WYKŁAD I

Komórki uczestniczące w odporności:

• Limfocyty - rozpoznają antygeny patogenu;

• Makrofagi - degenerują patogen.

Swoistość i pamięć - główne cechy odporności nabytej. Układ odpornościowy skuteczniej odpowiada za kolejne zetknięcie z patogenem.

Odporność nabyta: przeciwciała, limfocyty T i B - 3 linia obrony

Odporność wrodzona: fagocyty (granulocyty, makrofagi) - 2 linia obrony

skóra, błony śluzowe, enzymy,

naturalna flora bakteryjna, białka

dopełniacza - 1 linia obrony

Bariera zewnętrzna: lizosomy łez i innych wydzielin, komensale, skóra (komensale tłuszczowe), niskie pH - komensale pochwy, śluzówka.

Typy odpowiedzi immunologicznej:

• Nieswoista (wrodzona) - nie zmienia się przy kolejnych zetknięciach z patogenem;

• Swoista (nabyta) - pamięta czynnik zakaźny - swoistość i pamięć.

Fagocyty i wrodzona odpowiedź immunologiczna

Pierwsza linia obrony, komórki żerne z populacji leukocytów. Monocyty, makrofagi, neutrofile. Wiążą mikroorganizmy, neutralizują i zabijają je. Wykorzystują nieswoisty system rozpoznawania pozwalający wiązać różne produkty bakteryjne.

Przebieg fagocytozy:

1. nibynóżki obejmują patogen → fagosom

2. połączenie fagosomu z lizosomom

3. wydalenie (lub przyswojenie) produktów trawienia

Limfocyty i nabyta odpowiedź immunologiczna

Limfocyty to leukocyty, rozpoznają patogen wewnątrz i na zewnątrz komórki.

• Limfocyty B - zwalczają patogeny zewnątrzkomórkowe i ich produkty poprzez wytwarzanie przeciwciał rozpoznających i wiążących antygen. Antygen może być cząsteczką na powierzchni patogenu lub produkowaną przez niego toksyną.

• Limfocyty T: zaangażowane w kontrolę rozwoju limfocytów B i produkcję przeciwciał; reagują z komórkami żernymi, pomagają im niszczyć patogen; rozpoznają komórki zaatakowane przez wirusa i niszczą je.

Interakcje fagocytów i limfocytów:

Limfocyty B → przeciwciała - pomoc w rozpoznaniu → FAGOCYTY

Limfocyty T → cytokiny - aktywacja → FAGOCYTY - aktywacja (prezentacja antygenu)

↓

Limfocyty T

Leukocyty:

1. Limfocyty

• Komórki B → przeciwciała

• Komórki T → cytokiny

• Duże, ziarniste limfocyty → cytokiny

2. Fagocyty

• Fagocyty → cytokiny

→ dopełniacz

• Eozynofile

• Bazofile

3. Komórki pomocnicze

• Bazofile → mediatory zapalne

• Komórki tuczne → mediatory zapalne

• Trombocyty → mediatory zapalne

Limfocyty:

• Powstają z komórek macierzystych szpiku czerwonego

• Limfocyty T powstają w grasicy

• Limfocyty B powstają w szpiku kostnym

Fagocyty jednojądrzaste:

• Pochodzą ze szpiku

• Pochłaniają cząsteczki czynników zakaźnych - neutralizacja i niszczenie

• Lokalizacja: zatoki (komórki Kupffera), jamy stawowe (komórki A maziówkowe), krew (monocyty), tkanki (makrofagi), komórki dendrytyczne.

Neutrofile wielopłatowe:

• Neutrofile lub PMN

• Pochodzą z komórek macierzystych szpiku

• Niszczą patogen i umierają

Komórki cytotoksyczne

Rozpoznają i niszczą komórki zakażone poprzez wyrzucenie wewnątrzkomórkowych ziarnistości:

• Duże limfocyty ziarniste LGL - rozpoznają zmiany na komórkach nowotworowych oraz zakażonych wirusem. Nieswoiste systemy rozpoznawania - aktywność neutralnych zabójców. Niszczą patogeny opłaszczone przeciwciałami;

• Eozynofile - zdolne do niszczenia dużych, pozakomórkowych pasożytów.

Komórki pomocnicze

Przyciągają leukocyty i rozpuszczalne mediatory do miejsca zakażenia.

• Bazofile i komórki tuczne - posiadają ziarnistości z mediatorami wywołującymi stan zapalny w otaczających tkankach. Bazofile znajdują się w krążeniu, komórki tuczne - wszystkie tkanki blisko ścian naczyń.

• Płytki krwi - uwalniają mediatory zapalenia podczas trombogenezy lub poprzez kompleks antygen - przeciwciało.

Rozpuszczalne mediatory odporności:

1. Białka dopełniacza (komplementu) - mediują fagocytozę, kontrolują zapalenie, współdziałają z przeciwciałami w obronie immunologicznej:

• Droga alternatywna dopełniacza - wrodzona, nieswoista, opłaszczenie mikroorganizmu dopełniaczem, co prowadzi do sfagocytowania;

• Droga klasyczna dopełniacza - aktywowana przez przeciwciała zwłaszcza z powierzchni przeciwciała.

Rola obu dróg:

• Opsonizacja mikroorganizmu;

• Chemotakscja - przyciąganie fagocytów do miejsca zapalenia;

• Wzrost przepuszczalności naczyń włosowatych dla cząstek osocza;

• Uszkadzanie błon komórkowych bakterii Gram(-), następnie ulegają lizie;

• Uwolnienie dalszych mediatorów zapalnych z komórek tucznych.

2. Cytokiny - białka lub glikoproteiny, przenoszące sygnały międzykomórkowe podczas reakcji immunologicznych.

• Interferony: IFNα, β - produkowane przez zakażone komórki IFNγ - limfocyty T

• Interleukiny: IL1, IL18 - produkowane przez limfocyty T, fagocyty lub komórki tuczne. Działają na specyficzną grupę komórek posiadających dany receptor.

3. Przeciwciała (immunoglobuliny) - białka surowicy, produkowane przez limfocyty B, podobna budowa, różne miejsca wiązania antygenu (1 przeciwciało wiąże swoiście 1 antygen).

Antygen - cząsteczka swoiście rozpoznawana przez elementy układu odporności nabytej (limfocyty B, T lub oba). Nie wiążą się z całym czynnikiem zakażenia, lecz z jednym z wielu antygenów - epitopem.

Jeden patogen może posiadać wiele antygenów, każde wiąże się do innego przeciwciała. Każdy antygen może posiadać wiele takich samych lub różnych epitopów.

Rozpoznanie antygenu:

• Przez limfocyt B (antygeny na powierzchni patogenu)

• Przez limfocyt T (antygeny prezentowane przez komórki gospodarza uprzednio zakażonego)

Dzięki prezentacji małego fragmentu np. wirusa, komórka gospodarza jest natychmiast rozpoznawana przez cytotoksyczne limfocyty T.

Prezentacja antygenu i rozpoznanie:

Antygeny prezentowane są na powierzchni komórek gospodarza przez wyspecjalizowane cząsteczki MHC kodowane przez geny głównego układu zgodności tkankowej. Rozpoznawane są przez swoiste receptory na powierzchni limfocytów T tzw. receptory TCR.

Selekcja klonalna

Każdy limfocyt (B, T) rozpoznaje tylko jeden antygen. Układ odpornościowy w całości może rozpoznać wiele tysięcy antygenów, nieliczne limfocyty są w stanie rozpoznać konkretny antygen.

Komórki rozpoznające patogen ulegają szybkiej proliferacji. Proces selekcji klonalnej (limfocyty B i T).

Proliferujący limfocyt B dojrzewa w wytwarzającą przeciwciało komórkę plazmatyczną (komórka pamięci).

Zapalenie - to zwiększony napływ krwi do obszaru zakażonego.

Chemotaksja - aktywacja śródbłonka za pomocą cząstek na powierzchni leukocytów. Zwiększona przepuszczalność naczyń włosowatych. Przechodzenie leukocytów z żyłek do miejsca zapalenia.

Obrona przeciw patogenom zewnątrz- i wewnątrzkomórkowym:

• Patogeny posiadają zewnątrz- i wewnątrzkomórkową fazę zakażenia (wirus grypy z krwią do komórek docelowych);

• Wczesną fazę (zewnątrzkomórkowa) blokują przeciwciała;

• Późną fazę (wewnątrzkomórkową) blokują limfocyty T cytotoksyczne (T_c).

Szczepionki

Celem jest zmiana patogenu lub toksyny w formę nieszkodliwą posiadającą epitop, np. błonica produkująca toksynę niszczącą komórki mięśniowe. Cząsteczka pod wpływem formaliny traci toksyczność zachowując epitop.

Uzyskany toksoid używany jest jako szczepionka.

Immunopatologie:

• Autoimmunizacja - niewłaściwa reakcja na własne antygeny;

• Niedobór immunologiczny - niedostateczna odpowiedź immunologiczna (AIDS);

• Nadwrażliwość immunologiczna - nadmierna odpowiedź immunologiczna (alergie);

• Wyjątek: niepożądana prawidłowa reakcja organizmu (przeszczep).

Pochodzenie komórek układu immunologicznego

Komórki biorące udział w odpowiedzi immunologicznej powstają z pluripotencjalnych komórek macierzystych w dwóch liniach różnicowania:

• Linia limfoidalna (limfocyty)

• Linia mieloidalna (monocyty, makrofagi, granulocyty)

---