Immunologia

Odporność jest sumą wszystkich występujących naturalnie mechanizmów obronnych, które chronią ludzi przed chorobami infekcyjnymi.

Antygeny - są to substancje mające następujące właściwości:

• immunogenność, to znaczy zdolność do wywoływania przeciwko sobie swoistej odpowiedzi immunologicznej

• antygenowość, czyli zdolność do swoistego łączenia się z immunoglobulinami i receptorami limfocytów T

Cytokiny to cząsteczki regulujące proliferację (podział), różnicowanie i przemieszczanie się komórek.

Mechanizmy odpowiedzi immunologicznej

1. Nieswoista

• mało precyzyjna

• bardzo szybka

• pierwsza linia obrony

Składniki: Komórki żerne (zdolne do fagocytozy), układ dopełniacza, lizozym, komórki zdolne do spontanicznej cytotoksyczności

2. Swoista

• skierowana przeciwko konkretnemu „intruzowi”

• przy pierwszym kontakcie z antygenem powolna

• bardzo szybka przy kolejnym kontakcie z danym antygenem

Składniki: Przeciwciała, większość limfocytów T

Typy odpowiedzi immunologicznej

• Odpowiedź typu humoralnego - przeciwciała

• Odpowiedź typu komórkowego - Limfocyty T, komórki żerne

Swoista odpowiedź immunologiczna

Przeciwciała (immunoglobuliny) - budowa : cząsteczka immunoglobuliny zbudowana jest z 4 łańcuchów białkowych: 2 lekkich (L) i 2 ciężkich (H). W zależności od różnic w budowie immunoglobuliny dzieli się na 5 klas: IgA, IgD, IgE, IgG i IgM.

Immunoglobuliny występują w formie monomerycznej lub łączą się w formy polimeryczne.

IgA - organizm wytwarza ich najwięcej, większość znajduje się w nabłonkach i wydzielinach. W surowicy występują w postaci monomerów, a w wydzielinach takich jak łzy, pot, wydzieliny gruczołów przewodu pokarmowego, dróg oddechowych i dróg moczowych w postaci dimerów - tzw wydzielnicze IgA (S-IgA). Wydzielnicze IgA stanowią główny element obrony błon surowiczych i śluzowych przed inwazją mikroorganizmów.

IgM - syntetyzowane są w początkowej fazie odpowiedzi immunologicznej, bardzo silnie indukują fagocytozę i układ dopełniacza.

IgG - najważniejsze przeciwciała odpowiedzi wtórnej, występują w największej ilości we krwi. Indukują fagocytozę, cytotoksyczność i układ dopełniacza.

IgE - uczestniczą w obronie przeciwko pasożytom i reakcjach alergicznych

IgD - ich rola nadal nie jest dokładnie określona

Klasa	IgG	IgM	IgA	IgE	IgD
Postać	monomer	pentamer	monomer dimer - w błonach śluzowych	monomer	monomer
Funkcja	Odpowiedź wtórna	Odpowiedź pierwotna	W wydzielinach zewnętrznych	Zarażenia pasożytnicze, reakcje alergiczne	Receptor limfocytów B (?)
Wiązanie dopełniacza	+	+	-	-	-
Przechodzenie przez łożysko	+	-	-	-	-

Właściwości przeciwciał:

• Wiążą antygeny na powierzchni mikroorganizmów lub niektórych komórek np. zakażonych wirusami lub nowotworowych mogą indukować ich zniszczenie (aktywacja dopełniacza, indukcja fagocytozy, indukcja cytotoksyczności)

• Wiążąc antygeny na powierzchni mikroorganizmów blokują ich wnikanie np. przez nabłonek jelit

• Wiążąc toksyny blokują ich działanie

Przeciwciała u noworodka

Tylko matczyne przeciwciała IgG są czynnie transportowane przez łożysko. Tym immunoglobulinom noworodek zawdzięcza odporność przeciwzakaźną. W okresie płodowym zaczynają się pojawiać własne przeciwciała IgM, a wytwarzanie IgG rozpoczyna się dopiero po urodzeniu. Po urodzeniu stężenie matczynych IgG stopniowo spada, natomiast rośnie stężenie IgG niemowlęcych. Wycześniaki mają niższe stężenie matczynych przeciwciał i przez to są bardziej narażone na zakażenia.

Ig w mleku kobiecym

W mleku matki obecne są wydzielnicze IgA chroniące błony śluzowe przewodu pokarmowego noworodka. Syntetyzowane są w obrębie gruczołu sutkowego.

S-IgA w mleku są bardzo stabilne, nie ulegają strawieniu w przewodzie pokarmowym niemowlęcia.

Komórki uczestniczące w swoistej odpowiedzi immunologicznej

Limfocyty B

• Produkują przeciwciała

• Pochodzą ze szpiku kostnego

• Pod wpływem obecności swoistego antygenu i cytokin dojrzewają i różnicują się na:

1. komórki plazmatyczne - które produkują i wydzielają przeciwciała

2. komórki pamięci B - żyją długo, przy kontakcie z określonym antygenem bardzo szybko dzielą się i wydzielają przeciwciała

Limfocyty T

• Rozwijają się w grasicy

• Posiadają receptory swoiste dla antygenu, które działają jako miejsce rozpoznania antygenu (dany limfocyt T rozpoznaje tylko jeden antygen).

• Podział limfocytów T:

1. Cytotoksyczne limfocyty T (Tc) - niszczą komórki docelowe obarczone antygenem który rozpoznają (zabijają komórki nowotworowe, zakażone wirusem i sztucznie wprowadzonych obcych tkanek)

2. Limfocyty pomocnicze T (Th) - regulują odpowiedź immunologiczną, wydzielają cytokiny, pobudzają limfocyty Tc, komórki żerne, stymulują wytwarzanie przeciwciał.

3. Limfocyty regulatorowe (Treg) - regulują odpowiedź immunologiczną hamując ją (zapobiega to przed niszczeniem własnych tkanek i przed zbyt gwałtowną odpowiedzią na mikroorganizmy)

4. Limfocyty pamięci T

Humoralna odpowiedź immunologiczna - składowe

1. Pierwotna odpowiedź immunologiczna - przy pierwszym kontakcie z danym antygenem. Limfocyty B dzielą się i dojrzewają do komórek plazmatycznych, które wydzielają swoiste przeciwciała głównie klasy IgM. Wytworzone zostają komórki pamięci.

2. Wtórna odpowiedź immunologiczna - przy kolejnym kontakcie z tym samym antygenem następuje szybka proliferacja komórek plazmatycznych i wydzielanie dużej ilości swoistych przeciwciał głównie IgG

Nabywanie odporności swoistej:

	naturalna	sztuczna
czynna	przebycie zakażenia	szczepienie
bierna	matczyne Ig	podanie Ig

Nieswoista odpowiedź immunologiczna

I. Układ dopełniacza (komplementu)

• Składa się z około 35 białek, które są aktywowane w reakcji łańcuchowej.

• Białka te są aktywowane drogą:

1. klasyczną - przez kompleks antygen-przeciwciało

2. alternatywną - bez udziału przeciwciał, spontanicznie na powierzchni komórek bakteryjnych, pasożytniczych, własnych komórek zakażonych wirusem lub nowotworow

• Aktywacja dopełniacza powoduje zniszczenie komórek bakterii, pasożytów, komórek zaatakowanych przez wirusy oraz komórek nowotworowych poprzez wytworzenie w błonie atakowanej komórki kanałów (kompleksów atakujących błonę) oraz „przyciągnięcie” komórek żernych i ułatwienie fagocytozy.

II.Fagocytoza

• Fagocytoza jest procesem w którym poszczególne czynniki np. bakterie są wchłaniane i niszczone przez komórki. Najważniejszymi komórkami żernymi (zdolnymi do fagocytozy) są neutrofile, monocyty i makrofagi.

• Komórki żerne rozpoznają albo pewne struktury w ścianie bakterii albo czynniki ułatwiające fagocytozę (opsoniny). Proces ułatwiający fagocytozę to opsonizacja. Najważniejszymi opsoninami są przeciwciała i składniki dopełniacza.

III.Lizozym

Lizozym jest bardzo powszechnym i skutecznym mechanizmem nieswoistej odpowiedzi immunologicznej. Niszczy strukturę peptydoglikanu, głównego budulca ściany komórkowej.

Występuje w osoczu krwi, łzach, ślinie, wydzielinie dróg oddechowych, mleku, komórkach układu immunologicznego.

IV.Komórki NK(naturalne komórki zabijające) są limfocytami nie swoistymi antygenowo. Są cytotoksyczne - zabijają obce komórki, własne zakażone wirusami i nowotworowe. Niszczą komórki docelowe przez tworzenie w ich błonach komórkowych porów. Cząsteczki odpowiedzialne za tworzenie porów, nazywane perforynami, znajdują się w ziarnistościach komórek NK

V.Monocyty - makrofagi

• Powstają w szpiku kostnym, krążą we krwi w niewielkiej ilości jako monocyty.

• Monocyty przechodzące do tkanek i tam „osiedlające się” przekształcają się w makrofagi.

• Monocyty i makrofagi są komórkami żernymi i prezentującymi antygeny.

Nieswoiste mechanizmy obronne skóry :

• Ciągłość skóry

• Złuszczanie naskórka

• Kwaśny odczyn skóry

• Kwasy tłuszczowe hamujące wzrost bakterii

• Lizozym wytwarzany przez gruczoły łojowe

• Tkanka limfatyczna skóry (SALT). Komóki Langerhansa - komórki prezentujące antygen, limfocyty T, keratynocyty -wytwarzają liczne cytokiny

Mechanizmy odporności w układzie oddechowym.

• Włoski w jamie nosowej, zatrzymujące większe cząstki.

• Flora fizjologiczna nosa, jamy ustnej i jamy nosowo-gardłowej.

• Ruch powietrza w drogach oddechowych, wymuszający kontakt powietrza ze ścianami dróg oddechowych

• Wydzielina pokrywająca nabłonek dróg oddechowych. Składa się z dwóch warstw: górnej - lepkiej, zawierającej śluz i dolnej - surowiczej, w której poruszają się rzęski. Śluz stanowi fizyczną barierę i zlepia większe cząstki. Warstwa dolna zawiera białka bakteriobójcze: lizozym, laktoferynę, defensyny (naturalne antybiotyki).

• Mechaniczne usuwanie drobnoustrojów z dróg oddechowych. Rzęski pokrywające drogi oddechowe wymuszają ciągły ruch wydzieliny pokrywającej nabłonek dróg oddechowych w kierunku gardła. Wraz z uwięzionym drobnoustrojami jest stale połykana lub odksztuszana.

• Odruchy kaszlu, kichania.

• Wydzielnicze IgA.

• Obecność w drogach oddechowych i płucach makrofagów i neutrofili

Mechanizmy odporności w układzie pokarmowym

• Ślina - stale spłukuje błony śluzowe jamy ustnej i gardła, zawiera enzymy przeciwbakteryjne (np. lizozym)

• Sok żołądkowy - niskie pH

• Enzymy trawienne

• Bardzo szczelna bariera nabłonka w obrębie jelit (u noworodków nie jest wykształcona całkowicie)

• Flora fizjologiczna przewodu pokarmowego

• Wydzielnicze IgA

• Komórki układu immunologicznego (limfocyty, makrofagi)

Czynniki chroniące drogi moczowe przed zakażeniem:

1. Mechaniczne wypłukiwanie drobnoustrojów w czasie opróżniania pęcherza moczowego.

2. Kwaśny odczyn moczu i wydzieliny pochwy.

3. Obecność białka Tamma-Horsfalla, które zapobiega przyleganiu bakterii.

4. Naturalna mikroflora okolic cewki moczowej i ujścia cewki moczowej, hamująca wzrost i przyleganie bakterii.

5. Mukopolisacharydy błony śluzowej pęcherza moczowego o działaniu bakteriobójczym.

6. Obecność wydzielniczej IgA.

7. Fagocytarna aktywność leukocytów.

8. Złuszczanie się komórek nabłonka wyściełającego drogi moczowe.

9. Przeciwbakteryjne działanie wydzieliny gruczołu krokowego.

---