Immunologia

Nauka o odporności mechanizmach biorących udział w reakcjach odpornościowo-obronnych ustroju. Bada reakcje antygenów z przeciwciałami ( immunoglobulina), mechanizmy biosyntezy przeciwciał, a także problemy związane z przeszczepianiem: reakcje przyjmowania i odrzucania transplantów.

Odpowiedz immunologiczna

Oznacza uruchomienie przez organizm mechanizmów obronnych, polegający na rozpoznawaniu, eliminacji i niszczeniu czynników inwazyjnych, którymi mogą być mikroorganizmy ( bakterie, wirusy, grzyby ), czynniki endogenne( komórki nowotworowe, zakażone wirusami własnej komórki) egzogenne cząsteczki organiczne ( enzymy, pyłki lub związki nieorganiczne np. leki kosmetyki)

Odpowiedz immunologiczna

W pewnych warunkach może wywoływać reakcje nadwrażliwości( alergii ) albo odwrotnie, tolerancji immunologicznej( brak odpowiedzi na konkretny antygen, przy zdolności do reakcji immunologicznej na inne antygeny)

Indukcja odpowiedzi immunologicznej

„ wywoływanie ” odpowiedzi immunologicznej swoistej lub ( i ) nieswoistej przy zastosowaniu różnych bodźców

Mechanizmy odpowiedzi immunologicznej

• nieswoiste - wrodzone niespecyficzne, obejmuje mechanizmy mało precyzyjne związane z ochroną przed wtargnięciem drobnoustrojów i ich rozwojem w tkankach

• swoiste - specyficzne , nabyte-skierowane jest przeciwko konkretnemu antygenowi.

Typy odpowiedzi immunologicznej

• odpowiedz typu komórkowego - reagują bezpośrednio komórki wywierając efekt cytotoksyczny

• odpowiedz typu humoralnego - biorą udział przeciwciała, wytwarzane przez limfocyty B i komórki plazmatyczne a obecne we krwi i płynach ustrojowych

Antygen( Ag )

Substancja mająca zdolność wywołania swoistej odpowiedzi immunologicznej przez wytworzenie specyficznych przeciwciał lub uczulonych limfocytów oraz mająca zdolność reagowania z produktami tej odpowiedzi

Komórka reprezentująca

Antygen ( APC )

- ogólna nazwa komórek, które jako pierwsze reagują z antygenem przetwarzając go, a następnie prezentują fragmenty tego antygenu na cząsteczkach MHC limfocytom CD4

MHC( major hospital complex )

Główny układ antygenów zgodności tkankowej, znajdujących się na powierzchni każdej komórki, którego rola polega prezentacji obcych antygenów T.

Determinanta antygenowa ( epitop )

Część antygenu odpowiedzialna za reakcje z przeciwciałem lub receptorem limfocytu T

jedna cząsteczka antygenu może posiadać kilka determinant antygenowych i wówczas reagują one z różnymi, swoistymi przeciwciałami dla tych epitopów

Przeciwciała

Immunoglobuliny - które charakteryzują się określoną swoistością w stosunku do antygenów syntezowane przez limfocyt B i powstające z nich komórki plazmatyczne w odpowiedz na antygen, każde przeciwciało ma zdolność swoistego wiązania się z antygenem który spowodował jego wytworzenie.

Immunoglobuliny

Białka występujące w formie związanej na limfocytach B lub jako białka surowicy na podstawie różnic w budowie oraz ich funkcji wyróżnia się pięć klas immunoglobuliny

IgG, IgA, IgM, IgD, IgE.

Limfocyty B

Komórki pochodzące ze szpiku kostnego, biorące udział w odpowiedzi humoralnej.

Limfocyty T

Komórki wywodzące się ze szpiku kostnego i dojrzewające w grasicy, są głównymi komórkami odpowiedzi typu komórkowego.

Limfocyty TCD4

populacja limfocytów rozpoczynająca odpowiedz i decydująca o kierunku tej odpowiedzi limfocyty te odbierają sygnały od komórek APC, wspomagają limfocyty B w odpowiedzi humoralnej i aktywują limfocytyTCD8 supresyjne i cytoksyczne.

Narządy i komórki układu limfatycznego
układ immunologiczny człowieka obejmuje;

• narządy limfatyczne pierwotne - grasica, szpik kostny, zachodzi w nich pierwotne, czyli nie zależne od kontaktu z antygenami, różnicowanie limfocytów

• narządy limfatyczne wtórne - węzły limfatyczne, śledziona, migdałki, grudki limfatyczne samotne i skupione

• naczynia limfatyczne

• komórki biorące udział w odpowiedzi immunologicznej, które są rozproszone po całym organizmie

Szpik kostny

• zawiera komórki prekursorowi wszystkich rodzajów; limfocytów, makrofagów oraz komórek dendrycznych

• w szpiku odbywa się ich namnażanie i dojrzewanie

• stanowi główne miejsce powstawania i różnicowania limfocytów B

Grasica

• zawiera komórki nabłonkowe, makrofagi i komórki dendryczne, na których występują w dużej ilości cząsteczki głownego układu zgodności tkankowej ( MHC)

• w otoczeniu komórek nabłonkowych znajdują się limfocyty pochodzenia szpikowego, które różnicują się na limfocyt T

• podstawową funkcją grasicy jest kontrola i nadzór nad dojrzewaniem niezróżnicowanych limfocytów (tymocytów)

• nie bierze bezpośredniego udziału w odpowiedzi immunologicznej

• z wiekiem ulega zanikowi

Węzły chłonne (limfatyczne)

• aktywacja limfocytów T i B, filtrują limfę oraz zatrzymują antygen zawarty w limfie, które są transportowane przez komórki prezentujące antygen (APC)

• biorą aktywny udział w odpowiedzi immunologicznej

• oczyszczona i przesączona w nich limfa płynie dalej do większych naczyć limfatycznych i krwi

Śledziona

• narząd krwiolimfatyczny, biorący udział w krążeniu limfy i krwi

• stanowi biologiczny filtr dla krwi, tu odbywa się usuwanie z krążącej krwi starych erytrocytów i płytek krwi

• aktywują limfocyty i produkują przeciwciała

• ma zdolność wychwytania wielu antygenów zarówno znajdujących się we krwi, jak i tych, które nie zostały zatrzymane w węzłach chłonnych

Przeciwciała

• budowa jednostki przeciwciała

• dwa identyczne łańcuchy ciężkie (H)

• dwa identyczne łańcuchy lekkie (L)

• mostkami disiarczkowymi (-S-S-)

• każdy łańcuch zawiera

• część stała - odcinek karboksylowy

• część zmienna (U) N- koniec łańcuchowy

• w wyniku trawienia enzymami proteolitycznymi cząsteczka immunoglobuliny rozpada się na 3 fragmenty

• dwa identyczne fragmenty wiążące antygen Fab

• trzeci fragment Fc

• W obrębie łańcuchów lekkich fragmentów Fab występują miejsca wiążące antygen

• We fragmencie Fc znajduje się receptor dla komórek FcR, miejsca wiązania dopełniacza i przenikania przez łożysko

Funkcja przeciwciał

• Bezpośrednia neutralizacja

• Tworzenie kompleksów immunologicznych (opsonizacja podczas fagocytozy)

• Aktywacja dopełniacza, w wyniku której następuje

• Opłaszczenie przeciwciałami niszczonych komórek (cytotoksyczność, zależna od przeciw ciała)

• Kontrola odczynu zapalnego

Charakterystyka immunoglobuliny

(tabelka)

Immunogenność
zdolność do wywoływania odpowiedzi immunologicznej

• Immunogenny, antygeny posiadające cechę odpowiedzi immunologicznej

• Hapteny, antygeny, które nie są immunogenne, a mają zdolność reagowania z przeciwciałami

Swoistość
termin określa zdolność do specyficznego reagowania antygenu z przeciwciałem, może być gatunkowa, narządowa, heterogenetyczna.

O immunogenności swoistości antygenu decydują właściwe cechy jego determinant antygenowych (epitopów), ich liczba i charakter fizykochemiczny.

Liczba determinant antygenowych nazywana jest wartościowością antygenu.

Reakcje antygenu - przeciwciało

Zakaźne
proces wyniknięcia i namnażanie drobnoustroju w organizmie gospodarza, proces ten doprowadza do jego uszkodzenia, w zależności od stopnia zaawansowania procesu może dojść do zakażenia miejscowego lub zakażenia ogólnego(jeśli zakażenie obejmuje parę organów lub cały organizm).

• Kolonizacja
  mikroorganizm namnaża się w organizmie gospodarza ale nie powoduje zakażenia

• Nosicielstwo
  zjawisko namnażanie się czynnika patogennego w ustroju o wysokim poziomie odporności, najczęściej po przejściu choroby zakaźnej

• Choroba zakaźna
  uszkodzenia tkanek czy narządów przez namnażający się drobnoustrój lub jego toksynę i towarzyszący mu odczyn zapalny osiągający poziom powodujący objawy chorobowe.

Limfocyty
główne komórki odpowiedzi immunologicznej

• Podział ze względu na pochodzenie

• Limfocyty T pochodzenia grosicznego

• Limfocyty cytotoksyczne Tc

• Limfocyty pomocnicze Th

• Limfocyty regulacyjne Treg

• Limfocyty B pochodzenia szpikowego

• Podział ze względu na pełnione funkcje

• Limfocyty indukcyjne, pomocnicze

• Limfocyty efektorowe i regulacyjne

• Podział oparty na występujących na powierzchni limfocytów T, receptorach TCR

• Typ receptorów TCR (alfa-beta)

• Typ receptorów TCR (gamma-delta)

Limfocyty pomocnicze Th
wspomagają odpowiedź przez kontakt bezpośredni

• Th1, działają głównie w odpowiedzi typu komórkowego przez wytwarzanie interleukiny 2, oraz interferony

• Th2, uczestniczy w odpowiedzi humoralnej wydzielając interleukiny 4,5,10,13
  

Limfocyty B
podstawową funkcją jest wytwarzanie przeciwciał, które mogą zostać związane na powierzchni limfocytów B w postaci receptorów immunoglobulinowych, co jest elementem odróżniającym limfocyt B od komórek plazmatycznych mniemających takich receptorów.

Komórki NK
duże ziarniste limfocyty, zdolne do spontanicznego zabijania komórek nowotworowych i komórek zaatakowanych przez wirusy bez uprzedniego wytworzenia swoistej odporności

Makrofagi i monocyty
jednojądrzaste komórki żerne, których głównym zadaniem jest usuwanie i niszczenie antygenów w procesie fagocytozy. Występują jako komórki migrujące we krwi oraz makrofagi osiadłe w różnych tkankach, w zależności od miejsca występowania wykazują różnice morfologiczne i funkcjonalne.

Komórki dendrytyczne
pochodzenia szpikowego, z długimi wypustkami cytoplazmatycznymi, występują głównie w węzłach chłonnych i śledzionie, spełniając tam funkcje komórek wychwytujących antygen i prezentujących antygen limfocytom.

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

Granulocyty - komórki żerne

Neutrofile
charakteryzuje je duże segmentowane jądro, a zdolność do odkształceń ułatwia ich migracje przed śródbłonek

Eozynofile

Odgrywają role w zewnątrz komórkowym zabijaniu pasożytów, gdyż uwalnianie z ich ziarnistości mediatory mają właściwości cytotoksyczne i są zabójcze dla pasożytów, uczestniczą również w reakcjach alergicznych

Komórki tuczne i bazofile

Pełnią identyczne funkcje, pochodzą ze szpiku , występują w pobliżu naczyń krwionośnych w błonach śluzowych, na swojej powierzchni mają receptory wychwytujące przeciwciała IgE, antygeny łączące się z tymi przeciwciałami powodują aktywacje komórek tucznych czego objawem jest ich degranulacja oraz synteza na nowo innych mediatorów np. prostaglandyny wywołujących miejscową reakcje zapalną

Zjadliwość
wirulencja, to ogólna zdolność drobnoustroju do wywołania zakażeń

Inwazyjność
to zdolność wnikania do organizmu gospodarza, rozprzestrzeniania i namnażanie się w jego tkankach

ODPORNOŚĆ NIESWOISTA

Fazy odpowiedzi immunologicznej	Bakteria zewnątrz komórkowa	Bakteria wewnątrz komórkowa	Komórka zakażona wirusem
Natychmiastowa 0-4h nieswoista brak swoistych limfocytów T	Fagocytozy i aktywacja dopełniacza na drodze alternatywnej (bez udziału przeciwciał)	Działanie makrofagów obecnych w miejscu zakażenia posiadających wiele receptorów bezpośrednich rozpoznające obce struktury	Działanie Limfocytów NK
Wczesna 4-96h nieswoista i swoista, brak swoistych limfocytów T, pojawia się miejscowy odczyn zapalny	Działania krążących przeciwciał oraz aktywacji dopełniacza na drodze alternatywnej i klasycznej	Działania makrofagów aktywowanych przez powstające IL-1 IL-6 TNF - α	Cytotoksycznych właściwości, uwalniających, interferonów α i β oraz działania aktywowanych Limfocytów NK
Późna po 96h swoista- pojawiają się swoiste Limfocyty Th kierujące synteza IgG, Iga,IgE, przez Limfocyty B oraz aktywacji Limfocytów T cytotoksycznych	Fagocytozy zależnej od przeciwciał, aktywują dopełniacz na drodze klasycznej i działania mastocytów opłaszczonych swoistycznie IgE	Działania makrofagów zaktywowanych interferonem	Limfocytów T cytotoksycznych posiadające swoiste receptory TCR

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

Odporność nieswoista

1. Bariery chemiczne
   wydzielanie enzymów, cytokin, dopełniacz

2. Bariery mechaniczne
   złuszczanie nabłonków, wydzielanie śluzów

3. Bariery mikrobiologiczne
   obecność fizjologicznej flory bakteryjnej

4. Działania komórek żernych
   makrofagów, granulocytów, komórek NK

Etapy odpowiedzi immunologicznej nieswoistej

• Bariery mechaniczne, skóra i błona śluzowa

• Przełamanie barier mechanicznych

1. Wywołanie procesu zapalnego

• Rozszerzanie się drobnych naczyń i zwiększenie jej przepustowości

• Napływ płynu wysiękowego do miejsca zapalenia

Neutrofile

• Przyleganie do śródbłonka naczyniowego i migracja przez ścianę do miejsca ogniska zapalnego

• Pochłanianie drobnoustrojów w procesie fagocytozy

• Wydzielanie cytokin zapalnych aktywujących kolejne komórki

• Wywołanie gorączki przez cytokiny

3. Makrofagi

• Wydzielanie cytokin zapalnych aktywujących kolejne komórki

• Pochłanianie resztek krwinek białych i drobnoustrojów

4. Ognisko zapalne

• Znaczne nagromadzenie drobnoustrojów, płynu wysiękowego, komórek i resztek tkanek

• Tworzenie się ropy

---