immunology

• Immune system


  • Cells in your body work together to protect you from a constant threat of pathogens
  • You don't even know it most of the time
• Types of pathogens


  • Viruses
  • Bacteria
  • Fungi
  • Protists
  • Parasitic worms
• First line of defense

  • External protection like skin and mucous membranes
  • Nonspecific, not selective about what it blocks
• Inflammatory response (second line of defense)

  1. Mast cell triggered

  2. Histamine released

  3. Blood vessels dilate and become leaky

  4. Macrophages reach the area

  5. Complement system attracts more macrophages

  6. Damaged area returns to normal
• Adaptive immunity (third line of defense)


  Specific response to an antigen (something the body recognizes as non-self)
• Cell-mediated response


  1. Infected cell presents antigen on its surface

  2. Cytotoxic T cell binds and causes infected cell to self-destruct

  3. Macrophage processes pathogen and presents antigen to T helper cell

  4. T helper cell stimulates cytotoxic T cells
• Humoral response


  1. Macrophage presents antigen to T helper cell

  2. T helper cell stimulates B cell

  3. B cell produces antibodies

  4. Antibodies bind and deactivate pathogens
• Memory cells


  • Remember past antigens encountered
  • Memory B cells can activate plasma B cells to produce antibodies
  • Memory T cells can activate cytotoxic T cells
• Vaccines introduce inactivated or weakened pathogens to launch an immune response and create memory immune cells
• תפקידי מערכת החיסון


  • זיהוי מגוון רחב של גורמי מחלה
  • לסלק את גורמי המחלה
  • הכנת עתודה: זיכרון חיסוני
  • לעשות את כל זה מבלי לפגוע ברקמות הגוף
• מערכת החיסון מורכבת משלושה קווי הגנה


  • קו ההגנה הראשון
  • קו ההגנה השני
  • קו ההגנה השלישי
• קו ההגנה הראשון


  העור וההגנות על פתחי הגוף (כגון: דמעות, ריסים בקנה הנשימה וחומציות בקיבה). רובם המוחלט של הגורמים הזרים כלל אינם נכנסים לגוף. אולם פתחי הגוף הם נקודות תורפה, שכן רוב גורמי המחלה חודרים דרכם.
• קו ההגנה השני


  בקו ההגנה השני משתתפים תאי דם לבנים שמגיעים למקום שנפגע בעקבות פלישה של גורם זר. המנגנון העיקרי הוא תגובת דלקת, שמתרחשת במקום החדירה.
• קו ההגנה השלישי


  בקו ההגנה השלישי משתתפים תאי דם לבנים (לימפוציטים). תאים אלו הם בעלי יכולת הבחנה בין הפולשים השונים והם מגיבים תגובה ייחודית נגד כל פולש. יכולת לזכור את גורם המחלה וללמוד אותו.
• קו הגנה ראשון


  • העור וההגנות על פתחי הגוף
• קו הגנה שני


  • תאי NK: הורגים תאים שמודבקים בווירוסים
  • תאים בולעניים: בולעים חיידקים וירוסים שמרים ומפרקים אותם
  • תאים גרנולוציטים: מפרישים רעלנים שהורגים תולעים וקרציות
• קו הגנה שלישי (החיילים)

  • תאי T הורגים: הורגים תאים שמודבקים בווירוסים בצורה ספציפית
  • תאים B: מפרישים נוגדנים שמסמנים את מחוללי המחלה בצורה ספציפית
• קו הגנה שלישי (הפיקוד)

  • תאי T עזר: מקבלים את המודיעין מתאים דנדריטים לגבי מחולל המחלה ומפעילים את החיילים של מערכת החיסון
  • תאים דנדריטים: מספקים מודיעין עדכני לגבי מחולל המחלה שחדר לגוף
• קו הגנה ראשון תקין


  אין חדירה של מחולל מחלה
• קו הגנה ראשון נפרץ


  1. קו הגנה שני נכנס לפעולה + הפעלת דלקת

  2. נוגדנים ותאים ספציפיים כנגד מחולל המחלה מגיעים ומשמידים אותו

  3. חלק מהתאים הופכים לתאי זיכרון
• Types of vaccination


  • Passive vaccination
  • Active vaccination
• Passive vaccination


  The injection of Ab or immune serum into naïve recipient to provide immunological protection (short term)
• Active vaccination


  Injection with antigen to provoke adaptive immunity (usually provide long term protection)
• What an immune system must be capable of

  • Recognition of a diverse array of pathogens
  • Killing these pathogens once they are recognized
  • Sparing tissues of the host (i.e. there must be self-tolerance)
• Targets of the Immune System

  • Cell of the immune system
  • Help
  • Killing
  • T cell function
  • B cell function
• All blood cells are derived from one common precursor in the bone marrow
• Two divisions of the immune system

  • Innate and Adaptive
• Innate immunity


  • Barrier
  • Soluble protein
  • Cells
  • Mediators
• Adaptive immunity


  • Antibodies
  • T and B cells
  • Functional Immunity
• Protective immunity


  Consists of preformed immune reactants and immunological memory
• What an adaptive immune system must be capable of

  • Recognition of a diverse array of pathogens
  • Killing these pathogens once they are recognized
  • Sparing tissues of the host (i.e. there must be self-tolerance)
  • Learning and memory
• First line of defense

  • Broad defense mechanisms that come into play immediately or within hours of a pathogen's appearance in the body
  • Alerts and activates the adaptive immune division
  • Specific immune response
• Innate immunity vs Adaptive immunity

  • Innate immunity: Broad defense mechanisms that come into play immediately or within hours
  • Adaptive immunity: Pathogen component first must be processed and recognized, then creates an army of immune cells specifically designed to attack that component, includes a "memory"
• The innate immune system


  The innate immune response is the layered front line of the host defense
• Function of the immune system

  • Sensing (Identification)- foreign vs. self &/or dangerous vs. non-dangerous
  • Designation- emphasize foreign origin (second messengers such as cytokines)
  • Recruitment- mobilize effectors (chemoattractants such as chemokines and adhesion molecules)
  • Elimination- Kill and clear pathogens and dead cells
  • Prevent Recurrence- wound healing and memory
• The innate immune system


  Uses multiple fixed barriers to prevent infection
• Initiation of an inflammatory response

  Clinical manifestations: Pain, Redness and heat, Swelling
• Goals of an inflammatory response

  • Prevent the initial establishment of infection
  • Prevent spread of infection from invasion site
  • Wound healing
  • Recruit effector cells for assistance
  • Alert and mobilize B and T cells
• Inflammation


  • Inflammation can be induced by immune recognition of infection or tissue damage (usually good)
  • Inflammation can be induced by immune recognition that is hypersensitive to environmental components or autoinflammatory or autoimmune (=disease)
  • Acute inflammation: influx of white blood cells and fluid from blood to fight infection and aid tissue repair
  • Chronic inflammation: inducer of inflammation is not removed, leads to tissue damage and loss of tissue function
• Current view: aggressively fight inflammation in certain chronic diseases to decrease/delay progressive loss of function