background image

Talaro−Talaro: Foundations 
in Microbiology, Fourth 

Edition

17. Disorders in Immunity

Text

© The McGraw−Hill 
Companies, 2002

502

CHAPTER 17  Disorders in Immunity

CYTOKINES, TARGET ORGANS,
AND ALLERGIC SYMPTOMS

Numerous  substances  involved  in  mediating  allergy  (and  inflam-
mation)  have  been  identified.  The  principal  chemical  mediators
produced by mast cells and basophils are histamine, serotonin, leu-
kotriene, platelet-activating factor, prostaglandins, and bradykinin
(figure 17.4). These chemicals, acting alone or in combination, ac-
count  for  the  tremendous  scope  of  allergic  symptoms.  For  some
theories  pertaining  to  this  function  of  the  allergic  response,  see
Medical Microfile 17.1. Targets of these mediators include the skin,
upper respiratory tract, gastrointestinal tract, and conjunctiva. The
general responses of these organs include rashes, itching, redness,
rhinitis, sneezing, diarrhea, and shedding of tears. Systemic targets

include  smooth  muscle,  mucous  glands,  and  nervous  tissue.  Be-
cause smooth muscle is responsible for regulating the size of blood
vessels  and  respiratory  passageways,  changes  in  its  activity  can
profoundly alter blood flow, blood pressure, and respiration. Pain,
anxiety, agitation, and lethargy are also attributable to the effects of
mediators on the nervous system.

Histamine*  is  the  most  profuse  and  fastest-acting  allergic

mediator. It is a potent stimulator of smooth muscle, glands, and
eosinophils. Histamine’s actions on smooth muscle vary with lo-
cation. It 

constricts the smooth muscle layers of the small bronchi

and  intestine,  thereby  causing  labored  breathing  and  increased

Allergen particles enter

Lymphatic vessel

             carries them to

Lymph node

B cell recognizes
allergen

Fc fragments

Mast cell in tissue

IgE binds to
mast cell surface

Granules
with
inflammatory
mediators

Time

Sensitization/IgE Production

Degranulation

st

im

ul

at

es

Mast cells

trigg

ers

Allergen particle is encountered again

End result: Symptoms in various organs

Red, itchy eyes

Hives

Runny
nose

Subsequent Exposure to Allergen

Systemic distribution of
mediators in bloodstream

proliferates
into

Plasma cells

Synthesize

IgE

B cell

(b)

(a)

FIGURE  17.3

A schematic view of cellular reactions during the type I allergic response.

(a) Sensitization (initial contact with sensitizing dose).

(b) Provocation (later contacts with provocative dose).

histamine

(his´-tah-meen) Gr. 

histio, tissue, and amine.


background image

Talaro−Talaro: Foundations 
in Microbiology, Fourth 

Edition

17. Disorders in Immunity

Text

© The McGraw−Hill 
Companies, 2002

Type I Allergic Reactions: Atopy and Anaphylaxis

503

intestinal motility. In contrast, histamine 

relaxes vascular smooth

muscle and dilates arterioles and venules. It is responsible for the
wheal*  and  flare reaction  in  the  skin  (see  figure  17.6a),  pruritis
(itching),  and  headache.  More  severe  reactions  (such  as  anaphy-
laxis) can be accompanied by edema and vascular dilation, which
lead  to  hypotension,  tachycardia,  circulatory  failure,  and,  fre-

quently, shock. Salivary, lacrimal, mucous, and gastric glands are
also histamine targets.

Although the role of 

serotonin* in human allergy is uncer-

tain, its effects appear to complement those of histamine. In exper-
imental  animals,  serotonin  increases  vascular  permeability,  capil-
lary dilation, smooth muscle contraction, intestinal peristalsis, and
respiratory rate, but it diminishes central nervous system activity.

Dilated blood vessel

Constricted
bronchiole

Smooth muscle

Leukotriene

Glands

Prostaglandin

Typical
response
in asthma

Nerve cell

Dilated
blood vessel

Constricted bronchioles

Headache

Wheal and flare
reaction, itching

Wheezing,
difficult breathing

Excessive mucus and
glandular secretions

Constriction
of bronchioles

Plugged
alveoli

D

e

g

ra

n

u

la

ti

o

n

Histamine

Serotonin

Bradykinin

FIGURE  17.4

The spectrum of reactions to inflammatory cytokines and the common symptoms they elicit in target tissues and organs.

Note the

extensive overlapping effects.

serotonin

(ser

 -oh-toh-nin) L. serum, whey, and tonin, tone.

wheal

(weel) A smooth, slightly elevated, temporary welt that is surrounded by a

flushed patch of skin (flare).


background image

Talaro−Talaro: Foundations 
in Microbiology, Fourth 

Edition

17. Disorders in Immunity

Text

© The McGraw−Hill 
Companies, 2002

504

CHAPTER 17  Disorders in Immunity

Before the specific types were identified, 

leukotriene* was

known  as  the  “slow-reacting  substance  of  anaphylaxis”  for  its
property  of  inducing  gradual  contraction  of  smooth  muscle. This
type of leukotriene is responsible for the prolonged bronchospasm,
vascular permeability, and mucous secretion of the asthmatic indi-
vidual.  Other  leukotrienes  stimulate  the  activities  of  polymor-
phonuclear leukocytes.

Platelet-activating  factor is  a  lipid  released  by  basophils,

neutrophils,  monocytes,  and  macrophages  that  causes  platelet
aggregation and lysis. The physiological response to stimulation by
this  factor  is  similar  to  that  of  histamine,  including  increased
vascular  permeability,  pulmonary  smooth  muscle  contraction,
pulmonary edema, hypotension, and a wheal and flare response in
the skin.

Prostaglandins*  are  a  group  of  powerful  inflammatory

agents.  Normally,  these  substances  regulate  smooth  muscle  con-
traction  (for  example,  they  stimulate  uterine  contractions  during
delivery).  In  allergic  reactions,  they  are  responsible  for  vasodila-
tion, increased vascular permeability, increased sensitivity to pain,
and bronchoconstriction. Certain anti-inflammatory drugs work by
preventing the actions of prostaglandins.

Bradykinin*  is  related  to  a  group  of  plasma  and  tissue

peptides  known  as  kinins  that  participate  in  blood  clotting  and
chemotaxis. In allergy, it causes prolonged smooth muscle contrac-
tion of the bronchioles, dilatation of peripheral arterioles, increased
capillary permeability, and increased mucous secretion.

SPECIFIC DISEASES ASSOCIATED WITH IgE-
AND MAST CELL
-MEDIATED ALLERGY

The  mechanisms  just  described  are  basic  to  hay  fever,  allergic
asthma, food allergy, drug allergy, eczema, and anaphylaxis. In this
section, we cover the main characteristics of these conditions, fol-
lowed by methods of detection and treatment.

Atopic Diseases

Hay fever is a generic term for allergic rhinitis,* a seasonal reac-
tion  to  inhaled  plant  pollen  or  molds,  or  a  chronic,  year-round
reaction to a wide spectrum of airborne allergens or inhalants (see
table  17.2).  The  targets  are  typically  respiratory  membranes,  and
the symptoms include nasal congestion; sneezing; coughing; pro-
fuse mucous secretion; itchy, red, and teary eyes; and mild bron-
choconstriction.

Asthma* is a respiratory disease characterized by episodes

of impaired breathing due to severe bronchoconstriction. The air-
ways  of  asthmatic  people  are  exquisitely  responsive  to  minute
amounts of inhalant allergens, food, or other stimuli, such as in-
fectious agents. The symptoms of asthma range from occasional,
annoying bouts of difficult breathing to fatal suffocation. Labored
breathing, shortness of breath, wheezing, cough, and ventilatory
rales* are present to one degree or another. The respiratory tract
of an asthmatic person is chronically inflamed and severely over-
reactive  to  allergy  chemicals,  especially  leukotrienes  and  sero-
tonin  from  pulmonary  mast  cells.  Other  pathologic  components
are thick mucous plugs in the air sacs and lung damage that can
result in long-term respiratory compromise. An imbalance in the
nervous  control of the  respiratory  smooth  muscles is  apparently
involved in asthma, and the episodes are influenced by the psy-
chological state of the person, which strongly supports a neuro-
logical connection.

The number of asthma sufferers in the United States is esti-

mated at 10 million, with nearly one-third of them children. For
reasons that are not completely understood, asthma is on the in-
crease, and deaths from it have doubled since 1982, even though
effective  agents  to  control  it  are  more  available  now  than  they
have ever been before. A recent study of inner-city children has
correlated high levels of asthma to contact with cockroach anti-
gens  in  their  living  quarters.  Nearly  40%  of  children  age  10  or
younger showed extreme sensitivity to the droppings and remains
of these insects.

MEDICAL  MICROFILE

17.1

Of What Value  Is  Allergy?

this  system  is  to  defend  against  helminth  worms  that  are  ubiquitous
human parasites. In chapter 14, we learned that inflammatory mediators
serve  valuable  functions,  such  as  increasing  blood  flow  and  vascular
permeability to summon essential immune components to an injured site.
They are also responsible for increased mucous secretion, gastric motil-
ity,  sneezing,  and  coughing,  which  help  expel  noxious  agents.  The
difference  is  that,  in  allergic  persons,  the  quantity  and  quality  of  these
reactions are excessive and uncontrolled.

Why would humans and other mammals evolve an allergic response that
is capable of doing so much harm and even causing death? It is unlikely
that  this  limb  of  immunity  exists  merely  to  make  people  miserable;  it
must have a role in protection and survival. What are the underlying bio-
logical functions of IgE, mast cells, and the array of potent cytokines?
Analysis has revealed that, although allergic persons have high levels of
IgE, trace quantities are present even in the sera of nonallergic individu-
als, just as mast cells and inflammatory chemicals are also part of normal
human physiology. It is generally believed that one important function of

leukotriene

(loo

 -koh-try-een) Gr. leukos, white blood cell, and triene, a chemical

suffix.

prostaglandin

(pross

 -tah-glan-din) From prostate gland. The substance was

originally isolated from semen.

bradykinin

(brad

 -ee-kye-nin) Gr. bradys, slow, and kinein, to move.

rhinitis

(rye-nye

-tis) Gr. rhis, nose, and itis, inflammation.

asthma

(az

-muh) The Greek word for gasping.

rales

(rails) Abnormal breathing sounds.


background image

Talaro−Talaro: Foundations 
in Microbiology, Fourth 

Edition

17. Disorders in Immunity

Text

© The McGraw−Hill 
Companies, 2002

Type I Allergic Reactions: Atopy and Anaphylaxis

505

Atopic dermatitis is an intensely itchy inflammatory condi-

tion  of  the  skin,  sometimes  also  called 

eczema.*  Sensitization

occurs  through  ingestion,  inhalation,  and,  occasionally,  skin  con-
tact  with  allergens.  It  usually  begins  in  infancy  with  reddened,
vesicular,  weeping,  encrusted  skin  lesions.  It  then  progresses  in
childhood and adulthood to a dry, scaly, thickened skin condition
(figure 17.5). Lesions can occur on the face, scalp, neck, and inner
surfaces  of  the  limbs  and  trunk.  The  itchy,  painful  lesions  cause
considerable discomfort, and they are often predisposed to second-
ary bacterial infections. An anonymous writer once aptly described
eczema as “the itch that rashes’’ or “one scratch is too many but one
thousand is not enough.’’

Food Allergy

The ordinary diet contains a vast variety of compounds that are po-
tentially allergenic. It is generally believed that food allergies are
due to a digestive product of the food or to an additive (preservative
or flavoring). Although the mode of entry is intestinal, food aller-
gies can also affect the skin and respiratory tract. Gastrointestinal
symptoms include vomiting, diarrhea, and abdominal pain. In se-
vere cases, nutrients are poorly absorbed, leading to growth retar-
dation and failure to thrive in young children. Other manifestations
of food allergies include eczema, hives, rhinitis, asthma, and occa-
sionally,  anaphylaxis.  Classic  food  hypersensitivity  involves  IgE
and degranulation of mast cells, but not all reactions involve this

FIGURE  17.5

Atopic  dermatitis, or  eczema.

Vesicular,  encrusted  lesions  are  typical

in  afflicted  infants. This  condition  is  prevalent  enough  to  account  for  1%
of  pediatric  care.

eczema

(eks

-uh-mah; also ek-zeem-uh) Gr. ekzeo, to boil over.

mechanism. The most common food allergens come from peanuts,
fish, cow’s milk, eggs, shellfish, and soybeans.

Drug Allergy

Modern chemotherapy has been responsible for many medical ad-
vances. Unfortunately, it has also been hampered by the fact that
drugs  are  foreign  compounds  capable  of  stimulating  allergic
reactions. In fact, allergy to drugs is one of the most common side
effects  of  treatment  (present  in  5–10%  of  hospitalized  patients).
Depending upon the allergen, route of entry, and individual sensi-
tivities, virtually any tissue of the body can be affected, and reac-
tions range from mild atopy to fatal anaphylaxis. Compounds im-
plicated  most  often  are  antibiotics  (penicillin  is  number  one  in
prevalence), synthetic antimicrobics (sulfa drugs), aspirin, opiates,
and anaesthetics. The actual allergen is not the intact drug itself but
a hapten given off when the liver processes the drug. Some forms
of penicillin sensitivity are due to the presence of small amounts of
the drug in meat, milk, and other foods and to exposure to 

Penicil-

lium mold in the environment.

ANAPHYLAXIS: AN OVERPOWERING 
SYSTEMIC REACTION

The  term 

anaphylaxis, or  anaphylactic  shock, was  first  used  to

denote  a  reaction  of  animals  injected  with  a  foreign  protein. Al-
though  the  animals  showed  no  response  during  the  first  contact,
upon reinoculation with the same protein at a later time, they ex-
hibited  acute  symptoms—itching,  sneezing,  difficult  breathing,
prostration,  and  convulsions—and  many  died  in  a  few  minutes.
Two clinical types of anaphylaxis are distinguished in humans. 

Cu-

taneous anaphylaxis is the wheal and flare inflammatory reaction to
the local injection of allergen. 

Systemic anaphylaxis, on the other

hand, is characterized by sudden respiratory and circulatory disrup-
tion that can be fatal in a few minutes. In humans, the allergen and
route of entry are variable, though bee stings and injections of an-
tibiotics or serum are implicated most often. Bee venom is a com-
plex  material  containing  several  allergens  and  enzymes  that  can
create a sensitivity that can last for decades after exposure.

The underlying physiological events in systemic anaphylaxis

parallel those of atopy, but the concentration of chemical mediators
and the strength of the response are greatly amplified. The immune
system of a sensitized person exposed to a provocative dose of al-
lergen responds with a sudden, massive release of chemicals into
the tissues and blood, which act rapidly on the target organs. Ana-
phylactic persons have been known to die in 15 minutes from com-
plete airway blockage.

DIAGNOSIS OF ALLERGY

Because allergy mimics infection and other conditions, it is impor-
tant to determine if a person is actually allergic. If possible or nec-
essary, it is also helpful to identify the specific allergen or allergens.
Allergy  diagnosis  involves  several  levels  of  tests,  including  non-
specific, specific, 

in vitro, and in vivo methods.

A new test that can distinguish whether a patient has experi-

enced an allergic attack measures elevated blood levels of tryptase,
an enzyme released by mast cells that increases during an allergic
response.  Several  types  of  specific 

in  vitro tests  can  determine


background image

Talaro−Talaro: Foundations 
in Microbiology, Fourth 

Edition

17. Disorders in Immunity

Text

© The McGraw−Hill 
Companies, 2002

506

CHAPTER 17  Disorders in Immunity

the  allergic  potential  of  a  patient’s  blood  sample.  The  leukocyte
histamine-release test measures the amount of histamine released
from  the  patient’s  basophils  when  exposed  to  a  specific  allergen.
Serological tests that use radioimmune assays (see chapter 16) to
reveal the quantity and quality of IgE are also clinically helpful.

Skin Testing

A useful 

in vivo method to detect precise atopic or anaphylactic

sensitivities is skin testing. With this technique, a patient’s skin is
injected, scratched, or pricked with a small amount of a pure al-

lergen extract. Hundreds of these allergen extracts contain com-
mon airborne allergens (plant and mold pollen) and more unusual
allergens  (mule  dander,  theater  dust,  bird  feathers).  Unfortu-
nately, skin tests for food allergies using food extracts are unreli-
able in most cases. In patients with numerous allergies, the aller-
gist maps the skin on the inner aspect of the forearms or back and
injects  the  allergens  intradermally  according  to  this  predeter-
mined  pattern  (figure  17.6

a).  Approximately  20  minutes  after

antigenic  challenge,  each  site  is  appraised  for  a  wheal  response
indicative  of  histamine  release.  The  diameter  of  the  wheal  is

(a)

Environmental Allergens

  1. Acacia gum
  2. Cat dander
  3. Chicken feathers
  4. Cotton lint
  5. Dog dander
  6. Duck feathers
  7. Glue, animal
  8. Horse dander
  9. Horse serum
10. House dust #1
11. Kapok
12. Mohair (goat)
13. Paper
14. Pyrethrum
15. Rug pad, ozite
16. Silk dust
17. Tobacco dust
18. Tragacanth gum
19. Upholstery dust
20. Wool

No.  1 Standard Series

1. Ant
2. Aphis
3. Bee
4. Housefly
5. House mite
6. Mosquito
7. Moth
8. Roach
9. Wasp

10. Yellow jacket

Airborne mold spores

11.

Alternaria

12.

Aspergillus

13.

Cladosporium

14.

Hormodendrum

15.

Penicillium

16.

Phoma

17.

Rhizopus

18. .........................

No. 2  Airborne Particles 

+++
+++
++++
++++
++
+
+
++

+++
+
+
+
++++
+++
+
+
+
+++++
+++

ID 8/85

+++
+++++
++++
++++

+++
++++
+++
++

0

ID 8/85

++
+++
++
+++
0
+
+++

0
+

++

+++

++++

- not done
- no reaction
- slight reaction

- mild reaction
- moderate reaction
- severe reaction

FIGURE  17.6

A  method  for  conducting  an  allergy  skin  test.

The  forearm  (or  back)  is  mapped  and  then  injected  with  a  selection  of  allergen  extracts. 

The  allergist  must  be  very  aware  of  potential  anaphylaxis  attacks  triggered  by  these  injections.  (a) Close-up  of  skin  wheals  showing  a  number  of
positive  reactions  (dark  lines  are  measurer’s  marks).  (b) An  actual  skin  test  record  for  some  common  environmental  allergens  with  a  legend  for
assessing  them.

(b)


background image

Talaro−Talaro: Foundations 
in Microbiology, Fourth 

Edition

17. Disorders in Immunity

Text

© The McGraw−Hill 
Companies, 2002

Type I Allergic Reactions: Atopy and Anaphylaxis

507

measured and rated on a scale of 0 (no reaction) to 4

" (greater

than  15  mm).  Figure  17.6

shows  skin  test  results  for  a  person

with extreme inhalant allergies.

TREATMENT AND PREVENTION OF ALLERGY

In general, the methods of treating and preventing type I allergy in-
volve (1) avoiding the allergen, though this may be very difficult in
many instances; (2) taking drugs that block the action of lympho-
cytes, mast cells, or chemical mediators; and (3) undergoing desen-
sitization therapy.

It is not possible to completely prevent initial sensitization,

since there is no way to tell in advance if a person will develop an
allergy to a particular substance. The practice of delaying the intro-
duction of solid foods apparently has some merit in preventing food
allergies in children, though even breast milk can contain allergens
ingested by the mother. Although rigorous cleaning and air condi-
tioning can reduce contact with airborne allergens, it is not feasible
to isolate a person from all allergens, which is the reason drugs are
so important in control.

Therapy to Counteract Allergies

The  aim  of  antiallergy  medication  is  to  block  the  progress  of  the
allergic response somewhere along the route between IgE produc-
tion  and  the  appearance  of  symptoms  (figure  17.7).  Oral  anti-
inflammatory  drugs  such  as  corticosteroids  inhibit  the  activity  of
lymphocytes and thereby reduce the production of IgE, but they also
have dangerous side effects and should not be taken for prolonged
periods.  Some  drugs  block  the  degranulation  of  mast  cells  and
reduce the levels of inflammatory cytokines. The most effective of
these  are  diethylcarbamazine  and  cromolyn. Asthma  and  rhinitis
sufferers  can  find  relief  with  a  new  drug  that  blocks  synthesis  of
leukotriene and a monoclonal antibody that inactivates IgE (Xolair).

Widely  used  medications  for  preventing  symptoms  of

atopic  allergy  are 

antihistamines, the  active  ingredients  in  most

over-the-counter  allergy-control  drugs.  Antihistamines  interfere
with histamine activity by binding to histamine receptors on tar-
get organs. Most of them have major side effects, however, such
as drowsiness. Newer antihistamines lack this side effect because
they do not cross the blood-brain barrier. Other drugs that relieve
inflammatory  symptoms  are  aspirin  and  acetaminophen,  which
reduce pain by interfering with prostaglandin, and theophylline, a
bronchodilator  that  reverses  spasms  in  the  respiratory  smooth
muscles. Persons who suffer from anaphylactic attacks are urged
to  carry  at  all  times  injectable  epinephrine  (adrenaline)  and  an
identification  tag  indicating  their  sensitivity. An  aerosol  inhaler
containing epinephrine can also provide rapid relief. Epinephrine
reverses constriction of the airways and slows the release of aller-
gic mediators.

Approximately  70%  of  allergic  patients  benefit  from  con-

trolled injections of specific allergens as determined by skin tests.
This technique, called 

desensitization or hyposensitization, is a

therapeutic  way  to  prevent  reactions  between  allergen,  IgE,  and
mast cells. The allergen preparations contain pure, preserved sus-
pensions of plant antigens, venoms, dust mites, dander, and molds
(but so far, hyposensitization for foods has not proved very effec-
tive). The immunologic basis of this treatment is open to differ-
ences  in  interpretation.  One  theory  suggests  that  injected  aller-
gens  stimulate  the  formation  of  high  levels  of  allergen-specific
IgG  (figure  17.8).  It  has  been  proposed  that  these  IgG 

blocking

antibodies remove allergen from the system before it can bind to
IgE, thus preventing the degranulation of mast cells. It is also pos-
sible that allergen delivered in this fashion combines with the IgE
itself and prevents it from reacting with the mast cells. Some ex-
perts suggest that the therapy induces specific clones of suppres-
sor T cells to block the production of IgE by B cells.

Avoidance
of allergen

Corticosteroids
keep the plasma cell
from synthesizing IgE
and inhibit T cells.

Allergen

Cromolyn acts
on the surface
of mast cell;
no degranulation

IgE

Antihistamines, aspirin,
epinephrine, theophylline
counteract the effects
of cytokines on targets.

Monoclonal drugs
that inactivate IgE

FIGURE  17.7

Strategies  for  circumventing  allergic  attacks.


background image

Talaro−Talaro: Foundations 
in Microbiology, Fourth 

Edition

17. Disorders in Immunity

Text

© The McGraw−Hill 
Companies, 2002

508

CHAPTER 17  Disorders in Immunity

Type II Hypersensitivities: Reactions
That Lyse Foreign Cells

The diseases termed type II hypersensitivities are a complex group
of syndromes that involve complement-assisted destruction (lysis)
of cells by antibodies (IgG and IgM) directed against those cells’
surface antigens. This category includes transfusion reactions and
some  types  of  autoimmunities  (discussed  in  a  later  section).  The
cells  targeted  for  destruction  are  often  red  blood  cells,  but  other
cells can be involved.

HUMAN BLOOD TYPES

Chapters 14 and 15 described the functions of unique surface re-
ceptors or markers on cell membranes. Ordinarily, these receptors
play essential roles in transport, recognition, and development, but
they become medically important when the tissues of one person
are placed into the body of another person. Blood transfusions and
organ donations introduce alloantigens (molecules that differ in the

same  species)  on  donor  cells  that  are  recognized  by  the  lympho-
cytes of the recipient. These reactions are not really immune dys-
functions as allergy and autoimmunity are. The immune system is
in  fact  working  normally,  but  it  is  not  equipped  to  distinguish
between the desirable foreign cells of a transplanted tissue and the
undesirable ones of a microbe.

THE BASIS OF HUMAN ABO 
ANTIGENS AND BLOOD TYPES

The existence of human blood types was first demonstrated by an
Austrian pathologist, Karl Landsteiner, in 1904. While studying in-
compatibilities in blood transfusions, he found that the serum of one
person could clump the red blood cells of another. Landsteiner iden-
tified four distinct types, subsequently called the ABO blood groups.

Like the MHC antigens on white blood cells, the ABO anti-

gen markers on red blood cells are genetically determined and com-
posed of glycoproteins. These ABO antigens are inherited as two
(one from each parent) of three alternative 

alleles:* A, B, or O. A

and  B  alleles  are  dominant  over  O  and  codominant  with  one  an-
other. As table 17.3 indicates, this mode of inheritance gives rise to
four blood types (phenotypes), depending on the particular combi-
nation  of  genes.  Thus,  a  person  with  an 

AA or  AO genotype  has

type A blood;  genotype  BB  or  BO gives  type  B; genotype  AB

Type  I  hypersensitivity  reactions  result  from  excessive  IgE  production  in

response  to  an  exogenous  antigen.

The  two  kinds  of  type  I  hypersensitivities  are  atopy,  a  chronic,  local

allergy,  and  anaphylaxis,  a  systemic,  potentially  fatal  allergic  response.

The  predisposition  to  type  I  hypersensitivities  is  inherited,  but  age,

geographic  locale,  and  infection  also  influence  allergic  response.

Type  I  allergens  include  inhalants,  ingestants,  injectants,  and  contactants.

The  portals  of  entry  for  type  I  antigens  are  the  skin,  respiratory  tract,

gastrointestinal  tract,  and  genitourinary  tract.

Type  I  hypersensitivities  are  set  up  by  a  sensitizing  dose  of  allergen  and

expressed  when  a  second  provocative  dose  triggers  the  allergic
response. The  time  interval  between  the  two  can  be  many  years.

The  primary  participants  in  type  I  hypersensitivities  are  IgE,  basophils,

mast  cells,  and  agents  of  the  inflammatory  response.

Allergies  are  diagnosed  by  a  variety  of  in  vitro and  in  vivo tests  that

assay  specific  cells,  IgE,  and  local  reactions.

Allergies are treated by medications that interrupt the allergic response at

certain points. Allergic reactions can often be prevented by
desensitization therapy.

CHAPTER CHECKPOINTS

Allergen

IgG
"blocking
antibodies"

B Cell / Plasma Cell

Mast Cell

IgE

No IgE

FIGURE  17.8

The blocking antibody theory for allergic
desensitization.

An injection of allergen

causes IgG antibodies to be formed instead of
IgE; these blocking antibodies cross-link and
effectively remove the allergen before it can react
with the IgE in the mast cell.

TABLE 17.3

Characteristics of ABO Blood Groups

Phenotype A
or B* RBC

Prevalence in

Serum Content

Genotype

Antigen

Population**

of Antibodies

OO

Neither

Most common

Both anti-a 

and anti-b

AA, AO

A

Second most 

Anti-b

common

BB, BO

B

Third most

Anti-a

common

AB

AB

Least common

Neither

antibody

*Capital letters generally denote antigen; lowercase denotes antibody.
**True of most large populations of mixed racial and ethnic groups.

allele

(ah-leel

) Gr. allelon, of one another. An alternate form of a gene for a given trait.




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 100 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