Imunologie Martin Liška

Přirození zabíječi Podskupina granulárních lymfocytů odlišných od T- i B-lymfocytů Působí cytotoxicky na nádorové buňky a virem infikované buňky těla pomocí perforinů Hrají roli v obraně proti některým bakteriálním, mykotickým a parazitárním onemocněním Účastní se v reakcích na protilátkách závislé buňkami zprostředkované cytotoxicity (ADCC) Nejsou MHC restringované (= NK-bb.nemusí rozpoznávat MHC molekuly na cílové buňce)

Interferony Proteiny, které indukují protivirovou aktivitu buněk Rozeznáváme 2 typy: a/ typ I: IFN-a (makrofágy a další buňky) IFN-b (fibroblasty) b/ typ II: IFN-g (T-lymfocyty)

Funkce interferonů Indukují v buňkách produkci enzymů s protivirovým účinkem (proteinkinázy, oligonukleotidpolymerázy - interference s translací virové mRNA) Zvyšují aktivitu T-lymfocytů Aktivace makrofágů Zvyšují cytotoxickou aktivitu NK-bb.

Bazofily a žírné buňky I. Velmi podobný typ buněk s tím rozdílem, že bazofily cirkulují v krvi, zatímco žírné buňky se usazují ve tkáních (pojivo, sliznice) Na povrchu mají přes FceRI navázané molekuly IgE protilátek V cytoplazmě četná granula obsahující biogenní aminy (histamin), proteázy (tryptáza) a proteoglykany (heparin)

Bazofily a žírné buňky II. Při přemostění molekul IgE na povrchu buněk dojde k: a/ degranulaci – uvolnění obsahu granul do okolí buňky b/ aktivaci metabolismu kys.arachidonové – vznik prostaglandinů a leukotrienů, které se pak uvolňují z buněk Uvolnění těchto látek vede např. k vazodilataci, zvýšení permeability cév, bronchokonstrikci, zvýšení sekrece hlenu atd.

Bazofily a žírné buňky - funkce Obrana proti parazitům Alergické reakce I.typu Žírné buňky přispívají k normální funkci sliznic a pojiva

HLA (MHC) systém I. Systém glykoproteinů navázaných na buněčné membráně, na jejichž rozpoznávání je imunitní systém velmi citlivý Geny kódující HLA systém jsou lokalizovány na 6.chromozómu, vykazují význačný polymorfismus (dědičnost vykazuje známky kodominance, Mendeliánské dědičnosti, přenosu en bloc) Haplotyp HLA = jedinečná kombinace alel, kódujících molekuly HLA, která se nachází na jednom chromozómu

HLA systém II. I.třídy – HLA A,B,C (E,F,G) – výskyt na všech jaderných buňkách – prezentace antigenu Tc-lymfocytům II.třídy – HLA DR, DP, DQ – výskyt na APC (makrofágy, lymfocyty B) – prezentace antigenu Th-lymfocytům

HLA systém II. III.třídy – HLA C2, C4, FB ad. – řada genů, spadajících do MHC- chromozomálního regionu (např.gen pro dva C4-izotypy, C2, faktor B, TNF-alfa a beta) – funkce – zpracování a transport epitopů T-lymfocytů – proteiny tepelného šoku – mediátory zánětu

HLA typizace 1/ Sérotypizace – identifikace konkrétních HLA molekul I. a II.třídy pomocí typizačních sér metoda časově méně náročná, ale méně přesná 2/ Genotypizace – vyšetření lidské DNA pomocí PCR low resolution (skupiny alel), high resolution (jednotlivé alely) časově náročnější, ale vysoce přesná metoda

Prezentace antigenu Antigen je látka, kterou imunitní systém rozpoznává a reaguje na její přítomnost. K vyvolání specifické imunitní odpovědi na antigen je nejprve nutné jeho zpracování a prezentace APC. Jako profesionální antigen prezentující buňky (APC) fungují buňky exprimující HLA II.tř. (makrofágy, dendritické bb., lymfocyty B)

Zpracování a prezentace proteinových antigenů I. 1/ Exogenní antigeny Antigeny bakteriální, parazitární, virové (jen pokud jsou pohlceny APC v imunokompl. anebo jsou zpracovávány v rámci zpracování fagocytovaných buněk, které jsou infikované virem) Jsou prezentovány v komplexu s HLA II.třídy pomocným (CD4+) T-lymfocytům

Zpracování a prezentace proteinových antigenů II. 2/ Endogenní antigeny Nitrobuněčné autoantigeny, cizorodé antigeny pocházející z virů a intracelulárně se množících parazitů (které infikují APC) nebo z nádorových antigenů Prezentovány v komplexu s HLA I.třídy cytotoxickým (CD8+) T-lymfocytům

Zpracování a prezentace proteinových antigenů III. 3/ Prezentace antigenů nezávislá na HLA Týká se lipidových a uhlohydrátových antigenů Jsou prezentovány na molekule CD1 (exprimována na většině APC) a pak rozpoznávány TCR na CD4-CD8- T-lymfocytech

1. Struktura imunoglobulinů Imunoglobuliny 1. Struktura imunoglobulinů

2. Izotypy Třídy protilátek, které se rozlišují na základě odlišností H-řetězců Rozeznáváme m (IgM), d (IgD), g (IgG), a (IgA) a e (IgE) U některých ještě existují subtypy, které jsou základem podtříd (g1 - 4, a1 - 2)

3. Domény a jejich biologické funkce V principu domény V-regionů formují rozpoznávací jednotku a domény C-regionů určují sekundární biologické funkce protilátky (biologický poločas, distribuci v těle, schopnost vázat komplement, schopnost vázat se na buňky prostřednictvím Fc-receptoru)

4. Variabilní oblast molekuly Ig Hypervariabilní smyčky jsou soustředěny na špici variabilních regionů, kde jsou lokalizována vazebná místa pro antigen Specifita vazebného místa je dána složením sekvencí AMK i morfologií a tvarem smyčky

5. Biologické vlastnosti jednotlivých tříd imunoglobulinů

IgG hlavní sérový Ig, podtřídy IgG1-4 hlavní Ig sekundární imunitní odpovědi jako jediný přechází placentu hlavní opsonizující Ig aktivuje komplement klasickou cestou biologický poločas 21 dnů

IgA vyskytuje se v séru i seromucinózních sekretech ochrana sliznic opsonizace

IgM v séru, v monomerní formě vázaný v membráně B-lymfocytů převažující protilátka primární imunitní odpovědi vysoce efektivní aglutinační a cytolytické agens obvykle izohemaglutininy a přirozené protilátky

z hlediska aktivace komplementu (klasickou cestou) nejúčinnější protilátka neváže Fc-receptor fagocytů, ale významně zesiluje fagocytózu aktivací komplementu

IgD vyskytuje se v séru a na membráně B-lymfocytů receptor pro antigen na B-lymfocytech

IgE za normálních okolností se v séru vyskytuje v nepatrných množstvích převážně ve vázané formě na mastocytech (váže se prostřednictvím FceR) ochrana proti parazitům účast v alergických reakcích I.typu

6. Alotypové a idiotypové variace alotypy = alelické varianty izotypů idiotypy = strukturní determinanty ve variabilní oblasti, spojené se schopností vázat antigen idiotopy = epitopy, které se objevují ve variabilní oblasti molekuly Ig (idiotyp je sumou idiotopů) anti-idiotypové protilátky = protilátky proti protilátkám (= jsou dfct.odrazem antigenu)

7. Genetické základy tvorby Ig a/ geny pro L-řetězec k-řetězec – geny na 2.chromozómu - V, J a C segmenty l-řetězec – zakódován na podobném komplexu genů na 22.chrom.

b/ geny pro H-řetězec složitější na 14.chromozómu V, D, J, C segmenty (větší množství genů pro jednotlivé segmenty) při kompletaci V/D/J exonu dochází k přestavbě

K velké diverzitě Ig přispívají: náhodné rekombinace nepřesné spojování V, D, J segmentů změny N-koncových oblastí rozsáhlé mutace postihující geny variabilních oblastí

Izotypový přesmyk v průběhu imunitní odpovědi dochází u plazmatických buněk k přesmyku od tvorby IgM k produkci IgG nebo jiných tříd Ig (IgA, IgE) změna postihuje konstantní domény H-řetězce nedochází však ke změně antigenní specifity !!

Alelická exkluze Jakmile je jeden pokus úspěšný, zastaví se další pokusy na druhém chromozómu Platí pro H- i L-řetězce V důsledku toho vždy každý B-lymfocyt produkuje současně jen jeden typ H- a jeden typ L-řetězce

Klonální restrikce Každá B-buňka exprimuje pouze protilátky specifické pro jeden epitop a pokud se dále dělí, nepodstupuje další V/J nebo V/D/J přestavbu B-lymfocyt a jeho potomstvo jsou identičtí ve své antigenní specifitě a v izotypu k nebo l řetězce

B-lymfocyty - vývoj B-lymfocyty pocházejí z kmenové buňky Kostní dřeň: pre-B-lymfocyty (syntéza H-řetězců, přestavba genů Ig antigenní specificita, exprese IgM na povrchu buňky) Krev, periferní lymfoidní orgány: zralé B-lymfocyty (exprese IgD), připraveny reagovat s antigenem kontakt s antigenem dělení a vznik plazmatických buněk (sekrece velkých množství Ig) + vznik paměťových B-lymfocytů

B-lymfocyty – povrchové znaky CD19, CD35 – receptory pro komplement IgM, IgD = BCR B7 protein – adhezin, kontakt s T-lymfocytem HLA II.třídy – antigen-prezentující molekula

B-lymfocyty - funkce Aktivace B-bb.: 1/ thymus independentní – polysacharidové antigeny, k aktivaci B-bb.není nutná spolupráce s T-bb. 2/ thymus dependentní - je nutný i vznik antigen-specifických Th-lymfocytů, teprve díky spolupráci s nimi je produkce protilátek náležitá

B-lymfocyty - funkce Produkce protilátek Prezentace antigenů

Ontogeneze tvorby protilátek Tvorba specifických protilátek začíná už kolem 20.-24.týdne gestace, ale koncentrace IgA+M zůstávají až do porodu velmi nízké IgG se začínají tvořit až po porodu, hladiny IgG jsou v té době dostačující díky mateřským IgG Kolem 4.-6.měs.věku vymizí z organismu dítěte mateřské IgG (event.nástup příznaků deficitu tvorby protilátek)

Fáze humorální odpovědi Primární odpověď – typické oddálení nástupu tvorby protilátek (nutnost prezentace antigenu Th-lymfocytům) Sekundární odpověď – díky paměťovým protilátkám a paměťovým lymfocytům je rychlejší a mohutnější