background image

 

                                                                                                                                                                                                    

Microbiology 

 

Notes… 

Immunology Lecture.2 The Specific (Adaptive) Immune Response 

Non-specific (innate )immunity IS SOMETIMES NOT ENOUGH!!!  
Another  more  powerful  type  of immunity called  specific  (adaptive) immunity  is  required   
—That  ACQUIRED  ability  to  recognize  and  destroy  an  individual  pathogen  and  its 
products 

Types of immunity 

 

Origin and Development of B   

 -

  

and T – Lymphocytes 

•  Origin : Stem cells in the bone marrow 
•  Maturation : Bone marrow( B cell maturation) 

                         Thymus  

 ( T cell maturation)  

-

  From 1ry lymphoid organs distributed through 
 lymph and blood to  2ry lymphoid organs : 

                  

   

Lymph nodes 

                     Tonsils 
                     Spleen 
                     Mucosal tissues in lung and gut 
 
Overview of the specific (adaptive) immune response 
1. Cell Mediated Immunity ( T cell mediated immunty) 
Key players : T - lymphocytes.  Two types: 
                                                     Cytotoxic T cells (CTL) or  (CD8+) 
                                                     T helpers ( TH) cells (CD4+) 
 -  Cytotoxic T cells directly attack and destroy antigen-bearing cells especialy 
     virally infected cells and tumours 

Humoral  immunity 

 

Cellular  immunity 

 

1

  ry  
lymphoid
 organs
 

 

 

 

 

N

eed S

om

e H

el

p


background image

 

                                                                                                                                                                                                    

Microbiology 

 

Notes… 

-  Helper T cells act indirectly by secreting proteins called cytokines that 
    activate other cells such as macrophages to destroy the antigen-bearing cells 

CAN  you name another immunological cell type that also functions as CYTOTOXIC cells 
?????.What are the main differences between them?
 

CD 8

+

 cells 

Mechanism of cytotoxicity by CTL (CD8) 

+

 

•  T - lymphocytes CAN NOT recognize and respond to free antigens  

 

•  1st step :  virally  infected  or  tumour  transformed cells will  be engulfed by  the 

phagocytes  (macrophages)  at  the  site  of  infection  or  transformation 
(internalization) 

•  Next  ,  internalized  antigen  is  processed  inside  the  macrophages  where  the 

antigen  is  degraded  and  fragment  of  it  binds  to  MHC  class  I  molecule  

( Major 

Histocompatibility  Class I molecule) 

Major  Histocompatibility  complex  proteins  are  found  on  the  surface  of  cells::  T  cells 
cannot recognize foreign antigens unless they are associated with these MHC proteins 

 

 
 
 
 
 

ALL  MHC  proteins  are  imbedded  in  the  cytoplasmic  membrane  of  cells  and  project 
outward from the cell surface 

• 

THEN

 , the processed antigens bind to Class I  (Ag-MHC class I complex )  are 

transported to the cell surface 

-  The phagocytes ( macrophages) now move toward regional lymph nodes under the 
influence of certain chemical substances (chemotaxis) 

Class I MHC proteins are 

found on the surface of ALL  

nucleated cells 

 

Class II MHC proteins are only 

found on the surface of  

B lymphocytes, macrophages  

and other antigen presenting cells 

 


background image

 

                                                                                                                                                                                                    

Microbiology 

 

Notes… 

•  In  the regional lymph nodes the phagocytes  present  the  antigen in association with 

MHC class I molecule to lymphocytes. 

•  That is why phagocytes ( macrophages) are called antigen presenting cells  

( APC) 

•  CTL interact SPECIFICALLY with the antigen - MHC class I complex through TCR 

(T Cell Receptor). 

•  Each T cell  has thousands of copies of the SAME TCR on its surface 
•  The immune system can generate TCRs that will bind nearly every known peptide 

antigen 

The TCR can only recognize and bind a peptide antigen if the antigen is bound first to 
MHC proteins 

Structure of the T-cell receptor   (TCR). The V domains of the alpha chain and beta chain 
combine to form the peptide antigen-binding site.
 

 

Class I MHC proteins and cytotoxic T cells (Tc) 

The cell-cell interaction between the infected cell and the Tc cell is mediated by the MHC 
class I - antigen complex and TCR
.  
The Tc cell produces cytotoxic proteins 

perforins

—produce holes or pores in the target 

cell  and 

granzymes

 enter the virus infected cell causing apoptosis or programmed cell 

death. 
The  cytotoxic  proteins  only  affect  those  cells  to  which  the  Tc  cell  has  specifically 
interacted. 

 

The T cell receptor extends 

from the surface of a T cell 

 

Cytoplasmic membrane 
of
 a T cell 

 


background image

 

                                                                                                                                                                                                    

Microbiology 

 

Notes… 

Mechanism of  cytotoxicity by CTL (CD8+)- Continue 

•  The first contact of the CTL with the antigen is called primary immune response .

This  will  take  time  to  develop  

( usually  several  days)  and  associated  with 

development of memory cells. 

•  When the CTL come in contact with same antigen for second time , this is called 

secondary  immune response. Usually  faster  than 1ry immune response and  more 
stronger that leads to eradication of  pathogen before symptoms appear . 

CD 4 + cells 

 

Cellular immune response by TH cells( CD4+) 

Particularly useful in eradicating pathogenic bacteria especially intracellular bacteria 
Act indirectly by secreting chemical mediators called cytokines that activate  other cells 
such as macrophages to destroy the antigen-bearing cells
 
Activated macrophages can then kill intracellular pathogens  that would normally divide 
in a non-activated macrophages 
 

Mechanism of cellular immune response by TH cells( CD4+) 

•  1st  step  :  foreign  antigen  will  be  captured  and  engulfed  by  the  phagocytes 

(macrophages )and another cell type called dendritic cells at the site of infection 
(internalization) 

Dendritic Cells 

•  Named so because they resemble dendrites of neurons 

                

    

THEY ARE NOT NEURONS!!! 

 Their  main  function  is  to  capture  ,  concentrate  and  present  antigens  to  lymphocytes 
(APC) 

•  Origin : stem cells in bone marrow  

 


background image

 

                                                                                                                                                                                                    

Microbiology 

 

Notes… 

•  Several Type 

        Langerhans  

( LC )found in skin 

       Circulating DCs 
              Myeloid (MDC1 and MDC2) 
              Plasmacytoid 
       Interstitial DCs  
              Heart, lungs, liver, intestines 
      Interdigitating  DCs ,T-cell areas of lymph nodes and Thymic medulla 

 

•  Next  ,  internalized  antigen  is  processed  inside  the  macrophages  and  dendritic 

cells  where  the  antigen  is  degraded  and  fragment  of  it  binds  to  MHC  class  II 
molecule  

(Major Histocompatibility  Class II molecule(

 

Major  Histocompatibility  complex  proteins  are  found  on  the  surface  of  cells::  T  cells 
cannot recognize foreign antigens unless they are associated with these MHC proteins
 

 

 
 
 
 

 

ALL  MHC  proteins  are  imbedded  in  the  cytoplasmic  membrane  of  cells  and  project 
outward from the cell surface
 

•  THEN , the processed antigens bind to Class II (Ag-MHC class II complex )  are 

transported to the cell surface where they expressed.  

Class I MHC proteins are 

found on the surface of ALL  

nucleated cells 

 

Class I MHC proteins are 

found on the surface of ALL  

nucleated cells 

 


background image

 

                                                                                                                                                                                                    

Microbiology 

 

Notes… 

- The macrophages and dendritic cells now move toward regional lymph nodes under 
the influence of certain chemical substances (chemotaxis) 

•  In  the regional lymph nodes the phagocytes and dendritic cells  present  the  antigen 

in association with MHC class II molecule to CD4+lymphocytes. 

•  That is why macrophages and dendritic cells are called antigen presenting cells 

(APC) 

•  The  part of the CD4   +that comes in contact  with the antigen - MHC class II complex 

is called TCR( T Cell Receptor). 

•  Cell -

  cell interaction mediated by TCR (from CD4+ T lymphocytes) and antigen  - 

MHC class II complex (from macrophages or dendritic cells) will activate TH CD4 
  +to  produce  chemical  mediators  called    cytokines(  hormones  of  the  immune 
system  : 

                 Interferon - gamma (IFN -

  gamma( 

                Tumour necrosis factor - alpha (TNF-alpha) 
                Granulocyte monocyte- colony stimulating factor  

( GM-SF) 

•  These  cytokines  further  stimulate  macrophages  to  increase  phagocytic  activity 

and to in turn produce cytokines that promote inflammation 

Class II MHC proteins and helper T cells (TH) 

Specialized TH cell involved in the inflammatory response Cell-cell interaction mediated 
by the TCR and the class II MHC-antigen complex activatesThe TH  cell which produces 
cytokines
 

TNF-alpha (tumor necrosis factor) 
IFN-gamma (interferon) 
GM-CSF (granulocyte-monocyte colony stimulating factor)  

These cytokines further stimulate macrophages to increase phagocytic activity and to in 
turn produce cytokines
 that promote inflammation 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Yahia Ziead
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 75 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل