IMMU Lærebok i immunologi

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