Wprowadzenie

Immunolog
ia

Badanie odporności organizmów na zarazki,
toksyny i niektóre substancje chemiczne

Układ
odpornościowy

 Zdolność odróżnienia własnych składników od obcych

 Odpowiedź immunologiczna pozwalająca na usuwanie
obcych organizmów

U podstaw działania układu
odpornościowego leży jego zdolność do
rozróżniania, które cząsteczki chemiczne
w organizmie są własne, a które obce.

Odporność - zdolność do rozpoznawania
patogenów i niszczenia ich.

MHC – mean histocompatibility complex –
układ antygenów zgodności tkankowej –
„molekularny podpis”

Układ odpornościowy:

- bariery

- narządy limfatyczne
pierwotne
i wtórne
- leukocyty
- humoralne czynniki
odporności
- (mikroorganizmy
symbiotyczne)

MECHANIZMY

ODPORNOŚCIOWE

NIESWOISTE

SWOISTE

BARIERY

MECHANIZMY

HUMORALNE

MECHANIZMY

KOMÓRKOWE

MECHANIZMY

HUMORALNE

MECHANIZMY

KOMÓRKOWE

Mechanizmy humoralne

- wytwarzanie

przez organizm substancji chemicznych
krążących w płynach ciała, niszczących
patogeny.

Mechanizmy komórkowe

-

realizowane

„osobiście” przez komórki układu
odpornościowego.

Komórki odpornościowe

kręgowców - leukocyty

Komórki macierzyste szpiku kostnego –
CFU-s

MECHANIZMY ODPORNOŚCI

NIESWOISTE

SWOISTE

• filogenetycznie starsze

• wrodzone

• niespecyficzne

• mało precyzyjne

• szybkie

• filogenetycznie młodsze

• nabyte

• wybiórcze

• precyzyjne

• wolniejsze

GRANULOCYTY
NK

LIMFOCYTY T i B

MONOCYT
Y

NIESWOISTE MECHANIZMY

ODPORNOŚCIOWE

BARIERY:

•SKÓRA + KWAŚNE

pH

•BŁONY ŚLUZOWE

•ŚLUZ

•RUCH RZĘSEK

HUMORALNE:

•LIZOZYM

•INTERFERONY

•UKŁAD

DOPEŁNIACZA

•LAKTOFERYNA

KOMÓRKOWE:

•FAGOCYTOZA

(neutrofile,

monocyty,

makrofagi)

• cytotoksyczne

KOMÓRKI NK

Układ dopełniacza

- około 30 białek

surowicy i płynów tkankowych,
aktywowanych przez przeciwciała i
uzupełniających ich działanie.
Działają głównie na błony komórkowe:

•

bakterioliza i cytoliza

•

chemotaksja neutrofilów

Skutek: zniszczenie komórek
bakteryjnych, pasożytniczych i
nowotworowych

SWOISTE MECHANIZMY

ODPORNOŚCIOWE

HUMORALNE:

•PRZECIWCIAŁA

(IMMUNOGLOBULIN

Y)

KOMÓRKOWE:

•CYTOTOKSYCZNOŚ

Ć LIMFOCYTÓW Tc

Nieswoiste mechanizmy

odporności

LEUKOCYTY (krwinki białe – 4-8 tys. w mm

3

krwi):

1. Granulocyty:

a.

Obojętnochłonne (neutrocyty, neutrofile) ~ 30-
50%,

b. Kwasochłonne (eozynocyty, eozynofile) ~ 5%,

c.

Zasadochłonne (bazocyty, bazofile) ~ 0,5-2%,

2. Limfocyty ~ 40-60%

3. Monocyty ~ 5%

 

Neutrofil

Monoc
yt

Limfocyt

Bazofil

Eozyno
fil

Neutrofil

Granulocyty obojętnochłonne

(mikrofagi)

• największe właściwości żerne spośród wszystkich

komórek fagocytujących,

• biorą udział w nieswoistej odporności komórkowej,
• biorą udział w pinocytozie i immunofagocytozie,
• stanowią pierwszą linię walki z patogenami.

Wzrost liczby neutrofili obserwuje się w ostrych chorobach

zakaźnych, w pierwszym okresie każdego zapalenia oraz przy
szybko

rozwijających

się

nowotworach.

Granulocyty

obojętnochłonne żyją od 2 do 4 dni, a następnie ulegają
rozkładowi i są sfagocytowane przez komórki z układu
siateczkowo-śródbłonkowego

Granulocyty obojętnochłonne

(mikrofagi)

DIAPEDEZA

www.indiana.edu

Monocyty (makrofagi)

• po przejściu z krwi do tkanek przekształcają się

w makrofagi,

• uwalniają m.in. czynniki hamujące wzrost

komórek nowotworowych i interferon - czynnik

hamujący namnażanie wirusów

• uczestniczą w wytwarzaniu:

wrodzonej odporności nieswoistej (oporność) –

dzięki zdolnościom do fagocytozy

nabytej

odporności

swoistej

(odpowiedzi

immunologicznej z współdziałając limfocytami)

MAKROFAGI

/

MONOCYTY

Człowiek

Pies

Kot

FAGOCYTOZA

antygen
y

MECHANIZMY ZABIJANIA

DROBNOUSTROJÓW PRZEZ KOMÓRKI

ŻERNE

MECHANIZMY TLENOWE - reaktywne toksyczne
utleniacze:

• anion nadtlenkowy (oksoniowy) O

2

-

• nadtlenek wodoru H

2

O

2

• grupa hydroksylowa OH

-

• kwas podchlorawy HOCl i chloraminy
• mieloperoksydaza (MPO)

MECHANIZMY POZATLENOWE

• lizozym, laktoferyna, czynnik martwicy nowotworu
TNF, proteazy

Granulocyty kwasochłonne

Człowiek

Pies

Koń

Granulocyty kwasochłonne

• we wnętrzu wiele białek zasadowych

Funkcje

Funkcje
• usuwanie histaminy (ich ilość wzrasta w stanach

uczuleniowych),

• fagocytują i zabijają larwy i formy dojrzałe pasożytów

(białko, O

2

-

, chlorowanie)

• fagocytoza kompleksów antygen-przeciwciało

Okres życia eozynofili u człowieka jest bardzo krótki

(około 24 godzin); u innych ssaków - od 8 do 12 dni

.

Granulocyty zasadochłonne

Koń

Krowa

Człowiek

Granulocyty zasadochłonne

Są najmniejszymi granulocytami. Prawie nie wykazują

ruchów pełzakowych i nie są zdolne do fagocytozy.

we krwi - BAZOFILE

w tkankach - MASTOCYTY (KOMÓRKI TUCZNE)

ZAWIERAJĄ DUŻO HISTAMINY ORAZ HEPARYNĘ

FUNKCJE:

• uczestniczą w reakcjach alergicznych
(mają zdolność do wiązania na swojej powierzchni
IgE).
• reakcja anafilaktyczna

Osadzające się na powierzchni krwinek cząsteczki IgE mogą
uwięzić pomiędzy sobą cząsteczki alergenu.

Komórki odpornościowe

kręgowców - leukocyty

NARZĄDY

LIMFATYCZNE

PIERWOTNE

WTÓRNE

GRASICA

SZPIK KOSTNY

WĘZŁY CHŁONNE

ŚLEDZIONA

MIGDAŁKI

WYROSTEK

GRUDKI CHŁONNE

PRZEW. POK.

I OSKRZELI

Limfocyty

• Limfocyty T

(thymus – grasisa)

– odporność

komórkowa, (limfocyty T

s

, T

c

,T

h

), żyją 4 do 10

lat i dłużej

• Limfocyty B

(bursa Fabricii – torebka Fabrycjusza - ptaki;

ssaki – wątroba, śledziona)

– odporność humoralna,

żyją 5 do 10 dni, prekursorzy plazmocytów

• Komórki K i NK - odporność komórkowa.

Limfocyt

T

Antygen - cząsteczka (białko) zdolna do
wywołania swoistej odpowiedzi
odpornościowej i do swoistego łączenia
się z przeciwciałami oraz receptorami
limfocytów T.

Prezentacja antygenu

Rodzaje limfocytów

T

Th - pomocnicze (stymulują limfocyty B)

Tc/s - cytotoksyczne / supresorowe (działają

cytotoksycznie i hamują aktywność

limfocytów B)

B

B - rozpoznają antygen, reagują po
stymulacji przez

limfocyty Th, -

wytwarzają przeciwciała

nie-T, nie-B komórki

NK

(cytotoksyczne

spontanicznie wobec komórek nowotworowych i
zakażonych przez wirusy, aktywne przy
pierwszym kontakcie z antygenem)

Y

plazmocy
t

komórki
pamięci

Y

Y

Y

Y

Y

przeciwciała

Y

Y

Y

T

B

antyge
n

aktywacj
a

limfobla
st

transformacj

a blastyczna

i

namnażanie

komórki
pamięci

limfokin
y

komórki
efektorowe

Reakcja zapalna

1. Wniknięcie bakterii do organizmu

2. Wydzielanie histaminy przez mastocyty /
bazofile

3. Chemotaksja fagocytów

4. Fagocytoza

5. Transport antygenów do węzłów chłonnych i
prezentacja limfocytom

6. Niszczenie zakażonych bakteriami komórek
przez NK i Tc

7. Wytworzenie przeciwciał i skierowanie ich do
miejsca zakażenia

plazmocyt

limfocyt B

limfocyt Th

zakażone komórki

Tc

NK

K

(wg Płytycz 1994)

Pamięć immunologiczna

Zdolność organizmu do przyspieszonej
reakcji immunologicznej przy ponownym
kontakcie z antygenem. Może chronić
przed ponownym zachorowaniem.

Polega na wytworzeniu dużej liczby
długowiecznych limfocytów Tc i B
(komórek pamięci) o wysokim
powinowactwie do antygenu i krótszym
czasie aktywacji.

Immunoglobuliny - przeciwciała

www.tulane.edu

Budowa przeciwciał

• Białkowe cząsteczki o kształcie litery Y

• W skład wchodzą 4 glikolizowane łańcuchy

peptydowe:2 lekkie IgL i 2 ciężkie IgH

• Funkcjonalnie istnieją 2 obszary:

Fab –wiążące antygen

Fc- efektorowe inicjujące procesy unieczyńniające
antygen

Immunoglobuliny człowieka

Klasy immunoglobulin w osoczu
człowieka

Immunoglobuliny człowieka

• IgG - główne przeciwciało odpowiedzi wtórnej
na zakażenie bakteryjne i wirusowe

• IgA - immunoglobuliny wydzielnicze (śluz, ślina,
mleko), chronią powierzchnię błon śluzowych

• IgM - przeciwciało odpowiedzi pierwotnej,
najstarsze filogenetycznie i ontogenetycznie

• IgD - receptor błonowy limfocytów B

• IgE - związane z odpowiedzią alergiczną

Odpowiedź immunologiczna pierwotna i

wtórna

Pierwotna:

• wolna

• IgM

• słaba

• krótkotrwała

Wtórna:

• szybka

• IgG

• silna

• długotrwała

www.embryology.ch

Odporność humoralna swoista

Czynna

Bierna

Naturalna

Sztuczna

(przechorowanie
–antygen sam
wnika ze
środowiska do
organizmu)

(szczepionki
uodparniające – podanie
osłabionego antygenu)

Naturalna

Sztuczna

(przeciwciał
a dostają się
do
organizmu
noworodka z
siarą)

(przeciwciała
podano w formie
surowicy
odpornościowej)

Przeciwciała wytworzone we własnym
organizmie

Przeciwciała wytworzone w organizmie
innego osobnika

Sposób dostania się antygenu do organizmu

Sposób podania przeciwciał

ODPORNOŚĆ

NIESWOISTA

SWOISTA

POZAKOMÓRKOWA KOMÓRKOWA

HUMORALNA

KOMÓRKOWA

Bariery obronne organizmu: Fagocytoza: - limfocyty T

C

- zrogowaciały naskórek

- makrofagi

CZYNNA BIERNA

- limfocyty T

H

- kwaśne pH

- monocyty

- limfocyty T

S

- bakterie saprofityczne

- granulocyty

- limfocyty T

CS

- włosy

- trombocyty

- komórki NK

- śluz

NATURALNA NATURALNA - komórki K

- ruch rzęsek
Czynniki humoralne:
- układ dopełniacza

SZTUCZNA

SZTUCZNA

- properdyna

- interferony
- transferyna

- laktoferyna
- lizozym

Podsumowanie

Układ immunologiczny jest poznawczym układem
posiadającym zdolność uczenia się:

•Rozpoznaje kształty molekularne
•Pamięta charakterystyki infekujących go antygenów
•Posiada zdolność rozróżniania własnych molekuł od obcych
•Podejmuje właściwe decyzję w stosunku do molekuł, z którymi
zetknął się po raz pierwszy