Jens Vikse
IMMU brukes av norske medisinstudenter i både inn- og utland, og vil forberede studenten til eksamen i immunologi.
Jens Vikse er lege i spesialisering i revmatologi ved Seksjon for klinisk immunologi ved Stavanger Universitetssjukehus. Boken er rikt illustrert av Peder Olai Skjeflo Holman og Jens Vikse.
ISBN 978-82-15-03522-2
Lærebok i immunologi
IMMU er et læreverk som gir innføring i immunologi for studenter. Boken gir en oversikt over immunforsvarets oppbygning og funksjon, og en grunnleggende forståelse av noen av fagets mest sentrale prinsipper. Læreverket består av denne læreboken og 16 tilhørende videoforelesninger på nettsiden www.immu.no.
Jens Vikse
Lærebok i immunologi
IMMU
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 1
29.10.2019 15:35
8215035222_Vikse_IMMU LĂŚrebok i immunologi.indd 2
29.10.2019 15:35
Jens Vikse
IMMU Lærebok i immunologi
UNIVERSITETSFORLAGET
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 3
29.10.2019 15:35
© Universitetsforlaget 2019 ISBN 978-82-15-03522-2 Materialet i denne publikasjonen er omfattet av åndsverklovens bestemmelser. Uten særskilt avtale med rettighetshaverne er enhver eksemplarfremstilling og tilgjengeliggjøring bare tillatt i den utstrekning det er hjemlet i lov eller tillatt gjennom avtale med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning og kan straffes med bøter eller fengsel. Henvendelser om denne utgivelsen kan rettes til: Universitetsforlaget AS Postboks 508 Sentrum 0105 Oslo www.universitetsforlaget.no Omslag: Cecilie Mohr Sats: ottaBOK Trykk: 07 Media – www.07.no Boken er satt med: Minion Pro 10,5/14 pkt Papir: 100 g Arctic Matt
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 4
29.10.2019 15:35
Dedisert til Maren og resten av min familie.
8215035222_Vikse_IMMU LĂŚrebok i immunologi.indd 5
29.10.2019 15:35
8215035222_Vikse_IMMU LĂŚrebok i immunologi.indd 6
29.10.2019 15:35
Innhold
Forord. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
Hvordan bruke IMMU? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Forkortelser som brukes i boken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
KAPITTEL 1
Introduksjon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
Patogener. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leukocytter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hematopoiese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18 19 21 21
KAPITTEL 2
Det innate immunforsvaret: generelle prinsipper . . . . . . . . . . . . .
22
Reseptorer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Komplementsystemet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cytokiner og effektormolekyler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22 24 27 29
KAPITTEL 3
Det innate immunforsvaret: celler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
Makrofager (Mɸ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dendrittiske celler (DC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mastceller (MC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Granulocytter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nøytrofile granulocytter .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eosinofile granulocytter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basofile granulocytter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Naturlige drepeceller (NK-celler) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30 33 34 35 35 39 39 39 42
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 7
29.10.2019 15:35
8
I NNHOLD
KAPITTEL 4
Det adaptive immunforsvaret: generelle prinsipper. . . . . . . . . . .
43
Lymfocytter: B-celler og T-celler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Terminologi: antigen, epitop, autoantigen, immunogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lymfocytter: spesifisitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kloneseleksjon og klonal ekspansjon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antall antigener per patogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43 43 44 45 46 46
KAPITTEL 5
B-celler: reseptorer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
B-celler: modning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-cellereseptoren (BCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Produksjon av BCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47 48 50 52
KAPITTEL 6
B-celler: aktivering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
B-celler: utvalgte koreseptorer og overflateproteiner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hvordan BCR og T-cellereseptor (TCR) gjenkjenner antigen .. . . . . . . . . . . . . . . . . Aktivering av lymfocytter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aktivering av B-celler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antistoffer (immunglobuliner): en introduksjon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53 54 54 54 56 57
KAPITTEL 7
Antistoffer (immunglobuliner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
58
Antistoffer (immunglobuliner).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hva skjer med en B-celle etter T-cellemediert aktivering?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Klasseskifte, også kalt isotypeskifte (Fc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Somatisk hypermutasjon, også kalt affinitetsmodning (Fab). . . . . . . . . . . . . . . . . . Antistoffenes mangfold er et resultat av: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antistoffer (immunglobuliner): klasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
58 60 60 62 63 63 67
KAPITTEL 8
T-celler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
Hovedklasser av T-celler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . T-celler: modning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . T-cellereseptoren (TCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Produksjon av TCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . T-celler: utvalgte reseptorer, koreseptorer og proteiner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TCR: signaltransduksjon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hvordan BCR og TCR gjenkjenner antigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68 70 70 71 72 73 73
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 8
29.10.2019 15:35
INNHOLD
Humane leukocyttantigener (HLA), også kalt major histocompatibility complex (MHC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aktivering av T-celler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Viktigheten av MHC-fokusering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aktivering av naive T-celler, effektor T-celler og T-hukommelsesceller. . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
74 79 80 80 81
KAPITTEL 9
T-celler: funksjoner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
82
Hva skjer etter aktivering av naive T-celler? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CD8+ cytotoksiske T-celler (CD8+ CTL): funksjoner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CD4+ T-hjelpeceller (CD4+ Th): subtyper og funksjoner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CD4+ regulatoriske T-celler (CD4+ Foxp3+ Treg) .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
82 82 83 86 89
KAPITTEL 10
Innate lymfoide celler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
90
Innate lymfoide celler (ILC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Oppsummering av kapittel 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 KAPITTEL 11
Primære og sekundære lymfoide organer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93
Primære og sekundære lymfoide organer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strukturen til sekundære lymfoide organer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dendrittiske celler (DC) og follikulære dendrittiske celler (FDC) . . . . . . . . . . . . . . . Sekundære lymfoide organer: typer og funksjon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Immuncellenes sirkulering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93 94 94 95 98 101
KAPITTEL 12
Immunologisk hukommelse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
102
B-hukommelsesceller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 T-hukommelsesceller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Oppsummering av kapittel 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 KAPITTEL 13
Toleranse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
105
Det optimale immunforsvar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Toleranse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sentral toleranse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perifer toleranse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Viktigheten av en proporsjonal immunrespons mot en infeksjon. . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
105 105 105 107 111 111
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 9
29.10.2019 15:35
10
I NNHOLD
KAPITTEL 14
Slimhinneimmunitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
112
Utfordringene til tarmens immunforsvar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tarmens mikrobiom (også kalt mikrobiota). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tarmen: anatomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tarmens immunforsvar: anatomi og funksjon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tarmens immunforsvar ved eksponering for ufarlige antigener (mat/mikrobiom) og for patogener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
112 112 112 113 113 116
KAPITTEL 15
Hypersensitivitetsreaksjoner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
117
Hypersensitivitetsreaksjoner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Oppsummering av kapittel 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 KAPITTEL 16
Vaksiner og immunmodulering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
121
Vaksiner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Immunmodulering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Immunsupprimerende medikamenter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tumorimmunologi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oppsummering av kapittel 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
121 122 124 125 127
Takk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
128
Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
129
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 10
29.10.2019 15:35
Forord
Immunologi er læren om immunforsvaret. Det er dette systemet som beskytter og opprettholder livet hos mennesker og dyr, og hindrer farlige bakterier, vira, sopp og helminter i å invadere kroppen, skape sykdom og drepe oss. I tillegg beskytter immunforsvaret oss til en viss grad mot kreft, og det deltar også i sårtilhelingsprosesser i forbindelse med sykdom og skader. Immunforsvaret er komplekst og styres av et stort antall gener. Hos de fleste individer går dette veldig bra, men hos noen er det større eller mindre defekter i immunreguleringen. Dette kan medføre økt infeksjonstendens, eller at immunforsvaret feilaktig oppfatter elementer av egen kropp som fremmed og angriper egen kropp. Dette kalles for autoimmune sykdommer og opptrer hos mellom fem og sju prosent av befolkningen. Selv om hver av disse er relativt sjeldne (revmatoid artritt, multippel sklerose, autoimmun thyroiditt, autoimmun diabetes type I, etc.), utgjør likevel summen av disse en betydelig andel av de menneskelige sykdommene. Immunologi er et stort og viktig fag i medisinen. Kunnskap om immunologi er en forutsetning for å forstå mange sykdomsprosesser, og for å tyde immuno logiske prøvesvar. I tillegg er biologiske medisiner som påvirker immunresponsen, i ferd med å revolusjonere behandlingen av svært mange kroniske sykdommer, og m anipulering av immunforsvaret i behandlingen av kreft (immunterapi) øker sterkt. For fremtidige leger er det et stort behov for å kunne noe om dette systemet som er vår beste venn, men som også kan bli vår fiende. Denne innføringen i immunologi som Jens Vikse har laget, vil derfor være et godt supplement til den mer tradisjonelle undervisningen som gis ved ulike universiteter og læresteder. Stavanger 20.08.2019 Roald Omdal, overlege prof. dr. med. Seksjon for klinisk immunologi Stavanger universitetssjukehus
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 11
29.10.2019 15:35
Hvordan bruke IMMU?
IMMU er et immunologikurs som gir en innføring i immunologifaget. Kurset består av 16 videoforelesninger samt denne boken som oppsummerer innholdet i forelesningene. Videoforelesningene og boken supplerer hverandre. I forelesningene forklares konseptene, tegningene og tabellene i boken, og etter at du har sett forelesningene, kan boken brukes for rask repetisjon av innholdet. Jeg anbefaler at du ser videoforelesningene med boken foran deg, slik at du kan ta notater i boken underveis. Jeg er glad i å organisere faget i tabeller, noe du kommer til å merke. Mange av tabellene som presenteres i kurset, vil jeg komme tilbake til igjen, igjen og igjen. Når jeg kommer tilbake til en tabell, er det gjerne med en litt annen vinkling og med et litt annet fokus, selv om innholdet i tabellen er det samme. I starten vil nok tabellene virke overveldende, men til slutt vil de forhåpentligvis være forståelige. Siden immunologifaget er svært sammensatt, vil det være slik at noen ting ikke gir mening første gang du hører om dem. Frykt ikke! Jeg returnerer til temaene ved gjentatte anledninger, og ting som er uklart i de første forelesningene, vil sannsynligvis bli mer og mer forståelig etter hvert som du nærmer deg siste forelesning. Før eksamen anbefaler jeg å gå gjennom tabellene så mange ganger du føler du har behov for. Prøv også å tegne tabellene på egen hånd. Tusen takk for at du har valgt IMMU som en kilde til immunologiundervisning. Jeg håper du liker det. Lykke til! Hilsen Jens
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 12
29.10.2019 15:35
Forkortelser som brukes i boken
ADCC: Ag: AICD: AIRE: APC: B: BCR: C: CAR: CLR: CR: CTL: CTL-H: CTLA-4: DAMP: DC: Fab: Fc: FcR: FcεR: FcγR: FDC: HBC: HEV: HLA: HSC: ICAM: Ig: IL: IL-R: ILC:
Antistoffavhengig cellemediert cytotoksisitet Antigen Aktiveringsindusert celledød Autoimmun regulator Antigenpresenterende celle B-celle B-cellereseptor Komplementfaktor (f.eks. C1, C3b, C5a) Kimær antigenreseptor (f.eks. CAR-T celler) C-type lectin receptor (en type PRR) Komplementreseptor (f.eks. CR1) Cytotoksisk T-celle (cytotoksisk T-lymfocytt) CTL hukommelsescelle CTL-assosiert protein 4 Damage-associated molecular pattern Dendrittisk celle Fragment antigen binding Fragment crystallizable Fc-reseptor Fc-reseptor for antistoff av IgE-klassen Fc-reseptor for antistoff av IgG-klassen Follikulær dendrittisk celle Hybridomcelle Høyendotelvenyler Humane leukocyttantigener Hematopoietisk stamcelle Intercellulært adhesjonsmolekyl Immunglobulin (f.eks. IgG) Interleukin (f.eks. IL-6) Interleukinreseptor (f.eks. IL-6R) Innat lymfoid celle (f.eks. ILC1)
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 13
29.10.2019 15:35
14 
 
ďťżF ORKORTELSER SOM BRUKES I BOKEN
iTreg: JAK: LTB4: Mɸ: mAb: MAC: MALT: MASP: MBL: MC: MHC: MMR: MyC: NET: NFđ?œ…B: NK-celle: NLR: nTreg: PALS: PAMP: PC: PD-1: PD-L1: PRR: RAG: ROS: RLR: SLX: STAT: T: TAP: TCR: TdT: Tfh: TGF: Th0: Th: TLR: TNF: Treg:
Induserbar regulatorisk T-celle (ogsü kalt pTreg) Janus kinase Leukotrien B4 Makrofag Monoklonalt antistoff (monoclonal antibody) Membranangrepskomplekset (membrane attack complex) Mucosa-assosiert lymfoid vev (mucosa-associated lymphoid tissue) MBL-assosisert serinprotease Mannosebindende lektin Mastcelle Major histocompatibility complex Vaksine mot meslinger, kusma og røde hunder Myelomcelle Nøytrofile ekstracellulÌre feller (neutrophil extracellular trap) Nuclear factor kappa light-chain-enhancer of activated B cells Naturlig drepecelle (natural killer cell) NOD-like receptor (en type PRR) Naturlig regulatorisk T-celle (ogsü kalt tTreg) PeriarteriolÌrt lymfoid vev (periarteriolar lymphoid sheaths) Pathogen-associated molecular pattern Plasmacelle Programmert celledød-1 Programmert celledød-ligand 1 (ligand for PD-1) Mønstergjenkjenningsreseptor (pattern recognition receptor) Rekombinasjonsaktiveringsgen (koder for RAG1 og RAG2-enzymene) Reaktive oksygenforbindelser (reactive oxygen species) RIG-I like receptor (en type PRR) Sialyl-LewisX Signal transducer and activator of transcription T-celle Transporter associated with antigen processing T-cellereseptor Terminal deoksynukleotidyltransferase FollikulÌr T-hjelpecelle Transformerende vekstfaktor (f.eks. TGF-β) Naiv T-hjelpecelle T-hjelpecelle (f.eks. Th1, Th2, Th17) Toll-like receptor (en type PRR) Tumor nekrosefaktor (f.eks. TNF-ι) Regulatorisk T-celle (f.eks. iTreg og nTreg)
8215035222_Vikse_IMMU LĂŚrebok i immunologi.indd 14
29.10.2019 15:35
8215035222_Vikse_IMMU LĂŚrebok i immunologi.indd 15
29.10.2019 15:35
Dendrittisk celle Makrofag
Mastcelle
Eosinofil granulocytt Nøytrofil granulocytt
Basofil granulocytt
Innat lymfoid celle Cytotoksisk T-celle
NK-celle
B-celle T-hjelpecelle
8215035222_Vikse_IMMU LĂŚrebok i immunologi.indd 16
Regulatorisk T-celle
29.10.2019 15:36
KAPITTEL 1
Introduksjon
Relevante tabeller: 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 Tabell 1.1. Immunforsvarets hovedoppgaver Trigger
Funksjon
Infeksjon (patogener)
Bekjempe infeksjon
Kreft
Bekjempe kreft
Nekrose (vevsskade)
Fjerne nekrotiske celler og legge til rette for vevstilheling
Tabell 1.2. Kardinaltegn ved inflammasjon Norsk
Latin
Rødhet
Rubor
Varme
Calor
Smerte
Dolor
Hevelse
Tumor
Tap av funksjon
Functio laesa
Tabell 1.3. Eksempler på en potensielt skadelig immunrespons Problem
Konsekvens
For sterk immunrespons
Immunmediert vevsskade
For langvarig immunrespons
Immunmediert vevsskade
Immunrespons mot eget vev
Immunmediert vevsskade og autoimmun sykdom
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 17
29.10.2019 15:36
18
KAPITTEL 1
Patogener ● Fellesbetegnelse for mikroorganismer som kan forårsake infeksjon ● Eksempler: bakterier, virus, sopp, parasitter (protozoer, helminter)
Tabell 1.4. Kroppens forsvar mot patogener Forsvarsmekanisme
Eksempel
Fysiske barrierer
Hud, slimhinner
Mekaniske forsvar
Cilier, urin, mucus, peristaltikk
Antimikrobielle elementer
Antimikrobielle stoffer i sekreter (svette, tårer, spytt) Lav pH i i sekreter (magesyre)
Mikrobiom
Gunstige mikroorganismer (bakterier, virus, sopp) på hud og slimhinner
Immunforsvaret
Det innate (medfødte) immunforsvaret Det adaptive (ervervede) immunforsvaret
Tabell 1.5. Hovedforskjeller mellom det innate og det adaptive immunforsvaret Det innate immunforsvaret
Det adaptive immunforsvaret
Rask og uspesifikk
Treg og spesifikk
Skiller venn fra fiende
Ja
Ja
Fullt utviklet ved fødsel
Ja
Nei
Nei
Ja
Løselige proteiner
Komplement
Antistoffer (immunglobuliner)
Celler
Makrofager
Lymfocytter (B- og T-celler)
Respons
Bedre ved reeksponering
Dendrittiske celler Granulocytter Mastceller NK-celler Innate lymfoide celler Reseptorer
PRR (f.eks. TLR)
BCR, TCR
Reseptorer gjenkjenner
PAMP og DAMP
Antigen
Én celle gjenkjenner
Mange forskjellige patogener
Ett spesifikt patogen
Forskjellige celler har
Tilnærmet like reseptorer
Forskjellige reseptorer
Klonal ekspansjon
Nei
Ja
Hukommelse
Nei
Ja
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 18
29.10.2019 15:36
Introduksjon
19
Tabell 1.6. Egenskaper til et optimalt immunforsvar Egenskap
Hvorfor er dette viktig?
Gjenkjenne patogener
Forhindre ukontrollert infeksjon
Skille patogener fra egne celler
Forhindre angrep mot egne celler
Produsere en passe sterk immunrespons
Forhindre ukontrollert infeksjon
(ikke for svak og ikke for sterk)
Forhindre immunmediert vevsskade
Eliminere patogenet uten å skade eget vev
Forhindre immunmediert vevsskade
Leukocytter ● Fellesbetegnelse for hvite blodceller («immunceller») ● Eksempler: makrofager, granulocytter, mastceller, dendrittiske celler, lymfocytter
Det innate og det adaptive immunforsvaret
● Det innate immunforsvaret tilsvarer «vekterne i sikkerhetskontrollen» ● Det adaptive immunforsvaret tilsvarer «spesialtrente supersoldater»
Figur 1.1. Det innate immunforsvaret
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 19
29.10.2019 15:36
20
KAPITTEL 1
Figur 1.2. Det adaptive immunforsvaret
Spesifisitet: det innate og det adaptive immunforsvaret
● Innat immunforsvar: uspesifikt (én celle gjenkjenner mange forskjellige patogener) ● Adaptivt immunforsvar: spesifikt (én celle gjenkjenner ett patogen)
Figur 1.3. Spesifisitet: det innate og det adaptive immunforsvaret
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 20
29.10.2019 15:36
Introduksjon
21
Hematopoiese
Figur 1.4. Hematopoiese (produksjon av blodceller)
Oppsummering av kapittel 1 ● Immunforsvaret skal bekjempe infeksjon, bekjempe kreft og fjerne nekrotiske celler ● Aktivering av immunforsvaret fører til inflammasjon (rubor, calor, dolor, tumor, functio laesa) ● Inflammasjon er avgjørende for at immunforsvaret skal gjennomføre sine oppgaver ○ Inflammasjon er gunstig, men kan forårsake problemer dersom immunresponsen: ■ Blir for kraftig ■ Blir for langvarig ■ Rettes mot eget vev ● Immunforsvaret deles opp i det innate og det adaptive immunforsvaret ○ Det innate immunforsvaret tilsvarer vektere i sikkerhetskontrollen ■ Uspesifikt (én celle gjenkjenner mange forskjellige patogener) ● Gjenkjenner ting som mange patogener har til felles ■ Rask respons (alltid til stede i sikkerhetskontrollen) ○ Det adaptive immunforsvaret tilsvarer spesialtrente supersoldater ■ Spesifikt (én celle gjenkjenner ett patogen) ● Gjenkjenner «fingeravtrykket» til patogenet ■ Treg respons (må tilkalles til sikkerhetskontrollen) ● Det innate og det adaptive immunforsvaret samarbeider tett for å skape en optimal respons
8215035222_Vikse_IMMU Lærebok i immunologi.indd 21
29.10.2019 15:36
Jens Vikse
IMMU brukes av norske medisinstudenter i både inn- og utland, og vil forberede studenten til eksamen i immunologi.
Jens Vikse er lege i spesialisering i revmatologi ved Seksjon for klinisk immunologi ved Stavanger Universitetssjukehus. Boken er rikt illustrert av Peder Olai Skjeflo Holman og Jens Vikse.
ISBN 978-82-15-03522-2
Lærebok i immunologi
IMMU er et læreverk som gir innføring i immunologi for studenter. Boken gir en oversikt over immunforsvarets oppbygning og funksjon, og en grunnleggende forståelse av noen av fagets mest sentrale prinsipper. Læreverket består av denne læreboken og 16 tilhørende videoforelesninger på nettsiden www.immu.no.
Jens Vikse
Lærebok i immunologi