19.12.06r
Odporność przeciwzakaźna
nieswoista swoista
- naturalne bariery
- mechanizmy immunologiczne
Naturalne bariery dla zakażenia
1. Mechaniczne
skóra
błony śluzowe
odruchy
2. Chemiczne
pH
enzymy
peptydy p/bakteryjne
3. Mikrobiologiczne
fizjologiczna flora bakteryjna
Mechanizmy immunologiczne odporności nieswoistej
P/ciała „naturalne” (IgM, rzadziej IgG, IgA)
Fagocytoza
Dopełniacz
Interferony (typu I : IFNα, IFNβ)
Kk. NK
Mechanizmy swoiste
makrofagi APC
IL-1
IFN
NK Th PAMIĘĆ
IL-5 IL-2 IL-2
IL-4
IL-6 Tc
B
Uodpornienie organizmu przeciw chorobom infekcyjnym
Odp. naturalna:
czynna → zakażenie, przechorowanie
bierna → przejście p/ciał przez łożysko - IgG
Odporność wytworzona sztucznie :
czynna → szczepienie
bierna → podanie dożylnie p/ciał
czynno-bierna → szczepienie + podanie p/ciał
adoptywna → podanie swoistych limfocytów Tc
Szczepienie :
Aktywacja kk. immunologicznie kompetentnych
Wytwarzanie cytokin
Wytwarzanie swoistych p/ciał
Powstawanie kk. pamięci immunologicznej
Szczepionka - produkt pochodzenia biologicznego, zawierający substancje zdolne do indukcji procesów immunologicznych warunkujących powstanie swoistej, trwałej odporności przeciw określonemu drobnoustrojowi, bez wywołania działań toksycznych.
Szczepionka powinna stymulować :
Odp. humoralną
Odp. komórkową
kk. pamięci immunologicznej
Preparaty antygenowe stosowane jako szczepionki :
Drobnoustroje |
Typ antygenu |
Przykład |
Żywe |
Naturalny |
|
Atenuowane |
|
|
Atenuacja - osłabienie wirulencji przy zachowaniu immunogenności :
Seria mutacji indukowana przez niekorzystne warunki hodowli
Wielokrotne pasażowanie pomiędzy „nienaturalnymi” gospodarzami
Ukierunkowana manipulacja genetyczna
Drobnoustroje |
Typ antygenu |
Przykład |
Zabite Tzw. Szczepionki inaktywowane |
Wirusowy |
|
|
Bakteryjny |
|
Szczepionki zawierające zabite (inaktywowane) drobnoustroje, ustępują skutecznością odpowiedzi szczepionkom atenuowanym :
nie wywołują odp. p/zakaźnej związanej z limfocytami Tc oraz nie stymulują odpowiedzi związanej z układem odpornościowym błon śluzowych (mniejsza immunogenność)
wymagają podania większej liczby drobnoustrojów
fragmenty komórkowe tzw. szczep podjednostkowy |
wielocukry otoczka cukrowa
antygen powierzchniowy |
|
toksoidy (anatoksyny) |
|
|
Skład szczepionki :
antygen
adiuwanty
konserwanty (tiomersalat)
substancje pomocnicze (cukry, aminokwasy, białka)
Adiuwanty :
nieswoiste modulatory odpowiedzi immunologicznej
↑ naturalną zdolność antygenu do wywołania odpowiedzi
nie mogą wykazywać właściwości antygenu ani stymulować swoistej reakcji immunologicznej
adiuwant |
sposób działania |
wodorotlenek i fosforan glinu |
precypitacja antygenu; tworzenie „depot” antygenu w tkankach; wywoływanie odczynu zapalnego; aktywacja dopełniacza |
olej parafinowy, arachidowy |
tworzenie „depot” w miejscu podania; wyw. zapalenia w miejscu podania |
zabite prątki (adiuwant Freunda) |
nasilenie chemotaksji i aktywacja makrofagów, limfocytów T, ↑ syntezy cytokin i składników dopełniacza |
Corynebacterium |
|
peptydoglikan |
|
Bortedella pertussis |
|
kompleksy immunostymulacyjne |
ułatwienie kontaktu z błoną komórkową i prezentacji antygenu; transport antygenu do węzłów |
liposomy |
|
mikrokapsułki (np.złota) |
|
białka immunogenne np. toksyna tężcowa (Di-Per-Te), toksyna Vibrio ch. |
aktywacja Th |
cytokiny (IFN, IL-2, IL-12) |
aktywacja limfocytów T, monocytów, stymulacja rozwoju Th2 |
|
|
Szczepionki nowej generacji
Szczepionki skojarzone - zawierające wiele antygenów (5-6) w jednym „podaniu”.
DTP + H.inf. typ b
DTP + polio
DTP + HBV
odra, świnka różyczka (MMR)
Szczepionki rekombinowane - przeniesienie genu odpowiedzialnego za kodowanie antygenu z drobnoustroju chorobotwórczego do kk. producenta (np. drożdży) lub kk. eukariotycznych (np. człowieka) przez wektory kodujące :
plazmidowe (autonomicznie replikujące się cząsteczki DNA)
wirusowe (krowianka)
Szczepionka DNA - oczyszczony DNA z układem promotora podawany domięśniowo lub do naskórka wywołuje silną odpowiedź komórkową i humoralną bez wytworzenia tolerancji
Zalety szczepionek DNA :
większa immunogenność (zachowana budowa przestrzenna antygenu)
trwała ekspresja genu
odpowiedź jest długotrwała
można uczulać antygenami, które są mniej dostępne dla układu odpornościowego
brak czynników infekcyjnych
możliwość uzyskania materiału do szczepionki wprost z zakażonej tkanki
stabilność w niskiej i wysokiej temperaturze
Szczepionki antyidiotypowe - wykorzystują p/ciała monoklinalne do wytworzenia p/ciał antyidiotypowych, które zastępują naturalny antygen i stymulują rozwój odpowiedzi immunologicznej głównie przeciw antygenom, które nie są dostępne na powierzchni kk. drobnoustrojów np. polisacharydy otoczkowe czy endotoksyny
Powstawanie : p/ciało po chorobie podaje się myszom → selekcja p/ciał najbardziej
podobnych do antygenu.
Uwagi :
u 5% klinicznie zdrowych osób brak odpowiedzi poszczepiennej - zaburzenia prezentacji antygenu i/lub funkcji limfocytów B
nieskuteczne szczepienie u osób z niedoborem odporności pierwotnym lub wtórnym wynikającym z choroby lub stosowanego leczenia (immunosupresja, nowotwór, wcześniactwo, cukrzyca)
zależnie od stanu układu odpornościowego - stosowanie szczepionki zawierającej zabite drobnoustroje lub gotowe p/ciała
Bezpieczeństwo szczepionek :
rewersja zjadliwości atenuowanego wirusa np. polio 2, 3, świnka
zakażenie wywołane atenuowanymi szczepami u osób z upośledzeniem odporności : gruźlica, odra, polio, różyczka.
mimikra molekularna - homologia strukturalna antygenów bakteryjnych i ludzkich.
Grupy ryzyka :
osoby z upośledzeniem odporności - indywidualizacja programu szczepień
osoby z problemami odporności i podwyższoną ekspozycją na drobnoustroje
personel medyczny i weterynaryjny
ratownicy (wąglik)
żołnierze
turyści (cholera, żółta febra, dur brzuszny).
07.11.2006r.
Tolerancja immunologiczna jest to całkowity lub częściowy brak zdolności organizmu do odpowiedzi na dany antygen (tolerogen) wywołany wcześniejszym kontaktem z danym antygenem. Jest to zjawisko swoiste.
Zwierzę wykazujące tolerancję na antygen A może być w pełni reaktywne na antygen B. Zwykle brak reakcji dotyczy zarówno odpowiedzi typu komórkowego jak i humoralnego.
Tolerancja selektywna
Owen - szkocki weterynarz -zajmował się tym właśnie problemem. Badał dwujajowe bliźnięta u krów. Pojawiało się zjawisko chimeryzmu dzięki mieszaniu krwi.
Metody uzyskiwania tolerancji immunologicznej :
1. Badania Owena
2.Badania Billinghama, Branta i Medawara
3. Inne metody uzyskiwania tolerancji immunologicznej nabytej - parabioza
4. Tolerancja immunologiczn wrodzona - układ synergiczny - bliźnięta monozygotryczne.
5. Podstawy immunologii transplantacyjnej.
6. Teoria Burneta i Fenerta dot. powstawania p/ciał i selekcji klonalnej
7. Przełamanie tolerancji immunologicznej - choroby autoimmunologiczne.
Delecja klonalna (eliminacja) - dot. autoreaktywnych limfocytów T (delecja w grasicy i na obwodzie) i limfocytów B (delecja w szpiku i na obwodzie).
Na obwodzie limfocyty T giną w procesie apoptozy. Za indukcję apoptozy odpowiada m.in. białko Apo-1 (Fas) i jego ligand - cząsteczka Fas 1.
Limfocyty B stają się autoreaktywne w wyniku działań bakteryjnych i wirusowych.
Anergia klonalna - złożony proces czynościowy inaktywujący autoreaktywne limfocyty T, które uniknęły delecji klonalnej. W konsekwencji prowadzi do niemożności podziału i obumarcia limfocytów T.W stanie anergii limfocyty T wytwarzają zbyt mało IL-2, co nie wystarcza do ich podziału.
Sekwestracja anatomiczna (1) i molekularna (2) :
1. dot. autoantygenów , które nie przenikają do krwi; szczelność barier biologicznych nie jest w pełni doskonała.
2. w autoantygenach istnieją epitopy (determinanty) dominujące (silnie immunogenne) i epitopy małe (ukryte) - słabo immunogenne.
W grasicy eliminowane są limfocyty T, które rozpoznały epitopy dominujące. Na obwód przedostają się limfocyty T, które rozpoznały epitopy ukryte.
W wyniku infekcji wirusowych wzrasta miejscowe stężenie cytokin - TNF i IFN-γ, co prowadzi do efektywnej premutacji ukrytych epitopów i w konsekwencji do aktywacji limfocytów T.
Aktywna supresja - odbywa się przy udziale limfocytów Ts i p/ciał antyepitopowych. Limfocyty Ts (CD8) hamują nadmierną odpowiedź komórkową, uniemożliwiając atak limfocytów T autoreaktywnych na własne tkanki. P/ciała antyidiotypowe hamują odpowiedź humoralną poprzez łączenie się z immunoglobulinami autoreaktywnymi.
Czynniki ułatwiające wywołanie tolerancji immunologicznej :
1. Właściwości fizyczne i chemiczne antygenu
2. Drogi wprowadzania antygenu
3. Dawka antygenu (tolergen)
4. Dojrzałość aparatu immunologicznego.
Mechanizm tolerancji immunologicznej poprzez limfocyty B:
1. Zahamowanie funkcjonalne
2. Zahamowanie centralne
Mechanizm tolerancji poprzez limfocyty T:
1. Zahamowanie funkcjonalne
2. Zahamowanie centralne
Tolerancja immunologiczna doświadczalna
Badania Mitchsona - zależność tolerancji od dawki antygenu BSA - albumina surowicy wołu podawana myszom w dawkach niskich, średnich i wysokich.
Badania Weigla
niska dawka antygenu - tolerancja limf. T (długotrwałe)
wysoka dawka antygenu - tolerancja limf. B (krótkotrwałe)
Nadwrażliwość - postać odpowiedzi immunologicznej, w której interakcja antygenu z p/ciałami z uczulonymi limfocytami T prowadzi do uszkodzenia tkanki gospodarza.
Alergia oznacza zmienioną reaktywność ustroju na powtórne wprowadzenie antygenu. Obecnie alergia jest synonimem nadwrażliwości typu I.
Choroby alergiczne zależne od I typu reakcji wg Gella-Coombsa
1. Wstrząs anafilaktyczny
2. Astma atopowa
3. Alergiczny nieżyt nosa i spojówek
4. Pokrzywka i obrzęk naczynioruchowy
5. Atopowe zapalenie skóry
6. Alergia pokarmowa
7. Alergia na leki
Immunoterapia w swoistych chorobach alergicznych :
1. Astma atopowa
2. Alergiczny nieżyt nosa
3. Alergia na owady żądlące
4. Alergia na leki (desensybilizacja)
W reakcji wczesnej komórką docelową jest mastocyt. Immunoglobuliny odpowiedzialne za jej przebieg to IgG4 i IgE. Zachodzi reakcja „mostkowania” tzn. 2 p/ciała na błonie mastocytu na jeden alergen.
Wskutek kaskady zdarzeń (m.in. enzymatycznych) mastocyt obrzmiewa a w końcu degranuluje. W ziarnistościach są mediatory i cytokiny (np. histamina, enzymy proteolityczne, tryptaza). Z kwasu arachidonowego z błony komórkowej powstają prostaglandyny, leukotrieny, PAF, tromboksany, ponadto TNFα i IL-4 oraz 5.
Astma - przewlekła choroba zapalna dróg oddechowych, w której rolę odgrywają liczne kk., w szczególności mastocyty, ozynofile, limf. T. U osób podatnych zapalenie to wywołuje nawracające epizody świszczącego oddechu, duszności, ucisku w klatce piersiowej i kaszlu, szczególnie w nocy lub wcześnie rano.
Reakcja astmatyczna wczesna - wyzwalanie czynników z ziarnistości mastocytów ok. pół godziny po zadziałaniu alergenu.
Reakcja późna - rekutacja do ściany oskrzeli makrofagów, eozynofili, płytek krwi. Prowadzi to do nadreaktywności oskrzeli na bodźce zewnętrzne
Reakcja wczesna, a przede wszystkim późna prowadzi do uszkodzenia błon śluzowych oskrzeli - szczególne struktur nabłonka.
Obrzęk Quinckego - obejmuje twarz, kończyny, błony śluzowe gardła, krtani, oskrzeli - obrzęk naczynioruchowy.
Alergiczny nieżyt nosa - w błonach śluzowych nosa reakcja wczesna - świąd, kichanie, obrzęki nosa i ciągłe wydzielania śluzu; późna - blokada nosa i utrata nosa.
Alergiczny nieżyt nosa dzieli się na sezonowy i całoroczny.
Przebiega często z zapaleniem rogówki i spojówki - wysychanie rogówki, obrzęk, światłowstręt, twory przerostowe.
Alergeny wziewne - mąka, grzyby pleśniowe, pyłki, sierść.
Pokrzywka - odczyny bąblowo-rumienowe na całym ciele.
Skaza wysiękowa - z atopowym zapaleniem skory, świąd, przeczosy.
Atopia - skaza genetyczna - nadmierna produkcja IgE w wyniku kontaktu z alergenami środowiska zewnętrznego, które są normalnie niemmunogenne dla innych osobników.
I-wszy gen - 1p. Teraz 21 znalezionych genów odpowiedzialnych za alergię.
Astma a haplotypy HLA
Astma atopowa HLA A1b8
HLA A1B8DR3
HLA A3B2DR2
Astma aspirynowa HLA DR5
HLA DR3
Th1 - limfocyty antyalergiczne (TNFγ, IL-2, IL-12)
Th2 - limfocyty alergiczne (IL-3,4,5,6,9,13)
W alergii wzrasta wartość wskaźnika IL-4/IFNγ, co warunkuje objawy kliniczne chorób alergicznych.
Wzrasta też Th4/Th8 >2,5
norma 1,0-1,4
alergia atopowa 1,8-2,3
choroby nowotworowe i 0,3-0,8
infekcje wirusowe (HIV)
17.10.06r.
Odporność nieswoista
I. ogólnoustrojowa II. humoralna III. komórkowa
I. 1. niskie pH - żołądek, pochwa (Lactobacillus acidophilum), skóra (niskie pH nie zabija wirusów)
2. powłoki
a) skóra
b) błony śluzowe - udział w odporności swoistej i nieswoistej
3) hormony
a) ciąża 0- zmiany hormonalne powodujące zmiany odporności nieswoistej
b) leczenie sterydami
- półpasiec/ospa wietrzna
- opryszczka pospolita
c) menopauza
4. uwarunkowania genetyczne
Warunkiem zakażenia wirusowego jest obecność na wirusie o gospodarskich komórkach odpowiednich receptorów. Wirus najczęściej wnika cały. (materiał genetyczny + kapsyd = nukleokapsyd). Aby doszło do zakażenia zajść musi dekapsydacja, za sprawą odpowiednich enzymów. U odpornych enzymy są nieczynne.
5. Temperatura - ochrona szczególnie przed wirusami, które dobrze mnożną się w T=36,6 - 37°C. W temperaturach wyższych - gorzej. Gatunki odporne z reguły są bardziej zjadliwe w temperaturze fizjologicznej.
6. immunosupresja - obniżą się liczka kk. żernych, spada poziom cytokin; dochodzi do zaburzenia naturalnej flory człowieka.
Drogi aktywacji dopełniacza
klasyczna lektynowa alternatywna
Ag-Ab węglowodan C3b
C1q MBP B
C1+C1 MASP1
MASP2 Ba
C4,C2 C3bBb
C4a C2b P (propredyna)
konwertaza białka C3 C4b2a C3bBbP
C3
wzmocnienie drogi alternatywnej
C3b amplifikacja
anafilotoksyna C3a
C3b opsonizacja
C3b
anafilotoksyna C5a C5
C5b
C6,7,8,9
C5b-(C9)n
MAC - kompleks atakujący błony
Jeśli wypadnie funkcja C3 - częstsza zapadalność na różne choroby; funkcja C3a np. jest bardziej istotna niż funkcje MAC. W ludzkich komórkach występują specjalne białka broniące przed własnych dopełniaczem np. CD59 występujące właściwie na wszystkich kk. ustroju. Chroni ono jedynie przed dopełniaczem danego gatunku.
Wirus HIV po wyjściu z limfocytu jest odporny na dopełniacz; wbudowuje on białko CD59, co uniewrażliwia go na dopełniacz.
Inhibitory wirusowe - 3 typy : α,β i γ. α i β to oporne na temperaturę glikoproteiny (70°C), γ - termowrażliwy. Nieswoiste czynniki, których rola polega na przyłączaniu się do cząsteczki wirusa, utrudniając tym ostatnim wniknięcie do komórek. Czasem działają silniej niż limfocyty.
Interferony (α,β i γ) - najważniejsza broń p/wirusowa. Same nie działają na wirusy, ale zmieniają metabolizm komórki tak, że ta sama się broni.
Zmiany :
kinaza białkowa - z proenzymu - enzym; kinaza białkowa działa tylko na syntezę białek wirusowych, nie na białka komórkowe (tzn. zachowana jest synteza tych drugich)
rybonukleaza zostaje przekształcona w enzym, który degraduje RNA; tnie RNA komórki jak i wirusa; staje więc synteza białek gospodarza.
Fagocytoza - 3 etapy :
1. wytworzenie stanu zapalnego, czyli:
tkliwość dotykowa
wyciek ropny
rumień
podwyższona temperatura
Neutrofile wraz z krwią w naczyniach włosowatych docierają w pobliże miejsca zapalenia. Mediatory zapalenia np. białko C3a, anafilotoksyny, bradykinina, powodują „przyklejenie się” neutrofili do komórki śródbłonka, które przenikają do otaczających tkanek. Czynniki chemotaktyczne wydzielane są również w miejscu zapalenia i powodują przyciąganie neutrofili.
2. Przy pochłanianiu : przyłączenie przez niespecyficzne receptory lub przyłączenie przez receptory C3b, co jest bardziej wydajne.
Po „integracji” lizosomy wykonują swoje zadanie.
3. wewnątrzkomórkowe zabicie o charakterze tlenowym i pozatlenowym.
System tlenowy : powstaje H2O2, NO2, chloramina (skierowana przeciw wirusom w szczególności ale niszczy generalnie wszystko)
System pozatlenowy : lizozym - wewnątrz komórki -działanie głównie na bakterie G(+) słabiej na G(-); cząstki powierzchniowo czynne, które uszkadzają błon komórkowe.
Działa tenże system nawet na niektóre komórki nowotworowe.
Niektóre bakterie są odporne np. rzeżączka (w rzeżączkach pierwotnych nie ma bakterii wewnątrz komórek).
Istnieje ponadto pojęcie „aresztu prewencyjnego”. Oznacza ono sytuację, w której bakterie zostają uwięzione wewnątrz komórek, ale nie zabite.
05.12.06r.
Niedobory odporności
Pierwotne niedobory odporności to :
grupa genetycznie uwarunkowanych zaburzeń budowy, dojrzewania i różnicowania się oraz funkcji narządów i komórek układu odpornościowego
Klasyczny podział PNO:
Niedobory związane z defektem lub brakiem
limfocytów B
limfocytów T
kk. żernych
składników dopełniacza
zaburzenia mieszane
Podział PBO ze względu na mechanizm, którego zaburzenie prowadzi do niedoborów odporności:
dojrzewanie limfocytów - SCID związany z mutacją łańcucha γ w receptorze dla IL-2, zespól DiGeorge`a
przełączanie klas p/ciał w limfocytach B - duże stężenie IgM
prezentacja antygenu - zespół „nagich” limfocytów
migracja leukocytów - zespół Wiskotta - Aldricha, niedobory cząsteczek adhezyjnych
mechanizm zabijania patogenów (zewnątrz- i wewnątrzkomórkowo) i przewlekła choroba ziarniniakowa, zespół Chediaka-Higashiego
apoptoza limfocytów, zespół limfoproliferacyjny
mechanizm naprawy DNA - ataxia teleangiectasia, zespół Nijmegen
10 objawów PNO
1. 8 lub więcej zakażeń w ciągu roku
2. 2 lub więcej zakażeń zatok o ciężkim przebiegu w ciągu roku
3. 2- miesięczna lub dłuższa antybiotykoterapia bez wyraźnej poprawy
4. 2 lub więcej zapaleń płuc w ciągu roku
5. zahamowanie prawidłowego rozwoju dziecka lub przyrostu masy ciała
6. Powtarzające się głębokie ropnie skórne i narządowe
7. Przewlekająca się grzybica jamy ustnej i skóry powyżej 1 roku
8. Konieczność długotrwałego stosowania antybiotyków dożylnych dla opanowania zakażenia
9. 2 lub więcej ciężkie zakażenia tj. zapalenia mózgu, kości, mięśni., skóry lub posocznica
10. wywiad rodzinny wskazujący na PNO.
PNO
Częstość występowania 50% 20% 18% 10% 2% |
1/10000 niedobory p/ciał typ mieszany - niedobór limfocytów T i B niedobory fagocytów niedobory odporności typu komórkowego niedobór składników dopełniacza |
Znanych jest 150 zespołów niedoborów odporności, z czego 1100 jest opisanych pod względem genetycznym.
Niedobory związanie z zaburzeniami produkcji p/ciał
agammaglobulinemia Brutona - sprzężona z chromosomem X - całkowity brak p/ciał lub śladowa liczba limfocytów B, gdzie limfocyty T mają prawidłowy poziom. Bojway od 4-6 mż - nawracające zakażenia ropne, zapalenia płuc, zapalenia ucha środkowego i zatok, zmiany rozstrzeniowe oskrzeli.
Wirusy - poza enterowirusami - są skutecznie zwalczane. Enterowirusy , nie wiadomo dlaczego, powodują np. zapalenie mózgu czy opon.
Zaburzenia dojrzewania limfocytów B - brak immunoglobulin wszystkich typów
Gen BtK, który koduje kinazę tyrozynową, która bierze udział we wzroście prekursorów limfocytów B
Leczenie „ terapa zastępcza, czyli podawanie dożylnie lub podskórnie p/ciał.
Dziedziczenie autosomalne recesywne
niedobory IgA i podklas IgG - defekt komórkowego różnicowana limfocytów B
CVID - pospolity zmienny niedobór odporności
Nawracające zakażenia bakteryjne dróg oddechowych
podklasy IfF
CVID - spada stężenie IgG i IgA oraz IgM - 2-3 dekada życia - bakterie z rodzaju Haemophilus, paciorkowce, Mycoplasma - w przebiegu może przypominać celiakię.
wzrost IgM - sprzężone z chromosomem X - bardzo małe lub niewykrywalne stężenie IgA i IgG przy wzroście lub normalnym poziomie IgM; limfocyty B - liczba prawidłowa
Zapalenia puc (Pneumocystis carinii), Cryptosporium parvum jako powikłania zapalenia dróg żółciowych choroby wątroby są uderzające - marskość, nowotwory; mutacje genu, który koduje ligand dla CD40 - cząsteczka nadrodziny TNF i jegst obecny na akrywnch limfocytach T - zburzenia syntezy p/ciał - rokowanie jest bardzo złe.
Tylko 25% pacjentów dożywa 25 roku życia. Śmiertelność spowodowana jest zapaleniami płuc i chorobami wątroby.
Wzrost stężenia IgE - nawracające ropnie skóry, płuc, jamy brzusznej oraz nieprawidłowości układu kostnego np. twarzoczaszki.
Przejściowa hipogammaglobulinemia niemowląt - dopiero od 6 m-ca zaczyna wzrastać stężenie immunoglobulin u dzieci; wszystkie klasy występują w pożądanych stężeniach od ok. 12 m-ca.
Ciężki złożony niedobór odporności SCID (Severe Combined Immunodeficiency Disease)
heterogenna grupa chorób
defekty odpowiedzi komórkowej i humoralnej
chorzy na SCID są podatni na infekcje wirusowe, bakteryjne, grzybicze, pierwotniakowe.
Prowadzić to może, chociażby wskutek ostrych biegunek, do zahamowania wzrostu.
Subklasyfikacja SCID (oznaczenia podklas p/ciał) :
podgrupa T-B+
SCID związany z chromosomem X
SCID dziedziczony autosomalnie recesywnie
podgrupa T-B-
SCID wynikający z niedoboru deaminazy adenozynowej
SCID zespół Omenna (chyba)
podgrupa T+B+
SCID - zespół „nagich limfocytów” ze względu na brak cząsteczek MHC kl. II
zespół dziedziczony z płcią mutacja genu łańcucha γ związany z IL-2 -brak dojrzałych limfocytów T i wzrost liczby limfocytów B, a przy tym spadek p/ciał; w grasicy brak kory i rdzenia; przyczyną jest brak kostymulacji ze strony limfocytów T CD4, które są niezdolne do przełączania produkcji immunoglobulin.
SCID typu T-B- to ok. 20% wszystkich tego typu schorzeń; ujawnia się wcześnie - limfopenia, częste zakażenia etc. oraz zaburzenia w układzie kostno szkieletowym, zaburzenia neurologiczne)ślepota, dystonia)
Zespół Omena - prawidłowa liczba NK - mutacja genu rag1 i rag2 które kodują białka odpowiedzialne za rearanżację genów V kodujących fragmenty receptora TCR. obraz kliniczny podobny jak w GVH; ponadto erytrodermia, eozynofilia, wzrost stężenia IgE, hepatosplenomegalia.
Terapia SCID - bez terapii dzieci nie przeżywają 1 roku. Leczeniem z wyboru jest przeszczep szpiku. Stosuje się terapię genową oraz terapię kk. macierzystymi (CD 34)
T+B+ - bez przeszczepu szpiku śmierć następuje przed upływem 10 rż. - mutacje genów kodujących białka Tap 1 i 2.
Powikłania - zakażenia, zmiany ziarninujące ze skłonnością do martwicy.
Zespół Wiskota - Aldricha :
1. spadek stężenia IgM
2. upośledzenie czynności limfocytów T
3. spadek liczby płytek krwi
ataxia teleangiectasia - postępująca ataksja móżdżkowa od 12 mż.
chwiejny chód (ataksja)
rozszerzone naczynia krwionośne w skórze i gałce ocznej
niewyraźna, powolna, „zamazana” mowa
apraksja gałkowo-ruchowa - brak ruchów dowolnych
teleangiektazje na spojówkach
plamy cafe au lait
niedobór masy ciała i wzrostu
pojedyncze siwe włosy
hipogonadyzm
nawracające zapalenia oskrzeli i płuc
rozstrzenie oskrzeli
przewlekłe zapalenia zatok
prawidłowy rozwój umysłowy
Objawy zespołu Nijmegen
małogłowie
ptasi wygląd twarzy
nisko osadzone uszy
cofnięty podbródek
zmiany cafe au lait
hipogonadyzm
pierwotny brak miesiączki
nawracające zapalenia oskrzeli i płuc
rozstrzenie oskrzeli
upośledzony rozwój umysłowy
Niedobory związane z kk. żernymi
Zespół LAD-1 (Leukocyte Adhesion Deficiency)
Niedobór adhezji leukocytów. Mutacja punktowa w gene kodującym podjednostkę CD18. U chorych występują zaburzenia opuszczania naczyń przez neutrofile. Granulocytoza we krwi, w ogniskach zapalnych brak tychże kk. Upośledzone przechodzenie leukocytów przez naczynia prowadzi do osłabienia zdolności układu odpornościowego do eliminowania patogennych drobnoustrojów. Efektem - nawracające zakażenia bakteryjne i grzybicze
Zespół LAD-2 - defekt enzymu fukozylotransferazy uczestniczącego w syntezie ligandów dla selektyn. Objaw podobne do LAD-1, ale o mniejszym nasileniu.
Choroba ziarniniakowa - nawracające zakażenia bakteryjne i grzybicze. Często występuje zapalnie tkanki okołozrębowej, stąd autoekstrakcje, zakażenia śluzówek, skóry, ale bez wydzielania ropy.
12.12.06r. - część 1
Wtórne niedobory odporności
AIDS
niedożywienie
nowotwory
infekcje (gruźlica, malaria, odra)
immunosupresja
alkoholizm, narkotyki
urazy (chirurg, oparzenie)
autoimmunizacja
zaburzenia czynności gruczołów dokrewnych
stany fizjologiczne np. ciąża
Subpopulacje limfocytów : norma - CD4 - 45%, CD8 - 23%; w niedożywieniu : CD4 - 17%, CD8 - 11%.
Wirus HIV :
Wyróżnia się 2 typy wirusa :
M-tropowy R5 (receptor CCR5) wpierw „zasiedla” makrofagi, a potem limfocyty - nazwa pochodzi od receptora chemokinowego, który wprowadza wirusa do komórki.
T-tropowy X4 - receptor CXCR4 - dzięki tej cząsteczce atakuje limfocyty, tyle że te gormy pojawiają się później.
Na wykładzie pani doktor na temat budowy wirusa powiedziała tylko kilka zdań, po dalsze informacje odsyłając nas do podręczników. Ponadto, ze względów czasowych, wiele informacji podawanych było hasłowo. I tak :
Białka gp120 i gp41 warunkują przyleganie do limfocytów
Geny LTR - oskrzydlające - integracja etc.
env - od envelope - związany z gp120 i gp41
gag - nukleokapsyd i białka macierzy.
Cykl życiowy
Przytrzymywanie wirusa - gp120 i 41 łączą się z CD4 albo CCR5 czy CXCR4. Następują zmiany konformacyjne w gp120, po czym zachodzi fuzja gp120 i 41 oraz aktywacja 41. Dalej mamy przytrzymanie i wstrzyknięcie.
2. faza - zakażenie wirionami kk. CD4 i dendrocytów. Dendrocyty przenoszą materiał genetyczny wirusa dalej do węzłów chłonnych - stąd pierwsze objawy podobne są do mononukleozy zakaźnej. Trwa to 2-5 tyg., po czym ma miejsce okres bezobjawowy - wiriony namnażają się w węzłach.
Ostra faza - odpowiedzi immunologicznej
Jeżeli ukł. immunologiczny i predyspozycje genetyczne mają korzystne właściwości, daje to zwiększoną odporność. Zależy to oczywiście m.in. od składowych MHC.
Ustala się swoista równowaga - co może trwać nawet kilkanąscie lat, ąz do pojawienia się pełnoobjawowego AIDS. Podczas „fazy utajenia” cały układ immunologiczny ulega stopniowemu upośledzeniu.
Poziom komórek CD4 wynosi ok. 200/mm3, przy normie rzędu 800-1200/mm3.
Oznaczanie : białko p24 oraz mRNA wirusa (przy czym ilości rzędu 20-50 cząsteczek są niewykrywalne).
Acute HIV disease - gorączka, bóle głowy, wyciek z nosa, limfoadenopatie, wyborczyny.
Pełnoobjawowy : infekcje przewlekłe, bakteryjne, grzybicze, nowotwory (m.in. wywodzące się z limfocytów B czy rak szyjki macicy.
12.12.06r. - część 2.
Immunologia ciąży i rozrodu
Ciąża jako przeszczep alogeniczny.
Mechanizmy adaptacyjne umożliwiające przerwanie płodu w ciąży fizjologicznej:
Mechanizmy immunosupresyjne w organizmie matki
Zabezpieczenie na poziomie płodu i łożyska
Czynniki immunosupresji w ciąży
α2- makroglobulina hamują odpowiedź proliferacyjną limf. T matki
β1-globuliny czy reakcje hodowli mieszanej
uromodulina - działa przeciwko IL-1, wykryta w moczu ciężarnych
kompleksy immunologiczne - tłumienie odpowiedzi humoralnej i komórkowej (Tc i NK)
limfocyty Ts - w węzłach wokół macicy - w doczesnej, śledzionie
p/ciała blokujące
W ciąży Th:Ts (CD4:CD8) ulega obniżeniu, spada też częściowo odpowiedz typu komórkowego; wzrasta podatność na infekcje wirusowe grypa, różyczka, WZW B. Prawidłowo wynosi on 1,5, w ciąży <1,2.
P/ciała blokujące obronę w doczesnej powodują :
blok odpowiedzi proliferacyjnej limfocytów T matki przeciw kk. płodu
blok swoistych Tc przeciw kk. płodu
blokowanie wydzielania swoistych limfokin przeze limfocyty T
cześć ma charakter p/ciał antyidiotypowych i skierowanych przeciwko receptorom limfocytów T matki rozpoznających MHC
Zabezpieczenia na poziomie płodu i łożyska
α-fetoproteina - najsilniejszy płodowy czynnik immunosupresji - odpowiedź komórkowa i humoralna
naturalne kk. supresorowe - NK w śledzionie płodu - limfocyty T matki , które wniknęły do organizmu płodu
kk. veto - mechanizm anergi lub cytotoksyczność do limfocytów T matki
IgM płodowa - przeciw limfocytom Tc
Inne czynniki adaptacyjne :
utrudnione przenikanie kk. a zwłaszcza limfocytów T matki przez krążenie płodowo - matczyne w obu kierunkach.
uprzywilejowana immunologicznie macica
specyficzna budowa trofoblastu z nieklasycznymi antygenami zgodności tkankowej (MHC I, HLA-G) o ograniczonej możliwości prezentacji antygenu
obecność białka MCP w tkankach trofoblastu warunkują działanie ochronne wobec czynnika C3b dopełniacza matki
Rola PGE2α w utrzymaniu ciąży oraz IL-3 i GM-CSF
Znaczenie czynników hormonalnych - progesteron, estrogeny i GKS - hamującr działanie w stosunku do limfocytów Tc jak i prozapalnych cytokin. Ciężarne myszy po podaniu indometacyny (bloker COX) roniły.
Cytokiny typu Th2 wywierają korzystny wpływ na rozwój jaja płodowego i utrzymanie ciąży:
IL-4,5,6,9,10, GM-CSF.
Cytokiny typu Th1 -niekorzystny wpływ na zarodek, wywołują uszkodzenia kk. trofoblastu łożyskowego na drodze apoptozy:
IL-1,2, IFN-γ, TNFα.
Na powierzchni cytotrofoblastu znajduje się włóknik, warstwa sialoproteinowa oraz inne cząsteczki wpływające na ujemny ładunek na ich powierzchni; wyzwala to w pewien sposób działania cytotoksyczne na limfocyty T matki. Kk. NK ulegają przemianie w kk. LAK (pod wpływem IL-1,2, IFN-γ, TNFα), które są w stanie zniszczyć kk. trofoblastu - odklejenie łożyska i poronienie.
Immunologiczne tło nawracających poronień
Brak indukcji p/ciał antyfosfolipidowych w organizmie matki - przedwczesne odklejenie się łożyska
brak indukcji p/ciał blokujących w wyniku zgodności antygenów HLA w u rodziców, zwłaszcza HLA-D i DR
obecność p/ciał p/plemnikowych prowadzi do bezpłodności u kobiet, ale także są one w 50-60% przyczyną poronień.
P/ciała p/plemnikowe
5% ogółu
mechanizm powstawania jest nie do końca poznany
P/ciała przeciw elementom jajnika
zespół wielotorbielowatych jajników
hirsutyzm, brak miesiączki, zanik owulacji i bezpłodność
P/ciała w/w doprowadzają do :
zahamowania ruchu postępujacego plemników w wyniku aglutynacji
opłaszczenie główki i jego unieruchomienie w śluzie szyjki macicy
zahamowanie łączenia się plemników z osłonką przejrzystą i upośledzenie ich penetracji do kk. jajowych
wywoływanie poronień
Antygenu plemników
typu PH-20 i PH-30 w błonie cytoplazmatycznej plemnika
Antygen akrosomu plemnika (przedni biegun) zawierający enzym proakrozynę
Właściwości immunosupresyjne nasienia
zahamowanie prezentacji antygenów przez monocyty i makrofagi
spadek reaktywności limfocytów T, B i NK
osłabienie reakcji cytotoksycznej zależnej od dopełniacza
w nasieniu wykryto cytokiny IL-1,2,6,8 oraz TGFα- są one syntetyzowane w jądrze i najądrzu.
Fizjologiczne nasienie męskie posiada następujące zabezpieczenia immunologiczne:
brak na powierzchni plemników MHC kl. I i II
brak antygenów grup krwi
właściwości składników plazmy nasiennej
Immunologia męskiej niepłodności
P/ciała p/plemnikom powstawać mogą poprzez:
uszkodzenia bariery krew-jądro poprzez urazy, infekcje, biopsje, zmiany temperatury, żylaki powrózka nasiennego, podwiązanie nasienowodów i zapalenia w wieku pokwitaniowym.
p/ciała p/plemnikom są obecne:
1. w osoczu nasiennym
2. w surowicy
opłaszczają one powierzchnię plemników u utrudniają kontakt z kk. jajowymi
p/ciała IgA występują tylko miejscowo w nasieniu i nie przenikają do surowicy.
28.11.06r.
Podstawy immunologii transplantacyjnej
Rodzaje przeszczepów zależne od różnic genetycznych
Przeszczep autologiczny
przeszczep izogeniczy (syngeniczny) - pomiędzy bliźniętami jednojajowymi lub osobnikami szczepu wsobnego
przeszczep allogeniczny- pomiędzy osobnikami tego samego gatunku
przeszczep ksenogeniczy - pomiędzy osobnikami różnych gatunków.
U heterozygotycznych bliźniąt wytwarzana jest tolerancja na antygeny transplantacyjne - badania Owena - tzw. tolerancja nabyta.
Znaczenie transplantacji skóry w rozwoju immunologii transplantacyjnej
klasyczne doświadczenia Medawara
reakcja drugiego przeszczepu - second set reaction
rola regionalnego węzła chłonnego
odczyn blastyczny jak wyraz odpowiedzi na antygenu transplantacyjne dawcy
fazy zniszczenia - odrzucenie allogenicznego przeszczepu skórnego
Fazy reakcji w odpowiedzi na alloprzeszczep:
faza indukcji (aferentna)
faza efektorowa
Ważne znaczenie miało odkrycie funkcji APC - kk. dendrytyczne, Langerhansa cały proces aktywacji zachodzi w śledzionie i w regionalnych węzłach chłonnych dokąd wędrują kk. APC z przeszczepu.
Cząsteczki klasy I MHC - klasyczne antygeny transplantacyjne
Cząsteczki klasy II MHC - zgodność w ich obrębie wpływa korzystnie na czas przeżycia przeszczepu
Antygeny kodowane poza układem MHC - tzw. słabe antygeny
Zależnie od warunków panujących w układzie dawca- biorca przeszczepu proces odrzucenia może przebiegać jako :
nadostre odrzucenie przeszczepu
ostre odrzucenie przeszczepu
przewlekłe odrzucenie przeszczepu (IV typ rekcji nadwrażliwości)
Nadostre - b. szybko, kilka minut po przeszczepieniu w wyniku mikrozakrzepów w naczyniach, nieodwracalne niedokrwienie i martwica.
Przyczyna to swoiste p/ciała w surowicy skierowanie przeciw antygenom MHC I i II oraz przeciw antygenom grupowym
Na powierzchni śródbłonka powstają kompleksy immunologiczne - dopełniacz, enzymy lizosomalne granulocytów , białko kationowe granulocytów, PAF. obecnie występują .b rzadzko
Ostre -kilka dni - kila tygodni do 2-3 miesięcy. Dominują nacieki złożone z limfocytów i makrofagów zlokalizowana w tkance przeszczepu. Skład komórkowy : Tc, CD4 (Th1), limfocyty B, makrofagi, NK, trombocyty.
Ostre - wywołuje nacieki limfocytarne -makrofagowe
nerki
serce
wątroba
płuca
trzustka
Decydujące znaczenie maja limfocyty wspomagające Th (CD4), które rozpoznają APC. Produkują liczne cytokiny i indukują reakcję nadwrażliwości typu późnego.
Znaczenie czynników humoralnych w odpowiedzi transplantacyjnej
Limfocyty Th produkują różne limfokiny, których działanie powoduje:
aktywację limfocytów Tc - IL-2
dojrzewanie Tc - IL-4,5,12, IFNγ
aktywację NK - IL-2
proliferację limfocytów B - IL-2,4,5
różnicowanie limfocytów B w plazmocyty - IL-2,4,5,6, IFNγ
aktywacja ekspresji MHC I i II - interferony
Przewlekłe odrzucenie
najczęstsza postać w klinice; miesiące-lata
odkładanie cząstek immunoglobulin i C3 dopełniacza (III typ reakcji) pod kk. śródbłonka naczyń
dochodzi do przebudowy naczyń (proliferacja miocytów i fibroblastów), co prowadzi do ich zwężenia i niedokrwienia a potem włóknienia.
Histologicznie:
nerka - włóknienie i niedokrwienie kłębuszka
serce -zwężenie tt. wieńcowych
wątroba - zastój żółci i zwyrodnienie wodniczkowe
płuca - zarostowe włókniejące zapalenie oskrzelików
trzustka - włóknienie, m.in. wokół wysp.
Patomechanizm
uszkodzenie śródbłonka przez limfocyty Tc i swoiste p/ciała biorcy
ekspresja antygenów MHC I i II, aktywacja subpopulacji limfocytów Th1, do wydzielania cytokin - stąd migracja makrofagów i limfocytów - przebudowa naczyń - włóknienie
przewlekłe odrzucanie allo-przeszczepu - długotrwałe; prowadzi zawsze do utraty przeszczepu
Genetyka transplantacyjna
wykazano istnienie 14-21 genów H o znaczeniu transplantacyjnym
znaczenie badań nad transplantacją u myszy
zespół genów H - wywiera najsilniejszy wpływ na przeżycie przeszczepu
geny H2 i H3 warunkują istnienie znacznie słabszych antygenów transplantacyjnych
U człowieka ze względu na układ HLA występuje bardzo znaczna różnorodność i dobór układu dawca-biorca przeszczepu o identycznej budowie antygenów wynosi 1:kilkaset milionów.
największe znaczenie z punktu widzenia efektywności transplantacji ma dobór w zakresie antygenów HLA-DR i HLA-B, a mniejsze - HLA-A
obowiązkowa zgodność w ABO
Identyfikacja antygenów HLA odbywa się na drodze genetycznej i serologicznej. W przypadku transplantacji narządów miąższowych innych niż nerka dokonuje się transplantacji bez zgodności układu HLA, ale przestrzega się zgodności w obrębie układu ABO.
Istnieją banki komputerowej informacji o biorcach przeszczepu (ich układzie HLA) w USA i Europie Zachodniej
Immunosupresja farmakologiczna
GKS - Corhydron, prednison, solu-medrol
leki alkilujące - Cyklofosfamid, Nitrogranulogen (nie dziś)
antymetabolity puryn (azatiopryna)
antymetabolity kwasu foliowego (metotrexat)
cyklosporyna A (CsA)
antybiotyki makrolidowe - rapamycyna, Takrolimus
mykofenolan mofetilu (MMF)
GKS - stosowane od lat 60. Hamuje proliferację i aktywację limfocytów T, działają supresyjnie na makrofagi Powoduje to obniżenie stężenia cytokin (IL-1,4, TNFα i czynnika GM-CSF). Następuje spadek wytwarzania p/ciał, ekspresji cząsteczek adhezyjnych oraz indukcja apoptozy limfocytów T. Ostatecznie - hamują prezentację alloantygenu.
CsA - b. silne działanie immunosupresyjne i p/zapalne. Silnie zapobiega reakcji odrzucenia przeszczepu i wchodzi w skład niemal wszystkich schematów leczenia. CsA hamuje aktywację limfocytów T i makrofagów.
Tacrolimus - markolid - silny inhibitor kalcyneuryny. 10-100x silniejszy efekt immunosupresyjny niż CsA. Hamująco działa na limfocyty B, MHC II, wytwarzanie cytokin.
Rapamycyna - makrolid - działanie wewnątrzkomórkowe - wiąże się z immunofiliną - nie hamuje kalcyneurynę. Hamuje odpowiedź limfocytów T na działanie IL-2,4,7 oraz indukuje apoptozę limfocytów T. Liczne analogie z CsA.
Mykofenolan mofetilu - hamuje syntezę puryn w limfocytach T i B. W konsekwencji spada proliferacja limfocytów T i B, blokowana jest synteza DNA, cząsteczek adhezyjnych. Duża skuteczność w ostrym odrzuceniu przeszczepów, opornych nawet na duże GKS.
Negatywne skutki immunosupresji
Osłabienie odporności p/zakaźnej biorcy - zapalenia płuc, infekcje wirusowe
uszkodzenia narządów miąższowych np. nerek przez CsA lub szpiku przez azatioprynę
możliwość indukcji nowotworów układu limfatycznego
Inne metody immunosupresji
naświetlanie promieniowaniem jonizującym
globulina antylimfocytarna
globulina antymonocytarna
p/ciała monoklonalne - anty CD4, anty MHC.
Schemat skojarzonego leczenia immunosupresyjnego
GKS+CsA+azatiopryna+takrolimus - optymalne efekty przy mniejszych dawkach leków.
Przeszczep nerki - stany schyłkowej niewydolności narządu. Wskazany dobór w zakresie antygenów HLA-DR, HLA-B i grup krwi. Czas przeżycia przy braku ich zgodności i przy immunosupresji - 5-10 lat. Przy wysokiej zgodności immunologicznej i terapii - 12 a nawet 20 lat.
Czas tzw. zimnego niedokrwienia - 24h
Przeszczep serca - skrajna niewydolność krążenia.
Czas zimnego niedokrwienia - 4h. Musi być respektowany dobór w zakresie grup krwi.
Czas przeżycia : 4-7 lat. Po kilku latach pojawiają się zmiany miażdżycowe w naczyniach wieńcowych.
Przeszczep wątroby - przy schyłkowej niewydolności. Wykazuje mała immunogenność. Dobór dawca -biorca nie jest przestrzegany pod względem HLA. Dwuletnie przeżycie narządu obejmuje 90% przeszczepów. Leczenie : CsA i ostatnio FK-506, ale proces odrzucania nie reaguje na leczenie. Konieczny dobór w zakresie grup krwi.
Przeszczep allogeniczny szpiku - metoda z wyboru w leczeniu :
ostrych białaczek
przewlekłych białaczek - okres schyłkowy
anemii aplastycznej
niektórych niedoborów immunologicznych
Przeszczepienie liczby żywych kk. przetoczonych dożylnie musi obejmować 2-4x108/kg masy ciała biorcy - konieczne do podjęcia funkcji hematopoetycznej.
Szpik biorcy przed podaniem nowego jest niszczony.
Przez 2-3 m-ce biorca jest kompletnie „bezbronny” wobec drobnoustrojów.
Konieczny jest dobór w zakresie HLA. U biorcy allogenicznego przeszczepu szpiku rozwija się obok klasycznej reakcji transplantacyjnej tzw. GVH (graft-versus-host) - przeszczep przeciwko gospodarzowi - aż w 75% przypadków. Jest to wyrazem aktywacji limfocytów T w przeszczepie szpiku.
Przeszczepy ksenogeniczne - znaczenie eksperymentalne i wyjątkowo zastępcze. U człowieka - wstępne próby z małpą człekokształtną - serce, świnia - wątroba. Odrzucenie nadostre występuje często, ostre - bardzo często. Ponadto z przeszczepami pochodzącymi od świni łatwo wprowadzić też wirusa cytomegalii.