1. HOMEOSTAZA I MECHANIZMY JEJ UTRZYMANIA.

HEMOSTAZA- jest to zespół procesów mających na celu sprawne hamowanie krwawienia po uszkodzeniu naczynia krwionośnego, zachowanie szczelności łożyska naczyniowego oraz utrzymywanie krwi w stanie płynnym; różne defekty hemostazy powodują nieprawidłową, patologiczną skłonność do krwawień.

Układ hemostazy stanowią:

-ściany naczyń(hemostaza naczyniowa)

-płytki krwi(hemostaza płytkowa)

-układ krzepnięcia i fibrynolizy

• Krzymowski str 275.

2. PODSTAWOWE FUNKCJE KRWI

Funkcje krwi:

-transportowa

-ochronna i obronna

-homeostatyczna

Funkcja homeostatyczna:

• utrzymuje stałe ciśnienie osmotyczne (izotonia)

• utrzymanie stałych stężeń poszczególnych jonów (izojonia)

• zachowanie elektroobojętności płynów ustrojowych

• utrzymanie stałości stężenia jonów H+ (izohydria)

• zachowanie fizjologicznej objętości przestrzeni wodnej (izowolemia)

Funkcja transportowa:

• przenoszenie tlenu, dwutlenku węgla,

• przenoszenie witamin i hormonów

• transport metabolitów

• transport substancji odżywczych i budulcowych wchłoniętych z przewodu pokarmowego

Funkcja obronna:

udział w reakcjach odpornościowych organizmu

• Krzymowski str 217.

3. ROLA KOMÓREK HSC W CIĄGŁOŚCI KRWIOTWORZENIA

Hemopoetyczne komórki macierzyste (HSC):

• morfologicznie jest bardzo podobna do limfocytów o bardzo wąskim rąbku cytoplazmy i stanowi około 0,1-1% komórek szpiku

• najważniejsze cechy:

• obecne w ustroju przez całe życie

• zdolne do krążenia po organizmie z krwią

• zdolność do: samoodtwarzania, wielokierunkowego różnicowania, odpowiadania na fizjologiczno-homeostatyczne zapotrzebowanie pośredniczone przez cytokiny, odbudowy krwiotworzenia

W celu zapewnienia ciągłości krwiotworzenia HSC dzielą się asynchronicznie z powstawaniem dwóch komórek potomnych: HSC i HPC ( komórka pierwotna ulega nieodwracalnemu różnicowaniu)

Efektywna kinetyka hemopoezy wymaga dzielenia się każdej HSC co około 3-4 lata oraz dziennego wytwarzania dojrzałych komórek krwi w liczbie 4x10¹¹

Komórki pnia CFU-S mają zdolność samoodnowy i proliferacji oraz różnicowania do morfologicznie nierozpoznawalnych komórek potomnych wykazujących wrażliwość na czynniki hormonalne, ich pula utrzymywana jest na określonym poziomie ilościowym przez ciągłe podziały, są zdolne do wytworzenia na określony sygnał odpowiedniej liczby komórek ukierunkowanych.

Komórki ukierunkowane dają początek morfologicznie rozpoznawalnym komórkom macierzystych dla pięciu układów krwionośnych:

• proerytroblasty => erytrocyty

• mieloblasty => granulocyty

• megakarioblasty=> trombocyty

• limfoblasty=> limfocyty

• monoblasty=> monocyty

• Krzymowski str. 229

• Dąbrowski str. 49

4. SKŁAD OSOCZA/RODZAJE BIAŁEK I ICH STĘŻENIE, SUBSTANCJE AZOTOWE NIEBIAŁKOWE, CHOLESTEROL, SKŁADNIKI NIEORGANICZNE/

Osocze

• Woda91-92%

• Pozostałe 8-9% to ciała stałe

• 7% białka osocza

• Białka specyficzne osocza: albuminy, globuliny, fibrynogen

• Oprócz nich jest również układ dopełniacza, cytokiny, enzymy, wolne aminokwasy

• 1-2% to

• Zw. min Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, chlorki, węglowodany, fosforany)

• tłuszczowce(tł.obojętne, cholesterol, kw. tł., Fosfotłuszcze)

• cukry i pośrednie produkty ich przemiany(glukoza, kw mlekowy, szczawio-octowy,cytrynowy)

• zw. azotowe(aminokwasy, mocznik,kw moczowy, kreatyna i kreatynina)

Albuminy najmniejszej masie cząsteczkowej (około 70tyś) i krótkim, bo zaledwie parodniowym, okresie półtrwania. Wytwarzane są w wątrobie.

Wśród globulin rozróżnia się frakcje alfa i beta o masie cząsteczkowej w granicach około 160-200tyś. We frakcjach beta-globulin obecne są izoaglutyniny, które mają zdolność reagowania z antygenami grupowymi krwi oraz enzymy proteolityczne, fosfataza, esteraza cholinowa.

Trzecia frakcja białek osocza to fibrynogen. Występuje w ilości 0,2-0,3% osocza (3-4% całkowitej ilości białek). Fibrynogen jest białkiem o dość dużej masie cząsteczkowej i jest wytwarzany w kom wątroby.

5. CZYNNIKI WYTWARZANE PRZEZ PODŚCIELISKO SZPIKU I ICH WPŁYW NA HEMOPOEZĘ

6. ROLA PODŚCIELISKA SZPIKU W REGULACJI PROCESU HEMOPOEZY

Kom podścieliska:

• kom śródkostnej

• retikularne kom preosteoblastyczne

• fibroblasty szpikowe

• kom przydanki

• kom endotelialne

• kom preosteogenne wydz. Il 6. kom te wchodzą w bezpośrednie interakcje z kom linii granulocytarnej i limfoidalnej, mogą hamować wytwarzanie granulocytów i limfocytów

• adipocyty- rola badana mogą ulec konwersji do kom retikulocytarnych

Komórki zrębowe są źródłem wielu czynników wzrostu, cytokin i chemokin. Fibroblasty wydzielają interleukiny: IL-1, IL-6, IL-7, IL-8, czynniki stymulujące wzrost kolonii (CSF - Colony Stimulating Factor) granulocytowo-makrofagowych (GM-CSF), makrofagowych (M-CSF), granulocytowych (G-CSF) oraz czynnik wzrostu komórek macierzystych (SCF - Stem Cell Factor)* a także interferon > (IFN >). Makrofagi wytwarzają interleukiny IL-1 i IL-6 oraz GM-CSF, M-CSF, G-CSF i PDGF (Platelet Derived Growth Factor - płytkowy czynnik wzrostu) oraz TNF = (Tumor Necrosis Factor - czynnik martwicy nowotworu) i TGF > (Transforming Growth

Factor - czynnik transformacyjny wzrostu). Ostatnio dużą rolę w regulacji procesu hematopoezy przypisuje się chemokinie SDF-1 (Stromal Derived Factor) Prawidłowe działanie osi funkcjonalej:

- chemokina CXCL12/SDF-1 (wydzielanej przez komórki zrębu, m.in. przez komórki śródbłonka) i receptora tej chemokiny CXCR4 na komórkach hematopoetycznych, inicjuje zagnieżdżanie („homing”) komórek macierzystych/progenitorowych w szpiku. Jak wynika z ostatnich badań chemokina ta jest zatrzymywana na powierzchni komórek zrębu przez proteoglikany, które z kolei „prezentują” ją komórkom hematopoetycznym

• Krzymowski str 231

7. BIAŁKA OSOCZA

Funkcje białek osocza:

• Krzepnięcie krwi-czynniki krzepnięcia krwi, fibrynogen

• Regulatorowa erytropoetyna

• Obronna immunologiczna

• Udział w reakcjach zapalnych - białka ostrej fazy (białko C reaktywne)

Albuminy (55% białek osocza):

• wytwarzane w wątrobie

• 5% dziennie ulega degradacji

• średnie stężenie w osoczu 600 mikromoli/litr, okres półtrwania 12 dni, całkowita pula ustroju 300 g ( 50% w przestrzeni pozanaczyniowej)

• utrzymują ciśnienie onkotyczne (zatrzymują wodę w łożysku naczyniowym)

• przenoszą kwasy tłuszczowe i barwniki żółciowe oraz wiążą i przenoszą pewną ilość CO₂

Globuliny (alfa, beta, gamma) 40-50% białek osocza:

• alfa- funkcje transportowe- Cu- ceruloplazmina

• beta- funkcja transportowa- Fe- transferyna, hormony steroidowe, cholesterol, tłuszcze, karoten, mikroelementy, barwniki, ponadto są to izoaglutyniny, osoczowe czynniki krzepnięcia, enzymy (fosfataza, esteraza cholinowa)

• gamma- przeciwciała

IgG 160 000, do 15 g/litr

IgA 160 000, 0,6-5 g/litr

IgM 950 000, 0,7-2,1 g/litr

IgD 160 000, do 00,3 g/litr

IgE 200 000, 0,00025 g/litr

Fibrynogen- odgrywa podstawową rolę w procesie krzepnięcia krwi(3-4%) wytwarzane w komórkach wątroby.

Rola osocza:

• Utrzymanie pH

• Izjonia

• Izohydria

• Izowolemia

• Udział w reakcja krzepnięcia krwi

• Funkcja transportowa

Inne białka wiążące lub transportujące :

Haptoglobina wiąże hemoglobinę pozakrwinkową

Hemopeksyna wiążę hem

Lipoproteidy

Białko wiążące retinol

Globuliny wiążące hormony płciowe-testosteron, estradiol

Hormony tarczycy - tyroksynę trijodotyronine

Transferyna

Transterytyna wiążę tyroksynę i tworzy kompleks z białkiem wiążącym re tinol

8. PLAZMOPOEZA.

Plazma (osocze) powstaje równolegle z elementami morfotycznymi krwi. Proces plazmopoezy sprzężony jest z wytwarzaniem i wymianą płynu międzykomórkowego chłonki i łączy się również z czynnością niektórych narządów, jak szpik kostny, wątroba i przewód pokarmowy.

Pierwsze osocze powstaje w ogniskach erytropoezy pęcherzyka żółtkowego w okresie embrionalnym i związane jest z angiogenezą i hemopoezą wewnątrznaczyniową. Tworzące się naczynia wypełniają się wydzieliną komórek endotelialnych i tworzą swoiste mikrośrodowisko hemopoetyczne. Wytwarzane na miejscu krwinki są wprowadzane do nowych naczyń i w ten sposób rozprowadzane aż do momentu powstania zawiązka serca. W miarę lokalizowania ognisk hemopoezy w coraz to inne miejsca (wątroba, śledziona, szpik) plazmogeneza zawsze towarzyszy zaróno angiogenezie w okresie płodowym, jaki i miejscom wytwarzania składników morfotycznych. Głównym miejscem powstawania osocza pozostaje układ naczyń włosowatych, przestwory międzykomórkowe w tkankach oraz jak wspomniano: wątroba, przewód pokarmowy, nerka i inne. Narządy te produkują lub są źródłem składników białkowo- mineralnych osocza.

Źródłem wody dla osocza jest woda pozyskiwana zarówno z przewodu pokarmowego czy resorbowana zwrotnie w nerkach, jak również pochodząca z procesów metabolicznych. Dzięki obecności kanałów wodnych (akwaporyny) przechodzi ona w miarę potrzeb z/lub do osocza, regulując nie tylko objętość krwi, lecz również wymianę tkankową. Wątroba jest jednym z najważniejszych narządów produkujących różne składniki osocza. Syntetyzuje 85% wszystkich rodzajów białek występujących w osoczu. Tylko przeciwciała (γ- globuliny) występujące w osoczu nie są produkowane w wątrobie. Składniki mineralne osocza są ciągle pozyskiwane w procesach wchłaniania z przewodu pokarmowego oraz resorpcji zwrotnej z moczu pierwotnego w nerkach. Inne składniki, np. hormony i różne ciała regulatorowe syntetyzowane są w gruczołach wewnętrznego wydzielania oraz w układach odpornościowym i nerwowym.

9. KRWINKI CZERWONE, BUDOWA I CZYNNOŚCI, WIELKOŚĆ, LICZBA WE KRWI OBWODOWEJ ZWIERZĄT DOMOWYCH I CZŁOWIEKA. CZYNNIKI ZMIENIAJĄCE KSZTAŁT KRWINEK CZERWONYCH.

Budowa:

Erytrocyty u większości gatunków zwierząt domowych, jak: koń, krowa, świnia, pies, kot, oraz u człowieka są okrągłymi komórkami o średnicy 6-7 μm, grubości na obrzeżach około 2 μm, w środku dwuwklęsłe, pozbawione jądra i organelli komórkowych. Erytrocyty owcy i kozy mają mniejszą średnicę ( 4- 5 μm), a wielbłąda i lamy owalny kształt. Objętość pojedynczej krwinki wynosi średnio 60 μm³. Brak jądra komórkowego jest wyrazem idącej daleko specjalizacji w kierunku ograniczenia zużywania transportowanego tlenu dla własnych potrzeb. Poza tym brak jądra uelastycznia błonę erytrocytu i pozwala na przyjmowanie gruszkowatego kształtu, dzięki czemu erytrocyty mogą przeciskać się przez wąskie naczynia włosowate . Jest to ważne przy wymianie gazowej.

Funkcja:

Erytrocyty biorą udział w wymianie gazowej: dostarczają tlen z pęcherzyków płucnych do tkanek. Dzieje się tak dzięki zawartości hemoglobiny- czerwonego barwnika krwi. Pojedyncza komórka zawiera ok. 30 pg tego barwnika. Ponadto usuwają z tkanek dwutlenek węgla w kierunku przeciwnym, czyli do pęcherzyków płucnych. Dzięki elastyczności błony erytrocytarnej podczas przeciskania się przez naczynia włosowate wypychają zalegające przy ścianach włośniczek osocze, powodując jego wymianę.

Liczba erytrocytów we krwi obwodowej ( w mln/μl krwi)

Krowa 6,0

Koń 7,5

Świnia 6,0

Owca 10,0

Pies 6,0

Kot 8,0

Człowiek 4,5 (kobieta)

5,5 (mężczyzna)

Czynniki zmieniające kształt erytrocytów:

1. niedokrwistości wrodzone i nabyte

2. hemoglobinopatie

3. choroby szpiku kostnego

4. schorzenia wątroby i śledziony

5. choroby naczyń krwionośnych

6. zatrucia ( Pb, Hg, Zn, Ag, leki)

1. Stomatocyty. Podłużne przejaśnienie centralne zawierające wklęśnięcie przypominające usta

Powodują je: czynniki genetyczne, niskie pH, wysokie ciśnienie hydrostatyczne, substancje amfipatyczne gromadzące się w wewnętrznej mezowarstwie błony, niedokrwistości

2. Echinocyty. Kształt jeżowca- zawiera wypustki o zmiennym rozmieszczeniu i rozmiarach, dwuwklęsły kształt zwykle zachowany

Powodują je: zbyt duża ilość warstwy zewnętrznej błony komórkowej, występują przy: mocznicy, hiperlipidemii, niedokrwistościach wrodzonych, chorobach wątroby

3. Akantocyty. Kształt kasztana (fizjologicznie w rozmazach krwi prosiąt)

Występują przy: abetalipoproteinemii (bark β- lipoprotein osocza), w zespołach złego wchłaniania.

4. Polikilocyty. Kształt nieregularny

Powoduje je działanie czynników utleniających

5. Drepanocyty. Kształt sierpowaty.

Występują przy anemii sierpowatej- hemoglobina bardzo łatwo ulega denaturacji

6. Leptocyty. Zbyt cienkie krwinki.

Występują przy anemii niedobarwliwej- mało hemoglobiny.

7. Eliptocyty. Kształt wydłużony.

Powodują je: mutacje genów kodujących białka osocza, anemie hemolityczne, anemie z niedoboru Fe

8. Sferocyty. Kuliste

Występują przy: mutacjach genów kodujących białka, niedokrwistościach hemolitycznych wrodzonych, uwarunkowaniach immunologicznych

9. Lakrimocyty. Kształt łzy.

Występują przy anemii hemolitycznej,

10. Schistocyty- uszkodzone krwinki

Wystęują przy hemoglobinopatiach, niedokrwistościach hemolitycznych

11. Keratocyty- mniej uszkodzony niż schistocyt

12. Kodocyty. Kształt dzwonu lub kapelusza

Występują przy: tonasemiach, żółtaczce mechanicznej

10. REGULACJA WYTWARZANIA KRWINEK CZERWONYCH, MIEJSCE POWSTAWANIA W ŻYCIU PŁODOWYM I POSTNATALNYM.

11. ETAPY ERYTROPOEZY

12. ERYTROPOETYNA

Czynniki wpływające na erytropoezę:

Stymulująco:

IL- 3, IL- 9 (powstawanie receptorów dla EPO), SCF ( czynnik wzrostu komórek pnia szpiku), GM- CSF

Hamująco:

TGF- β (hamuje wzrost kolonii komórek macierzystych linii erytrocytarnej, granulocytarno- makrofagowej oraz megakariocytowej)

TNF, interferon

Erytropoetyna

1. w życiu płodowym wytwarzana w wątrobie

2. postnatalnie produkowana w nerkach (komórki okołocewkowe tkanki śródmiąższowej, okołocewkowe naczynia włosowate, komórki śródbłonka naczyń limfatycznych), a także w wątrobie

3. główny czynnik pobudzający- hipoksja; komórki czujnikowe- pobudzane hipoksją powodują uruchomienie szlaku erytropoezy; w konsekwencji zwiększa się ekspresja genów dla erytropoetyny

Efekt działania EPO na komórki układu erytrocytarnego:

1. uruchamia różnicowanie komórek ukierunkowanych do erytropoezy, po pojawieniu się na nich swoistego receptora

2. inicjuje syntezę globiny

3. przyspiesza proliferację komórek szeregu erytrocytarnego

4. zapobiega apoptozie komórek znajdujących się w końcowych etapach różnicowania i dojrzewania ( CFU- E i proerytroblastów)

5. przyspiesza dojrzewanie erytroblastów i przyłączenie hemu do zsyntetyzowanych łańcuchów globiny

Erytropoeza zaczyna się od powstawania ukierunkowanych komórek progenitorowych tej linii (BFU- E i CFU- E), następnie zachodzi podział i zróżnicowanie się komórek prekursorowych (proerytroblastów, erytroblastów zasadochłonnych, polichromatofilnych i ortochromatycznych). Proces kończy powstanie dojrzałych erytrocytów.

W procesie tym odgrywają rolę czynniki regulujące erytropoezę- erytropoetyna (EPO), IL-3, oraz receptory powierzchniowe komórek reagujące na nie.

Erytropoetyna jest glikoproteiną wykrywaną w surowicy w stężeniu około 30- 40 mU/ ml. Uwalniana jest w nerkach i jest głównym humoralnym regulatorem wytwarzania erytrocytów. Jej stymulujące działanie na erytropoezę zaczyna się na szczeblu komórek progenitorowych, takich jak komórka krwiotwórcza ukierunkowana linii erytrocytów wczesnego stadium (BFU- E) i komórka krwiotwórcza ukierunkowana linii erytrocytów późnego stadium (CFU- E), które mają receptory wrażliwe na erytropoetynę. Najwięcej receptorów mają CFU- E i proerytroblasty. W miarę dojrzewania erytroblastów ich liczba na powierzchni tych komórek ulega zmniejszeniu. Stymulującym czynnikiem dla uwalniania erytropoetyny jest niedotlenienie tkanek. Przy dłużej utrzymującej się hipoksji ( np. w warunkach wysokogórskiego niedotlenienia), a jednocześnie sprawnej erytropoezie dochodzi do nadmiernego wytwarzania erytrocytów, które nazywa się wtórną erytrocytozą.

Komórki prekursorowi począwszy od proerytroblastu można łatwo rozpoznać na podstawie cech morfologicznych.

W miarę dojrzewania erytroblastów zmniejszają się ich rozmiary, zanikają jąderka (w proerytroblaście), chromatyna jądrowa staje się coraz bardziej skondensowana, a cytoplazma zmienia się z koloru ciemnoniebieskiego na jasnoniebieski i szary (erytroblasty polichromatofilne), a następnie pomarańczowy, co związane jest ze zmniejszeniem syntezy RNA i zwiększeniem ilości hemoglobiny (erytroblasty ortochromatyczne). Na tym szczeblu kończy się podział komórki, następnie dochodzi do usunięcia jądra i powstania erytrocytu. Te erytrocyty, które zawierają śladowe pozostałości jądra, zaliczane są do retikulocytów. W stanach fizjologicznych do krwi przechodzą krwinki bezjądrowe (erytrocyty i retikulocyty). Według Wintroba (1999) na powstanie erytroblastu dojrzałego z komórki prekursorowej BFU- E potrzeba około 12- 15 dni. W ciągu 6- 8 dni komórka BFU- E proliferuje i różnicuje się do postaci CFU- E. W ciągu nastpnych 5- 7 dni powstaje dojrzały erytroblast w wyniku prawdopodobnie 3- 5 podziałów. Uważa się, że z jednego proerytroblastu powstaje 16- 32 erytrocytów. Dane te tłumaczą dlaczego musi upłynąć wiele dni zanim dojdzie do odnowy tego układu zniszczonego np. w wyniku intensywnej chemioterapii.

13. ERYTROPOEZA ŻÓŁTKOWA, WĄTROBOWA, ŚLEDZIONOWA

Hemopoeza w pęcherzyku żółtkowym

• Jest to proces pozaembrionalny

• hemiangioblasty dają początek angiogenezie i erytropoezie (hemoblasty)

• hemoblasty dzielą się i różnicują w jądrzaste erytrocyty bez udziału erytropoetyny

• Występuje hemopoeza pierwotna i definitywna

• postać pierwotna obejmuje erytrocyty jądrzaste z hemoglobiny płodowej (HbF), ich okres życia jest krótszy niż erytrocytów definitywnych

• u myszy jądrzaste erytrocyty proliferują i dojrzewają we krwi obwodowej aż do 13-15 dnia ciąży [ciąża myszy trwa 3 tygodnie - 21 dni]

• u ludzi resztki hemopoezy żółtkowej zanikają w 10 tygodniu ciąży, przechodząc w hemopoezę definitywną [ostateczną]

• definitywne erytrocyty tuż przed przejściem do krwioobiegu podlegają ekspulsji jądra

• u niektórych przedstawicieli kręgowców hemopoeza obejmuje zarazem postać pierwotną i definitywną, ale np. u myszy dominuje hemopoeza pierwotna

• komórki hemopoetyczne posiadają właściwości komórek CFU-S i podlegają migracji do innych narządów hemopoetycznych, np. do wątroby gdzie regulują hemopoezę wątrobową.

Erytropoeza wątrobowa

• rozpoczyna się u myszy w 10 dniu, u człowieka między 5 - 6 tygodniem życia płodowego

• procesy wewnątrzpłodowy

• rozwój komórek czerwonych pozostaje w relacji 5:1 wobec komórek granulocytarnych

• między beleczkami można spotkać megakariocyty

• erytrocyty przed wejściem do krwioobiegu pozbywają się jądra

• trwa do końca ciąży, a czasami nawet przez parę tygodni po urodzeniu

• wątrobowa linia komórek CFU-E reaguje w odmienny sposób na erytropoetynę niż te same komórki pochodzące ze szpiku kostnego czy śledziony dorosłych osobników

• erytropoetyna jest obecna w płodzie i jest niezależna od erytropoetyny matki. Jest pochodzenia przede wszystkim wątrobowego. Wrażliwość na nią wzrasta w miarę rozwoju embrionu.

Erytropoeza śledzionowa:

• u myszy zaczyna się od 15 dnia ciąży, a u człowieka od 11 tygodnia (5 - 6 tyg. później od wątrobowej)

• w śledzionie najpierw gromadzą się komórki mezenchymy wokół naczyń. Powstaje czerwona miazga, w której namnażają się komórki macierzyste pochodzące z pęcherzyka żółtkowego, dając początek linii erytroidalnej

• z chwilą osłabienia linii erytroidalnej rośnie aktywność linii limfoidalnej.

• W życiu embrionalnym najpóźniej jako narząd produkujący krwinki rozwija się szpik kostny

Hemopoeza szpiku:

• Hemopoeza przenosi się do szpiku: u myszy 17-18 dzień, u człowieka 11-12 tydzień, nasilenie 15-20 tydzień

• Proces rozpoczyna się penetracją komórek mezenchymalnych w tzw. pkt początkowego kostnienia (przyszła jama szpikowa), z jednoczesnym rozwojem angiogenezy, w strefie kostnienia chrząstki

• W pierwszej kolejności rozwija się podścielisko szpikowe, tu pojawia się znaczna liczba niezróżnicowanych komórek pochodzenia wątrobowego. Mają zasadową cytoplazmę, co świadczy o intensywności hemopoezy.

• zasiedlanie szpiku komórkami pnia u myszy pochodzi z wątroby, u embrionów kurcząt ze śledziony i pęcherzyka żółtkowego

• proces ten przebiega zmiennie gatunkowo, np. u myszy i szczura dominuje granulopoeza, u ludzi embrionalny szpik jest całkowicie erytropoetyczny

• już w procesie embrionalnym szpik produkuje erytrocyty zawierające HbF (płodowa) oraz HbA (ostateczną)

• w linii erytroidalnej rozróżnia się komórki ukierunkowane BFU-E, z których po podziałach powstają komórki potomne, zwane pro erytroblastami, czyli kom. CFU-E.

14. FIZJOLOGICZNE WAHANIA LICZBY KRWINEK CZERWONYCH, CZAS ŻYCIA

Długość życia erytrocytów jest różna u różnych gatunków ssaków, wynosi 2 - 5 miesięcy (50 - 120dni), u człowieka 4 miesiące (120 dni), u krowy ok. 60 dni

Im mniejsza masa zwierzęcia i większe tempo metabolizmu, tym krwinki czerwone żyją krócej.

Długość życia jest skorelowana z wiekiem i stanem fizjologicznym zwierzęcia.

Erytrocyty żyją krócej u noworodków, osób starszych, w stanach zapalnych oraz w ciąży u samic.

Zwiększenie liczby krwinek czerwonych występuje m.in. przy odwodnieniu organizmu, po uciążliwych biegunkach, wymiotach, nadmiernym wypoceniu, po długotrwałym niedotlenieniu oraz z braku dostępu do wody.

Zmniejszenie liczby krwinek czerwonych obserwuje się przy niedokrwistości pokrwotocznej, niedoborach składników mineralnych (np. Fe), po napojeniu siarą, w późnym okresie ciąży u samic, intensywnej laktacji, niektórych zaburzeniach endokrynnych i chorobach nerek.

15. ZMIANY KSZTAŁTU KRWINEK CZERWONYCH /SFEROCYTY, ELIPTOCYTY, LEPTOCYTY, SCHISTOCYTY, DREPANOCYTY, AKANTOCYTY, STOMATOCYTY, KODOCYTY, LAKRYMOCYTY, DAKRIOCYTY, KERATYNOCYTY, KNIZOCYTY

Przyczyny zmian morfologii erytrocytów:

• niedokrwistość (niedobarwliwa, hemolityczna)

• hemoglobinopatie (choroby szpiku kostnego , choroby wątroby)

• choroby śledziony

• choroby naczyń krwionośnych

• zatrucia (Hg)

• zmiany wielkości

• zmiany zabarwienia

• zmiany kształtu

• nieprawidłowa struktura wewnętrzna

• hemoliza

Barwliwość:

• normalny barwi się kwasochłonnie na czerwono, przejaśnienie stanowi 1/3 krwinki

• niedobarwliwość (hipochromia), przejaśnienie większe niż 1/3 krwinki

Powodowana jest przez niedobór żelaza, mikroelementy, niedobory białka, niewydolność szpiku

• polichromofilia -powinowactwo do barwników kwaśnych i zasadowych, barwi się na czerwono i niebiesko. Wzmożona odnowa układu czerwonokrwinkowego

• anizochromia - występowanie krwinek o różnym wybarwieniu

Krwinki czerwone większości gatunków ssaków mają charakterystyczny kształt dwuwklęsłego dysku, są określane jako dyskocyty.

• Dwuwklęsłość jest dobrze wyrażona u psa, słabiej u kota i u konia

• Taki kształt daje krwince czerwonej większą wartość stosunku powierzchni do objętości, niż kształt kulisty, co stwarza lepsze warunki do wymiany gazowej oraz zwiększa odkształcalność erytrocytów.

Erytrocyty mogą zmieniać kształt pod wpływem różnych czynników, więc można odnaleźć:

2. stomatocyty

• krwinki posiadające wklęśnięcie przypominające usta

• uwarunkowane genetycznie

• niskie pH

• wysokie ciśnienie hydrostatyczne

• substancje amfipatyczne gromadzące się preferencyjnie w wewnętrznej (cytoplazmatycznej) monowarstwie dwuwarstwy błony lipidowej

Przyczyną jest nadmiar objętości wewnętrznej monowarstwy

3. echinocyty

• mają na powierzchni regularny układ wypustek („kolców”) o różnych kształtach i rozmiarach , przypominają wyglądem jeżowca

• zmniejszona zawartość ATP

• nadmiar cholesterolu w stosunku do fosfolipidów

• przyczyną jest nadmiar powierzchni zewnętrznej monowarstwy w stosunku do wewnętrznej w dwuwarstwie błony lipidowej

• przy działaniu substancji amfipatycznych, gromadzących się preferencyjnie w zewn. monowarstwie dwuwarstwy lipidowej

• mocznica, hiperlipidemia, niedokrwistość wrodzona, choroby wątroby

4. akantocyty

• posiadają wypustki, mniej niż echinocyty, przypominają kasztan, wypustki ułożone nierównomiernie

• występują w rozmazach fizjologicznych prosiąt

• u osób z nabytą akantocytozą - brak beta-lipoprotein osocza

• zwiększona zawartość cholesterolu

• towarzyszą stanom zapalnym, w niektórych przypadkach marskości i zapalenia wątroby, również w zespołach złego wchłaniania, przy usunięciu śledziony

4. poikilocyty

• krwinki o nieregularnych kształtach

• fizjologiczne u kóz

• w wyniku uszkodzenia przez czynniki utleniające

5. drepanocyty

• krwinka silnie wydłużona

• inaczej to krwinki sierpowate

• występują u chorych na anemię sierpowatą

6. leptocyty

• w części centralnej duże przejaśnienie, krwinki niezwykle cienkie

• występują przy anemii niedobarwliwej

7. eliptocyty (owalocyty)

• występują przy anemiach hemolitycznych

• krwinki wydłużone, większy przekrój jest elipsą, a nie okręgiem

• zaburzeniach syntezy białek

8. sferocyty

• kształt kulisty

• może nie występować przejaśnienie w środku

9. lakrymocyty

• o kształcie łzy

• widoczne przejaśnienie w centrum krwinki

• występują też pseudolakrymocyty

10. keratocyty

• erytrocyty mające nacięcia i rogi

• powstają w wyniku mechanicznego uszkodzenia krwinek czerwonych przez kontakty z patologicznie zmienionymi naczyniami krwionośnymi, złogami włóknika czy sztuczną zastawką

11. schizocyty (powstają z keratocytów)

• erytrocyty silnie uszkodzone mechanicznie na skutek kontaktu z obszarami patologicznymi

• są to praktycznie fragmenty erytrocytów

12. kodocyty

• kształt kapelusza

• występuje przy anemiach niedobarwliwych

13. knizocyty

• krwinki mające więcej niż 2 (czasem 3) wklęsłości

• Dyskocytarny kształt nie jest bezwzględną regułą u wszystkich ssaków

• Fizjologicznie we krwi kóz może być znaczna ilość poikilocytów

• We krwi kóz angorskich i niektórych ras owiec można znaleźć erytrocyty wrzecionowate, przypominające drepanocyty

• Ssaki z rodziny Camelidae (wielbłądy, lamy, guanako) mają erytrocyty kształtu eliptocytarnego - być może związane z większą opornością osmotyczną krwinek czerwonych, potrzebną zwierzęciu, które po okresie odwodnieni potrafi wypić 130 l wody w ciągu 10 min [posiadają mikrotubule w części obwodowej komórki].

16. POZYSKIWANIE ENERGII W ERYTROCYTACH

• glikoliza beztlenowa

• rozpad glukozy i pentoz a u świni również inozyny

• glukoza na drodze glikolizy beztlenowej ulega przemianie do kwasu mlekowego

• powstające ATP dostarcza energii do

• 10% brane jest z przemiany tlenowej a większość glikoliza beztlenowa

17. METABOLIZM ERYTROCYTÓW

• woda przechodzi na zasadzie dyfuzji ale ostatnio za główną drogę uznano aquaporyny

• aniony są transportowane przez białka pasma trzeciego, których zasadniczą funkcja jest wymiana jonów chloru na HCO3 cząsteczka białka pasma trzeciego wymienia 10⁵ par anionów w ciągu sekundy

• duże różnice gatunkowe w zawartości jonów sodu i potasu -u człowiek , konia, świni i niektórych przeżuwaczy jest dużo potasu a mało sodu, natomiast u owiec, kóz i większości ras bydła występuje mało potasu a dużo sodu lub dużo potasu i mało sodu

• glukoza przenika na zasadzie transportu ułatwionego

18. SYNTEZA I DEGRADACJA HEMOGLOBINY

Hemoglobina - 96% globiny i 4% hemu

Globina- alfa , beta , gama , delta a epsilon i zeta to patologiczne

HbA1- składa się z 2 alfa i 2 beta

HbA2 - 2alfa i 2delta

HbF - płodowa- 2 alfa i 2 gama

Hb embrionalna -Grower1 - 4 łańcuchy epsilon lub 2 zeta i 2 epsilon

-Grower 2 - 2łańcuchy alfa i 2 epsilon

• Synteza Hb

Globina jest wytwarzana w erytroblastach i w retikulocytach

Synteza hemu zachodzi w wątrobie. Szybkość tych dwóch procesów jest skoordynowana.

• Rola Hemoglobiny

- transport tlenu-oksyhemoglobina (utlenowanie) przyłącza tlen cząsteczkowy , żelazo nie zmienia stopnia utlenienia

- 1 g Hb --> 1,34 cm³ tlenu

• HbR- duże powinowactwo do tlenu

• HbT - małe powinowactwo do tlenu

• P₅₀ - ciśnienie parcjalne tlenu [przy którym hemoglobina jest wysycona w 50% tlenem

Jeżeli doprowadzimy do zmiany temperatury lub wzrostu pH to Hb będzie oddawać tlen łatwiej

Stężenie NaCl i 2,3-DPG wpływają na powinowactwo hemoglobiny do tlenu (2,3 -DPG łączy się z łańcuchem beta hemoglobiny)

U psa ,kota i świni brak HbF -płodowej ( spowodowane mniejszym stężeniem 2,3 -DPG)

Transport CO₂

Związany z osoczem

30% krwinki (20% HCO3 , 10% połączenie z hemoglobiną )

60% osocza

Ciałka Heinza- denaturacja Hb

Wrażliwe na denaturacje Hb są koty, może występować fizjologicznie. Pojawiają się na skutek utleniania Hb do metHb, dochodzi do utlenienia grup -SH, Hb przechodzi w chylomikrony.

• Hemoglobinopatie

- są następstwem zmian w strukturze I-rzędowej globiny, które powstają w następstwie mutacji, które mogą ulec utlenieniu

- nieprawidłowy skład aminokwasowy globiny może wywierać wpływ na funkcje Hb, a przede wszystkim na jej powinowactwo do tlenu

Hb patologiczne: M Bostone, C, G Honolulu, G San Jose, O Pauda, S,Norfolk, I, F Osaka, Wiedeń

- zmniejszenie powinowactwa do tlenu i zniesienie efektu Bohra występuje w hemoglobinopatii typu M. Hb M przechodzi w metHb-M w obecności tlenu niemal 2x szybciej niż Hb prawidłowa

- Hb-M Iwait (łańcuch alfa histydyny w pozycji 87 jest zastąpiony tyrozyną)- bardzo małe powiniowactwo do tlenu

- Hb Chesapeaka ( łańcuch alfa leucynu w pozycji 92 jest zastąpiony argininą)- powinowactwo do tlenu jest znacznie większe

Talasemia- zaburzenia syntezy jednego z łańcuchów Hb, w skutek czego jeden z łańcuchów występuje w nadmiarze

- zmianie ulega stosunek ilościowy łańcuchów alfa i beta

- wyróżnia się talasemię alfa i beta- gdy synteza łańcuchów jest ograniczona mówimy, np. o talasemiach alfa+ i beta+, gdy jest całkowicie zahamowana alfa0(zero) i beta0

- przykładami talasemii alfa0 są Hb: Barta (4 łańcuchy gamma) i H (4 łańcuchy beta)

- molekularne podłoże talasemii polega na utracie fragmentu DNA lub mutacji punktowej

23. STARZENIE SIĘ ERYTROCYTÓW

Dlaczego erytrocyt się starzeje:

- mechaniczne zniszczenie składników komórki (być może denaturacja białek błony)

- inaktywacja enzymów glikolizy i cyklu pentozofosforanowego

- uszkodzenie przez reaktywne formy tlenu i inaktywacja enzymów, zmniejszenie płynności lipidów i odkształcalności, zwiększone uwalnianie K⁺ i wzmożone wiązanie IgG

Objawy starzenia się erytrocytów:

- mniejsza wielkość

- większa gęstość (stosunek masy do objętości), natomiast kształt i stosunek powierzchni do objętości nie zmienia się

- zmiany w transporcie kationów

- zmniejszenie sumarycznej zawartości elektrolitów w krwince

- odpływ wody, zmniejszenie objętości a wzrost gęstości i lepkości wewnętrznej

- utrata powierzchni na skutek uwalniania mikropęcherzyków z powierzchni komórki

- maleje odkształcalność, głównie w wyniku wzrostu lepkości wnętrza i zmiany właściowości błony

- silniejsza adhezja do komórek śródbłonka

- mniejsza albo i nie oporność osmotyczna (dane na ten temat są sprzeczne)

- większa podatność na hemolizę

- zmniejsza się stopień asymetrii lipidów co związane jest z osłabieniem aktywności flipazy

- zmniejsza się płynność lipidów błony i ruchliwość białek integralnych błony (białka pasma 3.)

- zmniejszenie liczby receptorów na powierzchni

- wiąże się więcej erytrologicznych immunoglobulin (IgG)

- zmniejszenie aktywności szeregu enzymów

- mniejsza całkowita zawartość lipidów i mniejszy stosunek lipidów do białek błony

- mniejsza liczba reszt kwasu sialowego i stężenie 2,3-BPG (gorsze oddawanie tlenu tkankom)

- zmniejszenie zawartości ATP (wg najnowszych badań to nie następuje)

Hipotezy selektynego usuwania erytrocytów:

- zmniejszenie odkształcalności

- zaburzenia rozkładu lipidów błony, w szczególności ekspozycji fosfatydyloseryny na powierzchni komórki

- odsłonięcie reszt beta-D-galaktozy w cząsteczce glikoprotein i glikolipidów na skutek odłączania reszt kwasu sialowego

- odsłonęcie reszt alfa-D-galaktozy

- ekspozycja tzw. antygenów starych komórek (zmiany w obrębie białka pasma 3.)

- zmniejszenie gęstości powierzchniowej ładunku (nowe dane zaprzeczają)

25. POCHODNE HEMOGLOBINY:

Methemoglobina- powstaje w wyniku przejścia jonu żelaza grupy hemowej z postsci zredukowanej - jonu Fe2+ do postaci utlenionej -jonu Fe3+. Nie ma zdolności wiązania tlenu. Ma ona barwę brązową i powoduje szarawo niebieskie zabarwienie powłok ciała.

Karboksyhemoglobina- powstaje w wyniku przyłączenia do hemoglobiny CO. Powoduje charakterystyczne czerwone zabarwienie skóry o odcieniu przypominającym kolor wiśni. CO wiąże się z tymi samymi miejscami w których przyłącza się tlen, obniżając w ten sposób stężenie biologicznie czynnej hemoglobiny. Powinowactwo hemoglobiny jest ok. 200 razy większe do CO niż do tlenu.

Karbaminohemoglobina- CO2 reaguje z końcowymi grupami aminowymi hemoglobiny, tworząc połączenia karbaminianowe. W tej formie transportowane jest ok. 5% całk. Zawartości Co2 w krwi.

Hemoglobina tlenkoazotowa (HbNO) - powstaje z połączenia NO z hemoglobiną lub methemoglobiną. Połączenie to jest nietrwałe, bo NO nie wchodzi w trwalsze połączenie z hemem i hematyną, jak w przypadku HbCO.

Sulfhemoglobina - powstaje w wyniku reakcji oksyhemoglobiny z siarkowodorem lub siarczkami. Siarka może być przyłączona do jednego z pyroli układu hemowego i powoduje zanik wiązania podwójnego. Nadmiar SHb we krwi powoduje sulfhemoglobinemię, której objawem jest tzw. Sinica szara. Może ona wystąpić po długotrwałym oddawaniu niektórych leków np. fenacetyny.

• Methemoglobina

- 0,7-1,9% u człowieka

- większe stężenie => methemoglobinemia, której towarzyszy sinica bez objawów patologicznych w zakresie układu oddechowego i krążenia

- letarg, ataksja >50%; śpiączka, zgon >80%

- methemoglobinemia nabyta- substancje o działaniu utleniającym i azotowym, chloran potasu, leki pochodne amin aromatycznych, nitrogliceryna, anionorodnik ponadtlenkowy (główne źródło- samoutlenianie Hb tj. spontaniczne przejście OksyHb w metHb)

- leczenie - związki o działaniu antyutleniającym (wit.C lub błękit metylenowy)

- methemoglobinemia wrodzona- związana z występowaniem we krwi Hb M, które szczególnie łatwo przechodzą w metHb

• HbS

-1946 - Linus Pauling opisal HbS

-1956- stierdzono, że defekt Hb polega na zastąpieniu kwasu glutaminowego w pozycji 6 łancucha beta przez walinę

- w anemii sierpowatej dochodzi do wewnątrzkomórkowej polimeryzacji Hb w formę

deoksy => towarzyszy temu wzrost uwalniania reaktywnych form tlenu i zaburzenia transportu kationów prowadzące do spadku zawartości wody w erytrocytach

- utlenia się do metHb 1,7-1,9x szybciej

- ma większą tendencję do precipitacji oraz uwalniania hemu

- chorzy na anemię sierpowatą nie chorują na malarię

• Hemoglobina tlenkoazotowa

- Hb i metHb reaguje z NO tworząc Hb tlenkoazotową

- powinowactwo Hb do NO jest duże jeśli Hb jest w konformacji R, a małe w konformacji T

- częściowe odtlenowanie Hb w naczyniach włosowatych tkanek, co jest związane z przejściem w konformację T, stymuluje uwalnianie NO, co powoduje rozszerzanie naczyń i zwiększenie przepływu krwi

- w odróżnieniuod CO, NO nie wchodzi w reakcje z wolnym hemem i hematyną

- NO w zetknięciu z tlenem szybko ulega utlenieniu do dwutlenku azotu, stąd niewielkie ilości w powietrzu wdychanym nie prowadzą do pojawienia się we krwi Hb tlenkoazotowej

• Sulfhemoglobina

- pochodna Hb powstająca na skutek reakcji oksyHb z siarkowodorem lub siarczkami

- pojawinie się we krwi jest objawem stanu chorobowego zwanego sulfhemoglobinemią => tzw. sinica szara, przyczyną jest długotrwałe stosowanie niektórych leków, np. fenacytyny

- wdychanie H₂S zawartego w powietrzu atmosferycznym => sulfhemoglobinemia

- zatrucie H2S powstaje na skutek porażenia ośrodka oddechowego

- H₂S powstaje endogennie w erytocytach jako produkt reakcji glutationu zredukowanego(GSH) z siarką elementarną (której źródłem jest rozpad 3-merkaptopirogronianu do pirogronianu i siarki elemtarnej)

CyjanometHb

- pochodna metHb, powstaje na skutek reakcji metHb z jonem cyjankowym

- In vivo cyjanometHb powstaje w wyniku reakcji metHb z jonami cyjankowymi w przypadku zatrucia organizmu tymi związkami

26. MECHANIZMY OBRONNE ERYTROCYTÓW PRZED USZKODZENIEM OKSYDATYWNYM:

- Cu-Zn dysmutaza ponadtlenkowa

• katalaza - katalizuje dysmutacje nadtlenku wodoru

• peroksydaza glutationowa - j.w.

• reduktaza glutationowa

• transferaza glutationowa

• niskocząsteczkowe antyoksydanty - np. glutation reaguje z wolnymi rodnikami i innymi czynnikami utleniającymi, ponadto jest substratem peroksydazy i transferazy glutationowej

• alfa-tokoferol - jest głównym antyoksydantem hydrofobowym, występuje w błonie krwinki - reaguje z rodnikami nadtlenkowymi lipidów błonowych przerywając łańcuch wielorodnikowej peroksydacji lipidów błonowych. Niedobór wit. E zwiększa wrażliwość erytrocytów na hemolizę wywołaną przez czynniki utleniające - redukcja metHb przez reduktazę NADH-metHb bądź reduktazę ferrocytochromu b5.

27. TRANSPORT DWUTLENKU WĘGLA PRZEZ KREW:

Dwutlenek zostaje transportowany przez krew w kilku formach: ulega w niewielkim stopniu rozpuszczeniu fizycznemu, przekształceniu w kwas węglowy oraz połączeniu z białkami (tworząc karbaminiany). Pozostałe cząstki dyfundują dalej do krwinek czerwonych. Tu cząsteczki łączą się z wodą, tworząc kwas węglowy. Powstawanie tego kwasu jest możliwe dzięki występowaniu w erytrocytach anhydrazy węglanowej. Ponieważ kw. węglowy jest związkiem nietrwałym, ulega on natychmiastowej dysocjacji na anion węglanowy i proton H+. Większość powstających w erytrocycie cząsteczek anionu węglanowego ulega dyfuzji do osocza krwi. Na ich miejsce natomiast, dla zachowani ładunku elektrycznego, wchodzą do krwinki jony chloru (Cl-). Tutaj łączą się z jonami potasu (K+), który oddysocjował od hemoglobiny w momencie odłączenia od niej tlenu. W rezultacie zachodzących i opisanych wyżej przemian biochemicznych, większość Co2 jest przenoszona przez osocze, a pozostała część przez krwinki czerwone. W osoczu główną forma transportu są wodorowęglany, a jedynie niewielki procent stanowi Co2 rozpuszczone fizycznie orz związany z białkami jak karbamniany. Podobnie w krwinkach, jedynie około 10% stanowi dwutlenek węgla rozpuszczony fizycznie i związany z hemoglobiną, pozostała jego ilość (około 20%) jest przenoszona do w postaci wodorowęglanów.

28. KRWINKI BIAŁE

Białe komórki krwi (WBC, leukocyty) bronią organizm przed infekcją (bakteriami, wirusami). Większość leukocytów pochodzi ze szpiku kostnego z niezróżnicowanych komórek macierzystych. Limfocyty namnażają się głównie w narządach limfatycznych (grasica, śledziona, węzły chłonne).

Granulocyty (neutrofile, bazofile, eozynofile) stanowią większość białych ciałek krwi; charakteryzują się zawartością w cytoplazmie ziarnistości i polimorfizmem jądra komórkowego. Granulocyty i monocyty biorą udział w naturalnej odpowiedzi immunologicznej (odczyn zapalny, fagocytoza) na inwazję drobnoustrojów.

Neutrofile, stanowiące większość granulocytów, są zdolnymi do diapedezy komórkami fagocytującymi. Rozpoznają bakterie, przylegają do nich, a następnie tworzą pseudopodia otaczające intruza, pochłaniają i trawią go. Liczba neutrofili obecnych we krwi wzrasta znacznie po wystąpieniu infekcji.

Eozynofile to 2 do 4 % wszystkich leukocytów; ich zdolności do fagocytozy są niewielkie, ale wykazują silne właściwości chemotaktyczne (są przyciągane do miejsca uszkodzenia tkanki i zakażenia). Mogą się specjalizować w trawieniu kompleksów powstających po zajściu reakcji antygenów z przeciwciałami.

Bazofile są najmniej liczną grupą białych ciałek. Mogą uwalniać histaminę (czynnik rozszerzający naczynia krwionośne), heparynę (obniżającą krzepliwość krwi), a prawdopodobnie również serotoninę i bradykininę (powodują skurcz naczyń).

Mastocyty podobne są do bazofili, ale znajduje się je tylko w tkankach; degranulując uwalniają histaminę i heparynę.

Monocyty posiadają pojedyncze, duże jądro i nieliczne ziarnistości w cytoplazmie. Wnikają one do uszkodzonych tkanek i przekształcają się w makrofagi tkankowe, fagocytujące bakterie i pozostałości tkanek. Monocyty mogą być źródłem wszystkich osiadłych makrofagów tkankowych - np. rezydujących w wątrobie czy płucach.

Limfocyty uczestniczą w nabytych reakcjach odpornościowych organizmu przeciw konkretnym wirusom i bakteriom; wyróżnia się dwa ich typy. Limfocyty B unieszkodliwiają bakterie i wirusy produkując swoiste przeciwciała (odpowiedź humoralna); w rzeczywistości przeciwciała są produktami zróżnicowanej postaci limfocytów B, czyli plazmocytów. Limfocyty T atakują wszystkie obce komórki (odpowiedź komórkowa). Powstają one w grasicy i dzielą się na podtypy komórek cytotoksycznych, wspomagających i supresorowych.

Funkcje obydwu rodzajów białych krwinek (granulocytów i agranulocytów) związane są z obroną organizmu przed infekcjami - ze względu na morfologię białe krwinki (white blood cells - WBC, leukocyty) dzieli się na granulocyty (zawierające ziarnistości w cytoplazmie, wyróżnia się wśród nich granulocyty obojętnochłonne - neutrofile, kwasochłonne - eozynofile i zasadochłonne - bazofile) oraz agranulocyty (nie zawierające ziarnistości - monocyty, makrofagi i limfocyty). Liczba granulocytów jest większa niż agranulocytów. Wśród granulocytów, najliczniejsze są neutrofile; najliczniejszymi agranulocytami są zaś limfocyty. Pomimo zróżnicowanej morfologii wszystkie leukocyty pełnią wspólną funkcję obrony organizmu przed obcymi komórkami i infekcjami; każdy z typów odgrywa jednak w tym procesie specyficzną rolę.

Białe ciałka krwi powstają głównie w szpiku kostnym - Granulocyty i agranulocyty powstają w szpiku kostnym wskutek podziału obecnych w nim komórek macierzystych (tzw. stem cells). Po wejściu do krwioobiegu większość z tych leukocytów bierze udział we wrodzonych, nieswoistych reakcjach obronnych organizmu na czynniki infekcyjne oraz w odpowiedzi na uszkodzenie tkanek i zapalenie.

Większość limfocytów powstaje w organach limfatycznych - mniej liczne limfocyty wywodzą się z innej linii komórek macierzystych rezydujących bądź w szpiku kostnym, bądź w innych częściach układu limfatycznego. Po uformowaniu niedojrzałe limfocyty migrują na pewien czas do organów limfatycznych (węzłów chłonnych, grasicy), gdzie różnicują się i dojrzewają, aby jako wyspecjalizowane komórki móc pełnić swą główną funkcję obrony organizmu przed inwazją mikroorganizmów w drodze nabytych reakcji immunologicznych.

Ze względu na funkcje, białe krwinki dzieli się na dwie obszerne grupy: 1. biorące udział w niespecyficznych, wrodzonych reakcjach odpornościowych będących odpowiedzią na infekcje i odczyny zapalne wywołane uszkodzeniem tkanek; 2. te, uczestniczące w nabytych reakcjach obronnych. Limfocyty zalicza się głównie do drugiej z grup, podczas gdy pozostałe leukocyty należą do pierwszej z nich.

30. PRZESUNIĘCIE OBRAZU LEUKOCYTARNEGO

W warunkach prawidłowych dojrzewanie granulocytów odbywa się w szpiku. Zanim powstanie dojrzały granulocyt przechodzi on przez kolejne stadia rozwojowe zaczynając od mieloblastu przez promielocyt, mielocyty, metamielocyt aż do form, które przekraczają tak zwaną barierę szpikową i w warunkach prawidłowych występują w krwi obwodowej. Są to pałki i segmenty będące dojrzałymi granulocytami. W warunkach patologicznych możemy mieć do czynienia z tak zwanym „odczynowym” oraz „patologicznym” przesunięciem obrazu odsetkowego w lewo.

Przesunięcie „odczynowe” w lewo polega na występowaniu we krwi obwodowej młodszych postaci szeregu granulocytarnego, tj. promielocytów, mielocytów, metamielocytów i obserwuje się:

-w ostrych chorobach zakaźnych i zakażeniach;

-w kwasicy i stanach śpiączkowych;

„Patologiczne” przesunięcie obrazu odsetkowego w lewo polega na występowaniu we krwi obwodowej wszystkich form rozwojowych z mieloblastem włącznie. Obserwuje się:

- w przewlekłej białaczce szpikowej;

-osteomielofibrozie;

-w przypadku przerzutów nowotworów do kości.

Inny obraz krwi nazywany przerwą białaczkową polega na obecności we krwi obwodowej blastów białaczkowych oraz dojrzałych segmentów, bez występowania form pośrednich. Obraz taki obserwowany jest w ostrych białaczkach szpikowych.

Do komórek występujących we krwi obwodowej tylko w stanach patologicznych zaliczamy między innymi:

-plazmocyty (białaczka plazmocytowa, szpiczak plazmocytowy, różyczka, przewlekłe zapalenia, niektóre choroby wątroby);

-erytroblasty (erytroleukemia, osteomielofibroza, stany pokrwotoczne, nowotwory z przerzutami do szpiku, ciężkie zakażenia jak gruźlica czy posocznica, stan po usunięciu śledziony);

-komórki nowotworowe- różne w zależności od nowotworu.

31. UKŁAD DOPEŁNIACZA

Układ dopełniacza jest układem ochronnym występującym u wszystkich kręgowców. Należy do odporności nieswoistej, gdyż sam nie rozpoznaje precyzyjnie antygenów. Nazwa pochodzi od tego, że

stanowi on uzupełnienie (czyli dopełnienie) roli przeciwciał. Jest to jeden z przykładów ścisłych powiązań między swoistymi, a nieswoistymi mechanizmami odporności. U człowieka składa się, wliczając czynniki regulujące, z ok. 30 białek surowicy i płynów tkankowych oznaczonych najczęściej literą C (complement) i odpowiednimi cyframi. Białka te syntezowane są przez hepatocyty i monocyty.

Do głównych składników układu dopełniacza należą:

• C1 (C1q, C1r, C1s), C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9. Białka te były nazywane w kolejności odkrywania, dlatego cyfry arabskie przy literze "C" nie oddają kolejności udziału w reakcji dopełniacza,

• Czynniki B, czynnik D, czynnik H, czynnik I - białka związane z alternatywną droga aktywacji

• Inne czynniki osoczowe np..

Rola niektórych czynników osoczowych regulujących aktywność dopełniacza:

- inhibitor C1 - Łączy się z C1r i C1s i usuwa je z kompleksów C1

- Białko wiążące C4 - łączy się z C4b i przyspiesza odłączenie C2b

- DAF (ang. decay accelerating factor) - Czynnik przyspieszający rozkład C3 i C5

- białko S (witronektyna) - Wiąże C5b-7 zapobiegając wbudowywanie się tego kompleksu w błonę komórkową

- receptor C1 (CR1) - białka regulatorowe

Przy odpowiednim pobudzeniu składniki te reagują ze sobą kaskadowo i wywierają odpowiedni efekt, głównie w stosunku do błony komórkowej. Efekt ten przejawia się w postaci:

• Rozpuszczania i rozpadu (bakterioliza, cytoliza)

• Chemotaksji, która polega na przemieszczaniu się komórek w kierunku wzrastającego stężenia czynnika zwanego chemotaktycznym (dotyczy głównie neutrofilów)

• Degranulacji, która polega na uwolnieniu ziaren przez komórkę (dotyczy głównie komórek tucznych i bazofilów)

Dopełniacz może doprowadzić nie tylko do zniszczenia komórek bakteryjnych, pasożytniczych i nowotworowych przez uszkodzenie ich błony komórkowej, ale dzięki licznym receptorom na komórkach żernych, może przyciągnąć te ostatnie do miejsca infekcji i ułatwić fagocytozę bakterii.

Dopełniacz może być aktywowany bezpośrednio przez przeciwciała związane z bakterią bądź jakimkolwiek antygenem (droga klasyczna) lub przez pewne cząsteczki związane z bakteriami (droga alternatywna). Składnik C3 obecny w surowicy w dużym stężeniu jest niezbędny do prawidłowego przebiegu obu szlaków aktywacji, a jego przemiana w C3a i C3b jest najważniejszym etapem aktywacji całego układu.

Klasyczna droga aktywacji dopełniacza:

Przeciwciała potrafią precyzyjnie rozpoznać antygeny obecne na powierzchni intruzów i połączyć się z tymi antygenami. Jednak same przez się nie są w stanie ich zniszczyć. Rola czynnika niszczącego przypada dopełniaczowi.
Proces aktywacji:

• W warunkach fizjologicznych C1 znajduje się w formie dwóch odwracalnie łączących się ze sobą podjednostek C1q i tetrameru C1r2s2. Po związaniu przeciwciała klasy IgG (z wyjątkiem IgG4) lub IgM z antygenem na jej powierzchni są aktywowane w określonej kolejności składniki dopełniacza.

• Aktywację zapoczątkowuje przyłączenie się C1q do związanej z antygenem immunoglobuliny. C1q łączy się główkami z przeciwciałami, a ogonkiem z C1r i C1s.

• Zmiana konformacyjna w obrębie C1q indukuje zmianę konformacyjną w obrębie C1r, eksponując miejsce enzymatyczne o właściwościach proteinazy serynowej.

• Aktywny C1r aktywuje nieczynny C1s do C1s o właściwościach proteinazy serynowej.

• Aktywny C1s rozkłada C4 na C4a i C4b. C4b łączy się z błoną komórkową i wiąże C2. Kompleks C2C4b jest rozkładany na C2a i C2b.

• Powstaje kompleks C4b2a, mający właściwości proteolityczne i nosi on nazwę konwertazy C3

• C3b łączy się z błoną komórki docelowej.

• Kompleks C4b2a ma również właściwości konwertazy C5, ale rozkłada on C5 tylko wtedy, gdy C5 związany jest z C3b (czyli gdy w błonie komórkowej w pobliżu kompleksu nagromadzi się wiele C3b).

Na tym etapie kończy się enzymatyczna aktywacja dopełniacza.

Alternatywna droga aktywacji dopełniacza

Uczestniczą w niej czynniki: B, D, H, I, P(properdyna) i składnik C3 dopełniacza.

Do aktywatorów drogi alternatywnej (czyli bez udziału przeciwciał) zalicza się: bakterie G+ i G-, szczególnie polisacharydy ścian bakteryjnych, wirusy i zakażone przez nie komórki, grzyby, pierwotniaki, niektóre robaki pasożytnicze i niektóre komórki nowotworowe, a także kompleksy immunologiczne zawierające IgG, IgA, IgE. Aktywacja ta zachodzi w zasadzie spontanicznie.

Aktywacja dopełniacza drogą alternatywną ma znaczenie dla szybkiej odpowiedzi przeciw inwazji mikroorganizmów, zanim rozwinie się bardziej precyzyjna i skuteczna, ale powolniejsza swoista odpowiedź immunologiczna i pojawią się przeciwciała.

Przebieg procesu:

• Konwertaza C3 jest inicjującym enzymem tej drogi. Aktywuje się ona spontanicznie, w wolnym tempie, w osoczu. Podczas tej aktywacji czynnik B wiąże się w obecności Mg²⁺ z formą C3(H₂O)
  Umożliwia to czynnikowi D rozłożenie czynnika B na Bb i Ba. Powstaje C3(H₂O)Bb.

• Następnie powstaje C3bBb, czyli ostateczna konwertaza C3 drogi alternatywnej, która rozkłada kolejne C3. Aktywacja ta podlega wzmocnieniu, gdyż produkt uwalniany w wyniku działania konwertazy C3 - C3b- jest podjednostką konwertazy.

• Podobnie jak w drodze klasycznej C3b związany z jakąś powierzchnią wiąże C5, co umożliwia kompleksowi C3bBb (czyli konwertazie C5) rozłożenie C5.

Konwertazę C3 i C5 drogi alternatywnej stabilizuje properdyna, chroniąc ją przed czynnikami H i I. Od momentu rozszczepienia C5 dalsza aktywacja dopełniacza jest wspólna dla obu dróg.

Kompleks atakujący błonę

• W wyniku działania konwertazy C5 powstaje C5b, który przyłącza kolejno składniki: C6, C7, C8, C9.

• Od momentu przyłączenia C8 zaczyna tworzenie się kanałów w błonie komórkowej.

• Cząsteczki dopełniacza tworzą kanały, zwracając się fragmentami hydrofilowymi do wnętrza kanału, a hydrofobowymi na zewnątrz.

• Kompleks C5b678 wiąże i polimeryzuje kilka cząsteczek C9 oraz ułatwia wbudowanie w błonę, zwiększając średnicę kanału.

• Przyłączenie C8 i C9 nadaje kompleksowi zdolność uszkadzania błony komórkowej, dlatego kompleks C5b6789 nazywamy kompleksem atakującym błonę - MAC (membrane attacking complex). Wbudowywanie się kompleksów w błonę powoduje reorientację znajdujących się w niej lipidów i deformację błony, a nawet uwalnianie się pęcherzyków fosfolipidowych. Przez kanały wpływają z komórki jony, np. potasowe i makromolekuły, np. ATP. Inne jony, woda, lizozym, wpływają do komórki.

Główna rola MAC to niszczenie wnikających do naszych tkanek mikroorganizmów. Wrażliwe na ten atak są bakterie G-, niektóre wirusy, pierwotniaki i mykoplazmy. MAC zdolny jest tez do niszczenia erytrocytów np. zakażonych wirusem, jeżeli rozpoznane są one i opłaszczone aktywującymi dopełniacz przeciwciałami.

Rola układu dopełniacza:

• Korzystna dla organizmu gospodarza:

1. Opsonizacja (opłaszczenia komórek lub cząsteczek składowymi białek dopełniacza), ułatwia fagocytozę (uczestniczą tu cząsteczki C3b, C4b)

2. Chemotaksja i aktywacja komórek żernych (C3a i C5a)

3. Liza komórek bakteryjnych oraz zakażonych komórek gospodarza

4. Usuwanie kompleksów immunologicznych

5. Eeliminacja komórek apoptotycznych

• Szkodliwa dla gospodarza:

1. Stan zapalny (przewlekły)

2. Wstrząs

32. STAN ZAPALNY

• Krzymowski str. 307

33. CZYNNIKI OBRONNE NEUTROFILI

Mieloperoksydaza (MPO)- z udziałem H₂O₂ utlenia Cl^-, Br^-, J^- do odpowiednich kwasów, które mają silne działanie bakteriobójcze. Układ MPO-H₂O₂-Cl^- jest uważany za główny układ bakteriobójczy neutrofili.

BPI- nieenzymatyczne białko działające bakteriobójczo na wiele bakterii gram „-”. Wbudowuje się w błonę komórkową bakteri => kanały i destabilizacja warstwy lipopolisacharydowej co powoduje w konsekwencji wzrost przepuszczalności zabójczy dla bakterii => hamuje wzrost i podział bakterii

Defensyny- peptydy o działaniu bakteriobójczym. Działają na bakterie gram „+” i „-”, grzyby i niektóre wirusy. Wbudowują się w błonę zwiększając przepuszczalność

Serprocydyny- są cytotoksyczne w stosunku od bakterii gram „+” i „-”, grzybów i pierwotniaków

Lizozym- enzym katalizujący robicie wiązania beta-1,4-glikozydowego między kwasem N-acetylomuraminowym a N-acetyloglukozaminą w mureinie, będącej składnikiem ściany komórki bakteryjnej

34.FUNKCJE GRANULOCYTÓW OBOJĘTNOCHŁONNYCH W ZAKRESIE I LINII OBRONY PRZED INFEKCJAMI BAKTERYJNYMI/ZIARNISTOŚCI SWOISTE, NIESWOISTE, PĘCHERZYKI WYDZIELNICZE/.

- ziarnistości pierwotne (nieswoiste)- pojawiają się najwcześniej już w stadium promielocytu, stanowią 10-20% ziarnistości, zawierają:

o kwaśne hydrolazy lizosomowe (katepsyna B i D, beta- glicerofosfataza, beta- glukuronidaza, itd.)

o proteinazy- tzw. serprocydyny (elastaza, katepsyna G, azuracydyna)

o mielopreoskydazę

o lizozym, białko bakteriobójcze zwiększające przepuszczalność błony komórkowej

o defensyny

- ziarnistości wtórne (swoiste)- pojawiają się w stadium mielocytu, stanowią 70-80% ziarnistości; zawierają liczne enzymy:

o kolagenaza

o lizozym

o histaminaza

o heparynaza

o fosfataza obojętna

o laktoferyna (wiąże Fe, aktywuje lizozym)

o białko wiążące wit. B12

o czynniki białkowe modyfikujące funkcje limfocytów

- pęcherzyki wydzielnicze- najmniejsze ziarnistości zawierające fosfotazę zasadową: białka osocza (np. albuminy)

o zawierają liczne receptory, które podczas aktywacji mogą być włączane w błonę krwinki, ułatwiają adhezje i aktywują komórkę

Mieloperoksydaza (MPO)- z udziałem H2O2 utlenia Cl-, Br-, J- do odpowiednich kwasów, które mają silne działanie bakteriobójcze. Układ MPO-H2O2-Cl- jest uważany za główny układ bakteriobójczy neutrofili.

BPI- nieenzymatyczne białko działające bakteriobójczo na wiele bakterii gram „-”. Wbudowuje się w błonę komórkową bakteri => kanały i destabilizacja warstwy lipopolisacharydowej co powoduje w konsekwencji wzrost przepuszczalności zabójczy dla bakterii => hamuje wzrost i podział bakterii

Defensyny- peptydy o działaniu bakteriobójczym. Działają na bakterie gram „+” i „-”, grzyby i niektóre wirusy. Wbudowują się w błonę zwiększając przepuszczalność

Serprocydyny- są cytotoksyczne w stosunku od bakterii gram „+” i „-”, grzybów i pierwotniaków

Lizozym- enzym katalizujący robicie wiązania beta-1,4-glikozydowego między kwasem N-acetylomuraminowym a N-acetyloglukozaminą w mureinie, będącej składnikiem ściany komórki bakteryjnej

Aktywacja neutrofila

- neutrofile występują w 3 stanach: spoczynkowym, reaktywowanym i aktywowanym

- komórki różnią się wtedy wielkością, morfologią i wskaźnikami biochemicznymi

Neutrofil spoczynkowy- ma regularny kształt i niski poziom form reaktywnych tlenu

Preaktywacja- występuje gdy określone związki (np. czynniki wzrostu, interleukiny) zwiększają odpowiedź neutrofila na następny swoisty czynnik stymulujący

Aktywacja- jest wieloetapowym procesem zaczynającym się przyłączeniem ligandu i obejmującym: reorganizację szkieletu, adhezje do komórek śródbłonka, diapedezę, chemotaksję, wybuch tlenowy, fagocytozę i degranulację

35. FUNKCJE MONOCYTÓW W ZAKRESIE I LINII OBRONY I REAKCJI ZAPALNEJ.

Monocyty - grupa (5-8% wszystkich krwinek białych). Dojrzałe monocyty nazywa się makrofagami.

Monocyty mają zdolność wydostawania się poza światło naczyń układu krążenia oraz szybkiego ruchu pełzakowatego. Są to komórki żerne, które oczyszczają krew ze skrawków obumarłych tkanek oraz bakterii (żyją około 4 dni). Produkują interferon, który hamuje namnażanie się wirusów.

Ich rola polega głównie na fagocytozie cząstek stałych, zanieczyszczeń i produktów rozpadu innych komórek ustrojowych, współdziałaniu z układem limfocytów w kształtowaniu odpowiedzi immunologicznej ustroju. Są jednym z elementów odporności komórkowej ustroju. Oprócz diapedezy mają możliwość przemieszczania się w płynie międzykomórkowym w tkankach, dążąc do miejsc zapalnych. Odznaczają się dużą aktywnością fagocytarną i immunofagocytozą. Niszczą antygen po rozpoznaniu nieswoistym lub mogą swoiście fagocytować kompleksy immunologiczne(antygen + przeciwciało + opsonina). W szpiku, oprócz fagocytozy nienormalnych krwinek lub ich prekursorów , pełnia rolę „mamek” dla dojrzewających erytrocytów, regulując ich przesuwanie w kierunku ścian zatok. Można ich uznać za komórki wspomagające i regulujące wypływ krwinek czerwonych do krwiobiegu przez barierę szpik-krew. Współtworzą również rusztowanie szpiku.

Powstają przeważnie w szpiku kostnym, czasem w układzie siateczkowo-śródbłonkowymHYPERLINK \l "cite_note-0" [1]. Są największe wśród białych krwinek - około 20 μm. W organizmie powinno się mieć min 3% max 8% monocytów u dzieci jak i dorosłych

Monocyty:

 Odporność nieswoista (oporność)

o Zdolność do fagocytozy

 Odporność swoista (uwalnianie Il1, która oddziałuje na limfocyty Th wspomagające, odpowiedz immunologiczną)

 Wytwarzają interferon ( w momencie zakażeń wirusami lub ich metabolitami)

 Prezentacja antygenu

Monocytoza występowanie:

 Choroby zakaźne(różyca, listerioza oraz bruceloza)

 Faza wczesna zapalenia urazowego osierdzia

 Schorzenia pasożytnicze krwi

 Białaczka monocytarna

 Przy wzroście stężenia glikokortykoidów z równoczesną limfopenia u psów

 Fizjologiczna u krów w okresie poporodowym

36.MASTOCYTY- CECHY CZYNNOSCIOWE, ZNACZENIE

KOMÓRKI TUCZNE (MASTOCYTY) - komórki tkanki łącznej oraz błon śluzowych, mające okrągły lub owalny kształt, powstające z prekursorów szpikowych (prawdopodobnie tych samych, co bazofile), do miejsca ostatecznego osiedlenia docierają wraz z krwią. Najczęściej można spotkać je w okolicy niewielkich naczyń krwionośnych w narządach stykających się ze środowiskiem zewnętrznym. Jądro komórkowe jest niewielkie, chromatyna skondensowana, aparat Golgiego jest dobrze rozbudowany, pozostałe organella są słabo rozwinięte. W cytoplazmie znajdują się liczne, ciemne, zasadochłonne ziarna, mające właściwość metachromazji. Błona komórkowa tworzy liczne mikrokosmki. Ziarnistości mastocytów są bogate w histaminę i heparynę. Ponadto pobudzone wydzielają prostaglandyny i cytokiny (np. interleukinę 4 i TNF-α). Zawierają również proteazy (np. tryptazę lub chymazę). Na ich powierzchni znajduje się receptor FcεRI wiążący przeciwciała IgE.

Są składnikiem układu immunologicznego i biorą udział w obronie organizmu przed pasożytami, bakteriami i innymi drobnoustrojami.

Ich główną rolą jest wywoływanie lokalnego stanu zapalnego (m.in. alergie) w reakcji na obce substancje. W czasie nasilonych reakcji alergicznych substancje wydzielane w dużych ilościach przez mastocyty (degranulacja) wywołują objawy układowe, w tym wstrząs anafilaktyczny; mają również możliwość fagocytozy. Bezpośredni sygnał do degranulacji (degranulacja jest to gwałtowne wyrzucenie na zewnątrz zawartości ziaren) stanowi przyłączenie antygenu do przeciwciał znajdujących się na powierzchni błony komórkowej komórki tucznej. Innym sposobem uwalniania substancji jest uwalnianie ciągłe, nie wymagające aktywacji (w ten sposób są uwalnianie np. heparyna i histamina).

Substancje uwolnione przez mastocyt powodują degranulację składników istoty międzykomórkowej, poszerzenie kapilar, napływ granulocytów - skutkiem tego jest powstawanie stanu zapalnego.

Nadmierna proliferacja komórek tucznych jest przyczyną mastocytozy. W przebiegu tej choroby komórki tuczne gromadzą się w skórze (mastocytoza skórna) lub w narządach wewnętrznych (mastocytoza układowa). Ponadto u psów i kotów często występuje nowotwór komórek tucznych czyli mastocytoma.

Wielkość komórki: 20 - 35 m

Kształt komórki: okrągły lub owalny

Barwa cytoplazmy: niewidoczna, w całości zakryta swoistą ziarnistością

Ziarnistość: bardzo ciemna, zasadochłonna o niejednakowych ziarnach, występująca bardzo licznie

Kształt jądra: okrągły, brzegi zakryte ziarnistością

Charakter chromatyny: skondensowana

Stosunek jądra do cytoplazmy: niski lub bardzo niski

Jąderka: niewidoczne

Występowanie :

• krew: nie wystepuje

• szpik: pojedyncze

BUDOWA KOMÓRKI

Mastocyty tkankowe wraz z bazofilami odpowiadają za zapoczątkowanie wczesnej reakcji alergicznej.

Komórki te skupiają się w miejscu zetknięcia organizmu i środowiska zewnętrznego, w takich narządach, jak skóra, jelita, płuca, błona śluzowa nosa i spojówek, oraz w przestrzeni okołonaczyniowej. Pod względem morfologicznym są to komórki z jednopłatowym jądrem, o średnicy ok. 10 mcm. Najbardziej charakterystyczną ich cechę stanowią liczne metachromatyczne ziarnistości.

SUBPOPULACJE

Na podstawie wyników badań immunohistochemicznych, a także pewnych odrębności fizjologicznych wyodrębniono dwie subpopulacje mastocytów, oznaczone jako MC_T i MC_TC.

Głównym kryterium tego podziału jest zawartość proteaz serynowych w ziarnistościach.

Komórki oznaczone symbolem MC_T zawierają jedynie tryptazę, MC_TC natomiast - tryptazę, chymazę, karboksypeptydazę i katepsynę G. Między subpopulacjami nie obserwowano różnic pod względem zawartości histaminy i zdolności do generowania innych mediatorów zapalnych.

Subpopulacja mastocytów	Mediatory enzymatyczne	występowanie
MCT	tryptaza	oskrzela, pęcherzyki płucne, błona śluzowa jelit
MCTC	tryptaza, chymaza, karboksypeptydaza i katepsyna G	skóra, błona podśluzowa jelit, oskrzela

MEDIATORY MASTOCYTÓW

W wyniku aktywacji mastocytów następuje uwolnienie mediatorów preformowanych (magazynowanych w ziarnistościach komórek) i syntetyzowanych de novo.

Mediatory syntetyzowane de novo

• prostaglandyny: PGD2, PGE2, PGF2alfa

• leukotrieny: LTC4, LTD4, LTE4

• czynnik aktywujący płytki (PAF)

• tromboksan A2 (TXA2)

• kalikreina

Mediatory preformowane

• histamina

• cytokiny: IL-4, IL-5, IL-6, TNF-alfa

• arylosulfataza A

• heksoamidaza B

• beta-glukuronidaza

• tryptaza

• chymazy

• katepsyna G

• heparyna

AKTYWACJA I DEGRANULACJA

Do aktywacji mastocytów może dochodzić na skutek stymulacji zależnej i niezależnej od IgE (niealergicznej).

• reakcja zależna od IgE

• reakcja niezależna od IgE

Reakcja zależna od IgE

W komórkach tucznych, podobnie jak w bazofilach, komórkach Langerhansa, monocytach i eozynofilach, znajduje się receptor FcepsilonRI o wysokim powinowactwie do IgE.

W skład receptora wchodzą trzy podjednostki: alfa, beta i gamma.

Cząsteczka IgE jest wiązana przez podjednostkę a, natomiast dwie pozostałe podjednostki uczestniczą w przekazywaniu sygnałów. Alergen, związany przez co najmniej dwie "zmostkowane" cząsteczki IgE, łączy się z receptorem FcepsilonRI, którego cząsteczki ulegają wcześniej skupieniu.

Następuje zmiana konformacji wewnątrzbłonowej części receptora i aktywacji związanej z błoną fosfolipazy C. Enzym ten hydrolizuje dwufosforan fosfatydyloinozytolu do 1,2-diacyloglicerolu (DAG) i trójfosforanu inozytolu (IP3). IP3 powoduje szybkie uwalnianie jonów wapnia ze zbiorników wewnątrzkomórkowych, a także napływ wapnia z przestrzeni pozakomórkowej. DAG aktywuje natomiast kinazę białkową C, która uruchamia fosforylację białek biorących udział w aktywnym ruchu komórki i degranulacji ziarnistości.

Reakcja niezależna od IgE

Do degranulacji komórki tucznej może dojść także na drodze niealergicznej.

Liczne czynniki, takie jak fMLP, ATP, C3a, C4a, C5a, kodeina, substancja P i toksyny bakteryjne mogą aktywować komórki tuczne niezależnie od IgE.

Najczęściej działają one na receptor związany z białkiem G, co również prowadzi do zwiększenia aktywności fosfolipazy C i wzrostu wewnątrzkomórkowego stężenia jonów wapnia. Końcowy efekt jest podobny jak w przypadku stymulacji IgE-zależnej; następuje uwolnienie mediatorów zapalenia.

Tryptaza - marker aktywności

Precyzyjną ocenę aktywacji mastocytu umożliwia pomiar uwalnianej tryptazy. Fizjologiczna rola tego enzymu nie została całkowicie poznana. Występuje wyłącznie w mastocytach i w śladowych ilościach w bazofilach. Tryptaza może wpływać na wytwarzanie C3a i inaktywuje kininogen o dużym ciężarze cząsteczkowym.
U osób chorych na astmę stwierdzono podwyższone stężenie tryptazy w popłuczynach oskrzelowo-pęcherzykowych, a u chorych na alergiczny nieżyt nosa - w popłuczynach z nosa. Tryptaza jest lepszym markerem aktywacji mastocytu od innych mediatorów, w tym histaminy. Ta ostatnia może być uwalniana także przez bazofile, komórki prezentujące antygen i bakterie.

37. ZJAWISKA TOWARZYSZĄCE I ETAPY FAGOCYTOZY.

Fagocytoza zaliczana jest do mechanizmów odporności nieswoistej komórkowej. Zachodzi z udziałem tzw. komórek żernych. Największe zdolności żerne posiadają neutrofile ale także monocyty. Jest to proces wchłaniania bakterii, którego celem jest jej uśmiercenie. Poszczególne etapy fagocytozy:
1. ruch komórki żernej w kierunku bakterii, pod wpływem czynników chemotaktycznych produkowanych przez np. bakterie, dopełniacz
2. przyleganie bakterii do powierzchni komórki żernej(adherencja)
3.  endocytoza bakterii (przez wpuklenie błony komórkowej)
4. fuzja fagosomu z lizosomem,powstaje  tzw. fagolizosom
5. zabijanie bakterii (przebieg procesu tlenowy lub beztlenowy).

38. EKSPLOZJA TLENOWA FAGOCYTÓW, MECHANIZM I JEJ ZNACZENIE.

Fagocyty aktywnie żerujące wykazują nawet kilkudziesięciokrotne zwiększenie zużycia tlenu, czemu towarzyszy maksymalizacja spalania glukozy w cyklu pentozo - fosforanowym. Nie jest to typowy proces zachodzący w mitochondrium, ponieważ jak dowiodły badania, nie hamują go azydki i cyjanki. Dalsze intensywne prace w tym kierunku dały odpowiedź: komórki fagocytujące masowo wytwarzają aktywne formy tlenu, których destruktywne działanie okresla się mianem wybuchu tlenowego.

Znaleziono wiele czynników, które stymuluja komórki żerne do przeprowadznia wybuchu oddechowego:

• N-formylopeptydy pochodzenia bakteryjnego, także syntetyczne

• Estry forbolu (np. 1,2-mirystynian-1,3-octan forbolu

• Jonofory Ca2+ (związki umożliwiające napływ Ca2+ do komórek) np. A23187

• Lektyny, np. konkawalina A

• DAG

• Wielonienasycone kwasy tłuszczowe, np. kwas arachidonowy

• Siarczan cerebrozydu

• Jony fluorkowe

• Leukotrien B4

• TNF

• Czynnik aktywujący płytki krwi

• PDGF

• Składnik dopełniacza C5a

• Kompleksy antygen-przeciwciało

• Opsonizowane cząstki obcego pochodzenia

Obecnie wiemy, że za wybuch tlenowy odpowiada kilka związków, których synteza jest ze sobą powiązana.

• Anionorodnik ponadtlenkowy. Synteza anionorodnika ponadtlenkowego to proces inicjujący całą kaskadę syntezy form aktywnych tlenu. Związek ten powstaje w wyniku przyjęcia przez tlen cząsteczkowy jednego elektronu.

Reakcję ta katalizuje enzym - oksydaza NADPH. Donorem elektronu jest właśnie NADPH, co tłumaczy intensywność procesów szlaku pentozo-fosforanowego, zachodzących w zaktywowanym fagocycie (ich produktem jest własnie NADPH). Rodnik ponadtlenkowy znajduje się w stanie równowagi z uprotonowaną formą - rodnikiem nadhydroksylowym. Anionorodnik ponadtlenkowy jest sam w sobie stosunkowo mało toksyczny, toteż ulega on dalszym przemianom.

• Nadtlenek wodoru to kolejna reaktywna forma tlenu. Jak powstaje? Otóż w sytuacji odpowiednio wysokiego stężenia anionorodnika ponadtlenkowego, co dla zaktywowanej komórki żernej jest łatwe do osiągnięcia, ta reaktywna forma tlenu podlega spontanicznej dysmutacji, której produktem jest właśnie nadtlenek wodoru. Gdy stężenie nie jest odpowiednio duże, uwidacznia się rola dysmutazy ponadtlenkowej - enzymu, który katalizuje reakcję syntezy.

Także nadtlenek wodoru nie stanowi formy wybitnie toksycznej tlenu, acz w obecności neutralnych proteaz serynowych obserwuje się zwiększenie jego działania.

• Rodnik hydroksylowy. Źródłem rodników hydroksylowych jest reakcja Fentona, katalizowana przez jony żelazawe.Dawcą żelaza jest laktoferryna lub transferryna (białka wiążące żelazo). Reakcja ta jest wydajna w kwaśnym pH, które same w sobie sprzyja uwalnianiu jonów żelazawych. Rolę katalizatora mogą także pełnić dwuwartościowe jony kobaltu oraz miedzi.

Rodnik hydroksylowy to wysoce silny utleniacz. Działa niewybiórczo i zasadniczo z pierwszą napotkaną cząsteczką. Z racji swej wysokiej reaktywności jego czas trwania jest bardzo niski, od około 100ps do 1ns.

• Tlen singletowy. Tlen w podstawowym stanie energetycznym występuje w formie trypletowej, przez co rozumiemy zgodność spinu dwóch elektronów nie sparowanych na ostatnim orbitalu antywiążącym. W chwili wzbudzenia może nastąpić sparowanie elektronów (wówczas zgodnie z zakazem Pauliego spiny muszą być przeciwne), lub też alternatywnie może nastąpić odwrócenie spinu jednego elektronu bez ich sparowania. W obu przypadkach tlen przechodzi do stanu singletowego, który ze względu na spory nadmiar energii jest wysoce reaktywny, a przez co i toksyczny.

• Kwas podchlorawy oraz chloramina. Końcowymi etapami szlaku syntezy reaktywnych form tlenu jest proces powstawania kwasu podchlorawego oraz chloramin. Reakcję utlenienia halogenków do kwasu podhalogenkowego z równoczesnym rozłożeniem nadtlenku wodoru, katalizuje mieloperoksydaza. HOCl jest związkiem bakteriobójczym. Jego działanie polega na atakowaniu kompleksów żelazo-siarkowych białek, stanowiących kluczowy element łańcucha oddechowego. Blokuje w ten sposób szlak energetyczny i doprowadza do śmierci bakterii. Chloramina powstaje w reakcji kwasu podchlorawego z amoniakiem.

Chloramina jest związkiem nawet bardziej toksycznym od kwasu podchlorawego, ma silne właściwości bakteriobójcze.

• Charakterystyka kluczowych enzymów wybuchu tlenowego.

• Oksydaza NADPH To enzymatyczny kompleks, w swojej budowie skomplikowany, mający liczne podjednostki. W nie zaktywowanym fagocycie, część z nich rozlokowana jest w cytoplazmie, cześć natomiast jest zakotwiczona w błonie komórkowej. Aktywacja komórki żernej powoduje migrację podjednostek cytozolowych oraz ich asocjacje ze składowymi błonowymi. Proces ten daje czynny, zdolny do syntezy enzym. Oksydaza cytochromowa jest de facto częścią łańcucha transportu elektronów:

Element łancucha	wartość potencjału
NADPH / NADP+	-320mV
FADH2 / FAD+	-280mV
Cyt b558 red / Cyt b558 utl	-245mV
O2.- / O2	-160mV

• Tabela 1. Ogniwa łańcucha transportu elektronów

Pewną rolę w przekazie elektronu pełni tutaj również ubichinon.

Aktywacja oksydazy cytochromowej Aktywację oksydazy NADPH można podzielić na dwa etapy. Pierwszy to klasyczna transdukcja sygnału. Po zadziałaniu stymulatora, który wiąże się z odpowiednim receptorem na powierzchni błony fagocyta (typu R7G, odziaływujący z białkami G), następuje pobudzenie fosfolipazy C, która rozkłada fosfatydyloinozytolo-4,5-bisfosforan do 1,4,5-trifosforanu inozytolu (IP3) i diacyloglicerolu (DAG). IP3 mobilizuje wewnątrzkomórkowy Ca2+, DAG z kolei aktywuje kinazę białkową C (PKC). Etap drugi to składanie czynnościowego enzymu. Proces inicjuje zaktywowana PKC, która fosforyluje składową p47-phox. Powoduje to asocjację p47-phox z dwiema pozostałymi jednostkami p67-phox i p40-phox, a utworzony trimer migruje do błony komórkowej gdzie wiąże się z flawonocytochromem. Końcowym procesem składania enzymu jest dysocjacja kompleksu RhoGDI-RacGDP, której produkt - białko Rac po przyłączeniu GTP łączy się z czynnikiem p67-phox.

• Dysmutaza ponadtlenkowa (SOD)

Znane są dwie eukariotyczne dysmutazy ponadtlenkowe: miedziowo-cynkowa (cytoplazmatyczna) oraz manganowa (mitochondrialna). Rola SOD ogranicza się generalnie do katalizy w przypadku niskiego stężenia O2.- , ponieważ reakcja ta zachodzi spontanicznie i z duża szybkością przy odpowiednio dużym stężeniu.

• Mieloperoksydaza (MPO)

Przechowywana jest głownie w azurofilnych ziarnistościach neutrofili, oraz w ziarnistościach monocytów i eozynofili, natomiast praktycznie brak jej u makrofagów. MPO jest homo glikoproteiną złożona z czterech podjednostek o łącznej masie około 153kDa. W jej skład wchodzą także dwie hemowe grupy prostetyczne. Znaleziono trzy odmiany MPO różniące się nieznacznie masą podjednostki, aczkolwiek nie stwierdzono istotnych różnic w reaktywności poszczególnych form.

39. CHEMICZNE I ENZYMATYCZNE ZNACZENIE REAKCJI LIZOSOMALNYCH W FAGOCYTOZIE.

Pochodząone głównie z ziarnistości leukocytów, monocytów i komórek tucznych. Powodują one trawienie kolagennu, włóknika i elastyny. Niszczą one błony podstawne, przez co zwiększają przepuszczalność naczyń i wywierają efekty chemotaktyczne. W osoczu krwi, płynie tkankowym znajdują się antyproteazy neutralizujące enzymy lizosomalne, lecz niedobór jednej z nich może prowadzić do upośledzenia funkcji hamowania.

40. CZYNNIKI OBRONNE EOZYNOFILI

• MBP- gł. Białko zasadowe, toksyczne w stosunku do pierwotniaków i larw wielu pasożytów zwłaszcza nicieni, toksyczne w stosunku do E.coli, S.aureus S.epidermidis P.vulgaris

• powoduje uwalnianie histaminy przez bazofile i mastocyty

• neutralizuje działanie heparyny

• białko kationowe eozynofili- wbudowuje się w bł. Kom. Powodując niekontrolowany wzrost przepuszczalności

• silne działanie przeciwbakteryjne (E.coli S.aureus) oraz toksyczne w stosunku do przywr, larw i larw robaków jelitowych

• wiąże heparynę, neutralizując w ten sposób antykoagulacyjną aktywność i regulując czas krzepnięcia krwi

• wpływ na fibrynolizę poprzez preaktywację plazminogenu

• Eozynowa Neurotoksyna (EDN) - silne działanie neurotoksyczne (zbadane w war. Laboratoryjnych - fenomen Gordona)

• peroksydaza eozynofilowa (EPO)

• katalizuje rozkład H₂O₂, bakteriobójcza toksyczny w stosunku do larw i wielu pasożytów i kom. Nowotworowych

• stymuluje uwalnianie histaminy

• histaminaza

• rozkłada histaminę

• hydrolazy lizosomowe

• ciałka lipidowe

• prawdopodobnie miejsce magazynowania i metabolizowania kwasu arachidonowego

• zawierają lipotoksyny czynnik aktywujący płytki krwi (PAF) LTC4 (PAW i LTC4 działają hemotaktycznie na eozynofile i stymulują ich degranulację)

WPŁYW NA INNE KOMÓRKI

41. EOZYNOFILE - CECHY, ZNACZENIE, ZIARNISTOŚCI.

EOZYNOFILE, GRANULOCYTY KWASOCHŁONNE występuję we krwi w małej liczbie - 1-5% wszystkich krwinek białych. W wielokrotnie większej liczbie występują w szpiku, stanowiąc rezerwę szpikową oraz w tkankach (drogi oddechowe, ściana jelit, macica). Wzrost ich liczby towarzyszy stanom uczuleniowym. Wykazują one działanie antyhistaminowe, a ponieważ stanom uczuleniowym towarzyszy większe uwalniania histaminy, eozynofile chronią tkanki przed niekorzystnym działaniem tej substancji.

Eozynofile, oprócz możliwości wydzielania czynników hamujących anafilaksję, wyróżniają się zdolnością do fagocytozy i zabijania niektórych pasożytów oraz ich stadiów larwalnych (antygen wielkokomórkowy). W związku z tym ich liczba we krwi wzrasta kilkukrotnie w zakażeniach pasożytniczych, co zostało wykorzystane w diagnostyce.

DOJRZEWANIE

Granulocyty kwasochłonne wywodzą się z komórki macierzystej pnia szpiku kostnego. Różnicowanie komórek jest kontrolowane głównie przez IL-3, IL-5 i GM-CSF, a także TNF-alfa i IFN-alfa.

W cyklu ontogenetycznym krwinek można wyróżnić trzy okresy: szpikowy (trwający ok. 4 dni), krążenia we krwi (trwający mniej niż 1 dzień) i niedokładnie poznany tkankowy (trwający 25 dni).

• Mieloblast

• Promielocyt

• Mielocyt kwasochłonny

• Metamielocyt kwasochłonny

• Pałeczka kwasochłonna

• Granulocyt kwasochłonny

BUDOWA KOMÓRKI

Podobnie jak neutrofile, granulocyty kwasochłonne wykazują zdolność fagocytozy drobnoustrojów i uszkodzonych krwinek czerwonych, a także chemotaksji i migracji.

Liczba dojrzałych eozynofilów we krwi obwodowej wynosi 0,1-0,5 x 10⁹/l, co stanowi ok. 1-5% ogólnej liczby leukocytów we krwi obwodowej.

Dojrzały eozynofil ma kulisty kształt, dwupłatowe jądro i jest nieco większy od neutrofila.

ZIARNISTOŚCI W CYTOPLAZMIE EOZYNOFILÓW

RODZAJ ZIARNISTOŚCI	ZAWARTOŚĆ	ZNACZENIE BIOLOGICZNE
ziarnistości duże	główne białko zasadowe (MBP)	wykazuje właściwości bakterio- i helmintobójcze, neutralizuje heparynę, zwiększa uwalnianie histaminy z bazofilów i mastocytów
		eozynfilowe białko kationowe (ECP)	wykazuje właściwości bakterio- i helmintobójcze, neurotoksyczne, zwiększa uwalnianie histaminy z bazofilów i mastocytów
		neurotoksyna eozynofilowa (EDN)	potencjalna neurotoksyna, wykazuje aktywność RNA-zy, słaba hemlinotoksyna
		peroksydaza eozynofilowa (EPO)	wykazuje właściwości bakteriobójcze, inaktywuje leukotrieny, wzmaga uwalnianie histaminy, uszkadza nabłonek oddechowy, nasila bronchospazm
ziarnistości małe	arylosulfataza, fosfataza kwaśna
mikroziarnistości	lizofosfolipaza	główny składnik kryształów Charcota i Leydena

SUBPOPULACJE

Wkrótce po odkryciu eozynofilów przez P. Ehrlicha w 1879 r. zaobserwowano, że liczba tych komórek we krwi znacznie wzrasta w chorobach alergicznych i pasożytniczych.

W wielu współcześnie prowadzonych badaniach wykazano, że u chorych na wymienione schorzenia można wyróżnić dwie populacje granulocytów kwasochłonnych: normodensyjne - o gęstości 1,88 - i hipodensyjne - o gęstości 1,075-1,077.

Uważa się, że eozynofile hipodensyjne są komórkami bardziej aktywnymi metabolicznie. Mają zdolność generowania większej ilości wolnych rodników tlenowych i LTC4 oraz silniejsze właściwości cytotoksyczne.

Dotychczas nie wyjaśniono, czy ta subpopulacja eozynofilów wywodzi się bezpośrednio z macierzystych komórek pnia, czy też z eozynofilów normodensyjnych.

MEDIATORY

Oprócz białek kationowych (ECP, EPO, MBP, EDN) eozynofile wydzielają również inne mediatory o silnym działaniu prozapalnym.

• Czynnik aktywujący płytki (PAF)

Oprócz eozynofilów PAF produkują także płytki krwi, neutrofile, makrofagi, bazofile i komórki śródbłonka.

Mediator ten wykazuje właściwości chemotaktyczne dla płytek, eozynofilów i makrofagów, zwiększa przepuszczalność naczyń oraz nasila adhezję eozynofilów do komórek śródbłonka.

• Leukotrieny

Aktywne eozynofile mają zdolność syntezy LTC4, który nasila m.in. skurcz mięśni gładkich, wydzielanie śluzu, przepuszczalność naczyń.

• Rodniki tlenowe

Eozynofile uwalniają anion nadtlenkowy (O^2-) i nadtlenek wodoru (H₂O₂). Produkcja reaktywnych pochodnych tlenu jest znacznie większa w eozynofilach hipodensyjnych niż w normodensyjnych.

42. MPO-H₂O₂-CL^- JAKO PODSTAWOWY UKŁAD BAKTERIOBÓJCZY NEUTROFILII.

Ziarnistości wewnątrzkomórkowe

W cytoplazmie neutrofilów spotyka się cztery rodzaje ziarnistości:

1. ZIARNISTOŚCI PIERWOTNE, nazywane inaczej azurofilnymi, które powstają już na etapie promielocytu. Stanowią one 10-20% wszystkich zawartych w neutrofilach ziaren wewnątrzcytoplazmatycznych. Spośród zawartych w nich białek szczególnie istotne są: kwaśne hydrolazy lizosomowe, serprocydyny, defenzyny i mieloperoksydaza. Ta ostatnia jest wyznacznikiem tych ziaren, tzn. wykrywając mieloperoksydazę możemy stwierdzić, że mamy do czynienia z ziarnistościami azurofilnymi.

2. ZIARNISTOŚCI WTÓRNE, stanowiące 80-90% wszystkich ziarnistości, nazywane są także ziarnistościami swoistymi, ze względu na fakt ich występowania tylko w neutrofilach. Ich białkiem markerowym jest laktoferyna.

3. ZIARNISTOŚCI TRZECIORZĘDOWE, czyli żelatynowe, nazwane tak ze względu na obecność enzymu żelatynazy.

4. ZIARNISTOŚCI WYDZIELNICZE, w skład których wchodzą różne białka osocza, zaś cechą charakterystyczną jest obecność alkalicznej fosfatazy.

Po pobudzeniu neutrofila dochodzi do uwolnienia ziarnistości do fagolizosomu, dzięki czemu zamknięte w nim mikroorganizmy mogą zostać zabite. Wiele mediatorów zawartych w ziarnistościach może się wydostawać na zewnątrz komórki, zaś ich wykrycie może być użyte w diagnostyce stanu zapalnego.

ZABIJANIE BAKTERII W MECHANIZMIE TLENOWYM:

1. Fagocytoza (np. bakterii) pobudza zwiększony pobór tlenu, glikogenolizę i zwiększone utlenianie glukozy drogą poprzez heksozomonofosforan i tworzenie reaktywnych form tlenu.

2. Reaktywne formy tlenu powstają dzięki aktywacji oksydazy NADPH i tworzeniu anionu nadtlenkowego O^2-.

3. Anion nadtlenkowy ulega dysmutacji do nadtlenku wodoru.

4. Sam nadtlenek wodoru w fagolizosomie nie wystarcza do pełnego, skutecznego zabicia bakterii. Konieczne jest dołączenie działania mieloperoksydazy (MPO) z ziarnistości azurofilnych granulocytów.

5. Mieloperoksydaza w obecności anionu chlorkowego tworzy z nadtlenku wodoru HOCl, związek silnie bakteriobójczy. Układ H₂O₂ - MPO - HOCl jest najsilniejszym systemem bakteriobójczym granulocytów.

6. Większość nadtlenku wodoru jest w końcu rozkładane przez katalazę, a część przez oksydazę glutationu. Rozpadłe bakterie są „dotrawiane” przez hydrolozy lizosomalne.

43-47

Bazofile:

• w funkcji zbliżone do mastocytów z tkanki łącznej w okolicy naczyń krwionośnych również pochodzenia z komórek szpiku kostnego, żyją kilka dni

• w stanach fizjologicznych bazofili nie spotkamy w tkankach (mastocyty tak)

• w stanie patologicznych bazofile występują w tkankach

• biorą udział w procesach alergicznych

• wydzielają histaminę zdolna do wiązania przeciwciał IgE

• pomiędzy bazofilami a eozynofilami jest antagonizm czynnościowy (eozynofile inaktywują histaminę)

Bazofilia:

• przewlekła niedokrwistość hemolityczna

• stany wyczerpania i głodu

• cukrzyca, hiperlipidemia w chorobach związanych z nadwrażliwością (jako objaw ustępowania)

• stres

Egzocytoza bazofili:

1. degranulacja anafilaktyczna

• bodźcem jest wiązania antygenu z przyłączonym do kom. przeciwciałem IgE co powoduje szybkie uwalnianie ziarnistości bazofila, a także usunięcie błony

• całkowicie zdegranulowane bazofile mają charakterystyczną pofałdowaną powierzchnię

2. degranulacja częściowa

• wolne tempo uwalniania ziarnistości z pojedynczych pęcherzyków, przy czym tylko część ziarnistości jest uwalnianych

Czynniki powodujące degranulację bazofili:

• Dopełniacz

• Cytokiny

• Neuropeptydy

• Opiaty

• Toksyny bakteryjne

• Biologiczne czynne peptydy (glizdy, raki homary, meduzy)

• Bodźce fizyczne- zimno

Mediatory bazofili i komórek tucznych:

• Mediatory zawarte w ziarnistościach (histamina, proteoglikany, heparyna, neutralne proteazy)

• Lipidowe (syntetyzowane w błonie komórkowej) tj. prostaglandyny, leukotrieny, są to hormony tkankowe o silnym działaniu zapalnym, PAF, tromboksan

• Cytokiny

Funkcje bazofili i komórek tucznych:

• Modulacja odpowiedzi zapalnej i immunologicznej (cytokiny)

• Reakcje alergiczne typu natychmiastowego( IgE)- objawy wstrząsu anafilaktycznego

• Astma oskrzelowa

• Katar sienny

• Pokrzywka

• Reakcje alergiczne typu późnego (synergizm z eozynofilami)

• Odporność nowotworowa

• Proc. Reparacyjne tkanek

• Wzrost i odbudowa

• Mastocyty syntetyzują kolagen typu 4

• Biorą udział w reakcjach alergii kontaktowej, podlegając częściowej degranulacji mediowanej przez uczulone Limfocyty

Monocyty:

• Odporność nieswoista (oporność)

• Zdolność do fagocytozy

• Odporność swoista (uwalnianie Il1, która oddziaływuje na limfocyty Th wspomagające, odpowiedz immunologiczną)

• Wytwarzają interferon ( w momencie zakażeń wirusami lub ich metabolitami)

• Prezentacja antygenu

Monocytoza występowanie:

• Choroby zakaźne(różyca, listerioza oraz bruceloza)

• Faza wczesna zapalenia urazowego osierdzia

• Schorzenia pasożytnicze krwi

• Białaczka monocytarna

• Przy wzroście stężenia glikokortykoidów z równoczesną limfopenia u psów

• Fizjologiczna u krów w okresie poporodowym

48.-49 LIMFOCYTY

Limfocyt:

• Typu T- odporność typu komórkowego

• Typu B - odporność typu humoralnego

• NK

• K

• Brak zdolności do fagocytozy

• Wolne przemieszczanie się

• Duża zdolność do przechodzenia w formę aktywną

Limfocyty T:

• Powstają w wyniku pobytu części kom. macierzystych w grasicy, gdzie pod wpływem czynników hormonalnych staja się grasiczozależne

• 60-70% limfocytów we krwi

• długo żyjące od 5-10 lat

• bardzo ruchliwe

• cytotoksyczne Tc

• wspomagające Th

• supresorowe Ts

• kontrsupresorowe Tcs

• razem z monocytami i granulocytami wytwarzają swoistą odpowiedź komórkową

• pełnią rolę nadzoru immunologicznego

Th-CD4- pomocnicze(stymulują limfocyty B)

Tc/s-CD8- cytotoksyczne/supresorowe(działają cytotoksycznie i hamują działanie limfocytów B)

W limfocytach Th receptorem TCR towarzyszącym koreceptorem CD4 rozpoznające białka MHC II, zaś limfocyty Tc, Ts posiadają koreceptor CD8, który rozpoznaje białka MHCI

• Tc rozpoznają antygen przetworzony, połączony, z białkami MHC I na pow. komórek somatycznych, mają koreceptor CD8, uczestniczące w odpowiedzi komórkowej Stanowi ochronę przed patogenem wewnątrzkomórkowym

• Receptory alfa beta (TCR)- limfocyty dojrzewają gł. W grasicy i rozpoznają antygen odpowiednio przygotowane znajdujący się na pow. Kom. w połączeniu z białkiem głównego układu zgodności tkankowej (MHC), są to limfocyty Th, Tc Ts

• Receptory gamma-delta- rozpoznają antygeny bezpośrednio bez udziału MHC lub w połączeniu z tzw.- cząsteczkami nieklasycznymi

• Limfocyty T wytwarzają bardzo dużo charakterystycznych limfotoksyn

• Limfocyty Th, Ts, Tcs nie uczestniczą bezpośrednio w niszczeniu antygenu, są to modulatory swoistej odpowiedzi komórkowej i humoralnej

• Limfocyty Th wspomagają odpowiedź immunologiczna przez wydzielanie odpowiednich limfokin

• Mają receptor CD4

• Po aktywacji antygenu z Th dziewiczych (które wydzielają interleukine1i4, IFN gamma), powstają dwie linie Th1 Th2 o odmiennym profilu działania i zadaniach

• Th1 poprzez Il2 Il3, GM-CSF oraz TNF-beta aktywują makrofagi są odpowiedzialne za odpowiedz kom.

• Th2 poprzez Il3,.4,5,6,10,13 GM-CSF aktywują limfocyty B (odpowiedź humoralna)

• IFN-gamma wytwarzany przez Th1 hamuje proliferacje Th2 zaś Il-10 wytwarzana przez Th2 ogranicza syntezę i uwalnianie cytokin przez Th1

• Udział poszczególnych postaci odpowiedzi w reakcji immunologicznej na określony antygen zależy od wzajemnej proporcji aktywowanych przez Th1 i Th2, a to prawdopodobnie zależy od przebiegu prezentacji antygenu limfocytom Th

• Prezentacja przez makrofagi powoduje powstawanie Th1 jeżeli prezentacja poprzez limfocyty B to powstają Th2

• Ts hamują swoimi limfokinami odpowiedź immunologiczną, a Tcs chronią limfocyty Th przed supresją Tc

50. FUNKCJE KOMÓREK PREZENTUJĄCYCH ANTYGEN ORAZ GLIKOPROTEIN MHC ! I MHC II (ANTYGENOWY UKŁAD ZGODNOŚCI TKANKOWEJ)

Prezentacja antygenu - termin obejmujący znaczeniem mechanizmy odpornościowe, które polegają na "ukazaniu" antygenu limfocytom T przy udziale cząsteczek MHC. Głównym celem prezentacji antygenów jest rozwinięcie odpowiedzi swoistej na dany antygen.

Ze względu na zróżnicowanie cząsteczek MHC, prezentacja antygenu może się przejawiać w jednej z trzech postaci:

• Cząsteczki MHC klasy I, które prezentują antygeny limfocytom Tc (cytotoksycznym), biorą udział w obronie przeciwko patogenom wewnątrzkomórkowym, np. wirusom. Jeżeli tego rodzaju antygen zostanie rozpoznany jako obcy, komórka prezentująca ulegnie eliminacji, jego obecność na cząsteczce MHC klasy I świadczy bowiem o istnieniu patogenu we wnętrzu komórki. Niszcząc komórkę, limfocyt Tc zabija zwykle także występującego w niej pasożyta.

• Cząsteczki MHC klasy II, które prezentują antygeny limfocytom Th (pomocniczym), nie wywołują śmierci komórki prezentującej antygen. W tym przypadku komórka rozpoczyna wydzielanie cytokin, które pobudzają limfocyt Th. Limfocyty Th są komórkami regulującymi odpowiedź odpornościową. Dzięki temu cząsteczki MHC klasy II uczestniczą w pobudzeniu innych komórek, za pośrednictwem limfocytów T pomocniczych.

• Prezentacja krzyżowa jest mechanizmem umożliwiającym pobudzenie zarówno limfocytów Th, jak i limfocytów Tc, przy czym biorą w niej udział zarówno cząsteczki MHC klasy I, jak i klasy II. Nie jest to jednak prosta kombinacja dwóch poprzednio wymienionych rodzajów prezentacji antygenu. Zachodzi ona w charakterystyczny sposób z udziałem określonych komórek, które prezentują antygeny jednocześnie na MHC obu klas i nie są likwidowane przez limfocyty Tc.

Komórka prezentująca antygen to taka, która dokonuje prezentacji antygenu limfocytom T poprzez białka MHC klasy I lub klasy II.

• Znaczenie prezentacji z udziałem MHC klasy I

Prezentacja z udziałem MHC klasy I wpływa na odporność przeciwko patogenom wewnątrzkomórkowym. Wynika to z faktu, że białka patogenów, które znajdują się w komórce, są ubikwitynowane i cięte na fragmenty tak samo, jak własne białka komórki. W ten sposób patogen nie może ukryć się we wnętrzu komórki w celu uniknięcia reakcji układu odpornościowego. Nie jest on wprawdzie osiągalny dla przeciwciał, ale limfocyty Tc są często wystarczająco silną bronią, powstrzymującą rozwój choroby. Ma to znaczenie w przypadku wirusów, gdyż często przestawiają one syntezę białek w komórce na swoje potrzeby. Znaczny odsetek białek wewnątrzkomórkowych stanowią białka wirusowe, dlatego pojawiają się one w dużych ilościach na komórce w postaci kompleksów z MHC klasy I.

Limfocyty Tc dzięki rozpoznaniu kompleksu antygenu z cząsteczką MHC klasy I nie zawsze są w stanie ograniczyć zakażenie. Wraz z eliminacją komórki docelowej może dojść do uwolnienia np. potomnych wirusów z jej wnętrza. Dlatego też, zwłaszcza na późniejszym etapie odpowiedzi przeciwwirusowej, przeciwciała odgrywają istotną rolę w mechanizmie obronnym organizmu.

O znaczeniu odpowiedzi na obce antygeny prezentowane przez cząsteczki MHC klasy I świadczy fakt, że wiele patogenów wewnątrzkomórkowych stara się wpłynąć na ich ekspresję albo poprzez jej ograniczenie, albo przez zamianę cząsteczek MHC klasy I na inne, podobne białka, ale nierozpoznawane przez limfocyty Tc .Wtedy jednak mogą zadziałać komórki NK, niszczące takie komórki jądrzaste, które wykazują niewielkie powierzchniowe stężenie białek MHC klasy I.

• Znaczenie prezentacji z udziałem MHC klasy II

Prezentacja antygenu poprzez MHC klasy II stanowi podstawę selekcji klonalnej limfocytów Th. Mechanizm ten stanowi początkowy etap doboru mechanizmów efektorowych, umożliwiających usunięcie danego patogenu. Ze względu na zróżnicowanie komórek prezentujących antygen, wybór tych mechanizmów wydaje się być bardzo ściśle regulowany, natomiast jego zaburzenia doprowadzać mogą do różnych patologii, np. chorób autoimmunizacyjnych. W związku z tym nie do przecenienia jest rola prezentacji antygenów z udziałem MHC klasy II w utrzymaniu homeostazy organizmu.

51. PLAZMOCYTY

Pamięć immunologiczna - zjawisko polegające na "zapamiętywaniu" przebytych infekcji przez układ odpornościowy, (wytworzenie odpowiednich dla tego rodzaju infekcji przeciwciał) - powoduje to szybsze zwalczanie następnych infekcji. Zjawisko jest wykorzystywane w mechanizmie działania szczepionek (szczepionkę stanowi osłabiona lub martwa forma czynnika infekującego). Są to Limfocyty T i B.

FUNKCJE INTERLEUKINY II I MIEJSCE JEJ DZIAŁANIA

Komórki plazmatyczne, plazmocyty są komórkami układu immunologicznego, których funkcją jest produkcja i wydzielanie przeciwciał (immunoglobulin).
Komórki plazmatyczne powstają w wyniku pobudzenia limfocytów B i są jedynymi komórkami zdolnymi do produkcji przeciwciał, dzięki czemu odgrywają poważną rolę w odporności humoralnej i usuwaniu antygenu. Po zakończeniu odpowiedzi odpornościowej komórki te ulegają apoptozie.

• Plazmocyty, będące komórkami o średnicy 8-20 μm, mają kształt owalny i umieszczone ekscentrycznie jądro, także kształtu owalnego. Stosunek objętości jądra do objętości cytoplazmy wynosi od 1:1 do 2:1. Charakterystyczną cechą jest silnie zasadochłonna cytoplazma tych komórek. Zjawisko to wynika z faktu nastawienia komórki na produkcję dużych ilości przeciwciał, czemu towarzyszy silna rozbudowa szorstkiego retikulum endoplazmatycznego. To właśnie rybosomy retikularne wiążą zasadowe barwniki, nadające cytoplazmie kolor od błękitnego do szaroniebieskiego. W związku z produkcją immunoglobulin i wydzielniczą funkcją plazmocytów silnie rozbudowany jest także aparat Golgiego.

• Charakterystyczny jest również obraz jądra komórkowego. W środku umieszczone są zwykle jąderka, zaś chromatyna układa się promieniście, rozchodząc się od jąderek ku brzegom jądra. Powstałe w ten sposób "szprychy" mają kolor niebieski (oczywiście po wybarwieniu), zaś "wolne" przestrzenie pomiędzy nimi barwią się zwykle na kolor purpurowy lub różowy. Takie rozmieszczenie chromatyny świadczy o wysokiej aktywności transkrypcyjnej plazmocytów.

• Plazmocyty u zdrowego człowieka występują jedynie w węzłach chłonnych, śledzionie oraz szpiku kostnym, nie powinny natomiast występować we krwi i chłonce, gdzie pojawiają się dopiero po stymulacji antygenem. Rozwój komórek plazmatycznych zachodzi praktycznie w całości we wtórnych narządach limfatycznych, głównie węzłach chłonnych. W szpiku kostnym stanowią one od 0,2 do 2% wszystkich komórek.

55. LIMFOCYTY NK

NK (ang. Natural Killer) - główna grupa komórek układu odpornościowego odpowiedzialna za zjawisko naturalnej cytotoksyczności. Komórki NK pochodzą od wspólnej komórki progenitorowej limfocytów. Komórki NK charakteryzują się morfologią LGL i jądrem w kształcie nerki. Na powierzchni można stwierdzić markery białkowe w postaci białka CD16 i czasami CD56, przy jednoczesnym braku CD3.Komórki NK silnie reagują na cytokiny: IL-2, IL-4, IFN-α i IFN-β. Hamująco działają: prostaglandyny E2 oraz TGF-β.Receptory odpowiedzialne za sprawdzenie obecności białek MHC klasy I to cząsteczki immunoglobulinopodobne (KIR, NCR, ILT, LAIR), receptory lektynowe oraz receptory z rodziny CD94/NKG2.Cytotoksyczność komórek NK wynika głównie z wyrzucenia zawartości ziaren cytoplazmatycznych, zawierających substancje wywołujące śmierć komórki docelowej.

Limfocyty K

Komórki odpowiedzialne za wystąpienie cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał (ADCC). Wiążą fragment Fc przeciwciał klasy G

56. CZYNNIK TNF I JEGO ROLA

TNF (Tumor Necrosis Factor, czynnik martwicy nowotworu) - grupa białek z grupy cytokin wydzielanych przez komórki układu odpornościowego. TNF wpływa na aktywność limfocytów oraz na metabolizm innych komórek; może również wywoływać apoptozę w komórkach nowotworowych.

Działanie TNF-α

- cytotoksycznie względem wielu linii komórek nowotworowych (stąd nazwa)

poprzez swoje receptory (o ile są one obecne na komórce nowotworowej) uruchamia kaskadę kwasu arachidonowego prowadzącego do wzrostu wewnątrzkomórkowego stężenia wolnych rodników doprowadzając do śmierci komórek (apoptoza)

- analogicznie wobec komórek zakażonych patogenami

- pobudza wątrobę do produkcji białek ostrej fazy w tym CRP

- zwiększa insulinooporność tkanek obwodowych

- stymuluje fagocytozę

- przyciąga neutrofile

Nadmierne wydzielanie TNF-α łączy się ze zwiększoną podatnością na alergie i zapadalnością na astmę. Zaburzenia w produkcji TNFα (zwłaszcza nadmierna produkcja) łączone są z nowotworami oraz innymi chorobami, głównie autoimmunologicznymi.

57. INTERFERONY

Glikoproteiny działające hamująco na syntezę białek w tym białek wirusowych

Wytwarzane są przede wszystkim prze limfocyty, regulują ekspresję białek np. jajnika, enzymów wątroby. Mają działanie pirogenne.

61. RODZAJE LIMFOCYTÓW T, CECHY CZYNNOSCIOWE.

• LIMFOCYTY T - Większość rozwija się w grasicy gdzie także poddane są selekcji, mają celu wyeliminować autoreaktywne limfocyty mogące uszkodzić własne tkanki. Maja na powierzchni receptory TCR i marker CD3 - tworzą razem kompleksy. Odgrywają trzy zasadnicze funkcje:

• Limfocyty Th (pomocnicze) - wspomagają odpowiedz odpornościową.

• Limfocyty Ts (supresorowe) - regulują odpowiedz odpornościowa , zwykle hamując.

• Limfocyty Tc (cytotoksyczne) - pełnia funkcje cytotoksyczne.

Limfocyty T:

• Powstają w wyniku pobytu części kom. macierzystych w grasicy, gdzie pod wpływem czynników hormonalnych staja się grasiczozależne

• 60-70% limfocytów we krwi

• długo żyjące od 5-10 lat

• bardzo ruchliwe

• cytotoksyczne Tc

• wspomagające Th

• supresorowe Ts

• kontrsupresorowe Tcs

• razem z monocytami i granulocytami wytwarzają swoistą odpowiedź komórkową

• pełnią rolę nadzoru immunologicznego

Th-CD4- pomocnicze(stymulują limfocyty B)

Tc/s-CD8- cytotoksyczne/supresorowe(działają cytotoksycznie i hamują działanie limfocytów B)

W limfocytach Th receptorem TCR towarzyszącym koreceptorem CD4 rozpoznające białka MHC II, zaś limfocyty Tc, Ts posiadają koreceptor CD8, który rozpoznaje białka MHCI

• Tc rozpoznają antygen przetworzony, połączony, z białkami MHC I na pow. komórek somatycznych, mają koreceptor CD8, uczestniczące w odpowiedzi komórkowej Stanowi ochronę przed patogenem wewnątrzkomórkowym

• Receptory alfa beta (TCR)- limfocyty dojrzewają gł. W grasicy i rozpoznają antygen odpowiednio przygotowane znajdujący się na pow. Kom. w połączeniu z białkiem głównego układu zgodności tkankowej (MHC), są to limfocyty Th, Tc Ts

• Receptory gamma-delta- rozpoznają antygeny bezpośrednio bez udziału MHC lub w połączeniu z tzw.- cząsteczkami nieklasycznymi

• Limfocyty T wytwarzają bardzo dużo charakterystycznych limfotoksyn

• Limfocyty Th, Ts, Tcs nie uczestniczą bezpośrednio w niszczeniu antygenu, są to modulatory swoistej odpowiedzi komórkowej i humoralnej

• Limfocyty Th wspomagają odpowiedź immunologiczna przez wydzielanie odpowiednich limfokin

• Mają receptor CD4

• Po aktywacji antygenu z Th dziewiczych (które wydzielają interleukine1i4, IFN gamma), powstają dwie linie Th1 Th2 o odmiennym profilu działania i zadaniach

• Th1 poprzez Il2 Il3, GM-CSF oraz TNF-beta aktywują makrofagi są odpowiedzialne za odpowiedz kom.

• Th2 poprzez Il3,.4,5,6,10,13 GM-CSF aktywują limfocyty B (odpowiedź humoralna)

• IFN-gamma wytwarzany przez Th1 hamuje proliferacje Th2 zaś Il-10 wytwarzana przez Th2 ogranicza syntezę i uwalnianie cytokin przez Th1

• Udział poszczególnych postaci odpowiedzi w reakcji immunologicznej na określony antygen zależy od wzajemnej proporcji aktywowanych przez Th1 i Th2, a to prawdopodobnie zależy od przebiegu prezentacji antygenu limfocytom Th

• Prezentacja przez makrofagi powoduje powstawanie Th1 jeżeli prezentacja poprzez limfocyty B to powstają Th2

• Ts hamują swoimi limfokinami odpowiedź immunologiczną, a Tcs chronią limfocyty Th przed supresją Tc

62. RODZAJE LIMFOCYTÓW B, CECHY CZYNNOSCIOWE.

• LIMFOCYTY B - są komórkami występującymi u kręgowców, i zawdzięczającymi swoja nazwę kloace, będącym narządem ptaków, w którym komórki te są rozwijane. U ssaków wywodzą sie one ze wspólnej progenitorowej komórki limfocytów CLP i dojrzewają w szpiku kostnym. jako jedyne są zdolne do produkcji przeciwciał.

• Limfocyty B1 - występują w dużej ilości we krwi pępowinowej oraz w pewnych stanach patologicznych. Główna ich funkcja jest prawdopodobnie udział w usuwaniu pozostałości po apoptozie komórek w organizmie. u dorosłego człowieka stanowią one około 20%.

• Limfocyty B2 - typowe limfocyty B, ich zasadnicza funkcją jest możliwość produkcji przeciwciał.

63. ZNACZENIE LIMFOCYTÓW W PROCESACH ODPORNOŚCI KOMURKOWEJ I HUMORALNEJ.

• ODPORNOŚĆ KOMÓRKOWA - układ odporności dąży do wyeliminowania z organizmu komórek niepożądanych. W usunięciu ich skuteczne są komórki wykazujące właściwości cytotoksyczne, wśród których rozróżnia sie przede wszystkim limfocyty Tc, komórki NK i K.

• ODPORNOŚC HUMORALNA - bezpośrednio odpowiedzialne są komórki plazmatyczne, które uwalniają do płynów ustrojowych przeciwciała skierowane przeciwko antygenom indukującym ich wytwarzanie. Komórki plazmatyczne powstają w wyniku aktywacji, proliferacji i różnicowania limfocytów B.

67. RECYLKULACJA LIMFOCYTÓW T I ICH ROZMIESZCZENIE W NARZĄDACH LIMFATYCZNYCH

Limfocyty są komórkami bardzo ruchliwymi. W organizmie człowieka w każdym momencie 1-2% ogólnej puli limfocytów jest w trakcie przemieszczania się miedzy rozmaitymi narządami.

Dojrzałe limfocyty średni dwa razy na dobę przemieszczają się z jednego narządu limfatycznego do innego, wnikając do nich z krwią, a opuszczając je z reguły przez naczynia limfatyczne otwierających sie do naczyń krwionośnych. W trakcie wędrówki dochodzi do konkurencji miedzy limfocytami i selekcji tych, które w danym otoczeniu są najbardziej przydatne. W określonym mikrośrodowisku poszczególnych tkanek odbywa sie proces dojrzewania limfocytów i modulowania ich aktywności. Wedrówka wielu limfocytów nie jest przypadkowa, lecz docierają one wybiórczo do poszczególnych tkanek i narządów.

Jedynie spoczynkowe limfocyty dziewicze przemieszczają się niemal wyłącznie miedzy obwodowymi narządami limfatycznymi i z różnym prawdopodobieństwem "odwiedzają" węzły chłonne, kępki Peyera, migdałki czy śledzionę. W przeciwieństwie do nich, limfocyty pamięci oraz limfocyty wykonawcze docierają nie tylko do tych wyspecjalizowanych narządów limfatycznych, lecz również do rozproszonej tkanki limfatycznej jelit i płuc, a także właściwie do wszystkich ognisk zapalnych.

68. LIMFOCYTY T GRASICZE I ŚLEDZIONOWE

Limfocyty grasicze:

Grasica uczestnicy w wytwarzaniu limfocytów T. Limfocyty grasicze, czyli tymocyty, są ułożone gęsto w części korowej i luźno w części rdzennej. Komórki które w życiu płodowym są prekursorami tymocytów, przenikają do grasicy z wątroby, a później ze szpiku kostnego. Tymocyty w grasicy ulegają intensywnej proliferacji i różnicowaniu w limfocyty T. W tym czasie wskaźnik mitotyczny tymocytów jest bardzo wysoki. Wiele powstałych w wyniku proliferacji ginie wewnątrz grasicy.

W zewnętrznej warstwie części korowej tymocyt są duże, mają duże jądro i wyglądają jak limfoblasty. Tymocyty znajdujące się w korze mają nieliczne mitochondriach, słabo rozwinięty aparat Golgiego i liczne rybosomy. W warstwie kory położonej bliżej części rdzennej tymocyty są mniejsze i mają mniejsze jądra komórkowe, a chromatyna tych jąder ma ciemniejsze zabarwienie. Tymocyty po zakończeniu proliferacji i zróżnicowaniu przesuwają sie do wewnętrznej warstwy korowej i prawdopodobnie na pograniczu kory i rdzenia cześć ich przedostaje się do naczyń krwionośnych, aby opuścić grasice, a część wędruje do rdzenia.

Limfocyty śledzionowe:

W miazdze białej zbudowanej z komórek limfatycznych układających się przeważnie wokół naczyń tętniczych dokonuje się limfocytopoeza zwana śledzionowa. W grudkach limfatycznych śledziony wyróżnia się centralną strefę grasiczoniezależną (strefę B) w której przewarzają limfocyty B i grasiczozależną strefę brzeżną (strefę T) w której przewarzają limfocyty T.

69. REAKCJE LIMFOCYTÓW T PO POŁACZENIU Z ANTYGENEM

Napotkanie przez limfocyt swoistego antygenu może mieć różne skutki, w zalezności od czynników dodatkowych:

- może spowodować apoptotyczna śmierć komórki

- zindukować w komórce stan anergii (czyli braku reakcji na ten właśnie antygen)

- bądź wywołuje jej proliferację prowadzącą do powstania klonu limfocytów o identycznych receptorach dla antygenu

Aktywacja limfocytu wiąże sie ze specyficznymi zmianami metabolicznymi związanymi z jego wejściem w cykl komórkowy. Spoczynkowe limfocyty dziewicze podlegają aktywacji po związaniu ich receptorów przez odpowiednie ligandy, którymi mogą być nie tylko specyficzne antygeny, lecz także mitogeny, immunoglobuliny i czynniki farmakologiczne. Kilka godzin po stymulacji wzrasta tempo metabolizmu komórki, nasila się synteza RNA i komórki przygotowują się do podziału mitotycznego. Wiąże się to z powiększeniem rozmiaru jądra i cytoplazmy dzięki czemu po 10-12h od stymulacji komórka przybiera postać limfoblastu. Synteza DNA trwa miedzy 18 a 24 godziną po stymulacji, natomiast podział komórki odbywa się 2-4h później. Podział może sie powtórzyć w odstępach 6-godzinnych. Wreszcie różnicują się komórki wykonawcze, pełniące swe funkcje przez kilka dni, po czym ulęgają śmierci apoptotycznej, oraz długo żyjące komórki pamięci, ulegające aktywacji po kolejnej stymulacji.

79. SYNTEZA TROMBOKSANU /TXA2/ W PŁYTKACH KRWI I JEGO FUNKCJE W KRZEPNIĘCIU

Tromboksany (w skrócie TX) - (łac. thrombus - zakrzep) - jedna z biologicznie czynnych substancji zaliczanych do eikozanoidów. Produkowana jest z kwasu arachidonowego przez enzym cyklooksygenazę wytwarzana z płytek krwi w czasie ich agregacji, nasilająca ich zlepianie i kurcząca naczynia krwionośne. Tromboksany różnią się od prostaglandyn charakterem pierścienia. Pierścień tromboksanów jest sześcioczłonowy i zawiera dodatkowo atom tlenu.

Wyróżniamy 2 postacie tromboksanów:

• A

• B

Prostaglandyny powstają na skutek utleniania kwasu tłuszczowego, a następnie cyklizacji produktu pod wpływem cyklooksygenazy prostaglandynowej. Efektem tego procesu jest powstanie nadtlenku prostaglandynowego (endonadtlenku), który zostaje zredukowany do prostaglandyny. Z endonadtlenków pod wpływem odpowiednich syntetaz powstają również: tromboksan A2 (syntetaza TX) i prostacyklina (syntetaza PGI2). Pod wpływem lipooksygenazy powstają z kwasu arachidonowego leukotrieny. Lipooksygenaza znajduje się w płucach, w trombocytach i w leukocytach.

80. TROMBOPOEZA - POWSTAWANIE PŁYTEK KRWI

-płytki krwi powstają w szpiku w wyniku oderwania od megakariocytów (kom.olbrzymich szpiku kostnego,rozwijających się z kom.macierzystych CFU-M ) fragmentów cytoplazmy i wydzielenia ich do krążenia

-swoiście pobudzona kom.CFU-M wchodzi w fazę podziału jądra bez dzielenia cytoplazmy

-powstaje kom. macierzysta megakariocytów -magakarioblast

-następnie powstaje promegakariocyt

-następnie dojrzały megakariocyt-w cytoplazmie następują procesy syntezy wielu składników, które pojawiają się później w płytkach krwi

-całkowicie dojrzały megakariocyt odszczepia skrawki swojej cytoplazmy,które staja się płytkami krwi i wchodzą do krwioobiegu

-wytwarzanie płytek jest regulowane przez czynniki stymulujące rozwój kolonii komórkowych kontrolujące produkcję megakariocytów oraz trombopoetynę-czynnik białkowy obecny we krwi krążącej;czynnik ten przyśpieszający powstawanie megakariocytów jest wytwarzany przez wątrobę i nerki

-na płytkach znajduja się rec. dla trombopoetyny-gdy liczba płytek ulega zmniejszeniu,mniej trombopoetyny ulega wiązaniu,dzięki czemu może ona pobudzać wytwarzanie płytek-zasada sprzężenia zwrotnego

-czynniki regulujące trobmopoezę: interleukiny (IL-3,IL-6,IL-11),GM-CSF,który stymuluje prod.monocytów i granulocytów obojętnochłonnych-regulatory te oddziałowują na kom. prekursorowi-CFU-S

-trombopenia- zmniejszenie liczby płytek, prowadzi do stymulacji ich wytwarzania

-trobmocytoza-nadmiar płytek krwi,prowadzi do wzmożenia zatrzymywania płytek,głównie w śledzionie i ich rozpad

-uwolnione w wyniku rozpadu płytek krwi(głównie w śledzionie w przypadku ich dużych ilości) związki chemiczne są czynnikami hamującymi rozwój i dojrzewanie megakariocytów

-TNF i interferon-ciała czynne bezpośrednio hamujące trombopoezę

81. POWSTAWANIE PROSTACYKLINY /PGX/ W KOMÓRKACH ŚRÓDBŁONKA NACZYNIOWEGO I JEJ ZNACZENIE W REAKCJACH NACZYNIOWYCH I KRZEPNIĘCIU KRWI

Prostacyklina, PGI₂ - hormon tkankowy z grupy prostaglandyn wytwarzany przez ściany naczyń krwionośnych głównie w śródbłonkach płuc z kwasu arachidonowego pod wpływem enzymów: syntazy prostaglandyny i syntazy prostacykliny. Hamuje zlepianie (agregację) płytek krwi, działa rozkurczowo na naczynia krwionośne i obniża ciśnienie krwi.

93. RÓWNANIE HENDERSONA-HASSELBALCHA

Równowaga kwasowo-zasadowa jest regulowana przez dwa narządy. Płuca ' regulują ciśnienie cząstkowe C02 przez zmiany wentylacji pęcherzykowej, a nerki kon-trolują stężenie jonów HC03" [HCO3 ]. Klasyczny opis równowagi kwasowo-zasadowej podaje równanie Hendersona-Hasselbalcha, zawierające trzy zmnienne (pH, Pco2 oraz [HC03-]) i dwie stale (pK' i S).

Równanie Hendersona-Hasselbalcha można zapisac jako :

pH = pK' + log nerki/płuca (1)

Bardziej użyteczne jest przedstawienie tego równania w formie:

pH = pK' + log[HCO3-]/S*PCO2 (2)

którą po podstawieniu wartości pK' i S można zapisac jako

pH = 6,l + log [HCO3-]/0,03*Pco2

(3)

JHC

Z równania (3) wynika, że pH krwi tętniczej zależy od stosunku [HCO3-] do S • PCO2 a nie od indywidualnych wartości poszczególnych parametrów. W warunkach klinicznych można bezpośrednio zmierzyć pH, PCO2 , a także [HC03]. Z równania (3) można natomiast wyliczyć każdy z parametrów, jeżeli znane są wartości dwóch pozostałych.

1. pK jest ujemnym logarytmem z [H+], przy którym połowa cząsteczek kwasu jest zdysocjowana, natomiast druga połowa jest niezdysocjowana. Jeżeli słaby kwas i sprzę-żona zasada znajdują się w stężeniach ekwimolarnych, to wartość pH jest równa pK (tzn. log 1 = 0).

a. Wartość stałej dysocjacji (K) kwasu węglowego (H2C03) w roztworze wodnym w temperaturze 38°C wynosi 1,6 • 10"4 mol/l (pK = 3,8). W ustroju, gdzie [H+] = 4 • 10-8 mol/l, H2C03 jest prawie całkowicie zdysocjowany, lecz występuje w iloś¬ciach nie wystarczających do analizy (tzn. 2,4 • 10"4 mEq/l). Tworzenie oraz dysocjację H2C03 można przedstawić następująco:

anhydraza węglanowa

C02 ↔ C02 + H20 ↔ H2C03 ↔ H+ + HC03-. (4)

gaz osocze 500:1 4000:1

pęcherzykowy

W warunkach równowagi pozostaje około 500 mmoli C02 na każdy mmol H2C03

oraz około 4000 mmoli H2C03 na każdy mmol H+ Ze względu na obecność anhy-

drazy węglanowej stan równowagi między CO2, i H2CO3 jest ustalany szybko i jest

stabilny.

Ze względu na to, że mianownik równania (3) jest powiększony 500 razy, pozorna stała dysocjacji (K') w układzie buforowym CO/HCO,' osocza w temperaturze 38 C jest odpowiednio mniejsza (8 • 10"7 mol/l lub 800 nmol/1), a pozorny PK (PK ) w tym samym układzie buforowym odpowiednio większy przyjąć jako zasadę, że optymalny zakres buforowania w danym układzie buforowym to ±1 jednostka pH wartości pK tego układu.

91-96

Grupa krwi- zespół zawierający jeden lub kilka antygenów krwinkowych, których dziedziczenie warunkuje jeden gen.

Układ grupowy- zespół antygenów wyznaczony prze geny znajdujące się na jednej parze odpowiadających sobie chromosomów (uwarunkowane przez geny mające wspólne miejsce w jednej parze chromosomów).

U człowieka jest ok. 600 antygenów grupowych.

Izoantygenowe układy grupowe krwi:

• Antygeny uwarunkowane przez cukrowce

Antygeny układu ABO, P, Lewis są uwarunkowane przez reszty oligopolisacharydowe związane z glikoproteinami lub glikolipidami błony erytrocytu. Układ Lewis jest uwarunkowany aglutynogenami pochodzenia nieerytroidalnego.

P- receptory dla E.coli

Lewis- receptory dla S.aureus

• Antygeny białek strukturalnych erytrocytów

• Układ grupowy MNS

• Układ grupowy Rh

• Antygeny Gerbich, Kell, Lutheran, Dombrock, In, Xg, Scianna

Gen RHD, RHCE (C v c, E v e)- są to geny homologiczne.

Możliwość wystąpienia konfliktu serologicznego jest związana z występowaniem różnych

epitopów antygenu D.

Brak Rh- Rhesus

• Zwiększona przepuszczalność błony dla kationów

• Występowanie anemii hemolitycznej

• Występowanie stomatocytów

• Antygeny białek kontrolujących aktywność dopełniacza

• Antygen Kromer

• Antygen białek receptorowych

• Układ grupowy Duffy

• Antygeny Landsteinera- Weinera

• Antygeny zlokalizowane na białkach transportujących

• Białko pasma 3. jest nośnikiem antygenów Diego i Wright

• Akwaporyna 1. jest nośnikiem antygenów Colton

• Układ grupowy Kidd jest związany z białkami uczestniczącymi w transporcie mocznika

• Antygeny związane z białkami błonowymi

• Układ grupowy Kell związany jest na białku wykazującym homologię sekwencji z obojętnymi endopeptydazami

• Antygeny Cartwright znajdują się na cząsteczkach acetylocholinoesterazy

Znaczenie rozpoznawania grup krwi u zwierząt

• Konflikt serologiczny u mułów, koni i świń wynikający z niezgodności między antygenami erytrocytów płodu i matki

• Różnicowanie bliźniąt jedno- lub dwujajowych u bydła (większość jałówek z bliźniąt różnopłciowych jest niepłodna)

• Mozaika erytrocytarna (w życiu zarodkowym)

• Dostarczanie informacji o strukturze genetycznej ras i zachodzących w nich zmianach pod wpływem selekcji

• Określanie korelacji między cechami antygenowymi erytrocytów i białkami surowicy a cechami produkcyjnymi i fizjologicznymi (układ H u świń- związek tego układu z jakością mięsa i podatnością na stres)

Bydło

• Około 90 (80) antygenów krwi, na podstawie sposobu zaliczono je do 11 (13) układów grupowych, z których każdy jest dziedziczony niezależnie: A, B, C, FUJ, L, M (mniej mleka), N, S, Z, N, R'-S', T (mastitis, w M też)

• Najlepiej poznany jest układ B, wyrażający się występowanie kilkuset fenogrup

• Najprostsze są L, Z, T warunkowane przez pojedyncze allele

• Układ J- antygen J pojawia się najpierw w surowicy oraz w płynach tkankowych a następnie w okresie postnatalnym zostaje absorbowany przez erytrocyty. Powstają 3 fenotypy:

• Jes- antygen obecny na erytrocytach

• Js- antygen obecny tylko w surowicy

• Ja- brak antygenu

Świnia

• 78 (56) antygenów kontrolowanych przez 82 allele zaliczanych do 16 układów grupowych: A, B, C, E, F, G, H, I, J, K, L, M, O, P; A- wytwarzane przez inne tkanki, E i L- zamknięte

• A wytwarzany przez inne tkanki

• Konflikt serologiczny o podobnej etiologii jak u człowieka, wynikający z niezgodności krwi matki i płodu

• Grupa L oraz A- najlepsze tempo przyrostu mięsności i jakość mięsa

• Grupa E, F, G, L, N - prawidłowe umięśnienie i tłuszcz

• Grupy G, H, L - jakość mięsa

Konie

• 16 antygenów zaliczanych do 8 układów grupowych: A, D, P, Q, K, T, U

• do chwili obecnej zidentyfikowano 34 antygeny

• układy A, D, P i Q są złożone- antygeny przekazywane są w postaci kompleksów antygenowych- 56 fenogrup

Owce

• 22 (50) antygenów zaliczonych od 7 układów grupowych: R, A, B, C, D, M, Xg (X-Z)

• najbardziej polimorficzny jest B obejmujący 9 antygenów; dotychczas poznano około 100 fenogrup w tym układzie

• antygeny układu R wytwarzane są przez inne tkanki z osocza absorbowane przez erytrocyty

• A, B, C, D, X są otwarte

Psy

• 11 układów grupowych: A, B, C, D, E, Tr, J, K, L, M, N

• wszystkie ( z wyjątkiem A i Tr) są układami prostymi, jednoantygenowymi, antygen Tr jest pochodzenia pozaerytoidalnego

• układ A zawiera 2 antygeny: A oraz A1 tworzące 2 podgrupy przy czym każda jest utworzona przez oddzielny allel; trzeci tzw. cichy allel tworzy nieaktywny fenotyp i w rezultacie w układzie A wyróżnia się 3 fenotypy oraz 6 genotypów

• w układzie Tr ujawniono dodatkową obecność antygenu O- poszczególne osobniki w tym systemie miały antygen Tr lub O lub żadnego, nigdy obydwa

• naturalne przeciwciała wykryto tylko w 3 układach: B, C, Tr. W pozostałych układach aglutyniny i hemolizyny powstają na zasadzie allo- lub heteroimmunizajci pod wpływem odpowiednich antygenów grupowych

• reakcja antygen- przeciwciało w układzie A powoduje silną reakcję hemolityczną, podobny konflikt serologiczny może występować w układzie B, D, Tr.

• Za uniwersalnego dawce uznane są osobniki mające antygen C

Koty

• system grupowy kotów: 3 fenogrupy

• A powszechnie występująca grupa

• B rzadko występująca grupa

• AB bardzo rzadko występująca grupa

• Antygen A zlokalizowany zarówno na erytrocytach jak i leukocytach. Natomiast antygen B tylko na erytrocytach; są to rzeczywiste antygeny krwinkowe- niewystępujący w ślinie

• W surowicy kotów odkryto obecność naturalnych przeciwciał anty-A, które oznaczane są w kociąt w 4 tygodniu, anty- B w 8 tygodniu

• A jest dominujący do B, wobec czego koty z grupą A mogą być homozygotami (AA) bądź heterozygotami (AB)

Ptaki- 11 układów grupowych: A, B, C, D, I, J K, P …

---