Agnieszka Hyla

ODPORNOŚĆ NIESWOISTA

(WRODZONA, NIESPECYFICZNA)-

różnorodne, wytwarzane przez

organizm zapory obronne

zabezpieczające przed wniknięciem

do organizmu obcych antygenów.

Odpowiedź nieswoista jest starsza

filogenetycznie.

• BARIERY MECHANICZNE,

BIOLOGICZNE I CHEMICZNE

Skóra

•Ciągłość i szczelność naskórka

•Warstwa zrogowaciałych komórek nabłonka-
przepuszcza cząsteczki o odpowiednim ładunku
elektrycznym

•Złuszczanie się martwych komórek

•Kwaśna powłoka hydro- lipidowa- wydzielina
gruczołów łojowych i potowych

•Odpowiedni stopień nawodnienia- turgor

•Substancja międzykomórkowa (kwas hialuronowy i
chondroitynosiarkowy)

•Flora fizjologiczna-nieszkodliwe bakterie komensalne
(zajmują miejsca wiązania na powierzchni komórek
gospodarza, wydzielają różne substancje)

•Wyspecjalizowana tkanka limfatyczna skóry
(SALT)

Przewód pokarmowy

•Jama ustna- nabłonek wielowarstwowy i warstwa
śluzu

•Ślina- zawiera lizozym

•Kwas solny żołądka- niskie pH bliskie 1
uniemożliwiające przeżycie drobnoustrojów

•Dwunastnica- gwałtowna zmiana pH

•Perystaltyka jelit oraz złuszczający się nabłonek

•Bakteryjna flora fizjologiczna- wydzielanie
bakteriocyn np. kolicyna , substancji przeciwgrzybiczych

• Tkanka limfatyczna związana z błonami śluzowymi
MALT

Drogi oddechowe

:

•Aparat rzęskowy, kichanie, kaszel- zapobiegaja
przyczepianiu się patogenów i w sposób mechaniczny
usuwają je z układu oddechowego

•Wydzieliny śluzowo- surowicze- przemywanie oraz
sklejanie zanieczyszczeń w pęcherzykach, które są
pochłaniane przez makrofagi

Spojówki

•Mruganie i wydzielane łzy- mechaniczne
oczyszczanie

•Lizozym- bakteriobójczy

Ucho zewnętrzne

•Woskowina- chroni przed niektórymi bakteriami, a
także grzybami i insektami

Drogi moczowo- płciowe

•Pochwa- podukowana wydzielina działa bakteriobójczo,
kwaśne środowisko dzięki obecności flory
fizjologicznej rozkładającej glikogen do kwasu
mlekowego

•Mocz- działanie spłukujące, pH kwaśne

•Sperma- aminy bakteriostatyczne, np. spermina

Rodzaje komórek biorących udział w

odporności nieswoistej

GRANULOCYTY

MAKROFAGI

KOMÓRKI
DENDRYTYCZ
NE

KOMÓRKI NK
(NATURAL
KILLERS)

1.

Rozpoznanie drobnoustroju

2.

Zwiększenie przepuszczalności naczyń
i utworzenie wysięku zapalnego

3.

Ściągnięcia do miejsca inwazji
komórek układu odpornościowego

Są to najbardziej charakterystyczne

cząsteczki drobnoustrojów,

selektywnie rozpoznawane przez

komórki odpowiedzi nieswoistej;

określane są jako wzorce

molekularne związane z

patogenami.



LPS- lipopolisacharyd występujący u bakterii

Gram(-)



Lipoproteiny



Peptydoglikany



Kwas tejchojowy- podstawowy budulec ścian

bakterii Gram (+)



Mannany- uniwersalny składnik otoczek drożdży



Dwuniciowe RNA wirusów



Jednoniciowe RNA wirusów



Bakteryjne DNA , zawierające niemetylowane

sekwencje CpG



Białka ścian bakterii

RECEPTORY ROZPOZNAJĄCE

WZORCE:

•Receptory wydzielane

•Receptory powierzchniowe

•Receptory
wewnątrzkomórkowe

RECEPTORY WYDZIELANE

to najczęściej

OPSONINY

Kolektyny
(Białko wiążące
mannozę , białka A i D
surfaktantu)

Pentraksyny
(białko C- reaktywne,
surowicze białko
amyloidu, pentraksyna
3)

RECEPTORY

POWIERZCHNIOWE

RECEPTORY
UCZESTNICZĄCE GŁÓWNIE
W FAGOCYTOZIE

RECEPTORY, KTÓRYCH
GŁÓWNĄ FUNKCJĄ JEST
AKTYWACJA KOMÓREK

•Receptory zmiatacze

•Lektyny

•Receptory dla fragmentu
Fc przeciwciał

•TLR (Toll-like
receptors)

Aktywujące receptory z grupy PRR

Do aktywujących powierzchniowych PRR należy
większość receptorów TLR (Toll-like receptors).

•Nie uczestniczą one w fagocytozie, a ich głównym zadaniem jest
aktywacja komórek.

•Zidentyfikowano kilkanaście receptorów TLR (numerowanych
kolejno od TLR1 do TLR 13)

•TLR aktywują czynnik transkrypcyjny NK- κB oraz czynnik IRF. NK-
κB jest najważniejszym czynnikiem transkrypcyjnym
odpowiedzialnym za indukcję ekspresji kilkudziesięciu mediatorów
prozapalnych . Czynniki IRF natomiast indukują wytwarzanie
interferonów α i β.

•Z receptorami TLR wiążą się również endogenne ligandy,
szczególnie te, które w prawidłowych warunkach znajdują się
wewnątrz komórek, ale uwalniane są np. wskutek śmierci komórki.

Mogą tworzyć postaci

homodimeryczne (para identycznych
cząsteczek TLR)
heterodimeryczne (dwie różne cząsteczki TLR)

Istnienie receptorów TLR w postaci
heterodimerycznej rozszerza wachlarz
rozpoznawanych przez nie cząsteczek PAMP.
Przykładem jest receptor TLR 2, który w postaci
homodimerycznej rozpoznaje składniki ściany
bakterii Gram (+), natomiast składnik ściany
drożdży (zymosan) rozpoznaje tylko w połączeniu z
TLR6.

RECEPTORY

WEWNĄTRZKOMÓRKOWE

RECEPTORY
NOD-
PODOBNE
(NLR- NOD-
like
receptors)

RECEPTORY
TLR
(3,7,8,9)

HELIKAZ
Y

BIAŁKA
INDUKOWANE
PRZEZ
INTERFERONY



Chemotaksja i aktywacja



Fagocytoza i immunofagocytoza



Mechanizmy zabijania drobnoustrojów
(tlenowy i pozatlenowy)

CHARAKTERYSTYKA

•Granulocyty i makrofagi należą do odporności nieswoistej,

funkcjonują jako komórki żerne

•Są jedną z pierwszych reakcji organizmu na infekcję; bronią

organizm zanim dojdzie do reakcji limfocytów

•Ściśle współpracują z odpowiedzią swoistą

GRANULOCYTY

Zawieraja liczne ziarnistości
oraz segmentowane jądro

Dzielą się na eozynofile,
neutrofile i bazofile

Powstają w szpiku z
multipotencjalnych komórek
macierzystych

Mają zdolność do
pochałaniania barwników o
określonej kwasowości lub
zasadowości

MAKROFAGI

Jądro duże, nerkowate,
pojedyncze

W cytoplazmie nieliczne
azurofilne ziarnistości
(lizosomy)

Migrują do krwi (monocyty), a
następnie do tkanek
(makrofagi)

Również wywodzą się z
komórek macierzystych szpiku.

CHEMOTAKSJA

Przyciąganie komórek żernych (głównie neutrofili i

monocytów) do miejsca inicjowanej odpowiedzi

zapalnej lub immunologicznej za pomocą czynników

chemotaktycznych. Komórka żerna przemieszcza się za

pomocą pseudopodiów.

Czynniki chemotaktyczne dla granulocytów i makrofagów

Uwalniany w trakcie aktywacji dopełniacza fragment C5a

Leukotrien LTB4 (uwalniany przez różne komórki, w tym neutrofile

Uwalniane przez bakterie formylowane peptydy

Fragment C3a dopełniacza

IL-1, TNF-α, TGF-β, IL-8 uwalniane przez granulocyty i makrofagi

AKTYWACJA

Makrofag lub neutrofil nabiera wzmożonych

właściwości cytotoksycznych, w tym

bakteriobójczych; potrafi przeciwstawić się

rozwojowi większości pasożytów

wewnątrzkomórkowych.

Czynniki aktywujące

-Uwalniane przez pobudzone limfocyty T (limfokiny)

-Dla makrofagów: IFN- γ, GM-CSF, IL-2, Il-4, M-CSF,
TNF

-Dla neutrofili: IL-8, G-CSF, GM-CSF

-Dla eozynofili: IL-3, GM-CSF
Pochodzenia bakteryjnego

-Endotoksyna

-Muramylodipeptyd MDP (składnik ściany
komórkowej)

PROCESY I MECHANIZMY, KTÓRE

ULEGAJĄ POBUDZENIU W

AKTYWOWANYCH MAKROFAGACH

Powiększenie objętości komórki, pofałdowanie
błony komórkowej, wysuwanie pseudopodiów

Nabywanie wzmożonych właściwości
cytotoksycznych (bakteriobójczych,
przeciwpasożytniczych, przeciwnowotworowych)

Ekspresja enzymów i innych białek
cytotoksycznych

Prezentacja antygenów limfocytom T

Fagocytoza i pinocytoza

Przyleganie do podłoża

FAGOCYTOZA I IMMUNOFAGOCYTOZA

Fagocytoza- sposób odżywiania się, zdolność do pochłaniania i
trawienia przez komórki większych cząstek pokarmowych
(cząsteczek lub całych komórek).

Etapy immunofagocytozy
1.Rozpoznanie za pośrednictwem receptorów określonych
struktur w ścianie bakterii lub opsonin na jej powierzchni
2.Otoczenie ciała obcego wypustkami cytoplazmatycznymi
komórki żernej
3.Utworzenie fagosomu
4.Połączenie lizosomu z fagosomem i powstanie fagolizosomu
5.Trawienie drobnoustroju
6.Wydalanie niestrawionych resztek

Receptory uczestniczące w fagocytozie

Receptory dla fragmentu Fc przeciwciał
klasy IgG

FcγRI -mają największe powinowactwo
do IgG

FcγRII - najpowszechniejsze, mają
mniejsze powinowactwo, łączą tylko
koompleksy IgG-Ag

FcγRI- łączą tylko z kompleksami IgG-
Ag

Receptory dla składników dopełniacza-
najważniejsze to CR1 i CR3

TLENOWE MECHANIZMY ZABIJANIA DROBNOUSTROJÓW
PRZEZ KOMÓRKI ŻERNE

Aktywacja oksydazy NADPH (kompleks przenoszący
elektrony)
Powstanie anionu ponadtlenkowego O

2

–

w wyniku

przemieszczenia elektronu z NADPH na tlen cząsteczkowy.
Katalizowane przez NADPH.
2O

2

+NADPH 2O

2

-

+ NADP

+

+ H

+

Powstanie nadtlenku wodoru z anionu ponadtlenkowego
w wyniku dysmutacji spontanicznej
2O

2

-

+ 2H

+

H

2

O

2

+ O

2

Powstanie rodników hydroksylowych i tlenu
singletowego przy udziale jonów żelazowych
H

2

O

2

+ Fe

2+

Fe

3+

+ OH

-

+

.

OH

HOCl + H

2

O

2

1

O

2

+ H

2

O

2

+ Cl

-

+ H

+

Powstanie kwasu podchlorawego, katalizator
mieloperoksydaza
H

2

O

2

+ Cl

-

HOCl + OH

-

Powstanie chloraminy w wyniku reakcji kwasu
podchlorawego z aminami.

Oksydaza_NADP
H

mieloperoksyda
za

TLENOWE MECHANIZMY ZABIJANIA
DROBNOUSTROJÓW PRZEZ KOMÓRKI ŻERNE

•Neutrofile i monocyty zawierają w ziarnach azurofilnych
mieloperoksydazę- mechanizmy zależne od utlenowanych
halogenków i reaktywnych form tlenu

•Makrofagi, brak mieloperoksydazy, mechanizmy zależne od
reaktywnych form tlenu

•Większość reaktywnych związków tlenowych działa w
fagolizosomie; jeśli wydostają się z niego mogą być toksyczne dla
komórki żernej i mutagenne dla komórek sąsiednich

•Najważniejsze reaktywne związki tlenowe:

.

OH rodnik hydroksylowy

1

O

2

Tlen singletowy

H

2

O

2

Nadtlenek wodoru

•Utlenowane halogenki
-Kwas podchlorawy i chloraminy
-Kwas podbromawy i bromaminy

MECHANIZMY POZATLENOWE

Białka w ziarnach azurofilnych i ziarnach swoistych,
głównie u neutrofili

• białka te działają wewnątrz fagolizosomulub sa wydzielane
do środowiska

•umozliwiają zabicie mikroorganizmów, których fagocytoza
nie stymuluje syntezy reaktywnych związków tlenowych

Czynnik bakteriobójczy zwiększający
przepuszczalność (BPI)

•Kationowe białko bogate w lizynę

•Wystepuje w ziarnach azurofilnych neutrofilów

•Działa na bakterie Gram (-). Wiąże się z błoną zewnętrzną i
zwiększa jej przepuszczalnośc dla cząsteczek hydrofobowych

•Aktywuje enzym fosfolipazę A i A2

•Neutralizuje i hamuje aktywność endotoksyny

Katepsyna G
Glikoproteina
Wystepuje w ziarnach azurofilnych neutrofilów i monocytach
Zabija bakterie Gram (+)i niektóre grzyby
Uwrażliwia niektóre bakterie na lizozym
Działa synergistycznie z elastazą na E. coli

Defensyny (lizosomalne bialka kationowe

•Małe białka

•Występują w ziarnach azurofilnych neutrofilów )(30 %
wszystkich białek w ziarnach

•Działaja na bakterie Gram (+) i Gram (-), grzyby, wirusy
otoczkowe

•Mogą wykazywać działanie chemotaktyczne dla monocytów

•Mogą wykazywać toksyczność dla ludzkich komórek
nowotworowych

Lizozym (muramidaza)

•Białko kationowe, wystepuje powszechnie w organizmie

•W neutrofilach, monocytachi makrofgach wystepuje w
ziarnach azurofilnych swoistych

•Enzym przecinający wiązanie β-1,4- glikozydowemiędzy
kwasem N- acetylomuraminowym i N-acetyloglukozaminą w
ścianie bakterii Gram (-)

MECHANIZMY O MNIEJSZYM ZNACZENIU

Laktoferyna

Elastaza

Azurocydyna

MBP główne białko zasadowe



Występowanie



Funkcja

WYSTĘPOWANIE

W różnych tkankach organizmu, ale najwięcej w

KRWIOBIEGU

5-15% OGÓLNEJ LICZBY LIMFOCYTÓW

BUDOWA

•Duże, ziarniste limfocyty

•Są większe od klasycznych limfocytów, zawierają
więcej cytoplazmy i ziarnistości

•Mają receptory powierzchniowe dla fragmentu Fc
IgG,a także receptory dla cząsteczek aktywujących
(KAR) i dla cząsteczek hamujących cytotoksyczność
(KIR).

ZASADNICZE FUNKCJE

ZABIJANIE WŁASNYCH KOMÓREK ZAKAŻONYCH WIRUSEM
ZABIJANIE NIEKTÓRYCH KOMÓREK NOWOTWOROWYCH

ROZPOZNAWANIE KOMÓREK ZAKAŻONYCH

Połączenie z

Komórką
niezakażoną

Negatywny
sygnał wysyłany
przez KIR

Brak reakcji

Komórką zakażoną
(zmniejszona
ekspresja MHC)

Sygnał wysyłany
przez KAR

Zabicie
komórki

MECHANIZM ZABIJANIA

Uwalnianie granul (perforyn i granzymów) na
powierzchnię komórki zainfekowanej

Perforyna dziurawi błonę i umożliwia wniknięcie
granzymów oraz indukcję apoptozy.

Komórki NK mogą być aktywowane przez IL-2

Wydzielanie interferonu gamma po rozpoznaniu
własnej komórki zainfekowanej wirusem( ochrona
sąsiednich komórek przed infekcją wirusa i
wzmożenie rozwoju odpowiedzi specyficznych
limfocytów T przeciwko komórkom zakażonym
wirusami).

BIBLIOGRAFIA

•Immunologia, red. Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold
Lasek, Tomasz Stokłosa, Wydawictwo naukowe PWN,
Warszawa 2007

•Krótkie wykłady. Immunologia, P.M. Lydyard, A. Whelan,
M.W. Fanger, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 2008

•Wikipedia.pl