BUDOWA, FUNKCJE
I KOMÓRKI UKŁADU

IMMUNOLOGICZNEGO

Anna Głobińska

[e-mail]

FUNKCJE UKŁADU

IMMUNOLOGICZNEGO

•

lizozym

•

dopełniacz

•

cytokiny

•

białka ostrej
fazy

•

komórki
dendrytyczne

•

makrofagi

•

granulocyty

•

natural killers

•

przeciwciała

•

limfocyty T

ODPORNOŚĆ

NATURALNA

SZTUCZNIE

NABYTA

bierna

bierna

czynna

czynna

(ur. 17 maja 1749 w Berkeley w hrabstwie

Gloucestershire, zm. 26 stycznia)

angielski lekarz, odkrywca szczepień ochronnych

przeciw ospie.

EDWARD

JENNER

14 maja 1796 roku

Edward Jenner

dokonał zaszczepienia materiałem zakaźnym ospy

krowianki ośmioletniego chłopca Jamesa Phippsa

ODPORNOŚĆ

NIESWOISTA

WRODZONA?

WODZONA ?

Naturalnie !

ODPORNOŚĆ

NIESWOISTA

dopełniacz

lizozym

defensyny

laktoferyna

białka ostrej fazy

cytokiny

makrofagi

granulocyty

komórki NK

Odporność nieswoista ma charakter natychmiastowej
reakcji na różne czynniki zakaźne.

O jej skuteczności decydują

również bariery fizyczne

i chemiczne ustroju

(ciągłość skóry, pH skóry

i przewodu pokarmowego itp.)

W rozpoznawaniu drobnoustrojów kluczową rolę odgrywają tzw. receptory Toll-
podobne (TLR, ang.Toll-like receptors), należące do rodziny receptorów
rozpoznających wzorce (PRR, ang. pattern recognitoin receptors).

Receptory te występują na komórkach układu odpornościowego (makrofagach,
komórkach dendrytycznych) oraz na komórkach nabłonkowych jamy ustnej, gardła,
układu oddechowego oraz kardiomiocytach i fibroblastach.

Receptory PRR rozpoznają wzorce molekularne związane z patogenami (PAMP,
ang. pathogen associated molecular patterns).

•

LPS

•

peptydoglikany

•

lipoproteiny

•

RNA wirusów

•

lipoarabinomann

FAGOCYTOZA

przerwanie ciągłości

tkanek

wniknięcie

drobnoustrojów

aktywacja

mechanizmów

odpowiedzi swoistej

makrofagi

limfocyty

dopełniacz

produkcja

przeciwciał

ODPORNOŚĆ

SWOISTA

NABYTA

ODPORNOŚĆ

SWOISTA

limfocyty T

limfocyty B

przeciwciała

małe, pozbawione

ziarnistości

w cytoplazmie

duże, zawierające

ziarnistości

w cytoplazmie

limfocyty T

limfocyty B

LGL

(ang. large granular

lymphocytes)

komórki NK

(ang. natural killers)

B2

B1

Tc Th

Treg

• 80% limfocytów krwi obwodowej

• receptor TCR połączony z cząsteczką CD3

• TCR typu α/β lub γ/δ

• markery powierzchniowe CD2, CD5, CD7, CD28 i CD40L

• pomocnicze Th >>> MHC klasy II

• cytotoksyczne Tc >>> MHC klasy I

Limfocyty T posiadają receptory antygenowe

(TCR, ang. T-cell receptors). Są one heterodimerami

łańcuchów α i β albo γ i δ, które są spokrewnione strukturalnie

z immunoglobulinami.

Limfocyty T γδ rozpoznają

antygeny nie poddane „obróbce”

i nie połączone z cząsteczkami

MHC.

Limfocyty T αβ nie rozpoznają antygenów bezpośrednio,

lecz w połączeniu z antygenami głównego układu zgodności

tkankowej (MHC, ang. major histocompatibility complex).

• 5-15% limfocytów krwi obwodowej

• receptor BCR

• immunoglobuliny powierzchniowe IgM (głównie) i IgD

• markery powierzchniowe CD16, CD11b, CD21 i CD40
CD19, CD 20 i CD23

• prezentacja antygenów

• produkcja przeciwciał >>> komórki plazmatyczne

Odporność swoista występuje jedynie u kręgowców.

Jest związana z obecnością swoistych receptorów limfocytów

T i B.

Receptory limfocytów B

(BCR, ang. B-cell receptors)

rozpoznają antygeny bezpośrednio

i są to receptory prawie identyczne

z immunoglobulinami

produkowanymi przez komórki

plazmatyczne.

W wyniku działania limfocytów T i B

może pojawić się swoista odpowiedź

immunologiczna:

>> odpowiedź humoralna,

wiąże się z wytwarzaniem przeciwciał swoiście
reagujących z antygenem

>> odpowiedź komórkowa,

w której powstają swoiście uczulone na dany antygen
limfocyty T, mogące rozpoznawać zmienione komórki własne
(np. na skutek zakażenia wirusem lub transformacji
nowotworowej)

PAMIĘTASZ?

 Rozpuszczalne
elementy odpowiedzi
nieswoistej?
 Receptory
powierzchniowe
limfocytów B?


Podział limfocytów T?

 Receptory PRR?
 Fagocytoza?
 APC?
 Restrykcja MHC?

reaguje swoiście
z produktem odpowiedzi
immunologicznej

posiada zdolność wywoływania swoistej odpowiedzi
immunologicznej w ustroju
(przeciwciała i uczulone limfocyty T)

> IMMUNOGENNOŚĆ

> ANTYGENOWOŚĆ

> BRAK IMMUNOGENNOŚCI

Hapteny stają się immunogene (wywołują odpowiedź

immunologiczną) po połączeniu z immunogennym nośnikem,

którym może być białko lub wielocukier.

Haptenami mogą być niektóre leki, pojedyncze atomy pierwiastków metali ciężkich, lipidy,

DNA i RNA.

Większość haptenów ma niski ciężar molekularny (<1000 Da).

Antygen, który posiada jedynie zdolność do reakcji

z przeciwciałem lub uczulonym limfocytem T.

• determinanty antygenowe rozpoznawane
jako obce

• odpowiednia wielkość antygenu

(antygeny silnie i słabo immunogenne)

• hapteny

•

Przeciwciała swoiste względem określonego antygenu nie są

skierowane przeciwko całej cząsteczce, lecz przeciwko

określonym fragmentom, tzw. epitopom.

• struktura determinanty antygenowej

• wartościowość (antygen wielodeterminantowy)

• determinanty sekwencyjne

• determinanty przestrzenne

• rozpoznawanie epitopów przez limfocyty T i B

• wpływ denaturacji na determinanty antygenowe

KRYTERIA PODZIAŁU

• budowa chemiczna

• struktura

• pochodzenie

• lokalizacja

•

• podobieństwo determinant różnych antygenów

• swoistość reakcji

• antygen Forssmana

TD

T-

zależne (T-dependent)

TI

T-

niezależne (T- independent)

TI-1

TI-2

W skład podstawowej jednostki immunoglobuliny (Ig)

wchodzą:

> 2 łańcuchy ciężkie H (ang. heavy)

> 2 łańcuchy lekkie L (ang. light)

Łańcuchy H i L składają się z części

stałych i zmiennych.

Za swoiste rozpoznanie antygenu

odpowiadają części zmienne.

Immunoglobuliny podzielono

na odmiany zwane izotypami.

Wyróżnia się: IgM, IgA, IgG, IgD,

IgE.

• 75% wszystkich immunoglobulin w surowicy

• rola w odpowiedzi przeciwbakteryjnej
i przeciwwirusowej

• opsonizacja komórek, neutralizacja toksyn,

wiązanie i aktywacja dopełniacza

• przechodzenie przez barierę łożyskowo-płodową

• podklasy: IgG1, IgG2, IgG3 i IgG4

• 13% wszystkich immunoglobulin surowicy

• formy: monomer (surowica), dimer (błony śluzowe)

• ślina, łzy, błony śluzowe nosa, dróg oddechowych,
pokarmowych, siara

• sIgA

• podklasy: IgA1 (surowica) i IgA2 (wydzieliny)

• 6% wszystkich immunoglobulin surowicy

• forma: cykliczny pentamer

• izohemaglutyniny

• aktywacja dopełniacza

• 1% wszystkich immunoglobulin surowicy

• rola?

• receptor powierzchniowy limfocytów B

• 0,002% wszystkich immunoglobulin surowicy

• alergia!

• wydzieliny zewnętrzne przewodu pokarmowego,
układu oddechowego

• centralne

(pierwotne)

• obwodowe

(wtórne)

• Obwodowe

Narządy

limfatyczne

• kora
• rdzeń
• prekursorowe limfocyty T

tymocyty

• dostające się drogą krwionośną

ze szpiku do kory grasicy prekursorowe
limfocyty T proliferują i różnicują się
w niedojrzałe limfocyty grasicy -

tymocyty

• w procesie tym ważną rolę odgrywają

hormony grasicy, np.

tymopoetyna, tymulina

Zawierają limfocyty oraz liczne
komórki prezentujące antygen
(makrofagi, komórki dendrytyczne).

• w ich obrębie następuje rozpoznanie

obcych antygenów przenoszonych
przez krew, limfę lub APC

• są centrami namnażania limfocytów

W strukturze węzłów chłonnych można
wyróżnić 3 obszary:

• strefa korowa

utworzona głównie przez limfocyty B, składa się
z grudek limfatycznych i ośrodków wtórnych

• strefa przykorowa

utworzona głównie przez limfocyty T

• strefa rdzeniowa

centralna część węzła;

sznury rdzeniowe składają

się z makrofagów i komórek plazmatycznych

• limfocyty

• komórki NK

• monocyty i makrofagi

• komórki dendrytyczne

• granulocyty obojętnochłonne (neutrofile)

• granulocyty kwasochłonne (eozynofile)

• granulocyty zasadochłonne (bazofile)

• komórki tuczne (mastocyty)

• posiadają zdolność do spontanicznego (nie wymagającego uczulenia)

zabijania komórek nowotworowych, zakażonych wirusami
lub komórek przeszczepu

• reakcja rozwija się stosunkowo szybko i nie wymaga obecności

cząsteczek MHC klasy II na powierzchni komórek docelowych

• uczestniczą w reakcji cytotoksyczności zależnej od przeciwciał
• markerem komórek NK jest cząsteczka powierzchniowa CD56

• wykazują ekspresję cząsteczek CD14, receptorów

dla fragmentów Fc IgG, receptorów dla dopełniacza
oraz licznych cząsteczek adhezyjnych i cząsteczek MHC
klasy II

• posiadają właściwości fagocytarne
• prezentują sfagocytowane antygeny limfocytom T
• produkują cytokiny TNF-alfa, IFN-gamma

• zasadniczą funkcją jest przetwarzanie i prezentacja antygenów

limfocytom T

• komórki dendrytyczne występujące w narządach nielimfatycznych,

np.w skórze, nazywa się komórkami Langerhansa

• obecność dużej liczby

cząsteczek MHC klasy I
i II oraz markerów
powierzchniowych:
CD40, CD80, CD86

• wytwarzają duże ilości toksycznych rodników ponadtlenkowych
• na powierzchni tych komórek obecne są receptory

immunoglobulinowe (CD16), receptory dla dopełniacza oraz
cząsteczki adhezyjne

• pełnią funkcje fogocytarne, są źródłem cytokin i mediatorów

reakcji zapalnych

• najliczniejsze granulocyty krwi

obwodowej; posiadają wielopłatowe
jądro

• ziarnistości neutrofilów zawierają

enzymy o silnych właściwościach
cytotoksycznych i przeciwbakteryjnych
(mieloperoksydaza, laktoferyna,
lizozym)

• odgrywają znaczącą rolę w zwalczaniu pasożytów oraz w

patofizjologii reakcji alergicznych

• posiadają dwupłatowe jądro i liczne

ziarnistości cytoplazmatyczne

• produkują mediatory lipidowe

(leukotrieny) i uwalniają
cytotoksyczne białka zasadowe
(MBP)

• są źródłem cytokin: IL-1, IL-3, IL-4,

IL-5, IL-6, TNF-alfa

• posiadają na swojej powierzchni

receptory dla fragmentów Fc IgG
i IgE oraz receptory dla dopełniacza

• posiadają wielopłatowe jądro
• ziarnistości cytoplazmatyczne

zawierają histaminę i enzymy,
np. chymotrypsynę

• na powierzchni bazofili obecne są receptory dla fragmentu Fc IgE
• zwiększenie liczby bazofili ma miejsce w przebiegu chorób

alergicznych

• produkują histaminę, prostaglandynę D, tryptazę,

leukotrieny C4

• posiadają na swojej powierzchni receptor dla fragmentu Fc

IgE

• występują w tkance łącznej

różnych narządów