Title: T4 / BV6 / Modul 1 / Infektionsimmunologi

Vilka typer av infektiösa mikroorganismer finns det?

Vilka smittovägar finns för mikroorganismer?

Q: Vad krävs för att hantera de
mikroorgansimer vi exponeras för?
A: Det kräver beredskap samt generaliserat och specifikt försvar

Vilka bvarriärer har vi (första linjens försvar)?

Q: Vad skyddar slem, saliv och tårvätska?
A: Detta skyddar slemhinnorna

Q: Vad är cellerna i slemhinnorna bra på att skicka?
A: Dessa celler är bra på att skicka iväg olika immunsignalerings-molekyler

Vad finns i kroppens barriärer?

Vilka funktioner har kommensaler ("endogena" mikroorganismer) i barriärer?

Q: Hur kan kommensaler fysiskt blockera ut nya bakterier?
A: De hindrar andra mer patogena bakterier från att etablera sig genom konkurrans om nisch och näring, men de kan även prod ämnen som är direkt skadliga för andra typer av mikroorganismer eller hämmar deras tillväxt

Q: Hur kontrolleras kommensaler?
A: Kontrolleras och regleras av immunförsvaret

Q: Vilka infektiösa agens ger sällan upphov till sjukdom?
A: Infektiösa agens, som kommensaler, som orsakar liten eller ingen skada och inte driver oimmunsvar ger sällan upphov till sjukdom och möjliggör samexistens med mikroorganismer

Q: När blir vi sjuka av infektiösa agens?
A: - Vävnad kan skadas direkt av en mikroorganism och/eller av det immunsvar som kroppen genererar - då kan vi bli sjuka
- Vi är känsligast som barn och gamla när immunförsvaret inte är fullt utvecklat eller på tillbakagång

Vad händer först när hud eller slemhinna bryts av mikroorganismer?

Hur känns infektiösa agens igen av kroppen?

Vad uttrycker skadade celler (vävnadsskada)?

Q: Vad kan uppstå när barriären bryts?
A: När barriären bryts kan det uppstå en vävnadsskad aoch stressade/skadade celler uttrycker molekyler som indikerar på vävnadsskada -> dessa är DAMPS som också känns igen av immunceller

Q: Vad sker när immunceller i barriärerna reagerar på PAMPs och DAMPs?
A: När immunceller i våra barriärer får signaler om PAMPs och DAMPs aktiveras de till prod av cytokiner och kemokiner, vi kan få en inflammasom-aktivering och antigen-presentation

Q: Vad är antimikrobiella peptider (AMP) del av?
A: Del av medfödda immunsystemet

Q: Vad prod AMP av?
A: Produceras av flera typer av celler, t.ex. keratinocyter, epitelceller, neutrofiler, m. fl.

Q: Vad har AMP en verkan på?
A: De har en direkt antimikrobiell verkan på mikroorganismer vi exponeras för, de kan göra det genom att göra en perforation i cellmembranet eller binda till intracellulära molekyler i infektiösa organismer

Q: Vad kan sägas om AMP som grupp?
A: De är en bred grupp av molekyler som delas in baserat på aa-sammansättning och vilken sekundärstruktur de har

Q: Är AMP selektiva?
A: Selektivitet för infektiösa agens baseras på skillnader i plasmamembranstruktur

Q: Hur förstör AMP cellmembran?
A: - Bildar porer
- Skapar hög spänning i cellmembranet (mattbildning)

Vilka funktioner har AMP?

Vad är ex på AMP?

Vilka strukturella grupper finns hos AMP?

Q: Vad gör AMP när de känner igen en infektiös agens?
A: När de känner igen denna
strukturen kan de binda och skapa porer, vilket förstör cellmembranet eller
skapa en hög spänning i cellmembranet som gör att den infektiösa cellen
går sönder

Q: Vilka ytterligare funktioner har många AMP?
A: Många antimikrobiella peptider har också immunsignalerande funktioner

Q: Vad är ex på en cell som har mycket AMP?
A: En cell som har mycket antimikrobiella peptider är neutrofila granulocyter

Q: Vad leder infektion till?
A: Infektion leder till aktiveirng av immunsystemet

Vad består 1:a linjens försvar av vid infektion?

Q: Vad består 2:a linjens försvar av vid infektion?
A: Aktivering av det adaptiva immunförsvaret

Vilka tecken/symtom finns på infektiös inflammation?

Q: Which layers of defence does protection against pathogens rely on?
A: - Blå är innate

Q: How many soluble proteins is the complement system composed of?
A: More than 30 soluble proteins

Q: What do the complement proteins do in absence of an infection?
A: They circulate the body in an inactive form

Q: When is the lectin pathway initiated?
A: Initiated when carbohydrate bindning complement proteins bind carbohydrate structures on microbes like:

Q: How is the classical pathway initiated?
A: Initiated when complement components directly recognize the micorbial surface or they can bind to antibodies already bound to the pathogen

WHat do complement proteins bind to in the classical pathway?

Q: How is the alternative pathway initiated?
A: Initiated in response to the activation of lectin and classical pathways, or it can be spontaneous and lead to the spontaneous activation of C3 convertase

Q: What is an important outcome of all the 3 pathways?
A: The C3 being converted is an important and shared outcome for all 3 of the pathways

Q: How is C3 cleaved?
A: C3-enxyme  cleaves the complement protein C3 into 2 products, C3a, C3b
- C3a - triggers inflammation and cell recruitment - smaller
- C3b is larger and indirectly bind the micorbial surface and targets the cell via phagocytosis

Q: What else can complement proteins do to pathogens when activated?
A: The complement pathway can also generate the membrane attack complex
- This induces a pore in the microbial membrane which can directly kill it

Q: HOw can the complement system be summarized?
A: The complement system is a cascade of reactions that converts pathogen recognizition into effective host defence early in infection

Q: HOw does the complement system collectively aid in microbial removal?
A: 1. Inducing inflammation and cell recruitment
2. Phagocytosis through opsonization
3. Direct killing

Q: WHat is opsonistation?
A: Coating of pathogens with antibodies and/or complement to aid in uptake and killing by phagocytic cells

What distinguishes out innate immune cells?

Q: What can be found in our barriers?
A: Innate cells like mactophages and dendritic cells reside at our barrier sites, they sit in the tissue and scan for invading pathogens

Q: WHich receptor do innate immune cells express?
A: Innate cells express PRR which recognizes any microorganism by recognizing PAMPs

What do PRRs recognize?

Q: What does activation of PRR lead to?
A: Activation of these rec leads to the production of cytokines and chemokines inducing imflammation and gets the inflammation going

What is the consequence of the activation of PRRs?

Q: What does TLR4 recognize?
A: TLR-4 recognizes lipopolysaccharrides on gram- bacteria

Q: What does the mannose rec recognize?
A: Mannose rec - recognizes and binds the capsule of gram+ bacteria

Q: What do intracellular PRRs (TLR-7,-8,-9) recognize?
A: Intracellular PRR, such as TLR-7,8,9, - recognize viral RNA and DNA

Q: What happens when pathogens break our barriers?
A: Resident macrophages and dendritic cells recognize pathogens with their PRRs and secrete chemokines and cytokines which recruit netrophils and monocytes to the infections
- Monocytes can help by producing more macrophaes
- Macrophages, monocytes, neutrophils and dendritic cells are good at phagocytosis

How is phagocytosis performed?

Q: WHich cells carry our phagocytosis?
A: Carried out by professional phagocytes:
- Macrophages
- Dendritic cells
- Monocytes
- Neutrophils

Q: What other mechanism can neutrophils use against pathogens?
A: Neutrophils have a mechanism that can aid phagocytosis claled NETosis - It-s a sticky matrix that can trap bacteria

What happens during NETosis?

Q: What else has a role in early infection?
A: - Mastcells also arrive early in infections and they carry granules
- When a mastcell detects an invading pathogen it's triggered to undergo degranulation and it will release histamine into the tissue
- Histamine can help increase blood vessel permeability and mucus production which can help with pathogen entrapment

Q: What is an immune cell important for protecting us against intracellular pathogens?
A: Plasmacytoid dendritic cells are important in protecting us from intracellular pathogens

Q: What do plasmacytoid dendritic cells produce?
A: Produce large quantities of the interferon family of cytokines - when encountering a pathogen

Q: What will interferons do to viruses?
A: Interferons interfere with viral replication

Q: How do interferons work on host cells?
A: 1. Reduce protein synthesis, to help limit replication of virus
2. Induce apoptosis in neighboring cells, to help prevent spread
3. Activate immune cells
4. Up-regulate MHC-I which is needed for the killing of infected cells

Q: Which cell type is good at killing infected cells?
A: NK-cells are good at killing infected cells

What is the mechanism of NK-cells?

Q: How are NK-cells activated?
A: Binds to the infected cell and becomes activated

Q: What will granzyme and perforin act on (which cells)?
A: Granzyme and perforin witll only act on the bound cell, no neighbouring cells

Q: What else do NK-cells release and what doe sthat induce?
A: Release of IFNy, which is a cytokine that induces bactericidal mechanisms in target host cells

Q: When are eosinphils seen in infection?
A: Eosinophils are important against parasites

What is the mechanism eosinophils (and mast cells) use?

Q: WHat do eosinophils contain and what happens to them when there is a parasite?
A: -  Eosinophils possess cytotoxic granules
- If we are infected by worms they will be bound by complement and antibodies and eosinophils have receptors that recognize antibodies and complement
- They become activated and degranulate which damages the parasite's membrane

Q: What do DC do during infection?
A: DC migrates to the lymph nodes to activate the adaptive immune system

How can the complement system be summarized?

Q: What do innate immune cells express?
A: They express PRR that recognize PAMPs in order to initiate inflammation

Which killing mechansims are used by the innate immune system?

What distinguishes the adaptive immune system?

How many unique BcRs and TcRs are there?

What happens with BcRs and TcRs that react to self?

Q: What is an antigen?
A: Foreign substance that induces an immune response

What type of antigens do T-cells recognize?

What type of antigens do B-cells recognize?

How does clonal expansion happen?

How are T-cells activated?

Q: What do CD8+ T-cells recognize?
A: CD8+ T-cells recognize peptide antigens in MCH I and become cytotoxic T-cells

Q: What do CD4+ T-cells recognize?
A: CD4+ T-cells recognize peptide antigens in MHC II and become helper T-cells

Q: What do activated B-cells become?
A: B-cells activate and become plasma cells that produce protective antigen-specific antibodies

Q: How do antibodies protect us from bacterial toxins?
A: Neutralisering

Q: How do antibodies protect us from bacteria in the extracellular space?
A: Opsonisation

Q: How do antibodies protect us from bacteria in plasma?
A: Complement activation

What does the adaptive immune system comprise?

How are T-cells activated and what do they do?

How are B-cells activated and what do they do?

Q: How can antibodies protect us?
A: Antibodies can specifically protect us through neutralisation, opsonisation and complement activation

Q: Where can immune protection be placed on the spectrum between regulation and inflammation?
A: In the middle:

Q: Where can chronic infections be placed on the spectrum between regulation and inflammation?
A: On the regulation side:

Q: Where can a cytokine storm be placed on the spectrum between regulation and inflammation?
A: By inflammation:

Q: What can excessive cytokine production result in?
A: Excessive production of pro-inflammatory cytokines throughout the body causes life threatening damage to host organs

Q: How can the production of cytokines be regulated?
A: 1. Switch off immune responses
2. Prevent unwanted immune responses

How is the immune response switched off?

Q: Which cell is responsible for switching off the immune response?
A: Regulatory T-cells switch off the immune response

What can be found in the gut in terms of microbiota?

What is needed in the handling of the gut microbiota for it to be healthy?

Q: Which cells are involved in immune regulation in the intestine?
A: - Dendritic cells: Favour generation of regulatory T-cells
- Macrophages
- Anti-inflammatory molecules

Q: What do dendritic cells do in the intestine for immune regulation?
A: Favour generation of regulatory T-cells

What do macrophages do in the intestine for immune regulation?

What do anti-inflammatory molecules do in the intestine for immune regulation?

How can the CNS be described in terms of "immune regulation"?

Q: How is the CNS protected?
A: Via the BBB - special microvasculature of the CNS

What does the BBB consist of and what does that regulate/prevent?

Q: What is meant by the CNS being immune privileged?
A: Suggests that these tissues do not initiate an immune response in order to protect the organ from inflammatory mediated damage

Q: How is the CNS immuno-privileged?
A: - Can't be drained to the lymphatics for activation of the adaptive immune response

Q: Does the CNS have an immune system?
A: - Micorglia (brain parenchyma) are held in a quiescent state to limit inflammation
- T-cells are located at the borders of the brain in the meninges

Q: How do neurons provide a self-protective, regulatory mechanism?
A: By expressing the inhibitory receptor CD200 that binds to CD200R on microglia

Q: What is the inhibitory receptor CD200 on neurons binding to CD200R on microglia considered?
A: This is considered an off signal

What does the "off-signal" lead to (the inhibitory receptor CD200 on neurons binding to CD200R on microglia)?

Q: What can the off-signal promote?
A: This "off" status may promote latent infections

Q: Which signals are microglia given if there are changes to the CNS (damage or infection)?
A: Upon changes to the CNS, such as damage or infection, microglia are given "on signals"

WHat do the on-signals to microglia result in?

Q: What are meninges populated with?
A: Meninges are densly populated with immune cells

What are the meninges comprised of?

What is the role of the meninges?

Q: What is meningitis?
A: An inflammation of the meninges

Q: What is meningitis caused by?
A: It is mainly caused by viral or bacterial infections

Q: What can meningitis lead to (the immune cells)?
A: The T-cell response, inflammatory cytokines, neutrophils and bacterial toxins lead to the breakdown of the BBB, leading to neuronal damage

WHy is immune regulation important?

How is the immune system regulated, briefly?

What are immune cells conditioned by in the gut?

How is the brain protected from immune mediated damage?

Q: Var finns minnesceller efter en infektion?
A: - Centrala i lymfoida organ och cirkulation
- Minnesceller i vävnader (t.ex. hud, lunga)
- Långlivade celler i vävnad
Effektorceller dör efter en infektion

Q: Vad är immunologiskt minne basen för?
A: Vaccination

Q: Vad är immunologiskt minne ej samma som?
A: EJ samma som Skyddande immunitet

Q: Vad behövs för skyddande immunitet?
A: För skyddande immunitet mot en infektion behövs pre-existerande neutraliserande antikroppar och/eller pre-aktiverade T-celler

Q: Vad krävs för att upprätthålla skyddande immunitet?
A: För att upprätthålla skyddande immunitet över lång tid krävs troligen närvaro av antigen

Vad kan sägas om T- och B-celler och hur länge de han upprätthållas efte rinfektion?

Hur ser minnet ut i det medfödda immunförsvaret?

Q: Vad sker när kroppen inte kan göra sig av med organismer?
A: Granulom formation - organiserad inflammatorisk reaktion som präglas av aggregering av makrofager, epiteloidceller och ibland jätteceller som bildar noduliformation

Q: Vad är ex på infektioner med granulombildning?
A: - Tuberkulos
- Spetälska
- Leishmania
- Mycobacterium marinarum
- Schistosoma
- Histoplasma
- Cryptococcus
- Salmonella

Q: Hur kan granulom variera mellan olika sjukdomar?
A: - Olika typer av granulom beroende på infektion
- Kan innehålla olika celltyper
- Kalcifiering av främande kropp (t.ex. schistosoma ägg, mykobakterier) resulterar i enkapsulering av dne främmande kroppen med yttre kalkhölje

Q: Vad kan IL-10 och TGF-beta leda till avseende immunsvar?
A: Alternativt aktiverande och regulatoriska mekrofager som kan leda till antingen:
- Minskad vävnadsskada
eller
- Kan gynna en kronisk infektion & ge en liten ökad risk för andra infektioner

Q: Vad slår en kronisk maskinfektion på?
A: Kronisk maskinfektion slår på immunsystemets bromsar

Q: Vad kan TGF-b och IL-10 från Treg leda till vid kronisk maskinfektion?
A: - Dämpar effektor-celler
- Reglering av immunsvar
- Tolerans

Q: Vad effekterna av TGF-b och IL-10 från Treg leda till sammantaget vid kronisk maskinfektion?
A: Minskar den vävnadsskada som kronisk inflammation till följd av infektion annars kan resultera i

Q: Vad ger immunbrist?
A: Ökad känslighet för infektioner

Vad är ex på primära immunbrister och vad kan de bero på?

Vad är ex på sekundära immunbrister?

Q: Vad är antiinflammatoriska medel i höga doser?
A: De är ofta immunhämmande i höga doser

Q: Vad är kortikosteroider?
A: Samlingsnamn för steroider som bildas i binjurebarken

Vad anv glykokortikoider till?

Vad påverkar glukokortikoider efter att de binder sin rec?

Q: Vad kan kortikosteroider öka risken för?
A: Ökar risken för infektioner generellt, opportunistiska infektioner, t.ex. svampar kan lättare få fäste vid kortisonbehandling

Vad slår cytostatika mot?

Vad ökar cytostatika känslighet mot?

Hur kan granulocytantal (neutrofiler) variera med infektioner?

Q: Vilken annan typ av LM kan påverka infektionskänsligheten?
A: "Biologiska" läkemedel

Vad syftar antikroppsbaserade behandlingar till?

Vad är ex på antikroppsbaserade behandlingar?

Vad mer kan behandling som stärker immunsvar göra med infektioner?

Q: Vad mer kan man anv immunsvar som ett mått på?
A: Immunsvar som diagnostisk metod

Vad mäter man med en sänka?

Vad mäts vid CRP?

Vad är den fysiologiska betydelsen hos CRP?

Vad ske rmed CRP vid bakteriella resp virus infektioner?

Vilka antikroppar kan mätas diagnostiskt för immunsvar?

Q: Vad skyddar immunologiskt minne från?
A: Skyddar mot svår framtida infektion

Q: Vad kan sägas om kroppens skyddsmekanismer för att kontollera inflammation och vävnadsskada vid kroniska infektioner som eh kan avlägsnas av immunförsvaret?
A: - Regulatoriska immunsvar
- Inkapsling och granulom

Q: Vad kan LM avsedda att dämpa inflammation leda till?
A: LM som dämpar inflammation eller hämmar celldelning kan leda till nedsatt immunförsvar och ökad infektionskänslighet

Q: Vad är många diagnostiska metoder baserade på?
A: Immunbaserade