background image

Blood Physiology

Lecture 7 

Dr. Suroor


background image

Immunity


background image

Immunity

is body's ability to resist or eliminate 

potentially harmful foreign materials or abnormal 

cells like bacteria, virus, toxic substances.

Immunity is of two types:

I. Innate immunity. 

II. Acquired immunity.


background image

Consists of following activities: 

Defense against invading pathogens (viruses & bacteria) 

Removal of 'worn-out' cells (e.g., old RBCs) & tissue debris (e.g., 

from injury or disease) 

Identification & destruction of abnormal or mutant cells (primary 

defense against cancer) 

Rejection of 'foreign' cells (e.g., organ transplant) 

Inappropriate responses: 

Allergies - response to normally harmless substances 

Autoimmune diseases 

The immunity of 2  main types : Innate (natural)& Acquired 


background image

background image

Innate immunity is the inborn capacity of the body to resist 

pathogens.  if the organisms enter the body, innate immunity 

eliminates them before the development of any disease.

It is  called the natural or non-specific immunity, represents the 

first line of defense against any type of pathogens

Innate or natural immunity involving:

1. Phagocytosis of bacteria and other invaders by white blood cells 

and cells of the tissue macrophage system

2. Destruction of swallowed organisms by the acid secretions of the 

stomach and the digestive enzymes. 

3. Resistance of the skin to invasion by organisms. 

4. Presence in the blood of certain chemicals and cells that attach to 

foreign organisms or toxins and destroy them. 

Innate immunity 

relies on mechanisms already existing before microbe infects host 

is the first line of defense 

has no memory for subsequent exposure

relies on non specific mechanisms 


background image

The cells that mediate innate immunity include neutrophils, 

macrophages, and natural killer (NK) cells, large lymphocytes 

cytotoxic one . All these cells respond to lipid and carbohydrate 

sequences unique to bacterial cell walls and to other substances 

characteristic of tumor and transplant cells.


background image

ACQUIRED IMMUNITY OR SPECIFIC IMMUNITY

Acquired immunity is the resistance developed in the body 

against any specific foreign body like bacteria, viruses, toxins, 

vaccines or transplanted tissues ,  known as specific 

immunity. 

It is the most powerful immune mechanism that protects the 

body from the invading organisms or toxic substances. 

Lymphocytes 

are responsible for acquired immunity 

Two types of acquired immunity develop in the body: 

1. Cellular immunity

2. Humoral immunity

Adaptive immunity 

develops following entry of microbe into the host

comes into action after innate immunity fails to get rid of 

microbe

has memory to deal with subsequent exposure

happens through specific cells

T cells (cell mediated) 

B cells (antibody mediated


background image

Humoral immunity 

is mediated by circulating immunoglobulin 

antibodies in the γ-globulin fraction of the plasma proteins. Humoral

immunity is a major defense against bacterial infections. 

Immunoglobulins

are produced by B lymphocytes, and they activate the 

complement system and attack and neutralize antigens.

Cellular immunity 

is mediated by T lymphocytes. It is responsible for 

delayed allergic reactions and rejection of transplants of foreign tissue. 

Cytotoxic T cells attack and destroy cells that have the antigen which 

activated them. Cellular immunity constitutes a major defense against 

infections due to viruses, fungi, and a few bacteria such as the tubercle 

bacillus. It also helps defend against tumors. 


background image

Development of the Immune System 

During fetal development, lymphocyte precursors 

come from the bone marrow. Those that populate 

the 

thymus 

become transformed by the environment in 

this organ into the lymphocytes responsible for cellular 

immunity 

(T lymphocytes). 

humoral immunity 

(B lymphocytes 

the transformation 

to B lymphocytes occurs in 

bursal equivalents

, ie, the 

fetal liver and, after birth, the 

bone

marrow. After 

residence in the thymus or liver, many of the T and B 

lymphocytes migrate to the lymph nodes and bone 

marrow. Most of the processing occurs during fetal and 

neonatal life. However, there is also a slow, continuous 

production of new lymphocytes from stem cells in 

adults. 


background image

background image

B cells 

differentiate 

into plasma cells and memory B cells. 

Memory B cells “remember” specific antigens and can launch fast 

immune response if antigen is encountered again.

three major types 

of T cells

cytotoxic T cells, helper T cells, and 

memory T cells. 

There are two subtypes of 

helper T cells

T helper 1 (TH1) cells secrete IL-2 and γ-interferon and are concerned 

primarily with cellular immunity; 

T helper 2 (TH2) cells secrete IL-4 and IL-5 and interact primarily with 

B cells in relation to humoral immunity.

Cytotoxic T cells 

destroy transplanted and other foreign cells, with their 

development aided and directed by helper T cells.


background image

Markers on the surface of lymphocytes are assigned CD (clusters of 

differentiation) numbers on the basis of their reactions to a panel of 

monoclonal antibodies. Most 

cytotoxic T 

cells display the glycoprotein 

CD8, 

CD8+ T cells destroy infected cells containing microbes or 

microbial proteins and 

helper T 

cells display the glycoprotein 

CD4. 

CD4+ T cells activate phagocytes to kill microbes

These proteins are closely associated with the T cell receptors and may 

function as coreceptors.

Natural killer cells 

are also cytotoxic lymphocytes, though they are not 

T cells. limits the spread of tumors and microbial infections by inducing 

apoptosis in cells, limiting tissue damage


background image

Memory B Cells & T Cells 

After exposure to a given antigen, a small number of activated B 

and T cells persist as memory B and T cells. These cells are readily 

converted to effector cells by a later encounter with the same 

antigen. This ability to produce an accelerated response to a 

second exposure to an antigen is a key characteristic of acquired 

immunity. The ability persists for long periods of time, and in 

some instances (eg, immunity to measles) it can be lifelong. 

It had been argued that the long life of memory cells involves 

their repeated exposure to small amounts of antigen. 


background image

Role of the T Cells in Activation of the B 

Lymphocytes. 

Most antigens activate both T lymphocytes and B 

lymphocytes at the 

same time 

, some of the 

T-cells that 

are formed, called T-helper cells, secrete specific 

substances (collectively called lymphokines) that activate 

the specific 

B lymphocytes

. Indeed, without the aid of 

these T-helper cells, the quantity of antibodies formed by 

the B lymphocytes is usually slight.


background image

Formation of Antibodies by Plasma Cells

.

Before exposure to a specific antigen, the clones of B 

lymphocytes remain dormant in the lymphoid tissue. Upon entry 

of a foreign antigen, macrophages in lymphoid tissue phagocytize 

the antigen and then present it to adjacent  B lymphocytes.

the antigen is presented to T cells at the same time, and 

activated T-helper cells are formed. These helper cells also 

contribute to extreme activation of the B lymphocytes. The B 

lymphocytes specific for the antigen immediately enlarge and take 

on the appearance of lymphoblasts

The mature plasma cell then produces gamma globulin antibodies 

at an extremely rapid rate—about 2000 molecules per second for 

each plasma cell.  the antibodies are secreted into the lymph and 

carried to the circulating blood. This process continues for several 

days or weeks until finally exhaustion and death of the plasma 

cells occur.


background image

Antibodies 

are gamma globulins called immunoglobulins (Ig) that 

have molecular weights between 160,000 and 970,000 and 

constitute about 20 percent of all the plasma proteins. 

All the immunoglobulins are composed of combinations of

light and 

heavy polypeptide chains

. Most are a combination of two light and

two heavy chains, some of the immunoglobulins have combinations 

of as many as 10 heavy and 10 light chains, which give rise to high-

molecular-weight immunoglobulins.

in all immunoglobulins, each heavy chain is paralleled by a light 

chain at one of its ends, thus forming a heavy-light pair, and there 

are always at least 2 and as many as 10 such pairs in each 

immunoglobulin molecule.

Ig as designated end of each light and heavy chain, called the 

variable portion; the remainder of each chain is called the constant 

portion. T

he variable portion 

is different for each specific antibody, 

and it is this portion that attaches specifically to a particular type of 

antigen. 

The constant portion 

of the antibody determines other 

properties of the antibody. A combination of noncovalent and 

covalent bonds (disulfide) holds the light and heavy chains together. 


background image

Belong to the gamma-globulin 

fraction of serum proteins

Y-shaped or T-shaped polypeptides 

2 identical heavy chains

2 identical light chains

All immunoglobulins are not 

antibodies

Five kinds of antibodies

IgG, IgM, IgA, IgD, IgE


background image

these classes of antibodies are of particular importance: 

IgG, 

which is a bivalent antibody and constitutes about 75 percent 

of the antibodies of the normal person, and IgE, which constitutes 

only a small percentage of the antibodies but is especially involved 

in allergy. The IgM class is  a large share of the antibodies formed 

during the primary response are of this type. These antibodies 

have 10 binding sites that make them exceedingly effective in 

protecting the body against invaders, even though there are not 

many IgM antibodies


background image

Mechanisms of Action of Antibodies 

Antibodies act mainly in two ways to protect the body against 

invading agents: (1) by direct attack on the invader and (2) by 

activation of the “complement system” that then has multiple 

means of its own for destroying the invader.

Because of the bivalent nature of the antibodies and the 

multiple antigen sites on most invading agents, the antibodies 

can inactivate the invading agent in one of several ways, as 

follows: 

1. Agglutination, in which multiple large particles with antigens 

on their surfaces, such as bacteria or red cells, are bound 

together into a clump

2. . Precipitation, in which the molecular complex of soluble 

antigen (such as tetanus toxin) and antibody becomes so 

large that it is rendered insoluble and precipitates 

3. . Neutralization, in which the antibodies cover the toxic sites 

of the antigenic agent

4. Lysis, in which some potent antibodies are occasionally 

capable of directly attacking membranes  of cellular agents and 

thereby cause rupture of  the agent 

.


background image

background image

background image

background image

background image

background image

background image

background image

background image

background image

background image

background image

Hypersensitivity     ‘ACID’


background image



رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام عضوان و 104 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