Was ist CTLA4, wo befindet sich dieses Molekül, welche Funktion hat es?
cytotoxic T-lymphocyte activation-associated antigen 4
Oberflächenprotein auf regulatorischen T-Zellen (𝑇𝑟𝑒𝑔, 𝑇𝑆/𝑇𝑅)
Hemmung der Proliferation und Zytokinsekretion von T-Zellen → wichtig für die „Herunterregulierung“ des Immunsystems in der Peripherie
Welche Rolle spielt der Rezeptor CTLA-4 im Laufe einer Immunantwort. Welche Zellen exprimieren ihn und woran bindet er? Welche Rolle spielt der Oberflächenmarker CTLA-4 (cytotoxic T lymphocyte antigen 4) bei einer Immunantwort?
APC (Antige-präsentierende-Zellen) bilden nach Kontakt mit AG costimulierende Moleküle auf Oberfläche aus (B7.1=CD80, B7.2=CD86)
Interaktion mit CD28 auf T-Zelle → Signal an TcR und CD28 aktiviert T-Zelle
nach Aktivierung der T-Zelle Expression von CTLA-4 (CD28 ähnlich) → bindet auch an B7, aber mit höherer Affinität
Bindung an CTLA-4 ergibt inhibitorische Signale an T-Zelle → Beendet Stimulation durch APC & Inhibiert Proliferation und Differenzierung der aktiven TZelle → „Herunterregulierung“ der Immunsystems
Erläutern Sie die Funktion des Rezeptors CTLA-4 (cytotoxic T lymphocyte Antigen 4) – nennen Sie Lokalisation, Bindungspartner und Wirkung!
Funktion: „Herunterregulierung“ der Immunsystems
Wirkung: Hemmung (beendet Stimulation von APC) und Inhibition der Proliferation und Differenzierung von aktive T-Zellen
Bindungspartner: B7.1=CD80, B7.2=CD86 auf APC
Lokalisation: membranständig auf regulatorischer T-Zell Oberfläche
Was versteht man unter immunologische Ignoranz? Nennen Sie 3 immunologisch privilegierte Orte!
In manchen Fällen nehmen autoreaktive Lymphozyten ihre antigenen Epitope nicht wahr, z.B. weil sie in immunprivilegierten Orten exprimiert werden oder weil sie nur in sehr geringer Dichte auf der Oberfläche der APCs präsent sind, die zur Aktivierung der T-Zellen nicht ausreicht → Epitope werden „ignoriert“ → immunologische Ignoranz
privilegierte Orte: Gehirn, Auge, Uterus (Fötus), Hoden
Welche Mechanismen verhindern schädliche Immunreaktionen? Wie funktioniert die periphere, wie die zentrale Toleranz?
Mechanismen:
zentrale Toleranz: positive Selektion, negative Selektion, Rezeptoredition, Rezeptormodulation
periphere Toleranz: Anergie, Deletion, Ignoranz, Suppression, Homöostatische Mechanismen
Zentrale Toleranz: Mechanismus des Immunsystems zur Entwicklung von „Selbst-Toleranz“: Im Thymus und im Knochenmark werden während der Reifung von Immunzellen in einer Prägungsphase diejenigen Immunzellen eliminiert/inaktiviert, die gegen körpereigene AG reagieren können
Periphere Toleranz: Mechanismus des Immunsystems zur Entwicklung von Selbsttoleranz: Regulation der Autoreaktivität von reifen Lymphozyten in der Peripherie zur Verhinderung von destruktiven Immunantworten
Warum wird ein Fötus nicht als allogenes Transplantat erkannt und attackiert?
Während der Schwangerschaft wirken viele verschiedene Toleranzmechanismen zusammen:
Uterus = immunologisch privilegierter Ort
Produktion immunsuppressiver Substanzen Progesteron und progesterone induced blocking factor – PIBF, 𝑇𝐻2 - und Cytokine
Produktion von IDO (Indolamin-2,3-Dioxygenase): Abbau der essentiellen AS Tryptophan (Tryptophan wird von T-Zellen benötigt)
Aktivierung regulierender T-Zellen (𝑇𝑅, 𝑇𝑟𝑒𝑔, 𝑇𝑆 , 𝑇𝑖)
geringe NK-Zell-Aktivität
Complement-Inhibition
Kann man Antikörper aus dem Urin von immunisierten Mäusen isolieren? Begründung
Nein
Größenselektivität des Nierenkörperchens (Blut-Harn-Schranke): durchlässig bis 70kDa
AK mit 150 kDa bis 900 kDa ist zu groß → gelangen nicht in den Urin → keine Isolation möglich
Warum muß bei einer Allotransplantation das Immunsystem des Transplantat-Empfängers unterdrückt werden?
Allotransplantation = Transplantation zw. genetisch verschiedenen Vertretern der gleichen Spezies
Transplantiertes Organ würde als fremdes Gewebe erkannt werden → Immunreaktion würde zur Abstoßung führen → lebenslange Immunsuppression verhindert abstoßen des Organs
Warum stoßen nude-Mäuse ein Xenotransplantat nicht ab?
Nude-Mäuse habe keinen Thymus -> keine reifen T-Lymphozyten (sehr eingeschränktes Immunsystem
Keine immuninduzierte Abstoßungsreaktion bei homologer und xenogenen Transplantation (xenogen = zwischen zwei Spezies [Schweineherzen in Menschen])
Wo entsteht das Repertoire der T-Zell-Rezeptoren?
DN4-Staus im Thymuscortex → Umlagerung der β-, γ-, δ-Kette
Wenn funktionsfähiger γ:δ-T-Zell-Rezeptor entsteht, bevor β-Kette erfolgreich umgelagert ist → Entstehung eines γ:δ-T-Zell-Rezeptor, sonst α:β-T-Zell-Rezeptor
Was versteht man unter Apoptose, wo tritt sie auf, wie wird sie ausgelöst?
Form des programmierten Zelltodes („aktiver Selbstmord“ der Zelle, der durch Todessignale oder das Ausbleiben von Überlebenssignalen ausgelöst wird). Bei:
ungeeignete und autoreaktive Immunzellen
Virus-infizierte Zellen
Zellen in bestimmten Stadien der Embryonalentwicklung und -differenzierung
„normale“ Zelltypen
Ausgelösung:
über Todesrezeptoren vermittelt (extrinsischer Weg; Caspase-abhängig) * Fas und FNT-Rezeptoren durch T-Zelle aktiviert → Caspase 8 → Caspase 3 → Schneiden von Zielproteinen → Zelltot
Zelltod durch Vernachlässigung (intrinsischer Weg; Caspase-abhängig) * Auslöser = DNA-Schäden/ Stress -> Expression von proapoptotischen Proteinen -> Cytrochrom C Austritt aus Mitochondrien -> Caspase 8 -> Caspase 3 Schneiden von Zielproteinen → Zelltot
Caspase-unabhängig über AIF u.a.
Wo und wann (in welchem Entwicklungsstadium) sterben besonders viele lymphoide Zellen durch Apoptose und warum?
T-Zell-Reifung im Thymus: 95% durch Apoptose eliminiert (nach positiver und negativer Selektion)
B-Zell-Reifung im Knochenmark: 75% (nach Rkt auf körpereigene AG und Fehler nicht über Rezeptor-Editing behoben werden kann)
zur Eliminierung ungeeigneter und autoreaktiver Immunzellen
Mit welchem Test lassen sich apoptotische Zellen nachweisen?
ODER
Wie kann man apoptotische Zellen histochemisch anfärben?
TUNEL-Methode (Terminal transferase dUTP nick end labeling) zur Darstellung von Zellkernen apoptotischer Zellen
Was lässt sich mit dem TUNEL-Test (Terminal transferase dUTP nick end labeling) nachweisen und wie funktioniert er?
Nachweis von Apoptose (und Nekrose)
DNA bei Apoptose fragmentiert → frei werdenden 3‘-OH-Gr. Verden durch TdT (terminale desoxynucleidyl tranferase) markiert mit Biotinylierten NT (oft mir Vitamin H)
Streptavidin bindet an Vit. H → es entsteht ein gefärbtes, unlösliches Produkt im (Fluoreszenz)mikroskop
Welche Prozesse in der betroffenen Zelle sind typisch für die Apoptose?
Nennen sie 4 typische Veränderungen, in denen sich apoptotische Zellen von normalen unterscheiden.
Veränderung der Zelloberfläche → „eat me“-Signale interagieren mit Makrophage → Präsentieren Todesrezeptoren (TNF-Rezeptoren, wie z.B. Fas = CD59)
Kondensation der Chromatiden und Zerlegung der DNA
DNA-Caspase (Endonuklease) assoziiert mit Inhibitor → Dissoziation des Inhibitors eingeleitet durch Todes-Caspase
Zelle und Zellkern schrumpft bei intakten Organellen → Zellabbau nach DNA-Zerlegung
Bildung von blasenförmigen Ausbuchtungen an der Zelloberfläche
Abbau der Mitochondrien mit Freisetzung von Cytochrom c
Fragmentierung der Zelle in kleine membranumhüllte Teilstücke (Apoptosekörper)
Wie lassen sich apoptotische und nekrotische Zellen voneinander unterscheiden?
Apoptose
Nekrose
programmierter Zelltod = kontrollierte und geordnete Form des Selbstmords
Tod infolge eines akuten Schadens, z.B. Hitze = ungeordnete Form des Zelltods
Zellen und Kerne schrumpfen, kondensieren + fragmentieren
Zellen und Organellen schwellen an → platzen
Zellen platzen nicht: Keine Freisetzung zellulärer Komponenten in den extrazellulären Raum
Zellen platzen: Zellinhalt wird in den EZR freigesetzt – kann potentiell schädigende entzündliche Reaktionen verursachen
Abbau der DNA durch Endonuklease
Veränderung der Zelloberfläche → Erkennung durch Makrophagen
Phagozytose und Verdauung durch Makrophagen
Phagozytose durch Makrophagen
Wiederverwendung der Bausteine
keine Induktion von Entzündungsreaktionen
Sekretion Entzündungs-induzierender Signale = Induktion Entzündung
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