Immunologie in der Labormedizin

1
Immunologiein der Labormedizin

• Konteptvorlesung 2
• Themenblock 8
• Beda M. Stadler

Diese Folien stehen auch als PPT Files zum
download bereit unter http//www.iib.unibe.ch/tea
ching/immed.htm
Einige der Folien werden als Illustration
verwendet und sind nicht Lernstoff. Sie sind so
wie hier entweder orange unterlegt oder umrandet
2
KV2 im Überblick
Lernziele Immunologie in der Labormedizin

• Was sind Immunassays?
• Was versteckt sich hinter den Abkürzungen?
• Assay Beispiele um immunologische Prinzipien zu
  vertiefen
• Aussagekraft von Labordaten
• Vertrauensgrenzen

3
Was ankreuzen?
4
KV3 im Überblick
Immunologie in der Labormedizin

• Präzipitationsteste
• Agglutinations Teste
• Antigen-Antikörper Teste
• Allgemein
• Allergie Diagnostik
• Flowzytometrie
• HLA Diagnostik
• Autoimmun Diagnostik
• Sensitivität und Spezifität von Labortesten

5
Immunodiffusion(Ouchterlony Gel)
6
Präzipitinkurve
Anti-B

Anti-C
Anti-A
Antigen
Antikörper
Immunkomplex
Äquivalenz
Prozone
Postzone
Immunkomplex
Antigen
7
Radiale Immunodiffusion
8
Serum Elektrophorese
-
gamma
beta
Globuline
alpha2
alpha1
Albumin

Paraproteinämie-Patient
9
Immun-Elektrophorese
Normales Serum
IgA
Albumin
Transferrin
IgG
IgM

-
Antikörper gegen Serumproteine
Patienetenserum mit IgA Mangel
Beispiel
10
Direkter Coombs Test
11
Der indirekte Coombs Test
Step 1
Y

?
Y
Y
Y
Y
Erythrozyten
Patienten Serum
Step 2
Y
Y
Y
Y
Y
Y

?
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Coombs Reagens (Antiglobulin)
z.B. anti-RhD Antikörper
12
Passive Hämagglutination(Beispiel Anti-Syphilis
Antikörper)
13
Latex Agglutination
14
Blutgruppenbestimmung Geltechnik
monoklonaler Antikörper gegen Blutgruppen A
Antigen in der oberen Gelmatrix
Resultat Blutgruppe A RhD neg
15
z.B. Schwangerschaftstest
rapid determination of human chorionic
gonadotropin (hCG) in urine specimens Primary
antibodies (anti-hCG labelled or on solid
phase) Secondary antibodies (anti-Ig on solid
phase)
16
Allergieserologie welcher Test?
17
(No Transcript)
18
Immun Assay RIA ELISA

• Enzyme
• Linked
• Immuno
• Sorbent
• Assay

• Radio
• Immuno
• Assay

Isotop Enzyme
markierter Antikörper
Messung der Radioaktivität oder Enzymaktivität
19
ELISA
Markierter Antikörper
Substrat
Enzym
Anti-A
Produkt
A
20
Sandwich ELISA
Anti-Antikörper
Substrat
Enzym
Produkt
Anti-A
A
21
Standardisierung
22
Beispiel Flowzytometrie
 
Analyse
Messprinzip
Masseinheit
Referenzbereich
HLA-B27
Zytofluorometrie
qualitativ
positiv/negativ
Lymphozyten
Zytofluorometrie
Zellen/?l
1200-2800
CD3 absolut
Zytofluorometrie Berechnung
Zellen/?l der Lymphozyten
690-2540 55-84
CD4 absolut
Zytofluorometrie Berechnung
Zellen/?l der Lymphozyten
410-1590 31-60
CD8 absolut
Zytofluorometrie Berechnung
Zellen/?l der Lymphozyten
190-1140 13-41
NK-Zellen
Zytofluorometrie Berechnung
Zellen/?l der Lymphozyten
90-590 5-27
B-Zellen
Zytofluorometrie Berechnung
Zellen/?l der Lymphozyten
90-660 6-25
23
FACS
sample
Fluorescence Activated Cell Sorter
nozzle
red fluorescence
sheet flow
prism
green fluorescence
laser
right angle scatter
forward scatter
sorted cells
24
Zellpopulationen

• Linkalle CD Marker

?
25
CD-Antikörper
CD Antigen Funktion Vorkommen
CD 2 Rezeptor für CD 58 (LFA-3), alternativer Aktivierungsweg von T-Lymphozyten unreife und reife T-lymphozyten
CD 3 T-Zell-Rezeptor-assoziierte polypeptidketten, Signaltransduktion reife T-Lymphozyten
CD 4 assoziative Erkennungsstruktur (Bindung an MHC-Klasse II Moleküle), HIV-Rezeptor T-Helferzellen, Monozyten, Makrophagen
CD 8 Bindung an MHC-Klasse I Moleküle zytotoxische T-Lymphozyten
CD 14 Rezeptor für bakterielles Endotoxin (LPSLipopolysacharid) Monozyten, Makrophagen
CD 16 Fc-gamma Rezeptor III NK-Zellen, Monozyten-Subpopulationen, Makrophagen
CD 23 niedrig affiner (bindender) Rezeptor für IgE B-Lymphos, follikuläre dendritische Zellen (FDC)
CD 25 Interleukin-2-Rezeptor aktivierte T-Lymphozyten
IgM Antigenrezeptor unreife reife B-Lymphos
IgD Antigenrezeptor reife B-Lymphos
HLA-DR MHC-Klasse II Moleküle, Bindung von Antigenpeptiden AG-präsentierende Zellen (dendritische Zellen, Monozyten, B-Zellen), aktivierte T-Lymphos
26
Eine Immunantwort verfolgen
27
CD-Marker bei der Diagnose von lymphohämopoietisch
en Erkrankungen
  Stammzelle Stammzelle Prä-B. Prä-B. frühe B. frühe B. mittlere B. mittlere B. reife B. reife B. plasmozytoide B. plasmozytoide B. Plasmazelle Plasmazelle
                                            
  ALL ALL     PLL, Burkitt Lymphom PLL, Burkitt Lymphom CLL, foll. L. CLL, foll. L. Haarzell-L. Haarzell-L. Waldenström Waldenström Myelom Myelom
CD19                            
CD 20                            
CD 34                            
CD 52                            
CD138                            
28
Beispiel HLA Typisierung
29
HLA Typisierung einst...
30
Überlebensrate Nierentransplantate
Number of HLA mismatches
A B DQ DR 0 0
A B DQ DR 3 or 4 1 or 2
31
HLA-B27 Typisierung mittels FACS
32
HLA Typisierung serologisch
33
PCR
34
HLA Molekulare Diagnostik
35
Array Technologie
DNA Chips
36
Western Blot Prinzip
37
HIV Western Blot

1. Lane 1, HIV serum(positive control)
2. Lane 2, HIV- serum (negative control)
3. Lane A, Patient A
4. Lane B, Patient B
5. Lane C, Patient C

38
Beispiel Autoimmunserologie
39
Nephelometry
40
Immunfluoreszenz
Fluorochrom markierter AK
Y
Ag
Gewebe
41
Maus Lymphknoten gefärbt mit einem anti-T-Zell
Antikörper
42
In situ Hybridisierung
43
FISH
44
FISH Beispiel
Fluorescent in situ hybridisation of a small
intestinal biopsy in a case of Whipple's disease
(confocal laser scanning microscopy). Tropheryma
whipplei rRNA is blue, nuclei of human cells are
green and the intracellular cytoskeletal protein
vimentin is red. Magnification approximately 200
x.
45
Immunhistochemie
Human Papillomavirus DNA demonstrated by In Situ
Hybridisation (pink)in epithelial cells
identified by indirect immunofluorescence using
antibody against cytokeratin (green)
46
Sensitivität und Spezifität

• Sensitivität (epidemiologisch)
• Sensitivität (analytisch)
• niedriger Titer
• Serokonversion
• Verdünnung

47
oder...

• Sensitivität Wahrscheinlichkeit, dass Test bei
  kranken Personen positiv ausfällt
• Spezifität Wahrscheinlichkeit, dass Test bei
  gesunden Personen negativ ausfällt

48
Genauigkeit der Labordiagnostik
echt Positive

Sensitivität
X 100
echt Positive falsch Negative
echt Negative
Spezifität
X 100
echt Negative falsch Positive
49
Aussagekraft der Labordiagnostik
positiver prädiktiver Wert
echt Positive
X 100
echt Positive falsch Positive
negativer prädiktiver Wert
echt Negative
X 100
echt Negative falsch Negative
50
Prädiktive Werte
Annahme Test Sensitivität 100 / Spezifität
99.5

• Population 1, die Prävalenz der Infektion ist
  hoch
• Population 1000 Seren getestet
• 50 Seren von infizierten Individuen
• 950 Seren von nicht infizierten Individuen
• Test Results 50 positive
• 45 aus der infizierten Gruppe
• 5 falsch positive aus der nicht infizierten
  Gruppe
• Der positive prädiktive Wert ist
• PPV 45/ 455 90
• 9 von 10 positiven Resultaten sind von
  infizierten Individuen

51
Prädiktive Werte
Annahme Test Sensitivität 100 / Spezifität
99.5

• Population 2, die Prävalenz der Infektion ist
  tief
• Population 1000 Seren getestet
• 7 Seren von infizierten Individuen
• 993 Seren von nicht infizierten Individuen
• Test Results 7 positive
• 2 aus der infizierten Gruppe
• 5 falsch positive aus der nicht infizierten
  Gruppe
• Der positive prädiktive Wert ist
• PPV 2/ 25 28.6

52
KV2 im Rückblick
Immunologie in der Labormedizin

• Traditionelle Serologie
• Moderne immunologische Teste
• Molekularbiologische Methoden
• Outlook Point-of-care testing ?

Immunologie Wahlpraktikum 3. Studienjahr
2004 Ein Einblick in die Labormedizin http//www
.immunology.unibe.ch/teaching/Praktikum/praktikum.
htm