Procesy immunologiczne

Oporność (nieswoiste

mechanizmy obronne)

• Pierwsza linia „obrony“ - oporność -

granulocyty i monocyty oraz białkowe
czynniki osocza: dopełniacz i properdyna.
Działanie dopełniacza obok niszczącej
komórki także modulujące (np. zwiększa
przepuszczalność naczyń włosowatych).

Udział monocytów w odporności

swoistej

• w odpowiedzi immunologicznej

współdziałają z limfocytami: uwalniają IL-1,
która działa stymulująco m. in. na limfocyty
wspomagające, fagocytując prezentują na
swojej powierzchni (egzocytoza) antygeny
jak również ich fragmenty

• „zatrzymują“ na miejscu zapalenia limfocyty
• podobnie jak limfocyty produkuje interferon

Limfocyty

• podstawowa rola w reakcji

immunologicznej

• dzieli się na Limfocyty T i B
• Jak wszystkie komórki krwi pochodzą od

CFU

Limfocyty T

• przy pomocy specjalnych cząsteczek na

swojej powierzchni (TCR) rozpoznają
antygeny (obce dla organizmu substancje)

• w przeciwieństwie do limfocytów B

rozpoznają jedynie antygeny związane z
cząseczkami specjalnego białka (MHC)
prezentowane na powierzchni komórek

Rola limfocytów T

• nadzorują stan komórek organizmu (mutacje,

patogeny,...)

• wywędrowują do tkanek, „skanują“ komórki

szukając cząsteczek MHC-I lub MHC-II; reagują
wszakże jedynie wtedy, gdy „pasują“ do antygenu
oraz jednocześnie są stymulowane przez specjalne
białko.

• Część komórek T może niszczyć obce komórki

samodzielnie, część wysyła sygnały (cytokiny) do
otoczenia.

Grasica jako organ, gdzie

różnicują się limfocyty T

• cytotoksyczne limfocyty T rozpoznają i

zabijają komórki mające obce antygeny na
powierzchni

• T-helper (pomocnicze) stymulują

odpowiedź humoralną lub indukują przez
komórki B odpowiedź komórkową

• komórki T regulujące dbają o tolerancję w

stosunku do własnych antygenów
organizmu.

Aktywacja (uczulenie) limfocytu T

• wstępna aktywacja niezbędna dla pełnienia

funkcji efektorowej. Sygnały otrzymane
przez receptor antygenowy oraz
koreceptory kontrolują przemiany
molekularen prowadzące do podziałów,
wzrostu i różnicowania sią limfocytu.

• zależne od antygenu, typu komórki

prezentującej antygen i innych czynników
modyfikujących

Podział limfocytów T

αβ

ze

względu na antygeny

powierzchniowe

• dwa istotne antygeny CD4 i CD8
• CD4

+

CD8

-

są zazwyczaj limfocytami

pomocniczymi i rozpoznają zazwyczaj MHC-II

• limfocyty cytotoksyczne są z reguły CD4

-

CD8

+

i rozpoznają białko MHC-I

• Jest to podział bardzo uproszczony i nie zawsze

prawdziwy (jest to jedynie częsta korelacja)

Podział limfocytów T ze względu

na antygeny powierzchniowe 2

• Limfocyty T o antygenie CD4

+

spotyka się

głównie w krwi i w tkance limfatycznej
charakteryzującej się dużym ruchem
limfocytów

• Limfocyty T o antygenie CD8

+

spotyka się

często w szpiku kostnym, śluzówce
przewodu pokarmowego, dróg
oddechowych, przewodów moczowych.

• Nieuczulone limfocyty T krążą stale w krwi

obwodowej, opuszczają naczynia
krwionośne w obrębie drobnych żył
(naczynia zawłośniczkowe)

• Przechodzą do chłonki
• wracają do krwi przez przewód piersiowy
• Limfocyty mają niewielką zdolność ruchu

ameboidalnego

Funkcje immunologiczne

limfocytów T

γδ

• podobne do populacji

αβ:

– regulacja limfocytów T i B
– wydzielanie cytokin

• produkują w dużych ilościach interferon-

γ

i

inne cytokine w pierwszych kilkudziesięciu
godzinach od infekcji (aktywują limfocyty NK
i makrofagi oraz stymulują limfocyty T

αβ

)

Pozytywna selekcja w grasicy

• zapewnia, że każdy limfocyt T wykazuje

dostateczne powinowactwo do kompleksu
MHC

• zachodzi w grasicy, MHC prezentowane

przez komórki nabłonka, jeśli poziom
powinowactwa jest właściwy (nie za
wysoki, nie za niski), taka komórka jest
stymulowana do rozwoju

• jej właściwość immunologiczna jest w tym

momencie już ustalona

Negatywna selekcja w grasicy

• Jeszcze w grasicy w kolejnym kroku

usuwane są komórki wykazujące
powinowactwo do struktur własnego
organizmu.

• Odgrywają tu rolę komórki dendrytyczne i

makrofagi.

TCR

• Należy do rodziny immunoglobin.
• Swój specyficzny antygen rozpoznaje

jednak jedynie w obecności MHC

• Aktywacja limfocytu T zależy od:

– gęstości TCR na powierzchni limocytu
– gęstości kompleksów antygen-MHC na

powierzchni komórki prezentującej antygen

– powinowactwa limfocytu od kompleksu

antygen-MHC

TCR (c.d.)

• TCR występuje jako kompleks z

receptorem CD3, który jest odpowiedzialny
za przesyłanie informacji do wnętrza
komórki

Podtypy limfocytów T

• limfocyty T wspomagające (T helper) -

dwie subpopulacje: wspomagają rekację
humoralną lub komórkową.

• syntetyzują i wydzielają do środowiska np.

IL-2. Interleukina-2 jest uniwersalnym
stymulatorem całej populacji limfocytów (z
wyjątkiem regulujących), pobudza
makrofagi, wzrost, rozplem i właściwości
cytotoksyczne limfocytów.

Cytotoksyczne limfocyty T

• należą do populacji CD8

+

• odgrywają istotną rolę w rozpoznawaniu i

usuwaniu komórek zaatakowanych przez
wirusy lub z transformacją nowotworową.

• Przy pomocy różnych sygnałów

doprowadzają do śmierci takiej komórki

Limfocyty regulujące

• reakcja immunologiczna powinna

jakościowo i ilościowo przebiegać
optymalnie - z jednej strony efektywnie
zlikwidować zarazki, z drugiej zapobiec
zwalczaniu własnych struktur organizmu i
jednocześnie nie dopuścić do ekscesywnej
reakcji organizmu.

Limfocyty T regulujące (cd.)

• Mechanizmy kontrolne są różnorakie:

usuwanie peryferyjnych limfocytów,
działanie IL-10, konkurencja antygenów,
ograniczanie ekspansji klonalnej,
indukowanie śmierci komórek przez
specyficzen sygnały (Fas/FasL)

Komórki pamięci

• odpowiedzialne za pamięć immunologiczną,

optymalizują odpowiedź immunologiczną w
przypadku reinfekcji

• rekrutują się spośród komórek efektorowych

NK-Limfocyty

• Niewielka część populacji limfocytów T.
• przystosowane (podobnie jak limfocyty

cytotoksyczne) do bezpośrendniego
niszczenia komórek i in. upostaciowanych
antygenów

• mają na powierzchni receptory

czynnościowe („jednostki rozpoznawcze“)

• uważa się, że zapobiegają (działają

regulująco) autoagresji

Limfocyty B

• Jako jedyne produkują przeciwciała
• związane są z odpowiedzią humoralną
• u człowieka powstają w szpiku kostnym

(bone marrow,

u ptaków w torebce Fabrycjusza

) a w okresie

płodowym - wątrobie

• W rozwoju limfocytu B decydujące

znaczenie ma rozwój odpowiedniego
receptora. Jego specyficzność określa
kombinacja segmentów białka.

Funkcja limfocytów B

• przy pomocy swoich receptorów rozpoznają

antygeny (z reguły obce struktury) i
rozpoczynają produkcję przeciwciał.

• Produkcję jednak rozpoczynają pod

warunkiem ich uaktywnienia. Konieczny tu
jest stymulujący sygnał od limfocytu T
wspomagającego (T helper) rozpoznającego
ten sam antygen.

Funkcja limfocytów B (cd.)

• Pobudzony limfocyt wędruje do organów

chłonnych

• Tu intensywnie się dzieli, a następnie

produkuje duże ilości przeciwciał (o tej
samej specyfice co receptor limfocytu)

• Dodatkowo dochodzi do tzw. hypermutacji

somatycznej, która ma dawać jeszcze lepsze
dopasowanie do antygenu.

Funkcja limfocytów B (cd.)

• szacuje się liczbę różnych limfocytów u

człowieka na kilka miliardów

Rozpoznanie antygenu przez

limfocyt B

• antygen może występować w niezwiązanej

formie

• komórki, które dotąd nie miały kontaktu z

antygenem do aktywacji wymagają
dodatkowych bodźców (z reguły konieczne
współdziałanie T helper)

Aktywacja zależna od komórek T

• Większość antygenów jest zależna od

komórek T

• Pierwszy bodziec (czyli związanie antygenu

przez receptor limfocytu B) w połączeniu z
cytokinami wydzielanymi przez komórkę T
(współdziałanie!)

Aktywacja niezależna od

limfocytu T

• Niektóre antygeny są niezależne od

limfocytów T

• dotyczy to na przykład niektórych

polisacharydów występujących na
powierzchni bakterii

• powstają jedynie przeciwciała IgM

Rola przeciwciał w fagocytozie

• Jako tzw. opsoniny wspomagają makrofagi

w usuwaniu struktur uznanych za obce