Http://uia.fnplzen.cz/.

Prezentace na téma: "Http://uia.fnplzen.cz/."— Transkript prezentace:

1

2 Literatura Hořejší V., Bartůňková J.: Základy imunologie. Praha, Triton, 4. vydání, 2009. Špičák V., Panzner P. a kol.: Alergologie. Praha, Galén, 2004. Krejsek J., Kopecký O.: Klinická imunologie. Hradec Králové, Nukleus HK, 2004. Liška, M.; Ochotná, J.; Panzner, P. Základy alergologie a klinické imunologie pro studenty lékařských fakult - II. část [elektronická skripta]. [cit ]. Po registraci a přihlášení je plný text dostupný z: Ochotná, J.; Liška, M.; Panzner, P. Základy alergologie a klinické imunologie pro studenty lékařských fakult - I.část [elektronická skripta]. [cit ]. Po registraci a přihlášení je plný text dostupný z:

3 Imunitní systém J. Ochotná

4 Hlavní funkce imunitního systému. obranyschopnost. autotolerance
Hlavní funkce imunitního systému obranyschopnost autotolerance imunitní dohled

5 Antigen (imunogen) = látka, kterou imunitní systém rozpoznává a reaguje na ni Proteiny nebo polysacharidy > 5 kDa (optimální velikost je cca 40 kDa) autoantigen exoantigen alergen

6 Hapten = malá molekula, která je schopna vyvolat specifickou imunitní odpověď pouze po navázání na makromolekulový nosič Typicky léky (např.penicilinová ATB, hydralazin)

7 Epitop = část antigenu, která je rozpoznávána imunitním systémem (lymfocyty- BCR, TCR; Ig) Zkříženě reagující antigeny – sdílí jeden a více stejných nebo podobných epitopů

8 Interakce antigen – protilátka Vazebná místa protilátek (paratop) tvoří nekovalentní komplexy s odpovídajícími místy na molekulách antigenů (epitop) Komplex antigen-protilátka je reverzibilní

9 Typy antigenů z hlediska prezentace antigenů 1) thymus dependentní antigeny Častější, jde o většinu proteinových Ag Specifická humorální imunitní odpověď na antigen vyžaduje spolupráci s  TH lymfocyty Pomoc realizována ve formě cytokinů secernovaných TH lymfocyty

10 Typy antigenů z hlediska prezentace antigenů 2) thymus independentní antigeny U malého počtu antigenů může být tvorba protilátek indukována přímo bez spoluúčasti T-lymfocytů Jedná se zvláště o bakteriální polysacharidy, lipopolysacharidy a polymerní formy proteinů (např.Haemophilus, Str.pneumoniae)

11 Superantigeny = proteiny (mikrobiální produkty)
Superantigeny = proteiny (mikrobiální produkty) * stimulují polyklonálně a masivně * masivní aktivací T lymfocytů mohou způsobit šokové stavy * např.bakteriální toxiny (Staph.aureus, Str.pyogenes, Pseud.aeruginosa)

12 Rozdíl mezi vazbou antigenu a superantigenu

13 Sekvestrované antigeny = autoantigeny, které jsou za normálních okolností před imunitním systémem ukryty a tudíž je nezná (např.oční čočka, testes) Jsou-li při poškození „odkryty“, může na ně imunitní systém zareagovat (jedna z teorií vzniku autoimunitních procesů)

14 Komponenty imunitního systému

15 Komponenty imunitního systému lymfatické tkáně a orgány buňky imunitního systému molekuly imunitního systému

16 Lymfatické tkáně a orgány Primární lymfatické tkáně a orgány
Lymfatické tkáně a orgány Primární lymfatické tkáně a orgány * kostní dřěň, thymus, (Fabriciova burza u ptáků) * místo vzniku, zrání a diferenciace imunokompetentních buněk * nezralé lymfocyty zde získávají svou antigenní specifitu

17 Kostní dřeň

18 Thymus

19 Sekundární lymfatické tkáně a orgány
Sekundární lymfatické tkáně a orgány * místo setkání imunokompetentních bb. s Ag * slezina - na rozdíl od lymfatických uzlin filtruje krev a zachycuje přítomné antigeny * lymfatické uzliny a jejich organizované shluky (tonsily, apendix, Peyerovy plaky ve střevě) - filtrují lymfu a zachycují přítomné antigeny * MALT (mucous associated lymphoid tissue) – rozptýlená lymfatická tkáň, zachytává antigeny, které proniknou přes sliznice

20 Sekundární lymfatické tkáně a orgány

21 Lymfatické tkáně a orgány

22 Buňky imunitního systému (imunocyty) Vývoj červených a bílých krvinek začíná ve žloutkovém vaku, pak se hematopoéza přemisťuje do fetálních jater a sleziny (3.-7. měsíc gestace). Hlavní krvetvornou funkci má kostní dřeň. Všechny krevní buňky vznikají z jedné pluripotentní kmenové buňky (CD 34). Kmenové buňky s obměňují a udržují po celý život. Hematopoesa je regulována pomocí cytokinů, které jsou sekretovány buňkami stromatu kostní dřeně, aktivovanými TH buňkami a makrofágy.

23

24 Imunitní mechanismy

25 Imunitní mechanismy Nespecifické a specifické imunitní mechanismy spolu vzájemně spolupracují. tolerance redundance

26 Nespecifické imunitní mechanismy * neadaptivní, vrozené * evolučně starší * nemají imunologickou paměť * na přítomnost škodlivin reagují rychle * složka buněčná – fagocytující bb.(některé jsou APC), NK bb., mastocyty humorální – komplement, interferony, lektiny a další sérové proteiny

27 Specifické imunitní mechanismy. adaptivní, antigenně specifické
Specifické imunitní mechanismy * adaptivní, antigenně specifické * evolučně mladší * mají imunologickou paměť * rozvoj úplné specifické imunitní reakce trvá několik dní až týdnů * složka buněčná - T lymfocyty (TCR) humorální - protilátky

28 Fagocytóza

29 Fagocytóza = schopnost pohlcovat částice z okolí Profesionální fagocyty * buňky, které zajišťují obranyschopnost organismu mechanismem fagocytózy * neutrofilní a eosinofilní granulocyty, monocyty a makrofágy

30 Profesionální fagocyty
granulocyty - obrana proti extracelulárním patogenům schopny vykonávat efektorové funkce ihned neutrofily neexprimují MHCgpII (nejsou APC) makrofágy - odstraňování vlastních apoptotických bb., obrana proti některým intracelulárním parazitům plně funkční až po aktivaci cytokiny (IFNg, TNF) Makrofág

31 Průnik fagocytů do poškozených a infikovaných tkání 7% periferních neutrofilů a fagocytů, 93% neutrofilů a fagocytů v kostní dřeni * tento poměr se mění vlivem zánětlivých cytokinů a bakteriálních produktů * fagocyty se zachytí na cévním endotelu v místě poškození * nejprve jde o interakci se sacharidovými strukturami na povrchu neutrofilů →tzv. roling

32 * po té dochází k pevnější vazbě mezi fagocytem a endotelem a následnému prostoupení mezi endoteliálními bb. do tkáně - diapedéza, extravazace * do místa zánětu fagocyty směřují chemotakticky aktivní látky (IL-8, MIP-1a a b, MCP-1, RANTES, C3a, C5a, bakteriální produkty...) * ve tkáni se fagocyty pohybují tak, že sekretují hydrolytické enzymy, které štěpí složky mezibuněčné hmoty

33 Průnik fagocytů do poškozených a infikovaných tkání

34 Receptory fagocytů Receptory rozpoznávající patogenní vzory (PRR, Pattern Recognition Receptors) PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns) struktury, které se nacházejí na povrchu mikroorganismů, ale ne na vlastních nepoškozených bb. * manosový receptor * galaktosový receptor * CD14 (váže bakteriální LPS) * receptory skupiny TLR (váží bakteriální lipoproteiny, lipopolysacharidy, bakteriální DNA) * scavengerové receptory (váží fosfolipidy na povrchu apoptotických bb.)

35 Opsonizace = navázání opsoninu na cizorodou částici, tím se zvyšuje účinnost fagocytózy Opsoniny: IgG, IgA, C3b, MBL, fibronectin, fibrinogen, CRP,SAP * Fc receptory fagocytů (rozpoznávají protilátky navázané na povrchu mikroorganismu) * komplementové receptory (pro vazbu C3b)

36 Fagocytóza:1. Chemotaktické přilákání fagocytu do místa zánětu, 2
Fagocytóza:1. Chemotaktické přilákání fagocytu do místa zánětu, 2. Rozpoznání patogenu pomocí receptorů a jeho pohlcení, 3. Vytvoření fagozómu, 4. Fůze fagozómu s lysozómem, 5. Usmrcení a rozložení patogenu, 6. Vytvoření reziduálního tělíska obsahujícího nestravitelný materiál, 7. Uvolnění nestravitelného materiálu

37 Likvidace pohlceného mikroorganismu
Likvidace pohlceného mikroorganismu * fúze fagozómu s lysozómem lysozóm obsahuje - baktericidní látky (defensiny) hydrolytické enzymy (katepsiny, lysozym) tekutinu s pH 4-5 * aktivace membránové NADPH-oxidázy vede k respiračnímu (oxidačnímu) vzplanutí, kdy vznikají reaktivní kyslíkové intermediáty * tvorba oxidu dusnatého (NO) , který produkuje NO syntáza makrofágů po aktivaci cytokiny (IFNg,TNF); NO likviduje intracelulární parazity makrofágů

38 Sekreční produkty fagocytů. IL-1, 6, TNF (systémová odpověď na zánět)
Sekreční produkty fagocytů * IL-1, 6, TNF (systémová odpověď na zánět) * IL-8 (chemokin) * IL-3, GM-CSF (regulace hematopoézy) * TGFa, TGFb (napomáhají hojení tkání) * produkty metabolismu kys. arachidonové (prostaglandiny, prostacykliny, leukotrieny a tromboxany

39 Komplement

40 Funkce komplementu. opsonizace (C3b). chemotaxe (C3a, C5a)
Funkce komplementu * opsonizace (C3b) * chemotaxe (C3a, C5a) * osmotická lýza (MAC C5b-C9) * anafylatoxiny (C3a, C4a, C5a)

41 Aktivace komplementu. alternativní cesta. klasická cesta
Aktivace komplementu * alternativní cesta * klasická cesta * lektinová cesta

42

43 Regulace komplementu a ochrana vlastních bb
Regulace komplementu a ochrana vlastních bb. před jeho působením Aktivace komplementové kaskády je kontrolována plazmatickými a membránovými inhibitory. * C1 inhibitor * DAF (decay-accelerating protein) –degradace C3 konvertázy * faktor I, MCP (membrane cofactor protein), CR1, faktor H – štěpení C3b * CD 59 (protectin) – brání polymeraci C9 → vytvoření lytického póru * inaktivátor anafylatoxinů - inaktivuje anafylatoxiny (C3a, C4a, C5a)

44 Komplementové receptory
Komplementové receptory * váží fragmenty složek komplementu CR1 - na různých bb odstraňování IK CR2 - na B lymfocytech a FDC aktivace B lymfocytů CR3, CR4 - na fagocytech účast v opsonizaci, adheze

45 NK buňky Interferony

46 NK buňky (přirození zabíječi)
Podobné Tc buňkám, nemají antigenně specifické receptory Ničí bb., které mají abnormálně málo MHCgpI (některé nádorové a virem infikované bb.) Jsou schopny zabíjet rychle – bez předchozí stimulace, proliferace a diferenciace Aktivátory NK bb. – IFNa, IFNb Povrchové znaky: CD16, CD56

47 Stimulační receptory NK bb
Stimulační receptory NK bb. - některé povrchové lektiny, Fc receptor CD16 ADCC (antibody-dependent cellular cytotoxicity) cytotoxická reakce závislá na protilátkách; NK b. prostřednictvím Fc receptorů CD16 rozpozná buňku opsonizovanou protilátkami třídy IgG, to vede k aktivaci cytotoxických mechanismů (degranulaci NK bb.) Inhibiční receptory NK bb. –rozpoznávají MHC gpI. Imunoglobulinová skupina – tzv. KIR (killer cell immunoglobulin like receptors) C-lektinová skupina – např. CD94/NKG2

48 Aktivace NK buněk Aktivace NK buněk: a) převaha inhibičních signálů nevede k aktivaci NK buňky; b) převaha stimulačních signálů vede k aktivaci cytotoxických mechanismů NK buňky

49 Cytotoxické mechanismy NK buněk
Výsledná reakce NK b. po setkání s jinou buňkou závisí na tom, zda převáží stimulační nebo inhibiční signály Cytotoxická granula - uvolnění perforinů a granzymů Fas-ligand (FasL) – který se váže na apoptotický receptor Fas (CD95) přítomný na povrchu mnoha různých bb. TNFa

50 Cytotoxické mechanismy NK buněk

51 ADCC (antibody-dependent cellular cytotoxicity)
Pokud jsou na cílové buňce navázány protilátky třídy IgG, váží se jejich Fc části na stimulační receptory NK buněk CD16. Agregace těchto receptorů aktivuje cytotoxické mechanismy NK buněk. Tato reakce se nazývá cytotoxická reakce závislá na protilátkách (ADCC,Antibody-Dependent Cell-Mediated Cytotoxicity).

52 Interferony Patří k humorální složce nespecifických mechanismů
IFNa - produkován virem napadenými lymfocyty, monocyty a makrofágy IFNb - produkován virem infikovanými fibroblasty a epiteliemi IFNa a IFNb – váží se na receptory na povrchu infikovaných a zdravých bb. a navozují v nich antivirový stav (syntéza enzymů, které blokují replikaci viru v buňce) IFNg – produkován TH1 buňkami, má regulační funkci, aktivuje makrofágy a stimuluje expresi MHCgp

53 Vznik a působení interferonů

54 Bazofily a mastocyty a jejich význam v imunitních reakcích

55 Mastocyty ( žírné buňky)
Slizniční mastocyty – ve sliznicích dýchacího a gasrtointestinálního traktu, produkují histamin, serotonin, heparin, tryptázu,leukotrien C4…, účastní se při parazitózách a při alergiích Pojivové mastocyty – v pojivové tkáni, produkují tryptázu, chymázu, PGD2…, jsou zmnoženy při fibróze, při parazitózách a alergiích se neúčastní

56 Funkce mastocytů obrana proti parazitárním infekcím
za patologických okolností jsou zodpovědné za časný typ přecitlivělosti (imunopatologická reakce typu I) uplatňují se při zánětu, při angiogenezi, při remodelaci tkání regulace imunitní odpovědi

57 Aktivace mastocytů propojením Fc receptorů pro IgE
anafylatoxiny (C3a, C4a, C5a) TLR

58 Aktivace mastocytů prostřednictvím IgE
Po navázání multivalentního antigenu ( mnohobuněčného parazita) pomocí IgE na vysokoafinní Fc receptor pro IgE (FcRI) dojde k agregaci několika molekul FcRI Iniciace degranulace mastocytu ( fúze cytoplazmatických granulí s povrchovou membránou a uvolnění jejich obsahu) Aktivace metabolismu kyseliny arachidonové (leukotrien C4, prostaglandin PGD2) Zahájení produkce cytokinů (TNF, TGF, IL-4,5,6…)

59 Aktivace mastocytů prostřednictvím IgE

60 Sekreční produkty mastocytů
cytoplazmatická granula: histamin, serotonin, heparin, chondroitinsulfát, hydrolytické enzymy Histamin způsobuje vasodilataci, zvýšení vaskulární permeability, erytém, edém, svědění, kontrakci hladké svaloviny bronchů, zvýšení peristaltiky střev, zvýšení sekrece hlenu slizničními žlázkami v respiračním traktu a GITu (napomáhá eliminaci parazita) Metabolity kys. arachidonové (leukotrien C4, prostaglandin PGD2) Cytokiny (TNF, TGF, IL-4,5,6…)

61 Úloha mastocytů při rozvoji alergické reakce

62 Bazofily bývají považovány za cirkulující formu mastocytů
receptorovou výbavou, obsahem granul, mechanismy stimulace a funkcemi jsou velmi podobné mastocytům jsou zodpovědné za vznik anafylaktického šoku

63 Děkuji za pozornost