Nespecifické složky buněčné imunity M.Průcha

Nespecifická imunita Vzájemná provázanost nespecifické – přirozené a adaptivní – specifické imunity Lymfatické orgány a tkáně Imunokompetentní buňky

Nespecifická imunita buněčná Fagocytující buňky (PMN a monocyty/makrofágy NK buňky – Natural Killers Uplatnění – virové, parazitární a plísňové infekce, protinádorová imunita Transplantace – odvržení štěpu hostitelem

Fagocytující buňky

Fagocytující buňky Schopnost fagocytózy Komplexní proces Chemotaxe, rozpoznání, pohlcení, zpracování, usmrcení a produkce látek s dalším působením

„Technické“ vybavení fagocytů Adhezivní molekuly Receptory Enzymatický systém Cytoplasmatická granula s enzymatickou aktivitou Proteolytické enzymy

Fagocytóza a zánět Fagocytóza jako součást komplexního procesu – zánětu Zánět – primárně kompenzační fyziologický mechanismus Uvolnění kyslíkových radikálů a enzymů z granulí Poškozování okolních tkání

Fagocytóza a zánět Produkce zánětlivých mediátorů – produktů metabolismu kys. arachidonové Prostaglandiny, leukotrieny, tromboxany Stimulace a regulace rozsahu a intenzity zánětu

LPS Bakteriální lipopeptidy LBP + CD14 Bakteriální peptidoglykany TLR4 MYD88 TLR2 CpG motiv TLR2 IRAK TRAF6 NIK IKK 1kB NFkB Glykoproteiny parazitů TLR9 DNA Receptory pro komplement Jádro MHC II IL-1, IL-12, TNF B7, CD40 IL-6

Monocyto-makrofágový systém Monocyty a tkáňové makrofágy, dendritické buňky Diferenciace monocytů na tkáňové makrofágy a dendritické buňky Tkáňová specificita makrofágů – Langerhansovy bb- kůže, Kupfferovy buňky v játrech, plíce – alveolární makrofágy, oligodendroglie

Monocyto-makrofágový systém Funkce – zpracování a předkládání antigenů lymfocytům Nezbytný předpoklad k vyvolání specifické imunitní odpovědi Aktivace monocytů – produkce cytokinů (aktivace specifických složek imunity a zprostředkování celkové reakce organismu – IL-1, IL-6, TNF

Polymorfonukleáry Poločas rozpadu 12 hodin, množství 3-8x109/L Fagocytují – neutrofily a eosinofily Neutrofily – zastoupení v periferní krvi – 40-60%, eo cca 3% Reakce na insult – vyplavování buněk Poškození vlastní tkáně

NK buňky Přirození zabíječi CD 16/56, 5-20% lymfoidních buněk Hrubá granula v cytoplasmě Protinádorová imunita, protivirová imunita Regulace zánětlivé odpovědi Perforiny

NK buňky Cytotoxická aktivita NK buněk Membránové interakce – receptory NK a terčových buněk Solubilní faktory uvolňované z cytoplasmatických granulí Aktivita je zesilována působením cytokinů (IL-2)

Mastocyty Reakce na velice různorodé podněty – fyzikální, chemické Lokalizace převážně v podslizniční tkáni Interakce membránových receptorů Aktivace pomocí IgE protilátek, toxiny baktérií, LPS, C systém

Mastocyty Uvolňování prozánětlivých cytokinů – TNF Granula obsahují serotonin, histamin, kininy Po aktivaci produkce metabolitů kys. arachidonové – leukotrieny, prostaglandiny

Bazofilní leukocyty Cirkulace v krevním řečišti Obdobné vlastnosti mastocytům a stejné mechanismy aktivace Efektorové buňky časné fáze alergické reakce I. typu Exprese receptoru pro Fc fragment IgE

Erytrocyty Hlavní fyziologická úloha – doprava O2 Nemá buněčné jádro, není schopen syntézy DNA, RNA,proteinů, lipidů Vstupní brána virových a parazitárních patogenů Vysoký počet převyšuje počet buněk imunokompetetních Velmi pestrý repertoiar povrchových molekul

Erytrocyty - funkce Vychytávání komplexů antigen-protilátka + Neutralizace chemokinů, zpomalení pohybu leukocytů v kapilárách, zvyšování jejich adheze na endotel + Povrchové molekuly jsou receptory pro infekční agens - Umožňují ukrývání infekčních agens před výkonnými složkami imunity - Hemoglobin je zdrojem Fe pro bakterie -

Trombocyty Nejmenší krevní element Diferenciace z megakaryocytů Množství – 150-320x109/L Zapojení do procesů homeostázy, , zánětlivé reakce Vyzrávání prostřednictvím cytokinů

Trombocyty Vnitřní výbava – aktin a myosin Dva druhy sekrečních granulí Sekreční – produkce ADP a Ca Alfa granula – von Willebrandův faktor Funkce – krevní hemostáza, zánět Obrovské množství membránových molekul s adhézními vlastnostmi

Trombocyty – funkce Homeostáza Adherence na poškozenou cévní stěnu Tvorba trombů Adheze a agregace (receptory pro kolagen) Zánět – terminální fáze zánětu – uvolňování biologicky aktivních látek Aktivace buněčné složky zánětu

Fibroblasty Patří mezi nejpočetnější buněčné elementy Vysoce aktivní buňky Produkce proteolytických metaloproteináz a jejich inhibitorů Úloha v regulaci zánětlivé odpovědi TGFβ – stimuluje aktivitu fibroblastů Modulace proliferace a produkce mezibuněčné hmoty

Fibroblasty – proteinázy a jejich inhibitory Serinové proteinázy (neutrofilní elastáza, proteináza3, katepsin, tryptáza Inhibitoři serinových proteináz – alfa1 AT, alfa2 makroglobulni Cysteinové proteinázy – katepsiny B,H,C,L,S,K Inhibitoři cysteinových proteináz - cystatiny

Fibroblasty – proteinázy a jejich inhibitory Matrixové metaloproteinázy – kolagenázy, gelatinázy, matrixin, membránové MMP Tkáňové inhibitory matrixových metaloproteináz Kaspázy 1-12 (klíčové složky apoptózy) Úloha v obranném zánětu Úloha v poškozujícím zánětu – autoimunitní onem – RA, RS

Cytotoxicita NK buněk Metodologická náročnost Stanovení pomocí radioaktivně značeného chromu Neradioaktivní metody – kolorimetrické a mikroskopické nebo cytometrické metody

NK buňky – cytotoxický test Cytotoxický test založený na uvolňování 51Cr Indukce NK buněk – IL-2 Příprava vhodné cílové buňky – buňka infikovaná nebo nádorově změněná Cílové buňky jsou kultivovány s Cr, který vstoupí do buňky Konstantní množství cílových buněk je pak inkubováno s populací efektorových buněk- NK Po 6 hodinách jsou odebrány vzorky a stanovena aktivita gama záření

NK buňky – cytotoxický test Musí být laboratoř schválená pro skladování a práci s radioaktivními látkami Vysoké nároky na pracnost, sterilitu prostor

NK buňky cytotoxický test Klinické aplikace Defekty v systému perforin/granzym B Herpetické infekce – EBV Použití nesrážlivé krve a separované periferní mononukleární buňky Výzkum – protiinfekční a protinádorová imunita

Bazofilní leukocyty Cirkulace v krevním řečišti Obdobné vlastnosti mastocytům a stejné mechanismy aktivace Efektorové buňky časné fáze alergické reakce I. typu Exprese receptoru pro Fc fragment IgE

Bazofily – funkční testy Přecitlivělost na hmyzí jedy, potraviny, antibiotika Při přemostění 2 sousedních molekul IgE alergenem dochází k aktivaci bazofilů Exprese povrchového receptoru CD63 na buněčné membráně Průtoková cytometrie – BAT – basophil activation test CAST – analýza mediátorů uvolněných procesem degranulace

Bazofily funkční test Princip – inkubace plné krve pacienta se susp. Alergenem, pozit. a negat. ko (anti IgE) Po inkubaci a lýze erytrocytů je měření provedeno pomocí průtokového cytometru nebo se stanoví koncentrace uvolněných mediátorů Dobrá klinická vypovídavost Rozhodování o dalším průběhu SIT

Eosinofily ECP – eosinofilní kationický protein Granulární protein eosinofilů Marker aktivace eosinofilů Korelace se stupněm zánětu ECP je toxický pro parazity, zpomaluje krevní srážlivost Metoda stanovení – chemiluminiscence