WYKŁAD 8

Immunologia

infekcji

PORUSZANE

ZAGADNIENIA

 Naturalna odpowiedź immunologiczna i zapalenie
 Cechy infekcji wirusowej
 Mechanizmy przeciwwirusowe
 Unikanie odpowiedzi immunologicznej przez

drobnoustroje

 Odpowiedź przeciwbakteryjna i przeciwgrzybicza
 Immunologia zakażeń pasożytniczych
 Immunopatologia związana z zakażeniem

ODPOWIEDŹ IMMUNOLOGICZNA

NA ZAKAŻENIE JEST RÓŻNA DLA:

• Bakterii zewnątrz komórkowych
• Bakterii wewnątrz komórkowych
• Wirusów
• Pierwotniaków
• Robaków
• Grzybów
• Prionów?

Cechy i mechanizmy odporności

naturalnej (wrodzonej)

• Występuje u wszystkich organizmów

wielokomórkowych

• Istnieje przed zakażeniem danym drobnoustrojem
• Działa przed rozwojem odpowiedzi swoistej
• Ścisłe współdziałanie między wrodzoną a nabytą

odpowiedzią immunologiczną

• We wielu przypadkach taka odpowiedź jest zdolna do

eliminacji zakażenia

• Nigdy nie wywołuje autoimmunizacji

Cele odpowiedzi naturalnej

• Ogólnie: cząsteczki związane z

patogenem:

– Dwuniciowy

RNA (obecny w replikujących

się wirusach)

– Sekwencje niemetylowane DNA (CpG)
– Lipopolisacharydy (LPS)
– Oligosacharydy (mannoza)
– Peptydoglikany i kwas lipotejchojowy

prątków

Receptory Toll-podobne (TLR)

• Różne produkty drobnoustrojów aktywują

komórki za pośrednictwem TLR

• Rozpoznają komponenty strukturalne

zachowane ewolucyjnie w klasach patogenów

s

• Po rozpoznaniu tych komponent aktywują

układ immunologiczny i indukują

powstawanie odpowiedzi nabytej (limf. Th1

lub Th2)

• TLR są obecne na większości komórek układu

odpornościowego w postaci zewnątrz-

komórkowych domen bogatych w leucynę

Cechy infekcji wirusowej

• Wirusy są obligatoryjnymi pasożytami

wewnątrzkomórkowymi, więc nie mogą się
namnażać poza komórkami żywiciela.

• Wiążą się z komórkami żywiciela za

pośrednictwem swoistych receptorów.

• Po wejściu do komórki wirus ulega odpłaszczeniu i

uwalnia kwas nukleinowy (DNA lub RNA).

• Wirusowy kwas nukleinowy może wiązać się z

genomem komórki lub pozostać w cytoplazmie.

• W obu przypadkach dochodzi do transkrypcji i

replikacji wirusa.

GŁÓWNE ANTYWIRUSOWE

NIESWOISTE MECHANIZMY

OBRONNE

• Blokujące infekcję

przeciwciała naturalne, składowe dopełniacza,

niektóre chemokiny

• Chroniące komórki przed zakażeniem

interferony- alfa, beta, omega, interferon- gamma

• Niszczące lub hamujące komórki zakażone

komórki NK, makrofagi, neutrofile, limfocyty T

gamma delta

• Regulujące antywirusową odpowiedź

zapalną

interleukiny 1, 6, 10, 12, 18, TGF-beta, chemokiny

Mechanizmy odpowiedzi

przeciwwirusowej

Wrodzone:

• Interferony i
• komórki NK

Nabyte (swoiste):

• Przeciwciała – neutralizują wirus, ale

działają wyłącznie zewnątrzkomórkowo

(prodromalna faza infekcji)

• Cytotoksyczne limf. T – rozpoznają i niszczą

komórki zainfekowane wirusem (apoptoza)

zanim pojawią się nowe wiriony.

Interferony (IFN)

Typ I

• IFN-,leukocyty-20g.
• IFN-,fibroblasty-1g.
• IFN-,leukocyty-1g.
• IFN-,keratynocyty,1g
• IFN-,leukocyty,-1g
Receptory: IFNAR- 1 i 2
 ekspresji MHC I
Hamują proliferację

Typ II

• IFN--1 gen / chrom.12
• immunomodulacja,

aktywacja
makrofagów, komórek
NK i T,

 ekspresji MHC I i II
Receptory: IFNGR-1 i 2
Hamują proliferację
Synergizm z IFN typu I

Sposoby unikania odpowiedzi

immunologicznej przez wirusy

• Zmniejszona ekspresja MHC na komórkach

zakażonych

• Produkcja glikoprotein podobnych do receptora

dla
IgG-Fc.

• Produkcja krótkich fragmentów RNA, które

współzawodniczą o endonukleazę RNA

• Produkcja homologów cytokin (np. IL10) lub

homologów ich receptorów.

• Zmiana antygenowości (antigenic shift or drift?)

Immunopatologia zakażeń

wirusowych

1.

Reakcja cytotoksyczna na antygeny
wirusowe (hapteny)

2.

Kompleksy immunologiczne (kłębuszkowe
zapalenie nerek)

3.

Zakażenie komórek układu odpornościowego

(EBV, HIV, wirus odry, CMV)

4.

Autoimmunizacja indukowana przez wirusy
(MS?)

Cechy odpowiedzi

przeciwbakteryjnej

Odpowiedź przeciwbakteryjna zależy od:
•

Typu bakterii- zewnątrz- lub wewnątrzkomórkowa

•

Składu ściany bakteryjnej (Gram+, Gram-,

Mykobakterie, Spirochaetae)

•

Toksyczności i inwazyjności bakterii,

•

Drogi rozpoznawania bakterii

•

Wrót zakażenia

•

Lokalizacji zakażenia (tkanki, narządu)

•

Szybkości rozmnażania bakterii

•

Fazy zmienności antygenowej

•

Ligandów adhezji

ODPOWIEDŹ IMMUNOLOGICZNA NA

BAKTERIE ZEWNĄTRZKOMÓRKOWE

• Komórki żerne, głównie granulocyty
• Układ dopełniacza i inne nieswoiste czynniki

humoralne

• Przeciwciała, początkowo klasy IgM, następnie

innych klas (IgG, IgA, IgE)

• Miejscowa lub układowa kaskada mechanizmów

przeciwzapalnych takich jak przeciwdziałanie
kolonizacji na błonach śluzowych i nabłonkach,
opsonizacja, fagocytoza, neutralizacja toksyn
bakteryjnych, inaktywacja i zabijanie bakterii

POSOCZNICA I POCHODNE - DEFINICJE

• Septicemia – groźna infekcja bakteryjna w

krwioobiegu wywołana przez drobnoustroje Gram+
lub Gram-

• Zespół septyczny – klin. objawy infekcji i obrony

organizmu ale brak wykrycia bakterii we krwi.Może
być spowodowany przez toksyny bakteryjne i inne
składniki bakterii uwolnione do krwioobiegu

• SIRS (systemic inflammatory response syndrome)

reakcja ustroju na różne ciężkie czynniki patogenne,
zarówno infekcyjne jak i nie-infekcyjne (zapalenie
trzustki, oparzenia) ale o podobnej patofizjologii jak
powyższe

BAKTERIE WEWNĄTRZ

KOMÓRKOWE - ZNAMIENNE CECHY

INFEKCJI

• Patogen:

- przeżywalność wewnątrzkomórkowa
- niska toksyczność dla żywiciela

• Odpowiedź immunologiczna

- zbyt słaba by wyeliminować patogen
- przewlekła i zależna od limfocytów T
- nadwrażliwość typu późnego
- tworzenie ziarniniaków

KOMÓRKI ŻERNE – MOLEKULARNE

RECEPTORY ROZPOZNANIA

PATOGENÓW

• Receptor makrofagów dla mannozy
• CD14 receptor dla LPS
• Receptory dla produktów rozpadu

patogenów- receptory zmiatacze
(scavenger receptors)

• Receptory Toll-podobne (Toll-like

receptors – TLR)

Cechy infekcji bakteriami

wewnatrzkomórkowymi

Patogen:

- bakteria żyjąca wewnątrzkomórkowo
- mała toksyczność dla żywiciela

Odpowiedź immunologiczna:

- zależna od limf. T
- nie zależy od przeciwciał
-ziarniniakowa reakcja tkanki
-nadwrażliwość typu późnego

Immunopatogeneza ciężkiej

malarii (P. Falciparum)

• Uwalniane antygeny malarii stymuluje produkcję TNF-
• TNF- indukuje ekspresję śródbłonkowych cząsteczek

adhezji (VCAM, ICAM, E-selektyny, itp.) oraz NO

• Białka trofozoitu wpływają na błonę komórkową

erytrocytów co powoduje zmianę jej właściwości

• Zainfekowane erytrocyty z uszkodzoną błoną

komórkową wykazują zaburzoną interakcję ze
śródbłonkowymi cząsteczkami adhezji

• Zatrzymywane erytrocyty powodują zatykanie naczyń

włosowatych, niedotlenienie tkanek, zapalenie i
patologię.

Odpowiedź przeciwgrzybicza

• Przewaga jednego z mechanizmów zależy od

czynnika patogennego

• Działanie neutrofilów jest istotne w przypadku

rozsianego zakażenia kropidlakiem lub

C. albicans.

• Odpowiedź komórkowa przeważa w przypadku

zakażenia Cryptococcus, Histoplasma oraz

infekcji śluzówek C. albicans.

• Czynniki wirulentne wspomagają patogennym

grzybom w unikaniu OI żywiciela i w obaleniu

podstawowych mechanizmów obronnych.

DZIĘKUJĘ!