PARAZYTOLOGIA Wykład 2 25.02.2004.
ANTYGENY PASOŻYTÓW
Pełnowartościowym Ag nazywamy każdą substancję, która wprowadza do organizmu immunologicznie kompetentnego i rozpoznawana jako obca wywołuje w nim odpowiedź immunologiczną skierowaną swoiście przeciwko Ag
Zetknięcie Ag z organizmem prowadzi do wystąpienia jednego, kilku lub wszystkich 4 typów odpowiedzi immunologicznej: humoralnej, komórkowej, swoistej tolerancji immunologicznej oraz pamięci immunologicznej
Ag charakteryzuje się immunogennością t.j. zdolnością do wzbudzania odpowiedzi immunologicznej w ustroju oraz właściwością swoistego reagowania z produktami tej odpowiedzi- antygenowością!
Części odpowiedzi za uruchomienie reakcji immunologicznej czyli za immunogenność jest mikrocząsteczka nośnika. Na jej powierzchni zlokalizowane są determinanty (epitopy) antygenowe względnie stabilne, drobnocząsteczkowe ugrupowania odpowiedzialne za swoistą reakcje Ag z efektorami odpowiedzi immunologicznej
Epitopy pod względem chemicznym są grupami kilku aminokwasów, cukrów prostych, aminocukrów lub nukleotydów jak też lipidami bądź substancjami nieorganicznymi
Na jednej cząsteczce Ag może występować wiele odmiennych epitopów, określając w ten sposób jego właściwość
Grasiczozależne Ag ściśle kooperują z makrofagami oraz limf T i dopiero za ich pośrednictwem stymulują kom. B do proliferacji transformacji blastycznej i sekrecje Ab jak również indukcji odpowiedzi komórkowej
W procesach typu humoralnego podstawową rolę odgrywają limf. B a z odpowiedzią komórkową związane są limf. T
Swoistość reakcji z udziałem limf. T (w charakterze komórek pomocniczych lub efektorowych) związane jest zarówno ze swoistością epitopów jak i swoistością nośnika rozpoznawanego przez te limfocyty
Klasyfikacja Ag pasożytniczych:
KRYTERIUM: pochodzenie (umiejscowienie w pasożycie)
● powierzchniowe np. Trypanosoma
● ekskrecyjno-sekrecyje (ES); ekskrecja to wydalanie produktów metabolizmu pasożyta, wiele substancji może być uwalniane z pasożyta w momencie przeobrażenia (dużo enzymów proteolitycznych jest uwalniana) np. nicienie podczas linienia
● somatyczne np. Dirofilaria immitis
KRYTERIUM: swoistość
● stadiowoswoiste ( występują w określonym stadium rozwojowym pasożyta)
● swoiste dla gatunku
● swoiste dla szczepu
rys. stadium rozwojowe Trichinella spiralis- bytuje w mięśniach dzika! Człowiek, świnia jest żywicielem ostatecznym, larwy przeżywają tylko w mięśniach poprzecznie prążkowanych, tworzy się komórki PIASTUNKI
rys. postacie rozwojowe Ancylostoma ceylanicum (TĘGORYJEC)
dorosła samica (rys) dorosły samiec (rys)
KRYTERIUM: rola w układzie pasożyt-żywiciel
● Ag zasłony dymnej- duża immunogenność tyle, że odpowiedź ta trafia w „próżnie”, nie czyni szkody pasożytowi a żywiciel zmuszony jest do wydatku energii, zmuszony jest do syntezy Ab (translacja jest bardzo energochłonna)!!!
● Ag wywołujące odporność żywiciela na ponowne zakażenia, np. onkosfery Taenia ovis
REPETYTYWNE OBSZARY BIAŁEK:
► wiele białek Pf zawiera tandemowe powtórzenia między innymi Ag S, RESA, LSA-1, MSA-1, MSA-2, KAHRP, RAP-1
► epitopy zawierające powtórzenia są immunodominujące
► zróżnicowana wielkości powtórzeń-od 1 do 32 aa
► powtórzenia do 14 aa : wysoka hydrofilowość, struktura β
► możliwość funkcji powtórzeń:
wysoka zmienność (np. Ag S)
selekcja limf. B o niskiej swoistości dzięki reakcjom krzyżowym
„wymiatanie” Ab, które wiązałyby się z powierzchnią pasożytów (ZASŁONA DYMNA)
KRYTERIUM: immunologiczne
● rodzaj wzbudzanej odpowiedzi (izotopy Ab, hypergammaglobulinemia, Th/Ts)
● skutecznośc odpowidzi immunologicznej 9obrona żywiciela, obrona pasozyta, reakcje patologiczne)
● miejsce prezentacji
KRYTERIUM FIZYKO-CHEMICZNE
● budowa chemiczna (białka, glikoproteidy, wielocukry, kwasy nukleinowe)
● funkcji (enzymy, antyenzymy, inhibitory enzymów, receptor, metabolit, elementy struktury, hormon linienia)
INTERAKCJE PASOŻYT-ŻYWICIEL
● mechanizm będący podstawą wszelkich procesów immunologicznych i pozwalający na odróżnienie substancji własnych od obcych, działa również w układzie pasożyt-żywiciel
● następstwa kontaktu z Ag pasożytniczym, może być pobudzenie układu immunologicznego i powstanie odporności lub zahamowanie odpowiedzi immunologicznej w ustroju żywiciela
● inwazja pasożytnicza stymulująca organizm żywiciela do formowania odpowiedzi humoralnej (Ab) i komórkowej
● w układzie pasożyt-żywiciel ustala się stan równowagi, jest to równowaga dynamiczna-zachodzi ciągle „wyścig zbrojeń: między pasożytem a żywicielem
Mechanizmy efektorowe układu immunologicznego działające przeciw pasożytom
Ab → zapobiegają przyleganiu trofozoitów Giardia do nabłonka jelita;
zapobiegają wnikaniu sporozoitów Plasmodium do hepatocytów;
Ig A sa protekcyjne przeciw Taenia taeniaeformis i Nippostrongylus u myszy;
Ig G wiążące dopełniacz skuteczne przeciwko larwom tasiemców;
Ig E -pozim podniesiony w inwazjach robaków;
DOPEŁNIACZ→ zabijanie Schistosomal i zabijanie Trypanosoma brucei we krwi
CYTOTOKSYCZNOŚC
KOMÓRKOWA
POSREDNICZONA→ zabijanie Schistosomal i innych młodocianych przywr
PRZEZ Ab (ADCC)
Ab zapobiegają przyleganiu trofozoitów Giardia
Th CD4+
Th 1 Th 2
Patogeny wewnątrzkomórkowe; robaki, Ab i zapalenie
Odporność komórkowa
Cykl życiowy Fasciola hepatica:
ekscytacja metacerkarii w jelicie
penetracja ściany jelita
10-12 dniowa migracja przez jamę otrzewnową i miąższ wątroby
jaja→ miracidia→ sporocysty, redie ( Galba truncatula- slimak, nosiciel)→ cerkarie→ metacerkarie (mc)→dojrzałe płciowo przywry bytuja w przewodach żólciowych ątroby krowy!
ELEMENTY UKŁADU ODPORNOŚCIOWEGO BŁONY ŚLUZOWEJ JELITA:
NABŁONEK JELITOWY
komórki M: transport Ag ze światła jelita
enterocyty nabłonka gruczołowego: ekspresja rec. poliA, sekrecja Ig A
enterocyty MHC II; prezentacja Ag limf.T CD4+
limf. T CD8+: efektorowe komórki supresorowe/ cytotoksyczne
KĘPKI PEYERA
limf. B
limf. T CD4+
limf. T CD8+
kom. dendrytyczne
makrofagi
BLASZKA WŁAŚCIWA
limf. B : różnicowanie do plazmocytów, komórek pamięci CD45
plazmocyty: synteza Ig A i Ig M. efektorowe kom. pomocnicze CD45
limf. T CD4+, limf. T CD8+: efektorowe kom. supresorowe/ cytotoksyczne
makrofagi: fagocytoza, prezentacja Ag
mastocyty: produkcja cytokin
ZALEŻNA OD TH2 ODPORNOŚCI JELITOWEJ:
Pasożyt uszkadzają śluzówkę jelita prowadzi do:
pobieranie Ag przez kępki Peyera: przetworzenie i rozpoznanie Ag
„uwalnia” Ag
oddziałuje na enterocyty (Ag)
limf. B - proliferacja klonalna plazmocytów, synteza Ab
limf. Th- proliferacja klonalna
pobudzeni krezkowych węzłów chłonnych- synteaz Ig M, Ig G, Ig E które „szukają” Ag, ma miejsce aktywacja TH2 co prowadzi do syntezy cytokin (IL 3-6, IL-9, IL-10, IL-13).
Ma miejsce aktywacja mastocytów, eozynofilów, neutrofilów i szpiku kostnego. Cytokiny wpływają na mięśnie, śluz, wydzielane są mediatory zapalenia.
Powstaje coraz więcej TNF co prowadzi do IMMUNOPATOLOGI!!!
JAK OSŁABIANA JEST ŻYWOTNIOŚĆ PASOZYTA:
► bezpośrednio uszkodzenie (kutikula, jelito, gonady)
► ograniczenie osiedlania się powtórnej inwazji
► utrudnianie migracji
► spowolniony rozwój (larwy drzemiące)
► utrudnienie odżywiania
► osłabienie reproduktywności
► osłabienie zdolności immunomodulacyjnych
IMMUNOPATOLOGIA
→ z wyjątkiem robaków żywiących się krwią, Ancylostoma i postaci larwalnych tasiemców, które mechanicznie niszczą narządy, większość efektów patologicznych inwazji robaków wywołanych jest przez źle ukierunkowana lub nadmiernie rozbudowana odpowiedź immunologiczną żywiciela np. w inwazjach Schistosoma
→ alergizacja ustroju: indukcja i produkcja dużych ilości swoistych i nieswoistych Ig E, może prowadzić do alergii
→ hypergammaglobulinemia- wyczerpanie organizmu
→ odpowiedź zapalna w chronicznych inwazjach jelitowych doprowadza do wzrostu przepuszczalności jelita (enterotopia związana z utrata białek)
PARAMETRY ANTYROBACZEJ ODPOWIEDZI ZALEŻNEJ OD GENOTYPU ŻYWICIELA
Komórkowe
rozpoznanie Ag przez limf. eozynofilowe
mastocytoza jelitowa
aktywność makrofagów
Serologiczne
izotopy Ab
swoistośc Ab
składniki dopełniacza
hypergammaglobuliniemia
tempo produkcji Ab
Funkcjonalne
reprodukcja pasożytów
przeżywalność jednej inwazji
przeżywalność dwóch inwazji
progowy poziom inwazji wzbudzający
odpowiedź immunologiczna
odpowiedź na szczepienie
wrażliwość na immunodepresyjność
indukowane przez pasożyta
MALARIA- ogromny problem światowy
• 300-500 mln nowych zachorowań rocznie
• 2-3 mln przypadków śmiertelnych
• Plasmodium to rodzaj stary, już 15-17 mln lat temu atakował naczelne wywołując silną presję selekcyjna na molekuły hemoglobiny i MHC
2