WSPÓŁDZIAŁANIE UKŁADÓW ODPORNOŚCIOWEGO, HORMONALNEGO I NERWOWEGO

Konieczność współdziałania 3 systemów w koordynowaniu odp na zmiany zachodzące w samym organizmie lub w jego otoczeniu wynika ze specyfiki każdego z nich. Układ nerwowy odbiera z środowiska zewnętrznego i wewnętrznego wszelkie informacje, niesione przez różne rodzaje energii. Następnie przekłada je na charakterystyczny dla siebie język potencjałów czynnościowych i mediatorów chemicznych, czyniąc te informację zrozumiała dla unerwianych komórek i narządów. Układ endokrynowy jest odbiorcą różnych informacji chemicznych, pochodzących z wnętrza organizmu i w odpowiedzi na nie wydziela odpowiednie hormony. Z kolei hormony wywołują w narządach docelowych ciągi procesów regulacyjnych prowadzących do przywrócenia homeostazy. Żaden nie ma zdolności rozróżniania swój-obcy gdyż jest to unikatowa właściwość układu odpornościowego. Tylko on odbiera informacje o zagrożeniu homeostazy przez czynniki obce. W ślad za tym rozpoznaniem następuje uruchomienie sekwencji procesów, mających na celu usunięcie zagrożenia. Czynnikami efektorowymi w ty układzie SA zarówno populacje komórek jak i rozpuszczalne mediatory. W wyniku kontaktu z antygenem następuje namnażanie poszczególnych subpopulacji komórek oraz wydzielanie wielu różnych cytokin. Nie może się to jednak odbywać w sposób nieograniczony, co oznacza ze układ odpornościowy pozostaje pod ścisłą kontrola układów nerwowego i endokrynowego. Aby jednak te 3 układy (triada) mogły ze sobą współdziałać ,musi mieć miejsce wzajemne przekazywanie informacji, prowadzące do adekwatnej reakcji wszystkich elementów tego systemu. Nośnikami są powstające w nich cząsteczki, zaliczane do neurotransmiterów (ukl. nerwowy), hormonów (dokrewny), i cytokin( odpornościowy). Co ciekawe wiele np. hormonów jest syntetyzowane przez pobudzone komórki odpornościowe, zaś peptydy zaliczane do cytokin prze OUN.

Pierwsze doniesienia: kobiety sangwistyczne rzadziej niż melancholijne zapadają na guzy piersi; stosowanie hormonów steroidowych jako leków przeciwzapalnych i immunosupresyjnych. Obecnie: narządy należące do ukl. Odpornościowego są unerwione przez autonomiczne układ nerwowy(składają się na nie :zazwoje noradrenegiczne włókna współczulne i przywspółczulne cholinergiczne). Część współczulna ukl. Autonomicznego zaopatruje zarówno miąższ, jak i naczynia krwionośne grasicy, bursy Fabrycjusza, szpiku kostnego itd. Receptory adrenergiczne występują w błonach większości komórek odpornościowych, pomocniczych i zrębie tkanek limfoidalnych. Ważnym czynnikiem hamującym jest noradrenalina, której poziom jest ujemnie skorelowany z możliwością reagowania na antygen.

Dowodów na powiązania miedzy układami odpornościowym i hormonalnym dostarczają doświadczenia , w których obserwowano zmiany w układzie odpornościowym po usunięciu jakiegoś gruczołu dokrewnego (np. usunięcie przysadki- w których dowodzi się ze PRL i GH są niezbędne do rozwoju i funkcjonowania grasicy, podobnie jeżeli chodzi o zaburzenia tarczycy-też występują zaburzenia w funkcjonowaniu grasicy. Działa to w obie strony ,gdyż usuniecie grasicy prowadzi do upośledzenia funkcji przysadki.)Grasica jako pierwotny narząd limfoidalny i zarazem gruczoł dokrewny, produkuje szereg hormonów peptydowych, których brak prowadzi do choroby wyniszczeniowej. Komórki nabłonka grasicy nie tylko stwarzają właściwe mikrośrodowisko dojrzewania limfocytów i produkują hormony, ale tez są miejscem wytwarzania wielu neuropeptydów.

Przebieg reakcji odpornościowej jest „zauważalny” przez układ neuroendokrynowy. Odpowiedz na niepatogenny antygen skutkuje wzrostem aktywności elektrycznej podwzgórza i aktywacji osi HPA. Cytokiny powstające podczas odpowiedzi p Przenosza informacje do ośrodkowego układu nerwowego i dokrewnego. Aktywowane komórki odpornościowe wydzielają także szereg klasycznych hormonów i neuropeptydów. Działają one głównie lokalnie i wydaja się stanowić nowa generacje cytokin(np. SA to opioidy). Modulowanie przebiegu reakcji odpornościowej jest procesem złożonym. Efekt wywierany przez pojedynczy hormon może być pozytywny i negatywny. Trzeba jeszcze pamiętać że w organizmie działa zazwyczaj kilka hormonów i ich wpływ na każdy organizm jest zależny od osobnika.

HPA (OŚ PODWZGÓRZOWO-PRZYSADKOWO-NADNERCZOWA)

Głównym zadaniem układu odpornościowego jest obrona przed mikroorganizmami i pasożytami. Kontrolowanie nasilenia takiej reakcji jest bardzo ważne. Wydzielania glikokortykosteroidów będące pod kontrolą HPA stanowi jeden z podstawowych mechanizmów kontroli nasilenia reakcji immunologicznej. Działanie hormonów kory nadnercza zapobiega niepożądanej eskalacji. Znane są dwa przeciwstawne działania glikokortykosteroidów: 1. Hamowanie ekspresji cytokin2. Wzmaganie ekspresji receptorów dla tych samych cytokin.

Oś HPA jest podstawowym mechanizmem odp organizmu na stres. Podczas tej odp ośrodki w korze mózgowej wysyłają sygnały do podwzgórza powodujące uwolnienie CRH i w następstwie poprzez przysadkę i nadnercza uwolnieni hormonów nadnercza, które oprócz wpływu na metabolizm hamują wydzielanie CRH(ujemne sprzężenie zwrotne).Podczas odpowiedzi immunologicznej dochodzi do wytwarzania cytokin. Mogą one bezpośrednio oddziaływać na podwzgórze i przysadkę powodując uwalnianie CRH i ACTH, co w efekcie prowadzi do wzrostu stężenia glikokortykosteroidów w krążeniu i zahamowaniu reakcji immunologicznej.

STRES A UKLAD ODPORNOISCIOWY

Jedna z dróg za pośrednictwem których OUN wpływa na funkcjonowanie układu odpornościowego jest odp na czynniki stresowe(natury fizycznej, chemicznej, psychologicznej). Powodują one aktywacje układu współczulnego i osi HPA, określane razem mianem reakcji stresowej. Różne stresory wywołują różne reakcje, znaczenie ma tez nasilenie tego czynnika i czas jego działania, a także zdolność danej osoby do radzenia sobie z nim. Stres związany jest ze zmniejszeniem niektórych parametrów funkcjonowania ukl. Odpornościowego (najczęściej osłabienie: aktywności Komorek NK, odp. Proliferacyjnej limfocytów, wytwarzanie IL-2, reakcji na antygeny powodując nadwrażliwość typu późnego). Hormonami wydzielanymi podczas reakcji stresowej SA :aminy katecholowe, glikokortykoidy, endogenne opioidy i prolaktyna.2 pierwsze działają immunosupresyjnie, następne immunomodulacyjnie, a prolaktyna stymuluje odp. immunologiczną.

Przeciwciała monoklonalne (PM)

Przeciwciałami monoklonalnymi (mAb - ang. Monoclonal AntiBodies) nazywamy zbiór przeciwciał, które wykazują jednakową swoistość względem danego antygenu i ewentualnie takie samo lub podobne powinowactwo. Nazwa wywodzi się stąd, że wszystkie takie przeciwciała są otrzymywane z jednego klonu limfocytów B. Przeciwieństwem przeciwciał monoklonalnych są przeciwciała poliklonalne, czyli takie, które wiążą różne antygeny i względem tego samego antygenu wykazują różne powinowactwo. Analogicznie: surowica zawierająca przeciwciała monoklonalne to surowica monoklonalna, zaś surowica zawierająca przeciwciała poliklonalne to surowica poliklonalna. Schemat budowy przeciwciała monoklonalnego odpowiada klasycznej budowie przeciwciała.

1. Otrzymywanie

• w skrócie sprowadza się to do fuzji limfocytów B wytwarzających swoiste przeciwciała i komórek szpiczaka

1. kom. Szpiczaka nadaja hybrydzie nieśmiertelność i dostarczają wielu rybosomów i dobrze rozwiniętego ap. Golgiego (niezbędne do wytwarzania dużych ilości białek)

2. limf. B określają swoistość przeciwciał

2. chimeryczne myszy, cierpiące na niedobór odporności, których układ odpornościowy zastępuje się limfocytami człowieka

1. uczulanie takich myszy pozwala na otrzymanie odpowiednich ludzkich limfocytów B

3. wyhodowano również myszy transgeniczne , których geny immunoglobulinowe poddaje się inaktywacji, a wprowadza się do ich limf. B geny immunoglobulinowe człowieka. Z tych limf można wyprodukować ludzkie PM.

4. Można je również otrzymać w mleku zwierząt transgenicznych np. kóz

1. Pierwszym krokiem w pozyskiwaniu przeciwciał jest immunizacja myszy antygenem, a następnie pobranie po kilku tygodniach śledziony. Mieszaninę limfocytów i komórek plazmatycznych ze śledziony poddaje się in vitro fuzji z komórkami szpiczaka. Komórki szpiczaka mnogiego są komórkami nowotworowymi, odznaczającymi się zaburzoną produkcją przeciwciał. Ten rodzaj raka charakteryzuje się tym, że pojedynczy zmieniony limfocyt lub komórka plazmatyczna dzieli się w niekontrolowany i nieograniczony sposób, przez co mówi się o nieśmiertelności tego typu komórek. W rezultacie powstaje bardzo wiele komórek jednego rodzaju. Stanowią one klon, ponieważ pochodzą od jednej komórki i mają identyczne właściwości. Jeśli teraz nastąpi fuzja komórek szpiczaka i limfocytów, cytosol oraz organelle pochodzące z tych komórek ulegną „wymieszaniu”. Glikoproteina lub glikol polietylenowy stymulują ową fuzję. Każda z powstałych komórek hybrydowych, zwanych komórkami hybrydoma, stale wytwarza homogenne przeciwciała o swoistości określonej przez macierzystą komórkę śledziony.

2. Drugim krytycznym krokiem w produkcji przeciwciał monoklonalnych jest selekcja komórek hybrydoma i komórek, które nie podległy fuzji. Tego typu separacja odbywa się zwykle na tzw. podłożu selekcyjnym HAT (posiada blokery biosyntezy zasad azotowych, a zatem same szpiczaki nie są zdolne do przeżycia), które pozwala na wzrost jedynie sfuzjowanym komórkom. Przed dokonaniem fuzji, komórki szpiczaka uszkadza się w ten sposób, żeby nie mogły produkować np. niezbędnego do funkcjonowania enzymu. Fuzja dostarczy im tego enzymu, gdyż używate do niej limfocyty B będą go zawierać. Najczęściej stosuje się linie z uszkodzonym genem fosforybozylotransferazy hipoksantynowo-guaninowej (HGPRT), która jest zaangażowana w syntezę puryn. Komórki hybrydowe hoduje się w selektywnym płynie hodowlanym, który nie zawiera substancji będącej produktem uszkodzonego enzymu. W ten sposób komórki szpiczaka, które nie uległy fuzji z limfocytem B z pewnością zginą. W przypadku zastosowania komórek HGPRT należy dodać do podłoża aminopterynę, która uniemożliwia zajście syntezy puryn alternatywną drogą metaboliczną. Płyn hodowlany nie może zawierać cytokin, które utrzymują przy życiu limfocyty B. Dzięki temu limfocyty B, które nie uległy fuzji, ulegną apoptozie.

3. W końcowym etapie wyselekcjonowane populacje komórek hybrydowych przeszukuje się w celu wyszukania komórek produkujących przeciwciała o określonej swoistości. Po paru dniach hodowli komórki rozmieszcza się w osobnych naczynkach tak, że przeciwciała w danym naczynku pochodzą tylko i wyłącznie z jednego klonu komórek szpiczakowych, są zatem przeciwciałami monoklinalnym

2. Wykorzystanie

• Kliniczne wykorzystanie przeciw cytomagalowirusowi, bakteriom np. E.coli

1. Podanie PM przeciw lipidowi A endotoksyny zmniejszyło śmiertelność w bakteriemii wywołane przez bakterie gramujemne

• Do wykrywania i określania stężeń lekó, hormonów, enzymów (metody RIA i ELISA)

• Można dzięki nim również oczyścić na kolumnach określone czynniki np. 5000-krotnie interferon

• Usprawniają diagnostykę chorób zakaźnych

• OKT3 (PM) skierowane przeciw cząst, CD3 na limf. T - indukują pobudzenie, a następnie niszczenie limf T- wywołują immunosupresje (w przeciwdziałaniu odrzucaniu przeszczepów)

• PM przeciw receptorowi dla IL-2 obecnmu na pobudzonych limf T zastosowano do zapobiegania odrzucaniu przeszczepów alogenicznych

• PM przeciw CD4 obecnej na limf Th wywierają korzystny wpływ w chorobach autoimmunizacyjnych np. w reumatoidalnym zapaleniu stawów

• Wyznakowane PM przeciw miozynie próbuje się stosować do dokładnego lokalizowania zawału serca

• Leczenie zatrucia glikozydami naparstnicy-fragment Fab PM przeciw digoksynie

3. Immunotoksyny

Tworzy się je przez połączenie chemiczne przeciwciał z jakąś toksyną np.

• Roślinne -rycyna,abryna, modecyna

• Bakteryjne- egzotoksyna A pseudomonas

• Grzybowe- alfa-sarcyba

• Rycyna zaiwra 2 łańcuchy połaczone w.dwusiarczkowym łańcuch B jest lektyną i wiąże rycynę z błoną komórkowa, łańcuch A unieczynnia rybosomy

• Tak przygotowana immunotoksyna może się łączyć przez łańcuch B z każdą kom(nie tylko z tą, przeciw której jest skierowane związane z nią przeciwciało

• W celu zmniejszenia niepożądanego łaczenia immunotoksyn z kom nienowotworowymi przez łańcuch B opracowano 2 strategie

1.rycyna łączy się z przeciwciałem z zablokowanym przez jakąś glikoproteinę łańcuchem B

2.z przeciwciałem łączy się sam łańcuch A

• Zastosowania immunotoksyn:

• Usuwanie kom białaczkowych ze szpiku autogenicznego przed przeszczepieniem

• Leczenie nowotworów

• Koniugaty PM z radioizotopami

Do celów diagnostycznych używa się konigatów z radioizotopem emitującym cząsteczki γ, a terapii nowotworów-β

• Przeciwciała o podwójnej swoistości

• PM o podwójnej swoistości można uzyskać sprzęgając chemicznie 2 różne przeciwciała

• Tak otrzymana immunoglobulina będzie zawierała 4 fragmenty Fab

• Można je wyprodukować także na tak zwanych podwójnych hybrydach-czyli hybrydach hybryd (kwadrom) (powstają one w procesie fuzji dwóch hybryd, z których każda wytwarza PM o innej swoistości

• Do produkcji PM o podwójnej swoistości można użyć przeciwciał skierowanych przeciw strukturze CD3 na limf T

• Przeciwciała chimeryczne

PM. Których części zmienne łańcuchów ciężkich i lekkich pochodzą od myszy, a części stałe od człowieka

• Nie wywołują przeciw sobie efektywnej odpowiedzi immunologicznej nie są tak szybko usuwane z krążenia. Np. chimeryczne przeciwciała anty-CD20 podaje się pacjentom z chłoniakami nieziarniczymi

• Otrzymano również chimeryczne przeciwciała przeciw produktowi protoonkogenu HER-2/neu, który podlega amplifikacji i wzmożonej ekspresji w niektórych nowotworach człowieka

• Przeciwciała katalityczne

Udało się otrzymać przeciwciała , które stabilizują stan przejściowy zmniejszając energie aktywacji danej reakcji chemicznej i przyspieszają ją nawet ok. miliona razy- noszą nazwę abzymów albo przeciwciał katalitycznych.

• Przeciwciała antygenizowane

Przeciwciało z wbudowanym w region CDR3 epitopem jakiegoś antygenu.

• Otrzymuje się je przez wprowadzenie do genu łańcucha ciężkiego gen kodujący dany epitop i uzyskując ekspresję przeciwciała w odpowiednich komórkach.

• Jednołańcuchowe białka wiążące antygen Fv

Białka utworzone przez połączone części zmienne łańcuchów lekkiego i ciężkiego

• Białka te zachowują zdolność wiązania antygenu,a zaletą ich są m.in. mniejsze rozmiary

Nanociała]

Pierwszą próbę zredukowania wielkości przeciwciał monoklonalnych podjeli naukowcy zajmujący się inżynierią białkową. Odcieli oni fragment Fc przeciwciała odpowiedzialny między innymi za aktywację limfocytów T cytotoksycznych. Dlatego też same fragmenty Fab przeciwciała, czyli fragmenty wiążące dany epitop antygenu, nie były w stanie spełniać tej funkcji. Mimo wszystko, przeciwciała z odciętym fragmentem Fc przynoszą wymierne korzyści, gdyż zachowują one zdolność wiązania cząsteczek, toksyn czy patogenów, a ich produkcja jest możliwa przez bakterie, drożdże i inne grzyby, co znacząco obniża koszty stosowania. Fragmenty Fab są na tyle małe, że możliwe jest wniknięcie ich do wnętrza guza, co przy wykorzystaniu technologii immunotoksycznych pozwala na zniszczenie komórek rakowych. Niestety okres życia fragmentów Fab jest rzędu godzin a nie tygodni jak w przypadku pełnych przeciwciał, gdyż bardzo szybko się rozpadają i zbyt szybko przenoszą się poza naczynia krwionośne. Może to być zaletą dla przykładu opisanego powyżej, czyli oddziaływania na guza , ale w przypadku pozostałych funkcji nie jest to pożądane. Firma Domantis z Wielkiej Brytanii usunęła dodatkowo łańcuchy lekkie fragmentów Fab i pozostawiła jedynie łańcuchy ciężkie. Regiony te determinują swoistość przeciwciał, gdyż one właśnie tworzą miejsca wiążące antygen. Z tego powodu regiony te nazywa się często CDR (ang. complementarity determining region), czyli regionami determinującymi dopasowanie. Domantis nazwała swoje dzieło przeciwciałami domenowymi, są one najbardziej zbliżone wielkością do nanociał. Jednak również przeciwciała domenowe nie są idealne, przez swoją hydrofobową naturę agregują ze sobą już w fazie ich syntezy w bakterii, co obniża wydajność produkcji i utrudnia działanie.

W 1989 roku Muyldermans znalazł sie w grupie biologów prowadzonych przez Raymonda Hamersa z Universite Libre. Podczas badań prowadzonych w ramach studenckiego projektu nad zwalczaniem pasożytów przez dromadera i bawoła wodnego, uzyskano wydawało się błędne wyniki. We krwi oprócz czterołańcuchowych przeciwciał zaobserwowano dodatkowo obecność cząsteczek zbudowanych jedynie z dwóch łańcuchów ciężkich. Po paru latach badań Hamers, Muyldermans i inni opisali na łamach Nature szczegóły tego odkrycia. Tak narodziły się nanociała, a wkrótce po nich powstał w Belgii Ablynx. Dlaczego takie wyjątkowe cząsteczki powstały właśnie u wielbłądowatych? Nie jest to niestety do końca wyjaśnione. W skład rodziny wielbłądowatych, ssaków rzędu parzystokopytnych, wchodzi sześć gatunków: afrykański dromader(wielbłąd jednogarbny Camelus dromedarius) i azjatycki baktrian (wielbłąd dwugarbny Camelus bactrianus), występująca na kontynencie amerykańskim lama (Lama glama)i jej dziki przodek gwanako (Lama guanicoe) oraz alpaka (Lama pacos) i jej dziki przodek wigoń (Lama vicugna). Wielbłądowate są dobrze przystosowane do bytowania w niesprzyjających, pustynnych i wysokogórskich warunkach. Ich zdolność utraty wody może wynosić do 30% masy ciała, podczas gdy dla innych ssaków już 12% jest wielkością śmiertelną. Duża odporność na odwodnienie wynika m.in. z ich zdolności do zmiany temperatury ciała w ciągu dnia, umożliwiającej obniżenie parowania, a także z obecności odpornych na zmiany siły jonowej erytrocytów.

Produkcja nanociał rozpoczyna się od poddania immunizacji lamy, która wytwarza przeciwko danemu antygenowi zarówno przeciwciała standardowe jak i przeciwciała składające się wyłącznie z łańuchów ciężkich. Po pobraniu próbki krwi przeciwciała zawierające łańcuchy ciężkie są identyfikowane, a następnie wyodrębniana jest sekwencja DNA kodująca to przeciwciało. Ostatecznie sekwencja ta jest skracana do fragmentu zawierającego pojedynczy region zmienny łańcucha ciężkiego i już możliwa jest masowa produkcja nanociał. O łatwości ich produkcji świadczy fakt wytworzenia w 2002 roku przez holenderskich biologów z Unilever Research ponad kilograma nanociał z hodowli drożdży prowadzonej w standardowym bioreaktorze o pojemności 15 tysięcy liltrów, co odpowiada 67 mg na litr hodowli, z kolei naukowcy z Ablynx twierdzą, że są w stanie otrzymać conajmniej kilogram nanociał z litra hodowli.

Nanociała wydają się być pozbawione wad swoich "poprzedników". Zaskakującym faktem jest zdolność nanociał, pomimo nieobecności prawie połowy regionów CDR, do wiązania antygenów z takim samym powinowactwem jak dziesięć razy większych standardowych przeciwciał. W przeciwieństwie do fragmentów Fab nanociała nie zlepiają się ze sobą. Te skrócone immunoglobuliny mogą penetrować miejsca niedostępne dla zwykłych przeciwciał- centra katalityczne enzymów czy fragmenty błony komórkowej. Nie wykazują charakteru hydrofobowego jak przeciwciała domenowe, są odporniejsze na wysoką temperaturę i ekstremalne pH. Ich produkcja, ze względu na prostą budowę jest tańsza i mniej skomplikowana. Nanociała produkowane przez firmę Ablynx są stabilne w temperaturze pokojowej, co pozwala na ich długotrwałe przechowywanie bez konieczności chłodzenia. Najistotniejszą zaletą nanociał jest jednak ich zdolność do wiązania się z wieloma białkami i związkami innego typu. Zespół de Haarda "spiął" nanociała swoiście rozpoznające docelowy antygen z nanociałami przeciwko albuminie, co wydłużyło czas ich życia we krwi do wielu tygodni. Revets, Muyldermans i Patrick de Baetselier z VIB osiągnęli coś więcej. Udało im się stworzyć cząsteczkę dwuczynnościową. Mianowicie zaprojektowali nanociała tak, by wiązały się do receptorów na komórkach nowotworowych i połączyli je ze specjalnym enzymem katalizującym przekształcenie pewnego nieszkodliwego związku (prolek) w toksynę. Dzięki temu stworzone cząsteczki mogą w "spoczynku" oczekiwać na rozwój nowotworu, a następnie katalizować powstawanie toksyny, która ten nowotwór zniszczy. Doświadczenie to przeprowadzono na myszach: część z nich poddano klasycznej chemioterapii, a część terapii zmodyfikowanych nanociał. Nanociała zniszczyły tylko komórki nowotworowe, pozostawiając nienaruszone otaczające tkanki, natomiast myszy poddane chemioterapii nie zostały całkiem wyleczone (pomijając liczne, znane skutki uboczne chemioterapii). Została opracowana technika humanizacji nanociał jednak nie przeprowadzono dotychczas wymaganych badań klinicznych. Udała się również kamelizacja (ang. camelization), czyli upodobnienie ludzkich ciężkich łańcuchów do wielbłądzich domen VHH. Zaletą tego procesu jest wysoka homologia, w porównaniu do wielbłądzich przeciwciał, z ludzkimi przeciwciałami, co rozwiązuje problem wywołania odpowiedzi immunologicznej. Podczas, gdy źródłem łańcuchów VHH może być tylko wielbłąd lub lama, kamelizowane ludzkie fragmenty VHH wytwarza się in vitro.

Człowiek od lat próbuje ujarzmić system immunologiczny, który czasem reaguje zbyt wolno w walce z wirusami czy bakteriami, czasem zwyczajnie nie dostrzega zagrożenia ze strony zdradliwych komórek nowotworowych, a innym razem reakcja, na przykład podczas odrzuconego przeszczepu, jest zbyt agresywna. Kilka lat temu ogromną nadzieję wzbudziły terapię przeciwciałami monoklonalnymi. Możliwe, że teraz zostaną one zastąpione czymś doskonalszym, zarówno pod względem skuteczności jak i kosztów produkcji. Nanociała rzeczywiście wydają się być znaczącym przełomem w dotychczasowych zdobyczach immunologii. Ich prostota, tanie koszty produkcji i małe rozmiary wróżą szybsze rozwiązanie wielu problemów nękających naukowców do tej pory. Celem firmy Ablynx jest zastąpienie dotychczas stosowanych przeciwciał monoklonalnych w terapii nowotworów, reumatoidalnego zapalenia stawów i astmy swoim produktem. Do czasu przeprowadzenia testów klinicznych nie jesteśmy jednak w stanie stwierdzić, czy rzeczywiście się to uda. Przeprowadzone badania nad myszami i nad pawianami dostarczają pozytywnych wyników, jednak nie możemy być do końca pewni jak zachowa się skomplikowany ludzki system immunologiczny.

Szczepionki

Produkt pochodzenia biologicznego zawierający substancje zdolne do indukcji określonych procesów immunologicznych warunkujących powstanie trwałej odporności bez wywoływania działań toksycznych.

Szczepionki swoiste

• Mają na celu indukowanie trwałej i specyficznej odpowiedzi immunologicznej przeciw określonemu drobnoustrojowi

• Pozyskiwanie antygenó do produkcji szczepionek:

• Zawierające żywe drbn o zmodyfikowanych właściwościach

• Zawierające martwe drbn inaktywowane chemicznie lub termicznie

• Zawierające oczyszczone produkty drobnoustrojów np. antygeny powierzchniowe, inaktywowane toksyny

• Zawierające produkty rekombinowanego DNA (antygen HBs)

• Zwykle po podaniu poj dawki uzyskuje się trwałą odp (z wyjątkiem doustnych)

• Duża immunogenność tych szczepionek jest związana z przejściowym namnażaniem się żywych drbn w organizmie, zawartością wielu antygenów stymulujących szeroki zakres odp komórkowej i humoralnej, zwiększoną dawką i wydłużonym czasem obecności antygenu w organizmie

Szczepionki nieswoiste

Mieszaniny zabitych drbn lub ich lizaty.

• Stosowane jako niespecyficzne stymulatory odporności w nawracających lub przewlekłych zakażeniach o różnej etiologii

• Są to słabo oczyszczone mieszaniny bakteryjnych białek, peptydów, lipopolisacharydów, kw nukl i In.

• Podawane doustnie, donosowo, podskórnie, domięśniowo

Adiuwant-zwiększenie naturalnej zdolności antygenu do wywoływania odp immunologicznej można osiągnąć przez dodanie substancji o właściwościach nieswoistego modulatora-adiuwanta

Szczepionki skojarzone

• Zawierają wiele antygenów w jednym wstrzyknięciu

• przeciw błonicy, tężcowi, krztuścowi, odrze, różyczce, śwince

• szczegółowe dostosowanie poszczególnych antygenó, stabilizatorów i adiutantów

Szczepionki zawierające kwas nukleinowy

• Oczyszczone DNA z układem promotora podawany domięśniowo wywołuje silną odp komórkową i humoralną, bez wytworzenia tolerancji

• Gen lub geny kodujące określone białko drobnoustroju umieszcza się na plazmidzie, który po podaniu penetruje do jądra komórkowego

• Białko wytwarzane na jego bazie jest wychwytywane przez komórki prezentujące antygen

• Podawanie nagieo DNA pooduje, że antygen drbn są prezentowane w kompleksach z czasteczkami MHC I i II, co stymuluje limf Th i Tc

• Aby uzyskać ekspresje genu zawartego na plazmidzie, konieczne jest połączenie go z układem promotora eukariotycznego

Szczepionki wektorowe

• Wektorem szczepionkowym nazywamy atenuowany drbn, w którego genom wprowadzono gen innego drbn

• Po wprowadzeniu do organizmu wektor ulega nazwożeniu i prezentuje białko kodowane przez ten gen komórkom immunokompetentnym

• Wprowadzanie żywych wirusów wiąże się z problemem zjadliwości

Szczepionki antyidiotypowe

• W tym typie szczepionek wykorzystuje się PM do wytworzenia przeciwciał antyidiotypowych o potwierdzonym działaniu ochronnym

• Jeśli zostanie właściwei dobrany idioty, to swoiste przeciwciało antyidiotypowe zastepuje naturalny antygen i stymuluje powstanie odp immunologicznej

• Strategia ta jest wykorzystywana do produkcji szczepionek przeciw antygenom, które nie są dostępne na powierzchni komórki (np. przeciw endotoksynom uwalnianym z komórek już po zakażeniu, lub antygenom, które nie SA dostatecznie immunogenne-polisacharydy otoczkowe)

• Zalety:

• Łatwość produkcji dzięki dostępności PM

• Czystość uzyskiwanych produktów

• Brak toksyczności

• Wady:

• Mała immunogenność idiotypów

• Trudność w zdefiniowaniu właściwego przeciwciała antyidiotypowego na skutek ich heterogenności

Inne szczepionki:

• Śluzówkowe (podowane drogą przezśluzówkową)

• Szczepienia w okresie noworodkowym (neutralizacja supresyjnego wpływu matczynych przeciwciał na odpowiedź szczepienną)

• Szczepienia w ciąży (przekazanie IgG drogą przezłożyskową)

• -//- terapeutyczne (w przewlekłych chorobach infekcyjnych i nieinfekcyjnych-stwardnienie rozsiane, cukrzyca)

• „reverse vaccinology” (na podstanwie genomu drbn definiowane są białka antygenowe, następnie selekcjonowane komputerowo i po sklonowani odpowiednich fragmentów DNA produkowane w kom bakteryjnych)

Wtórne niedobory odporności

AIDS

• HIV (ang.: Human Immunodeficiency Virus) czyli ludzki wirus upośledzenia odporności jest wirusem, który atakuje, osłabia i niszczy system odpornościowy organizmu, czego rezultatem jest utrata przez człowieka zdolności zwalczania różnych chorób i infekcji.

• AIDS (ang. Acquired Immune Deficiency Syndrome) - to zespół nabytego upośledzenia odporności. Jest późną fazą zakażenia się wirusem HIV. Pierwsze objawy kliniczne pojawiają się po kilku lub kilkunastu latach od momentu zakażenia.

• Wirus dostaje się do wnętrza komórki dzięki związaniu się z CD4+ oraz koreceptorem, które znajdują się na powierzchni komórki.

• Umożliwia to połączenie się HIV z komórką i uwolnienie swojej zawartości do cytoplazmy.

• Wniknięcie wirusa wywołuje spadek odporności komórkowej przez niszczenie limfocytów  
  T-pomocniczych i T-supresorowych, które na swej powierzchni mają białko CD4. 

• Wirus może atakować także makrofagi, komórki nabłonkowe Langerhansa, komórki nabłonkowe mózgu, komórki dendrytyczne oraz inne, które posiadają na swej powierzchni białko CD4. 

Etapy rozwoju AIDS: 

• przedostanie się wirusa HIV do krwiobiegu

• okres inkubacji

• okres ostrych objawów zakażenia: 
  gorączka, ogólne rozbicie, bóle mięśni i stawów, powiększenie węzłów chłonnych, wysypki na skórze, zmiany na śluzówce jamy ustnej

• okres utajenia  
  (bezobjawowego lub skąpo objawowego nosicielstwa HIV)

• okres objawów klinicznych: 
  uogólnione powiększenie węzłów chłonnych, postępujące osłabienie,  
  nocne poty, półpasiec uogólniony, grzybica jamy ustnej

• pełno objawowy AIDS: 
  - infekcje oportunistyczne (np. pneumocystozowe zapalenie płuc,  
    toksoplazmoza mózgu, grzybica przełyku) 
  - nowotwory (np. mięsak Kaposiego, chłoniaki mózgu). 
  - zaburzenia neurologiczne (apatia, zaniki pamięci i postępujące  
    otępienie umysłowe)

Leki:

1) Hamujące odwrotną transkryptazę:

a) analogi nukleozydów np. ZYDOWUDYNA (AZT -azydotymidyna) kiedy odwrotna transkryptaza próbuje je dołączyć do powstającej nici DNA leki te hamują dalsza syntezę łańcucha.

b)nieanalogowe inhibotory odwrotnej transkryptazy np.newirapina

2) Inhibitory proteazy:

blokują aktywne, katalityczne miejsca proteazy HIV, zapobiegając formowaniu się dojrzałych wirionów np.indynawir, ritonawir

Wysoce aktywne leczenie przeciw retrowirusom- HAART

• Trójlekowa terapia z zastosowaniem (najczęściej) dwóch analogów nukleoazydów i inhibitora proteazy (koszt 10-12 tys $ rocznie)

• Optymalnym momentem rozpoczęcia leczenia jest ostra faza zakażenia, kiedy chorzy mają szanse utrzymania sprawności układu odpornościowego.

Zalety i wady HAART

• zahamowanie replikacji wirusa, aż do stanu niewykrywalności, dostępnymi obecnie testami, przez wiele lat

• umożliwienie odbudowy układu immunologicznego, wzrost ilości limfocytów T CD4

• zmniejszenie ryzyka infekcji i śmierci

• brak możliwości całkowitej eliminacji wirusa

• pojawienie się lekooporności HIV

• koszty

• pacjent musi być zdyscyplinowany i zorganizowany

Kryjówki HIV

• W spoczynkowych, nie dzielących się limfocytach T CD4 HIV może przeżyć w formie utajonej, jako wbudowany w genom komórki uśpiony prowirus.Takie limfocyty T nie eksponują na swojej powierzchni antygenów HIV i pozostają niezauważone przez układ odpornościowy.

Inne sposoby leczenia

• Leki hamujące działanie integrazy ,

• „wyłuskiwanie” cynku z białka włączającego RNA HIV do nowych wirionów,

• Wykorzystywanie antysensownego DNA do inaktywacji genów tat i rev wirusa,

• Zasłanianie miejsca łączenia się HIV z koreceptorami na powierzchni komórek.

Próby wzmocnienia układu odpornościowego

• Podawanie IL-2, która wzmaga proliferację limfocytów T,

• Pobieranie komórek macierzystych szpiku osoby chorej, namnażanie w laboratorium i zwracanie chorym takiej powiększonej populacji.

NADWRAZLIWOŚĆ

NADWRAŻLIWOSC TYPU I

Jest to stan spaczonej odpowiedzi immunologicznej, prowadzący do uszkodzenia tkanek i zapoczątkowujący proces chorobowy

Nadwrazliowość a alergia

Alergia- pierwotnie: oznaczał zmienioną odczynowość organizmu na antygen podany powtórnie, z czasem zaczęto używać go jako synonim nadwrażliwości zwężając to pojęcie do nieprawidłowośc iodpowiedzi immunologicznej wynikających z narażenia na czynniki zewnętrzne.

Nadwrażilwośc typu I

U jej podłoża leżą reakcje antygenu(alergenu) z IgE związanymi z receptorami powierzchniowymi (FcεRI) komórek tucznych i bazofilów; efekt kliniczny to wydzielnie prze w.w komórki mediatrów np. histaminy, leuktorienów

Mala dawka antygenu wywołuje czasem gwałtowne objawy np.:

Katar sienny, astma atopowa, atopowe zapalenie skóry, wstrząs anafilaktyczny

Nadwrażliwość typu II

Wynika z reakcji przeciwciał, klasy IgG oraz IgM z antygenami na powierzchni komórki w efekcie czego ( z udziałem dopełniacza( komórka jest niszczona

Nadwrazliwość typu III

Kompleksy immunologiczne powstałe w wyniku reakcji przeciwciała z antygenem odkladaja się w tkankach prowadzi to do uszkodzenia danej tkanki

Nadwrażliwość typu IV

Uczestniczą tu mechanizmy odpowiedzi immunologicznej przede wszystkim komórkowej. Cytokiny powodują destrukcje tkanek prze efekt cytotoksyczny

Atopia- scisle wiązana z alergia, dziedziczna zdolność do nadmiernego wytwarzania przeciwciał IgE rozpoznających niektóre antygeny powszechnie występujące w środowisku. Synonim chorby u której podłożą leża mechanizmy nadwrażliwości typu I.

Czynniki warunkujące wystapienie alergii

Na wystapienie alergii maja wpływ czynniki dziedziczne jak i środowiskowe

Alergie definiuje się na podstawie:

Obecności swoistych przeciwciał IgE w surowicy

Dodatnich prób skórnych

Objawów klinicznych

Czynniki genetyczne

Ryzyko zachorowania na alergię jest wieksze u osób z obciążeniem rodzinnym. Obciążenie dziedziczne stwierdza się u 40-80% chorych na alergie.

Ryzyko nadwrażliwości typu I może wynosić ok. 40%w wypadku gdy u jednego z rodziców stwierdza się alergie i może siegać 60% lub wiecej gdy obydwoje z rodziców sa alergikami.

Chłopcy cześciej zapadaja na choroby alergiczne , RYZYKO ZACHOROWANIA DZIECKA JEST WIEKSZE W PRZYPADKU ALERGII MATKI, niż alergikiem jest ojciec.

Badania jednoznacznie wykazują, ze nie istnieje jeden gen odpowiedzialny za alergie -wystapienie alergiczne wynika z interakcji wielu genów odpowiedzialnych za kodowanie białek uczestniczących w reakcjach immunologicznych.

Wpływ warunków środowiskowych

Nie ulega wątpliwości ze zmiany tj mniejsza ilość chorob zakaznych, mniejszy kontakt z mikororoganizmami, zmiana diety oraz zanieczyszczenia powietrza, stale wiążą się ze zwiekszającą się zapadalnością na alergie zwłaszcza w wieku dziecięcym i młodzieńczym.

Czynniki infekcyjne

Koncepcja higieny- brak treningu immunologicznego( minimalny kontakt z mikroorganizmami, szczepienia) prowadzi do spaczenia niektórych mechanzimow odporności

Tuz po urodzeniu zimowle ma fizjologiczną nadreaktywność limfocytów Th2, która w okresie wczesnego dziecinstwa słabnie, wskutek czego dochodzi do równoważenia funkcji limfocytow Th1 i Th2. Jednym z głownych mechanizmów osłabiających dominacje limf Th2 jest kontakt z określonymi mikroorganizmami stymulującymi wytwarzanie IL-12 i IFN-gamma

Czestość zachorowania na alergie jest mniejsza u osob które przebyly już liczne infekcje

Zachorowania na alergie i dzieci sa rzadsze w domach w których kurz domowy zwierał duzo zanieczyszczeń bakteryjnych.

Probiotyki zmniejszaja ryzyko alergii.

Zakazenia wirusami wpływaja na zaostrzenie objawowo alergii

Czynniki toksyczne, zanieczyszczenia i inne

Wystepowanie alergii jest rzadsze w krajach uboższych o gorszych warunkach zycia,

Dym papierosowy o raz spaliny zwiększają ilość IgE w surowicy.

Znaczenie pokarmu naturalnego w diecie niemowlęcia

Dotyczy głownie alergii pokarmowych. Czynniki wpływające na zachorowanie dziecka na alergie

1. Ilość i swoistość przeciwciał IgG przekazywanych płodowi w końcowym okresie ciązy

ALERGENY

- alergeny-antygeny zdolne do wywołania reakcji alergicznych, co oznacza zdolność indukcji odpowiedzi humoralnej z udziałem przeciwciał IgE

ALERGENY BIAŁKOWE - wielkocząsteczkowe

-białka globularne o masie czasteczkowej 10-40 kDa.

- część ma w swojej strukturze cukry

- dobrze rozpuszczalne w wodzie

- alergeny dzielimy na 2 grupy (ze względu na potencjał alergizujący): 1. Alergeny głowne- uczulające bezwzględnie ponad 50% pacjentów w określonej grupie; alergeny słabe o slabych właściwościach alergizujących.

- istotne alergeny to np. roztocza kurzu domowego ze względu na wzrastająca częstotliwość uczulen; odzywiaja się naskorkiem człowieka; optymalna temperatura wzrostu to 22-26 stopni; i wilgotność powietrza 75%.

Alergeny małocząsteczkowe o charakterze haptenow

• Sa to związki chemiczne uzywane jako leki

• Alergizuja po sprzęgnięciu z nosnikiem (np. białka surowicy)

• 10-20% działań ubocznych leków to reakcje alergiczne

• Najpowszechniejsze leki alergizujące to antybiotyki z grupy penicylin.

• Na właściwości alergizujące penicyliny mogą mieć wpływ domieszki zanieczyszen powstających podczas produkcji albo produkty degradacji penicyliny.

• Szczególne znaczenie maja środki używane w anestezjologii 0srodki zwiotczające ; trzeciorzędowe lud czwartorzędowe grupy amonowe tych srodkow mogą Stanowic determinanty antygenowe z którymi wiza się IgE. W związkach tych obecne sa 2 azoty trzecio lub czwartorzędowe ułożone obwodowo co sprawia ze zwiazki te latwo mostkuja obecne na Komorkach tucznych IgE co prowadzi do degranulacji wydzielenia mediatorow i wreszczecie wystapienia objawowo wstrzasu anafilaktycznego.

• Narkotyczne leki przeciwbólowe potencjał uczulajacy duzo mniejszy i większość reakcji ma charakter anafilaktoidalny.

Sezonowość występowania alergii wziewnych

W Polsce wyróżniamy 3 okresy

1. Okres wiosenny luty-maj, pyłki drzew liściatych

2. Okres wczesnoletni maj-lipiec, pyłki traw

3. Okres późnoletni lipiec-październik, pyłki chwastów.

MECHANIZMY REAKCJI ALERGICZNYCH

Rola limfocytów Th2

• Limfocyt Th2 jest komórką o niekwestionowanym znaczeniu, regulującą procesy alergiczne.

• Kieruje ona funkcja: limfocytow B, komórek tucznych , bazofili, eozynofili.

• Dojrzewaja z Th0 pod wpływem IL-4 ; wiąże się to z aktywacją krytycznego dla rozwoju Th2 czynnika transkrypcyjnego STAT6.

• IL-4 reguluje dojrzewanie limf TH2 , wpływa na wytwarzanie IgE, migracje eozynofilów do tkanek oraz wpływa na komórki tuczne.

• Źródło IL-4 to komórki tuczne oraz inne limfocyty TH2.

• Dodatkowy czynniki potrzebny do dojrzewania limfocytow TH2 - ko stymulacja poprzez pokrewna do CD28 cząsteczkę ICOS.

• Limf TH2 wydzielają niezbędne do zajścia reakcji alergicznych cytokiny: IL-4, IL-5, IL-10, IL-13

Udzial IgE w reakcjach alergicznych

• Przeciwciała IgE sa ciepłochwiejne

• Występują w surowicy w Steniu 450ng/ml

• Krotki okres poltrwania 2-3 dni

• Stabilnie wiązą się z receptorami FcεRI

Receptory dla IgE

FcεRI

• Receptor o duzym powinowactwie do IgE

• Uczestniczy bezpośrednio w reakcjach alergicznych

• Typowy dla komórek tucznych i bazofilów ale tez występują na kom. Langerhansa, eozyno filach i monocytach

• Receptor sklada się z łancuchów alfa i beta i dimery gamma; może występować w formie trimeru αγ₂

• α- odpowiedzialny za wiazanie IgE

• βγ warunkują prawidłowość i stabilność struktury receptora

FcεRII

• uczestniczy w niszczeniu pasożytów prze eozyno file

• pełnia rolę w regulacji syntezy IgE

Regulacja wytwarzania IgE

Regulacja pozytywna

W rozwoju dziewiczego limfocytu którego komórki potomne wytwarzaja i wydzielaja swoiste IgE można wyróżnić kilka etapów zaleznych od udziału czynników rozpuszczalnych i bezposredniego kontaktu z roznymi komórkami układu odpornościowego.

1. Aktywacja limfocytu B

Dochodzi do czasowego wytwarzania IgM i po przełaczeniu klas do wytwrzeania IgE. Potrzebne sa wazne sygnaly :1. Związanie prze limfocyt B odpowiednich antygenow,2.przekazywany prze IL-4 lub IL-13 które prowadza do powstania w limfocycie B czynnika transkrypcyjnego STAT6. Niezbedna jest również reakcja czasteczki CD40( na limf B) z ligandem- CD40L (limf T cd4+). W rezultacie dochodzi do polaczenia genu C_ε i zrekombinowanych już wczesniej genow V,D i J. Komorka jest w stanie syntetyzowac swoiste IgE. W pewnych warunkach dzialanie ko stymulujące mogą wykazywać glikokortykosteroidy lub wirus Epsteina- Barr.

2. Proliferacja i przeksztalcenie się limfocytów B IgE+ w komórki plazmatyczne

Procesy te potrzebuja sygnałow w ktorym posredniczna obecne na limf B immunoglobuliny powierzchniowe IgE oraz czasteczka o charakterze receptora -CD21

CD21 może wiazac

• Składniki dopelniacza

• Bialko otoczki wirusa EBV

• Interferon alfa

• Receptor FcεRII ( forma rozpuszczona tego receptora SFcεRII nasila proliferacje limf B i synteze IgE; interakcja Cd21 z tym receptorem chroni limfocyt B prze apoptoza , uczestnicząc w klonalnej proliferacji swoistych limfocytow B syntetyzujących przeciwciała

• Kolejne etapy dojrzewania limfocytow reguluja IL-5 oraz IL-6

Regulacja negatywna

Na w.w etepach działają czynniki które przekazuja sygnaly supresyjne, ograniczajce aktywacje i dojrzewanie limf B oraz hamujące wytwarzanie IgE.

• W procesie przelacznia klas takie dzialanie maja: IFN-gamma, IFN-alfa, TGF-beta i IL-12

• Na zasadzie sprzezenia zwrotnego hamująco dzialaja duze stężenia IgE bądź kompleksy IgE z antygenem

Udział komórek tucznych i bazofilów

• Maja na swojej powierzchni receptory typu Toll poprze które aktywująco odzialuje na te komórki wiele porduktow bakteryjnych i wirusowych

• Liczne ziarna w cytoplazmie zawierające mediatory procesow zapalnych

• Wyróżniamy 2 populacje komórek tucznych:

1.komorki tuczne zawierające tryptaze lecz nie zawierające chymazy ( MC_T -komorki tuczne tryotazododatnie)

Sa wrażliwe na kromoglikan dwusodowy- srodek zapobiegajacy degranulacji Komorek tucznych-uzywany w leczeniu alergii.

2.komorki tuczne zawierające tryptaze ,chymaze a ponadto proteaze podobna to katepsyny G i karboskypeptydaze ( MC_TC- komórki tuczne tryotazododatnie i chymazododatnie

Niewrażliwe na kromoglikan dwusodowy

Roznice pomiedzy 1 a 2

• Sposób i kinetyka wydzielania mediatorow

• Odmienna wrażliwość na czynniki wyzwalające degranulacje

• Profil wytwarzanych cytokin

MC_TC wytwarzaja Il-4 a MCt il-5 i 6

MC_TC wykazuja wieksza dojrzałość funkcjonalna , maja czesciowo skondensowana chromatyne, Malo cila lipidowych, ziarna ze strukturami para krystalicznymi, blaszkami ułożonymi rownolegle lub w rulony i strukturami o charakterze siateczki

Ich odmienność morfologiczna i fukcjonalna jest uwarunkowana wpływem środowiska.

Dla rozwoju Komorek MCt niezbedna jest w mikrosrodowisku obecność SCF i IL-4.

Mctc wymagaja czynnika wydzielanego prze fibroblasty

Bazofile

• Kraza we krwi a w tkankach w niewielkiej liczbie

• Maja receptor FcεRI

• Jadro platowe

• Zyja krotko( komorki tuczne dłużej)

• Reaguja wolniej niż k.tuczne na bodzce prowadzace do de granulacji

• Sa bardziej wrażliwe -uwalniaja mediatory przy maly stężeniach czynnika wywołującego de granulacje

Mechanizm aktywacji komórek tucznych i bazofilów

• Naturalny i najczestszy mechanizm-zwiazanie antygenu przez przeciwciała IgE polaczone z blona komórkowa.

• Receptory FceRI sa równomiernie rozproszone na powierzchni komorki i cehcuja się duza mobilnością

• W reakcji alergenem dochodzi do agregacji receptoro i tworzenia plamek co powoduje liczne zmiany biochemiczne i w rezultacie de granulacje i wytwarzanie mediatorow procesu zapalnego.

Łancuchy receptora FceRI i ich funkcje

α- wiazanie IgE przez receptor

βγ -przekazywanie sygnalu w glab komorki

β-wzmacnia ten sygnal

Komórki tuczne i bazofile mogą być aktywowane z pominieciem procesow immunologicznych.

Anafilatoksyny (c3a, c4a, c5a)

• Polipeptydy o masie czatseczkowej ok. 10 kDa powstale w wyniku aktywacji dopełniacza

• Efekt biologiczny tych czynnikow zalezny od obecności odpowiednich receptorow na Komorkach tj: neutrofile, makrofagi, monocyty i komorki tuczne

• C3a i c5a reagując z receptorami na komorce tucznej powoduja jej de granulacje

• Wizanie anafilatoksyn z blona komorkowa neutrofilow powoduje ziwekszenie adherencji i chemotaksji oraz aktywuje procesy oddechowe w tych Komorkach

• C3a na eozynofile i bazofile dziala chemotaktycznie

Czynniki uwalniające histamine HRF

• Za ich aktywność odpowiadaja hemokiny wydzielane prze makrofagi pluc, monocyty, limfocyty b i t , komorki śródbłonka a także plytki krwi.

• rHRF- bialko powodujące de granulacje k,tucznych i bazofilow.

Mediatory i czynniki wytwarzane prze komorki tuczne i bazofile

Mediatory preformowane

Aminy biogenne(serotonina, histamina)

Histamina stanowi ok. 10% zawartości ziaren

• magazynowana w formie związanej z preoteoglikanami

• 3 rodzaje receptorów dla histaminy H1 H2 H3

• H1 i H2 wazne dla procesow alergicznych

• Histamina powoduje: zwiększona przepuszczlanosć naczyń, skurcz mięśni gładkich w drzewie oskrzelowym, podrażnienie zakończeń nerwowo czuciowych, nasila wydzielanie innych mediatorow, wlacza procesy zapalne działając chemotaktycznie, stezenie w osoczu 0,2-0,3 ng/ml

• Reakcje ogólnoustrojowe spadek cisnienia, przyspieszenie kacji serca, zaczerwienienie skory

• Może modulowac procesy immunologiczne

Proteoglikany

2 typy

1. Zawierające heparyne ( komorki tuczne CMC)

2. Zawierające siarczan chondroityny k.t.MMC

W bazofilach -siarczan chondroityny

• Heparyna stanowi 25% zawartości ziarne komórek tucznych

• Ma slabe właściwości antykoagulacyjne

• Głowna rola :tworzenie rusztowania dla innych mediatorow

Proteoglikany hamuja interakcje skaldnikow dopełniacza , reguluja procesy obrzmienia ziaren, wpływaja na prędkość uwalniania mediatorow.

Neutralne proetazy serynowe(tryptaza,chymaza, karboksypeptydaza A i B) i kwasne hydrolazy ( arylosulfatza A, β-galaktozydaza, β-glukuronidaza, β- heksozaminidaza )

• Magazynowane w ziarnachw kompleksie z proetoglikanami

• Proteazy serynowe sa enzymami o silnych właściwościach proteolitycznych

• Aktywowanie niektórych mediatorow procesow zapalnych

• Generowanie kinin i c3

• Chymaza uczestniczy w aktywowaniu IL-1β

Kwasne hydrolazy -degradacja składników wewnątrzkomórkowych

Czynniki chemotaktyczne

• Cz.chem. dla eozynofilow i neutrofilow

• Peptydy o roznej masie czasteczkowej

Białko kryształków Charcota- Leydena

• Bialko enzymatyczne o charakterze lifofosfolipazy

TNF i IL-4

• Tnf tworzy stan zapalny

Mediatory generowane

• Metabolity kwasu arachidonowego oraz czynnik aktywujacy płytki

• Kwas arachidonowy składnik blony komórkowej ,uwalniany w wyniku aktywacji komórek tucznych i bazofilow

• Uwalniany przez enzym fosfolipaze A2

Prostaglandyny

• Cykliczne nadtlenki kw.arachidonowego powstającymi w wyniku dzialania cyklooksygenzay

• Najistotniejsza PGD2 -zwiekszenie przepuszczalności i rozszerzenie naczyn oraz skurcz oskrzeli we wczesnych etapach reacji alergicznej

- hamuje agregacje płytek

- czynnik chemotaktyczny dla neutrofili

Leukotrieny : wolno reagujący czynnik anafilaksji

• Rodzaj wydzielanych l. jest różny w roznych Komorkach

• Ltc4 -komorki tuczne pluc, bazofile, eozyno file

• LTB4 -makrofagi pluc i neutrofile

• L. to istotne mediatory reakcji alergicznych

• LTB4 odpowiedzialny za migracje roznego typu Komorek do miejsca objetego procesem zapalnym

• Wzmaga adherencje leukocytow do komórek śródbłonka

• Dziala silnie chemotaktycznie na neutrofile

Leukotrieny majace w swojej czastczce cysteine

• Wzmagaja kurczliwość miesni gładkich

• Nasilaja przepuszczalność zylek pozawlosowatych

• Współodpowiedzialne za obfite wydzielanie sluzu (rekacje z alergenami wziemnymi)

Cytokiny

TNF i IL-4

Wytwarzane konstytutywnie w komorkach spoczynkowych imagazynowane w ziarnach

Wytwarzanie ich może być stymulowane w wyniku aktywacji komorki tucznej za posrednictwem receptora FcεRI

Udział eozynofilow

• Liczba eozynofilow we krwi jest kilkusetkrotnie mniejsza niż w tkankach lacznych. Szczegolnie duzo eozynofilow obserwuje się w tkankach objetych procesem zapalnym na tle alergicznym.

• Dwupłatowe jadro, liczne ziarna

Aktywność wydzielnicza eozynofilow

Dzielimy na:

Mediatory ziaren oraz mediatory wytwarzane i uwalniane podczas aktywacji Najistotniejsza rola-mediatory ziaren

• Głowne białko zasadowe MPB

• Masa czasteczkowa 12 kDa

• Silne właściwości cytotoksyczne wobec Komorek ssakow i niższych organizmow

• MBP jest toksyczne dla larw przywr i innych pasożytów

• MBP powoduje również skurcz oskrzeli

• Peroksydaza eozynofilowa EPO

• Współuczestniczy w zabijaniu wirusow i bakterii a także komorek nowotworowych

• Indukuje de granulacje Komorek tucznych

• białko kationowe eozynofilow ECP

• masa czasteczkowa 18-21 kDa

• wystepuje w macierzy ziaren

• funkcje; silna aktywność cytotoksyczna, właściwości pro koagulacyjne, właściwości hamujące proliferacje limfocytow T, indukowanie wchłaniania histaminy z bazofilow,

• neurotoksyna eozynofilowa -EDN

toksyczny wpływ na tkanki układu nerwowego

• inne mediatory

• aktywowane eozynofile wytwarzaja LTC4 i PAF.

• Wydzielane prze eozyno file prostaglandyny PGE1 i PGE2 hamuja uwalnianie histaminy z Komorek tucznych

• Bialko o aktywności lizo fosfolipazy -po obumarciu komorki ma silne wlasciwosci agregacyjne i polimeryzuje w wydłużone kryształy- kryształy Charcota- Leydena

Rola eozynofilów w zakażeniach pasożytniczych

• Najważniejsza rola eozynofilów jest udział w zwalczaniu pasożytów (owsików)

• Dzieki obecności na powierzchni eozynofiló receptorów FcεRII, FcεRI kom te mogą uczestniczyc w reakcji ADCC z udziałem igEopłaszczających pasożyty

• MBP, EPC są zabojcze dla larw i pasożtyó

• Pewna role odgrywaja również IgG i rec FcγR

• W obrobnie przeciw pasożytom prawie zawsze towarzyszy eozymonofilom odp IgE oraz kom tuczne

Udział eozynofilów w procesach alergicznych

• Za wzrost eozynofilów w chorobach alergicznych odpowiadają:

• ECF-A (wydz przez kom tuczne)

• GM-CSF

• IL-5,2,3,4,16 (wydz przez limf)

• TNF (wydz przez makrofagi)

• Spośród chemokin RANTES, MCP-3,4, MIP-1α (RECEPTOTY DLA CHEMOKIN CCR3,1)

• W naciekaniu taknek przez eozynofile w procesach alergicznych uczestniczy integryna VLA-4 (α4β1) wiążąca się z obecną na komórkach śródbłonka czasteczką adhezji komórkowej naczyń VCAM-1

• Przy niewielkim narazeniu na alergen „przyciąganie” eozynofilów może mieć charakter korzystny-mogą inaktywować mediatory histamine i leukotrieny)

• Wrazie długotrwałego narazenia na alergen eozynofile mogą stac się kom współuczstniczacymi w procesie destrukcji tkanek

• Związane jest to z wydz MBP (odpowiedzialny za złuszczanie poj kom lub fragmentów całego nabłonka dróg oddechowych

• A wiec mogą odgrywac role korzystna obojetna lub szkodliwą

• Aktywacja eozynofilów za pośrednictwem FcεRII powoduje wydzielanie EPO, MBP.lecz nie EPC (odwrotnie FcgammaR)

Typ II i III dominujaca role odgrywają przeciwcilala, IgG i IgM, ujawniaja się stosunkowo szybko, w ciagu kilku- kilkudziesięciu minut.U podloza nadwrażliwości typu IV lezą mechanizmy odp typu komórkowego- szczyt nasilenia w drugiej dobie od kontaktu z antygenem.

TYP II- REAKCJE CYTOTOKSYCZNE

Uszkodzenie narządów związane jest z zabiciem komórek obcych lub mających na powierzchni nowe antygeny. W pierwotnym ujęciu właczane były reakcje: 1. Cytotoksyczność komórkowa zależna od przeciwciał(ADCC) 2. Cytotoksycznośc przeciwciał z udziałem dopełniacza. Dołączyć do tego należy:cytotoksycznośc limfocytów Tc i komórek NK i makrofagów.

a) reakcje potransfuzyjne- po przetoczeniu krwi niezgodnej w zakresie układu ABO. Dochodzi do niszczenia przetaczanych erytrocytów z udziałem przeciwciał i dopełniacza, a także makrofagów. Objawy: bóle w lędźwiach, spadek ciśnienia, krwiomocz, niewydolnośc nerek i żółtaczki

b) konflikt serologiczny-matczyno-płodowy-gdy matka ma Rh- a płód Rh+. Erytrocyty płodu niszczone są przez matczyne przeciwciała klasy IgG, przedostające się do krwi płodu przez łożysko. Odp na antygen d wynika z przedostania się krwi płodu do krwi matki. Przy następnej ciąży, jeśli płód dziedziczy Rh+ jego erytrocyty niszczone SA w reakcjach immunologicznych. Powoduje to : niedokrwistość, żółtaczkę, powiększenie śledziony i wątroby

c) cytopenie lekowe- powodowane przez niektóre leki, ich metabolity i zanieczyszczenia mogą osadzać się na krwinkach lub łączyć z białkami na błonie komórkowej(nośnikami mogą być białkowe cząsteczki rozpadłych podczas choroby komórek), albo lek wiąze się z błoną a przyłaczające się do niego przeciwciało i dopełniacz niszczą komórkę, albo kompleks lek-przeciwciało absorbowany na powierzchni komórki aktywuje dopełniacz co prowadzi do jej zabicia. Efejt cytotoksyczny może dotyczyć erytrocytów, neutrofilów, trombocytów.

TYP III-REAKCJE Z UDZIAŁEM KOMPLEKSÓW IMMUNOLOGICZNYCH

Kompleks immunologiczny to cząsteczka składająca się z antygenu, połaczonych z nimi przeciwciał i ewentualnie składników dopełniacza. W pewnych warunkach mogą one oadzać się w tkankach i inicjować miejscowe procesy zapalne.

Czynniki wpływające na odkladanie się kompleksow immunologicznych w tkankach:

a) wielkość kompleksow-male, srednie, duze. Małe przy przewadze antygenu, krąża we krwi i są usuwane w wątrobie i nerce przy udziale erytrocytów jako transporterów. Duże gdy mało antygenów, a duzo swoistych przeciwciał, eliminowane przez komórki żerne śledzinony i watroby. Średnie łatwo precypitują w tkanach i mja największe dzialanie patogenne.

b) powinowactwo i klasa przeciwciał-przeciwciała o dużym powinowactwie tworzą z antygenami duże agregaty( nieszkodliwe). Przeciwciała mocna aktywujące dopełniacz (IgG1,IgG3) mają duże znaczenie w destrukcji tkanek.

c) dopełniacz-rola zarówno korzystna(ułatwia wychwytywanie w wątrobie) jak i niekorzystna (w połączeniu z kompleksami znajdującymi się już w tkanakach nasilaja stan zapalny)

d) miejscowe warunki mikrokrażenia- tam gdzie zaburzony przepływ krwi i wyższe ciśnienie, a także stan zapalny i zwiększona przepuszczalność naczyń osadzanie kompleksów jest łatwiejsze

e) specyfika tkanki

Odkładanie się kompleksów w tkanach jest wstepem do procesu zapalnego (kompleks-dopełniacz- działanie anafilotoksyn i czynników chemotaktycznych-działalnośc neutrofilii,bazofilii i trombocytów-rozplem fibroblastów i komórek żernych-odkładanie włóknika w uszkodzonych tkankach)

Przykłady reakcji patologicznych:

1. Gdy kompleksy tworzą się In situ-po miejscowym podaniu antygenu(np. odczyn Arthusa-obrzek i rumien w miejscu podania antygenu;zewnątrzpochodne alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych)

2. Gdy krążące kompleksy odkladają się w różnych tkankach, co jest uzależnione od krążenia antygenu we krwi

IV typ nadwrażliwości

• Reakcje z dominacja odpowiedzi typu komórkowego

• Określana jako Nadwrażliwość typu późnego (DTH-występuje po kilkunastu godzinach od narazenia na antygen, max w 24-48h

• Reakcje na antygen wynikają z pierwotnego zaangażowania limf T

• Zmiany zapalne wynikają z działania wydzielanych przez limf T (głownie pomocnicze) cytokin, które miejscowo aktywują inne komórki, tj makrofagi, lim Tc, czasem bazofile

• Odgrywa ona role w niektórych zakażeniach bakteryjnych (gruźlicy, brucelozie), grzybiczych i wirusowych (odra, świnka)

• Szczególne znaczenie w kontaktowym zapaleniu skóry

• Reakcje te mogą występować naturalnie bądź sztucznie

Formy nadwrażliwości typu późnego

• Typowy przykład reakcja na śródskórne podanie tuberkuliny, efektem próby tuberkulinowej są obecne w miejscu iniekcji zaczerwienienie i naciek, obejmujący kom jednojądrzaste, wśród których istotna rolę odgrywają limf Th CD4⁺.

• Mogą przyjmowac różną postać

• Forma ziarniakowa występująca w przewlekłym zakażeniu pratkami gruźlicy lub trądu. Charakteryzuje się obecnościa kom olbrzymich i nabłonkowatych (pochodzących z makrofagów)

• Rekacja Jonesa-Mote'a-występuje naturalnie jako odczyn po iniekcji niektórych szczepioneklub po doświadczalnym podaniu pewnych antygenów w obecności niekompletnego adiutanta Freunda (16-24h). charakterystyczne: duża liczba bazofilów w nacieku, zaczerwienienie w miejscu reakcji

• Nadwrażliwość konatktowajest najcześciej spotykaną formą-np. alergiczne kontaktowe zapalenie skóry

Alergiczne kontaktowe zapalenie skóry (alergiczny wyprysk kontaktowy)

• Wystąpienie schorzenia wiąże się z długotrwałym narażeniem skóry w pracy zawodowej na drobnocząst związki <1kDa

• Związki te maja charakter haptenów-uczulaja po związaniu z białkami-w. kowalencyjnie

• Dominujacą role odgrywają kom Langerhansa, efektem koncowym jest powstanie swoistych limf T (najważniejsze limf T CD8+ co jest nietypowe dla reakcji DTH-CD4+)

• Chratkterysrtyczne schorzenia-grudki wysiękowe

• Napływ kom w fazie eżektorowej uzależniony jest od interakcji odpowiednich receptorów zasiedlania na limf T (CLA) z adresynami na powierzchni kom śródbłonka

• Wczesne etapy fazy efektorowej zależa od cytokin: IL-1, TNF, GM-CSF i chemokin

• Początkowo napływające limf CD8+ (Tc) niszczą keranocyty, przy okazjiwydzielając cytokiny: IFN-γ. Cytokina ta idukuje na keranocytach ekspresję czast MHC II i ICAM-1, czyniąc je podatnymi na rozpoznanie i ataka napływających w drugiej kolejności CD4+ (th1). IFN-γ miejscowo aktywuje makrofagi.

• Z czasem dochodzi do wygaszania fazy efektrowej (limf Tr1 wydzielające IL-10)

Przebieg odpowiedzi immunologicznej na alergeny

• REAKCJA NATYCHMIASTOWA(ANAFILAKTYCZNA)

-zachodzi po kilku minutach od kontaktu z antygenem i ustępuje w ciągu godziny

-bezpośrednia przyczyna-mediatory uwalniane z komórek tucznych i bazofilów (głównie histamina)

-dotyczą najczęściej układu krażenia,oddechowego, pokarmowego i skóry

-szeroki zakres objawów( łagodna-świąd, pokrzywka;w najcięższej postaci-niewydolnośc krążeniowo-oddechowa-wstrząs anafilaktyczny-mogacy prowadzić do zgonu)

-degranulacja komórek tucznych i bazofilów może być związana z połączeniem alergenów z przyłączonymi do błony IgE lub w wyniku aktywacji komórek tucznych i bazofilów przez składniki dopełniacza o charakterze anafilatoksyn-C3a i C5a. albo „mostkowanie” receptorów dla IgE przez związki wielocząsteczkowe.

Reakcje, u których podłoża leżą nieimmunologiczne (bez udziału antygenu z przeciwciałem) mechanizmy aktywacji komórek tucznych, określane są jako reakcje anafilaktoidalne.

• Reakcja późna (LPR)

• W razie częstego lub ciągłego narażenia na alergen LPR prowadzi do przewlekłego stanu zapalnego i nieodwracalnego uszkodzenia tkanek, utrwalając np.astmę

• Największe nasilenie 6-10h i może dotyczyc górnych dróg oddechowych, niższych odcinków, skóry

• Pierwotnym podłożem LPR jest reakcja alergenu ze związanymi z kom tucznymi swoistymi IgE

• Patogeneza jest w pełni poznana:

• Histamina i tryptaza (główne mediatory reakcji natychmiastowej) wydzielane podczas degranuulacji kom tucznych, nie indukuja reakcji późnej, podobnie jak prostaglamndyna PGD2

• Odpowiedzialne za wytapienie zamina w tkankach są leukotrieny (LTC4), PAF, TNF, IL-1, IL-4, chemokiny

• Duża liczbę bazofilów swteirdza się w podczas ataków astmy

• Obraz kliniczny LPR

• W katarze siennym w reakcji natychmiastowej dominuje kichanie o obfita wydzielina, w LPR-uczucie zatkania nosa

• W oskrzelach szczyt reakcji późnej 6-8h ustepuje po 12-24h (natychmiastowa 10-20 min. Ustepuje po 1-2h, nasilona duszność

Pierwotne niedobory immunologiczne

Ciężki złożony niedobór immunologiczny (SCID).

Stanowi grupę uwarunkowanych genetynie schorzeń o odmiennej patogenezie, ale o podobnym obrazie klinicznym, który wynika z braku czynności limfocytów T i B.

Objawy już w czasie pierwszych 6 miesięcy. Pierwszy objaw-najczęściej przewlekłe zakażenie błon śluzowych grzybami Candida. Dalej-biegunki, zapalenie płuc, bedące przyczyną zahamowania wzrostu. Dzieci wykazują podatność na wszelkie zakażenia i najczęściej umierają w pierwszym roku życia.

Agammaglobulinemia typu „szwajcarskiego”.

Klasyczną postać SCID dziedziczy się autosomalnie recesywnie. U podłoża tego niedoboru leży zaburzenie dojrzewania i różnicowania komórek macierzystych limfopoezy. Stwierdza się zanik centralnych (grasica) i obwodowych narządów limfatycznych (węzły limfatyczne, grudki limfatyczne, migdałki, śledziona), a we krwi limfopenię T i B oraz agammaglobulinemię. Grasica z reguły zawiera wyłącznie komórki nabłonkowe poprzedzielane pasmami tk. łącznej i tłuszczowej, bez tymocytów i ciałek Haskala.

Istnieją dane, które wskazują na zaburzenia rekombinacji genów dla receptora limfocytu T i łańcucha ciężkiego immunoglobulin. W trakcie tego procesu rekombinaza DNA łączy ze sobą tzw. sekwencje sygnałowe, które graniczą z odpowiednimi sekwencjami kodującymi genów V, D, J (?). W limfocytach pacjentów rekombinaza rozpoznaje odpowiednie sekwencje sygnałowe, ale w czasie rekombinacyjnego łączenia genów usunięte zostają fragmenty sekwencji kodujących geny Jh i D. Identyczna rekombinazaa znajduje się w limf.T i B dlatego zahamowane zostaje dojrzewanie obu typów komórek.

Ciężki złożony niedobór immunologiczny w wyniku niedoboru deaminazy adenozyny (ADA).

Odmiana SCID. Powoduje go mutacja lub delecja () obrębie genu dla deaminazy adenozyny.

U chorych i nosicieli dochodzi do zaburzeń transkrypcji lub translacji inf.genetycznej kodującej enzym-powstaje białko o znacznie obniżonej aktywności deaminazy lub syntetyzowana jest nieprawidłowa cząsteczka, szybko ulegająca rozkładowi. Często w ogóle nie wykrywa się aktywności ADA u chorych. Największą aktywność deaminazy adenozyny wykazują limfocyty T (zwłaszcza niedojrzałe). U nosicieli wykrywa się zmniejszoną aktywność bez cech niedoboru imm. Prawidłową czynność limf.T zapewnia 10% aktywność enzymu. Brak enzymu powoduje gromadzenie się w tymocytach toksycznych metabolitów - deoksyadenozyny i detoksy ATP. Hamują one syntezę DNA przez blokowanie reduktazy rybonukleotydów. Obserwuje się także zaburzenia wczesnych etapów aktywacji w limfocytach.

Ciężki złożony niedobór immunologiczny związany z brakiem cząsteczek MHC klasy II.

Autosomalna recesywna. Występuje niewielka liczba cząsteczk MHC II na powierzchni makrofagów, limf.B, komórek dendrytycznych. Defekt syntezy obejmuje polipeptydy kodowane we wszystkich loci tego układy: DP, DQ i DR. Produkcja MHC I przebiega prawidłowo, ale zmniejszona jest ekspresja.

Przyczyną choroby jest brak syntezy białka RF-X wiążącego się z określoną sekwencją (X box) regulującą transkrypcję genów MHC II. U chorych wykrywa się niedobór limfocytów T CD4+.





Ciężki złożony niedobór immunologiczny związany z chromosomem X.

Recesywny gen warunkujący wystąpienie objawów znajduje się na proksymalnej części długiego ramienia ch.X

Defekt obejmuje szpikowe komórki prekursorowi limfocytów T i powoduje ich eliminację w trakcie dojrzewania w grasicy. Brak limf.T pomocniczych jest przyczyną upośledzonej produkcji przeciwciał.

Dyzgenezja siateczki.

Rzadka postać. Zaburzenia dotyczą komórki macierzystych limf.T i B, komórki szpikowej macierzystej uk. białokrwinkowego.

Pierwotne niedobory.

Klasycznie dzieli się je na niedobory dotyczące defektu lub braku:

1.       Limfocytów B  zaburzenia odporności humoralnej swoistej (przeciwciała-Ab):

        Izolowany niedobór IgA - najczęstszy pierwotny N.O., ok. 1/600 urodzeń; zaburzenie dojrzewania limf. B w komórki plazmatyczne,

        Pospolity zmienny niedobór odporności  (CVID, common variable immunodeficiency); dominują zaburzenia odporności komórkowej i towarzyszyć mogą zaburzenia odporności humoralnej; przyczyną jest najprawdopodobniej zaburzenia przekazywania sygnału z limf. T do limf. B i nadmierna aktywność supresorowa limf. T,

        Agammaglobulinemia sprzężona z chromosomem X (Brutona); defekt różnicowania limf. Pre-B do dojrzałych limf. B,

        Agammaglobulinemia dziedziczona autosomalnie recesywnie

        N.O. ze zwiększonym stężeniem IgM, IgE (zesp. Joba), brak sygnału hamowania produkcji IgE, zaburzenie przełączania klas immunoglobulin w limf. B, zaburzenia chemotaksji

        Niedobór podklas IgG.

 

2.       Limfocytów T  zaburzenia odporności komórkowej swoistej (limf. pomocnicze, cytotoksyczne, supresorowe)

        Zespół Di George'a; zmniejszona liczba limf. T (CD3+) z towarzyszącymi wadami wrodzonymi serca i hipokalcemią

        N.O. z brakiem limfocytów CD8+

        Selektywny niedobór limf. T

3.       Komórek żernych (Neutrofile i monocyty); zaburzenia odporności komórkowej nieswoistej - ilościowe, jakościowe: chemotaksji, fagocytozy, wybuchu tlenowego

        Wrodzone neutropenie,

        Przewlekła choroba ziarniniakowa (CGD); mutacja w obrębie genu dla oksydazy NADPH à upośledzenie wytwarzania aktywnych metabolitów tlenu w kom. żernych (gł. w neutrofilach),

        Zaburzenia adhezji krwinek białych (LAD, leukocyte adhesion deficiency); nieprawidłowa ekspresja cząsteczek adhezyjnych gł. CD11/CD18, często pierwszym objawem jest długo gojąca się pępowina.

        Zespół Chediaka-Higashiego; zaburzenia chemotaksji, degranulacji i funkcji cytotoksycznych, często towarzyszy temu albinizm, oczopląs, fotofobia, upośledzenie umysłowe.

4.       Składowych dopełniacza; zaburzenia odporności humoralnej nieswoistej (składowe dopełniacza C1-C9 i białek regulatorowych)

        Charakteryzują się nawracającymi zakażeniami bakteryjnymi,

        Zwiększona skłonność do chorób autoimmunizacyjnych.

        Niedobór białka regulatorowego: inhibitora C1 Obrzęk naczynioruchowy (Quinckiego).

5.      Złożone

        Zespół Wiskotta-Aldricha; zaburzenie transdukcji sygnału wewnątrzkomórkowego i funkcji cytoszkieletu, charakterystyczna triada objawów: nawracające zakażenia, małopłytkowość i wyprysk skórny,

        Ciężki złożony niedobór odporności (SCID, severe combined immunodeficiency): niedobór dotyczy kilku populacji limfocytów T, B i NK w różnych kombinacjach, powstaje w wyniku mutacji prowadzących do zaburzenia przekazywania sygnałów różnicowania i dojrzewania, letalne w przypadku nieleczenia (ciężkie infekcje),

        Zespół „nagich” limfocytów - brak ekspresji antygenów zgodności tkankowej.

Zespół hiper-IgE (zespół Job'a)

Objawy:

charakterystyczna triada objawów (u ponad 75% pacjentów):

• nawracające ropnie skóry, tk. podskórnej lub narządowe

• nawracające infekcje dróg oddechowych

• wzrost stężenia IgE

Dodatkowo zmiany skórne o charakterze wyprysku (różniące się lokalizacją od atopowego zapalenia skóry) powikłane zakażeniami bakteryjnymi trudne w leczeniu, częste zapalenia zatok wywołane gł. S. aureus lub Aspergillus, czasami kandydoza, późne wypadanie zębów mlecznych, częściej występujące choroby autoimmunizacyjne i skłonność do nowotworzenia. Obserwuje się również zaburzenia chemotaksji.

Ciężki złożony niedobór odporności ze zmniejszoną liczbą limfocytów T, B oraz prawidłową liczbą komórek NK

Przyczyną niedoboru jest mutacja genów RAG1
lub RAG2, kodujących białka swoiste dla limfocytów, odpowiedzialne za aktywacje rearanżacji genów V(D)J, kodujących fragmenty zmienne TCR lub BCR.

Charakterystyczne objawy kliniczne to erytrodermia, hepatosplenomegalia, eozynofilia i podwyższone stężenie IgE i brak limfocytów B oraz ośrodków rozmnażania w węzłach limfatycznych

Niedobór odporności związany z niedoborem cząsteczek MHC klasy I

• Bardzo rzadki niedobór odporności

• Typowe objawy to nawracające
  zakażenia bakteryjne
  i zmiany ziarninujące w skórze
  ze skłonnością do martwicy

• Jego przyczyną jest mutacja białek transportujących TAP1 i TAP2 (transporters associated with antigen processing). Białka te dostarczają peptydy antygenowe do siateczki śródplazmatycznej, gdzie dochodzi do ich wiązania w rowku łańcucha α cząsteczki MHC klasy I. Przy braku peptydu cząsteczka MHC ulega degradacji w cytplazmie.

Zaburzenia czynności komórek żernych

Niedobór immunologiczny komórek żernych powstaje pod wpływem:

• zmniejszenia liczby komórek żernych (np. neutropenia),

• upośledzenia czynności: chemotaksji, ruchliwości, fagocytozy i zabijania drobnoustrojów.

Funkcja komórek żernych zależy lub pozostaje pod kontrolą innych czynników:

• produktów aktywacji dopełniacza (chemotaksja, fagocytoza),

• przeciwciał (fagocytoza),

• cytokin (chemotaksja, cytotoksyczność).

Defekt obejmujący jeden z wymienionych układów powoduje wtórne zaburzenia czynności komórek żernych i objawy niedoboru immunologicznego. Charakterystycznym objawem pierwotnych i wtórnych zaburzeń czynności komórek żernych jest zwiększona podatność
na zakażenia bakteryjne i grzybicze

• Komórki fagocytujące (żerne) - leukocyty wielojądrzaste
  i komórki linii monocytów (makrofagów) są bardzo ważne
  w obronie gospodarza przeciw bakteriom ropotwórczym
  i innym drobnoustrojom wewnątrzkomórkowym.
  Ciężki niedobór leukocytów wielojądrzastych (neutropenia) powoduje uogólnione zakażenie bakteryjne.

• Z klinicznego punktu widzenia ważne są dwa defekty dziedziczne fagocytów, powodujące wrażliwość na poważne infekcje, często śmiertelne:

Przewlekła choroba ziarniniakowa - CGD (Chronic Granulomatous Disease)

Objawy:

        najczęściej rozwijają sie do 2 r.ż.

• przewlekłe infekcje trudne do leczenia

• najczęściej zakażenia florą normalnie występującą lub nietypową

• ropnie skóry, narządowe, kości, okołoodbytnicze

Przyczyna:

• niedobór ilości lub funkcji oksydazy NADPH  zaburzona produkcja reaktywnych form tlenu  zaburzenie wybuchu tlenowego komórek żernych

Charakterystyczne cehcy tej choroby to nawracające zakażenia tkanek miękkich, płuc i innych organów pomimo intensywnej terapii antybiotykowej. Częstymi objawami są: trądzik, zapalenie naręczy, zapalenie dziąseł, zapalenie płuc
i tworzenie się ziarniaków

Infekcje powodowane są przez mikroorganizmy takie jak Staphylococcus aureus, Burkholderia cepacia, Aspergillus species, Nocardia species i Seratia marcescens

W chorobie tej zaburzony jest mechanizm zabijania wewnątrzkomórkowego patogenów przez wolne rodniki tlenowe: anion ponadtlenkowy, nadtlenek wodoru i tlen singletowy. Powstają one w reakcji katalizowanej przez oksydazę NADPH (kompleks enzymatyczny), której defekt prowadzi do niedoboru.

Niedobory adhezji leukocytów (LAD)

• Charakteryzują się nawracającymi zakażeniami bakteryjnymi

• Częste objawy to: paradentoza, nawracające infekcje błony śluzowej, skóry, jelit i dróg oddechowych, zapalenia tkanki okołozębowej, z wczesnym wypadaniem zębów

• Najczęściej spotykanym zespołem niedoboru cząsteczek adhezyjnych jest tak zwany typ 1 (LAD-1), w którym przyczyną niedoboru jest mutacja w łańcuchu β2 (CD18). Liczba granulocytów we krwi jest zwiększona nawet przy braku zakażenia, ale nie potrafią one przylegać do śródbłonka ani tworzyć konglomeratów.

• Drugi typ niedoboru (LAD-2) związany jest z defektem syntezy fukozy z GDP mannozy. Uniemożliwia to powstawanie ligandów dla selektyn, nie ma również fukozylacji innych glikoprotein. Obok objawów typowych dla LAD-1, LAD-2 charakteryzuje się występowaniem zaburzeń wzrostu i opóźnienia umysłowego

Zespół Chediaka-Higashiego

Jest to zespół dziedziczony autosomalnie recesywnie

Charakteryzuje się nawracającymi zakażeniami, zwłaszcza gronkowcowymi i paciorkowcowymi
oraz zaburzeniami neurologicznymi.

Chorzy mają łagodną neutropenię, z charakterystycznymi komórkami o olbrzymich lizosomach. Brak jest natomiast ziaren azurofilnych
w neutrofilach (ulegają one fuzji z ziarnami wtórnymi). Prawdopodobną przyczyną niedoboru odporności jest opóźniona fuzja tych olbrzymich lizosomów
z fagosomami.

1

+

RFX

X2BP

NF-Y

W

X

X2

Y

CIITA

CIITA

-

RFX

X2BP

NF-Y

W

X

X2

Y

MUTACJA

RFX

X2BP

NF-Y

CIITA

-

W

X

X2

Y

Mutacja w obrębie genu dla CIITA powoduje zahamowanie transkrypcji, pomimo prawidłowego połączenia się czynników transkrypcyjnych

Mutacja genu dla RFX blokuje wiązanie się innych białek transkrypcyjnych z rejonem promotora dla cząsteczek MHC klasy II

Inicjacja transkrypcji genów dla MHC klasy II wymaga przyłączenia do promotora białek RFX, X2BP, NF-Y oraz udziału molekuły CIITA, nie łączącej się z sekwencją promotora

MUTACJA

---