المحاضرة 1 - مناعة نظري

 


INTRODUCTION TO IMMUNOLOGY

IMMUNOLOGY AND THE IMMUNE SYSTEM

Immunology
Study of the components and function of the immune system

Immune System
* Molecules, cells, tissues and organs which provide non specific and specific protection against
  • Microorganisms
  • Microbial toxins
  • Tumor cells
* Crucial to human survival

___________________2

THE IMMUNE RESPONSE AND IMMUNITY

Immune response
  • Innate (non-specific)
  • Adaptive (specific)
  1. * Primary
  2. Secondary
Immunity
State of non-specific and specific protection

Acquisition of Immunity
  • Natural
  • Artificial
_________________2

NATURALLY ACQUIRED IMMUNITY

Active
  • Antigens enter body naturally with response of
* Innate and adaptive immune systems
* Provides long term protection

active = antigen
passive = antibody

  • Antibodies pass from mother to
  1. Fetus across placenta
  2. 'Infant in breast milk
  • Provides immediate short term protection
active = antigen
passive = antibody
___________________4

ARTIFICIALLY ACQUIRED IMMUNITY

Active
  • Antigens enter body through vaccination with response of
  • * Innate and adaptive immune systems
  • Provides long term protection
Passive
  • Antibodies from immune individuals injected into body
Referred to as
  1. Immune serum globulins (ISG)
  2. Immune globulins (IG)
  3. Gamma globulins
على الرغم من أن بعض الغلوبولين المناعي ليس غاما جلوبيولين ، وبعض جاما جلوبيولين ليس غلوبولين مناعي.
  • Provides immediate short term protection
_________________5

PRINCIPAL FUNCTION OF THE IMMUNE SYSTEM

  • To protect humans from pathogenic microorganisms
  • Pathogenic microorganisms (Pathogens)
  • Microorganisms capable of causing infection and/or disease

Infection
  • Ability of pathogen to enter host, multiply and stimulate an immune response
Disease
  • * Clinical manifestations associated with infection
.:. المرض هو:  انعكاس لما سطرته العدوى او ما سطره الكائن المسبب للمرض داخل الجسم
___________________6

BACTERIA, VIRUSES, FUNGI, PARASITES OH MY!

  • عقدية مقيحة تسبب تدمير كامل للكريات الدم الحمراء  -Streptococcus pyogenes (Group A Streptococcus)
  • الكلبسيلية الرئوية بكتريا  تسبب التهابات رئوية وبولية او حتى سحائية- Klebsiella pneumoniae
  • تسبب مرض الدرن - Mycobacterium tuberculosis
  • تسبب حمى نزفية شديدة ومميتة - Ebola virus
  •  تسمح للسرطانات والكائنات المعدية باصابة الجسم والانتقام منه ( ايدز ) Human Immunodeficiency Virus (HIV)
  • فطر يسبب داء الرشاشيات للذين يعانون نقص في المناعة - Aspergillus fumigatus
  • مبيضات البيض تسبب داء المبايض ضمن المهبل - Candida albicans
  • مستخفية مورمة هو فطر يوجد براز الطيور - Cryptococcus neoformans
  •  طفيلي يوجد في القناة الهضمية - Cryptosporidium parvum
  • الدودة الخيطية وتسبب داء الاسطوانيات الشعرية - Stronglyoides stercoralis
  •  دودة الاسكارس في الامعاء تسبب ( داء الصفر ) - Ascaris lumbricoides
  • تسبب مرض الملاريا - Plasmodium falciparum
__________________7

DEFENSE MECHANISMS OF THE HUMAN HOST

  • * Innate Mechanisms (Innate immunity)
  1. * First line of defense
  2. Non-specific
  • Adaptive Mechanisms (Adaptive immunity)
  1. * Second line of defense
  2. Highly specific with memory
يصير تعاون بين الشمع الذي يوجد في الاذن وبين الدموع وبين الجلد واللعاب والخ وعند اختراق الكائن الممرض كل تلك التحصينات تعطي تلك التحصينات تنبيه انزيمي الى الخط الدفاعي الثاني المتكيف ليقوم بزيادة التحصين اكثر
______________________8


  • A protocol for identification and investigation of cell surface molecules
  • * CD nomenclature established in 1982
  • 1 International Workshop and Conference on Human Leukocyte Differentiation Antigens (HLDA)
شرح بسيط حول فكرة الــ CD



_______________________9

THE CLUSTER OF DIFFERENTIATION (CD)

  • CD markers on leukocytes
Granulocyte________CD45+, CD15+
سنة 14 استخدمنا الاحادية ضد داعش Monocyte ________CD45+, CD14+
T lymphocyte________CD45+, CD3+
T helper lymphocyte________CD45+, CD3+, CD4+
 عند الاحتلا وبعد اعدام صدام T cytotoxic lymphocyte________CD45+, CD3+, CD8+
B lymphocyte________CD45+, CD19+
Natural killer cell________CD45+, CD16+, CD56+, CD3

علامة الموجب ( + ) ترمز الى انه يعبر عن الــ CD وعلامة السالب ( - ) اي لا تعبر عن الــ CD



   التي تفرز من الخلايا الزعترية T - Thymus
  تفرز من نخاع العظم B - bone marrow
________________10

THE LYMPHATIC SYSTEM

  • Lymph
Fluid and cells in lymphatic vessels 

  1. * Collect and return interstitial fluid to blood
  2. * Transport immune cells throughout body
  3. Transport lipid from intestine to blood
Kidney shaped organs at intervals along lymphatic vessels
Other secondary lymphatic tissues and organs

_____________11






كلمات واردة في المخطط

adenoid tonsil.
right subclavian vein
lymph node
left subclavian vein
thymus
heart
thoracic duct
spleen
Peyer's patch in
appendix
small intestine large intestine
lymphatics.
Figure 1-15 The Immune System, 2 10
and Science 2005)
bone marrow

_______________12

LYMPHOCYTES AND THE LYMPH NODES

  • Naive lymphocytes circulate between blood, lymph and secondary lymph nodes
  • Pathogens from infected tissue sites are picked up by lymphatic vessels and arrive at closest lymph node
  • T and B cells congregate at specific regions of nodes
  • Architecture and size of nodes change in response to activation of lymphocytes
____________13


كلمات واردة في المخطط

Venous blood returns to the heart
arterial blood
Naive lymphocytes arrive at lymph nodes in arterial blood
left subclavian vein
venous blood.
lymphatics
lymph node
Lymphocytes and lymph return to the blood via the lymphatics
Pathogens from site of infection reach lymph nodes via lymphatics
infected peripheral tissue
Figure 1-16. The Immune System, 2e 10 Garland Science 2005)

_______________14




كلمات واردة في المخطط

The lymph node
afferent lymphatic vessel
-lymphoid follicle (mostly B cells)
-medullary sinus
T-cell area
-artery -vein
efferent lymphatic vessel
germinal center
marginal sinus
Figure 1-17 The Immune System, 2/e (0 Garland Science 2005)

___________________15

LYMPHOCYTES AND THE SPLEEN

  • Lymphoid organ in upper left abdomen
Functions
  1. يصفي الدم \ Remove damaged or old erythrocytes
  2. ينشط الخلايا اللمفاوية \ * Activation of lymphocytes from blood borne pathogens
Architecture of Spleen
  • White pulp
  • Lymphocytes stimulated
______________16




كلمات واردة في المخطط

The spleen
red pulp
WP
RP
white pulp
Transverse section of white pulp of spleen
marginal zone
-B-cell corona
germinal center
PALS (mostly T cells)
central
arteriole marginal sinus
red pulp
GO
CA
Figure 1-19 The Immune System, 2/e (0 Garland Science 2005)

______________17

SECONDARY LYMPHOID TISSUES ASSOCIATED WITH MUCOUS MEMBRANES

Primary portals of entry for pathogens
  • Respiratory tract
  • Gastrointestinal tract
Secondary lymphoid tissues
  • Pathogens are directly transferred across mucosa by "M" cells
______________18




كلمات واردة في المخطط

Gut-associated lymphoid tissue
Gut lumen
Gut lumen
epithelium (M cells)
dome
T-call area
germinal center
T-cell area
follicle (B-cell area)
Gut wall
Figure 1-20 The Immune System, 2/10 Garland Science 2005)
Gut wall

________________________19

THE INNATE IMMUNE RESPONSE
  • Mediated (initiated) by phagocytes, NK cells and soluble proteins
Phagocytes
  • * Cells specialized in the process of phagocytosis
*Macrophages
  • Reside in tissues and recruit neutrophils
Neutrophils
  • *Enter infected tissues in large numbers
Recognize common molecules of bacterial cell surface using a few surface receptors

Phagocytosis


____________________20




______________21

THE INNATE IMMUNE RESPONSE 

  • Inflammatory response enhances phagocytosis through acute phase proteins
  1.  Mannose-binding lectin (MBL) 
  2.  Binds to bacterial surface with particular spatial arrangement of mannose or fucose 

  • C-reactive protein (CRP)
    1. Binds to phosphorylcholine on bacterial surface 
    • Complement 
    1. Set of proteins which bind to bacterial surface 
    Inflammatory response 
    1. Accumulation of fluid and cells at infection site (swelling, redness, heat and pain)
    الى هنا وصلت

     الرسم حفظ ( مطلوب )


    السيتوكين ( شبكة وا فاي ) ‏ (Cytokine)
    هو بروتين أو عديد ببتيد أو بروتين سكري يستخدم في عمليات نقل الإشارة والتواصل ما بين الخلايا. تكون الخلايا البائية سيتوكينات تنشط الخلايا تي، كما تنتج الخلايا تي أنواعا من السيتوكينات تعمل أيضا على زيادة أعداد الخلايا تي وتنشطها. للسيتوكينات دور رئيسي في العمليات المناعية والتطور الجنيني

    شرح بسيط حول كيفية التصاق الاجسام المضادة بالدخيل وبلع الدخيل بواسطة البالعات او t cell



    للدخول الى مل المحاضرة اضغط هنا
    THE ADAPTIVE IMMUNE RESPONSE 
    • Creates millions of different B and T cells for specific antibody-mediated and cell-mediated immunity 

    • Antibody-Mediated Immunity (AMI) 
    1. Involves B lymphocytes, plasma cells and antibodies 
    2. Humoral immunity 
    3. Name derives from antibodies found in body fluids (humors old medical term) 

    Cell-Mediated Immunity (CMI) 
    1. Involves T lymphocytes, antigen-presenting cells and MHC (major histocompatibility complex) molecules 
    2. Cellular immunity
    مُعَقَّدُ التَّوافُقِ النَّسيجِيِّ الكَبير: هو ابروتين سمي بهذا الاسم لانه مزود بواسمات "الذاتية "، حيث ان دوره في الجسم هو تحديد ما هو ذاتي وما هو "غريب "

    ____________________22

    ANTIBODY-MEDIATED (HUMORAL) IMMUNITY 

    • Directed against extracellular microorganisms and toxins 

    • B-lymphocytes (B cells) 
    1. Differentiate into plasma cells which produce antibodies
    2.  Function as antigen-presenting cells (APC’s) 
    Classification of Antibodies (Immunoglobulins)
    1.  Immunoglobulin M (Ig. M) 
    2. Immunoglobulin G (Ig. G) 
    3. Immunoglobulin A (Ig. A) 
    4. Immunoglobulin D (Ig. D) 
    5. Immunoglobulin E (Ig. E)
    ماجد - M,A,G,E,D
    _____________________23
    CELL-MEDIATED IMMUNITY (CMI) 

    • Directed against intracellular microorganisms 
    1. Non-phagocytic cells and phagocytic cells 
    • T-lymphocytes (T cells) 
    1. Differentiate into effector cells following antigen presentation by antigen presenting cells (APC’s) 

    • Functional types of T cells 
    1. Helper (CD 4 T cells) 
    2. TH 1 and TH 2 cells 
    3. Cytotoxic (CD 8 T cells) 
    4. Regulatory 
    5. CD 4 and CD 8 Tregs
    _______________________24

    شرح المحاضرة اضغط هنا

    THE NATURE OF ANTIGENS 

    • Historically named as antibody generators 
    1. Molecule which stimulates production of and binds specifically to an antibody 
    مولدات الاجسام المضادة : المُسْتَضَدّ أو مولد الضد او ( antigen)‏ مادة تثير الاستجابة المناعية. قد يكون جرثوم أو فيروس دخل الجسم؛ فيبدأ الجسم في "توليد" جسيمات ومواد خاصة مضادة له للقضاء عليه بغرض حماية الجسم ولكل جسم مضاد مولد ضد ( antigen ) خاص به.

    1.  :Antigen 
    2. Molecule which can bind to specific antibody but cannot elicit adaptive immune response 
     : Immunogen
    Molecule which can stimulate adaptive immune response

    اذا الفرق بين الـ antigen و immunogen هو
    1. الــ antigen اقل اهمية بمعنــــى انها لا تثير استجابة مناعية تكيفية ( تحفيز سطحي اي بين annate و adaptive )
    2. الــ immunogen اكثر اهمية لانه قادر على اثارة استجابة مناعية ( يحفز الـ Humoral immunity )
    3. كل immunogen  هو antigen
    4. لكن ليس كل antigen بالضرورة يكون immunogen


    Best immunogens are proteins with 
    1. لان وزنه الجزيئي اعلى من الـ antigen بمقدار - MW > 10, 000
    ______________25

    THE NATURE OF ANTIGENS 
    • Carbohydrates, nucleic acids and lipids are also potential antigens / immunogens
    من الامثلة الوارة على اشكال antigen في اعلاه الكاربوهدرات التي هي عديدة السكاريد اي ( تضم + سللوز +نشأ  الخ ...) 
    • Hapten 
    شرح وافي عن hapten


    1. Small (low MW) molecule unable to elicit immune response
    2.  Combines with larger carrier molecule which together function as immunogen 
    3. Antibody may react independently with hapten following hapten/carrier adaptive immune response 
    Example 
    1. Penicillin G (MW of 372) 
    2. Albumin (MW of 66, 000)
    الـــ hapten باختصار هو
    - عبارة عن جزيئة لها وزن جزيئي صغير بحيث لا تثير الاستجابة المناعية ( لان الاستجابة تحدث عادة عندما تكون الجزيئة الدخيلة كبيرة كي يراها الجهاز المناعي
    - الـ hapten هو antigenic لكن ليس immunogenic
    - عندما يتفاعل hapten مع ( carrier protein - مثل albumin ) تحدث الاستجابة المناعية لان الالبومين وزنه الجزيئي عالي لهذا يستطيع جهاز المناعة ادراكه ( مثال تبسيطي \ حرامي دخل يسرق بيت وهو متخفي ,فكتشفه صاحب البيت فجئة ثم هاجمه واخبر كل من في البيت عن وجود حرامي دخيل )
    - يعني \ carrier molecule + hapten = immunogen
    ___________________26


    THE NATURE OF ANTIBODIES 
    1. جسم مضاد احادي : D,E,G - ديج
    2. جسم مضاد ثنائي  : A
    3. جسم مضاد خماسي : M - بنت الامير 
    Basic antibody structure has 4 polypeptide chains 
    2 identical light chains 
    2 identical heavy chains 
    • Regions of heavy and light chains 
    1. العلوي متغير ( كي يوائم شكل الـ antigen الدخيل ) - Variable 
    2. السفلي ثابت لانه لا يرتبط بشيء حيث يمس فقط الخلية - Constant

    ________________26

    THE NATURE OF ANTIBODIES 
    • Also referred to as 
    1. Immune globulins / Immunoglobulins (IG) 
    2. Immune serum globulins (ISG) 
    3. Gamma globulins 
    Antibody 
    1. Secreted form of IG made by plasma cells 
    • Immunoglobulin Antigen 
    1. binding molecules of B cells 
    2. (B cell antigen receptors)
    __________________27


    CLASSIFICATION OF ANTIBODIES

    •  Five (5) classes (isotypes)
    1.  Immunoglobulin A (Ig. A) 
    2. Immunoglobulin G (Ig. G) 
    3. Immunoglobulin M (Ig. M) 
    4. Immunoglobulin D (Ig. D) 
    5. Immunoglobulin E (Ig. E) 
    بختصار \ M,A,G,E,D
    • Based on structural differences in constant regions of heavy chains 
    • Classes have specialized effector functions


    تعليقات

    إرسال تعليق