Fachmodul Immunologie I - Cheatsheet

Durchflusszytometrie zur Analyse von Zellpopulationen

Definition:

Durchflusszytometrie wird verwendet, um physikalische und chemische Charakteristika von Zellen in einer Mischung zu analysieren. Ein Laserstrahl beleuchtet die Zellen, die dann Streulicht und fluoreszierende Signale erzeugen.

Details:

• Zellgröße und Granularität werden durch Vorwärts- (\textbf{FSC}) und Seitwärtsstreuung (\textbf{SSC}) bestimmt.
• Fluoreszenzmarker ermöglichen die Identifikation spezifischer Zelltypen und Moleküle.
• Mehrfachfärbung zur gleichzeitigen Analyse mehrerer Parameter pro Zelle möglich.
• Ergebnisse werden als Dot-Plots und Histogramme dargestellt.
• Wichtige Parameter: Fluoreszenzintensität (\textbf{Fl1}, \textbf{Fl2}, ...), Ereignisrate, Cell Count.

Molekulare Signalwege der Immunantwort

Definition:

Signalkaskaden, die Immunzellen aktivieren und regulieren, um Pathogene zu erkennen und zu eliminieren.

Details:

• Wichtige Rezeptoren: TLRs, BCRs, TCRs
• Signalmoleküle: Zytokine, Chemokine
• Signaltransduktion: MAP-Kinase-Weg, NF-κB-Weg, JAK-STAT-Weg
• Aktivierungskaskaden führend zur Genexpression und Zellantwort
• Negative Feedback-Mechanismen zur Regulation

Antigenpräsentation und MHC-Komplexe

Definition:

Antigenpräsentation: Prozess, durch den Zellen Antigene auf ihrer Oberfläche zusammen mit MHC-Molekülen präsentieren MHC-Komplexe: Proteinkomplexe, die Antigene für T-Zellen sichtbar machen.

Details:

• MHC I: präsentieren endogene Antigene an CD8+ T-Zellen
• MHC II: präsentieren exogene Antigene an CD4+ T-Zellen
• Wichtige Schritte: Antigenaufnahme, Prozessierung, Präsentation
• Professionelle antigenpräsentierende Zellen (APCs): z.B. dendritische Zellen, Makrophagen, B-Zellen
• MHC-Gene hochpolymorph

RNA-Interferenz zur Genfunktionsanalyse

Definition:

Methode zur Stilllegung spezifischer Gene durch die Zufuhr von doppelsträngiger RNA (dsRNA), die zur Degradation der entsprechenden mRNA führt.

Details:

• doppelsträngige RNA (dsRNA) wird in die Zelle eingeführt
• dsRNA aktiviert den RNA-Induced Silencing Complex (RISC)
• RISC zerlegt die Ziel-mRNA, verhindert Translation
• gezielte Stilllegung eines Gens: Analyse der Genfunktion
• hohe Spezifität: minimaler Off-Target-Effekt

Mechanismen der Immunregulation

Definition:

Regulatorische Prozesse und Interaktionen im Immunsystem zur Kontrolle der Immunantwort und Vermeidung von Autoimmunerkrankungen.

Details:

• Regulatorische T-Zellen (Treg) unterdrücken die Immunantwort
• Produktion von immunregulatorischen Zytokinen wie IL-10, TGF-\beta
• Checkpoint-Moleküle: CTLA-4, PD-1 hemmend auf T-Zellen
• Myeloide Suppressorzellen (MDSCs) unterdrücken T-Zell-Funktion
• Feedback-Schleifen zur Aufrechterhaltung der Homöostase

Struktur und Funktion von Immunzellen

Definition:

Struktur und Funktion von Immunzellen - wie sie aufgebaut sind und welche Aufgaben sie im Immunsystem erfüllen

Details:

• T-Zellen: Erkennung und Abtöten infizierter Zellen; Unterteilung in CD4+ (Helfer) und CD8+ (Killer) Zellen.
• B-Zellen: Produktion von Antikörpern; Differenzierung zu Plasmazellen.
• Natriumzellen (NK-Zellen): Zerstörung virusinfizierter Zellen und Tumorzellen ohne Antigenspezifität.
• Makrophagen: Phagozytose von Pathogenen; Antigenpräsentation; Produktion von Zytokinen.
• Dendritische Zellen: Antigenpräsentation an T-Zellen; Initiierung der adaptiven Immunantwort.
• Granulozyten (Neutrophile, Eosinophile, Basophile): Phagozytose; Degranulation und Freisetzung von Mediatoren.

Immunantworten gegen bakterielle Infektionen

Definition:

Reaktionen des Immunsystems zur Abwehr und Beseitigung bakterieller Pathogene.

Details:

• Erkennung durch PRRs (z.B. TLRs) von PAMPs wie LPS oder Lipoteichonsäure.
• Aktivierung des Komplementsystems (klassischer, alternativer, Lektinweg).
• Phagozytose durch neutrophile Granulozyten und Makrophagen.
• Produktion von Zytokinen wie IL-1, IL-6, TNF-α.
• Bildung von Antikörpern durch B-Zellen; Opsonierung und Neutralisation.
• Aktivierung adaptiver Immunantwort (TH1-Zellen für intrazelluläre, TH17-Zellen für extrazelluläre Bakterien).
• Mechanismen der Bakterienvermeidung: Kapselbildung, Antigenvariation.

Hämatopoese und Differenzierung von Immunzellen

Definition:

Entstehung und Differenzierung von Blutzellen aus Stammzellen im Knochenmark.

Details:

• Hämatopoese: Bildung aller Blutzellen aus HSCs (Hämatopoetische Stammzellen).
• 2 Hauptlinien: Myeloische und lymphatische Differenzierung.
• Myeloische Linie: Erythrozyten, Thrombozyten, Granulozyten, Monozyten/Makrophagen.
• Lymphatische Linie: T-Zellen, B-Zellen, NK-Zellen.
• Wichtige Wachstumsfaktoren:
  • IL-3
  • GM-CSF
  • EPO
  • Thrombopoetin
  • IL-7 für lymphatische Differenzierung.
• CD-Marker zur Identifizierung:
  • CD34 für HSCs
  • CD3 für T-Zellen
  • CD19 für B-Zellen