von Erregern: Haut / Augenlid / Atemwege / Geschlechtstrakt / Darm Reaktionen des Immunsystems Reaktionen des Immunsystems Phagozytose Komplementaktivierung Produktion # von Interferon Stimulation der humoralen Abwehr Stimulation der zellulären Abwehr Kinetik der Immunabwehrmechanismen 1

2 9.1 Unspezifische Abwehr Unspezifische Abwehr Unspezifische Abwehr! Entzündung / Makrophagen! Entzündung: Ausschüttung von Entzündungsmediatoren / Chemotaxis (Einwanderung von Leukozyten/Makrophagen)! Makrophagen: Aufnahme/Abtöten von Bakterien / Opsonisierung durch Antikörper/C3b verbessert Phagozytose Interferon Interferon Interferon (IFN) = zelluläre Zytokine, die Resistenz gegen Virusinfektionen vermitteln! Bildung durch: Abwehrzellen + virusinfizierte Zellen 3 Typen! IFN! (Produktion von Monozyten/Makrophagen)! IFN " (Produktion u.a. von Fibroblasten)! IFN # (Produktion von Th-Zellen + CD8+-T-Zellen) Aktivierung 2

3 Funktion der Interferone Komplementsystem Komplementsystem Komplementsystem = Plasmaproteine (Enzymsystem) Kennzeichen! Kaskadenartige Aktivierung! Antigen unspezifisch! Chemotaktische Faktoren! Anlockung Polymorphkerniger Granulozyten! Opsonisierung (+/- Antikörper)! Phagozytose!! Zytolye (Bakterien / behüllte Viren / Zellen) " Opsonisierung durch: Antikörper + Komplementsystem (C3b) 3

4 9.2 Spezifische Abwehr Spezifische Abwehr Spezifische Abwehr! humorale Antikörper + zellvermittelte Immunantwort! humorale Antikörper: Virus-Neutralisation / Bildung mit opsonierender Wirkung! zellvermittelte Immunantwort: zytotoxische Aktivität B-Zellen / CD4- + CD8 T-Zellen B-Zellen / CD4- u. CD8 T- Zellen Aktivierung von B-Zellen + CD4- + CD8 T-Zellen über 3 Signale 1. Selbst-Antigen (MHC-I + II) 2. Fremd-Antigen 3. Interleukine " Folge: Zellaktivierung Interleukine 4

5 Antikörper Antikörper (AK) " Produktion spezifischer Antikörper durch Plasmazellen (B-Zellen) Wirkung der AK! neutralisierend! aktivieren Komplementsystem! Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity (ADCC) durch NK- Zellen (Natürliche Killer-Zellen) Aufbau IgG Antikörperklassen ADCC IgM IgG IgA! Antikörper in Frühphase einer Infektion! Haupt-Ig im blut + etravaskulär! bindet Ag + Toxine! Haupt-Ig in seromukösen Exkreten! Oberflächenschutz Antikörper-abhängige zellvermittelte Zytotoxizität 5

6 T-Helferzellen (CD4 T-Zellen) T-Helferzellen (CD4 T- Zellen) " Funktion: Prozessierung/Präsentation exogener Antigene über MHC-II Antigen Kennzeichen! Hilfe für B-Zellen + CTL! fördern Differenzierung von B-Zellen (+ anderen T-Zellen)! Antikörperantwort #! Antivirale Aktivität Zytotoxische T-Zellen (CD8 T-Zellen) " Funktion: Prozessierung + Präsentation endogener Antigene über MHC-I Antigen Kennzeichen! Zerstörung virusinfizierter Körperzellen! CD8+! erkennen Fremd-Peptide in Assoziation mit MHC-Klasse I! Prä-CD8+ CTLs binden mit T-Zell-Rezepor (TZR) an MHC-I- /Antigen-Komplex Zellen MHC-I + II 6

7 9.3 Immune-Evasion-Strategien Immune-Evasion- Strategien Immune-Evasion-Strategien = Strategien, der Elimination durchs Immunsystem zu entwischen Formen schnelle antigene Variationen Latenz Subversion des Immunsystems Immunsuppression Toleranz schnelle antigene Variationen Latenz Subversion des Immunsystems Immunsuppression Toleranz! Rhinoviren! Influenza! Herpesviren! Papillomaviren! Retroviren! Herpes / Poxvirus! Herpes (FC-Rezeptor fängt Antikörper ab)! virales IL-10 bei EHV-2! BVD/MD 9.4 Zytokine Zytokine Zytokine = Botenstoffe zur Immunregulation " beeinflussen immunregulatorische Prozesse! regulieren viele biolog. Prozesse (! Zellwachstum / Zellaktivierung / Typ der Immunantwort / Gewebereparatur)! Pleotropismus! sie können stimulieren + hemmen! Produktion: durch aktivierte Zellen (z.b. Makrophagen / T-Zellen) Charakteristika Verwendung " Verwendung: Unterstützung der jeweiligen Immunantwort (! passive Immunisierung)! Therapie: möglich! (Felines IFN")! in Vet.-Med.: wenig bekannt / Zytokine nicht auf Markt allg. Problematik! Angeborene Immunantwort: am 4./5. Tag geschwunden! adaptive Immunantwort: noch nicht entwickelt " durch therapeutische Zytokin-Gabe: Aufrechterhaltung des Schutzes, bis spez. T-Zellantwort einsetzt Formen Formen der Zytokine Interferone Interleukine 7

8 Interferone Interferone Interferone " Sezernierung bei Virusinfektionen! Wirtsspezifität (! Ausnahme: Katzen Interferon)! gehören zur angeborenen Immunität Arten von Interferonen Typ I Interferone Typ I (IFN! / IFN " / IFN $) Interferone Typ II (IFN #) IFN Typ I Interferone Typ I (IFN! / IFN " / IFN #) " Wirkung: antiviral // auch antiproliferativ! Felines IFN" auf Markt! eq. IFN# liegt als rekombinantes Protein vor IFN! IFN " IFN $! in vitro: erfolgreich antivirale Wirkung getestet! kein Tier-spezifisches IFN! auf Markt! kein Tier-spezifisches IFN-" auf Markt! Versuche mit intranasaler Gabe bei Schweinen (! gegen Aujeszkysche Krankheit)! Felines IFN" auf Markt! Therapieerfolge bei Hd./Kt.: Parvovirose / Calicivirose/Katzenschnupfen / Stomatitis-Gingivitis-Komplex / FIP / Retrovirus-Infektionen IFN Typ II Interferon Typ II (IFN$)! immunregulatorisches Protein (CMI / CTL / Th-1)! eq. IFN$ ebenfalls kloniert Wirkung Therapie! Expression von MHC-Molekülen auf Zell-Oberfläche! Differenzierung von Monozyten zu Makrophagen + Makrophagen-Aktivierung! Wachstum " von intrazellulären Protozoen/Bakterien! Synthese! von IL-1 + IL-2! bei Schafen: Unterstützung von Impfprogrammen zur Induktion von zellulären Immunantwort! Humanmedizin: Monozyten- + Makrophagenaktivität! 8

9 Interleukine Interleukine Wichtige Interleukine Interleukin-2 (IL-2) Interleukin-4 (IL-4) Interleukin-10 (IL-10) IL-2 IL-4 IL-10! wichtige regulatorische Rolle bei Immunantwort! v.a. Proliferation/Aktivierung von T-Zellen! anti-inflamatorische Reaktionen! stimuliert IFN#-Synthese in Leukozyten (Th1)! aktiviert B-Zellen! beeinflusst Wachstum von T-Zellen / Makrophagen / Mastzellen! induziert Th2-Immunantwort (humorale)! regt B-Zellen zur Proliferation/Differenzierung in antikörperproduzierende Plasmazellen an! schützt B-Zellen vor Apoptose! verhindert Differenzierung zu DC s! inhibiert Produktion einiger Mediatoren 9