Mechanizmy nadwrażliwości(dla studentów)

Dr Barbara Szkudlińska

Mechanizmy Nadwrażliwości

Antygen

Ffekt odpowiedzi na antygen

Odpowiedź

Brak odpowiedzi

Czynnik infekcyjny

Antyg. środowiskowe

Przeszczep

Własny organ

Autoagresja

Odrzucenie

Autotolerancja

Przyjęcie przeszczepu

Alergia

Brak odpowiedzi

Nawracające infekcje

Odp.
przeciwnowotworowa

Nowotwór

odporność

Nieprawidłowe
odpowiedzi układu
immunologicznego

2641 rok p.n.e. Śmierć faraona Menesa po

użądleniu przez osę

Środowisko

• Chemikalia

– dioxyny
– pestycydy
– rozpuszczalniki

• Światło słoneczne

• Leki

• Wirusy

• Bakterie

• Pokarm

Ekspozycja na wiele czynników środowiska może

aktywować układ immunologiczny niektórych ludzi

Nadwrażliwość

• Nadwrażliwość oznacza

obiektywnie powtarzalne objawy,
wywoływane przez ekspozycję
na określony bodziec, obecny w
dawce tolerowanej przez zdrowe
osoby.

Zmodyfikowana terminologia alergologiczna Stanowisko

Europejskiej Akademii Alergologii i Immunologii Klinicznej

(EAACI) 2002r

Nadwrażliwość

Nadwrażliwość niealergiczna
(mechanizm immunologiczny
wykluczony)

Nadwrażliwość alergiczna
(mechanizm immunologiczny
pewny lub prawie pewny)

IgE zależna

IgE niezależna

nieatopowa

atopowa

Użądlenia owadów

Leki

Pasożyty

Inne

Limfocyty T( kontaktowe
zapalenie skory,celiaklia)

Eozynofile:
gasteoenteropatie

IgE zależna: alergiczne
zapalenie pęcherzyków
płucnych

Inne

Atopia

• Atopia jest osobniczą lub rodzinną

predyspozycją do produkowania
przeciwciał klasy IgE w odpowiedzi
na niskie dawki alergenow, zwykle
białek , oraz do rozwoju typowych
objawów takich jak astma, nieżyt
nosa i spojówek lub
wyprysk/zapalenie skóry.

Zmodyfikowana terminologia alergologiczna Stanowisko

Europejskiej Akademii Alergologii i Immunologii Klinicznej

(EAACI) 2002r

Alergia i alergeny

• Alergia jest reakcją nadwrażliwości

zapoczatkowaną przez mechanizmy
immunologiczne.

– Alergia IgE zależna
– Alergia IgE niezależna

• Alergeny: antygeny wywołujące

nadwrażliwość w której pośredniczą
mechanizmy immunologiczne

Zmodyfikowana terminologia alergologiczna Stanowisko

Europejskiej Akademii Alergologii i Immunologii Klinicznej

(EAACI) 2002r

ALERGENY

• Alergeny: antygeny

wywołujące
nadwrażliwość w
której pośredniczą
mechanizmy
immunologiczne

Alergeny pokarmowe

Użądlenia owadów

Osy, pszczoły, szerszenie

hapteny i leki

penicyliny,
aspiryna,
morfina,
petydyna

lateks

Aeroalergeny

©Dennis

Kunkel Microscopy, Inc.,

Alergeny sierść zwierząt

Predyspozycja do alergii może

być związana z:

• Czynnikami genetycznymi

• Zwiększoną ekspozycją na

aeroalergeny i skażone drażniącymi
substancjami powietrze ( smog,
spaliny, dym papierosowy)

• pożywieniem

• zmianą stylu życia

• stresem

• Częstymi infekcjami

Genetyka i rozwój alergii

• Ryzyko rozwoju alergii:

– Żadne z rodziców nie jest alergikiem - 10% ryzyko
– Jedno z rodziców jest alergikiem - 40-50% ryzyko
– Oboje rodzice są alergikami - 70-80% ryzyko

• U dzieci z objawami jednego rodzaju alergii

(katar sienny, astma, lub egzema) 3- krotnie
wzrasta ryzyko rozwoju pozostałych rodzajów.

alergen

Antygen powierzchni komórki

Działanie cytotoksyczne

Liza mediowana
dopełniaczem

Degranulacja mastocyta i
uwolnienie mediatorów

Mediatory
zapalenia

Cytokiny

Aktywowany makrofag

Odkładanie

kompleksów

Immunolog.

Tkanka

Naczynie
krwionośne

Błona
podstawna

Nadwrażliwośc typu I

(Anafilaktyczna)

Figure 19.3

Typ I

– nadwrażliwość na

inhalowane alergeny i użądlenia

Wdychane antygeny są pochłaniane i prezentowane przez makrofagi
limfocytom Th2

. Aktywowane limfocyty T produkują cytokiny

odpowiedzialne za produkcję IgE( Il 4,Il 5) . IgE wiążą się z receptorami na
mastocytach. Powtórny kontakt z alegenem powoduje jego reakcję z IgE
na powierzchni mastocyta co prowadzi do degranulacji komórki i
uwolnienia z niej histaminy odpowiedzialnej za objawy alergii. Reakcja
występuje w ciągu minut po powtórnym kontakcie z alergenem

cytokiny



Antygen musi
„mostkować”
poprzez
przeciwciała co
najmniej dwa
receptory FcR
dla IgE

Mediatory uwalniane przez mastocyty, bazofile,

eozynofile, makrofagi i plytki

płytki mastocyty/bazofile eozynofile makrofagi

histamina, tryptaza ECP proteazy

serotonia

PGD2, LTC4 MBP PGD2, PGE2

histamina

PAF ROS TxA2, LTB4

TxA2

IL-1, IL-4, IL-5 LTC4, PAF LTC4, PAF

ROS

TNF

, IFN

IL-5 IL-1, TNF

ROS

Mediatory odpowiedzialne za objawy

nadwrażliwości typu I

Biologiczny efekt mediatorow

komórek tucznych i bazofilów

Nadwrażliwość typu I

• Dwie fazy reakcji

– Faza pierwsza- natychmiastowa - 5-30

min po ekspozycji na antygen

• Rozszerzenie naczyń, obrzęk, skurcz mięśni

gładkich

– Póżna faza odpowiedzi- 2-8 godz. po

pierwszej

• Występuje u 50% pacjentów
• Infiltracja przez monocyty, eozynofile, bazofile i

neutrofile

PMN’s

Atopowe

zapalenie

skory

Pokrzywka

Zapalenie

spojówek

Astma

Katar

alergiczny

Alergia

pokarmowa

Alergia

a choroby

układowe

Astma

Alergiczny nieżyt nosa

Reakcja anafilaktyczna na

ukąszenie

Nadwrażliwość typu

drugiego - cytotoksycznego

• Przeciwciała:

IgG i IgM

• Antygeny endogenne

– Własne antygeny komórkowe i

tkankowe

• Antygeny egzogenne

– leki i hapteny które po podaniu

wiążą się z komórkami lub tkankami

Nadwrażliwość
typu II –reakcje
efektorowe –
aktywacja
dopełniacza

Typ II nadwrażliwości - cytotoksyczny

Uszkodzenie komórek w II typie nadwrażliwości –

mechanizm ADCC

Uszkodzenie komórki w mechanizmie wiązania

dopełniacza w nadwrażliwości typu II

Nadwrażliwość typu II - reakcje

efektorowe ADCC (fagocyty)

Przykłady nadwrażliwości typu II

• Reakcja potransfuzyjne
• Anemia hemolityczna noworodka (Rh

disease)

• Autoimminologiczne anemie hemolityczne
• Reakcje na leki
• Indukowane lekami obniżenie tolerancji

wlasnych antygenów

• nadostre odrzucenie przeszczepu
• Myastenia gravis ( receptor acetylocholinowy)
• nadwrażliwość na własne antygeny tkankowe.

Reakcje indukowane lekiem:

Adherencja do składowych krwi

krwinki adsorbują lek lub

antygeny - metabolity leku

przeciwciało

przeciw lekowi

liza, fagocytoza, ADCC

Dopełniacz

Makrofagi
neutrofile

Choroba hemolityczna noworodków

Typ II

nadwrażliwości –

dysfunkcje komórek

• Przeciwciała skierowane przeciw

receptorom kom

órki upośledzają lub

stymulują jej funkcje, co może
przyczyniać się do uszkodzenia
komórek i zapalenia.

• Myasthenia Gravis
• Choroba Graves’a
• Choroba Goodpasture’a

Miastenia gravis –

działanie przeciwciał

przeciw receptorom

Ach

W miasteni gravis
przeciwciała wiążą receptor
acetylocholinowy, blokują go
i niszczą płytkę motoryczną
komórek mięśniowych.
Doprowacza to do osłabienia
siły mięśniowej.

Choroba Gravesa - Basedowa

Przeciwciała przeciwko
receptorowi dla
tyreotropiny -

anty TSHR

naśladują strukturalnie i
funkcjonalnie hormon
tyreotropowy (TSH) i
stymulują gruczoł
tarczycy do produkcji
hormonu

Gorączka reumatyczna

• Zazwyczaj występuje 1 -5 tygodni po infekcji

paciorkowcowej.

• Antygeny Streptococcus mają takie same determinanty jak

antygeny białek mięśnia sercowego

• Nie leczone i przewlekle infekcje paciorkowcowe powodują

powstawanie przeciwciał które uszkadzają nie tylko

bakterie ale i komórki mięśnia sercowego.

Antygen

rozpuszczalny

Przeciwciała

IgG lub IgM

Dopełniacz

komórki fagocytujące

Nadwrażliwość typu III -

kompleksów immunologicznych

Nadwrażliwość typu III -

kompleksów immunologicznych

Lokalizacja zapalenia zależy od depozycji antygenu: inhalacyjna, w
skórze, systemowa. Objawy występują w ciągu 2 -6 godzin.

Kompleksy

immunologiczne

odkładają sę w tkance

Kompleksy aktywują

dopełniacz. Pochodne

aktywacji C3a,C5a,C4a

powodują degranulację

mastocytów

Zapalenie i

niszczenie

tkanek

Typ III nadwrażliwości –

typ kompleksów immunologicznych

Patologie związane z kompleksami

immunologicznymi

• Przewlekłe infekcje

– Antygeny mikroorganizmów
– Depozycja kompleksów w nerkach lub skórze

• Autoimmunologia

– Własne antygeny
– Depozycja kompleksów w nerkach, naczyniach,

stawach lub skórze.

• Czynniki zewnętrzne

– Antygeny środowiskowe
– Depozycja kompleksów w płucach. ( płuco farmera,

płuco praczki, płuco hodowcy gołębi)

Lokalizacja depozycji kompleksów

immunologicznych decyduje o

patologii w nadwrażliwości typu III

Choroba

posurowicza

Początkowo opisana po
podaniu terapeutycznym
(pneumokokowe zapalenie
płuc) surowicy
odpornościowej końskiej.
Obserwowana również po
podaniu penicyliny,
streptokinazy, surowicy
przeciwko jadowi węży.
Występuje po 7 -10 dniach
od podania preparatu.

Nadwrażliwość typu IV

źna, kom

rkowa)

• Patologicznie duża stymulacja mechanizmów

odpowiedzi komórkowej przez antygeny.

• Występuje po powtórnym kontakcie z antygenem.
• Komórki pamięci T rozpoznają antygen w kontekście

MHC klasy II na APC

• Następuje stymulacja i proliferacja uczulonych

limfocytów

• Aktywowane linfocyty T wydzielają cytokiny.
• Cytokiny

– Przyciągają i aktywują makrofagi, i /lub eozynofile
– Pomagają limfocytom Tc przekształcać się w

efektorowe komórki cytotoksyczne, uszkadzające
tkanki.

Przyk

łady nadwrażliwości typu IV

(komórkowej)

• Nadwrażliwość na bakterie, wirusy

grzyby i pasożyty ( gruźlica,
tularemia, trąd, kandidioza, odra
opryszczka , schistomatoza)

• Kontaktowe zapalenie skóry

spowodowane chemikaliami i
metalami ( chrom)

• Odrzucenie przeszczepu

Komórki zapalne naciekają miejsce depozycji antygenu i niszcza
tkankę. Początek odczynu po ok. 2-6 godzinach po kontakcie z
antygenem , szczyt odpowiedzi zapalnej - 24-48 godz.

Antygen jest

przetwarzany i

prezentowany przez

lokalne APC.

Uczulone linfocyty T

które rozpoznały antygen

aktywują się i wydzielają

cytokiny

Odpowiedź

zapalna niszczy

tkankę

Nadwrażliwość typu IV - Późnego