UKŁAD

UKŁAD

IMMUNOLOGICZNY

IMMUNOLOGICZNY

SKÓRY

SKÓRY

Dr Bogumiła

Dr Bogumiła

Braczkowska

Braczkowska

Wyższa Szkoła

Wyższa Szkoła

Planowania

Planowania

Strategicznego

Strategicznego

Katowice 2005

Katowice 2005



Hipoteza zakładająca, że skóra stanowi narząd

Hipoteza zakładająca, że skóra stanowi narząd

immunologicznie czynny, została sformułowana po raz

immunologicznie czynny, została sformułowana po raz

pierwszy pod koniec lat dwudziestych ubiegłego wieku

pierwszy pod koniec lat dwudziestych ubiegłego wieku

przez Sulzbergera

przez Sulzbergera



Wykazał on doświadczalnie, że pozajelitowe podanie

Wykazał on doświadczalnie, że pozajelitowe podanie

antygenu nie prowadzi do powstania skórnej

antygenu nie prowadzi do powstania skórnej

nadwrażliwości oraz że nadwrażliwość na określony

nadwrażliwości oraz że nadwrażliwość na określony

antygen spowodowana przez jego podanie na skórę nie

antygen spowodowana przez jego podanie na skórę nie

wywołuje reakcji alergicznych w innych narządach niż

wywołuje reakcji alergicznych w innych narządach niż

skóra

skóra



Prace Sulzbergera zostały w pełni potwierdzone, a niemal

Prace Sulzbergera zostały w pełni potwierdzone, a niemal

pół wieku później nowe odkrycia w dziedzinie

pół wieku później nowe odkrycia w dziedzinie

immunologii naskórka znacznie wzbogaciły tę hipotezę i

immunologii naskórka znacznie wzbogaciły tę hipotezę i

doprowadziły do lepszego zrozumienia patogenezy wielu

doprowadziły do lepszego zrozumienia patogenezy wielu

chorób skóry o podłożu alergicznym, wirusowym czy też

chorób skóry o podłożu alergicznym, wirusowym czy też

nowotworowym

nowotworowym



SKÓRĘ

SKÓRĘ

można traktować jako największy narząd

można traktować jako największy narząd

ciała ludzkiego

ciała ludzkiego



Jej podstawową czynnością jest integracja

Jej podstawową czynnością jest integracja

organizmu ze środowiskiem zewnętrznym, jak

organizmu ze środowiskiem zewnętrznym, jak

również ochrona przed wpływem niekorzystnych

również ochrona przed wpływem niekorzystnych

czynników tego środowiska

czynników tego środowiska



W ochronie tej największe znaczenie ma warstwa

W ochronie tej największe znaczenie ma warstwa

zrogowaciała naskórka, która chroni zarówno

zrogowaciała naskórka, która chroni zarówno

przed czynnikami fizycznymi, jak i chemicznymi, a

przed czynnikami fizycznymi, jak i chemicznymi, a

także tkanka łączna skóry właściwej, chroniąca

także tkanka łączna skóry właściwej, chroniąca

przed urazami mechanicznymi, ponadto naczynia

przed urazami mechanicznymi, ponadto naczynia

krwionośne i gruczoły odpowiedzialne za

krwionośne i gruczoły odpowiedzialne za

regulacje temperatury

regulacje temperatury



Do obrony przed różnorodnymi mikroorganizmami

Do obrony przed różnorodnymi mikroorganizmami

służą zarówno proste mechanizmy, do których

służą zarówno proste mechanizmy, do których

należą:

należą:

→

→

bariera naskórka

bariera naskórka

→

→

powierzchniowe pH

powierzchniowe pH

→

→

stopień nawodnienia skóry

stopień nawodnienia skóry

→

→

bakteriostatyczne właściwości kwasów

bakteriostatyczne właściwości kwasów

tłuszczowych

tłuszczowych

→

→

niektóre peptydy

niektóre peptydy

– tak zwane

– tak zwane

β

β

-defensyny

-defensyny



Ponadto wyspecjalizowana tkanka limfatyczna skóry,

Ponadto wyspecjalizowana tkanka limfatyczna skóry,

która stanowi istotną część układu odpornościowego

która stanowi istotną część układu odpornościowego

człowieka. Odgrywa ona istotną rolę w

człowieka. Odgrywa ona istotną rolę w

mechanizmach nadzoru immunologicznego

mechanizmach nadzoru immunologicznego

TKANAKA LIMFATYCZNA

TKANAKA LIMFATYCZNA

ZWIĄZANA ZE SKÓRĄ - SIS/SALT

ZWIĄZANA ZE SKÓRĄ - SIS/SALT

(SKIN ASSOCIATED LYMPHOID

(SKIN ASSOCIATED LYMPHOID

TISSUE)

TISSUE)



W skład układu odpornościowego skóry wchodzą

W skład układu odpornościowego skóry wchodzą

rozmaite komórki naskórka i skóry właściwej, które

rozmaite komórki naskórka i skóry właściwej, które

razem określa się jako tkankę limfatyczną związaną

razem określa się jako tkankę limfatyczną związaną

ze skórą – oznaczaną symbolicznie SIS lub SALT

ze skórą – oznaczaną symbolicznie SIS lub SALT



Najważniejsze z nich to:

Najważniejsze z nich to:

→

→

komórki dendrytyczne, np. komórki Langerhansa

komórki dendrytyczne, np. komórki Langerhansa

→

→

keratynocyty

keratynocyty

→

→

limfocyty T

limfocyty T

→

→

komórki śródbłonka naczyniowego

komórki śródbłonka naczyniowego

Oraz wiele innych m.in. granulocyty, makrofagi,

Oraz wiele innych m.in. granulocyty, makrofagi,

melanocyty

melanocyty



KOMÓRKI DENDRYTYCZNE

KOMÓRKI DENDRYTYCZNE

charakteryzują się

charakteryzują się

występowaniem różnej długości wypustek

występowaniem różnej długości wypustek



W morfologicznym aspekcie w skład SIS

W morfologicznym aspekcie w skład SIS

wchodzi wiele typów takich komórek z

wchodzi wiele typów takich komórek z

wypustkami o zróżnicowanej wielkości

wypustkami o zróżnicowanej wielkości



W sensie immunologicznym komórki

W sensie immunologicznym komórki

dendrytyczne stanowią grupę biorącą udział w

dendrytyczne stanowią grupę biorącą udział w

prezentacji antygenu limfocytą T

prezentacji antygenu limfocytą T



Występowanie większości komórek dendrytycznych

Występowanie większości komórek dendrytycznych

stwierdza się w skórze w warunkach

stwierdza się w skórze w warunkach

fizjologicznych, jednak niektóre z nich pojawiają

fizjologicznych, jednak niektóre z nich pojawiają

się tylko w stanach chorobowych

się tylko w stanach chorobowych



Wszystkie komórki dendrytyczne pochodzą ze szpiku, ze

Wszystkie komórki dendrytyczne pochodzą ze szpiku, ze

wspólnej dla monocytów/makrofagów i granulocytów

wspólnej dla monocytów/makrofagów i granulocytów

komórki progenitorowej

komórki progenitorowej



W różnicowaniu i dojrzewaniu komórek dendrytycznych

W różnicowaniu i dojrzewaniu komórek dendrytycznych

odgrywają role różne cytokiny, a procesy te w dużym

odgrywają role różne cytokiny, a procesy te w dużym

stopniu udaje się obecnie odtworzyć in vitro (poza

stopniu udaje się obecnie odtworzyć in vitro (poza

ustrojowo)

ustrojowo)



Niedojrzałe formy komórek dendrytycznych, np.

Niedojrzałe formy komórek dendrytycznych, np.

niepobudzone komórki Langerhansa w naskórku,

niepobudzone komórki Langerhansa w naskórku,

wychwytują na drodze endocytozy antygeny i dzięki

wychwytują na drodze endocytozy antygeny i dzięki

temu ulegają aktywacji, w wyniku czego powstają

temu ulegają aktywacji, w wyniku czego powstają

ich dojrzałe formy zdolne pobudzać proliferację

ich dojrzałe formy zdolne pobudzać proliferację

limfocytów T. Odzwierciedleniem dojrzewania tych

limfocytów T. Odzwierciedleniem dojrzewania tych

komórek jest zmniejszenie początkowej zdolności do

komórek jest zmniejszenie początkowej zdolności do

endocytozy oraz wyraźne zmiany morfologii

endocytozy oraz wyraźne zmiany morfologii

Wg. Główny układ zgodności tkankowej,w:
Immunologia, p red. J.Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek,
PWN 2002



KOMÓRKI LANGERHANSA

KOMÓRKI LANGERHANSA

należące do komórek

należące do komórek

dendry-

dendry-

tycznych, stanowią 3-8% komórek naskórka,

tycznych, stanowią 3-8% komórek naskórka,

występują one również w innych nabłonkach, jednak w

występują one również w innych nabłonkach, jednak w

mniejszej liczbie

mniejszej liczbie



Umiejscowione są w dolnych warstwach naskórka

Umiejscowione są w dolnych warstwach naskórka



W komórkach tych występują charakterystyczne

W komórkach tych występują charakterystyczne

struktury zwane ziarnami Birbecka, prawdopodobnie

struktury zwane ziarnami Birbecka, prawdopodobnie

biorące udział w procesach endocytozy

biorące udział w procesach endocytozy



Pobudzone antygenem komórki Langerhansa wykazują

Pobudzone antygenem komórki Langerhansa wykazują

dużą aktywność metaboliczną, co związane jest z dużą

dużą aktywność metaboliczną, co związane jest z dużą

ilością cząsteczek adhezyjnych występujących na ich

ilością cząsteczek adhezyjnych występujących na ich

powierzchni, odpowiedzialnych za wiele funkcji

powierzchni, odpowiedzialnych za wiele funkcji



Z punktu widzenia podstawowej czynności

Z punktu widzenia podstawowej czynności

komórek Langerhansa, tj. zdolności do prezentacji

komórek Langerhansa, tj. zdolności do prezentacji

antygenów, najistotniejsze jest konstytutywne

antygenów, najistotniejsze jest konstytutywne

występowanie na ich powierzchni cząsteczek MHC

występowanie na ich powierzchni cząsteczek MHC

klasy II (HLA

klasy II (HLA

-DR, HLA-DQ, HLA-DP) oraz

-DR, HLA-DQ, HLA-DP) oraz

cząsteczek MHC klasy I (HLA-A, HLA-B,

cząsteczek MHC klasy I (HLA-A, HLA-B,

HLA-C)

HLA-C)



Cząsteczka CD4 na powierzchni komórek

Cząsteczka CD4 na powierzchni komórek

Langerhansa powoduje, że komórki te stanowią cel

Langerhansa powoduje, że komórki te stanowią cel

dla wirusa HIV, z tego względu można je traktować

dla wirusa HIV, z tego względu można je traktować

jako rezerwuar tego wirusa

jako rezerwuar tego wirusa



Komórki te wykazują również ekspresję

Komórki te wykazują również ekspresję

receptorów dla różnych cytokin

receptorów dla różnych cytokin



Oprócz komórek Langerhansa, w

Oprócz komórek Langerhansa, w

skórze stwierdza się odrębną

skórze stwierdza się odrębną

populację komórek dendrytycznych

populację komórek dendrytycznych

umiejscowionych wokół naczyń

umiejscowionych wokół naczyń

krwionośnych

krwionośnych



Najprawdopodobniej ich czynnością

Najprawdopodobniej ich czynnością

jest udział w prezentacji antygenów,

jest udział w prezentacji antygenów,

które docierają do skóry naczyniami

które docierają do skóry naczyniami

krwionośnymi

krwionośnymi



KERATYNOCYTY

KERATYNOCYTY

są istotną częścią SIS, stanowiąc

są istotną częścią SIS, stanowiąc

około 95% masy komórkowej naskórka

około 95% masy komórkowej naskórka



Pobudzone keratynocyty posiadają zdolność do

Pobudzone keratynocyty posiadają zdolność do

wytwarzania wielu cytokin, należących do nich

wytwarzania wielu cytokin, należących do nich

chemokin i czynników wzrostowych oraz wykazują

chemokin i czynników wzrostowych oraz wykazują

ekspresję antygenów i cząsteczek adhezyjnych

ekspresję antygenów i cząsteczek adhezyjnych

charakterystycznych dla komórek efektorowych

charakterystycznych dla komórek efektorowych

odpowiedzi immunologicznej

odpowiedzi immunologicznej



Wykazują także ekspresje receptorów dla wielu

Wykazują także ekspresje receptorów dla wielu

cytokin, np. INF, TNF, Interleukina-1, Interleukina-

cytokin, np. INF, TNF, Interleukina-1, Interleukina-

6, które warunkują odbiór bodźców

6, które warunkują odbiór bodźców

odpowiedzialnch za wzmaganie efektów

odpowiedzialnch za wzmaganie efektów

wydzielniczych keratynocytów

wydzielniczych keratynocytów



CYTOKINY

CYTOKINY

wytwarzane przez keratynocyty obejmują

wytwarzane przez keratynocyty obejmują

szereg substancji zarówno o działaniu

szereg substancji zarówno o działaniu

immunostymulującym jak i immunosupresyjnym

immunostymulującym jak i immunosupresyjnym



Najistotniejsze wśród cytokin immunostymulujących są

Najistotniejsze wśród cytokin immunostymulujących są

interleukina 1, 3 oraz 6, odpowiedzialne m.in. za

interleukina 1, 3 oraz 6, odpowiedzialne m.in. za

pobudzenie proliferacji limfocytów T, aktywację

pobudzenie proliferacji limfocytów T, aktywację

limfocytów B, stymulację produkcji wielu innych cytokin,

limfocytów B, stymulację produkcji wielu innych cytokin,

a także mogą wpływać na ograniczenie proliferacji

a także mogą wpływać na ograniczenie proliferacji

niektórych komórek nowotworowych

niektórych komórek nowotworowych



Najistotniejsze wśród cytokin immunosupresyjnych są

Najistotniejsze wśród cytokin immunosupresyjnych są

TNF – uznawany za najistotniejszą cytokinę wywierającą

TNF – uznawany za najistotniejszą cytokinę wywierającą

bardzo złożone efekty biologiczne odgrywające

bardzo złożone efekty biologiczne odgrywające

podstawową rolę w odporności przeciwnowotworowej

podstawową rolę w odporności przeciwnowotworowej

oraz w patogenezie różnych chorób skóry oraz TGF-

oraz w patogenezie różnych chorób skóry oraz TGF-

β

β

hamujący proliferację limfocytów T i B oraz

hamujący proliferację limfocytów T i B oraz

ograniczający wydzielanie innych cytokin

ograniczający wydzielanie innych cytokin



CHEMOKINY

CHEMOKINY

to podobne do siebie pod względem

to podobne do siebie pod względem

budowy cytokiny o wielu różnych funkcjach

budowy cytokiny o wielu różnych funkcjach



Wpływają aktywująco na różne populacje leukocytów,

Wpływają aktywująco na różne populacje leukocytów,

odgrywa- ją kluczową rolę w reakcjach zapalnych

odgrywa- ją kluczową rolę w reakcjach zapalnych

skóry, w odporności przeciwzakaźnej, krwiotworzeniu,

skóry, w odporności przeciwzakaźnej, krwiotworzeniu,

a także w odpowiedzi prze- ciwnowotworowej i w

a także w odpowiedzi prze- ciwnowotworowej i w

mechanizmach odrzucania przeszczepów

mechanizmach odrzucania przeszczepów



Najistotniejszą chemokiną jest interleukina 8

Najistotniejszą chemokiną jest interleukina 8

wytwarzana zarówno przez keratynocyty, jak i

wytwarzana zarówno przez keratynocyty, jak i

monocyty, której przypisuje się znaczącą rolę w

monocyty, której przypisuje się znaczącą rolę w

patogenezie łuszczycy i alergicznego zapalenia skóry

patogenezie łuszczycy i alergicznego zapalenia skóry



Inne chemokiny, m.in. GRO-

Inne chemokiny, m.in. GRO-

α

α

i GRO-

i GRO-

β

β

odpowiedzialne

odpowiedzialne

są za przyciąganie w razie potrzeby do naskórka

są za przyciąganie w razie potrzeby do naskórka

populacji leukocytów

populacji leukocytów



Ważnym bodźcem pobudzającym komórki naskórka,

Ważnym bodźcem pobudzającym komórki naskórka,

wpływają- cym na miejscowe i ogólnoustrojowe reakcje

wpływają- cym na miejscowe i ogólnoustrojowe reakcje

immunologiczne jest promieniowanie UV (ultrafioletowe)

immunologiczne jest promieniowanie UV (ultrafioletowe)



Strukturami szczególnie wrażliwymi na promieniowanie

Strukturami szczególnie wrażliwymi na promieniowanie

ultra- fioletowe są komórki Langerhansa, gdyż w wyniku

ultra- fioletowe są komórki Langerhansa, gdyż w wyniku

ekspozycji na nie dochodzi do upośledzenia ich czynności

ekspozycji na nie dochodzi do upośledzenia ich czynności



Istnieje coraz więcej danych epidemiologicznych,

Istnieje coraz więcej danych epidemiologicznych,

klinicznych i doświadczalnych świadczących o związku

klinicznych i doświadczalnych świadczących o związku

między nadmiernym nasłonecznieniem a ryzykiem

między nadmiernym nasłonecznieniem a ryzykiem

wystąpienia nowotworów skóry

wystąpienia nowotworów skóry



Obecnie jest to coraz istotniejszy problem ze względu

Obecnie jest to coraz istotniejszy problem ze względu

częścio-wego zniszczenia naturalnej warstwy ozonu w

częścio-wego zniszczenia naturalnej warstwy ozonu w

stratosferze, której rola polega na pochłanianiu

stratosferze, której rola polega na pochłanianiu

kancerogennego (rakotwór- czego) zakresu

kancerogennego (rakotwór- czego) zakresu

promieniowania słonecznego – UVb

promieniowania słonecznego – UVb



Poznanie roli komórek Langerhansa,

Poznanie roli komórek Langerhansa,

keratynocytów oraz ich kooperacji z limfocytami T

keratynocytów oraz ich kooperacji z limfocytami T

stwarza nowe podstawy do leczenia wielu chorób

stwarza nowe podstawy do leczenia wielu chorób

skóry

skóry



Opierając się na znajomości układu

Opierając się na znajomości układu

immunologicznego skóry powstały m.in. takie leki

immunologicznego skóry powstały m.in. takie leki

jak: glikokortykosteroidy, cyklospo- ryna, retinoidy,

jak: glikokortykosteroidy, cyklospo- ryna, retinoidy,

pochodne chininy, które są bardzo efektywne w

pochodne chininy, które są bardzo efektywne w

leczeniu chorób zapalnych skóry, oddziałując na

leczeniu chorób zapalnych skóry, oddziałując na

zjawiska prezentacji antygenów oraz modulując

zjawiska prezentacji antygenów oraz modulując

syntezę cytokin i ekspresję niektórych cząsteczek

syntezę cytokin i ekspresję niektórych cząsteczek

adhezyjnych na powierzchni przeciwciał

adhezyjnych na powierzchni przeciwciał