Mukosale Immunologie und Barriereimmunität
Die mukosale Immunologie untersucht, wie das Immunsystem den Körper an den feuchten epithelialen Oberflächen des Darms, der Atemwege und des Urogenitaltrakts verteidigt, wo der Wirt über eine einzige Zellschicht mit der Außenwelt in Kontakt tritt. Diese Barrierebereiche beherbergen die größte Konzentration von Immunzellen im Körper und müssen ständig schädliche Pathogene von harmlosen Nahrungsantigenen und der residenten Mikrobiota unterscheiden, wobei ein Gleichgewicht zwischen Schutz und Toleranz gewahrt werden muss.
Definition
Mukosale Immunität ist der Arm des Immunsystems, der an epithelialen Oberflächen, die von Schleimhäuten ausgekleidet sind, operiert und physikalische und chemische Barrieren, mukosa-assoziiertes lymphatisches Gewebe, sekretorische Antikörper und Regulationsmechanismen integriert, die die Homöostase mit kommensalen Mikroben aufrechterhalten, während sie gleichzeitig vor Pathogenen schützen.
Scope
Dieser Bereich führt den Leser in die gemeinsame Logik der Immunität an Barriereoberflächen ein: die epitheliale Barriere selbst, das organisierte und diffuse lymphatische Gewebe, das die Schleimhäute auskleidet, die dominierende Rolle des sekretorischen Immunglobulin A und den Dialog zwischen mukosalen Immunzellen und den mikrobiellen Gemeinschaften, mit denen sie koexistieren. Er rahmt die mukosale Immunologie als Referenzthema ein und verknüpft sie mit ihren Bestandteilen, anstatt als klinische Leitlinie zu dienen.
Sub-topics
Core questions
- Wie schützt das Immunsystem Barriereoberflächen, ohne destruktiv auf Nahrung und kommensale Mikroben zu reagieren?
- Welche Merkmale sind über Darm-, Atemwegs- und andere mukosale Bereiche hinweg gemeinsam, und was ist regional spezialisiert?
- Wie wird sekretorisches IgA erzeugt und in mukosale Sekrete abgegeben?
- Wie formen die Mikrobiota die mukosale Immunität und werden von ihr geformt?
Key concepts
- Epitheliale Barriere
- Mukosa-assoziiertes lymphatisches Gewebe (MALT)
- Darm-assoziiertes lymphatisches Gewebe (GALT)
- Sekretorisches IgA
- Orale und mukosale Toleranz
- Kommensale Mikrobiota und Homöostase
- Gemeinsames mukosales Immunsystem
- Regionale Spezialisierung
Mechanisms
Barriereoberflächen kombinieren eine physikalische Epithelschicht, die durch Tight Junctions abgedichtet und von Schleim und antimikrobiellen Peptiden bedeckt ist, mit einem darunterliegenden Immunbereich. Antigene werden über das Epithel, einschließlich spezialisierter M-Zellen, die über organisierten lymphatischen Follikeln liegen, abgetastet und im mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebe präsentiert, wodurch B-Zellen zum IgA-Klassenwechsel angeregt werden. Dimeres IgA wird durch den polymeren Immunglobulinrezeptor über das Epithel transportiert und als sekretorisches IgA freigesetzt, das Pathogene neutralisiert und die Mikrobiota formt, ohne Entzündungen hervorzurufen. Regulatorische T-Zellen und tolerogene dendritische Zellen erzwingen Toleranz gegenüber Nahrungsantigenen und Kommensalen, während das Immunsystem und residente Mikroben sich kontinuierlich gegenseitig ko-regulieren. Diese Themen wiederholen sich mit regionaler Spezialisierung in den intestinalen, respiratorischen und anderen mukosalen Kompartimenten.
Clinical relevance
Mukosale Oberflächen sind der Eintrittspunkt für die meisten Infektionen und der Ort häufiger immunvermittelter Erkrankungen wie entzündlicher Darmerkrankungen, Asthma und Nahrungsmittelallergien. Die Prinzipien in diesem Bereich untermauern daher einen Großteil des Verständnisses von Barriereerkrankungen und mukosalen Impfungen. Der Inhalt beschreibt Mechanismen und Konzepte zu Referenz- und Bildungszwecken und ist keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen.
History
Die mukosale Immunologie entwickelte sich zu einem eigenständigen Feld, als deutlich wurde, dass sich sekretorische Antikörper in externen Sekreten von denen im Serum unterschieden und dass das lymphatische Gewebe, das die Schleimhäute auskleidet, ein integriertes System bildete. Arbeiten zur Struktur und Nomenklatur des mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebes, zur regionalen Spezialisierung der intestinalen Immunität und zur Rolle der Mikrobiota prägten die Disziplin im späten 20. und frühen 21. Jahrhundert zunehmend.
Key figures
- Per Brandtzaeg
- Allan Mowat
- Akiko Iwasaki
- Yasmine Belkaid
Related topics
Seminal works
- mowat-2014
- brandtzaeg-2008
- belkaid-2014
Frequently asked questions
- Was unterscheidet die mukosale Immunität von der systemischen Immunität?
- Die mukosale Immunität wirkt an Barriereoberflächen, die mit Nahrungsantigenen und kommensalen Mikroben geteilt werden, daher ist sie auf Toleranz und nicht-entzündliche Abwehr ausgerichtet und stützt sich stark auf sekretorisches IgA anstelle der Serumantikörper, die systemische Reaktionen dominieren.
- Warum ist sekretorisches IgA so zentral für die mukosale Abwehr?
- Sekretorisches IgA ist die Antikörperklasse, die in mukosale Sekrete abgegeben wird; es kann Pathogene und Toxine binden und neutralisieren und dazu beitragen, die Mikrobiota an der epithelialen Oberfläche einzudämmen, ohne Entzündungen auszulösen.