Dr Barbara Szkudlińska
Dr Barbara Szkudlińska
Mechanizmy
Nadwrażliwości
Dr Barbara Szkudlińska
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.
przeciwnowotworo
wa
Nowotwór
Nowotw
ór
odporność
Nieprawidłowe
Nieprawidłowe
odpowiedzi
odpowiedzi
układu
układu
immunologicz
immunologicz
nego
nego
2641 rok p.n.e. Śmierć faraona
Menesa po użądleniu przez osę
Środowisko
Środowisko
•
Chemikalia
Chemikalia
– dioxyny
– pestycydy
– rozpuszczalniki
•
Światło słoneczne
Światło słoneczne
•
Leki
Leki
•
Wirusy
Wirusy
•
Bakterie
Bakterie
•
Pokarm
Pokarm
Ekspozycja na wiele czynników
Ekspozycja na wiele czynników
środowiska może aktywować układ
środowiska może aktywować układ
immunologiczny niektórych ludzi
immunologiczny niektórych ludzi
Nadwrażliwość
Nadwrażliwość
•
Nadwrażliwość oznacza
Nadwrażliwość oznacza
obiektywnie powtarzalne
obiektywnie powtarzalne
objawy, wywoływane przez
objawy, wywoływane przez
ekspozycję na określony
ekspozycję na określony
bodziec, obecny w dawce
bodziec, obecny w dawce
tolerowanej przez zdrowe
tolerowanej przez zdrowe
osoby.
osoby.
Zmodyfikowana terminologia alergologiczna
Stanowisko Europejskiej Akademii Alergologii i
Immunologii Klinicznej (EAACI) 2002r
Nadwrażliw
ość
Nadwrażliwość
niealergiczna
(mechanizm
immunologiczny
wykluczony)
Nadwrażliwość
alergiczna
(mechanizm
immunologiczny
pewny lub prawie
pewny)
IgE zależna
IgE
niezależna
nieatopo
wa
atopo
wa
Użądlenia
owadów
Leki
Pasożyt
y
Inne
Limfocyty
T( kontaktowe
zapalenie
skory,celiaklia)
Eozynofile:
gasteoenterop
atie
IgE zależna:
alergiczne
zapalenie
pęcherzyków
płucnych
Inne
Atopia
Atopia
•
Atopia jest osobniczą lub rodzinną
Atopia jest osobniczą lub rodzinną
predyspozycją
predyspozycją
do produkowania
do produkowania
przeciwciał klasy IgE w
przeciwciał klasy IgE w
odpowiedzi na niskie dawki
odpowiedzi na niskie dawki
alergenow, zwykle białek , oraz do
alergenow, zwykle białek , oraz do
rozwoju typowych objawów takich
rozwoju typowych objawów takich
jak astma, nieżyt nosa i spojówek
jak astma, nieżyt nosa i spojówek
lub wyprysk/zapalenie skóry.
lub wyprysk/zapalenie skóry.
Zmodyfikowana terminologia alergologiczna
Stanowisko Europejskiej Akademii Alergologii i
Immunologii Klinicznej (EAACI) 2002r
Alergia i alergeny
Alergia i alergeny
•
Alergia jest reakcją nadwrażliwości
Alergia jest reakcją nadwrażliwości
zapoczatkowaną przez
zapoczatkowaną przez
mechanizmy immunologiczne.
mechanizmy immunologiczne.
– Alergia IgE zależna
– Alergia IgE niezależna
•
Alergeny: antygeny wywołujące
Alergeny: antygeny wywołujące
nadwrażliwość w której
nadwrażliwość w której
pośredniczą mechanizmy
pośredniczą mechanizmy
immunologiczne
immunologiczne
Zmodyfikowana terminologia alergologiczna
Stanowisko Europejskiej Akademii Alergologii i
Immunologii Klinicznej (EAACI) 2002r
ALERGENY
ALERGENY
•
Alergeny:
Alergeny:
antygeny
antygeny
wywołujące
wywołujące
nadwrażliwość w
nadwrażliwość w
której
której
pośredniczą
pośredniczą
mechanizmy
mechanizmy
immunologiczne
immunologiczne
Alergeny pokarmowe
Użądlenia owadów
Osy, pszczoły, szerszenie
Osy, pszczoły, szerszenie
hapteny i leki
hapteny i leki
penicyli
penicyli
ny,
ny,
aspiryna
aspiryna
,
,
morfina,
morfina,
petydyna
petydyna
lateks
lateks
Aeroalergeny
Aeroalergeny
©Dennis
Kunkel Microscopy, Inc.,
Alergeny zwierząt
Alergeny zwierząt
Predyspozycja do alergii
Predyspozycja do alergii
może być związana z:
może być związana z:
•
Czynnikami genetycznymi
Czynnikami genetycznymi
•
Zwiększoną ekspozycją na
Zwiększoną ekspozycją na
aeroalergeny i skażone drażniącymi
aeroalergeny i skażone drażniącymi
substancjami powietrze ( smog,
substancjami powietrze ( smog,
spaliny, dym papierosowy)
spaliny, dym papierosowy)
•
pożywieniem
pożywieniem
•
zmianą stylu życia
zmianą stylu życia
•
stresem
stresem
•
Częstymi infekcjami
Częstymi infekcjami
Genetyka i rozwój alergii
Genetyka i rozwój alergii
•
Ryzyko rozwoju 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
U dzieci z objawami jednego rodzaju
alergii
alergii
(
(
katar sienny, astma, lub egzema)
katar sienny, astma, lub egzema)
3-
3-
krotnie wzrasta ryzyko rozwoju
krotnie wzrasta ryzyko rozwoju
pozostałych rodzajów.
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
podstawn
a
Nadwrażliwośc typu I
Nadwrażliwośc typu I
(Anafilaktyczna)
(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
cytokin
y
Antygen
musi
„mostkowa
ć” poprzez
przeciwciał
a 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
Atopowe
zapaleni
zapaleni
e skory
e skory
Pokrzywk
Pokrzywk
a
a
Zapalenie
Zapalenie
spojówek
spojówek
Astma
Astma
Katar
Katar
alergiczn
alergiczn
y
y
Alergia
Alergia
pokarmo
pokarmo
wa
wa
Alergia
Alergia
-
-
a choroby
a choroby
układowe
układowe
Alergia
Alergia
-
-
a choroby
a choroby
układowe
układowe
Astma
Astma
Alergiczny nieżyt nosa
Alergiczny nieżyt nosa
Reakcja anafilaktyczna
Reakcja anafilaktyczna
na ukąszenie
na ukąszenie
Nadwrażliwość typu
Nadwrażliwość typu
drugiego -
drugiego -
cytotoksycznego
cytotoksycznego
•
Przeciwciała:
Przeciwciała:
IgG i IgM
IgG i IgM
•
Antygeny endogenne
Antygeny endogenne
– Własne antygeny komórkowe i
tkankowe
•
Antygeny egzogenne
Antygeny egzogenne
– leki i hapteny które po podaniu
wiążą się z komórkami lub
tkankami
Nadwrażliwoś
ć typu II –
reakcje
efektorowe –
aktywacja
dopełniacza
Typ II nadwrażliwości -
Typ II nadwrażliwości -
cytotoksyczny
cytotoksyczny
Uszkodzenie komórek w II typie
nadwrażliwości – mechanizm ADCC
Uszkodzenie komórki w mechanizmie
Uszkodzenie komórki w mechanizmie
wiązania dopełniacza w nadwrażliwości
wiązania dopełniacza w nadwrażliwości
typu II
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:
Reakcje indukowane lekiem:
Adherencja do składowych
Adherencja do składowych
krwi
krwi
krwinki adsorbują lek
krwinki adsorbują lek
lub antygeny -
lub antygeny -
metabolity leku
metabolity leku
przeciwciało
przeciwciało
przeciw lekowi
przeciw lekowi
liza, fagocytoza, ADCC
Dopełnia
Dopełnia
cz
cz
Makrof
Makrof
agi
agi
neutrofi
neutrofi
le
le
Makrof
Makrof
agi
agi
neutrofi
neutrofi
le
le
Choroba hemolityczna
Choroba hemolityczna
noworodków
noworodków
Typ II nadwrażliwości –
dysfunkcje komórek
• Przeciwciała skierowane przeciw
receptorom komórki upośledzają lub
stymulują jej funkcje, co może
przyczyniać się do uszkodzenia
komórek i zapalenia.
• Myasthenia Gravis
• Choroba Graves’a
• Choroba Goodpasture’a
M
M
i
i
astenia
astenia
gravis
gravis
–
–
działanie
działanie
przeciwciał
przeciwciał
przeciw
przeciw
receptorom Ach
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
Gorączka reumatyczna
•
Zazwyczaj występuje 1 -5 tygodni po infekcji
Zazwyczaj występuje 1 -5 tygodni po infekcji
paciorkowcowej.
paciorkowcowej.
•
Antygeny
Antygeny
Streptococcus
Streptococcus
mają takie same determinanty jak
mają takie same determinanty jak
antygeny białek mięśnia sercowego
antygeny białek mięśnia sercowego
•
Nie leczone i przewlekle infekcje paciorkowcowe powodują
Nie leczone i przewlekle infekcje paciorkowcowe powodują
powstawanie przeciwciał które uszkadzają nie tylko
powstawanie przeciwciał które uszkadzają nie tylko
bakterie ale i komórki mięśnia sercowego.
bakterie ale i komórki mięśnia sercowego.
Antygen
Antygen
rozpuszczalny
rozpuszczalny
Przeciwciała
Przeciwciała
IgG lub IgM
IgG lub IgM
Dopełniacz
Dopełniacz
+
+
komórki fagocytujące
komórki fagocytujące
+
+
Nadwrażliwość typu III -
Nadwrażliwość typu III -
kompleksów
kompleksów
immunologicznych
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
Patologie związane z kompleksami
immunologicznymi
immunologicznymi
•
P
P
rzewlekłe infekcje
rzewlekłe infekcje
–
Antygeny mikroorganizm
Antygeny mikroorganizm
ó
ó
w
w
–
Depozycja kompleks
Depozycja kompleks
ó
ó
w w nerkach lub sk
w w nerkach lub sk
ó
ó
rze
rze
•
Autoimmu
Autoimmu
nologia
nologia
–
Własne antygeny
Własne antygeny
–
Depozycja kompleks
Depozycja kompleks
ó
ó
w w nerkach,
w w nerkach,
naczyniach, stawach lub sk
naczyniach, stawach lub sk
ó
ó
rze.
rze.
•
Czynniki zewnętrzne
Czynniki zewnętrzne
–
Antygeny środowiskowe
Antygeny środowiskowe
–
Depozycja kompleks
Depozycja kompleks
ó
ó
w w płucach.
w w płucach.
(
(
płuco
płuco
farmera, płuco praczki, płuco hodowcy gołębi
farmera, płuco praczki, płuco hodowcy gołębi
)
)
Lokalizacja depozycji
Lokalizacja depozycji
kompleksów
kompleksów
immunologicznych decyduje o
immunologicznych decyduje o
patologii w nadwrażliwości
patologii w nadwrażliwości
typu III
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
Nadwrażliwość typu IV
(p
(p
ó
ó
źna, kom
źna, kom
ó
ó
rkowa)
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.
Przykłady 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 -
Nadwrażliwość typu IV -
Późnego
Późnego
Nadwrażliwość kontaktowa
Trujący bluszcz
Zaczerwienienie i obrzęk >10 mm. = odczyn dodatni
zaczerwienienie i obrzęk <10 mm. = odczyn ujemny
Odczyn
tuberkulinowy.
• Powstaje wówczas, gdy
wewnątrzkomórkowy patogen nie może
być całkowicie wyeliminowany np.
Mycobacterium
• Składa się z centralnego rdzenia
zakażonych makrofagow i komórek
olbrzymich powstałych z fuzji
makrofagów, otoczonego przez duże
makrofagi często nazywane komórkami
epitelioidalnymi.
• Ten centralny rdzeń otoczony jest
limfocytami CD4 Th1.
• Ziarniniaki tworzące się w płucach
wywołują chowobę zwaną sarkoidozą
Powstawanie
ziarniniaka
Powstawanie
ziarniniaka
Alergia pokarmowa
to patologiczna reakcja organizmu
na powszechnie dostępne pokarmy
uwarunkowana
mechanizmami immunologicznymi.
Alergia pokarmowa
to patologiczna reakcja organizmu
na powszechnie dostępne pokarmy
uwarunkowana
mechanizmami immunologicznymi.
Ig E -z a le ż n a
n ie -Ig E -z a le ż n a
p o c h o d z e n ia im m u n o lo g ic z n e g o
(a le rg ia n a p o k a rm y )
e n z y m a ty c z n a
fa rm a k o lo g ic z n a n ie z d e fi n io w a n a
p o c h o d z e n ia n ie im m u n o lo g ic z n e g o
(n ie to le ra n c ja p o k a rm ó w )
n ie to k s y c z n e
to k s y c z n e
N ie p o ż ą d a n e re a k c je p o s p o ż y c iu p o k a rm ó w
RODZAJE PATOLOGICZNYCH
REAKCJI NA POKARM WG EAACI
Mechanizm immunologiczny
Odsetek pacjentów
Typ I - zależny od IgE
Typ II- cytotoksyczny
Typ IV- typu późnego
Typ III-
kompleksów immunologicznych
Więcej niż jeden typ reakcji
48%
6%
10%
18%
28%
w / g Chandra
w / g Chandra
