Application of Immunology
•
•
•
•
Clinical diagnosis)‫)تشخیص‬
Treatment(‫)درمان‬
Prophylaxis)‫(پیشگیری‬
Research )‫(تحقیق‬
Terminology
•
•
•
•
Immunity )‫(ایمنی‬
immune system)‫(سیستم ایمنی‬
immune response)‫(پاسخ ایمنی‬
Immunology is the study of immunity and
of the cellular and molecular events that
occur after exposure to foreign substances
‫(ایمنولوژی مطالعه ایمنی ومطالعه رخدادهای سلولی و مولکولی است که بعد‬
)‫از مواجهه با مواد بیگانه اتفاق می افتد‬
Types of immunity
• (Natural or Innate immunity)
• (adaptive or acquired immunity)
Innate immunity
• First line of defence)‫(اولین خط دفاعی است‬
• Cellular and biochemical mechanisms are present
before infection ‫(مکانیسم های سلولی و بیوشیمیایی قبل از عفونت‬
)‫نیز وجود دارند‬
• These mechanisms react only to microbes ‫(این مکانیسم ها‬
)‫تنها علیه میکروبها واکنش می دهند‬
• They respond in essentially the same way to repeated
infections ‫(این مکانیسم ها اساسا در مقابل عوامل عفونی تکراری‬
)‫تغییر نمی کند‬
• The principal components of innate immunity are:
a) Physical and chemical barriers
b) Phagocytic cells
c) Blood proteins(CRP,complement,interferons)
Innate immunity
• Some components are functioning at all
times even before infection ‫(برخی از عوامل‬
‫ایمنی ذاتی همواره حتی قبل از عفونت نیز عملکرد‬
)‫دارند‬
• Others are normally inactive but poised
to respond rapidly to the microbes ‫(برخی‬
‫از عوامل در حالت طبیعی غیر فعالندولی بسرعت علیه‬
)‫میکروبها پاسخ می دهند‬
Innate immunity
• Innate immunity to microbes stimulates adaptive immune
responses ‫(ایمنی ذاتی علیه میکروبها پاسخ های ایمنی اختصاصی را‬
)‫تحریک می کنند‬
• Two major types of responses of innate immune system
against microbes :inflammation and anti viral defense ‫(دوتا‬
‫از پاسخهای اصلی ایمنی ذاتی علیه میکروبها عبارتند از التهاب و دفاع ضد‬
)‫ویروسی‬
• Physical and chemical defense at epithelial barriers and
activation of several cells and proteins in the blood
independent of inflammation ‫(عالوه بر آن دفاع فیزیکی و شیمیایی‬
‫در سطوح اپیتلیال و فعال شدن سلولها و پروتئینها در خون مستقل از التهاب‬
(‫نیز وجود دارند‬
Antimicrobial peptides
• Defensins
Small cationic peptides,α and ,
Crypticidins,direct toxicity to
microbes and activation of cells
involved in inflammatory
response
• Cathelicidins
LL37
pentraxins
• Short :CRP ,Serum amyloid p
Phosphorylcoline
Phosphatidylethanolamine
• Long:PTX3(DC,endothelial
cells,macrophages)
• TNF and TLR ligands
Humoral Components
Component
Mechanism
Complement
Lysis of bacteria and some viruses
Opsonin
Increase in vascular permeability
Recruitment and activation of
phagocytic cells
Lactoferrin and
transferrin
Compete with bacteria for iron
Lysozyme
Breaks down bacterial cell walls
Cytokines
Various effects
Cellular Components
Cell
Functions
Neutrophils
Phagocytosis and intracellular killing
Inflammation and tissue damage
Macrophages
Phagocytosis and intracellular killing
Extracellular killing of infected or
altered self targets
Tissue repair
Antigen presentation for specific
immune response
NK and LAK
cells
Killing of virus-infected and altered self
targets
Eosinophils
Killing of certain parasites
‫مولکولهای سطحی میکروبها وگیرنده های‬
‫سلولی آنها‬
• Pathogen-associated molecular
patterns(PAMP):dsRNA,Nformylmethionine,LPS,teichoic
acid ,mannose
• Toll Like receptors
interferon
• Type I(IFN-α,IFN-β) all immune cells and
fibroblasts as an anti virus
• Type II(IFN- )
T cells as a immunoregulator
interferons
• Interferon alphas are used for treating cancers and
viral infections
• interferon betas are used for treating multiple
sclerosis
• interferon gamma is used for treating chronic
granulomatous disease.
Adaptive immunity
• Stimulated by exposure to
infectious and noninfectious
agents,increase in magnitude
and defensive capabilities with
each succesive exposure to a
particular microbe.
Types of adaptive
immunity
• Humoral immunity (antibodies)
Principal defence mechanism
against extracellular microbes
and their toxins
• Cell mediated immunity (CMI)
Defence against intracellular
microbes
Comparison of Innate and
Adaptive Immunity
Innate Immunity
Adaptive Immunity
•
No time lag
•
A lag period
•
Not antigen specific
•
Antigen specific
•
Development
of memory
No memory
•
Phases of adaptive
immune resposes
• Recognition of antigen
• Activation of lymphocytes
• Elimination of antigen(effector
phase)
• Decline of immune
responses(homeostasis)
‫‪defensins‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ديفنسين ها از سلولهاي اپي تليال سطوح مخاطي ‪ ،‬نوتروفيل ها ‪،‬سلولهاي ‪NK‬‬
‫وسلولهاي ‪ T‬سيتوتوكسيك توليد مي شوند‬
‫با ورود به دیواره سلولی میکروب ها باعث شل شدن فسفولیپیدهای غشایی می‬
‫شوند‬
‫در روده کوچک نوع ‪‬‬
‫بیماری کرون‪Crohn‬‬
‫‪Cathelicidins‬‬
‫• كاتليسيدين ها بوسيله نوتروفيل ها ‪ ،‬سلولهاي پوست و‬
‫سلولهاي مخاط دستگاه گوارش و تنفس بيان مي شوند‬
‫• پس از توليد به دو پپتيدشكسته مي شوند بخش كربوكسيلي اين پپتيد‬
‫ها داراي دو لوسين بوده و ‪ LL-37‬نام دارد كه براي بسياري از‬
‫ميكروب ها مستقيما سيتوتوكسيك بوده و نيز منجر به فعال كردن‬
‫لكوسيت ها در مبارزه عليه ميكروب هامي شوند بعالوه ‪ LL-37‬به‬
‫ليپوپلي ساكاريد ها باند شده و آنها را خنثي مي كنند‪.‬‬
‫•‬
Interferons
• Type I(,),
• Autocrine and paracrine
• Cause sequestration of
lymphocytes
• Promote diff. naïve T cells
• Increase cytotoxicity of NK and
CTLs
• Upregulate expression MHC-I