Immunologia wyk艂ad 5


佛 Niekt贸re leki (zw艂aszcza cytostatyki np. adriamycyna, mitomycyna C, bleomycyna, duanomycyna), paracetamol,
Immunologia  wyk艂ad 5 6.11.2012
nitrazepam, chloramfenikol
佛 Ultradzwi臋ki
Temat: Wolne rodniki a odporno艣膰
Reaktywne formy tlenu
Definicja wolnych rodnik贸w
佛 RTF to produkty redukcji b膮dz wzbudzania tlenu, kt贸re s膮 bardziej reaktywne ni偶 cz膮steczka tlenu w podstawowym 
trypletowym stanie
佛 Wolne rodniki s膮 cz膮steczkami lub fragmentami cz膮steczek zawieraj膮cymi jeden lub wi臋cej niesparowanych
佛 Wysoka reaktywno艣膰 tych cz膮steczek zwi膮zana jest z obecno艣ci膮 niesparowanego elektronu na ostatnim lub
elektron贸w na zewn臋trznych orbitalach
przedostatnim orbitalu
佛 Cz膮steczki staj膮 si臋 wolnymi rodnikami albo przez przy艂膮czenie dodatkowego elektronu albo przez utrat臋 elektronu.
佛 Reaguj膮 z wieloma sk艂adnikami 偶ywych kom贸rek powoduj膮c ich uszkodzenia
佛 Tworz膮 si臋 r贸wnie偶 w wyniku hemolitycznego rozpadu wi膮za艅
佛 W czasie wybuchu tlenowego powstaj膮: tlen singletowy O2, rodnik hydroksylowy OH, nadtlenek wodoru H2O2, tlenek
Wybuch tlenowy:
azotu NO, kwas podchlorawy HOCl i in.
佛 Po raz pierwszy opisany w 1933r. przez Baldridge i Gerard a.
Przebieg wybuchu tlenowego
佛 Stan wzmo偶onej syntezy reaktywnych form tlenu przez kom贸rki fagocytuj膮ce
佛 Aktywacja b艂onowej oksydazy NADPH
佛 Odzwierciedla aktywno艣膰 kluczowych enzym贸w fagocyt贸w i ich zdolno艣膰 do eliminacji patogen贸w
o Po艂膮czenie b艂onowych sk艂adnik贸w p22, gp91 z cytoplazmatycznymi p40, p47, p67, Rac2 i Rap1a w jeden
Na czym polega istota dzia艂ania wolnych rodnik贸w
kompleks enzymatyczny
o Produkcja anionorodnika ponadtlenkowego przy u偶yciu NADPH jako reduktora tlenu wed艂ug reakcji:
佛 Inicjacja  powstawanie wolnych rodnik贸w w kom贸rkach zachodzi najcz臋艣ciej pod wp艂ywem energii zewn臋trznej (np.
+ 2 + + 2
UV, RT) ale tak偶e w wyniku interakcji tlenu lub innych zwi膮zk贸w z wolnymi elektronami powstaj膮cymi w wyniku
佛 Niedob贸r jednego z komponent贸w oksydazy NADPH objawia si臋 niedoborem odporno艣ci w postaci przewlek艂ej
reakcji redoks
choroby ziarniniakowej
佛 Propagacja wolnych rodnik贸w  zachodz膮ca przede wszystkim dzi臋ki transferowi atom贸w lub reakcjom dodatkowym
佛 W obecno艣ci dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) anionorodnik ponadtlenkowy jest rozk艂adany do nadtlenku wodoru i
wg, schematu
cz膮steczki tlenu wed艂ug reakcji:
"
" + +
- + 2 + 2 - +
佛 Terminacja  inaktywacja wolnych rodnik贸w przez egzogenne i endogenne antyutleniacze (np. glutation)
- + 2 - +
佛 Rozk艂ad O2 do H2O2 mo偶e tak偶e przebiega膰 spontanicznie bez udzia艂u dysmutazy
yr贸d艂o wolnych rodnik贸w in vitro
佛 W kolejnym etapie powstaje rodnik hydroksylowy wed艂ug hipotezy Fentona zak艂adaj膮ce reakcje:
佛 Peroksydacja lipid贸w (autooksydacja) i utlenianie cz膮steczek LDL
+ + +
佛  przeciek elektron贸w z mitochondrialnego 艂a艅cucha oddechowego
+ +
佛 Mieloperoksydaza wykazuj膮ca szczeg贸ln膮 aktywno艣膰 u neutrofili katalizuje reakcje wytwarzania kwasu
Stymulatory wybuchu tlenowego:
podchlorawego
+ + +
佛 Fizjologicznymi stymulatorami wybuchu tlenowego jest procesem endocytozy (pinocytozy, fagocytozy)
佛 Mo偶liwe s膮 tak偶e inne produkty mieloperoksydaza jak kwasy podhalogenkowe i tkanki azotowe, a wed艂ug niekt贸rych
佛 W warunkach laboratoryjnych u偶ywa si臋 czynnik贸w pobudzaj膮cych takich jak opsonizowany zymosom IMIP, lateks,
hipotez tlen singletowy
LPS, konkawalina A
佛 Tlenek azotowy powstaje w reakcji katalizowanej przez syntaz臋 tlenku azotu (NOS)
佛 Zwi膮zki te w wyniku reakcji z receptorem i poprzez bia艂ko G uaktywniaj膮 z艂o偶ony proces przesy艂ania sygna艂u
佛 Poniewa偶 tlenek azotu jest nietrwa艂y szybko utlenia si臋 do dwutlenku azotu NO2 oraz nadtlenoazotynu OONO-.
powoduj膮c aktywacj臋 enzym贸w bior膮cych udzia艂 w wybuchu tlenowym
Znaczenie wolnych rodnik贸w
Czynniki aktywuj膮ce  wybuch tlenowy
佛 Zdolno艣膰 wytwarzania rodnika ponadtlenkowego przez b艂ony uk艂adu oksydazy NADPH kom贸rek fagocytuj膮cych w
佛 Fragmenty dope艂niacza
czasie wybuchu tlenowego jest niezb臋dna do prawid艂owego funkcjonowania uk艂adu odporno艣ciowego organizmu
佛 Opsonizowany bakterie i wirusy
佛 Zachodzi w wielu organellach kom贸rkowych: mitochondriach, b艂onach kom贸rkowych
佛 Immunoglobuliny
佛 Peptydy chemotaktyczne
Konsekwencje powstawania wolnych rodnik贸w:
佛 Produkty degradacji fibrynogenu
佛 Leukotrieny 佛 Mog膮 uszkadza膰 wiele makrocz膮steczek co prowadzi do uszkodzenia struktury i funkcji organelli kom贸rkowych
佛 Prostaglandyny 佛 Najistotniejsze uszkodzenie b艂on kom贸rkowych w wyniku dzia艂ania utleniania lipid贸w, bia艂ek, tworzenia wi膮za艅
佛 Mi臋dzy bia艂kami i hydrolizy zewn臋trznych fragment贸w glikoprotein powierzchniowych
Czynniki 艣rodowiskowe indukuj膮ce tworzenie si臋 rodnika ponadtlenkowego
佛 Uszkodzenie dotyczy r贸wnie偶 kwas贸w nukleinowych, przy czym g艂贸wnym jest rodnik hydroksylowy OH: powoduje to
uszkodzenie deoksyrybozy rozcinaj膮c DNA lub rzadziej uszkadzaj膮c zasady azotowe
佛 Promieniowanie widzialne, UV, podczerwone, gamma, RT
佛 Toksyczne chemikalia (np. parakwat, czterochlorek w臋gla)
Rola wolnych rodnik贸w w patologii cz艂owieka
佛 Jony metali ci臋偶kich np. miedz
佛 Upo艣ledzenie procesu  wybuchu oddechowego w postaci ca艂kowitego lub cz臋艣ciowego defektu systemu 佛 Sk艂adniki lipidowe przez co uruchamiane s膮 inne kom贸rki procesu zapalnego
aktywuj膮cego granulocyty czy zaburze艅 czynno艣ci oksydazy doprowadza do nawracaj膮cych infekcji i owrzodze艅 sk贸ry
Mechanizmy poch艂aniania cz膮stek przez fagocyty. Opsonizowane cz膮stki poch艂aniane s膮 na zasadzie mechanizmu  suwaka
佛 Rodniki bior膮 udzia艂 w etiologii schorze艅 o pod艂o偶u zapalnym: RZS, ARDS, astma oskrzelowa
gdzie poch艂aniania cz膮steczka jest wi膮zana z powierzchni膮 fagocytu przez receptor Fc a nast臋pnie w艂膮czane s膮 kolejno inne
佛 Powstanie za膰my i popromienne uszkodzenie soczewki oka
receptory powierzchniowe kom贸rki, co prowadzi do tworzenia fagosom贸w.
佛 Uszkodzenie 艣r贸db艂onka naczy艅 w艂osowatych spowodowane wolnymi rodnikami jest przyczyn膮 zapalenia naczy艅
wywo艂anego kompleksami immunologicznymi
Zadaniem fagosom贸w jest po艂膮czenie si臋 z lizosomami nios膮cymi hydrolazy i zapewnienie odpowiedniego 艣rodowiska dla
佛 Wykazana znacz膮c膮 rol臋 wolnych rodnik贸w w rozwoju wrzodziej膮cego zapalenia jelita grubego, choroby Crohna,
trawienia i degradacji cz膮stek. Wynikiem jest powstanie fagolizosomu.
ostrego zapalenia trzustki, toksycznego i poalkoholowego uszkodzenia w膮troby i marsko艣ci w膮troby.
Obecne badania wykazuj膮, 偶e pewne patogeny aby wnikn膮膰 do kom贸rki pobudzaj膮 procesy marszczenia b艂ony kom贸rkowej.
佛 W chorobach niedokrwiennych (uszkodzenie mi臋艣nia sercowego)
Stanowi to odmienny proces od fagocytozy kt贸ra jest g艂贸wn膮 lini膮 obrony gospodarza.
Mechanizmy obronne:
Co to s膮 cytokiny ?
佛 Reakcja z udzia艂em zwi膮zk贸w wygaszaj膮cych wzbudzone cz膮steczki
佛 S膮 to rozpuszczalne cz膮steczki b臋d膮ce no艣nikami informacji kom贸rka  kom贸rka
佛 Mechanizmy nieenzymatyczne: antyutleniacze, zmiatacze wolnych rodnik贸w, jony metali przej艣ciowych, sekwestr
佛 S膮 uwalniane z kom贸rki w odpowiedzi na specyficzne sygna艂y pochodz膮ce z innych kom贸rek
metali, metalotioneiny.
佛 Wp艂ywaj膮 na odpowiedz i funkcj臋 innych docelowych kom贸rek
佛 Mechanizmy enzymatycznej dysmutaza ponadtlenkowa, katalazy, peroksydazy, reduktaza glutationowa
佛 Reakcje z udzia艂em bia艂ek szoku termicznego
Rola cytokin
Substancje wygaszaj膮ce
Najistotniejsz膮, fizjologiczn膮 funkcj膮 cytokin jest regulacja wzrostu i r贸偶nicowania innych kom贸rek w organizmie. Posiadaj膮
tak偶e znaczenie w patogenezie wielu chor贸b.
佛 Karotenoidy
佛 Witamina E  tak偶e w艂a艣ciwo艣ci antyutleniacza do antyutleniaczy zaliczamy glutation, kwas askorbinowy (wit. C)
metalotioneiny  niskocz膮steczkowe bia艂ka zawieraj膮ce w du偶ej ilo艣ci grupy sulfhydrylowe oraz jony metali ci臋偶kich
 zmiatacze wolnych rodnik贸w  SCAVENGER: adrenalina, bilirubina i kwas moczowy
Fagocytoza  zdolno艣膰 do poch艂aniania obcego materia艂u o wielko艣ci cz膮steczki 0,5 祄  charakteryzuje wy艂膮cznie kom贸rki
mieloidalne:
佛 Neutrofile
佛 Monocyty
佛 Makrofagi
Zwane niekiedy  profesjonalnymi fagocytami . Jest niezale偶na od klatryny lecz zale偶na od aktyny. Dlatego fagocytoza
wymaga zazwyczaj polimeryzacji aktyny.
Cz膮steczka wnikaj膮ca do kom贸rki na drodze fagocytozy wymaga reorganizacji cytoszkieletu aktynowego. Poch艂oni臋ta cz膮stka
wi膮偶e si臋 z receptorem kom贸rkowym, co powoduje generowanie sygna艂u nasilaj膮cego proces fosforylacji cz膮steczek
zlokalizowanych w pobli偶e b艂ony. Dochodzi do polimeryzacji aktyny i tworzenie w艂贸kien nazywanych F  aktyn膮. Ten proces
jest potrzebny do tworzenia pseudopodium otaczaj膮cego cz膮steczk臋 przed poch艂oni臋ciem.
Do fagocytozy s膮 zdolne tak偶e kom贸rki nab艂onka i fibroblasty. S膮 do艣膰 aktywne nawet w trawieniu wi臋kszych cz膮stek
w艂膮czaj膮c w to kolagen np. kom贸rki nab艂onka siatk贸wki na drodze fagocytozy eliminuj膮 zu偶yte na 艣wietle cz臋艣ci pr臋cik贸w
siatk贸wki z kolei fibroblasty mog膮 poch艂ania膰 mikroorganizmy wykorzystuj膮c receptory dla bia艂ek macierzy
zewn膮trzkom贸rkowej  fibronektyny, laminy i pewnych glikozaminoglikan贸w.
Proces fagocytozy przebiega podobnie we wszystkich kom贸rkach mieloidalnych  niezale偶nie od pewnych r贸偶nic pomi臋dzy
nimi pod wzgl臋dem zawarto艣ci enzym贸w lizosomalnych i wywo艂ywany jest przez wzajemne oddzia艂ywanie cz膮steczek z
receptorem kom贸rkowym. Receptory rozpoznaj膮 domeny immunoglobulin nie wi膮偶膮ce si臋 z antygenem lub inne cz膮steczki
odporno艣ciowe systemu obrony gospodarza.
Procesy fagocytozy inicjowany jest opsonizacj膮 co czyni wnikaj膮c膮 obc膮 cz膮steczk臋  dost臋pn膮 dla receptora fagocytozy.
Fagocyty syntetyzuj膮 inne wa偶ne cz膮steczki sygna艂owe:
佛 Cytotoksyczne rodniki tlenowe i azotowe (NO)
佛 Enzymy degraduj膮ce macierz zewn膮trzkom贸rkow膮
佛 Cytokiny


Wyszukiwarka