Immunologia – wykład 1 9.10.2012

Immunologia doświadczalna

Układ immunologiczny zwany jest również układem limfatycznym lub odpornościowym. Nadaje on kręgowcom zdolność od odróżnienia „swego” od obcego i do odpowiedzi immunologicznej, dzięki której zwalcza infekcje wirusów, bakterii, pierwotniaków, odrzuca obce przeszczepy tkankowe, a także przeciwstawia rozwijającym się w jego obrębie pasożytom i nowotworom.

Antygeny – są to substancje charakteryzujące się cechami takimi jak:

• Immunogenność

• Antygenowość – zdolność do swoistego łączenia się z immunoglobulinami

Immunoglobuliny – substancje białkowe produkowane w limfocytach B i plazmocytach, zdolne do swoistego łączenia się z antygenami

Swoistość – selektywne, wybiórcze łączenie się przeciwciała lub receptora limfocytu typu T z określonym antygenem.

Układ immunologiczny obejmuje narządy i naczynia limfatyczne oraz krążące limfocyty. Do narządów limfatycznych określanych jako: narządy limfatyczne centralne np. grasica, kaletka Fabrycjusza oraz szpik. Odgrywają one rolę w dojrzewaniu czynnościowym limfocytów. Grudki limfatyczne samotne i skupione, migdałki, wyrostek robaczkowy, węzły limfatyczne oraz śledziona stanowią narządy limfatyczne obwodowe.

Temat: Immunoglobuliny – struktura, funkcje

Są syntetyzowane przez limfocyty B do plazmocytów. Dzielimy je na 5 klas:

• IgM

• IgG

• IgA

• IgD

• IgE

Struktura molekularna

Są glikoproteinami mającymi zdolność do wiązania antygenów z dużym powinowactwem i swoistością.

Powinowactwo jest to siła wiązania pojedynczego determinantu antygenowego przez miejsce wiążące antygen w cząsteczce przeciwciała. Jeżeli wiązanie jest silniejsze tym mniejsza dysocjacja antygen-przeciwciało.

Przeciwciała wytwarzane są podczas odpowiedzi wtórnej przez limfocyty pamięci. Mają większe powinowactwo niż syntetyzowane podczas odpowiedzi wtórnej.

Podjednostki przeciwciał

Składa się z czterech podjednostek:

• 2 łańcuchy lekkie

• 2 łańcuchy ciężkie

• Są połączone kowalencyjnie mostkami disiarczkowymi, a także wiązaniami niekowalencyjnymi.

Do łańcuchów ciężkich przyłączone są oligosacharydy.

Największa jest immunoglobulina klasy M.

Wartościowość – liczba determinantów antygenowych, którą może wiązać cząsteczka przeciwciała.

Awidność – siła wiązania wielodeterminowanego antygenu zależna od powinowactwa

Właściwości fizyczne	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Masa cząsteczkowa (kD)	150	170-420	900	180	190
Udział w anafilaksji	-	-	-	-	++++
Aktywacja dopełniacza	+	-	++++	-	-
Okres półtrwania	23	6	5	3	<3
Stężenie	8-16	1,4-4,0	0,4-2,0	0,03	Ng

Wyróżniamy IgG1; IgG2; IgG3; IgG4 oraz dwie podklasy IgA

IgG – zapewniają odporność na czynniki infekcyjne dostające się przez krew

IgA – pierwsza linia obrony przeciwko organizmom wnikającymi przez błony śluzowe (drogi oddechowe, pokarmowo, moczowo-płciowe). Wydzielnicza IgA występuje w postaci dimeru. IgA zapobiega kolonizacji antygenu i pośredniczy w procesie fagocytozy.

IgM – są powierzchniowymi receptorami limfocytów B oraz pierwszymi syntetyzowanymi w odpowiedzi immunologicznej (wczesna faza, zanim IgG nie osiągnie odpowiedniego poziomu)

IgD – pełnią głównie receptorów dla antygenu na powierzchni limfocytów B. Limfocyty B powierzchniową ekspresję, zarówno IgM jak i IgD

Interakcja IgM/IgD prowadzi do internalizacji antygenu, jego przetworzenia i prezentacji T_h, co prowadzi do pobudzania limfocytów B do proliferacji i różnicowania w kierunku komórki plazmatycznej.

IgE – zasadnicza rola w obronie przeciw pasożytom oraz reakcji alergicznych. Wytwarzane przez plazmocyty pod wpływem stymulacji antygenowej. Ponowne wprowadzenie antygenu i zetknięcie się z komórkami tucznymi powoduje wiązanie się tego antygenu z IgE, co prowadzi do aktywacji komórek i uwolnienie neuromediatorów np. histamina

Geny immunoglobulinowe = DNA odpowiedzialny za powstanie tworzy trzy niezwiązane ze sobą skupiska antygenów.

Źródła różnorodności:

• Rearanżacja genów

• Wyłączenie alleliczne

• Synteza i łączenie łańcuchów

• Składanie genów i zmiany klasy syntetyzowanych przeciwciał

Dzięki istnieniu wielu genów linii zarodkowej V, D, J oraz V-J dochodzi do:

• Przypadkowej zmienności kombinacyjnej

• Zmienności na złączach

• Mutacji somatycznych w genach odpowiedzialnych za kodowanie zmiennych części przeciwciał

Komórki bójcze

• Linia obrony z fagocytami

• Nie odpowiadają na specyficzny antygen

• Zabijają mikroby oraz komórki nowotworowe

• Mogą uwalniać perforyny oraz atakować bezpośrednio

Temat: Antygeny – rodzaje; przetwarzanie antygenów

Stopień immunogenności

Immunogenność = odmienność x złożoność struktury x wielkość cząsteczki

Odmienność – związana z różnicami filogenetycznymi:

• Antygeny autologiczne – występują u pojedynczego osobnika

• Antygeny syngeniczne – obecne u genetycznie identycznych osobników np. bliźniąt

• Antygeny allogeniczne – występują u osobników tego samego gatunku, ale różnych genetycznie

• Antygeny ksenogeniczne – występują u różnych gatunków

• Antygeny heterofilowe – posiadają jeden lub kilka wspólnych epitopów co warunkuje ich wspólne podobieństwo antygenowe:

  • Diagnostyka kiły

  • Diagnostyka mononukleozy zakaźnej

  • Diagnostyka duru plamistego

Tarczyca – zawiera swoisty antygen – tyreoglobulinę. Odpowiedź immunologiczna na ten antygen występuje w chorobie Hashimoto.

Mimikra – proces, w którym częściowo reagują ze sobą epitopy. Są przyczyną uszkodzeń tkanek na tle immunologicznym np. gorączka reumatyczna.

Determinanty (epitopy) komórkowo swoiste

Limfocyty T → CD2, CD3, CD4, CD8

Limfocyty B → CD19, CD20, CD22

HLA – antygeny zgodności tkankowej. Obecne we wszystkich komórkach jednojądrowych (klasa I). Klasa II – (-DR, -DQ, -DP) – monocyty, makrofagi, komórki dendrytyczne (obecne tylko w tych komórkach)

Białka – najsilniejsze immunogenny

Lipoproteiny – złożone immunogenny białkowe wywołujące odpowiedź immunologiczną wobec epitopów zarówno lipidowych jak i białkowych.

Wielocukry otoczkowe – odpowiedź immunologiczna wobec dwoinki zapalenia płuc

Wielkość cząsteczki – znaczący wpływ do wywołania odpowiedzi immunologicznej.

o. cz. cz >/= 69 kD

Zasadą jest że cząsteczki ,5-10 kD są nie immunogenne

Cząsteczka	kD	Immunogenność
Hemocyjanina	1000	++++
γ - globulina	160	+++
Toksoid błonicy	58	++
Insulina	6	+
Wazopresyna	1	+ (-)
Aspiryna	0,18	-

Hapteny – są to molekuły o niskim ciężarze cząsteczkowym stanowią grupę antygenów tzw. Nie kompleksowych lub częściowych. Do tej grupy zaliczamy antybiotyki, analgetyki.

Każdą substancję która pobudza odpowiedź układu immunologicznego nazywana jest antygenem, a reakcja na tą odpowiedź – reakcją immunologiczną.

Nie każdy antygen jest zagrożeniem.

Zdarza się, że system odpornościowy reaguje na niewinna substancję tak jakby był to czynnik infekcji. Antygen taki nazywamy alergenem, a reakcję organizmu – reakcję alergiczną.

Alergeny - podział

• Środki zapachowe

• Powietrznopochodne (wziewne) np. kurz, pyłki, sierść

• Pokarmowe

• Leki

• Inne

Alergeny zawodowe

• Lateks u pracowników medycznych

• Mąka w piekarnictwie

Alergeny kontaktowe:

• Biżuteria

• Chrom, nikiel

Alergeny najczęściej przedostają się przez skórę, błony śluzowe z wdychanym powietrzem i docierają do błon śluzowych górnych dróg oddechowych lub też przenikają przez błonę śluzową przewodu pokarmowego.

Astmogeny – są to związki chemiczne indukujące astmę oskrzelową o podłożu immunogennym.

Związki ASTMOGENNE:

• Bezwodniki octowe

• Aldehydy

• Epoksydy

• Metale przejściowe