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:
nibynóżki obejmują patogen → fagosom
połączenie fagosomu z lizosomom
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:
Limfocyty
Komórki B → przeciwciała
Komórki T → cytokiny
Duże, ziarniste limfocyty → cytokiny
Fagocyty
Fagocyty → cytokiny
→ dopełniacz
Eozynofile
Bazofile
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 (Tc).
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)