علم المنبعة

Immunology

(1)محاضرة

الخانرائدة . د.أ

أهداف مقرر علم المناعت

شاملة للمعارف الحدثة ف علم المناعة بدءا من معرفة تغطة •

العناصر الاساسة للمناعة الخلقة والمكتسبة والعلاقة بنهما، ثم

فهم آلات أمراض فرط الحساسة وشرح آلة التحمل المناع

المناعة الذاتة المختلفة والتظاهرات لأمراض والآلات المناعة السررة لها مما فد ف معالجة هذه الامراض

أمراض العوز المناع الخلقة والمكتسبة، وإلى فهم آلات معرفة •

رفض الغرسات أو مهاجمة الطعم للمضف

كفة معالجة الامراض ذات الخلفة المناعة والمعالجة معرفة •

. المناعة للسرطان

.المناعة المستخدمةشرح المقاسات •

مخطط المقزر

o المناعة مقدمة إلى علم o الخلقةالمناعة o الالتهاب oالمناعة المكتسبة oالاضداد oالستوكنات o الحساسةفرط تفاعلات o المناع والمناعة الذاتة التحمل o أمراض المناعة o الطعم ومهاجمة الطعم للمضفرفض o أمراض العوز المناع oالمعالجة المناعة للسرطان oالمقاسات المناعة

Introduction

المناعةImmunity :تعن الحماة من العوامل الممرضة

الجهاز المناعImmune System : هو مجموعة الخلاا

واجههاوالجزئات المسؤولة عن الدفاع تجاه العوامل الممرضة الت Functional notولس تشرح تعرف وظفوهو . الجسم

anatomical definition

وهذا ما للانتاناتأي خلل ف الجهاز المناع جعل الجسم عرضة immunodeficiency diseasesنجده ف أمراض العوز المناع

ندعوها اضطرابات فرط قد سبب الجهاز المناع بنفسه أذة نسجة hypersensitivity disorders الحساسة

/العوامل الممرضة

:pathogensالممرضات

الذفانات

الفروسات

الجراثم

الطفلات

الفطور

العوامل المسرطنة

التلوثPollution

والمواد المثرة للحساسة Allergens

Immunology- nobel prizes

Since 1901 there have been 19 Nobel Prizes for

immunology-related research.

كان آخرها جائزة نوبل ف الطب

للمعالجة المناعة للسرطان

Immunity

Innate خلقة( الطبعة/فطرة/متأصلة)

(Nonspecific) 1o line of defense:

0-12 h

Adaptive التلاؤمة (Acquired/Specific) 2o line of defense:

days to weeks

Innate immunity vs Adaptive Immunity

-No memory

o-No time lag ; mediated

•by cells and proteins that

•are always present

•-Not antigen specific

•A lag period

•Antigen specific

•Development

of memory

Innate Immunity (first line of defense)

Adaptive Immunity (second line of defense)

A typical immune response

INNATE IMMUNITY (natural/native)

Rapid responses to a broad range of microbes

ACQUIRED/ADAPTIVE IMMUNITY

Slower responses to specific microbes

External defenses Internal defenses

Skin

Mucous membranes

Secretions

Phagocytic cells

Antimicrobial proteins

Inflammatory response

Natural killer cells

Humoral response (antibodies)

Cell-mediated response (cytotoxic

lymphocytes)

Invading microbes

(pathogens) Complement

The innate immune System

Innate Immune System

External defenses

Internal defenses

Interactions between the two systems

Innate immune system External defences

Anatomical Barriers - Mechanical Factors الحاجز الميكانيكي

• Skin

• Flushing action التدفق

of saliva, tears, urine..

• Mucociliary escalator

Anatomical Barriers – Chemical factors الحاجز الكيماوي

Antimicrobial

Peptides (defensins) in secretions

Antibacterial Lysozyme in tears, saliva, nose and small intestine

HCl in stomach, lactic acid

Anatomical Barriers – Biological factors الحاجز البيولوجي

Normal flora: Microbes in many parts of the body > 1000 species of bacteria Competes with pathogens for nutrients and space

A typical immune response

INNATE IMMUNITY (natural/native)

Rapid responses to a broad range of microbes

ACQUIRED/ADAPTIVE IMMUNITY

Slower responses to specific microbes

External defenses Internal defenses

Skin

Mucous membranes

Secretions

Phagocytic cells

Antimicrobial proteins

Inflammatory response

Natural killer cells

Humoral response (antibodies)

Cell-mediated response (cytotoxic

lymphocytes)

Invading microbes

(pathogens)

The innate immune System

Innate Immune System

External defenses

Internal defenses

Interactions between the two systems

Innate immune system internal defences

Innate immune system: components of Blood

Complement proteins

Coagulation proteins

Cytokines

WBCs

Extracellular

White blood cells (WBCs) Macrophages

B-lymphocytes

T-lymphocytes

Natural killer(NK) cells

Mast cells

Neutrophils in innate immune response

• Most abundant WBCs (~50-60%)

• Efficient phagocytes : microphage

Phago = to eat; cyte = cell

• find, eat and digest microbes !

• Most important cells of the innate immune system

How do neutrophils eat and digest microbes ?

Granules

Lysozyme – digests bacterial cell wall; other antimicrobial proteins

Additional role of neutrophils

Triggers inflammatory response

to memory CD4+ T cell (limited role)

Monocytes

• Monocytes (~5% of WBCs)

• Migrate into the tissues and become Macrophages

Macrophages

“Big eaters”

Phagocytosis of microbes in tissue

(neutrophils are normally present only in blood)

Role in apoptosis

Antigen presentation

APCsالكبرة ه خلاا مقدمة للمستضد البالعات

Natural killer cells الخلايا القاتلت الطبيعيت

Not B-lymphocytes / T-lymphocytes

Important part of the innate immune system

Kill virus /bacteria infected cells (Intracellular pathogens)

Kills cancer cells

NK cells choose cells to kill

Uninfected cell / Normal cell

Microbe infected cell / cancer cell

Some cell surface proteins are missing

NK cells have two types of Receptors: inhibitory and activating. Inhibitory receptors recognize self class I MHC molecules, which are expressed on all nucleated healthy cells (CD47 in RBCs) Activating receptors

recognize modified molecules on stressed or infected cells.

How does the killer kill ?

Kills both host cells and microbes

Release of granules with perforins and proteases

تحريض المناعت المتأصلت

Danger Signalsنظريت إشارة الخطر

عملة إن خط الدفاع الأول ضد العوامل الممرضة معتمد على •، (ثابتة)مصانة مكروبةعلى محفزات التعرف من قبل المضف

: وهذا تطلب توفر عنصرن

النماذج الجزيئية المرتبطة "تسمى جزيئات على العوامل الممرضة • ".بالعامل الممرض

Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs)

لها القدرة المتأصلة لدى المضف، خلاا المناعة تمتلكها مستقبلات•استجابة مناعة السابقة وتشكل على التعرف على النماذج الجزئة

ضدها

Host pathogen-Recognition Receptors (PRRs)

PAMPsالنمبذج الجزيئية المزتبطة ببلعبمل الممزض

، (غربة)جسمنا غر موجودة ف واسماتتعمل كإشارات أو جزئات ه •

المناعة المتأصلة معرفة فما إذا كان العامل غربا أم من خلالها تستطع

.لا

.المكروبات ولس المضفصطنعها ت•

على سطوح العوامل الممرضة فقط دون خلاا المضف، وبهذا توجد •

هام من شروط الجواب المناع وهو تمز الذات عن غر ستحقق شرط

.الذات

".لا وجود للنوعة"منها مشترك بن عوامل ممرضة مختلفة العدد •

الموجود ، Lipopolysaccharide (LPS)الشحم السكاردعدد : أمثلتهامن

سلبة الغرام، وبالتال تستطع المناعة المتأصلة التعرف سطح الجراثم على

.الحامل لهعن نوع الجرثوم عله بغض النظر

Receptors of Innate Immunity (PRRs) • Toll-Like receptors (TLRs) : in

different cellular compartments

• NOD-like receptors (NLRs): in cytosol; they recognize a wide variety of substances, including products of necrotic cells, and some microbial products.

• C-type lectin receptors (CLRs):

membrane of macrophages and Dendritic cells; recognition of fungi

• RIG-like receptors (retinoid acid-inducible gene receptor): intracellular; for viral RNA

Toll-like receptors (TLRs)

(مستقبلات جزس الانذار) ببلتولالمستقبلات الشبيهة

• Transmembrane proteins: receptors of innate immunity present on cell membrane and other cell compartments.

• 10 known types in humans.

• Conserved across vertebrates (Inherited)

• Present on macrophages / other cells (epithelial cells…)

• Important part of innate immune system

TLRs – What do they do ?

• They look out for microbes (or their components)

• They bind to the microbes (or their components)

• They trigger a cascade of events to kill or protect against pathogens

• THEY ARE INNATE IMMUNE SENSORS

TLRs – look out for microbes

TLRs – bind to microbes / components of microbes

Which microbial components are recognized by TLRs ?

What happens when a TLR bind to a microbe ?

TLR binding to microbe

Inflammation

Secretion of Cytokines / Interferon

Phagocytosis of infected

cell

Apoptosis of infected cell

Summary: innate response – internal defenses – Cellular (WBCs)

Come into play when the external defences are breached

• Neutrophils

• Monocytes /macrophages

• NK cells

• TLRs and other receptors