Obranné mechanismy člověka a jejich role v průběhu infekčních onemocnění

Obranu proti infekci zajišťuje imunitní systém Při infekci dochází ke střetu dvou živých organismů - mikroba a hostitele Mikroorganismy mají únikové mechanismy, kterými mohou překonávat obranu hostitele Obranná strategie hostitele je přizpůsobena vlastnostem mikroorganismu Nevhodné nebo nepřiměřeně dlouhé imunologické reakce mohou mít imunopatologické důsledky

Zásadní role přirozené imunity a určující vliv na specifickou imunitu Hlavní složky přirozené imunity Buněčné fagocyty buňky předkládající Ag žírné buňky NK buňky Humorální komplement antibakteriální látky bílkoviny akutní fáze cytokiny

Hlavní obranné mechanismy při bakteriální infekci BAKTERIE HLAVNÍ OBRANA Neinvazivní, tvorba toxínů Corynebacterium diphtheriae Vibrio cholerae Bordetella pertussis PROTILÁTKY neutralizace toxínů inhibice adherence Extracelulární množení Neisseria Staphylococcus Streptococcus FAGOCYTÓZA (opsonizace protilátkami a komplementem) KOMPLEMENT (G-) Intracelulární množení Mycobacterium Listeria Brucella BUNĚČNÁ IMUNITA aktivace makrofágů cytotoxicita

Zabíjecí mechanismy neutrofilů C.F. Urban a spol., Cellular Microbiol. 2006

Neutrophil Extracellular Traps Kill Bacteria V. Brinkmann, U Neutrophil Extracellular Traps Kill Bacteria V. Brinkmann, U. Reichard, CH. Goosmann, B. Fauler, Y. Uhlemann, D.S. Weiss, Y. Weinrauch, A. Zychlinsky Science Vol. 303, 1532-1535 (2004)

W.L. Lee a S. Grinstein, Science 2004

A. K. Gupta a spol., Human Immunol. 2005

Úloha protilátek v antiinfekční imunitě Inhibice adherence bakterií ke sliznicím Aglutinace Blokování transportních mechanismů a receptorů Neutralizace toxínů a virů Neutralizace invazivních faktorů Neutralizace imunorepelentních látek Imobilizace pohyblivých bakterií Zabíjení působené komplementem Opsonizace pro fagocytózu

Úloha specifické buněčné imunity v obraně proti infekci Aktivace makrofágů Cytotoxické funkce obrana proti intracelulárním mikrobům Regulační funkce podpora tvorby protilátek stimulace versus inhibice imunitních reakcí

Adaptivní imunitní odpověď proti extracelulárním mikrobům Abbas

Obrana proti intracelulárním mikrobům Abbas

Úloha T lymfocytů a cytokinů při obraně proti infekci Abbas

Hlavní obranné mechanismy při virové infekci Interferony – IFN-α, IFN-β (IFN typu I) indukce enzymů blokujících virovou replikaci – virová interference Komplement – ničení obalených virů Přirozená buněčná cytotoxicita – NK ničení virem infikovaných buněk Protilátky – neutralizace virů Specifická buněčná cytotoxicita – CTL ničení virem infikovaných buněk

Přirozená a adaptivní imunitní odpověď proti virům Abbas

Obrana proti infekci na povrchu sliznic Pohyb (peristaltika, kašel, kýchání řasinkový epitel) – odstraňování mikrobů Hlen – zachycování mikrobů Olupování epitelu - odstraňování mikrobů Tight junctions – zábrana průniku mikrobů mezi buňkami epitelu Kolonizující mikroflóra – kompetice s exogenními bakteriemi, ovlivnění imunitního systému Lysozym – zabíjení bakterií štěpením bakteriální stěny Laktoperoxidáza – tvorba volných radikálů zabíjejících mikroby Laktoferin - vazba Fe, které je nutné pro růst bakterií, baktericidní působení Antibakteriální peptidy – zabíjení bakterií sIgA – zábrana adherence bakterií na sliznice, neutralizace virů a toxinů Intraepiteliální lymfocyty – cytotoxická a regulační funkce

Únik bakterií před obranou hostitele obrana před fagocytózou obrana proti komplementu antigenní variabilita poškození imunitního systému hostitele

Ochrana bakterií proti komplemnentu polysacharidové pouzdro struktura LPS usnadnění degradace komplementu proteázy neschopnost vázat aktivovaný komplement maskování vázané C3

Imunopatologické důsledky infekčních onemocnění - I Tkáňová destrukce zánět granulomy toxiny cytotoxické reakce Šokové stavy endotoxin - LPS superantigeny anafylaxe Ukládání imunitních komplexů Autoimunita

Úloha infekce při indukci autoimunitních chorob Křížová reaktivita Polyklonální aktivace Tkáňová destrukce

Biologické účinky LPS aktivace makrofágů aktivace komplementového systému aktivace hemokoagulačního systému → horečka leukopenie – leukocytosa snížení TK intravaskulární koagulace endotoxínový šok aktivace makrofágů a B lymfocytů → adjuvantní působení

BAKTERIÁLNÍ SUPERANTIGENY producent superantigenu Staphylococcus aureus enterotoxiny A, B, C1, C2, C3, D, E, toxin toxického šoku 1 (TSST-1) exfoliativní toxiny A, B Streptococcus pyogenes pyrogenní exotoxiny A, B, C, D protein M Pseudomonas aeruginosa exotoxin A Mycoplasma arthritidis protein supernantantu (MAM) Yersinia pseudotuberculosis supernatant kultury

Imunopatologické důsledky infekčních onemocnění - II Imunosuprese inhibice imunologických reakcí M. leprae, M. tuberculosis, V. cholerae, T. pallidium virové infekce cytotoxické působení na fagocyty (leukocidin) štěpení Ig mikrobiálními proteázami štěpení cytokinů mikrobiálními proteázami infekce lymfatických tkání (destrukce)