Nespecifické složky buněčné imunity I.

Fagocytóza Interferony Apoptóza

Fagocytóza Významná součást nespecifické imunitní odpovědi Evolučně starý děj - améby Profesionální fagocyty – pohlcují, usmrcují a rozkládají mikroorganismy Neutrofilní a eosinofilní granulocyty Monocyty…makrofágy

Neutrofilní granulocyty 60-70% všech leukocytů Fagocytóza ve tkáních, prostup z krevního řečiště Granula v cytoplazmě (mikrobicidní látky) Primární (azurofilní) Sekundární (specifická) Krátká životnost….rychlá obnova - CSF Neexprimují HLA II.tř (CD15+16+) Obrana proti extracelulárním agens Reagují ihned-po fgocytóze hynou

Monocyty-makrofágy Rozptýlené ve všech orgánech těla Indukce imunitní odpovědi Cytokiny…adhese neutrofilů na endotel Prezentují antigen…specifická imunitní odpověď Exprimují HLA II.tř. CD14 Monocyty…makrofágy (Kupferovy buňky)

Dlouhá životnost…opakovaná fagocytóza funkce Obrana proti intracelulárním mikroorg.(M.tuberculosis) Odstraňují vlastní buňky po apoptóze Prezentují antigen Dlouhá životnost…opakovaná fagocytóza Plně funkční až po aktivaci (interferon, TNF)

Průnik fagocytů do infikovaných tkání Fagocyty v krevním oběhu (cca7%) Průběžné vyplavování z kostní dřeně Fagocytóza…následek aktivace Exogenní: povrchy nebo produkty mikroorganismů (LPS) Endogenní: cytokiny produkované makrofágy, aktivovaný komplement Adheze..diapedéza..extravazace…. chemotaxe

Před vlastním započetím adheze Makrofágy zachytí Ag Začnou produkovat cytokiny Cytokiny vyvolají expresi adhesivních molekul na povrchu endoteliálních buněk cév

Časná fáze adheze neutrofilů Na endoteliích…selektiny Na neutrofilech…sacharidové struktury = CD15 ------------------------------------------ reakce reversibilní = vazba není pevná…kutálení-rolling

Pozdní fáze adheze neutrofilů Na endoteliích…ICAM-1(intracellular adhesion molecule) = CD54 Na neutrofilech…LFA-1( leukocyte-function-associated antigen)=CD11a/18=leukocytární integrin ------------------------------------------- vazba je pevná, umožňuje přilnutí k endotelu…diapedéza

Vazba monocytů k endotelu Na endoteliích…VCAM-1(vascular cell adhesion molecule) Na monocytech…beta1integrin

Hydrolytické enzymy – štěpí mezibuněčnou hmotu Chemotaxe – nastává po proniknutí fagocytů do tkáně, pohybují se ve směru zvyšující se koncentrace Chemotaxiny=cytoxiny, fragmenty komplementu (C3a, C5a) Působí na cytoskelet fagocytů (F-aktin) Receptory na fagocytech Hydrolytické enzymy – štěpí mezibuněčnou hmotu

Rozpoznávací mechanismy fagocytů Fagocyty rozpoznávají struktury Na povrchu mikroorganismů Na povrchu vlastních buněk po apotóze Receptory na fagocytech Opsonizace

Rozpoznávání na povrchu mikroorganismů PAMP (pathogen associated molecular patterns) = nebezpečné vzory Endotoxiny (G-) Peptidoglykany (G+) Glukany a manany (kvasinky, plísně) Rozpoznávání na povrchu apoptotických buněk Fosfolipidy (u zdravých,živých buněk uvnitř)

Receptory na fagocytech: konstituční…po indukci Lektiny (sérové aktivují komplement) Manosový receptor - mikroorganismy Galaktosový receptor- erytrocyty CD14: váže LPS TLR (Toll-like receptor)

Opsonizace….opsoniny Složky komplementu (C3b, C4b) Receptor pro C3b => CR1 =CD35 Protilátky – imunoglobuliny Receptor pro Fc fragment (FcR) MBL, CRP

Proces fagocytózy Druh endocytózy…pinocytóza Iniciována a řízena signály z povrchových receptorů Kontakt…pseudopodia…fagozóm (fagolysozóm) ------------------------------------- Přeskupování cytoskeletu – mikrofilamentový,mikrotubulový systém

Degradace pohlceného materiálu Enzymy lysozómů Oxidační (respirační) vzplanutí Oxid dusnatý (NO)

Enzymy lysozómů Během pohlcování…fagozóm+lysozóm V lysozómech Baktericidní látky (defensiny) Hydrolytické enzymy (katepsiny, lysozym) Nízké pH (4-5)

Oxidační (respirační) vzpalnutí Opsonizovaná částice+FcR=> aktivace NADPH-oxidázy NADPH + O2 => NADP+ + O-2 (superoxidový radikál= O2 + 1e-) Superoxidový radikál….ROI (=reaktivní kyslíkové intermediány) Peroxid vodíku H2O2 Singletový O2 Hydroxylový radikál OH

ROI – reaktivní oxidační činidla Narušují mikrobiální polymery Ničí aktivitu mikrobiálních enzymů Poškozují mikrobiální DNA ------------------------------------ navíc: H2O2 + Cl- (katalyzuje myeloperoxidáza) => ClO- (mikrobicidní chlornanové ionty)

Oxid dusnatý (NO) Produkován enzymatickým komplexem= NO-syntázou Aktivuje se v makrofázích (pod vlivem cytokinů) Ničí intracelulární mikroorg.

Fagocytóza je destrukční porces, při kterém dochází k poškození okolní tkáně – hydrolytické enzymy, ROI, NO se při fagocytóze uvolňují mimmo fagocyty. Poškození se projevuje zvláště při chronicky probíhajících zánětech.

Interferony (INF) Významná součást přirozené humorální imunity Zajišťují obranu proti virovým infekcím Inducibilní systém-induktory: Viry, bakterie Nukleové kyseliny Rozdělení INF INF l.třídy : INFalfa,INFbeta,INFomega INF ll.třídy : INFgama

INF l.třídy Produkovány téměř všemi jadernými buňkami po stimulaci virovou infekcí INF (obecně) + receptor na neinfikované buňce => stav non-permisivity Rozklad virové NK Zásah do translace virových proteinů

Funkce INF Antivirová obrana Cytostatický účinek (antiproliferační) imunomodulátory

INFalfa – produkován leukocyty, léčba hepatitidyB,C, hematologických malignit (HCL) INFbeta – indukuje syntézu protizánětlivých cytokinů=imunomodulační působení, léčba RS INFomega

INF ll.třídy INFgama Produkován pouze T-lyCD8+, NK Imunomodulační, protinádorový Zesiluje expresi HLA ll.tř. na APC

Apoptóza Z řečtiny-apoptosis= opadávání 1972 – Kerr a kol. = morfolgické změny spojené s atypickou formou buněčné smrti 90.léta = fyziologický funkční protipól buněčného dělení Regulována a řízena geneticky Podmínka existence mnohobuněčných organismů

Charakteristika apoptózy Kaskáda navazujících reakcí – signalizace z CD95 (nebo z receptoru pro TNF) Aktivace kapsáz => štěpení Cytoplazmatických substrátů-cytoskelet,mitochondrie, proteiny Jaderných struktur Morfologické projevy Svraštění buňky vakuoly v cytoplazmě Kondenzace a štěpení jádra Puchýřky na membráně Apoptotická tělíska

Apoptóza nevede k destruktivní zánětové reakci – obsah buňky se neuvolňuje do prostředí Probíhá selektivně u jedné konkrétní buňky

Typy apoptózy Apoptóza fyziologická - ve prospěch organismu, homeostáza Programovaná: odstraňuje staré, nepotřebné buňky v průběhu ontogeneze Neprogramovaná: odstraňuje buňky poškozené (viry, nádory) Apoptóza nefyziologická – neurodegenerativní onemocnění

Nekróza Za všech okolností nefyziologická Nespecifická Neorganizovaná – buňka praská – buněčný obsah se vylévá do prostředí -> destruktivní zánětová odpoveď

Apoptóza a imunitní systém Udržení homeostázy Správné fungování IS Indukuje imunologickou toleranci NK-buňky a T-lyCD8+ indukují apoptózu u cílových buněk