Immunologia z elementami wirusologii - wykład.

Egzamin testowy

Immunologia + wstęp do wirusologii

Literatura

Podstawą jest wykład

Royt, „Immunology” - łumaczenie polskie lub oryginał, ilustrowana, pytania sprawdzające, obecnie wyd. VI

„Immunologia” prof. Marek Jakubisiak, starsze wydanie jest w bibliotece

„Podstawy immunologii” - na trójkę, 50 pyt będzie z tego

„Immunologia” jakieś testy.

„Immunologia, krótkie wykłady”- dużo materiału, pytania i odpowiedzi

„Ćwiczenia z immunologii” podręcznik do ćwiczeń, dużo teorii, podręcznik nie uczy obsługi aparatów, cytometru, westerm blottingu etc.

Udział w wykładach

Wykłady są mniej więcej obowiązkowe, trzeba się wpisać na listę żeby mieć zaliczenie.

Na ćwiczeniach 2 nieobecności

Immunologia

Układ immonologiczny atakują

- wirusy

- grzyby

- toksyny

- zanieczyszczenia

- pasożyty

- bakterie.

Jest to m.in. nauka o walce z tymi czynnikami.

Rola układu odpornościowego

Chroni organizm przed potencjalnie niebezpiecznymi elementami środowiska:

a - zewnętrznego, np.: mikroogranizmami chorobotwróczymi (wirusami, bakteriami, pierwotniakami, grzybami, pasżytami)

b - wewnętrznego, np.: uszkodzonymi, starzejącymi się lub zmutowanymi komórkami

Cechy układu odpornościowego

- zdolność rozpoznania antygenu (odróżnia „swoje” od „obcego”)

- pamięć immunologiczna (komórki pamięci)

- analogia z układem nerwowym - polega na integracji całego organizmu, odpowiedzi na zmieniające się środowisko zewnętrzne i wewnętrzne oraz selektywnej pamięci. Różnica polega na ciągłej odnowie układu immunologicznego. W ciągu 1 min. około 10⁷ komórek układu immunologicznego ulega odnowie.

Układ odpornościowy (immunologiczny)

W pełni wykształcony układ immunologiczny składa się znastępujących elementów:

1. struktury morfologiczne układu chłonnego, czyli narzady limfatyczne, w których komórki ulegają zróżnicowaniu i proliferacji w ontogezie oraz pod wpływem antygenu

2. komórki układu chłonnego, biorące udział w odpowiedzi immunologicznej

3. cząsteczki krążących przeciwciał

4. uklady wtórnie zaangażowane

Struktury morfologiczne to narządy limfatyczne:

pierwotne (centralne)

- grasica

- szpik kostny

- torebka (kaletka) Farbycjusza u ptaków

wtórne (obwodowe)

- węzły obwodowe

- śledziona

- utkania chłonne rozprzestrzenione w całym organizmie (grudki chłonne towarzyszące śluzówkom - MALT - Mucose Associated Lymphoid Tissue)

- szpik kostny

migdałki - wezły Waldeyera (Waldeyers) z węzlami chłonnymi

wyrostek robaczkowy

- przewód piersiowy

- grudki limfatyczne skupione jelita (kępki Peyera)

- węzły limfatyczne - pachowe, Walderyera, pachwinowe, podkolanowe

- naczynia limfatyczne - pachwinowe, podkolanowe

Komórki to małe limfocyty występujące w organizmie w liczbie 10^12 (bilion). Stale krążąc docierają do większości tkanek przez naczynia krwionośne i powracają do krążenia przez naczynia limfatyczne (proces zwany recyrkulacją)

Oprócz limfocytów w odpowiedzi immunologicznej uczestniczą:

- monocyty

- makrofagi,

- komórki dendrytyczne,

- keratynocyty - komórki skóry które cały czas się odnawiają - tworzące łuszczacy się naskórek

- komórki pająkowate jasne naskórka.

Komórki układu odpornościowego

- komórka macierzysta

- komórka limfoidalna (różnicuje się z macierzystej) - dalej różnicuje się w limfocyty:

a) limfocyty B [od B - Bone Marrow - różnicują się w szpiku kostnym] - mogą się przekształcić w komórkę plazmatyczną lub komórkę pamięci

b) limfocyty T [od T - Thymus] - mogą się zróżnicować w limfocyt Tc i Th

c) komórka NK

- komórka mieloidalna (różnicuje się z macierzystej) - dalej różnicuje się w granulocyty i monocyty

a) nautrofile

b) eozynofile

c) bazofile i komórki tuczne

e) monocyty - mogą różnicować się w komórkę dendrytyczną lub makrofaga

Leukocyty

white blood cells ~ WBC

a) agranulocyty

- limfocyty

limfocyty T, B i komórki NK

20 - 25%

- monocyty

3 - 8%

b) granulocyty

- bazofile

0,5-1%

- neutrofile

60 -70%

- eozynofile

2 - 4%

erytrocyty, ok 7 µm

trombocyty (płytki krwi) 1-2µm

Reakcja immunologiczna zachodzi dzięki istnieniu swoistych komórek układu chłonnego, zwanych komórkami immunologicznie kompetentnymi. W formie niedojrzaej noszą one nazwę immunoblasów, w postaci dojrzałej są to immunocyty.

W wyniku działania antygenu na komórki immunologiczne kompetentne dochodzi do powstania odpowiedzi immunologicznej:

- humoralnej (wytwarzanie przeciwciał)

- lub komórkowej (powstanie swoiście uczlonych komórek efektorowych)

- lub obydwu łącznie

Powstanie odpowiedzi humoralnej wiąże się z czynnościami limfocytów B, a ilość wytworzonych przeciwciał odzwierciedla liczbę komórek zaangażowanych w odpowiedź.

Wyróżniamy odpowiedź immunologiczną

- pierwotną - przy pierwszym kontakcie z antygenem

- wtórną - przy drugim i następnych kontaktach z tym samym antygenem

Następstwa reakcji na antygen mogą być różne. Reakcja może mieć charakter obronny (korzystny) dla organizmu lub patologiczny, np. nadwrażliwość lub autoimmunizacja.

W obrębie odpowiedzi immunologicznej istnieją mechanizmy swoiste i nieswoiste.

Nieswoiste określa się czasem jako wrodzone (innate), natomiast swoiste jako nabyte (adaptive).

Mechanizmy nieswoiste rozwinęły się wcześniej w filogenezie i są one mało precyzyjne, lecz reagują szybko stanowiąc pierwszą linię obrony. Są to:

- komórki żerne (makrofagi i neutrofile)

- układ dopełniacze, lizozym i komórki zdolne do cytotoksyczności spontanicznej (NK - Natural Killer).

Mechanzmy swoiste są filogenetycznie młodsze, ich rozwój wymaga określonego czasu, lecz są one precyzyjnie skierowane przeciw określonym czynnikom. Na każdym etapie odpowiedzi immunologicznej występuje ścisła wspólpraca między tymi dwoma mechanizmami.

1. Odporność wrodzona (nieswoista)

Natychmiastowa odpornosć zatrzymuje infekcję. Brak pamięci immunologicznej

2. Odporność nabyta (swoista)

Odpowiedź na infekcję jest swoista, stopniowo usuwa infekcję. Pamięc immunologiczna.

Antygen, związany przez komórkę prezentujacą antygen (zwykle dendrytyczną), lub rozpoznawany przez limfocyty rozpoznającze antygen (limfocyty B) - aktywowany limfocyt B

Komórka prezentująca antygen aktywuje limfocyt T który aktwyuje limfocyt B.

Odporność

- wrodzona (nieswoista)

* humoralna

a) ukł. dopełniacza

b) lizozym

c) cytokiny

* komórkowa

Różnice między odpowiedzią nieswoistą i swoistą

Nieswoista Swoista

- bardzo szybka (niekiedy natychmiastowa), nie wymaga wstępnej aktywacji - rozwija się powoli, czasem wiele dni

- receptory rozpoznające droboustroje są niezmienne w ciągu życia osobnika (dziedziczone z pokolenia na pokolenie przez miliony lat ewolucji) - receptory rozpoznające antygeny wykształcają się na nowo w przebiegu każdej pierwotnej odpowiedzi

0 jest selektywna - celem ataku nie są własne stuktury - jest specyficzna, ale mogą powstawać limfocyty autoreaktywne

- nie pozostawia po sobie trwałej pamięci immunol. - pozostaje po niej niekiedy wieloletnia pamięć immunol.

- rozwija się niezależnie od odpoweidzi swoistej - do rozwinięcia niemal zawsze niezbędna jest odp. nieswoista

Fagocyty w ciele

- mózg: microglial cells (mikroglej)

- płuca: alveolar macrophages (makrofagi alweolarne)

- wątroba: Kupffer cells (komórki Kupffera)

- nerki: mesangial phagocytes (fagocyty mezanglium)

- węzły chłonne: osiadłe (rezydujące) i recyrkulujące makrofagi

- śledziona: makrofagi

- krew: monocyty

- prekursory w szpiku kostnym

- stawy: synovial A cells (synowiocyty, komorki synowialne)

Powstawanie komórek dendrytycznych

Hematopoetyczna komórka macierzysta - może zróżnicować się w linię limfoidalną lub mieloidalną

Z mieloidalnej powstają

- komórki Langerhansa

- Interstitial dendritic cell

- monocyty, a z nich mogą powstać mieloidalne komórki dendrytyczne

Z limfoidalnej linii powstają limfoidalne komórki dendrytyczne.

Prekursor szpikowy → przejście do tkanki → niedojrzała komórka dendrytyczna w tkance → przechwycenie antygenu i sygnał niebezpiczeczeństwa → synteza cząstek drugiego sygnału → migracja do węzła chłonnego → prezentacja antygenu limfocytom T.

MALT - mucosa associated lymphoid tissue

BALT - broncho associated lymphoid tissue (tkanka limfoidalna w oskrzelach)

GALT - gut associate lumphoid tissue (jelita)

NALT - nasal associated lymphoid tissue (pierścień Waldayera, migdałki, i weżly podżuchwowe)

SALT - skin associated lymphoid tissue (skórna tkanka limfoidalna, wrażliwa na UV)

Elementy układu chłonnego:

- migdałki

- thymus (grasica)

- węzły chłonne

- naczynia limfatyczne

- śledziona

GALT

Jelito cienkie ma mikrokosmki

- między mikrokosmkami pokrytymi enterocytami (wchłanianie pokarmu) znajdują się kempki Peyera, zawierają skupienia komórek limfatycznych - limfocytów T i B, komórki M - makro, ich celem jest pochłanianie tego, co znajduje się w jelicie iprzekazuje dalej w głąb kępki Peyera do lmfocytów - ważne dla rozwoju układu immunologicznego)

Pierścień Waldeyera

- midgałek językowy 0 tył języka zawiera węzły chłonne

- adenoid

- palatine tonsils - u dzieci często powiększone przy chorobie, możemy je zobaczyć - 'strażnicy' jamy nosowo-gardłowej

- velum

Skóra

w naskórku siedzą komórki dendrytyczne Langerhansa i keratynocyty, które obumierając, tworzą naskórek

Szpik kostny

Szpik kostny zawiera komórki macierzystne trzech linii: dwóch limfoidalnych (wytwarzających limfocyty i komórki NK) i mieloidalnej (wytwarzającej komórki macierzyste erytrocytw, granulotyctów obojętnochłonnych, kwasochłonych, zasadochłonnych, monocytów i magakariocytów dających początek płytkom krwi). Zrąb szpiku kostnego tworzą komórki nabłonkowe, komórki siateczki, dendrytyczne. W tym zrębie pozanaczyniowym dojrzewają komórki, które dostają się do krwi.

Szpik kostny oprócz komórek krwiotwórczych i prekursorów limfocytów T i B oraz dojrzałych limfocytów zawiera także powstałe po kontakcie z antygenem komórki plazmatyczne wytwarzające przeciwciała. Jest więc ważnym obwodowym narządem limfatycznym.

Szpik kostny w przekroju

- beleczka kostna - rusztowanie szpiku

- granulocyty - prekursory

- megakariocyt - bardzo duży

- wyspa erytroidalna (?) - wysepki gdzie wytwarzają się erytrocyty

Szpik kostny znajduje się u nasady kości długich

komórka macierzysta hematopoetyczna - różnicuje się w multipotencjalną komórkę macierzystą - ta może sę zróżnicować w limfoidalną komórkę prekursorową a ta w NK (natural killer cell), limfocyt T lub B, lub w mieloidalną komórkę prekursorową - a ta w neutrofil, bazofil, eozynofil, monocyt/makrofag, płytki krwi i czerwone krwinki

W podścielisku kości

stromal stem cell → komórka macierzysta mogąca się różnicować w komorki kości - osteoblasrt, osteocyty, pre-oseoblasty, w kom mięśni szieletowych, w komórki prekursorowe hepatocytów

SZPIK KOSTNY

komórka mieloidalna macierzysta

- erytrocyty

- płytki krwi

- neutrofile

- mkrofagi

komórka limfoidalna macierzysta

- limfocyt pre-T

* w grasicy, limfocyty CD4+, CD8 +

* komórki NK

- limfocyt B

Grasica

- grasica jest umieszczona w śródpiersiu, u małego dziecka - kilkumiesiecznego można ją wyczuć, w okresie dojrzewanai ulega inwolucji, działają tylko wyspeki gdzie dojrzewają limfocyty T, reszta się stłuszcza i nie jest ważna, główna rola grasicy - odróżnianie swojego od własnego rozwija się w okresie post-natalnym, bez grasicy nie byłoby w ogóle odporności ani owłosicnia

- śledzion niże

Grasica (u ssaków) powstaje z nabłonka endodermalnego kieszonki gardłowej oraz nabłonka ektodermalnego szczeliny skrzelowej. U człowieka około 10 tygodnia życia płodowego występuje już grasica zróżnicowana na korę i rdzeń. Gracisa składasię z dwóch płatów a każdy z nich z wielu płacików. W płacikach można wyróżnić część korową i część rdzenną. Tylko korowe cześci płacikow oddzielone są od siebie przegrodami łącznokankowymi, natomiast cześci rdzenne łączą się ze sobą. W części rdzennej występują ciałka Hassala. W skład zrębu grasicy wchodzi torebka, przegrody łącznotknkowe oraz komórki z wypustkami tworzące sieć. W oczkach występują komorki nabłonkowe, makrofagi, komórki dendrytyczne.

tymozyna, tymopoetyna - hormony grasicy - bardzo ważne dla rozwoju grasicy

Wrodzony niedobór grasicy - dziecko nie ma sznasa na przeżycie chyba że poda mu się hormony grasicy, wtedy na antybiotykach może żyć - funkcja grasicy zostaje czesciowo odtworzona

Na komórkach zrębu grasicy występują w dużym stęzeniu antygeny MHC. W oczkach sieci wystepują tymocyty. Niektóre komórki występujące w korze otaczają ściśle wypustkami tymocyty (komórki opiekuńcze). Prekursory tymocytów wędrują do grasicy ze szpiku, ulegają w grasicy intensywnej proliferacji i różnicowaniu w limfocyty T Najpierw proliferują w części korowej, potem w rdzennej a stąd wędrują do naczyń włosowatych żylnych i puszczają grasicę w krwioobiegiem.

Limfocyty dojrzewające w grasicy, zwane limfocytami T (Thymus) biorą udział w odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego, w regulacji produkcji przeciwciał, odrzucaniu przeszczapów, odporności przeciwnowotworowej i nadwrażliwości typu późnego.

Opuszczająca grasicę populacja limfocytów T jest zróżnicwana funkcjonalnie, różni się markerami powierzchniowymi i receptorami dla antygenu. Pod względem pełnionej funkcji wyróżnia się limfocyty pomocnicze Th, cytotoksyczne Tc i supresorowe Ts, Treg - regulujące,

różne receptory dla antygenu, zdolnośc do rozpoznania własnego MHC, zróżnicowane funkcjonalnie Th, Tc, Ts, Treg.

W czasie dojrzewania w grasicy na skutek kontaktu limfocytów T z komórkami bogatymi w MHC następuje proce edukacji limfocytów. Uczą się rozpoznania własnych antygenów. Te klony limfocytów, które wykazują wysokie powinowactwo do własnych MHC lub rozpoznają włąsne antygeny zwązane z włąsnymi MHC ulegają eliminacji (klony zakazane, selekcja negatywna). Eliminacji ulegając także klony nie rozpoznającce własnego MHC (selekcja pozytywna).

Grasica - przekrój przez płaty

- rdzeń - ciałka Hassalla - wyglądaja jak nierozkwitłe różyczki, biorą udział w uczeniu limfocytów (giną autoreaktywne limfocyty)

- kora

- przegroda - naczynia krwionośne

- bariera krew-grasica

- siatka komórek nabłonkowych

- capsule

U dorosłych grasica to tylko wysepki - wystarcza do do dożywotniej produkcji limfocytów,

Limfocyty żyją krótko, chyba że pamięci - kilkadziesiąt lat.

Śledziona

Jest największym narzadem limfatycznym bezpośrednio włączonym do krążenia krwi. U człowieka pełni rolę filtru krwi, jest miejscem gdzie obumierają erytrocyty i miejscem gdzie rozmnażają się limfocyty po kontakcie z antygenem i gdzie wytwarzają przeciwciała. Śledziona otoczona jest grubą torebką łącznotkankową. Thanka ta wnika do mięższu śledziony w postaci rozgałęzionych beleczek. Miąższ śledziony zróżnicowany jest na miazgę czerwoną, wypełnioną krwią (gdyż składa się on głównie z zatok żylnych) oraz miazgę białę, zbudowaną głównie z komórek limfoidalnych.

Rusztowaniem na którym opiera się zrab sledziony jest torebka, beleczki łącznotkankowe zawierające naczynia krwionosne i nerwy. Zrąb śledziony zbudowany jest z gęstej sieci włókien siateczkowych, makrofagów i komórek dendrytycznych. Odgłaęzienie tętnicy śledizonowej wnikają do śledziony, rozgałęziają się w beleczkahc i opuszczają beleczki. Tętanice pozabeleczkowe otoczone s pochewkę ścieśla ułożonych limfocytów. Do pochewek limfatycznych przylegają w wielu miejscach grudki limfatyczne unaczynione przez tętniczki środkowe. Tętniczki środkowe dzielą się następnie w tętniczki pędzlekowe otwierające się do zatok śledzionowych. Z zateok krew wpływa do biegnących w miazdze żył maizgoweych a z nidch do zył beleczkowych. Do czynnośći śledziony u człowieka należy także wytwarznie limfocytów przez całeżycie i udział w odpowiedzi immunologicznej.

Śledziona za żółądkiem, tętnica i żyła śleddionowa

w torebce śledzony white pulp, red pulp

tętniczka pozabeleczkowa twiera się - cyrkulacja otwarta, wylewają się składniki krwi, wleaj się z powrotem w żyłę

limfocyty otaczają tętniczkę pozabeleczkową - nie są ze sobą połączone - na zewnątrz limfocyty B, w środku T

- afferent splenic artery

- collectin vein

- venous sinus

- cords

- outer capsule with trabecule

- central arteriole

- follicle

- strefa grasicozależna

strefa grasiczozalżna - limfocyty T i niezależna - B

Węzły chłonne.

Mają kształt kulisty lub nerkowaty. Są filtrami chłonki i zatrzymują zawarte w niej antygeny, drobnoustroje, komórki nowotworowe. W węzłach zachodzi też odpowiedź immunologiczna. Węzeł otoczony jest pochewką łącznotkankową. Tuż pod torebką znajduje się zatoka brzeżna do której naczyniami doprowadzającymi dopływa limfa. Zastawki zapewniają jednokierunkowy przepływ limfy. W węźle można wyróżnić część korową i rdzenną. Od torebki do wnętrza węzła odchodzą beleczki łączkotkankowe rozgałęziające się w części rdzeniowej.

Na tym rusztowaniu opiera się sieć złożona z włókien, tworząca zrąb w oczkach którego tkwią makrofgi i komórki dendrytyczne. W korze węzła w formie piramid występuje gęstka tkanka limfoidalna, w obrębie której, gdy dany węzeł uczestniczy w reakcji immunologicznej.

Chłonka przepływa naczynami doprowadzającymi, przesącza się przez cały system filtracyjnyy, wychodzi jednym naczyniem

na zewnątrz strefa korowa - limfocyty B, strefa przykorora - limfocyty T, sznury rdzenia - limfocyty B, zatoki rdzenne, wszystko w torebce, w środku tętnica i żyła, rozchodza się na naczynia włosowate, żyła ma postcapillary (hugh endothelial) venules pomiędzy zrazikami trabeculum.

Midgałki: ęzykowy, gardłwy - adenoid, nagłośniowy, migdałki podniebinne - widzimy je w lusterku, trąbkowe, krtaniowe

Migdałki pokryte są nabłonkiem płaskim, który wnika w głąb tkanki limfatycznej w postaci krypt (częst wypełnione złuszczonymi komórkami i bakteriami). Mają one naczynia limfatyczne odprowadzające.

Ontogeneza układu immunologicznego

Komórki macierzystae komórek immunologicznie kompetentnych w okresie życia płodowego, w jego najwcześniejszym stadium pojawiają się w worku żółtkowym (2-3 tygodnia ciąży). Następnie wędrują do wątroby płodowej, która pełni wówczas rolę narządu krwiotwórczego, gdzie namnażają się i zasiedlają szpik kostny. Teoretycznie można założyć, że pozątek całemu układowi immunologicznemu daje jedna komórka zwana komórką pnia (stem cell). Ze szpiku kostnego, w którym uledają dalszemu namnożeniu komórki wysiewane są do krwi (można je wykryć w 7-8 tyg. ciąży). Prekursory limfocytów T wędrują do grasicy, gdzie namnażają się intensywnie, różnicują i dojrzewają. Część komórek nie opuszcza szpiku kostnego stanowiąć prekursory limfocytów B.

Wczesne fazy różnicowania się limfocytów B u ssakór i człowieka zachodzą w szpiku kostnym. Zręb szpiku kostnego wytwarza czynniki wzrostu, między innymi IL-7. W czasie różnicowania w szpku, na powierzchni limfocytów B powstają receptory dla antygenu, które są IgM. W tym stadium limfocyty B po związaniu antygenu ulegają apoptozie. Prowadzi to do eliminacji klonów, które reagują z własnymi antygenami występującymi w środowisku szpiku kostnego i do rozwoju toleancji na własne antygeny. Limfocyty B nie całkiem dojrzałe opuszczają szpki i dostają sę do stref grasiconiezalenych narządów limfatycznych, gdzie dojrzewają, pojawia się IgD i zwiększa gęstość receptorów powierzchniowych. Większość dojrzałych limfocytów B żyje krótko od kilku dni do kilku tygodni a limfocyty B pamięci żyją długo.

- chronic villi

Antygeny

Antygen jest bodźcem,który wyzwala odpowiedź immunologiczną, czyli prowadzi do wytworzenia przeciwciał i swoiście uczulonych komórek, czyli indukuje powstanie odpowiedzi immnologicznej humoralnej i komórzkowej lub obydwu łącznie.

Antygeny powinny spełniać dwa podstawowe warunki: powinny być obce dla organizmu oraz powinny być makrocząsteczkami o złożonej strukturze. Od każdej definicji są jednak wyjątki. W tym przypadki dotyczy to tzw. chorób autoimmunologicznych, w których własne antygeny indukują reakcję immunologiczną.

Pozajelitowa droga wprowadzenia antygenu do organizmu jest główną drogą czynnej immunizacji, lecz antygen może także przenikać przez skórę, śluzówki, przewód pokarmowy. Ma to szczególne znaczenie w powstawaniu różnych form alergi, lecz także tolerancji, np. na składniki pokarmowe.

Istnieją substancje, które nie są antygenami dla poszczególnych organizmów, np. wielocukry pneumokoków są antygenem człowieka i myszy, nie są dla królika. Syntetyczne polimery takie jak nylon, polistyren nie są antygenami dla człowieka.

Antygen pełnowartościowy czyli kompletny posiada dwie podstawowe cechy: immunogenność, czyli zdolność do wywoływania odpowiedzi immunologicznej humoralnej lub komórkowej lub obydwu łącznie oraz swoistość lub antygenowość, czyli zdlność do reakcji ze swoistym przeciwciałem.

Antygenami pełnowartościowymi są białka, np. krwi, enzymy, hormony, toksny drobnoustrojów oraz połączenia białek z substancjami organicznymi: wielocukrami, lipidami, kwasami nukleinowymi. W antygenach będących naturalnymi czy sztucznymi kompleksami swoistość antygenowa związana jest z haptenem nie zaś z cześcią białkową.

Dla substancji pozbawionych cechy immunogenności, lecz posiadających cechy antygenowe Landstainer zaproponował nazwę hapteny. Są to wielocukry, lipidy, kwasy nukleinowe, substancje oraniczne niskocząsteczkowe, np. penicylina lub nawet jony metali jak chrom i nikie. Hapteny połączoen z bałkiem zwanym nośnikiem (np. z białkami krwi) tworzą kmpleks antygenowy wyzwalający odpowiedź immunologiczną po wprowadzeniu do organizmu. Powstają wówczas trzy typy przeciwciał: przeciw haptenowi, przeciw nośnikowi i swoistej determinancie powstałej z połączenia heptenu z nośnikiem.

Immunogenność zależ zarówno od właściwości fizykochemicznych antygenu jak i od organizmu. Decyduje obcość, czyli obecność takich ugrupowań, których brak we własnych substancjach mająsych dostęp do komórek immunologicznie kompetentnych. Im dalsze jest pokrewieństwo, tym różne są lepszymi antygenami. Także antygeny rożlin, drobnoustrojów są na ogół bardzo silnymi antygenami. Oprócz biłek, niektroe polisachraydy są antygenmami, np. dekstran jest antygenem dla człowieka i myszy a nie jest dla królików.

Wielkość cząsteczki sprzyja immunogenności, gdyż duże cząsteczki są odporniejsze na destrukcję, dłużej przebywają w organizmie, nie są wydalane przez nerki. Jednakże nie jest to jedyny czynnik decydujący o immunogenności. Znane są bowiem antyfeny o dużj cząsteczce, u których, np. żelatyny czy hemoglobin cecha immunogenności jest słabo zaznaczona.

Wykazano, że substancje niskocząsteczkowe, np. insulina (6000), angiotenzyna (1031) czy amd N-acetylo-L-tyrozyny (450) psiadają immunogennosć. Ważna jest bowiem konfiguracja przestrzenna cząsteczki.

Badając immunogenność syntetycznych polimeró aminokwasów stwierdzono, że homopolimery, n kwasu L-glutaminowego czy poli L-lizyny nie są antygenami. Słabą immunogenność posiadają polimery z dwu typów aminokwasów, np. kwasu L-glutaminowego i L-lizyny i silną jeśli składają się z 3 lub więcej typów aminokwasów.

W przypadku białek, ważna jest nie tylko pierwszorzędowa struktura, czyli sekwancja aminokwasów, lecz także konfiguracja przestrzenna cząsteczki. Arnon i Sela w 1970 r. przeprowadzili doświadczenie. Otrzymali przeciwciało przeciw lizozymowi, reagujące z determinantą antygenową w pętelce utworzonej przez pojedynczy mostek S-S. Jednakże, gdy mostek ten ulegał rozerwaniu po redukcji przeciwciało przestało reagować z lizozymem pomimo braku zmian w składzie aminokwasów. Gdy fragment lizozymi zamknięty mostkiem S-S otrzymywano drogą kontrolowanej proteolizy, przeciwciało nadal reagowało z antygenem. Po otwaciu mostka nie było reakcji.

pierwszorzędowa struktura - kolejność aminokwasów

drugorzędowa - mostki dwusiarczkowe - gdybyśmy wyprostowali białko, mogłoby już nie być immunogenne

immunogenne cześci białek - epitopy - determinanty antygenowe.

Białko może mieć kilka epitopów

Zazwyczaj struktury położone na zewnątrz białka, utrzymywane w określonej konfromacji i konfigruacji przez wzajemne oddziaływania aminokwasów i mostków dwusiarczkowych, części hydrofilne (powinowactwo do wody)

Za tydzień wykładu nie będzie.

Obcość antygenu. Stosując to kryterium można wyróżnić 4 grupy antygenów: autologiczne - własne antygeny (czasem zmodyfikowane na skutek infekcji wirusowej), izogeniczne czyli allogeniczne u osobników tego samego gatunku, np. MHC, syngeniczne - antygeny u osobników tego samego gatunku identycznych genetycznie, np. zwierząt linijnych oraz bliźniąt jednojajowych, ksenogeniczne - u różnych gatunków.

Pod względem swoistości antygeny możemy podzielić na gatunkowoswoiste, np. insulina, typowoswoiste n. typy pneumokoków. Globuliny krwi ssaków różnią się w zależności od przynależności systematycznej.

Swoistość narządowa, tkankowa odnosi się do antygenów spotykanych w narządach różnych zwierząt, np. antygeny mózgowe występujące w mózgu królika spotyka się także w mózgach innych zwierząt. Dotyczy to także białka koloidu tarczycy, białka soczewki oka, które to antygeny są ściśle związane z narządem a nie gatunkiem zwierzęcia.

Charakterystyczną cechą niektórychantygenów jest indukcja odpowiedzi komórkowej z minimalną indukcją odpowiedzi humoralnej, np. syntetyczny antygen p-azobenzenoarsenian tyrozyny. Inne z kolei pobudzają limfocyty B nie stymulując limfocytów T. Dało to podstawę do podziału antygenów na dwie grupy: grasicozależnych i grasiconiezależnych.

Do grasicozależnych należą białka i kompleksy białek z innymi substancjami, do niezależnych nalezą polisacharydy bakteryjne, LPS, dekstran, lewan. Te ostatnie antygeny cechują się dużym ciężarem cząsteczkowym, odpornością na degradację.

Antygeny heterofilne

Są to substancje wzbudzające powstawanie przeciwciał zdolnych do reakcji z komórkami innych gatunków zwierząt. Przykładem może być antygen Forssmana obecny u bakerii; pałczek czerwonki, dwoinkach zapalenia płuc, laseczce wąglika, obecny w szpinaku, Trichinella spiralis, u żaby, konia, kozy, owcy, świnki morskiej, psa i kota. Btak go u królika i człowiaka. Zwierzęta i człowiek nie posiadający tego antygenu wytwarzają przeciwciała heterofilna prawdopodobnie na skutek z drobnoustrojemy posiadającymi ten antygen (E. coli). Przeciwciała te hemaglutynują erytrocyty barana. Jest to glikolipid.

Innym przykładem jest antygen mononukleozy zakaźnej (wirus Epsteina-Barr). Surowice ludzkie z przypadków mononukleozy aglutynują erytrocyty wołowe.

Zwiększenie immunogenności antygenów można uzyskać wprowadzając je łącznie z substancjami zwanymi adiuwantami. Działanie ich polega na zwolnieniu resorpcji antygenu z tkanki mięśniowej lub skórnej i wywołaniu lokalnych odczynów zapalnych.

Należą tu siarczan glinowo-potasowy, fosforan glinowy, wodorotlenek glinu, siarczan berylu, saponina,oleje mineralne, LPS. Olej parafinowy zmieszany z emulgatorem tworzy niekompletny adiuwant Freunda. Kompletny adiuwant zawiera dodatkowo zabite ogrzewaniem prątki kwasooporne. Wosk D tych prątków powoduje powstanie w miejscu wstrzyknięcia i okolicznych węzłach chłonnych tkanki ziarniniakowej stanowiącej nagromadzenie komórek immunologicznie kompetentnych. Adiuwant Freunda miesa się 1:1 z roztworem antygenu i podaje zwierzętom podskórnie lub domięśniowo - nie można podawać dożylnie.

Nowa generacja adiuwantów to ISCOM- (immunostimulating complex) glikozyd roślinny. Aquil A tworzy kompleksy z chlersterolem błony komórkowej.

Inulina, zymosan - aktywacja dopełniacza i komórek mającyh dla niego receptory, SAF- (syntex adjuvant formulation) - emulsja lipidu skwalenu z Tween 20 i dipeptyd murantylowy z prątków.

Antygen ma epitop, przeciwciała poliklonalne rozpznają różne antygeny i różne epitopy

Antygeny powierzhcnowe występują na pow kom, np. erytrocytu, do nich dołączają się przeciwciała.

Limfocyty B i T mają receptory kkomórkowe do rozpoznawania antygenów.

Antygeny zgodności tkankowej

Na chromosomie szóstym człowieka znajduje się bardzo długi odcinek MHC - major histocompatibility complex (kompleks głównej zgodności tkankowej)

Białka jako produkt genów zawartych na tym chromosomie nazywają się HLA - human leukocyte antigens

Dausset, Snell i Benaceraf w 1980 r ostrzymali za prace nad MHC nagordę Nobla.

Układ HLA u człowieka (Human Leukocyte Antigens)

Metodami tworzenia hybryd komórek somatycznych mysz-człowiek, czy chomik-człowiek stwierdzono położenie MHC w chromosomie 6, w jego krótkim ramieniu na obszarze ok. 1,5 centi-Morgana. Dodatkowo odkryto 3 inne niepolimorficzne geny kodujące MHC I kl. Są to HLA-G

Od końca 5' do 3': klasyczne MHC klasy II DP; nieklasyczne MHC klasy II DO, DM; klasyczne MHC klasy II DQ, DR; MHC klasy III - składniki dopełniacza, białka szoku termicznego, nieklasyczne MHC klasy I MICB, MICA; klasyczne MHC klasy I B,C; nieklasyczne MHC klasi I E; klasyczne MHC klasy I A; nieklasyczne MHC klasy I G, F

Geny nieklasyczne wyrażane są w okresie życia płodowego, nie ma ich ekspresji podczas dojrzałości organizmu.

Klasa II - klasyczne - DP, DQ, DR - 3 podstawowe polimorficzne geny okupujace te locci

Klasa III - koduje białka dopełniacza i szoku termicznego, białka docelowe występują w osoczu.

Klasa I - klasyczne - geny B, C i A

Produktem genów I klasy są cząsteczki związane z błonami komórkowymi. są one obecne na wszystkich komórkach organizmu (oprócz erytrocytów i trofoblastu). Składają się z łańcucha ciężkiego o masie 45 kDa, o długości 350 aa z dwoma łańcuchami wielocukrowymi. Łańcuch zawiera część zewnątrzkomórkową składającą się 3 domen alfa 1,2,3, cżęść transmembranalną i wewnątrzkomórkową. Kodowany jest przez 8 egzonów (1- sekwencja sygnałowa, 2-4 domeny alfa 1 do alfa 3, 5-8 odcinek śródbłonowy i cytoplazmatyczny). Ten łańcuch ciężki połączony jest niekonwalencyjnie z łańcuchem lekkim o m.cz. 11500, zbudowanym ze 100 aa.

Łańcuch ciężki - domena alfa 1, 2, 3, cześć transbłonowa i cytoplazmatyczna, no i beta-2-mkroglobulina która umożliwia wyciągnięcie łańcucha cięzkiego poza komórkę. Alfa 1,2,3 są najważniejszymi domenami.

Taką budowę mają wszystkie białka kodowane przez MHC klasy I.

Antygeny kodowane przez region D u człowieka stanowią cząsteczki glikoproteinowe składające się z dwóch łańcuhów polipeptydowych alfa o m.cz.33 kDa i beta o masie 26 kDa związanych niekowalencyjnie.

Antygeny klasy II obecne są przede wszystkim na powierzchni limfocytów B, makrofagach, komórkach dendrytycznych, monocytach, a w niewielkich ilościach w limfocytach T aktywowanych. Występują też w komórkach pająkowatych jasnych naskróka, keratynocytach i komórkach pnia na wątrobie płodowej.

Łańcuch alfa i łańcuch beta, cżęśc transmembranowa i cytoplazmatyvzna. Łańcuchy zawierają domeny alfa 1 i 2, beta 1 i 2.

Domeny klady I

alfa 1, alfa 2, alfa 3, beta-mikroglobulina

Domeny klasy II

alfa 1, alfa 2, beta 1 beta2

Badania krystalograficznei dostarczły informacji na emat budowy krystalograficznej MHC. Okazało się, że w MHC I kl. domena alfa1 i alfa2 tworzą rowel, którego dno stanowi

MHC klasy II

alfa 1 i beta 1 - beta kartka, ale z niej alfa-helisa

część płaska i alfa-helisa tworzą rowek wiążący coś - peptyd-antygen

Po lewej stronie DP, DQ, DR, po prawej stronie B,C,A

Bardzo polimorficzne geny, B i A kilkadziesiąt wersji, C mniej ale wciąż

Klasa II - kilkaset wersji allelicznych, najbardziej DP i DR

To wszystko tylko u człowieka, wciąż odkrywa się nowe formy alleliczne np. u Indian, wśród Pigmejów, w Papui i Nowej Gwinej, w Afryce.

Przykładowa osoba o genotypie DP1, DQ1, DR3, B8 C2 A1 - być może na sali znalazłaby się jedna taka osoba o takim sprzężeniu genów

Każdy ma cały zestaw od ojca i od matki, dziedziczące się jako cechy kodominujące - każdy człowiek charakteryzuje się 6 antygenami klasy I i 6 antygenami klasy II, one dziedziczą się zgodnie z regułami Mendla.

Jeśli rodzina jest liczna, rodzeństwo ma szanse mieć identyczne antygeny zgodnosci tkankowej.

Prawdopodobieństwo 1:4, dlatego dawców szpiku, narządów podwójnych szuka się najczęściej wśród rodzeństwa - rodzice nie są dobrymi dawcami, mają tylko 50% antygenów zgodnych.

Przeszczepy narządów nieparzystych o osbó zmarłych - osoby oczekujące przeszczepu są wprowadzoen na liste rejestracji europejskiej.

Osoba ze śmiercią mózgową nieodwracalną - może być dawcą - sprawdza się antygeny zgodności tkankowej i jak się zgadzają z kimś z listy to ktoś je dostaje.

Obiektywnie rzecz biorąc każdy może być dawcą chyba że ma przy sobie oświadczenie że się nie zgadza, w praktyce bierze się pod uwagę głos rodziny i guzik z tego wychodzi → nie przynosi to zysku ani denatowi, ani rodzinie, ani oczekującemu na przeszczep.

W filogenezie zróżnicowane antygeny zgodności tkankwej zstały utrwalone dzięki zakażeniom bakteryjnym. Im bardziej zróżnicowana populacja, tym większe szanse ma na przeżycie jakiegoś kataklizmu epidemiologicznego typu dżuma, ebola, grypa etc.

Epidemie europejskie wywarły ogromny wpływ na częstotliwość zestawów antygenów zgodności tkankowej - pewne zestawy występują częściej niż wynika z analizy matematycznej

B8 występuje najczęściej w Europie spośród kilkudziesięciu.

Najmniej zróżnicowane pod względem białek zgodności tkankowej są gepardy afrykańskie → mogą zostać one zmiecione naraz pod wpływem jednej infekcji, prawdopodobnie kiedyś jakiś kataklizm wybił wszystkie oprócz niewielu, które odtworzyły całą populację.

Antygeny zgodności tkankowej mają wpływ na odporność organizmu i o jak przechodzi on zakażenia (wirusowe, etc) - lekko, ciężko, wcale

Antygeny zgodności tkankowej występują na wszystkich komórkach organizmu i są odpowiedzialen za prezentację antygenów pasożytów wewnątrzkomórkowych.

Pasożytami wewnątrzkomórkowymi bezwzględnymi są wirusy, niektóre bakterie (Salmonella, Listeria)

Do cytoplazmy wnika jakiś białkowy antygen (z pasożytem) - jest cięty enzymami w proteasomie → powstają krótke peptydy długości mniej więcje 9 aminokwasów - przy użyciu białek TAP spotyka z syntetyzowanym w siateczke śródplazmatycznej antygenem klasy pierwszej otoczonym przez chaperonem → pasujące do jego konformacji rowka peptydy wskakują w rowek → z retikulum endoplazmatycznego do aparatu Golgiego, a z Golgiego na powierchnie komórki, gdzie antygen związany z MHC klasy I jest rozpoznawany przez receptor TCR limcofytu T CD8+

Klasa I które prezentuje antygeny pasożytów wewnątrzkomórkowych, prezentuje je limfocytom T CD8+ czyli limfocytom cytotoksycznym.

Białka zgodności tkankowej limfocytu T i kmórki prezentującej antygen muszą pasować do siebie jak klucz do zamka → muszą być z jednego organizmu.

Klasa II - bardzo zróżnicowana, kilkaset form polmorficznych - limfocyty T i B (?), monocyty makrofagi, komórki dendrytyczne, komórki Langerhansa, keratynocyty.

Klasa wyspecjalizowana w prezentowaniu antygenów pasożytów zewnątrzkomórkowych - pierwotniaki, robaki płaskie i obłe, wirusy też mogą być mimo że są wewnątrzkomórkowe

Fagocyty → kom zdolne do fagocytozy - endocytoza, tworzy się fagozom, potem fagolizosom o polaczeniu z lizosomem, trawienie

w siateczke srodplazmatycznej sytnetza MHC klasy IIm miejsce wiazanai antygenu blokoane lancuchem niezmiennym - zbey nie wszedl wlasny antygen

w aparacie golgiego - fuzja kilunasto-kilkudziesiecioaminokwasowych peptydow ze zlanego fagolizosomu → z MHC klasy II → wych na zewnądz prezentowane jest limcoytom T pomocnicznym (n ryc. mamy T CD4)

lancuch niezmienny do lizosomu.

Limfocyty cytotoksyczne

TCD8 - pasożyty wewnątrzkomórkowe

do środka wnika białkowy antygen, trawiony w proteasomie, łączenie z białkami TAP, wnikięcie do siateczki śródplazmatycznej, białkowe antygeny wiążą się z dojrzewającym MHC I, białka prezentujące antygen idą na zewn komórki, rozpoznaje TCR limfocytu tytotoksycznego

Metoda wykrywania antygenów kli I (HLA - A, B, C)

Stosuje się test cytotoksyczny z limfocytami krwi obwodowej. Obecnie najwazniejsze są przeciwciała monoklonalne, otrzymiwane z hybryd. W teście na limfocyty izolowane z krwi dziala się przeciwciałej i dopełniaczem. Zabicie komórek, świadczące o obecności swoiście rozpoznawanego antygenu przez przeciwciało możne stwierdzić dodając barwnik koloidalny, jak błękit typanu, eozynę Y, barwiące komórki martwe.

Antygeny HLA usystematyzowano w długie serie alleli A.B i C.

Antygeny klasy II wykrywa się stosując mieszaną hodowlę limfocytów

Ostatnio znalazły zastosowanie metody serologiczne, podobne do stosowanych przy wykrywniu antygenów I kl. testów mikrocytotoksycznych. Test w modyfikacji van Rooda polega na tym, żelimfcyty B na których występują antygeny II kl zabarwia się surowicą antyglobulinową połączoną z izotiocyjanianem fluoresceiny. W mikroskopie fluorescencyjnym widoczne są tylko limfocyty B. Żywe od martwych limfocytów B odróżnia się barwiąc na czerww komórki martwe bromkim etydyny. Surowice do testów pochodzą od kobiet po wielokreotnych ciążach, z których to surowic przeciwciała przeciw antygenom kl I usuwa się adsorbując płytkam krwi

hybrydyzują z DNA jeśli istnieje określony allel.

RLFP - (restriction lenght fragment polymorphism0 polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych. Metoda ta wykorzystuje fkt, że DN różniących się pod względem alleli pojenynczych genów trawionych przez enzymy restrykcyjne na fragmenty różnej długości można rozdzielić elektroforetycznie.

Każdą z tych metod testowania można połączyć z metodą PCR- reakcją łańcuchową polimerazy - z powielaniem badanego odcinka DNA amplifikowanego przy użyciu określonych primerów.

Oznaczanie HLA ma także znaczenie w przewidywaniu rozwoju niektórych schorzeń wykazujących silną korelację z HLA. HLA- B8-DR3 zwiększone ryzyko autogresji a zmniejszone raka jądr, HLAB 27 zesztywniające zapalenie kręgosłupa, celiakia - HLA DR3, zespół Reitera HLA B27

Oznaczanie antygenów HLA znalazło zastosowanie także w ustalaniu ojcostwa. Wykluczyć można ojcostwo jeśli dziecko ma allel w locus A, B,C, który nie występuje ani u matki ani u domniemanego ojca, lub jeśli dziecko nie ma żadnego z dwu alleli wykrytych w locus A,B,C u domniemanego ojca.

Antygeny MHC są kluczem do wzajemnego rozpoznania komórek immunologicznie kompetentnych, więc ich polimorfizm może wpływać na zdolność współdziałania komórek między sobą i tym samym powodować nadmierną lub niedostateczną reaktywność immunologiczną. Najważniejszą funkcją MHC jest wiazanie i prezentowania antygenu limfocytom T. Heterozygota ma więc większe szanse prezentowania antygenu niż homozygota.

Postępy genetyki molekularnej pozwoliły na bezpośrednią identyfikację genów MHC:

- oligotypowanie przy użyciu sond ASO (allele specific oligonucleotides). Oligonuklotydy

Immunoglobuliny

W 1937 r Tisalius rozdzielił elektroforetycznie białka surowicy krwi. Pierwszy szczyt białek o największej ruchliwości nazwał albuminami. Trzy kolejne szczyty nazwał globulinami alfa, beta, gama. Przeciwciała występują w największej frakcji gamma globulin. W 1959r Heremans wprowadził nazwę immunoglobuliny dla białek o właściwościach przeciwciał a także dla bbiałek antygenowo i strukturalnie spokrewnionych z przeciwciałami.

Immunoglobuliny są wytwarzane przez komórki plazmatyczne powstałe po transformacji blastycznej i podziałach klonu limfocytów B odpowiadających na dany antygen i wydzielane do krwi i płynów ustrojowych. Białka immunoglobulin cechują się dużą heterogennością i różną masą cząsteczkową. Heterogenność ta jest wynikiem z jednej strony indukującego je antygenu (heterogenność zewnątrzpochodna) oraz klonu komórek plazmatycznych, które je wytwarzają (heterogenność wewnętrzna).

Najszybciej poruszają się albuminy i jest ich dużo

Potem alfa1, alfa2 globuliny, beta globuliny i najwilniej gammaglobuliny (po immunizacji jest to najliczniejsza frakcja, tak nie)

Każda immunoglobulina ma dwa łańcuch ciężkie określane jako heavy - H - połączone mostkami disiarczkowymi - region zawiasu, dwa łańcuchy lekkie - light - L - połączone mostkami disiarczkowymi do łańcuchów ciężkich. Wygląda to jak litera L.

Wyróżniami idiotypy przeciwciał - decyduje tutaj swoistość cząsteczki jako przeciwciała w stosunku do antygenu

Allotypy - tak określamy immunoglobuliny różnych osobników należących d tego samego gatunku → występują róznice punktowe (dotyczące kolejności aminokwasów)

Izotypy - zróżnicowanie immunoglobulin występujące w surowicy każdego osobnika ze względu na określoną budowę a więc i cechy antygenowe łańcucha ciężkiego

część stała łańcucha ciężkiego - określana jako c czyli constans

części stałych łańccha ciężkiego wyróżniamy kilka klas - izotypów

Klasy (izotypy)

najliczniejsza gammma - IgG

µ - IgM

delta - IgD

alfa - IgA

epsilon - IgE

IG1 (kappa) u osoby 1 jest anty-A, a u osoby 2 anty-B - są inne.

Immunoglobuliny człowieka dzieli się na 5 klas oznaczonych symbolami: IgG, IgM, IgA, IgD, igE. Łańcuchy ciężkie decydujące o przynależności do określonej klasy oznacza się literami grackimi gamma, alga, µ, delta, epsilon, Łańcuchy lekki występujące w immunoglobuinach zalicza się do jednego z dwu typów ĸ, lambda.

Badania strukturalna cząsteczek Ig pozwoliły na dokadną charakterystykę tych białek i wprowadzenie jednolitek klasyfikacji.

Budowa immunoglobulinyG (IgG)

- łańcuch ciężki - framgnet czesci stałej jego części to Fc

- węglowodan

W 1959r Porter przy użyciu papainy

Po trawieniu papainą powstają nam dwa fragmenty Fab i jeden Fc - fragment crystalisable (krystalizuje z roztworem wolnym), fragment antigen binding (Fab) - wiążącyc antygen

Trawienie pepsyną, ktroa zadziałała niżej - otrzymaliśmy Fab2 - fragmenty Fab sprzężone zesobą, Fc pocięte na małe fragmenty które trudno było rozdzielić i oznaczyć - używa się tego praktycznei do wyekstrahowania Fab2 z surowicy końskiej - usuwa się zbędne części aby zmniejszyć siłę antygnową - białko końskie jest obcym antygenem i może alergizować.

Podstawowa jednostka Ig składa się z 2 łańcuchów lekkich (L-light) jednego typu i dwóch łańcuchów ciężkich jednej klasy (H-heavy). Masa cząsteczkowa łańcucha lekkiego wynnosi 2—25 kDa a ciężkiego 50kDa.

Polmorfizm immunoglobulin jest większy niż genetyczny

Część stała łańcucha ciężkiego ma domeny: CH1, CH2, CH3.

Do domeny CH2 wiąże się dopełniacz

domena CH3 służy do zakotwiczenia się w błonie komórkowej niektórych komórek.

Fab składa się z kilku regionów

struktura JH - join (łaczyć) - powyżej constanta, następnie malutka struktura D - diversity - zróżnicowanie a na końcu część V - variable - zmienna

Łancuch lekki ma krotką część stałą oznaczoną jako CL - krótka, mniej więcej połowa łańcucha

część JL - stanowi kilka-kilkanaście aminokwasów no i częsć V

Oprócz regnionów J, D i V mamy regiony superzmienne - prążki - odpowiedzialne bezpośrednio za kontakt z antygenem - określona konfiguracja przestrzenna która ma pasować do konkretnego antygenu.

Domeny immunglobulin są przeważniealfahelisowe z mostkami siarczkowymi - stanowia 'najbardziej splątaną część'

IgG - najważniejsza, przechodiz przez łożysko - dostaje ją płod, występuja w wydzielinach i wydalinach, tylko dwa łańcuchy ciężkie i dwa lekkie, jest glikozylowana, budowa bardzo klasyczna:

hinge regioin - region zawiasowy

Cztery podklasy IgG: 1,2,3,4.

IgG4 nie wiąże dopełniacza, reszta tak

IgG3 - za dużo - patologia, bo spontanicznie agreguje

IgG 1 i 2 - najważniejsze immunoglobuliny, szczepionki mają za zadanie wytworzenie ich

biora udział w konflikcie serologicznym przez to że przenikaja przez łożysko, jeżeli matka jest Rh- a dziecko Rh+ od siódmego miesiaca ciąży te przeciwciała przenikają do dziecka i niszczę jego erytrocyty

dziecko się rodzi z powiększoną śledzioną, niedoborem erytrocytów, uposledzniem umysłowym spowodowanym zatruciem bilirubiną

obecnie konflikty serologiczne nie zdarzają się gdyż ścislą opieką otacza się rh- matki.

ogólnie jednak zapewnia to dziecku odporność.

IgG m.cz. 150 kDa, 2 łańcuchy lekkie, cukry 2-3%

IgA mają dodatkowe aminokwasy w części stałej

IgD - doatkowe aminokwasy w części stałej

IgG i IgE - budowa praktycznei klasyczna

IgM jest pentamerem podstawowej struktury mostki disiarczkowe i łańcuch łączący to łączą

IgM - m.cz. 950 kDa, 19S (Svedberg), stała sedymentacji 9-15% węglowodanów o 45 -2,0 g/l (6% ogólnej Ig), zbudowana jest w 5 podjednostek o strukturze cztero-łańcuchoweh, powiązanych peptydem zwanym białkiem J (join) o masie 23 kDa. Łańcuch H ma 19 dodatkowych aa. Opórcz formy pentamerycznej IgM może występować w krwi jako monomer. Ma ona 10 miejsc wiążących antygen i w reakcji z antygenem przyjmuje postać kraba. IgM pojawia się jako pierwsza w ontogenezie człowieka a także jako pierwsza w filogenezie kręgowców. Jest to iG pierwoentje odpowiedzi immunologicznej, zawiera przeciwciała

Jest 10 wartościowy (pozostałe klasy 2 wartościowe)

IgA występuje w formie monomerycznej 7S, dimerycznej 9S i polimerycznej 11S lub 13S. U człowieka wyróznia się IgA surowiczą i wydalniczą. Surowicza wystepuje w krwi w stężeniu 1,8 g/l. M.cz. surowiczej 160 kDa. Stwierdzono oceność w tej klasie niektórych izoaglutynin, antytoksyn i niepełnowartościowych przeciwciał anty Rh.

Podstawowa bariera immunologiczna, opłaszcza drobnoustroje

Wydalnicza jest dimerem.

łańcuchy lekkie, ciężkie, łańcuch J i składnik wydalniczy (zapobega przed rozłożeniem)

Jest to najstarsza ewolucyjnie immunoglobulina, ziela IgA, emdocytozowane przez nabłonek śluzówki, tam mu się coś dodaje i wypuszcza na zewnątrz

IgD - dwa łańcuchy lekkie, dwa ciężkie, region zawiasy, 12 domen, węglowodory.

IgD ma budowę cztero-łańcuchową m.cz. 185 kDa, 7S.

W surowicy występuje w ilościach śladowych 0,04 g.l. Ta ilość zwiększa się w przebiegu niektórych białaczek mieloblastycznych. Jest niestabilna w 56 stopniach C. Występuje głównie na powierzchni limfocytów B (zwłaszcza noworodka), potem obok niego występuje IgM. W moczu czasem spotyka się fragmenty IgD wykazujące podobieństwo do białek Bence-Jonesa. Białka B-J występują w moczu chorych na szpiczaka mnogiego i są monomerami lub dimerami nadprodukowanych łańcuchów lekkich kappa lub lambda.

IgE

IgE ma strukturę cztero-łańcuchową, m.cz. 190kDa, 8S, w surowicy występuje w niewielkich ilościach 0,017-0,45 mg/l, lecz ilość jej ulega zwiększeniu w przypadku alergii i schorzeń pasożytniczych. Jest obecna w wydzielinach, ma powinowactwo do komorek skóry, komórek tucznych. Łańcuchy ciężkie o m.cz. 75 kDa posiadają dużą ilość metioniny i cysteiny. IgE jestjednowartościowa i nie wiąż dopełnicza. Posiada soro węglowodanów.

Łańcuch ciężki: domeny VH, CH1, CH2, CH3, CH4

Łańcuh lekki - strukruty VL i CL.

Do błony komórkowej bazofila zakotwiczone są IgE

Za pomocą przeciwciał anty-IgE leczy się alergie, przeciwciała anty-IgE wiążą IgE toteż te nie mogą się dowiązać do komórek tucznych

IgE jest bezrobotna bo jest mało zakażen pasożytnicych, a jest ona wciąż wytwarzana, odpyrskiem czego są alergie.

Genetyczna kontrola struktuy Ig. (Tonegawa 1987 - Ngroda Nobla)

Strukturalne geny umieszczone są w 3 niezwiązanych ze sobą autosomalnych loci:

1. Złożony locus dla łańcucha lekkiego kappa

2. lambda

3. cięzkiego H.

Locus jest złożony bo zawiera liczne geny a także same geny są złożone z egzonów i intronów wycinanych w procesie dojrzewanai RNA (splicing).

Poza informacjami dla regionów V, J, C w loci znajdzują się elementy geentyczne odgrywające rolę w kontroli różnicowanie genów: flankujące DNA.

Na poziomie regulacji transkrypcji dochodzi do rekombinacji fragmentów odpowiedzialnych za kodowanie różnych regionów przeciwciała.

Rekombinacja łańcucha H. Geny kodujące łańcuch H znajdują się u człowieka w 14 chromosomie. W rmbrionalnym DNA znaleziono kilkaset różnych segmentów V z liderami (123), kilka odcinków J (9 funkcjonalnych) w długiej sekwencji niekodującej, kilkadziesiąt (23) genów D( diversity). Wszystkie one kodują część zmienną łańcucha H. W sumie daje to około 2x19^6 rekombinacji. Jeśli weźmie się pod uwagę łańcuchy lekkie daje do około 2x 10^10 kombinacji.

Geny, które watunkują klasę łańvucha występują w następującej kolejności: µi (piewsza w filo i ontogenezie), delta (receptor na powierzchni limfocytów B), gamma 3, gamma 1, alfa 1 - surowicza, gamma 2, gamma 4, epsilon i alfa 2 - wydzielnicza.

Dwa lub try egzony kodują poszczególne domeny CH1, 2, 3

5' -Wiele genów V, genów D, genów J i geny C - 3'→ rearażacja - przypadkowo wybierany jest jeden gen V, jeden gen D, jeden gen J i geny C → po kolei wybiera się łańcuchy - najpierw µ i delta (często równolegl)

Limfocyt puszczaący szpik kostny ma tylko dwa tymy receptorów, IgM i IgD - dojrzały limfocyt.

Dopiero po kontakcie z antygenem dochodzi do przełączenia genowego - geny µ, delta, gamma 3 wycięte przez wypętlenie, wskakujegen gamma 1/ epsolon, alfa 1 - w zależności od miejsca w kto¶ym limfocyt się znalałz - będąc w śledzionie, najprawdpodobniej będzi produkował IgG, a w utkaniach chłonnych -IgA, w skórze wybiera epsilon IgE.

Wszystko to jest dodatkowo regulowane poprzez cząsteczki jak cytokiny, substncje sygnlne, i wzrsotowe.

niepotrzebna część genomu kodująca cześci stałe ulega wypętleniu i wycięciu.

taki limfocyt który wyprodukował już µ, delta, gamma 1 nie może już tego wytwarzać, gdyż to zostało wypętlone i usunięte- może tylko wytwarzać to na prawo od pętli.

Początkowo rekombinacja zaczyna się od wyboru genu V z kilkuste możliwych, genu J i D. Natomist z genów C wybierany jest µi. Kompletyny, aktywny gen który powstaje po rekombinacji zostaje przepisany na pierwotny RNA.

Powstanie kompletnego, funkcjonalnego genu dla łańcucha ciężkiego µ stanowi boedziec do rekomcinacji lańcuch lekkiego.

W ludzkim chromosomie 2 znajdzują się geny kodujące łańcuch kappa. W komórce embrionalnej zgrupowanie genów dla tego łańcucha obejmuje kilka setek genów V (350 u myszy, 80 u człowieka) (kodujących część zmienną). Każdy z nich podzielonyjest na dwa kodujące egzony przedzielone jednym intronem. 17-24 początkowych aminokwasów stanowi sekwencję liderową.

Łańcuch lekki lambda znajduje się w chromosomie 22. Budowa tego odcinkajest dość skomplikowana. Nastąpiło wielokrotne powielanie odcinków - 4 odmieny części stałej, jeżeli chodzi o część zmienną mniejsza zmiennośc

U myszy okoo 35% przeciwciał w limfocytach B ma łańcuch lambda.

Źródła zmienności przeciwciał

Różnorodnośc przeciwciał wynika z

- wielości genów V,J.D

- różnorodnosci remobinacji VJ i VDJ

- związana jest z doczepianiem nukleotydów terminalnych przez transferazę nukleotydów terminalnyh

- niedokładnością na złączach

- smotycznymi mutacjami (punktowimi, rzadziej delecjami, insercajmi, konwersajmi)

- oraz wyborem części stałej łańcucha H

Dalsze procesy różnicowania uzależnione są od zetknęcia z antygenem i selekcji klonalnej. Antygen wybiera komórkę mającą na swej powierzchni Id o regionie V cechującym się największym powinowctwem, znikają powierzchniowe Ig, komórka dzieli się a powstałe komórki plazmatyczne aktywnie wytwarzają IgM. Zwykle po drugiej stymulacji antygenowej w poszczególnych komórkach klonu ustala się klasa Ig

Najwięcej jest IgA która wyściela nam błony śluzowe, ogólna jej suma daje wiele mg/kg wagi ciala/

Drug pod względem wielkości IgG.

Trzecia jest immunoglobulina IgM

IgE

IgD

Możemy obliczyć z jaką siłą dany antygen wiąże się z danym przeciwciałem (stała K).

Mówimy o dopasowaniu strukturalnym (powinowactwie) przeciwciala do antygenu.

Zachłanność przeciwciałą - zdolność do wiązania wielu antygenów - największą ma 10-wartościowa immunoglobulina M.

Kiedy za dużo jest antygenu - przeciwciało wiąże to co może, lecz takie kompleksy wciąż są rozpuszczalne,

Kiedy za dużo przeciwciała to też rozpuszczalne kompleksy

Dopieor gdy jest równowaga pomiędzy wartościowością przeciwciała a antygenu - tworzy się sieć która w obecnośc elentrolitów wytrąca się z krwi - takie agreagty - duże kłaczki - pochłananie i niszczoen są przez neutrofile.

Przeciwciała monoklonalne.

Immunizacja antygenem pobudza różne klony komórek B do produkcji przeciwciał. Natomiast klon komórek plazmatycznych powstały z pojedynczej komórki plazmatycznej wydziela I klasę przeciwciał swoistych dla jednej determinanty antygenowej. Są to więc komórki

Komórki szpiczaka selekcjonuje się w celu uzyskania komórek z niedoborem kinazy tymidynowej lub transferazy hipoksanto-guanino-fosforybozylowej. Te defekty są niezbędne dla wybania wlaściwych komórek po fuzji z komórkami plazmatycznymi, które nie wykazują niedoboru enzymów. Żaden z tych enzymów nie jest konieczny w normalnych warunkach hodowli. Jeśli jednak główny tor syntezy puryn i pirymidyn zostanie zablokowany przez antagonistę kwasu foliowego ametopterynę wówczas komórki nie mające np. kinazy tymidynowej giną. Komórki plazmatyczne mają ograniczony czas życia i też giną, przeżywają tylko hybrydy nieśmiertlelnych kmórek szpiczaka z komórkami plazmatycnymi mającymi kinazę tymidynową, jeśli w podłożu jest hipoksantyna i tymidyna (płyn HAT).

Wtedy limfocyty B giną, bo nie są nieśmiertelne, komórki szpiczaka giną prze ametopteryne, z klony przeżywają i wtedy szuka sę komórek produkujących określone przeciwciała → duże zastosowanie w leczeniu alergii, nowotworów, chorób autoimmunologiczne - są drogie bo zwrot kosztów badań → także w diagnostyce.

Komórka plazmatyczna wydwny gen który

Limfocyty T

Stanowią one 70-75% limfocytów krwi. U człowieka wykryto antygeny rożnicowania limfcytów T. Protymocyty jeszcze pzed opuszczeniem szpiku kostnego wykazują ekspresję markerów CD2 i CD7, które są antygenami występującymi na wszystkich, dojrzałych i niedojarzłych limfocytach T. Po przejściu do kory grasicy nabywają antygeny CD5, CD9 i CD10 (I stadium różnicowania). W miarę dojrzewania limfocyty zachowują CD10, tracą CD9 i nabywają CD1 i CD3. Równocześnie następuje ekspresja CD4 i CD8 łącznie (II stadium). Po przejściu do rdzenia tracą antygen CD1 przy czym następuje segregacja na dwie subpopulacje CD4 i CD8 (III stadium). Limfocyty T po opuszczeniu grasicy tracą antygen CD10, ale wszystke zachowują ekspresję CD2, a 55-65% ma antygen CD4 (Th), a 20-30% komórek ma antygen CD8 (Tc i Ts).

Rozwój limfocytów T

Limfocyt pre-T - różnicuje się na subpopulacją CD4-8- z receptotem TCRgammadelta i CD4-8- z preTCR - to ostatnie rozwija się w CD4+8+ z recetorem TCRalfabeta, co różnicuje się w CD4+8- limfocyt Th orac CD4-8+

Dwa checkpointy dla różnicowania się limfocytu

1 sygnał -selekcja pozytywna - źle zsyntetyzowany receptor - apoptoza

2 sygnał - selekcja negatywna - rozpoznawanie własnych antygenów - apoptoza

Antygen CD2 a właściwie jego epitop T11 jestreceptorem dla erytrocytów barana. Cząsteczka rozpoznaje glikoproteinę LFA-3 (rodzina integryn), umożliwia więc oddziaływanie limfocytów T z komórkami np. śródbłonkanaczyń krwionośnych. W czasie II stadium tymocyty

Rodzaj limfocyty alfa beta T limfocyty gamma delta T limfocyty B

Układ antygen-receptor Kompleks CD3 + alfa beta TCR Kompleks CD3 + gammadelta TCR Ig

Teoretyczna liczba receptorów -10^15 -10^20 -10^11

Rozpoznawanie antygenów Peptydy + MHC białka i nie-białka białka i nie-białka

Restrykcja MHC Tak Rzadko Nie

Fenotyp CD4+ lub CD8+ Większość CD4-CD8-; iEL są CD8(alfaalfa)+ CD19+CD20+

Częstość występowania we krwi 65-75% 1-5% (25-50% w trzewiach) 5-10%

Distrybucja krew i tkanka limfatyczna krew, tkanka nabłonkowa i limfatyczna krew i tkanka limfatyczna

Zdolność efektorowa CTL(CD8+), wydzielanie cytoki

Dwie klasy TCR

alfa beta i gama delta

maja wspólny plan budowy i przypominają nieco przeciwciała

- część cytoplazmatyczna- ogon

- region transbłonowy

- region stały (C)

- region zmienny (V)

- miejsce wiązania antygenów

alfa beta mają po jedny łańcuchu alfa i beta, a gama delta pojedym łancuchu gamma i delta

Limfocyty T w przeciwieńswie do limf B nie wiążą antygenów wolnych, lecz prezentowane przez makrofgi, komórki dendrytyczne i związanych z antygenami MHC.

Receptory limfocytów T wiążące antygen (TCR)

Charakterystyczną cechą tych receptorów jest zdolność wiązania antygenów przetworzonych, pociętych przez enzymy proteolityczne na małe fragmenty i połączonych z MHC na błonach komórek przezntujących antygen (makrofagi, komórki dendrytyczne). TCR nie są uwalniane z komórek. Zbudowane są z dwóch łańcuchów.

Genetyka

TCR alfa/delta na crhomosomie 14q11-12

41 genow V podzielonych intronem - TCR delta: kilka genów V, 3 geny D, 4 geny J i pojedynczy gen C - natępnie 61 genów J

TCR gamma - chromosom 7p15

VI - osiem genów (4 pseudogeny), VII - dwa geny (1 pseudogen), VIII - 2 pseudogeny - VIV - jeden gen, jedn pseudogen, następnie 3 geny J, C1, dwa geny J2, C2

TCR beta chromosom 7q21-25

35 genów V - druga niekodująca sekwencja - geny J kótrych jest 6 - między V a J pojedynczy gen D, po J pojedycnzy gen C, następnie D2 - 7 genów J2 - C2

Łańcuch TCR zawiera część zewnątrzkomórkową zmienną, stałą, część transmembranową i wewnątrzkomórkową. Ich częśći zmienne kodowane są do łańcucha alfa i gamma przez geny V i J.

Limfocyt B - immunoglobulina zakotwiczona do B

Limfocyt T - TCR

Limfocyty Th - dlasze subpopulacje

komórka dendrytyczna stymuluje Thp

interleukina -12 - Th1 - wytwarza IFNgamma - odporność komórkowa, oczyszczanie z pasożytów wewnątrzkomórkowych, interleukina 2 stymulująca wzrost wszystkim limfocytów

interleukina 4 - Th2 - wytwarza IL-4, IL-5, IL-13 - stymulacja limfocytów B- odporność humoralna, oczywszczenie z niekt¶ócyh pasożytów zewnątrzkomórkowych, biorą też udział w alergiach

ilterleukina 6, interleukina 21, interleukina 23, u myszy TGF beta1 - Th17 (czynniki transktyprcyjne STST3, RORgammat/RORalfa)- wytwarza IL-17, IL-17FF, IL-22, IL-21; odpowiednio zapalenie tkanek, autoagresja, oczyszczaniez niektórych pasożytów zewnątrzkomórkowych

interleukina 2, TGFbeta1, ATRA - Treg (czynniki transkrypcyjne STST5/FOXp3) - IL-10, TGFbeta1 - wytwarzanie tolerancji/ immunosupresja

Syperantygeny

O ile normalny antygen reaguje z limfocytami T danego klonu posiadającymi TCR swoiste dla antygenu złożony z łańcucha alfa i beta

Superantygeny wiążą się na zewnątrz struktur normalnych

Nie wiążą się do miejsca wiazania antygenu, bo są za małe - wiąża się do innych struktur, aktywują niespecyficzne antygeny T - poliklonalna reakcja może indukować autoagresję

Rodziny cytokin

1. Interleukiny (IL-1 do IL-25)

2. Interferony (IFN - alpha, beta and gamma)

3, Czynniki stymulujące kolonie (CSFs)

4. Czynnik martwicy nowotworów TNF (Tumor Necrosis Factors - alpha, beta)

5. Czynniki transformujące wzrost TGF (Transforming Growth Factors - beta 1, 2, 3)

6, Chemokiny

7. Inne (erytropoetyna, kardiotroina-1, etc.)

Rodzina receptorów cytokin

1. Receptor cytokin hemopoetycznych

- homodimer (Epo, GH, G-CSF, Leptyny)

- gp130 (IL-6, IL-11, LIF)

- łańcuch gamma c (IL-2, IL-4, IL-7)

- heterodimer (IL-12, IL-13)

Chemokiny

- małe (8-14 kDa) wydzielane molekuły wykazujące działanie chemoatrakcyjne i aktywność cytokin

- zwykle zawierają cztery motywy cysteinowe, z cysteinami w stalych miejscach połączone mostkamidwusiarczkowymi

- zwykle tworzą dimery w roztworze

- w formie aktywnej są związane z macierzą tkankową za pomocą glikozoaminoglikanów

- dzieą się na cztery rodziny: CXC (alfa)

Tolerancja immunologiczna

Jest to swoisty brak odpowiedzi immunologicznej na antygen spowodowany wcześniejszym kontaktem z tym antygenem. W stosunku do innych antygenów organizm wykazuje pełną reaktywność immunologiczną. Zwykle tolerancja dotyczy obu typów odpowiedzi immunologicznej, jednakże w komórkach doświadczalnych można zahamować odpowiedź komórkowa lub tylko humoralną. Należy podkreśllić, że ta tolerancja swoista nie jest wywołana czynnikmi nieswoistymi, np. napromieniowaniem i zniszczeniem komórek immunologicznie kompetentnych ani nie jest związana z defektem genetycznym odpowiedzi immunologicznej. Wywołanie tolerancji immunologicznej zależy od wielu czynników: wlaściwości fizyko-chemicznych.

Wprowadzenie haptenu dożylnie może spodowować tolerancję i zahamować odpowiedź na hapten podany naskórnie. Podobny efekt u świnek morskich wywiera wprowadzenei doustne haptenu. Zjawisko Sulzbergera-Chasa polega na tym, że świnki morskie które skarmiano przez 6 dni 2,4-dwunitrochlorobenzenem w oleju były niewrażliwe na późniejsze wywołanie kontaktowego zapalenia skóry przez ten związek.

Ważna jest dawka antygenu. Dla niektórych antygenów istnieje tolerancja małej i dużej dawki. Istnieją także różnice przy wywoływaniu tolerancji limfocytów T i B. Na poziomie limfocytów B konieczna jest wielokrotnie większ dawka niż w przypadku tolerancji limfocytów T. Przykładem może być porażenie immunologiczne Feltona. Polega ono na tym, że wstrzyknięcie myszom doroslym otoczkowego wielocukru pneumokoków w ilości 500 x przekraczającej wymaganą do indukcji przeciwciał wywołuje u nich stan areaktywności cechujący się brakiem odpowiedzi humralnej na ten wielocukier do kilu miesięcy.

Tolerancję można wywołać u zwierząt dojrzałych immunoglogicznie, lecz łątwiej je wywołąć w chwili niedojrzałości układu immunologicznego. Niedojrzałe limfocyty B, gdy mają na swej powierzchni jedynie receptry IgM, możnanieodwracalnie zniszczyć przez kontakt z antygenem. Limfocyty T nie różnią się wrażliwością na tolerencję w trakcie ontogenezy. Jeśli tolerancję limfocytów T indukuje się antgenami białkowymi to może ją badać, np. wykonując test nadwrażliwości typu późnego. Jeżli tolerancja wywołana jest alloantygenami, można ją określać przedłużeniem życia przeszczepu.

W okresie życia płodowedo rozwija się także tolerancja na własne antygeny.

Jest to cecha nabyta a nie wrodzone i wymaga stałej obecności antygenu w organizmie, w innym wypadku tolerancja zanika. Jest to możliwe gdy komórki są nośnikami antygenu.

Istnieją podstawowe mechanizmu, które mogą warunkować powstanie swoistej tolerancji immunologicznej;

- delecja klonalna - uważa się, że tolerancja zwłąszcza indukowana w życiu płodowym lub wczesnym noworodkowym zachodzi przez eliminację klonów limfocytów zdlnych do rozpoznawania i odpowiedzi na określony antygen

- anergia klonalna - może zachodzić centralnie lub na obwodzie. Do czynników odpowiedzialnych za anergię na obowidzie należą swoiste przeciwciała. Mogą one maskować determinanty antygenowe prezentowane przez komórki prezentujące

Grasica - tolerancja centralna

- limfocyt T autoreaktywny ulega delecji klonalne (apoptozie) → reszta przeżywa

Obwód - tolerancja obwodowa

- delecja klonalna

- sekwestracja lub ignorancja

- anergia

- aktywna supresja

Mechanizm działania limfocytów regulatorowych

- zależny od kontaktu

Treg-APC: CTLa4, CD80/86

Treg-Limfocyt T: TGFbeta, TGFbetaT

- poprzez czynniki rozpuszczalna: IL-10, TGFbeta - hamuje limfocyty T i B oraz APC

- mechanizmy pasywne, IL-2 powodowane przez limfocyty T stymuluje Treg, a Treg blokuje limfocytowi T receptory.

Trofoblast - tkanka oddzielająca matkę od dziecka, nie ma on ekspresji antygenów klasy pierwsze drugiej, ani trzeciej - tkanka zupełnei obojętna, bariera, granica

Oddziaływuje on na komórki odpornościowe i hamuje je

- limfocyty CD8+

- NK

- makrofagi

- komórkidendrytyczne

- limfocyty CD4+

- limfocyty B

Niejlasyczne (płodowe) antygeny zgodności tkankowej hamują niektóre komorki.

Dopełniacz

działa na:

nautrofile, monocyty, mostocyty, makrofagi, komórki dendrytyczne, limcoyty B i T

rola:

Indukcja reakcji odpornościowej Oczyszczanie układu krążenie z kompleksów antygen-przeciwciało i kom apoptotycznych

- opsonizacja

- liza ptaogenów

- chemotaksja

- reakcje zapalne (anafilatoksyny)

- aktywacja komórek

Odporność adaptacyjna

- stymulacja odpowiedzi limfcytów T

- eliminacja autoagreswnych limfocytów B

- augmentacja

Stymulacja dopełniacza

klasyczna

kompleksy antygen-przeciwciało (powierzchnie patogenów) → stym. C1q, C1r, C1s, C4, C2

szlak MB-lecytyna

wiążąca mannozę le

czas aktywacji dpełniacza - kilkanascie minut

układ dopełniacza 9 głównych białek C1-C9

białka z jednym-dwoma łańcuchami białkowymi, wyjątek: struktura C1q - sześć główek z alfa-helisy produkowana przezhepatocyty i ukł moczowo-płciowy

antygen-przeciwciało-otwiera się region zawiasy - do nich wiąże się C1q a następnie wiąże się do nich C1a, C1r - enzymami

taka struktura staje się enzymem, jego substrtem jest C4 - cięty na C4a w supernatancie i C4b przyłączany do powierzchni bakterii

C2 cięte na C2a i C2b, dołączana do C4b

C4b2b jest też enzymem, ale innym - substratem jest C3 - opsonina, oprócz tego tworzy nowy enzym po dołączeniu C3b i w wyniku tego nowy enzym C4b2b3b i C3b w nadmiarze jako opsonina

małe rozpuszczone składniki to anafilatoksyny - indukują stan zapalny

substratem jest C5 - rozpada się na C5a - jest czynnikiem hemotaktycznym ściągającymi w miejsce reakcji inne komórki C5b wiąże inne czynniki - atak na błonę komókową

dołącza się C6, C7, C8 - dzida przebijająca błonę komórkową na wylot

C9 w obecności jonaó magnezu i wapnia polimeryzuje wzdłuż składnika C8 tworząc dziurę ok 10 nm

wypływ składnikow z wnętrza komórki, komórka pęcznieje i pęka

zabiciejednej komórki - kilkanaście-kilkadzieśait takich układów tworzących dziurę

alternatywna droga aktywacji dopelniacza - bez udziału przeciwcial.

aktywowanie składnikami bakterii i wirusów

charakterystyczne struktury nie występujące w organizmie człowieka

szlak zaczyna się od C3 który pod wpływem wirusow bakterii spontanicznie rozpdasię na C3a i C3b wiąże składnik B, który w obecności czynnika D → czynnik rozpada się an Ba i Bb, C3b wiąże składnik Bb. C3bBb znowu aktywuja C3 aż w końcu enzym aktywuje składnik C5.

C3bBb jeststabilizowany prze konwertazę

C5 dzielona na C5a, C5b, C6, C7, C8, C9 się dołącza - dziura w błonie komórkowej.

droga lektynowa

brk przeciwciał, indukcja mannoza, węglowodwanami powierzhcniowymi bakterii

pierwszy składnik - białko wiążące mannozę - wspólny przodek z C1q

do niego wiążą się MASP-1, MASP-2,

zamiast pierwszego składnika - lektyna wiążąca mannozę

enzymy hamujące dopełniacz - karboksypeptydaza - tozkłada malutkie składniki

anzymy rozkładajace dopełnicza w osoczu

okres półtrwania składników jest krótki.

komórki człowieka zawierają enzymy hamujące aktywność dopełniacza

zeby dopełniacz nie atakowal erytrocytów, nabłonków, mięśni

ukałd dopełniacza nadmiernei aktywowany jest szkodliwy

anafilatoksyny - reakcja natychmiastowa - po przecięciu skóry od razu stan zapalny - obrzęk zaczerwienienie, pdwyższona temperatura

Odporność wrodzona

Różnice Odporność wrodzona nieswoista Odporność nabyta swoista

kinetyka rozwoju reakcji immunologicznej rozwia się bardzo szybko (minuty) nie wymaga wstępnej aktywacji rozwija się powoli, nawet do 6 dni

pochodzenie receptorów nabyte w rozwoju ewolucyjnym, niezmienne, dziedziczone z pokolenia na pokolenie, rozpoznają struktury wspólne i obecne na dużej liczbie patogenów powstają de novo poprzez rearanżaję genów na skutek kontaktu z nowym antygenem, nie dziedziczą się

typy rceptorów toll-like (TLRs), lektynowe, scavenger, receptory komórek NK swoiste dla psozczególnych struktur patogenu

rozpoznawanie struktury patogenu niezmienne, obecne na dużej grupie patogenw np.

PAMP - pathogen associated molecular ptterns

odporność

- nieswoisra wrodzona (oporność): bierna (skóra i błony śluzowe)

naturalne bariery ciała

* ślina - czynniki antymirobiologiczne: lizosymy, peroksydaza, laktoferyna, mieloperoksydaza

* w ślinach i innych wydzielinach lizozym

* usuwanie cząsteczek z górnych dróg oddechowych

* komensale żyjące w człowieku

* nabłonek rzęskowy i śluz

* na skórze: bariera fizyczna, kwasy tłuszczowe, komensale

*kwas w żołądku

* gwałtowna zmiana pH w dwunastnicy

* ruchy perystaltyczne, kepki Peyera w jelicie cienkim

* komensale i komórki panetha w jelicie grubym

* osiadłe makrofagi w płucach

* przepłukiwanie układu mocozwego

* kwaśne pH i komensale w waginie.

odporność wrodzona

- komórki dendrytyczne

- mastocyty

- makrofagi

- NK

- granulocyty: eozynofile, bazofile, neutrofile

- układ dopełniacza

odporność

- limfocyty B

- przeciwciała

- limfocyty T

1 linia obrony: skóra, błony śluzowe, enzymy, naturalna flora bakteryjna, białka dopełniacza

2 linia obrony: fagocyty (granulocyty, makrofagi) odp swoista

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

Do czynników chemotaktycznych należą: fragmenty C5 i C3a dopełniacza

formylowane peptydy np.

N-formylo-metionylo-leucylo-fenyloalanina (fMLP)

defensyny

IL-8

LTB4, PAF

tuftsyna (tetrapeptyd z łańucha ciężkiego Ig)

Do czynników aktywizujących nlezą

Dipeptyd muramylowy (MDP)

IFN-gamma dla makrofagów szczeóŋlnie

Il-8

czasami fagocyt ginie po wchłonięciu dobnoustroju

czynniki zalezne od tlenu - woda utlnniona

kwas podchlorway, chloraminy

katepsyna G

elastaza

proteinaza 3

azurocydyna

bakteriobójcza zwiększająca przepuszczalność proteina (BPI_

defensyny

mieloeroksydaza - enzymy

Gatunki TLR

PAMPy u bakterii

Lipopolisacharyd gram-ujemne bakterie TLR4

Kwas lipotejchojowy gram-dodatnie bakterie TLR2

peptydoglikan większość bakterii TLR2

kipopeptydy triacylowane większość bakterii TLR1 lub TLR2

lipopeptydy diacylowane Mycoplasma spp. TLR2 lub TLR6

poryny Neisseria TLR2

flagelina uwicione bakterie TLR5

CpG DNA wszystkie bakterie TLR9

? uropatogenne bakterie TLR11+

PAMPy u grzybów

Zymosan Saccharomyces cerevisiae TLR2 lub TLR6

Fosfolipomannan Candida albicans TLR2

Mannan Candida albicans TLR4

o-połączone reszty mannozylowe

Wirusy RNA - RNA - (TLR3,7,8)

DNA wirusy - DNA (TLR9)

bakterie gram-dodatnie

PAMPy ( i cząsteczki endogenne)

- peptydoglikan G+

- lipoproteiny

- lipoarabinomannon (Mycobacteria)

- LPS (Leptospira)

- GPI (trypanosoma)

NATURALNE SUBSTANCJE PRZECIWBAKTERYJE I PRZECIWWIRUSOWE:

kolektyny - z monomoerów powstaje konglutynina, białko wiążące mannozę, białko surfaktantu płucnego SP-A (heksamer), SP-D (tetramer), są też trimery.

LPS wiąże się z LBP, białko CD14 → TLR → indukcja sepsy

sepsa

- intensywna produkcja i ogólnoutrowoje pojawienie się C5a

* neutrofile: paraliż szlaku sygnalizującego MAPK, defektywna translokacja p47phox, niedziela

interferony chronią nas przed wirusami

wirusy DNA, RNA rzepisywana na mRNA, w obecności RIG-1 i MDA-5 przy całej sekewncji substancji sygnałowych oddziaływanei z promotorem dla interferonu beta, odblokowanie syntezy interferonu beta, nie jest glikozylowany i bardzo łatwo wydzielany na zewnątrz

receptor zwenątrzkomórkowy, dwie części, kinaza janusowa, reakcja JAK-STAT IRF-> ekspresja ISRE → powstawane białek antywirusowe

białka indukowane interferonem

2'5' oligo adenylowa syntaza → aktywuje rybonukleazę L która tnie co się da

dwuniciowe RNA aktywacja kinazy protrinowej, fosforylacja czynnika inicujjącego syntezę

komórka się nie dzieli, czeka na śmierć lub zabicie wirusa.

interferon gamma - aktywator makrofagów, limfocytów B i komórek CD4., stymuluje odpowiedź komórkowa i odopowiedz przeciwcialami IgG.

pierwsza linią komórek odbierających informacje o PAMPach są komórki dendrytyczne.

zbierają te resztki które fagocyty wyrzuciły.

synteza MHC - prezentacja resztek limfocytom T

CD28, CD80

TLRy: 1,2,6,3,4,5,9

grupa peptydów nazwa peptydu występowanie u człowika

defensyny

typu alfa HNP-1

HNP-2 granulocyty (śledziona, grasica, płuca)

HNP-3

HNP-4 granulocyty

HD-5 komórki anetha jelita, układ rozrodczy

HD-6

defensyny alfa i beta

- cehmotaksa na neutofile, limfocyty T i monocyty

- antegonista ACTH

- opsonizacja

- interakcja z dupełniaczem

- cytotoksycznosć i indukcja wzrostu

- gojenie rań

lityczne działanie defensyn

Szczepionki

Rodzaje szczepionek ze względu na forme antygenuu

żywe atenuowane: doustna szczepionka Sabina przeicwko poliomyelitis, szczepionka skojarzona przeciwko śwince, odrze i różyczce (MMR), szczepionka przeciw gruźlicy - atenuowany prątek bydlęcy

szczepionki zabite: przeciwkrztuściowa, przeciw polio (Salka), przeciw durowi brzusznemu.

szczepionki zawierające produkty metabolizmu bakteri: toksoidy - tksyny podane działniu formaldehydu w 37 st celsjusza. Szczepionka DTP toksoid tężcowy, bloniczy i marty krztusiec.

szczepionki podjednostkowe

szczepionki przeciwko pneumokokom i neisseria meningitis - polisacharyd otoczkowy, haemophilus influenzae

szczepionki rekombinowane (z innych oganizmów niż zjadliwe bakterie i wirusy, zwykle z drożdży) - zapalenie wątroby typu B, rak szyjki macicy (papillomavirusy czlowieka)

szczepionki wektorowe - stosowane próbnie - drobnoustrój atenuowany, w niego wbudowane antygeny czegoś zjadliwego np. wściekliźnie

szczepionki DNA - plazmid z promotorem wirusa CMV odpowiedniej konstrukcji w którą wbudowano gen kodujący powiedzmy białko wirusa. DNA opłaszcza się na kulkach złota i wstrzeliwuje za pomoca pistoletów pneumatycznych w skórę ramienia. Plazmid zaczyna synteze swoich składnikow w komórce - wciąż w sferze badań, obawa wystąpienia autoagresji przeickwo skórze

szczepionki skojarzone - uodparniają jednocześnie przed kilkoma chorobami zakaźnymi

DTP - difteria tetatni pertussis

MMr - świnka odra i różyczka

są tez i 5 i 6 składnikowe - kiepściejsze

silgand i gardasil

---