Kursus i hæmatologi og immunologi

Transkript

1 1 Pensum Forår 2016 ( ) Kursus i hæmatologi og immunologi Koordinator: Ralf Agger Omfang: 8 ECTS (inkl. 2 ECTS øvelser) Formål: At give den studerende et dybdegående indblik i de hæmatologiske og immunologiske systemer. Eksamen: To timers skriftlig eksamen med ekstern censur. 7-trinsskala Pensum m. læringsmål for forelæsninger, studiesals- og laboratorieøvelser og cases samt anbefalet læsning før forelæsninger: Case-arbejde, uge 1 Virtuelle patienter: Enid Nesbitt, Maria Spiridou Niall Cohen F1. Blodet og de røde blodlegemer (Ralf Agger) Gør rede for blodets overordnede funktioner Gør rede for blodplasmas produktion, hovedkomponenter og deres funktioner. Skitsér de forskellige blodcellers udvikling, hvor den foregår, og hvordan den kontrolleres. Gør rede for erythrocyttens karakteristika, funktion og livscyklus Angiv den omtrentlige intravaskulære levetid for røde blodlegemer og blodplader. Gør overordnet rede for hæmoglobins opbygning og funktion Opsummér de normale kontrolprocesser, som regulerer produktionen af røde blodlegemer. Læs generelt om blodplasma, blodets overordnede funktioner, erythrocytter, blodplader og hæmoglobin i jeres biokemi-, fysiologi- og histologibog. F2. Anæmi 1 (Ralf Agger) Forklar ordet anæmi, og beskriv de mekanismer, der ligger bag ved udviklingen af anæmi. Opsummér hvorledes patienter med anæmi præsenterer sig klinisk. Forklar, hvorledes anæmier kan klassificeres på basis af erythrocytternes størrelse, og nævn de almindelige årsager til mikrocytær, normocytær og makrocytær anæmi. Opsummér rollerne for jern, B12-vitamin og folsyre i hæmopoiesen, og gør for hvert enkelt af disse stoffer rede for, i hvilke fødevarer de findes, hvorledes optagelsen i kroppen foregår, og hvad hovedårsagerne er til, at mangel på disse stoffer kan opstå ABC of Clinical Haematology 3rd ed. Chapter 1: Drew Provan: Iron Deficiency Anaemia ABC of Clinical Haematology 3rd ed. Chapter 2: Victor Hoffbrand, Drew Provan: Macrocytic Anaemias (ABC of Clinical Haematology 3rd ed. kan læses og downloades gratis kapitelvis via AUB) I kan også læse om anæmi i flere af jeres lærebøger, bl.a. fysiologibogen. Der findes også masser af lødig info på nettet, eksempelvis

2 2 F3. Anæmi 2, hæmoglobulinopatier (Ralf Agger) Forklar kort årsagerne til talassæmi og seglcelleanæmi Skitsér disse sygdommes globale udbredelse Beskriv de genetiske forhold ved talassæmi og seglcelleanæmi Opsummér de sociale, personlige og familiære konsekvenser af disse sygdomme Gør rede for sammenhængen mellem etnicitet og talassæmi og seglcelleanæmi ABC of Clinical Haematology 3rd ed. Chapter 3: David J Weatherall: The Hereditary Anaemias I kan også læse om hæmoglobulinopatierne (talassæmi og seglecelleanæmi) i flere af jeres lærebøger bl.a. genetikbogen. Se også på nettet: og F4 Koagulationssystemet (Trine Fink) Beskriv de normale hæmostatiske mekanismer og hvorledes de testes med laboratorieundersøgelser. Giv eksempler på erhvervede og medfødte (genetiske) sygdomme i koagulationssystemet og nævn de kliniske træk, som adskiller blødning på grund af trombocytopeni fra blødning på grund af sygdomme i koagulationssystemet. Forklar virkemåden for de følgende antikoagulanser: Aspirin, heparin, warfarin and thrombin inhibitorer. Baynes: Hemostasis and thrombosis eller Marks : kap 45 eller Borup: Hæmostase, kap. 46 Guyton: Hemostasis and blood coagulation eller Sand: Blodet Basal og klinisk farmakologi: Antitrombotisk behandling Caselæringsmål vedr. erytrocytter, anæmier og koagulationssystemet Med til pensum hører følgende læringsmål vedrørende cases om erythrocytter, anæmier og koagulation. Læringsmål, der dækker disse emner, skulle være opnået i casebehandlingen: Summarise the life cycle of blood cells, including the roles of the bone marrow, spleen and reticuloendothelial system Summarise the physiology of iron metabolism and transport Describe the macroscopic anatomy of the spleen (systematic description of the organ, its location and relationships) Recognise the terms commonly used in describing abnormalities in blood counts and films and explain what they mean Outline the normal control of bone marrow function, and the consequence of failure Describe the physiology of B12 and folate absorption and metabolism in the formation of the blood and how this may be disturbed Outline the pharmacology of B12 and folate supplementation Outline the structure of haemoglobin including the various isoforms, and the dependence of haemoglobin synthesis on a source of iron Outline the common genetic anaemias (thalassemia, sickle cell) Discuss what is meant by risk, and compare relative and absolute measures of risk Outline the pharmacology of iron supplementation Summarise the likely causes and consequences of microcytic anaemia

3 3 List the data routinely provided on a full blood count, explaining abbreviations commonly used and the units of measurement. Explain the significance of the reference ranges normally quoted, and indicate which values differ between males and females, or with age. Assess whether a blood test is normal or abnormal. Describe the normal physiology of blood clotting Describe routine tests of the clotting mechanism Describe the main pharmacological approaches to anticoagulant therapy F5. Immunsystemets erkendelse af verden (Ralf Agger) Gør rede for hvad der forstås ved medfødt og erhvervet (adaptivt) immunforsvar Gør kort rede for hvorledes det innate immunsystem genkender verden. Oprids kort funktionen af Toll-lignende receptorer Forklar hvad en epitop er og gør rede for forskellen mellem B- og T-celle epitoper Kapitel 1 Immunitet og Kapitel 2 Immunsystemets genkendelse af omverdenen. F6. Innat immunitet: de humorale komponenter (Ralf Agger) Definér komplementsystemet, opsummér dets vigtigste funktioner. Skitsér den overordnede opbygning (struktur) af komplekserne C1q/C1r/C1s, MBL/MASP1/MASP2 og MAC. Tegn et simpelt diagram over komplementsystemets aktiveringsveje. Kapitel 3 Innat immunitet: de humorale komponenter. Case-arbejde, uge 2 Virtuelle patienter: Margaret Little George Marshall Horace Stafford F7. Innat immunitet: de cellulære komponenter (Ralf Agger) Oprids fænotype og funktion for de forskellige celletyper involveret i medfødt immunitet. Gør rede for de grundlæggende processer i fagocytose. Oprids de intracellulære processer, der følger efter fagocytose af en bakterie, og de efterfølgende mulige resultater. Gør rede for, hvorledes NK-celler dræber eksempelvis virus-inficerede celler Kapitel 4 Innat immunitet: de cellulære komponenter. F8. Inflammation (Ralf Agger) Oprids kortfattet den serie af begivenheder, som er involveret i et inflammatorisk repons.

4 4 Kapitel 5 Inflammation. Studiesalsøvelser. Modul (Ralf Agger) Efter denne workshop skulle du kunne: Opsummere de vigtigste karakteristika ved innat og adaptiv immunitet Kigge nærmere på, hvorledes det innate immunsystems celler genkender invaderende mikroorganismer Rekapitulere, hvorledes komplementsystemet kan igangsættes af en mikroorganisme, - i fravær af antistoffer, og når antistoffer er til stede Opsummere hvorledes fagocytter finder, optager og nedbryder mikroorganismer F9. Adaptiv immunitet struktur og genetik af immunsystemets specifikke genkendelsesmolekyler (Ralf Agger) Beskriv, ved hjælp af et simpelt diagram, et IgG-molekyle, og identificér de antigen-bindende områder, samt Fab- og Fc-delene af molekylet. Beskriv, ved hjælp af et simpelt diagram, B-cellereceptoren (BCR) Gør rede for den genetiske baggrund for den store diversitet af antigen-specificiteter, der findes blandt BCR og antistoffer hos et individ. Nævn de vigtigste immunglobulin-klasser hos mennesket. Beskriv deres funktioner og relatér funktionen til de enkelte immunglobulinklassers struktur. Beskriv, ved hjælp af et simpelt diagram, T-cellereceptoren (TCR) og identificer de dele, som binder til antigent peptid og MHC molekyle. Gør rede for den genetiske baggrund for den store diversitet af TCR-specificiteter, der findes hos et individ. Beskriv kort strukturen af major histocompatibility complex (MHC) klasse I and klasse II molekyler og opsummér hvilke celler, der udtrykker dem. Kapitel 6 Adaptiv immunitet struktur og genetik af immunsystemets specifikke genkendelsesmolekyler F10. Det adaptive immunsystem aktivering af T-lymfocytter (Ralf Agger) Skitsér de forskellige subpopulationer af T-celler med hensyn til fænotype og funktion. Giv eksempler på antigenpræsenterende celler og angiv, hvor de findes. Gør rede for aktiveringen af Th og Tc, herunder de vigtigste molekylære interaktioner. Skitsér funktionen for subpopulationerne Th1, Th2, Th17 og Treg. Gør rede for hvorledes Tc dræber eksempelvis virus-inficerede celler Forklar kort, hvad der forstås ved begrebet memory-celler Kapitel 7 Det adaptive immunsystem aktivering af T-lymfocytter. NB: Faktaboks 7.1 kan evt. overspringes (er ikke pensum). F11. Det adaptive immunsystem aktivering af B-lymfocytter (Ralf Agger) Beskriv B-cellernes aktivering ved T-celle-afhængige antigener herunder de vigtigste molekylære interaktioner. Forklar kort, hvorledes T-celle-uafhængige antigener kan aktivere B-celler.

5 5 Gør kort rede for B-cellernes differentiering til plasmaceller, og for hvorledes T-celler kan influere på denne proces. Opsummér ændringerne i antistofsvaret fra et primært til et sekundært svar, og skitsér den cellulære og genetiske baggrund for disse ændringer. Kapitel 8 Det adaptive immunsystem aktivering af B-lymfocytter. (NB: Faktaboks 8.1 kan evt. overspringes (er ikke pensum)). F12. Immunsystemets væv, organer og kommunikation (Ralf Agger) Nævn de primære og de sekundære lymfoide organer, og gør rede for de grundlæggende forskelle imellem dem. Tegn et simpelt diagram, som viser strukturen af en lymfeknude med angivelse af placeringen af B- og T-celleområder. Forklar lymfocytternes migration fra blodet ind i lymfeknuden og tilbage til blodet igen. Forklar hvad der sker, hvis henholdsvis en T-celle og en B-celle møder sit antigen og aktiveres i lymfeknuden. Forklar, hvor i kroppen fagocyterende og antigenpræsenterende celler i særlig grad befinder sig. Skitsér hvorledes lymfesystemet er organiseret i kroppen og gøre rede for lymfocytternes cirkulation Beskriv cytokiners generelle egenskaber. Nævn et proinflammatorisk og et antiinflammatorisk cytokin Kapitel 9 Immunsystemets væv leukocytternes trafik og kommunikation. F13. Slimhindeimmunitet, fostre og nyfødte immunitet og immunresponset ved infektion (Ralf Agger) Beskriv kort, hvorledes slimhinderne forsvares mod infektioner Gør kort rede for nyfødtes immunbeskyttelse Beskriv, hvorledes det medfødte og det erhvervede immunforsvar samarbejder i bekæmpelsen af o 1) bakterielle infektioner o 2) virale infektioner o 3) parasitære infektioner Gør overordnet rede for hygiejnehypotesen Kapitel 10 Slimhindeimmunitet og immunitet hos fostre og nyfødte. (NB: Der vil ikke blive stillet spørgsmål i de specifikke immunologiske forhold i tarmen (dvs fra og med Faktaboks 10.1 og afsnittet "Lymfocytmigration i tarmen" side 228 til og med "Tarmens specifikke immunsuppression" side 233) da dette behandles på 5. semester. Siderne kan dog med fordel gennemlæses). Kapitel 11 Immunitet ved infektion. F14. Hypersensibilitet (Ralf Agger) Gør rede for hvorledes type I allergier diagnosticeres. Gør rede for anafylaktisk chok og hvorledes det behandles. Gør rede for begrebet atopi, og nævn de atopiske sygdomme Nævn de fire typer af overfølsomhedsreaktioner. Beskriv, for hver type af overfølsomhedsreaktioner, de mekanismer, som forårsager vævsskaden, og giv et eksempel på et klinisk sygdomsbillede, som resulterer fra reaktionen.

6 6 Kapitel 13 Immunologiske overfølsomhedsreaktioner (hypersensibilitet). Case-arbejde, uge 3 Virtuelle patienter: Abena Naylor Enid Nesbitt Harry Flemming F15. Tolerans og autoimmunitet (Ralf Agger) Beskriv de mekanismer som medvirker til opretholdelse af tolerans Skitsér de genetiske og miljømæssige faktorer, der er involveret i udviklingen af autoimmunitet Giv eksempler på autoimmune sygdomme, som skyldes antistoffer, immunkomplekser og T-celler. Kapitel 14 Tolerans og autoimmunitet F16. Transfusion og transplantation (Ralf Agger) Forklar den molekylære og genetiske basis for AB0 og Rhesus antigenerne, og gør rede for deres betydning i forbindelse med blodtransfusion Gør rede for de processer, der leder til den hæmolytiske krise (type II reaktion) ved transplantion af AB0-uforligeligt blod. Beskriv de forholdsregler, som tages for at undgå transfusionsrelaterede komplikationer. Opsummér de grundlæggende årsager til akut og hyperakut transplantatafstødning. Forklar begreberne auto-, iso-, allo- og xenotransplantation Beskriv vævstypeantigenerne (HLA) hos mennesket, skitsér deres nedarvning og opsummér vævstypning Beskriv direkte og indirekte præsentation af histokompatibibilitetsantigener ved transplantationsreaktioner Skitser hvorledes afstødningsreaktioner kontrolleres hos den transplanterede patient. Diskutér de etiske dilemmaer associeret med transplantation. Evaluér udgifter og gevinster ved transplantation. Skitsér de nationale og internationale aspekter af transplantation og donation. (NB Kapitel 15 "Vaccination" springes over; emnet vaccination behandles på 5. semester). Kapitel 16 Transfusion Kapitel 17 Transplantation. Case-arbejde, uge 3 Virtuelle patienter: Abena Naylor Enid Nesbitt Harry Flemming F17. Immundefekter og immunterapi (Ralf Agger) Nævn en type primær immundefekt i det innate immunsystem.

7 7 Nævn en type primær immundefekt i det adaptive immunsystem. Nævn et eksempel på en sekundær immundefekt. Forklar kort, hvordan HIV infektion med tiden fremkalder en immundefekt og hvorledes denne udvikling afspejler sig i blodets indhold af T-lymfocytter. Giv eksempler på immunterapi med brug af polyklonale og monoklonale antistoffer. Hvad er effekten af indgift af monoklonale antistoffer mod TNF-α, og hvilke patienter kan have gavn denne behandling? Nævn et eksempel på et lægemiddel, som hæmmer T-cellers cytokinproduktion. Kapitel 12 Immundefekter. Kapitel 18 Immunterapi: Kun fra og med side 369 til og med afsnittet om TNF-α-hæmmere, side 380 samt det lille afsnit om Sirolimus på side 381.(NB Tabel 18.1 og 18.2 skal ikke kunnes i detaljer) Laboratoriekursus i Medicinsk Immunologi (Ralf Agger) Genkende de forskellige typer af blodceller, som de præsenterer sig i et May-Grünwald/Giemsa-farvet udstrygningspræparat. gøre rede for de grundlæggende principper i flowcytometri og kende de almindeligste præsentationsformer for flowcytometriske data, herunder histogram og dotplot Kunne gøre rede for den udførte øvelse om bestemmelse af T- og B-celler i blod vha flowcytometri Kunne gøre rede for den udførte øvelse om bestemmelse af fagocyterende celler i blodet vha flowcytometri Kort beskrive C-reaktivt protein, dets varierende produktion og diagnostiske betydning Studiesalsøvelser. Modul (Ralf Agger) Efter denne workshop skulle du kunne: Angive celletyperne i perifert blod, deres forholdsmæssige antal og skitsér deres funktioner. Nævne de vigtigste overflademolekyler, som karakteriserer B-, Th-, Tc- og NK-celler Demonstrere, ved hjælp af modeller eller plancher, lymfesystemets overordnede forløb. Forudsige lokaliseringen af de lymfeknuder, som sandsynligvis vil blive involveret ved en infektion af væv i et givet område af kroppen. Tegne en skitse af antigenpræsentationen med angivelse af de vigtigste molekylære interaktioner under 1) aktiveringen af en naiv CD4+ T-celle på en antigen-præsenterende dendritisk celle, og 2) en CD8+ cytotoksisk T-celles drab på en virusinficeret kropscelle. Opsummere aktiveringen af B-celler. Nævne immunglobulinklasserne hos mennesket og opsummere deres dannelse (klasseskift) og deres funktioner. Gøre rede for ELISA-metoden og giv eksempler på dens anvendelse* Gøre rede for SDS-PAGE og immunblotting* *vær opmærksom på, at man kan læse om disse metoder i lærebogen, kapitel 20 F18. Pharmacology of anti-inflammatories and immune suppression (Dejan Ristic - in English) Opsummér arakidonsyre-derivaternes rolle som mediatorer af inflammation og cyclooxygenaseenzymernes rolle i deres syntese. Nævn de tre vigtigste typer af virkning af "non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAID'er)" og relatlatér disse til deres funktion som inhibitorer af cyclo-oxygenase-enzymerne.

8 8 Gør rede for de mest almindelige bivirkninger af NSAID'er. Skitser, hvorledes anti-histaminer udøver deres virkning. Gør rede for de anti-inflammatoriske og immunsupressive virkninger af glukokortikoider. Opsummér deres væsentligste bivirkninger og hvorledes disse kan minimeres. Giv eksempler på andre anti-inflammatoriske eller immunsupressive lægemidler (andre end NSAID'er, glukokortikoider og anti-histaminer) Basal and Klinisk Farmakologi, Kampmann: NSAIDs: chapt Glucocorticoids: chapt. 17, p.233; chapt. 26, p.362; chapt. 29, p ; chapt. 48, p.571; chapt. 61, p.695 eller Basic and Clinical Pharmacology, B.G. Katzung: NSAIDs: chapt. 18; chapt. 36, p ; chapt. 34, p ; Glucocorticoids: chapt. 39, p ; chapt. 56, p Caselæringsmål i immunologi Med til pensum hører følgende læringsmål vedrørende cases i immunologi. Læringsmål, der dækker disse emner, skulle være opnået i casebehandlingen: Discuss a doctor s duty of confidentiality to a patient, and the circumstances where it might be broken Discuss the nature of informed consent when considering making tests for devastating conditions, e.g. the importance of prior discussion with the patient and provision of access to counselling services Outline the drug types available for allergic and inflammatory reactions Summarise the approaches taken for a patient with an anaphylactic reaction Summarise the use of immunosuppressive drug therapy in transplant surgery Explain the use of passive immunisation as a therapy Describe the stimulation of B cells to divide and secrete antibody during the immune response to a foreign soluble antigen (e.g. tetanus toxoid) Distinguish the patterns of antibody production during primary and secondary immune responses Outline the nature of autoantibodies and the way they may cause disease Describe the typical reaction to a wasp sting (including cellular and tissue processes) and the consequences in an individual with an allergy to wasp venom Explain why individuals do not normally develop immune responses to self antigens. Describe the principles of an ELISA test, and how it is used in the contest of screening for antibodies against HIV Describe the principles of Western Blotting, and how it is used in the context of screening for antibodies against HIV Explain which factors determine whether an organ from a potential donor is suitable for a given recipient. Briefly describe the immune mechanisms of graft rejection and the factors involved in its development. Discuss the problems of transplantation in relation to supply of matched organs and other resources Describe the consequences for patient and carers of long term immunosuppressive therapy following transplant surgery Briefly revise the symptoms and signs of inflammation in the context of understanding the body s innate immune response Give examples of diseases resulting from autoimmunity, and explain the multisystem consequences Discuss the possible consequences to the patient s normal defences against infection of acquired immune deficiency (reduction in CD4 cells)

9 9