Immuny szczepionka i streszczenie, Jakóbisiak 'IMMUNOLOGIA' - streszczenie, OPRACOWANIE


1. Ontogeneza układu immunologicznego

Komórki ukł. Immunolog. Uczą się odróżniać obce antygeny od własnych antygenów zgodności tkankowej podczas dojrzewania i różnicowania, które rozpoczyna się już w życiu płodowym.

Prekursory kom. Immunologicznych (bez markerów) trafiają z mezenchymy o zawiązków wątroby i śledziony, dalej do grasicy (limf. T) i szpiku kostnego (limfocyty B). Ma to miejsce ok. 7-8 tygodnia życia płodowego. W życiu plodowym komorki ukladu immunologicznego (limfocyty B i T) nie rozpoznaja obcych antygenow (nie widza ich). Dopiero po urodzeniu komorki maja kontakt z antygenami, co warunkuje ich roznicowanie funkcjonalne. Dalej wedruja one do obwoowych naczyn limfatycznych, gdzie zachodza reakcje immunologiczne.

Uklad immunologiczny funkcjonuje prawidlowo, gdy jego komorki sa kompetentne immunologicznie, czyli wtedy gdy po kontakcie z antygenem dochodzi do reakcji.

Populacja komorek ukladu immunologicznego nie jest homogenna. Z komorek hemopoezy (bez receptorow) wyodrebniaja się dwie linie: linia leukocytalna (limfocyty NK,K,T,B, komorki dendrytyczne) i linia mielocytalna (z mielocytow powstaja m.in. plytki krwi, bazofile i neutrofile). Kazda komorka ma markery na swojej powierzchni, które umozliwiaja ich wykrycie i rozroznienie.

  1. limfocyty T

Grasica odpowiada za dojrzewanie limfocytow T. Skladaja się na nia dwa platy zbudowane z drobniejszych placikow ( na każdy sklada się kora, rdzen, cialka grasicze). Zrab (kora+rdzen) to najwazniejsza czesc grasicy - zawiera makrofagi (rdzen i kora), komorki dendrytyczne (rdzen), zas na granicy kory i rdzenia znajduja się tymocyty - cialka grasicze bedace prekursorami limfocytow T. Tymocyty w korze tworza zbite struktury otoczone nablonkiem (tkanka opiekuncza). Im dalej do wnetrza, tym staja się one luzniej ulozone, aż do pojedynczych komorek. Dojrzewanie i roznicowanie zachodzi poczatkowo w korze, potem w rdzeniu, naczyniach limfatycznych, z których wedruja do krwioobiegu i naczyn obwodowych.

Na powierzchni makrofagow, komorek dendrytycznycg i nablonka znajduja się antygenty, których rozpoznawania : „ucza się” tymocyty. Dzieki barierze krew-grasica tymocyty nie maja kontaktu z obcymi antygenami, stad ucza się tolerancji jedynie dla wlasnych antygenow.

Grasica nie zanika z wiekiem, ale zanika tkanka limfoidalna. Poczatkowo zanika ok. 1% tkanki rocznie. Po 50 roku zycia - 0,8%, zas calkowity zanik wysepuje około 120 roku zycia.

Organizm pochlania duzo energii na produkcje tymocytow. Po urodzeniu na (obwod trafia 100mld komorek/dobe. Jest to 5% produkowanych tymocytow (reszta ulega apoptozie). Są to komorki dlugozyjace.

Rozniowania limfocytow T nie można przedstawic w sposób calkowicie klarowny.

Protymocyty (prekursory tymocytow) docieraja do grasicy w 7-9 tygodniu zycia plodowego. Pochodza one z komorek których poprzednimi miejscami pobytu był: woreczek zoltkowy, watroba plodowa i szpik. Roznicuja się one z limfoidalnych komorek macierzystych, których w szpiku jest ok. 0,1%. Protymocyty maja na swojej powierzchni m.in. struktury CD7, CD38 i CD45, zawieraja transferaze nukleotydow terminalnych i może w nich już zachodzic ekspresja lancucha TCRγ. Do grasicy przyciagaja je pewne czynniki chemotaktyczne, produkowane przez komorki zrebu. Wazna role w zasiedlaniu grasicy przez protymocyty odgrywaja obecnena nich czasteczki CD44 (pgp-1) - umozliwaja im interakcje ze srodblonkiem. Rozpoczyna się wewnatrzgrasicze roznicowanie tymocytow. Schemat ponizej (nawiasy symbolizuja limfocyty)

→(CD4­­-8-TCRγδ) → na obwod

(CD4­­-8-TCR-) →(CD4­­+8-TCR)

→ (CD4­­-8+TCR-)→(CD4­­+8+TCR-)→ (CD4­­+8+TCR)

→(CD4­­-8+TCR)

Podczas roznicowania tymocyty intensywnie proliferuja, przesuwaja się z kory do rdzenia, gdzie dominuja dojrzale limfocyty T gotowe do opuszczenia grasicy. W czasie pobytu w grasicy na powierzchni tymocytow pojawiaja się kolejno struktury CD2, CD8 i CD4 także receptory TCR wraz z CD3. tymocyty posiadajace zarówno CD4 jak i CD8 (podwojnie dodatnie) przeksztalcaja się w komorki z CD4 lub CD8 (pojedynczo dodatnie). Nieliczne nabywaja receptory TCRγδ - receptory te pojawiaja się wczesniej, a tymocyty które je posiadaja nie maja zazwyczaj struktur CD4 i CD8, wczesniej opuszczaja grasice i proliferuja inaczej jeśli chodzi o lokowanie poza grasica. W grasicy zachodzi również proces selekcji pozytywnej oraz negatywnej.

Limfocyty T nie wiaza antygenow wolnych antygenow, lecz tylko antygeny zwiazane przez czasteczki MHC i prezentowane na powierzchni komorek prezentujacych. . Limf. T CD4+ rozpoznaja antygeny zwiazane z czasteczkami MHC klasy II, natomiast CD8+ - MHC klasy I.

  1. selekcja pozytywna - zachodzi w korze grasicy i dotyczy limfocytow T podwojnie dodatnich. Jej wynikiem jest tak zwana restrykcja MHC, czyli nastawienie limfocytow, które przeszly ta selekcje na rozpoznawanie antygenow w polaczeniu z wlasnymi czasteczkami MHC. W selekcji tej uczestnicza glownie obecne w korze komorki nablonkowe zrebu (wazna role odgrywaja grasicze komorki opiekuncze). Limfocyty które rozpoznaja MHC klasy I traca w nastepnym etapie zdolnosc do syntezy CD4 i odwrotnie, limfocyty, które wiaza czasteczki MHC klasy II traca CD8. Gdy nie dochodzi do polaczenia antygenu i receptora TCR komorka kierowana jest na apoptoze (smierc z zaniedbania)

  2. selekcja negatywna - zachozi glownie w korze, kontynuowana jest w trakcje przechodzenia tymocytow do rdzenia grasicy. Dotyczy glownie tymocytow podwojnie dodatnich, ale może obejmowac również te pojedynczo dodatnie. W tym procesie aktywnie uczestnicza kom. Dendrytyczne i makrofagi, sugeruje się także udzial limfocytow B i kom. nablonkowych. Wynikiem selekcji jest eliminacja tymocytow które z duza swoistoscia i powinowactwem rozpoznaja autologiczne MHC lub inne antygeny organizmu. Eliminacja zahcodzi droga apoptozy. W wyniku selekcji negatywnej ginie około 95% tymocytow, te które pozytywnie przejda proces selekcji opuszczaja grasice jako dojrzale limfocyty T.

Dojrzewanie limfocytow T w grasicy jest regulowane przez szereg czynnikow humoralnych - m.in. specyficznych dla grasicy czynnikow takich jak tymozyna, tymulina, a także interleukiny, oraz czynnik stymulujacy kolonie granulocytow i makrofagow (GM-CSF). IL3 bierze udzial w roznicowaniu limfoidalnych komorek macierzystych w kierunku protymocytow w szpiku, a tymozyna 4 indukuje w grasicy w promonocytach aktywacje TdT. Roznicowanie wczesnych form tymocytow stymuluja IL 1,2,4. interleukiny te można uznac za autokrynowe czynniki wzrostu i dojrzewania tgymocytow z racji tego ze sa one wlasnie przez tymocyty produkowane (oraz oczywiście komorki zreu grasicy). W procenie tym uczestnicza także IL 6 i 7 oraz GM-CSF, produkowanych przez komorki nablonkowe grasicy.

  1. limfocyty B

na samym poczatku na uwage zalsuguje fakt, ze limfocyty B na kazdym etapie dojrzewania mogą ulec transformacji nowotworowej, stad poznanie tego procesu jest niezwykle wazne !!!

schemat dojrzewania (nawiasy symbolizuja limfocyty)

1()→2(TdT)→3(TdT R O H L)→4(TdT R R/O H L)+→5(R R H L)+IgM,FcR→

→6(R R H L)+IgD,IgM,FcR,CR

1 -pluripotencjalna komorka macierzysta; TdT- transferaza nukleotydow terminalnych; CR-receptor dla dopelniacza; FcR-receptor dla Fc przeciwcial; H-gen dla lancucha ciezkiego, O-gen w konfiguracji zarodkowej, R-gen zrekombinowany

z pluripotencjalnej kom. macierzystej (oznaczona na schemacie nr 1), wspolnej dla wszystkich krwinek, powstaje macierzysta komorka limfoidalna(oznaczona naschemacie nr 2), która jest wspolna dla limfocytow B i T i wykazuje aktywnosc transferazy nukleotydow terminalnych (TdT). Pierwszym genem pozwalajacym na stwierdzenie ze dana komorka zaczyna się roznicowac w kierunku limf. B jest rekombinacja genow dla czesci zmiennej lancucha ciezkiego. Komorka taka to pro-B lub pre-pre-B.(3) Kolejnym etapem jest pojawienie się w cytoplazmie roznicujacej się komorki lancuchow ciezkich . Komorka taka to pre-B(4). Tradycyjnie uwaza się ze pre-B nie ma na swojej powierzchni receptorow immunoglobulinowych, mimo to na niektórych komorkach znajduja się takie receptory mimo braku na tym etapie rozwoju lancuchow  czy . Zbudowane sa one z lacuchow ciezkich  i nie opisywane wczesniej lancuchy lekkie, niespotykane w pozniejszym rozwoju limf. B.

Limfocyty pre-B emigruje z watroby plodowej do szpiku, ulega tam rekombinacjii ekspresji gen dla lekkiego lancucha  co pozwala na pojawienie się na ich powierzchni receptorow immunoglobulinowych IgM. Komorke taka okresla się jako niedojrzaly albo wczesny limfocyt B (5). Gdy na jego powierzchni ekspresji ulegaja receptory IgD oraz receptory dla frag. Fc przeciwcial oraz dla skladnikow dopelniacza możemy mowic o dojrzalym lub dziewiczym limfocycie B (6).

Dojrzale limfocyty B, których receptory immunoglobulinowe wiaza wlasne antgeny organizmu mogą ulec w szpiku eliminacji. Jest toproces analogiczny do negatywnej selekcji limfocytow T w grasicy.

Dojrzale limf B zasiedlaja wszystkie narzady limfatyczne, obecne sa również we krwi. Przed interakcja z antygenem znajduja się w fazie G0 cyklu komorkowego i na tym etapie sa znane jako limfocyty spoczynkowe. W wyniku pobudzenia przez antygen i kooperacji z limfocytami T w trakcie pierwotnej reakcji immunologicznej, limfocyty B roznicuja się w dwoch kierunkach:

Poszczegolne etapy roznicowania można identyfikowac glownie na podstawie obecnosci czasteczek CD:

W procesie regulacji wzrostu i roznicowania limfocytow B uczestniczy wiele czynnikow, m.in. Il od 1 do 7, interferon γ, TGF-. IR-7 ( zwana także limfopoetyna 1) produkowana jest przez komorki zrebowe szpiku. Indukuje ona proliferacje i roznicowanie limfocytow pro-B, pre-B, IL-4 oddzialuje m.in. na limfocyty pre-B.

(przy limfocytach T była opisana także struktura czastek CD4 i CD8, ale w wykladach tych strukturach nie było mowy stad ich nie zamiescilam w skrypcie. Dla ambitnych - informacje o ich strukturze sa na str.126 w Jakóbisiaku. Dodam jeszcze ze to z Jakubisiaka pisalam ten temat bo w golebiu jest to zbyt rozwlegle w porownaniuz tym co było na wykladach).

Ponieważ poszczegolne skladowe ukladu immunologicznego zostana opisane w innych zagadnieniach które maja moi koledzy i kolezanki pokusze się jedynie o wymienienie tych skladowych i jedynie wstepna charakterystyke, bo wydaje mi się bez sensu szczegolowo charakteryzowac wszystkie po kolei skoro zostanie to zrobione duzo bardziej szczegolo w dalszych fragmentach naszej wspolnej pracy.

  1. limfocyty - komorki posiadajace duze jadro, relatywnie mala ilosc cytoplazmy, srednica waha się od 6 do 15 m

    1. komorki dendrytyczne - posadaja dlugie, waskie, ddrzewiasto rozgalezione wypustki, komorki prezentujace

    2. makrofagi - powstaja z monocytow, jednojadrzaste komorki zerne, zawieraja liczne lizosomy i wakuole, prezentuja antygeny

    3. limfocyty T: poszczegolne subpopulacje roznia się obecnoscia okreslonych antygenow powierzchniowych i receptorow, a także pewnych enzymow