UKŁAD IMMUNOLOGICZNY:

Funkcje:

• Odporność na zakażenia

• Odrzucanie przeszczepów

• Zwalczanie nowotworów

Narządy/tkanki limfatyczne:

1. Pierwotne:

• Grasica (T)

• Szpik kostny (B)

• Kaletka Fabrycjusza (B)

1. Wtórne:

• Śledziona

• Węzły chłonne

• Tkanka limfoidalna związana z błonami śluzowymi (MALT: GALT, BALT, NALT, SALT)

• Migdałki (nieotorbione)

Odpowiedź pierwotna na dany antygen pojawia się po 2 tygodniach, odpowiedź wtórna na ten sam antygen po 2-3 dniach.

Pierwotne narządy limfatyczne – funkcja:

• Miejsce limfopoezy (rozwoju limfocytów)

• Miejsce selekcji limfocytów pod względem tolerancji dla autoantygenów

Komórki uczą się rozpoznawać własne antygeny, kiedy trafią na obwód atakują tylko obce antygeny.

Limfocyty nabywają immunokompetencji – zdolności do reagowania z odpowiednimi antygenami.

Wtórne narządy limfatyczne – funkcje:

Tu dojrzałe limfocyty biorą udział w odpowiedzi immunologicznej, „oddziaływują” z antygenami i komórkami pomocniczymi.

Obszary:

• Grasicznozależne – zasiedlane przez limfocyty T

• Grasicznoniezależne – limfocyty B

KALETKA FABRYCJUSZA -> strefa korowa i rdzeniowa

SZPIK KOSTNY – tkanka siateczkowata + naczynia krwionośne

• Żółty – składa się głównie z komórek tłuszczowych, hematologicznie nieczynny

• Czerwony – miejsce powstawania elementów morfotycznych krwi

U dziecka wypełnia wszystkie kości, u dorosłych tylko w kościach płaskich i nasadach kości długich

GRASICA – miejsce dojrzewania prekursorów limfocytów T; każdy płat składa się z wielu płacików oddzielonych od siebie przegrodami łącznotkankowymi; żeby zanikła całkowicie, powinniśmy żyć 100-120 lat (inwolucja)

Rusztowanie grasicy – tkanka łączna, komórki zrębu.

W oczkach sieci utworzonej przez komórki zrębu:

• Dojrzewające tymocyty

• Komórki nabłonkowe – w korze to komórki opiekuńcze, ściśle otaczają tymocyty swymi wypustkami; funkcja:

• Prezentują autoantygeny dojrzewającym limfocytom T – selekcja

• Wydzielają hormony wpływające na rozwój tymocytów

• Komórki dendrytyczne

• Makrofagi

• Ciałka Hassala – degradujące komórki nabłonkowe, najprawdopodobniej pełnią funkcję wydzielniczą

Rola grasicy:

• Uczenie limfocytów T, aby po opuszczeniu grasicy potrafiły rozpoznawać obce antygeny prezentowane im przez komórki w połączeniu z MHC

• W grasicy nie ma obcych antygenów

Selekcja limfocytów:

1. Pozytywna – przeżycie i proliferacja limfocytów T, po rozpoznaniu autoantygenów prezentowanych przez MHC

2. Negatywna

90% limfocytów – „śmierć z zaniedbania” – brak rozpoznania antygenu.

Hormony grasicy – ułatwiają rozwój limfocytów i mogą być stosowane jako leki immunosupresyjne:

• Tymozyna

• Grasiczny czynnik humoralny

• Tymopoetyna

• Tymulina

• Tymopoentyna

• Tymostymulina

30% prawidłowo rearanżuje TCR-β -> selekcja B -> 10% tymocytów rozpoznaje MHC; 80% ginie – delecja komórek -> selekcja pozytywna

WTÓRNE NARZĄDY LIMFATYCZNE:

• Otorbione

• Nieotorbione

GRUDKI CHŁONNE – to skupisko głównie limfocytów B + limfocyty T, makrofagi, komórki dendrytyczne

Funkcje:

• Obrona przed inwazją patogenów (nabłonek układu oddechowego, czy moczowo-płciowego ma bezpośredni kontakt ze środowiskiem zewnętrznym)

• Po pobudzeniu antygenem w środku grudki pojawia się przejaśnienie – ośrodek lub centrum namnażania limfocytów B

GRUDKI LIMFATYCZNE NIEOTORBIONE:

1. Skupione:

• Migdałki (NALT)

• Kępki Peyera (jelito kręte) (GALT)

• Ściana wyrostka robaczkowego (GALT)

1. Pojedyncze/samotne:

• Rozproszone w błonie śluzowej

• Migdałki

KĘPKI PEYERA – wychwytują makrocząsteczki i mikroorganizmy ze światła jelita; występują też w wyrostku robaczkowym i migdałkach

• Występują głównie w jelicie krętym

• U młodych przeżuwaczy i świń ciągną się na 2m jelita cienkiego i są miejscem produkcji limfocytów B (u owiec przed urodzeniem pełnią rolę pierwotnego narządu limfatycznego)

• Po usunięciu kępek Peyera owce mają niedostateczną liczbę limfocytów B, osłabiona produkcja Igs

GRUDKI LIMFATYCZNE -> B

OBSZARY MIĘDZYGRUDKOWE -> T

SALT – to keranocyty, komórki dendrytyczne, specjalna pula limfocytów T

WĘZŁY CHŁONNE – biorą udział w odpowiedzi immunologicznej; to filtry leżące na drodze płynącej limfy

Funkcje:

• Filtracja limfy i zatrzymywanie zawartych w niej:

• Antygenów (wolnych i obecnych w komórkach prezentujących antygen)

• Drobnoustrojów

• Komórek nowotworowych

• Drobnych cząsteczek stałych

• Proliferacja aktywnych limfocytów B i T

• Biorą udział w odpowiedzi immunologicznej

ŚLEDZIONA – funkcje:

• Podobnie jak w grudkach limfatycznych nieotorbionych i węzłach limfatycznych, w śledzionie limfocyty są aktywowane przez antygeny (które docierają tu z krwią) i różnicują się w komórki efektorowe

• Fagocytoza i niszczenie zużytych erytrocytów, krwinek białych i trombocytów

• Współudział w wytwarzaniu bilirubiny

• Magazynowanie krwi i krwinek

Grudki chłonne (w błonie śluzowej) odpowiadają na antygen (w płynach tkankowych); jak nie pomoże, antygeny dostają się do limfy i odpowiedzialne za odpowiedź są węzły chłonne; jak to nie pomoże, antygeny dostają się do krwi i za odpowiedź odpowiada śledziona.

Słoniowacizna – choroba spowodowana przerostem skóry i tkanki podskórnej, najczęściej w kończynach dolnych i w kroczu, związanych z zaburzeniami w odpływie chłonki.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Immunologia – nauka zajmująca się odpornością organizmów na zarazki, toksyny i niektóre substancje chemiczne

PRZECIWCIAŁA – produkowane są w szpiku kostnym.

Przeciwciało łączy się z antygenem:

• FAB REGION – łączenie swoiste

• FC REGION – łączenie nieswoiste (dzięki temu połączeniu przeciwciała łączą się z komórkami żernymi)

Struktura przeciwciał:

• 2 identyczne łańcuchy lekkie (1 domena zmienna: V_L, 1 domena stała: C₂)

• 2 identyczne łańcuchy ciężkie (1 domena zmienna: V_H, 3 domeny stałe: C_H1, C_H2, C_H3)

Klasy przeciwciał:

• IgG – 2-wartościowe; przy wtórnej odpowiedzi na antygen, jest ich najwięcej; najważniejsze w odpowiedzi efektorowej poza błoną śluzową; najwięcej ich w surowicy

• IgE – 2-wartościowe; zawsze podwyższone przy zakażeniu pasożytami

• IgD – 2-wartościowe

• IgM – 10-wartościowe za pomocą łańcucha J; główna klasa przeciwciał, przy pierwotnej odpowiedzi jest ich najwięcej; najważniejsze w odpowiedzi efektorowej poza błoną śluzową

• IgA – monomery, dimery, trimery; w błonie śluzowej opłaszczając drobnoustroje utrudniają ich kolonizację

Funkcje przeciwciał:

• Wiążą się z AgS na powierzchni bakterii (opsonizacja) – opłaszczone bakterie są lepiej rozpoznawane przez fagocyty

• Aktywują białko układu dopełniacza, które powodują lizę bakterii

• Igs powodują aglutynację (zlepianie) drobnoustrojów, przez co trudno przylepiają się do błony śluzowej i trudniej przez nie przenikają

• Neutralizują toksyny bakteryjne

• Neutralizują wirusy, kiedy te znajdują się poza komórką

ANTYGENY:

1. Autoantygeny – własne organizmu (autoAg)

• Transplantacyjne (MHC)

• Grupowe (np. AB0, Rh)

• nowotworowe

1. Obce

• Drobnoustroje

• Alergeny

EPITOP = DETERMINANTA ANTYGENOWA

• Antygeny grasicznozależne – w odpowiedzi na nie limfocyty B potrzebują pomocy limfocytów Th

• Antygeny grasicznoniezależne – jest ich o wiele mniej niż antygenów grasicznozależnych

• MV<1000Da (aspirina, progesteron, penicylina) – nie są immunogenne

• MV=1000-6000Da (insulina, ACTH) – mogą, ale nie muszą być immunogenne

• MV>6000Da (albumina, toksyna tężca) – są immunogenne

Główne klasy antygenów:

• Węglowodany (polisacharydy)

• Lipidy – rzadko immunogenne

Mogą być połączone z nośnikiem białkowym:

• Kwasy nukleinowe – trudno immunogenne

Mogą być połączone z nośnikiem DNA w natywnej formie, nie jest immunogenne:

• Białka

• Kompletne – białko lub wielocukry

• Niekompletne - hapteny

Swoiste rozpoznawanie antygenów:

1. Przeciwciała

2. Receptory limfocytów:

• T – TCR

• B – BCR

Antygeny:

1. Antygeny wirusów i bakterii:

• antygen kapsularny – otoczkowy (polisacharyd)

• antygen somatyczny O

• antygen rzęskowy (H, flagelina)

• antygen fimbrii

• toksyny i enzymy wydzielane przez bakterie

• ściana komórkowa bakterii G+

• ściana komórkowa bakterii G-

• antygen somatyczny bakterii G- (fragment LPS – lipopolisacharydy)

1. Antygeny wirusów i pasożytów:

• białka otoczki wirusów

• antygeny rozpuszczalne (np. nukleoproteiny)

Główna rola w odpowiedzi przeciwpasożytniczej – EOZYNOFILE.

1. Antygeny nowotworowe (TSA)

2. Antygeny transplantacyjne – antygeny zgodności tkankowej (część białkowa MHCI występuje na powierzchni wszystkich jądrzastych komórek organizmu); odpowiada za odrzucanie przeszczepów – każdy osobnik ma inną budowę MHCI; kodowane są przez zespół genów MHC – główny układ zgodności tkankowej (u ludzi HLA)

MHC – prezentacja antygenów własnych i obcych

1. MHCI (prezentacja antygenów egzogennych przez makrofagi) – na:

• Wszystkich jądrzastych komórkach organizmu

1. MHCII – na

• Makrofagach (APC)

• Komórkach dendrytycznych (APC)

• Limfocytach B (APC)

• Komórkach nabłonkowych grasicy

Fagocytoza immunologiczna – fagocytoza z udziałem opsonii

Szpiczak – nowotwór limfocytów B

Poliklonalny mitogen – nieswoiście pobudza limfocyty B

ODPORNOŚĆ

1. Nieswoista – naturalne bariery (np. skóra, błony śluzowe); niespecyficzna obrona wewnętrzna – nieswoiste rozpoznawanie obcych struktur (taki sam mechanizm ze względu na wchodzenie drobnoustrojów) – odróżnia „swoje” od „obcego”; bardzo szybka, niekiedy natychmiastowa; fagocyty

2. Swoista – wytwarzanie swoistych limfocytów T i B i przeciwciał; pamięć immunologiczna limfocytów T i B pamięci

• Komórkowa

• Humoralna

CYTOKINY – nazywane hormonami układu immunologicznego; małe białka do komunikacji komórek; wytwarzane głównie przez leukocyty;

Efekt działania cytokin:

• Wzrost/podziały komórek

• Różnicowanie

• Śmierć

• Sekrecja innych cytokin

Grupy cytokin:

• Interleukiny (Il)

• Interferony (α, β, γ…)

• Nadrodzina TNF

• Czynniki krwiotwórcze

• Chemokiny

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

KOMÓRKI SZPIKU KOSTNEGO:

Multipotencjalne komórki macierzyste:

1. Linia mieloidalna (fagocyty)

• Granulocyty

• Monocyty

• Prekursory komórek tucznych

1. Linia limfoidalna

• Limfocyty

• Prekursory limfocytów T

• Prekursory komórek dendrytycznych

GRANULOCYTY:

1. Neutrofile – jądro 2-5 segmentowane; jako pierwsze docierają do miejsca odczyny zapalnego; wyspecjalizowane fagocyty; ok 65% leukocytów obwodowych=komórki wielojądrzaste lub polimorfonuklearne

2. Eozynofile – jądro głównie z segmentów; zakażenia pasożytnicze, nadwrażliwość typu I

3. Bazofile – reakcje alergiczne z komórkami tucznymi; posiadają receptory, do których przyłączają się IgE

4. Makrofagi

AGRANULOCYTY:

1. Limfocyty T i B (8-10μm) – mniejsze od granulocytów; duże niesegmentowane jądra; ok 25% leukocytów obwodowych

2. Monocyty <-> makrofagi – największe wśród krwinek białych (16-20μm); duże zdolności fagocytarne; 6% leukocytów obwodowych

APC – komórki prezentujące antygen – pochłaniają antygen i prezentują go limfocytom Th w kontekście MHCII:

• Monocyty/makrofagi

• Komórki dendrytyczne – występują w tkance łącznej i nabłonkach różnych narządów; pochłaniają antygeny; jako komórki APC są transportowane

• Mieloidalne – mają wspólny prekursor z monocytami, ale mogą się też różnicować pod wpływem odpowiednich cytokin

• Limfoidalne – zdolne do fagocytozy i pinocytozy

• Limfocyty B – mają receptory BCR i prezentują je limfocytom Th₂, które mają dla nich cytokiny, dzięki którym mogą proliferować w plazmocyty

Szczepionki z komórek dendrytycznych – wysoka efektywność prezentacji antygenu – dużo MHCII

1. Pobieranie komórek dendrytycznych od pacjenta z nowotworem

2. Karmienie ich in vitro antygenem nowotworów

3. Szczepienie pacjenta

KOMÓRKI TUCZNE/MASTOCYTY – znajdują się w błonach śluzowych; charakteryzują się tym, że są najeżone receptorami, zwłaszcza wzorcami molekularnymi na patogenach (LPS na G-, kwas tejchojowy na G+); ze szpiku kostnego, niedojrzałe prekursory wraz z krwią docierają do tkanek, gdzie różnicują się w dojrzałe komórki tuczne; najeżone receptorami TLR (jest ich kilka odmian); inicjatory reakcji zapalnej; funkcje i morfologia podobne do bazofili - w granulocytach mediatory reakcji alergicznej i zapalnej (histamina, serotonina, enzymy, cytokiny); powodują wzrost przepuszczalności naczyń (napływ składników osocza, m.in. dopełniacza), chemotaksja i aktywacja przybyłych fagocytów

Płytki krwi i komórki śródbłonka naczyń – wydzielanie mediatorów zapalnych (naczynioruchowe, chemotaktyczne i inne).

Komórki śródbłonka – wykazują ekspresję molekuł adhezyjnych, kontrolujących krążenie i rozmieszczenie leukocytów.

Białka HSP – szoku cieplnego, powstaje na komórkach bakteryjnych, ale też naszego organizmu

LIMFOCYTY

Rozpoznanie antygenu przez receptory limfocytów T, B i NKT jest swoiste.

LIMFOCYTY B - w ośrodkach rozmnażania, po rozpoznaniu antygenów (+stymulacja cytokinami), różnicują się.

Dziewiczy limfocyt B:

• Komórki plazmatyczne – szpik, błony śluzowe i śledziona; wytwarza swoiste Igs różnych klas; jedna komórka plazmatyczna wydziela do 2 tysięcy Igs na sekundę; jest komórką reprezentującą antygen, receptor MHCI i MHCII

• Komórki B pamięci

BCP – receptory limfocytów B:

• Receptor immunoglobulinowy – głównie IgM i IgD

• Na komórkach pamięci – IgG, IgA lub IgE

Różnorodność limfocytów T i B:

Limfocyty T i B w czasie dojrzewania przechodzą wiele rearanżacji granulocytów. Proces ten ustala swoistość antygenu limfocytów przed wędrówką do obwodowych narządów limfatycznych -> tysiące odmian receptorów TCR i BCR.

Limfocyty są gotowe na rozpoznanie tysięcy różnych antygenów.

LIMFOCYTY T

• Szpik kostny -> grasica -> węzeł chłonny

• Marker CD3 i TCR

• Krew, limfa i strefy grasicznozależne obwodowych narządów limfatycznych

• Wspomagają odpowiedź immunologiczną przez kontakt bezpośredni z innymi komórkami i przez wydzielane cytokiny

Receptory limfocytów T:

• Receptor TCR – rozpoznają Ags prezentowane przez inne komórki organizmu w połączeniu z MHC; działa razem z CD3

1. Tαβ (90% limfocytów T w organizmie człowieka)

2. Tγδ (10%)

Limfocyty T:

1. Pomocnicze Th

• TCD4+ (Th₁; Th₂; Th₁₇)

1. Regulatorowe Treg

• TCD4+ CD25+ Foxp3+

• Th₃

• Th₁

• Th₂

• Niektóre TCD8+Tγδ

1. Cytotoksyczne Tc

• Tαβ CD8+

• Niektóre Tαβ CD4-

• Tγδ

Limfocyty pomocnicze – Th (CD4+):

• Rozpoznają antygeny prezentujące przez APC za pomocą MHCI

• Wydzielanie cytokin -> stymulacja odpowiedzi komórkowej (Th1) i humoralnej (Th2) (pomocnicze limfocyty B przekształcają się w komórki plazmatyczne)

• U alergików nadaktywność Th2 wpływa na aktywność eozynofilii, neutrofili, bo wydzielają te Il-4, Il-5, Il-6, Il-10

Limfocyty cytotoksyczne – Tc (CD8+):

• Rozpoznają antygeny połączone z własnym MHCII lub obce MHCI za pomocą TCR

• Niszczą komórki zakażone wirusami, nowotworami oraz komórkami przeszczepu – wydziela substancje, które powodują otwory w błonach komórkowych -> zmienia się ciśnienie, komórka ginie

Mechanizm cytotoksyczny limfocytów Tc:

• Zależny od ziaren cytolitycznych (perforyna granzyny)

• Zależny od receptorów dla cząsteczek nadrodziny TNF (FasL, TNF, TRAIL)

Limfocyty regulatorowe – Treg (supresorowe – Ts):

• TCD4+ CD25+ Foxp3+ - naturalne Treg rozwijają się w grasicy

• Foxp3 to część transkrypcyjna charakterystyczna dla tej populacji (mutacja w genie kodującym Foxp3 -> zjawiska autoimmunizacyjne i alergiczne)

• Ich działalność może być pożyteczna lub niepożądana:

• Hamowanie autoreaktywnych limfocytów T

• Tolerancja na antygeny pokarmowe

• Hamowanie nadmiernej, uszkadzającej tkanki, odpowiedzi przeciwzakaźnej – reakcji nadwrażliwości

• Ochrona płodu przed odrzuceniem przez układ odpornościowy matki

• Tolerancja na antygeny nowotworowe

LIMFOCYTY NK

• Duże ziarniste limfocyty (5-15% limfocytów krwi)

• CD56+ i CD16+ (receptor dla fragmentu Fc przeciwciał IgG)

• Niszczą bezpośrednio komórki nowotworowe i zakażone wirusami

• Wytwarzają INF-γ i tak jak INF-α indukuje w komórkach niezainfekowanych stan gotowości przeciwwirusowej

• W układach doświadczalnych mogą wywierać efekt cytotoksyczny lub cytostatyczny w stosunku do niektórych grzybów i bakterii

Receptory (wpływ na aktywność tych komórek):

• Hamujące – rozpoznają własne zdrowe komórki – własne MHCI -> hamuje reakcje cytotoksyczne)

• Aktywujące – rozpoznają zmienione komórki, np. pozbawione MHCI

Komórki NK mogą rozpoznawać antygeny opłaszczone przeciwciałami IgG -> FcR.

Komórki NK wydzielają substancje wywołujące śmierć komórki docelowej. Jest to tzw. Cytotoksyczna komórka zależna od przeciwciał (ADCC; podobnie jak monocyty/makrofagi i neutrofile)

LIMFOCYTY NKT:

• Mają cechy limfocytów T (TLR) i komórek NK (brak koreceptorów CD4 i CD8 i markera CD3 typowego dla limfocytów T)

• Za pomocą TCR rozpoznają głównie glikolipidy prezentujące im przez CD1 (a nie przez MHC)

• Rola słabo poznana (prawdopodobnie reakcja cytotoksyczna i immunoregulacyjna)

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

DOPEŁNIACZ

Dopełnienie roli przeciwciał - powiązanie mechanizmów swoistych i nieswoistych;

grupa ok. 30 białek surowicy i płynów tkankowych, aktywowane w reakcji łańcuchowej uszkodzenie błony komórkowej - liza

Dopełniacz:

• bakterie -> liza bakterii

• fagocyty -> chemotaksja fagocytów -> opsonofagocytoza

• bakterie -> opsonizacja bakterii -> opsonofagocytoza

Rola układu dopełniacza:

• wspiera mechanizmy wrodzonej odporności immunologicznej poprzez:

• bezpośrednie zabijanie drobnoustrojów za pośrednictwem lizy

• chemotaksję fagocytów

• ułatwianie procesu fagocytozy (opsonizacja drobnoustrojów)

Inne funkcje dopełniacza:

• C3, C4 - opsonizacja

• C3a, C5a - chemoatraktanty dla monocytów i neutrofilów

• C3a, C5a, C4a - anafilatoksyny

• degradacja mastocytów i bazofilów

• stymulują syntezę metabolitów kwasu arachidonowego w wielu komórkach

Drogi aktywacji dopełniacza:

• klasyczna - aktywowana przez związane z antygenem przeciwciała (zmienione konformacyjnie) IgG (wyjątek Ig4) lub IgM

• alternatywna

• spontaniczna aktywacja w osoczu

• aktywatory: bakterie (polisacharydy ścian), wirusy, grzyby, pierwotniaki, kompleksy immunologiczne; szybka odpowiedź, zanim wytworzą się IgS

• lektynowa - inicjowana przez MBP i fikoliny

Białka dopełniacza aktywowane są według określonej kolejności w reakcji łancuchowej.

Zmiana konformacyjna w obrębie jednego składnika dopełniacza aktywuje właściwości proteolityczne kolejnego składnika, lub nadaje mu zdolność połączenia się z następnym składnikiem w łańcuchu aktywacji.

DROGA KLASYCZNA

Etapy klasycznej drogi aktywacji dopełniacza:

• faza rozpoznania

• faza amplifikacji (wzmocnienia)

• faza ataku

Ig po związaniu z Ag zmienia konformację.

Budowa składnika C1:

• (C1+tetramer C1r2s2)

• C1 może być niekiedy aktywowany bez udziału przeciwciał, bezpośrednio przez niektóre wirusy, bakterie, białko C-reaktywne

• C4b2a=konwertaza C3 drogi klasycznej

• C3-(konwertaza C3)->C3a+C3b

• C3b+C4b2a=konwertaza C5

• C5-(konwertaza C5)->C5a+C5b

• C5b przyłacza kolejne białka C6,7,8,9=kompleks aktywujący błonę (C5b-9)->liza osmotyczna

[Do zabicia 1 bakterii E. coli potrzeba od kilkudziesięciu do kilkuset cząsteczek C5b-9.]

Mechanizmy regulujące, które zapobiegają nadmiernej aktywacji dopełniacza na drodze klasycznej:

• krótki czas półtrwania składników dopełniacza

• inhibitor C1, który wiąże C1r i C1s

• czynnik I rozkładający C3b na nieaktywne C3c i C3d

• czynniki regulujące związane z błonami komórkowymi

DROGA LEKTYNOWA

Lektynowa droga aktywacji dopełniacza związana z połączeniem cząsteczki cukru (mannozy, fruktozy, bądź też N-acetyloglukozaminy) obecnej na powierzchni bakterii z lektyną wiążącą mannozę.

Po związaniu z węglowodanami proteazy serynowe - MASP-1 i -2 ulegają aktywacji.

W wyniku aktywacji: MASP-2 rozkłada C4 i C2.

DROGA ALTERNATYWNA

Uczestniczą w niej czynniki: B, D, H, I, P (properdyna) i składnik C3 dopełniacza.

Droga alternatywna wyzwalana jest przez niektóre struktury komórek drobnoustrojów:

• lipopolisacharydy bakterii Gram-ujemnych (np. endotoksyny)

• kwasy tejchojowe bakterii Gram-dodatnich (np. cząsteczki adhezyjne niektórych patogenów)

• zymosan ze ścian komórkowych u drożdży

Etapy alternatywnej drogi aktywacji dopełniacza:

1. połączenie z komórkami własnymi

• C3 ulega spontanicznej hydrolizie i przechodzi w formę aktywną (C3i)

• C3i łaczy się z czynnikiem B, z którego czynnik D (obecny w osoczu w formie aktywnej), odszczepia fragment Ba

• powstały kompleks C3iBb jest pozostającą w fazie płynnej konwertazą C3 drogi alternatywnej

• pod jej wpływem dochodzi do rozkładu dalszych drobin C3

• C3b na powierzchniach chronionych łaczy się z białkiem H, a powstały kompleks jest degradowany przez czynnik I

1. połaczenie z komórkami bakterii

• na powierzchni aktywnych C3b staje się oporne na degradację proteolityczną (czynnik P)

• takie C3b tworzy z czynnikiem B kompleks, który pod wpływem czynnika D uwalnia fragment Ba i staje się aktywną konwertazą C3 (C3bBb)

• ta konwertaza chroniona przez properdynę inicjije fazę amplifikacji rogi alternatywne, aktywując ogromną liczbę drobin C3

• większość z nich tworzy nowe konwertazy, a pozostałe dołączają do kompleksu C3bBb, przekształcając go w C3bBbC3b, czyli w konwertazę C5

ODPORNOŚĆ NIESWOISTA/WRODZONA

• naturalne bariery (np. skóra, błony śluzowe)

• niespecyficzna obrona wewnętrzna - nieswoiste rozpoznawanie obcych struktur (taki sam mechanizm bez wzgledu na rodzaj drobnoustroju); fagocyty

• stara filogenetycznie, pewne elementy tej odporności są podobne u roślin i zwirząt

• odróżnia "swoje" od "obcego"

• bardzo szybka, niekiedy natychmiastowa, nie wymaga wstępnej aktywacji

• receptory rozpoznające drobnoustroje są niezmienne w ciągu życia osobnika

• jest selektywna - celem ataku nie są własne cząsteczki

• nie pozostawia po sobie trwałej pamięci immunologicznej

• rozwija sę niezależnie od odpowiedzi swoistej

Nieswoiste mechanizmy obronne:

• skóra - bariera mechaniczna, złuszczający się naskórek, niskie pH (kwas mlekowy i kwasy tłuszczowe gruczołów potowych i łojowych)

• drogi oddechowe - rzęski, kaszel, kichanie, wydzieliny śluzowo-surowicze -> wydalanie drobnoustrojów, przemywanie powierzchni

• przewód pokarmowy - perystaltyka, złuszczanie się nabłonka, kwas solny, fizjologiczna flora bakteryjna -> konkurencja o nisze, produkcja substancji przeciwdrobnoustrojowych - bakteriocyn

• układ moczo-płciowy - niskie pH pochwy (bakterie kwasu mlekowego), przemywanie nabłonka przez mocz

• krew, wydzieliny (łzy, wydzielina z nosa, ślina) - laktoferyna, transferyna (żelazo), interferony (działanie antywirusowe), lizozym (muramidaza)

• działające w całym organizmie - układ dopełniacza, białka osterj fazy, komórki żerne i NK

Rozpoznanie drobnoustrojów:

Charakterystyczne struktury drobnoustrojów, ropoznawane przez komórki odpowiedzi nieswoistej to tzw. wzorce molekularne związane z patogenami - PAMP

PAMP (wzorce molekularne związane z patogenami):

• nie występują u gospodarza

• mają z reguły bardzo istotne znaczenie dla patogenu

• charakteryzują duże grupy patogenów

• składniki ściany komórkowej bakterii (lipopolisacharyd LPS, peptydoglikany, kwasy tejchojowe)

• mannany w ścianie komórkowej drożdży

• dwuniciowe DNA wirusów

• niemetylowane sekwencje CpG w bakteryjnym DNA

Receptory rozpoznające wzorce - PRR:

Należą tu receptory Toll-podobne. Jest ich 10 - od TLR1 do TLR10.

Receptory Toll-poddobne:

• komórki tuczne - na ich powierzchni jest kilka odmian TLR -> wzrost przepuszczalności naczyń (napływ składników osocza, m.in. dopełniacza), chemotaksja i aktywacja przybyłych fagocytów

Receptory TLR a indukcja odpowiedzi immunologicznej:

• TLR4 (m.in. na powierzchni komórek nabłonka dróg oddechowych) rozpoznaje LPS i kwasy tejchojowe (bakterie w drogach oddechowych) -> wytwarzanie cytokin i defensyn -> przyciągnięcie fagocytów -> niszczenie drobnoustrojów

• makrofagi aktywowane przez TLR4 wytwarzają cytokiny prozapalne (Il-1, Il-6, Il-8, TNF)

Interferony:

• wydzielane głównie w odpowiedzi na zakażenie wirusowe

• typ I - alfa, beta, wytwarzane przez traktowane wirusem leukocyty (alfa) lub fibroblasty (beta)

• typ II - gamma, immunologiczny, produkowane przez limfocyty T i NK

Działanie IFN-alfa/beta:

Nie wykazuje bezpośredniego działania przeciwwirusowego; w innych komórkach indukuje powstanie tzw. "stanu przeciwwirusowego".

Aktywuje transkrypcję wielu genów, kodujących czynniki interferujące z replikacją wirusów oraz utrudniające formowanie wirionów.

Funkcje makrofagów i granulocytów:

Przyciąganie fagocytów do miejsca działania bodźca - chemotaksja.

Mechanizmy zabijania drobnoustrojów:

• tlenowe

• pozatlenowe

Fagocytoza stymuluje pobudzenie procesów oddechowych i powstanie reaktywnych form tlenu - RFT:

• nadtlenek wodoru H2O2

• anion nadtlenkowy O2-

• tlen singletowy (jeden z elektronów przeskakuje na orbitę o wyższej energii)

• rodniki hydroksylowe -OH

• kwas podchlorawy HOCl

• toksyczne chloraminy powstają w wyniku reakcji kwasu podchlorawego z aminami: H2O2+Cl- -(mieloperoksydaza)-> HOCl+OH- (mieloperoksydaza obecna jest w ziarnistościch neutrofilów i monocytów, brak jej w makrofagach)

Białka bójcze w ziarnistościach neutrofilów:

• BPI - działa na G-

• katepsyna G (proteaza)

• dfensyny (antybiotyki peptydowe)

• lizozym

• laktoferyna

• elastaza - rozkłada biała ściany bakteryjnej

• główne białko zasadowe MBP w ziarnistościach eozynofilów - toksyczne dla robaków pasożytniczych (przywry, nicienie), pierwotniaków lub bakterii

ODPORNOŚĆ SWOISTA/NABYTA

• organizm nabywa ją w ciągu życia

• filogenetycznie młodsze od mechanizmów nieswoistych

• limfocyty T i B

• nie uwarunkowana genetycznie (TCR i BRC -> rearanżacje genów)

• ich rozwój wymaga upływu określonego czasu

• bardzo selektywne - zwracają się precyzyjnie przeciw określonemu patogenowi

• tylko u kręgowców

• swoistość, która jest selektywnością wkazywaną przez przeciwciała i limfocyty swoistego układu immunologicznego w reagowaniu z homologicznymi epitopami antygenowymi

• pamięć immunologiczna, która pozwala przeciwciałom i limfocytom zapamiętać ich homologiczny antygen i później z nim reagować

Nabyta naturalnie:

• po przebyciu bez- lub objawowego zakażenia

• w wyniku przenikania przeciwciał przez łożysko lub z siarą

Nabyta nienaturalnie:

• w wyniku szczepienia

• w wyniku podania gamma-globulin

Odporność:

1. Bierna

Pacjent dostaje gotowe przeciwciała

• łożysko

• podawanie Igs

1. Czynna

Przeciwciała w organizmie pacjenta są wytwarzane pod wpływem obecności antygenu

• zakażenia

• szczepienie

Komórki uwikłane w odporność swoistą:

• limfocyty T

• limfocyty B

Odporność nabyta - dwa odłamy odporności swoistej:

1. odporność komórkowa - limfocyty Th i Tc, makrofagi

2. odporność humoralna - przeciwciała

Etapy odpowiedzi immunologicznej:

1. Faza indukcji:

limfocyty+antygen=proliferacja i różnicowanie się w komórki efektorowe; kooperacja z komórkami prezentującymi antygen oraz z innymi populacjami limfocytów

1. Faza efektorowa:

• Odpowiedź humoralna:

• powstałe komórki efektorowe odpowiadają na antygen: limfocyty B uwalnianiem przeciwciał

• Odpowiedź komórkowa:

• Limfocyty Th naciekają (po 24-48h) miejsce podania antygenu/wtargnięcia patogenu, bezpośrednio łacząc się z antygenami w błonie innej komórki i wydzielają tu wiele cytokin

• aktywacja makrofagów (pobudzenie fagocytozy)

• proliferacja limfocytów Tc (Il-2)

Antygeny:

• T-zależne/grasiczozależne - w odpowiedzi na te Ags limfocyty B potrzeują pomocy limfocytów Th

• T-niezależne/grasiczoniezależne - bezpośrednio indukują wytwarzanie Igs przez limfocyty B (np. LPS)

Za pomocą jakich receptorów limfocyty T i B rozpoznają antygeny?

TCR

Prezentacja antygenów z udziałem MHC I:

1. cytoplazma

2. białko endogenne+ubikwityna->proteasom (kompleks enzymów proteolitycznych)->proteoliza

3. siateczka sarkoplazmatyczna -> połączenie oligopeptydów z MHC I

4. transport MHCI-Ag w pęcherzykach wydzielniczych

Jedna cząsteczka MHC I lub II może związać w swoim rowku wiele peptydów różniących się sekwencją, ale mających wspólne 2- aminokwasy, kotwiczące je.

Jedna komórka może jednocześnie prezentować kilka antygenów.

Ags wirusowe są prezentowane przez zakażone komórki w kontekście MHC I, a APC mogą je też prezentować z MHC II.

Prezentacja antygenów z udziałem MHC II:

• MHCII obecne są na komórkach dendrytycznych, makrofagach, limfocytach B

• ekspresji ulegają również na wielu komórkach aktywowanych, tj. limfocyty T, komórki śródbłonka, komórki nabłonka jelit, fibroblasty, czy keranocyty

Komórki dendrytyczne:

• dendrytyczne wypustki

• obecność w dużym stężeniu cząsteczek MHC I i II

• słabe zdolności fagocytarne

• wybitne zdolności indukowania proliferacji allogenicznych limfocytów, co wiąże się z obecnością cząsteczek przekazujących sygnał kostymulujący

Limfocyty B:

• prezentują antygen przede wszystkim po to, aby uzyskać pomoc od limfocytów T w wytwarzaniu immunoglobulin

• najskuteczniej prezentują antygeny, które rozpoznawane są przez jego receptory immunoglobulinowe

Makrofagi:

• w przeciwieństwie do komórek dendrytycznych i limfocytów B nie mają cząsteczek MHC klasy II, ale w trakcie aktywacji syntetyzują je pod wpływem INF-gamma

• wyposażone obficie w lizosomy, nastawione są one na pełną degradację fagocytowanego materiału

• odgrywają ważną rolę w prezentacji antygenów pochodzących z dużych fagocytowanych cząsteczek lub bakterii, do czego nie są zdolne inne APC

Miejsca prezentacji przez APC:

Przez strefę grasiczozależną wnl w ciągu 1h przepływa do kilkunastu tysięcy limfocytów - jest szansa, że odpowiedni limfocyt rozpozna antygen prezentowany przez przybyłą tu APC.

Prezentacja antygenu limfocytom Th:

Cel prezentacji, to aktywacja swoistego limfocytu Th -> proliferacja Th -> ekspansja klonalna -> wydzielane cytokiny bedą wspomagać róznicowanie spoczynkowych limfocytów B i prekursorów limfocytów Tc w komórki efektorowe

Proces aktywacji limfocytu zapoczątkowany jest poprzez tworzenie synapsy immunologicznej między limfocytem Th i APC.

Do aktywacji Th niezbędne są 2 sygnały. [anergia - czynnościowa inaktywacja przy braku sygnału kostymulującego]

Skutek aktywacji limfocytu - transformacja blastyczna G0-G1

Prezentacja antygenów za pomocą CD-1:

• CD1 budową przypominają MHCI (łańcuch ciężki+B2-mikroglobulina)

• CD1 - na APC i innych komórkach

• zakażone makrofagi -> preentacja lipidów Mycobacterium tuberculosis -> zabicie przez Tc

Po wniknięciu antygenu do organizmu przez pierwsze kilka dni:

1. faza utajona

2. faza wzrostu miana przeciwciał

3. faza plateau

4. faza spadku miana przeciwciał

Pamięć immunologiczna:

Skłonność organizmu do przyspieszonej i bardziej efektywnej odpowiedzi immunologicznej podczas ponownego kontaktu z antygenem, nawet po wielu latach od pierwszego kontaktu.

Hipotezy tłumaczące długotrwałość pamięci immunologicznej:

• limfocyty pamięci są długowieczne

• antygen wywołujący odpowiedź pierwotną pozostaje przez długi okres związany na powierzchni komórek dendrytycznych - nieustannie stymulują rozpoznające go limfocyty

• limfocyty pamięci są nieustannie pobudzone

Po wniknięciu antygenu egzogennego do organizmu przez pierwsze kilka dni:

• pobudzenie/degradacja komórek tucznych

• fagocytoza

• prezentacja Ag we wtórnych tkankach limfatycznych

• ekspansja klonalna Th (Th1 lub Th2)

• ekspansja limfocytów B i/lub Tc

• wytworzenie przeciwciał i/lub reakcja cytotoksyczna

Róznice	Odporność wrodzona nieswoista	Odporność nabyta swoista
Kinetyka reakcji immunologicznej	Rozwija się bardzo szybko (min); bez wstępnej aktywacji	Rozwija się powoli, nawet do 6 dni
Pochodzenie receptorów	Nabyte w ewolucji, niezmienne, dziedziczone z pokolenia na pokolenie, rozpoznają struktury wspólne i obecne na dużej liczbie patogenów	Powstają de novo poprzez rearanżację genów na skutek kontaktu z nowym antygenem; nie dziedziczą się
Typy receptorów	Toll-like lektynowe receptory komórek NK	Poszczególne domeny struktur patogenu
Rozpoznawanie struktury patogenu	Niezminne, obecne na dużej grupie patogenów, np. LPS, sekwencja CpG DNA, wirusowe, postaci replikacyjne dsRNA, struktury osłonki wirusów	Poszczególne domeny struktur patogenu
Komórki	NK, DC, limfocyty γδT, makrofagi, granulocyty, limfocyty B-1a	APC, limfocyty T (CD4+, CD8+) i B
Pamięć immunologiczna	brak	Trwała
Aktywacja	Rozwija się niezależnie od swoistej, może być wspomagana przez swoistą	Do rozwoju wymaga odpowiedzi nieswoistej
Mechanizmy efektorowe	Cytotoksyczność (niezależna od MHC, zależna od NK, makrofagów, DC, komplementu, wytwarzanie cytokin: IFN (α, β, γ), rodziny TNF, interleukin, chemokin, cytokinozależna odporność komórek	Cytotoksyczność limfocytów TCD8+, zależna od MHC, przeciwciała, cytotoksyczność oparta na komplemencie, zależna od przeciwciał, aktywność cytokin

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Nadwrażliwość - stan wypaczonej odpowiedzi immunologicznej, prowadzący do uszkodzenia tkanek i zapoczątkowujący proces chorobowy.

Nadwrażliwość typu I - u jej podłoża leżą reakcje alergenu z IgE związanymi z receptorami powierzchniowymi komórek tucznych i bazofili; efekt: wydzielanie histaminy, leukotrienu i innych mediatorów.

Atopia - dziedziczna skłonność do nadmiernego wytwarzania IgE rozpoznającego antygeny powszechnie występujące w środowisku; synonim choroby, u której podłoża leżą mechanizmy nadwrażliwości typu I (astma oskrzelowa, alergiczny nieżyt nosa i spojówek, atopowe zapalenie skóry oraz niektóre postacie alergii pokarmowych i pokrzywek).

Uogólnione reakcje anafilaktyczne (po użądleniu, penicyliny), choć są również związane z mechanizmem IgE zależnym, nie są zaliczane do chorób atopowych; niedziedziczna; można odczulać.

Różnice między anafilaksją i atopią:

• Atopia jest wrodzona, a anafilaksja nabyta

• U atopików stwierdza się zawsze wysokie poziomy IgE, głównie przeciw alergenom wziewnym, natomiast w anafilaksji jedynie po kontakcie z alergenem i tylko przez pewien czas

• Odczulenie atopika jest niemożliwe, natomiast chorego z anafilaksją można odczulić

Pod względem klinicznym choroby atopowe nie różnią się od anafilaksji, gdyż w obu przypadkach działa ten sam mechanizm.

Atopia jest czynnikiem ryzyka rozwoju anafilaksji, co oznacza, że atopik łatwiej uczuli się po aplikacji leków z surowic itp.

Odczyny anafilaktyczne są istotnie częstsze u atopików niż u osobników nieatopowych.

Czynniki warunkujące występowanie alergii:

• genetyczne - 40-80% obciążenia rodzinne; nie ma jednego genu, który warunkuje wystąpienie alergii - współdziałanie wielu genów

• środowiskowe (infekcyjne, toksyczne, zanieczyszczenia środowiska, ekspozycja na alergen)

Czynniki infekcyjne:

• kontakt z określonymi mikroorganizmami stymulującymi wytworzenie Il-12 i IFN-gamma - osłabia dominację lTh2; IgE, komórki tuczne, bazofile, eozynofile.

• zakażenia pasożytnicze indukują mechanizmy odporności z udziałem Th2, ale stymulują też wytwarzanie poliklonalnych IgE, przyczyniając się do blokowania receptorów FcεRI na komórkach tucznych i osłabienia reakcji tych komórek na alergeny środowiska

• odpowiedź immunologiczna indukowana przez zakażenia wirusowe (szczególnie nawracające) charakteryzuje się aktywnością NK CD8+ i CD4+ oraz wydzielaniem INF, potencjalne właściwości hamowania Th2.

Alergeny - to substancje powszechne w środowisku, obojętne dla osobników nieuczulonych, zdolne do wzbudzania stanu alergii (wzrost IgE); molekuły od 10 do 40kDa - drobiny mniejsze nie mogą mostkować sąsiadujących przeciwciał na komórce tucznej, większe nie przenikną przez błony śluzowe.

• pneumoalergeny: pyłki, drobiny

• trofoalergeny: jaja, mleko, ryby, barwniki pokarmowe

• drogą kontaktu ze skórą: kosmetyki, wykładziny

• czynniki anafilaktoidalne: leki zwiotczające, przeciwbólowe na bazie morfiny.

Rola limfocytów Th2 - uwolnienie Il-4

IgE - powinowactwo do receptorów na komórkach tucznych

Bazofile: komórki tuczne

MEDIATORY:

1. Mediatory preformowane:

• aminy biogenne (histamina, serotonina)

• zwiększenie przepuszczalności naczyń (rumień, obrzęk)

• skurcz mięśni gładkich w drzewie oskrzelowym

• podrażnianie zakończeń nerwów czuciowych

• wzrost aktywności gruczołów egzokrynnych

• nasilanie wydzielania innych mediatorów

• spadek ciśnienia, przyspieszenie akcji serca

• zaczerwienienie skóry

• wstrząs anafilaktyczny (u psów objawy ze strony układu pokarmowego: biegunka, wymioty)

• proteoglikany (heparyna, siarczan chondroityny)

• neutralne proteazy serynowe

• czynniki chemotaktyczne

1. Mediatory generowane:

• prostaglandyny PGD2

• zwiększenie przepuszczalności i rozszerzenie naczyń

• skurcz oskrzeli

• hamuje agregację płytek

• czynnik chemotaktyczny dla neutrofili

• leukotrieny

• wzmagają adherencję leukocytów do śródbłonka

• silnie chemotaktycznie na neutrofile

• wzmagają kurczliwość mięśni gładkich

• Czynnik aktywujący płytki krwi PAF

• cytokiny

• TNF

• Il4, Il5, Il6

Udział eozynofilów:

• główne białko zasadowe (MBP)

• peroksydaza eozynofilowa

• białko kationowe eozynofilów (ECP)

• neurotoksyna eozynofilowa

Niszczy nabłonek, pogłębiając stan zapalny.

Odpowiedź na alergen - reakcja natychmiastowa i późna (nie zawsze występuje; leukotrieny, cytokiny).

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Test Elisa - to ilościowe oznaczanie antygenów lub swoistych przeciwciał w badanym materiale (surowicy); płytki 96-dołkowe, pipety wielokanałowe, płuczki automatyczne, czytniki do ELISA (spektrofotometryczny pomiar absorbancji); to czuły test kolorymetryczny; Igs związane z enzymem - enzym katalizuje przemianę bezbarwnego substratu w barwny produkt;

służy do oznaczania m.in.: białek ostrej fazy, haptoglobiny (bydło, trzoda chlewna), IgG, IgM, ACTH, mycoplasma agalactiae - Ab, BVD (wirusowa biegunka bydła) - Ag lub AB, BRSV, HSV-1 i HSV-2 - choroba Ajewskiego - ABIgG, HIV i TBE (kleszczowe zapalenie mózgu) - u ludzi.

Test Elisa bezpośredni - wykrywanie Ag z udziałem jednego przeciwciała związanego z enzymem.

• Płytkę opłaszczamy lizatem komórkowym lub płynem ustrojowym, w którym poszukujemy antygenu

• Ag+Ab E+S=odczyt

Test Elisa pośredni - z użyciem dwóch przeciwciał:

1. pierwszorzędowe, nieznakowane (np. IgG swoiste dla jakiegoś białka)

2. drugorzędowe, skierowane przeciwko klasie pierwszego przeciwciała, znakowane enzymem (np. anty-IgG)

• Ag+Ab+AntiAb-E+S=odczyt

Test Elisa do oznaczania przeciwciał:

• immobilizujemy Ag (np. wirusowy)

• w surowicy szukamy i oznaczamy stężenie swoistych IgM lub IgG przeciwko Ag.

Test kanapkowy - może być pośredni (przeciwciała wtórne) lub bezpośredni; do wykrywania i ilościowego oznaczania antygenu:

immobilizacja przeciwciała zawieszonego w buforze -> płukanie -> blokowanie wolnych miejsc na płytce (kazeina, albumina, żelatyna)- ok. 2h -> płukanie -> nałożenie materiału badanego na płytkę-> płukanie -> nalewamy roztwór przeciwciała skoniugowanego z enzymem (jest ono również specyficzne wobec poszukiwanego antygenu, ale rozpoznaje inny region cząsteczki) -> płukanie -> dodajemy bezbarwny roztwór substratu dla enzymu (enzym katalizuje przeniesienie bezbarwnego substratu w barwny produkt) - kilkanaście minut -> mierzymy pomiar absorbancji w czytniku do ELISA.

Substraty w testach ELISA:

• dla peroksydazy chrzanowej

• ABTS - niebieskozielony - 405nm

• TMB - niebieski - 450nm

• fosfataza alkaliczna

• PNPP - 405nm

Test ELISA może służyć do sprawdzenia skuteczności szczepienia – poziom Igs musimy oznaczyć przed szczepieniem i 2 tygodnie po szczepieniu.

Kompetycyjny (rywalizacyjny, konkurencyjny) test ELISA:

• Do oznaczania w badanym materiale antygenu

Test z „wyłapywaniem przeciwciała”:

Mieszanina – materiał badany , w którym poszukujemy antygenu + stała ilość Ig oczyszczonego (np. komercyjnego), znakowanego enzymem.

Im więcej antygenu w badanym materiale, tym mniej znakowanych Ig przyłączy się do antygenu immobilizowanego.

Testy konkurencyjne zazwyczaj są używane do wykrywania haptenów - brak zdolności do jednoczesnego przyłączania dwóch przeciwciał.

Enzym - awidyna - przeciwciała biotynylowane

RIA - test radioimmunologiczny:

• oznaczanie hormonów, alergenów

• do wykrywania IgE przeciwko różnym alergenom (immobilizowany alergen nośnik + badana surowica - wykrywanie swoiste dla IgE)

OWD - odczyn wiązania dopełniacza:

• do wykrywania i miareczkowania antygenów oraz przeciwciał

• używa się erytrocytów baranich - mierzy się stopień hemolizy

Etapy OWD:

1. inkubacja badane inaktywowanej surowicy (wstawiamy na 30min do 56*C - dopełniacz nieaktywny), mieszamy z Ag i dodajemy zewnętrzny dopełniacz; jeśli są przeciwciała, zwiążą się z Ag, a z nimi dopełniacz

2. dodanie układu wskaźnikowego; erytrocyty opłaszczone przeciwciałami

3. pomiar stopnia hemolizy

Amboceptor - przeciwciała przeciw erytrocytom.

Źródło dopełniacza - surowica świnki morskiej.

OWD do diagnostyki: bruceloza, gorączka Q, zaraza stadnicza koni, nosacizna, chlamydioza

Odczyn Wassermana (WR) - przeciwko kile

Techniki immunodiagnostyczne:

• precypitacja

• aglutynacja

PRECYPITACJA

Antygeny co najmniej 2-wartościowe (dwie determinanty antygenowe) - przeciwciało wiąże się z dwoma cząsteczkami antygenu.

Zachodzi najszybciej, a ilość precypitatu jest największa po zmieszaniu ze sobą równoważnych ilości Ag i Ig - strefa ekwiwalencji.

Inne czynniki: temperatura, pH, stężenie elektrolitów - 0,85% NaCl, stosunek ilościowy Ag i Igs, obecność dopełniacza (może powodować rozpuszczanie precypitatu.

Reakcja wiązania Ag rozpuszczalnego (białkowego) ze swoistymi przeciwciałami:

1. w środowisku płynnym - odczyny jakościowe

• pierścieniowa

• odczyn flokulacyjny - stosuje się w serodiagnostyce kiły

• kropla surowicy

• kropla immunogennego Ag kardiolipinowego (występuje w błonie komórkowej krętka)

• precypitat ma formę kłaczków (pod lupą), zachodzi w wąskim przedziale ekwiwalencji

• trzeba wykonać próby kontrolne (+ i -)

1. środowisko stałe (żelowe) - immunodyfuzja - swobodna dyfuzja rozpuszczalnego AG i Igs w żelu

• test ilościowy - pojedynczy - 1. reagent zatopiony na stałe w żelu, 2. swobodnie dyfunduje, np. test Manciniego - ilościowe oznaczanie przeciwciał np. w mleku, surowicy

• surowica antyIgG (przeciwko bydła)

• wylewamy na płytkę Petriego

• wycinanie studzienek

• nalewamy surowicę do studzienek

• kilkadziesiąt godzin

• pierścienie precypitacyjne - mierzymy

• test jakościowy - podwójny

AGLUTYNACJA

Ag na powierzchni nośników, upostaciowiony; zlepianie aglutynogenów pod wpływem swoistych przeciwciał (aglutynin), głównie IgM; powstały agregat, to aglutynat.

W organizmie zlepianie komórek patogenu - usuwanie, zapobieganie rozprzestrzenianiu.

Przeciwciała niekompletne - mniejszy kąt rozwarcia.

Zastosowanie:

• aglutynacja limfocytów - określanie MHC

• erytrocytów - grupy krwi

• bakterii - diagnostyka mikrobiologiczna

Aglutynogeny:

• komórki - noszą na powierzchni naturalny Ag: erytrocyty, leukocyty, bakterie, grzyby

• sztuczne nośniki - cząsteczki lateksu/polistyrenu - niosące Ag obcy uprzednio opłaszczony na ich powierzchni

Czynniki: pH, temperatura (ciepłe - 20*C - izoaglutyniny; zimne - 4*C), czas (15-60min), siła jonowa (im mniejsza tym lepiej)

Aglutynacja:

1. bezpośrednia - Igs reagują bezpośrednio z naturalnym Ag na powierzchni komórek

• szkiełkowa - wykrywanie antygenu (grupy krwi, serologia bakterii - diagnostyka brucelozy -> odczynnik: inaktywowane brucella+kropla surowicy)

• probówkowa - miano przeciwciał (metoda półilościowa) skierowanych przeciwko danemu Ag w badanej surowicy

• Aglutynacja:

• H (rzęskowa, otoczkowa)

• (grudkowa) - zwarte grudki opadają na dno

• Vi - zlepianie endotoksyny, powstają zbite aglutynaty

• odczyn Widdla - dur brzuszny (Salmonella typhi); odczyn Weila-Felicka - dur/tyfus plamisty; odczyn Wrighta - bruceloza

1. pośrednia - Igs reagują z Ag rozpuszczonym na nośniku - hemaglutynacja/odczyn lateksowy

• hemaglutynacja - erytrocyty baranie lub ludzkie 0Rh- nie mogą reagować z surowicą odpornościową

Antygeny grupowe:

• układ AB0 (polisacharydy) - na wszystkich komórkach w organizmie

• wyłącznie na erytrocytach: Rh, MNS

Anty-A, anty-B - izoaglutyniny

Próba krzyżowa:

• próba podstawowa (surowica biorcy+krwinki dawcy)

• próba dodatkowa (surowica dawcy+krwinki biorcy)

• autokontrola (surowica biorcy+krwinki biorcy)

Odczyn Coombsa - wykrywa IgG, które wiążą się z erytrocytami, ale nie powodują aglutynacji

• rozpoznawanie choroby hemolitycznej noworodków

• niedokrwistość autoimmunohematolityczna

• odczyny potransfuzyjne

1. pośredni - przeciwciała w surowicy

2. bezpośredni - na erytrocytach

Reakcje nadwrażliwości typu II (cytotoksyczne) - powodowane są przez IgG lub IgM.

Antygenami są przeważnie naturalne składniki błony komórkowej lub hapten (substancje wewnątrzpochodne) zabsorbowane biernie na powierzchni komórek (erytrocyty, granulocyty, płytki krwi - najczęściej dotyczy).

Reakcje przeciwko erytrocytom:

• niezgodne grupowo przetaczanie krwi

• choroba hemolityczna u noworodków

Reakcje poprzetoczeniowe u ludzi:

• niektóre układy grup krwi u człowieka charakteryzują się antygenami, które są względnie silnymi immunogenami i takie antygeny przede wszystkim wywołują powstanie przeciwciał

• do uczulenia dochodzi przez kontakt z identycznymi epitopami występującymi w sposób stały lub przypadkowy na drobnoustrojach

• U kotów trzy grupy krwi: A (nie zawsze mają izoaglutyniny anty-B, mniejsza reaktywność), B (duża reaktywność immunologiczna przeciwciał) i AB - uwarunkowania rasowe i geograficzne.

• Świnie - 15 układów grupowych, 79 Ag

• Psy - największe ryzyko - DEA-2

• Bydło - 11 układów grupowych, 79 Ag

• Konie - 7 układów grupowych, 26 Ag

Hemoliza wewnątrznaczyniowa: IgM+dopełniacz

Hemoliza zewnątrznaczyniowa: IgG+fagocyty

Test większy - SB+KD

Test mniejszy - SD+KB

Aglutynacja - powtórzenie z innym dawcą

U koni - nie przekracza 2%

U mułów co 10 ciąża zagrożona - konflikt serologiczny.

Łożysko nie przepuszcza przeciwciał, niebezpieczeństwo pojawia się, gdy źrebię napije się siary.

Hemoliza indukowana lekami: niektóre substancje będące haptenami wiążą się z erytrocytami, granulocytami i płytkami krwi, tworzy się Ag pełnowartościowy; niedokrwistość, trombocytopenia, granulocytopenia; penicylina, chloropromazyna, fenacetyna, chinidyna, pyralgina.

Nadwrażliwość typu III - na skutek kompleksów immunologicznych (IC - immune complex); skutkiem są uszkodzenia tkanek zależne od dopełniacza i komórek efektorowych.

Czynniki wpływające na odkładanie się IC w tkankach: rozpuszczalność Ag, wielkość IC, powinowactwo przeciwciał, dopełniacz, miejscowe warunki mikrokrążenia i specyfika tkanki (szczególnie nerki); małe i duże kompleksy - łatwo usuwane, średnie są najsilniejsze patogenowo.

Reakcje patologiczne:

1. in situ - po miejscowym podaniu Ag (odczyn Arthusa; zewnątrzpochodne alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych; blue eye u psów - adenowirus typu I)

2. kompleksy krążą we krwi i osadzają się w różnych tkankach (choroba posuwnicza - 4-14 dni po podaniu obcogatunkowej surowicy w okresie narastania stężenia swoistych przeciwciał -> kompleksy odkładają się w naczyniach włosowatych ->odczyn zapalny -> gorączka, bóle i obrzęki stawów, przejściowy białkomocz)

Nadwrażliwość typu IV - nie biorą udziału przeciwciała; późna (kilka/kilkanaście dni po podaniu czynnika); interakcja Ag z Th swoiście uczulonymi -> wydzielanie cytokin -> aktywacja komórek (makrofagi, limfocyty Tc, czasem bazofile)

1. nadwrażliwość kontaktowa i tuberkulinowa

• odczyn tuberkulinowy - wtórna odpowiedź organizmu; badanie diagnostyczne stanu przeciwgruźliczej odporności organizmu; inne antygeny: nosacizna - Maleina, choroba Johnego-Johinina, bruceloza - brucelina, kiła - luetyna, histoplazmoza - histoplazmina, toksoplazmoza - toksoplazmina

• kontaktowa - reakcja wypryskowa w miejscu kontaktu; Ag: chrom, nikiel, żywice epoksydowe, gumy, leki; komórki Langerhansa - APC dla Th -> cytokiny -> makrofagi, monocyty -> cytokiny, enzymy proteolityczne, prostaglandyny = grudka wysiękowa

1. nadwrażliwość ziarniakowa (trąd) - rozwija się 21-28 dni, nagromadzenie i proliferacja makrofagów

Tolerancja immunologiczna - brak odpowiedzi humoralnej lub komórkowej na określony Ag.

Autotolerancja - tolerancja dotycząca własnych Ag.

Tolerancja centralna - obejmuje limfocyty T (zaprezentowanie własnych Ag niedojrzałym limfocytom T w grasicy może dać początek jakiejś linii regulatorowej) i B (apoptoza, zmiana swoistości receptora, obniżenie ekspresji receptora) w trakcie dojrzewania w narządach centralnych.

Tolerancja obwodowa - obejmuje dojrzałe limfocyty w krwi i tkankach; anergia - brak aktywacji limfocytów, które nie otrzymały drugiego sygnału (Il-2), delecja, supresja; ekspozycja na autoantygen bez obecności limfocytu T - anergia.

Tolerancja - mechanizmy:

• tolerancja związana z limfocytami T (negatywna selekcja w grasicy, delecja w krwi obwodowej, anergia, zachowanie aktywności i funkcji efektorowych limfocytów)

• tolerancja związana z limfocytami B

• sekwestracja autoantygenu (molekularna - limfocyt rozpoznaje ukryte epitopy, anatomiczna)

• aktywna supresja

Limfocyty regulatorowe i aktywna supresja - hamowanie aktywności komórek przez interakcję z innymi komórkami produkującymi supresyjne cytokiny lub z limfocytami idiotypowo swoistymi, które rozpoznają receptor dla Ag.

Przeciwciała antyidiotypowe - mogą naśladować autoantygeny (choroba Grovesa-Basedowa).

Mimikra molekularna:

• zapalenie rogówki spowodowane wirusem simplex typu I

• gorączka reumatyczna

Choroby:

1. narządowo swoiste: Hashimoto, Graves-Basedowa, Addison, stwardnienie rozsiane, pęcherzyca zwykła, cukrzyca typu I

2. narządowo nieswoiste: toczeń układowy, twardzica układowa

Podział ze względu na mechanizmy efektorowe:

• zależne od mechanizmów komórkowych - aktywuje Th1 (Il-12, IFN-gamma): cukrzyca typu I, stwardnienie rozsiane

• od wytworzenia autoprzeciwciał - Th2 (Il-4, Il-5, Il-13), opsonizacja antygenu (komórek przez autoprzeciwciała): kompleksy immunologiczne - toczeń układowy rumieniowaty

Środki immunomodulujące:

• immunostymulacja (prewencja i leczenie chorób zakaźnych)

• immunosupresja (przeszczepy, autoimmunizacyjne, alergie)

1. fizyczne - usunięcie narządów limfatycznych, napromieniowanie

2. farmakologiczne - glikokortykoidy, inhibitory niskocząsteczkowe, przeciwciała