Imunitní systém •Obranný adaptační mechanismus, kterým se živý organismus brání proti cizorodým nebo neadekvátním vlastním agens •Orgány imunitního systému: kostní dřeň, thymus, lymfatické uzliny, tonzily, lymfatický aparát střeva a sliznic •Základní pojmy: •Obranyschopnost – chrání proti patogenním mikroorganismům •Autotolerance – rozpoznává vlastní tkáně •Imunitní dohled – rozpoznává staré, poškozené a mutované buňky •Antigeny – látky, které imunitní systém rozpoznává a reaguje na ně • Obecné vlastnosti imunitního systému •Komunikace – mezi jednotlivými buňkami imunitního systému •Zajištěna signálními molekulami: •Cytokiny, deriváty kyseliny arachidonové, oxid dusnatý (NO) a jiné •Každá zánětlivá reakce je spojena s poškozením vlastních struktur •Imunitně privilegované oblasti: •Orgány, ve kterých nedochází k rozvoji zánětlivé imunitní reakce •Ochrana důležitých struktur před poškozením zánětem •Patří sem CNS, oči, varlata, placenta a plod •Využití v medicíně – např. transplantace rohovky (nejsou potřeba imunosupresiva) Struktura imunitního systému Nespecifická imunita •Vrozená, informace jsou zapsány v DNA •Není zaměřená na specifický antigen, ale aktivace je velmi rychlá (minuty až hodiny) •Nemá paměť •Rozeznává nebezpečné antigeny pomocí PAMP (Pathogen-Associated Molecular Pattern) – fylogeneticky konzervované molekuly, které jsou pro patogeny typické • • Nespecifická imunita •Buněčná složka: •Fagocyty •Neutrofily •Monocyty (tkáňová forma jsou makrofágy) •Mastocyty (žírné buňky), bazofily •NK – buňky (přirozený zabíječ) •Trombocyty •Humorální složka: •Lysozym – baktericidní účinek •Komplement – asi 30 proteinů, které se kaskádovitě aktivují a spouštějí imunitní reakci •Interferony – protivirový účinek • • • • • Specifická imunita •Fylogeneticky novější část imunitního systému •Rozvíjí se až po narození •Obrana proti patogenním agens, se kterými se organismus již dříve setkal •Pomalejší nástup než u nespecifické imunity •Schopnost pamatovat si • Specifická imunita •Buněčná složka: •T-lymfocyty (CD3+) •Vyvíjejí se z prekurzorů v thymu (zde se selektují T-lymfocyty, které jsou agresivní vůči vlastnímu tělu) •TH-lymfocyty (pomocné, helperské, CD4+): produkují cytokiny a zahajují specifickou imunitní odpověď •TCyt-lymfocyty (cytotoxické, CD8+): schopny ničit buňky •TSup-lymfocyty (supresorové): tlumí průběh imunitní reakce •B-lymfocyty (CD20+) •Vznikají v kostní dřeni, poté osidlují sekundární lymfatické orgány (lymfatické uzliny) a zde probíhá maturace po setkání s antigenem •Plazmatické buňky – většina B lymfocytů, produkují protilátky •Paměťové buňky – menší část B lymfocytů, součástí imunitní paměti, urychlují imunitní reakci • • • • Specifická imunita •Humorální složka: •Protilátky •Tvořeny plazmatickými buňkami (B lymfocyty) •Jedná se o imunoglobuliny (Ig) •Vážou se na antigeny a tím zajišťují jejich likvidaci imunitním systémem •Třídy: •IgG – monomer, největší zastoupení v séru, jako jediný prochází přes placentu (chrání plod před vytvořením vlastního imunitního systému) •IgA – dimer, zejména ve sliznicích •IgM – pentamer, krátký poločas rozpadu (pozitivní IgM při akutní infekci, diagnostický význam) •IgD – monomer, málo zastoupen, vyvolává uvolnění histaminu •IgE – monomer, nejkratší poločas rozpadu, uvolňuje mediátory zánětu, zvýšené množství při alergických reakcí Buňky imunitního systému •Krevní buňky se diferencují z pluripotentních hemopoetických kmenových buněk •Pluripotentní buňky se dělí na dva typy multipotentních buněk (myeloidní a lymfoidní progenitorové buňky) •Buňky se dále diferencují až v jednotlivé zralé elementy •Linie: •Myeloidní •Monocyty (v tkáni makrofágy), granulocyty (neutrofilní, eosinofilní, bazofilní) •Dále erytrocyt a trombocyty •Lymfoidní •B-lymfocyty •T-lymfocyty •NK-buňky (přirození zabiječi) •Zdroj: cs.wikipedia.org Onemocnění imunitního systému •Hypersenzitivní reakce – poškození tkání nadměrnou imunitní reakcí • •Autoimunitní onemocnění – imunitní reakce pro vlastním antigenům • •Imunodeficience – snížení imunity, zvýšená náchylnost k infekcím a nádorovým onemocněním • Hypersenzitivní (imunopatologické) reakce •I. typu (anafylaktická) •Zprostředkována protilátkami IgE •Nastává po kontaktu s alergenem (většinou přes kůži či sliznici) •IgE protilátky se navážou na žírné buňky a uvolní se primární mediátory zánětu (histamin, heparin) •Následuje syntéza sekundárních mediátorů (kyselina arachidonová) • •Výsledek: •Lokální reakce – alergická rýma, kopřivka, bronchiální astma, konjunktivitida •Systémová reakce – anafylaktický šok Hypersenzitivní (imunopatologické) reakce •II. typu (cytotoxická) •Humorální reakce, založená na protilátkách typu IgM a IgG a následné aktivaci cytotoxických leukocytů •tento typ reakce je vyvolán protilátkami proti antigenům lokalizovaných na buněčných površích •U některých imunopatologických stavů protilátky nevedou k zániku buňky, ale k funkční poruše obsazením receptoru (s následnou stimulací nebo blokací receptoru) •Příklad: •Transfuzní reakce: Při transfuzi krvinek A do příjemce B dochází k navázání protilátek a k aktivaci komplementu. To vede k lýze cizích krvinek. •Hemolytická nemoc novorozence: Je způsobena protilátkami proti antigenu RhD, pokud je matka RhD- a plod RhD+ a matka byla předtím imunizována proti RhD. Dochází k přechodu IgG protilátek přes placentu a hemolýze fetálních erytrocytů (rozvíjí se ikterus). •Autoimunitní choroby: cytotoxcické prolilátky (ničí danou tkáň), blokující nebo stimulující protilátky (blokují nebo stimulují funkci daného orgánu) Hypersenzitivní (imunopatologické) reakce •III. typu (imunokomplexová) •Způsobena protilátkami IgG •Spojením protilátky a antigenu vzniká imunukomplex •Při nadbytečném množství imunokomplexů se nestíhají odstraňovat pomocí makrofágů, mohou se hromadit a poškozovat tkáně •Typicky jsou poškozeny ledviny (glomerulonefritidy), cévy (vaskulitidy) a klouby (artritidy) •Další příklady: lupus erythematodes, revmatoidní artritida, Arthusův fenomén (lokální nekróza kůže v místě opakované injekce antigenu) Hypersenzitivní (imunopatologické) reakce •IV. typu (opožděná) •Zprostředkována T-lymfocyty •Nadměrná dlouhotrvající stimulace makrofágů pomocí T-lymfocytů •Makrofágy se spojují v obrovské buňky •Dochází k destrukci tkáně a vzniku nekrózy •Příklady: TBC, lepra, plísně, paraziti Autoimunitní choroby •imunitní odpověď organismu na své vlastní složky – autoantigeny •Imunitní reakce na takový antigen je humorální i buněčně zprostředkovaná •lze prokázat přítomnost autoprotilátek a autoreaktivních T-lymfocytů, které poškozují tkáně organismu, tak se vyvíjí autoimunitní onemocnění •Typicky postihují mladé ženy •Obecné projevy: destrukce určitých typů buněk, atrofie a fibróza orgánů, lymfocytární zánětlivé infiltráty •Může být postižen konkrétní orgán či více systémů Orgánově specifická autoimunitní onemocnění •Goodpastureův syndrom: •Protilátky IgG proti bazální membráně ledvinných glomerulů a plicních alveolů •Rozvoj nefritidy a plicní postižení s krvácením •Perniciozní anémie: •Protilátky proti vnitřnímu faktoru, který je nezbytný pro vstřebávání vit. B12 •B12 je potřebný pro syntézu DNA •Projevy: atrofie žaludeční sliznice, megaloblastická anémie •Autoimunitní hemolytická anémie: •Protilátky proti antigenům vlastních erytrocytů s jejich následným zničením •Může se jednat o protilátky závislé na teplotě (tepelné protilátky reagující při teplotě 37°C, nebo chladové protilátky reagující na periferii končetin) • • Orgánově specifická autoimunitní onemocnění •Pemphigus vulgaris: •Protilátky proti buněčným spojům (desmozomům) v kůži •Tvorba rozsáhlých puchýřů • • •Zdroj: www.clevelandclinicmeded.com • • • Orgánově specifická autoimunitní onemocnění •Myasthenia gravis: •Protilátky proti acetylcholinovým receptorům neuromuskulárních plotének •Svalová slabost •Gravesova nemoc: •Stimulační účinek protilátek navázaných na receptor TSH (thyreoideu stimulující hormon) •Nadprodukce hormonů štítné žlázy – thyreotoxikóza •projevy: Zvýšený metabolismus (zvýšená teplota, třes, tachykardie, palpitace, pocení, hubnutí, exoftalmus) • • • •Exoftalmus u thyreotoxikózy •Pokles víčka u myasthenie gravis Zdroj: www.sciencedirect.com • Orgánově specifická autoimunitní onemocnění •Hashimotova thyreoiditida: •Protilátky proti thyreoglobulinu •Atrofie sekreční složky štítné žlázy – hypothyreoidismus (snížená funkce) • •Reiterův syndrom: •Artritida a konjunktivitida •Vzniká po předchozím zánětu močové trubice nebo průjmovém onemocnění •Typická triáda (uretritida, konjunktivitida, artritida) •Autoimunitní reakce proti pojivu • • • Generalizovaná autoimunitní onemocnění •Systémový lupus erythematodes •10x častěji ženy •Generalizované onemocnění •Klouby, cévy, kůže, ledviny •Protilátky proti DNA a proti jaderným komponentám (antinukleární protilátky) •Ve tkáních se ukládají depozita imunokomplexů •Typický motýlovitý exantém v obličeji •Sjögrenův syndrom •Protilátky proti vývodům slinných a slzných žláz •Sicca syndrom – suchost v ústech a spojivkách •Hrozí ulcerace rohovky •Vyšší riziko vzniku lymfomu • • • Zdroj: www.autoimmunportal.de Generalizovaná autoimunitní onemocnění •Sklerodermie •Skleróza (fibróza) kůže (lokalizovaná forma) •Dále může být postižen jícen, střevo, ledviny, srdce, plíce, svaly (difuzní forma) •Omezení hybnosti prstů a obličeje (syndrom kamenné masky) •Poruchy pohyblivosti jícnu, vaskulární změny plic (plicní hypertenze) • •Polyarteriitis nodosa •Zánětlivé onemocnění malých a středních cév kůže, ledvin, kardiovaskulárního a gastrointestinálního traktu •Autoimunitní reakce proti pojivovým komponentám •Projevy: fibrinoidní nekrózy cévní stěny s tvorbou aneurysmat •Dále vznik trombóz • • • Generalizovaná autoimunitní onemocnění •Dermatomyozitida •Kombinace postižení svaloviny a kůže •Fialové skvrny na kůži, progredující svalová slabost, při postižení dýchacích svalů dyspnoe • •Revmatoidní artritida •Nehnisavý chronický zánět synovie menších kloubů končetin s tvorbou revmatoidních uzlů a destrukcí kloubní chrupavky •Pro revmatoidní artritidu je charakteristická tvorba protilátek (RF – revmatoidní faktor, ANF – antinukleární faktory) a proteinů akutní fáze • • • •Revmatoidní artritida -deformity drobných kloubů ruky s ulnární deviací Zdroj: www.psychiatryadvisor.com Imunitní nedostatečnost •Imunopatologické stavy, u nichž je snížena celková reaktivita organismu na antigenní a jiné podněty, vyvolávající specifickou nebo nespecifickou imunitní reakci •Hlavním klinickým projevem je zvýšená náchylnost k infekcím Imunitní nedostatečnost •Vrozená (primární) – vzácnější, většinou závažnější •Získaná (sekundární) – častá, většinou méně závažná (s výjimkou AIDS a agranulocytózy) • •Dělení dle postižení •Defekty specifické imunity – poruchy T a B lymfocytů (poruchy tvorby protilátek) •Defekty nespecifické imunity – poruchy fagocytózy, komplementu, NK buněk •Imunodeficity sdružené s jinými vrozenými syndromy. • Vrozené imunodeficity •Poruchy B-lymfocytů a tvorby protilátek •zvýšená náchylnost k infekcím extracelulárními bakteriemi, k jejich zničení totiž výrazně napomáhá odpověď imunitních buněk na protilátky • •Agamaglobulinémie – celková koncentrace Ig je pod 2g/l. •Hypogamaglobulinémie - celková koncentrace Ig je nad 2 g/l, ale méně než v běžné populaci (9–17 g/l) •Dysgamaglobulenémie – snížení koncentrace jedné třídy protilátek • Vrozené imunodeficity •Poruchy B-lymfocytů a tvorby protilátek • •Selektivní deficit IgA •Nejčastější •Porucha obranných funkcí sliznic, respirační infekty •Nemusí se klinicky projevit • •Brutonova agamaglobuliémie •Gonozomálně recesivní onemocnění, vázané na X chromozom (postihuje chlapce) •V periferní krvi takřka úplně chybí imunoglobuliny a B-lymfocyty •Opakované bronchitidy, bronchopneumonie, otitidy, sinusitidy •Sklon k autoimunitním onemocněním • • • Vrozené imunodeficity •Poruchy B-lymfocytů a tvorby protilátek • •CVID (Common variable immunodeficiency) •= Běžná variabilní imunodeficience •Hypogamaglobulinemie, porucha vyzrávání plazmocytů •Opakované infekce, průjmy •Sklon k autoimunitním a lymfoproliferativním onemocněním • • • Vrozené imunodeficity •Poruchy T-lymfocytů •Náchylnost k infekcím plísněmi, viry a intracelulárními bakteriemi • •SCID (Severe Combined Immunodeficiency) •= Těžká kombinovaná imunodeficience •Narušen vývoj B i T-lymfocytů •Těžké virové, bakteriální, mykotické a protozoální infekce •Smrtelné onemocnění, časné projevy • • • • Vrozené imunodeficity •Poruchy buněk nespecifické imunity • •Náchylnost k infekcím plísněmi a bakteriemi • •Imunitní systém není schopen rychle a efektivně zareagovat na tzv. obecným patogením vzorům PAMP (Pathogen-Associated Molecular Pattern). • • • Vrozené imunodeficity •Poruchy buněk nespecifické imunity • •Chronická granulomatóza •Porucha fagocytózy u neutrofilních granulocytů a makrofágů •Chédiakův-Higashiho syndrom •Porucha uvolňování intracelulárních granul. V granulocytech nedochází ke splynutí fagozomů s lysozomem. •Asociováno s albinismem • • • • • Primární imunodeficity spojené s vrozenými vývojovými poruchami •Di-Georgeův syndrom •Hypoplázie až ageneze thymu – snížení množství T-lymfocytů •Nízká odolnost vůči virovým a plísňovým infekcím •Porucha 3. a 4. žaberní výchlipky •Přidruženy defekty srdce a anomálie obličeje •Ataxia teleangiectasia •Mutace v reparátorových genech, které opravují zlomy v DNA •Extrémní citlivost na radiaci •Zvýšené množství nádorů •Další příznaky: Ataxie (poruchy rovnováhy a koordinace pohybů), teleangiektázie (rozšíření cév na kůži), svalová atrofie Primární imunodeficity spojené s vrozenými vývojovými poruchami •Wiskott-Aldrichův syndrom •Gonozomálně recesivní onemocnění vázané na X chromozom •Porucha membránového proteinu na povrchu T-lymfocytů a trombocytů •Opakované infekce •Krvácivé projevy (petechie, krvavé průjmy) • Získané imunodeficity •Sekundární protilátkové imunodeficity •Při ztrátách imunoglobulinů z plazmy •Ztráty ledvinami při nefrotickém syndromu •Ztráty v GIT při exsudativní gastroenteropatii •Získané granulocytopenie až agranulocytózy •Idiopatické nebo při dřeňovém útlumu (aplastická anemie, poškození léky, jedy) •Imunodeficit po splenektomii •Zvýšené riziko pneumokokových infekcí •Imunosupresivní působení •Cílená imunosuprese (kortikoidy, imunosupresiva), cytostatika, radioterapie • Získané imunodeficity •Syndrom získaného imunodeficitu •AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) • •Způsobený retrovirem HIV •Přenosný krví, mateřským mlékem, pohlavním stykem •HIV napadá zejména CD4+ T-lymfocyty a makrofágy •Pokles počtu T-lymfocytů vede k selhávání imunity Získané imunodeficity •Syndrom získaného imunodeficitu (AIDS) • •Počáteční fáze může být asymptomatická nebo se projevuje jako chřipkové onemocnění •Poté nastává stav relativní antivirové imunity, který může trvat několik let •Symptomatická fáze se projeví sekundární imunodeficiencí •Klesá počet T-lymfocytů a stoupá virová nálož •Infekce oportunními organismy (pneumocysty, EBV, CMV, herpes, mykózy, mykobakteria) •Kaposiho sarkom, různé typy lymfomů Získané imunodeficity •Syndrom získaného imunodeficitu (AIDS) • • • • • • •Kaposiho sarkom •Zdroj: cs.wikipedia.org Otázky •Co není složkou buněčné nespecifické imunity? •Co neplatí pro specifickou imunitu? •Jaká třída protilátek je typická pro alergické reakce? •Jaká buňka není součástí myeloidní řady? •Jaká hypersenzitivní reakce je typická pro TBC? •Jaký orgán kromě ledvin je typicky poškozen při Goodpastureově syndromu? •Jaké protilátky se vyskytují u myasthenie gravis? •Jak se nazývá gonozomálně recesivní onemocnění, vázané na X chromozom, kdy v periferní krvi takřka úplně chybí imunoglobuliny a B-lymfocyty? •Který orgán kromě thymu typicky postihuje Di-Georgeův syndrom? •Jaké krevní buňky napadá HIV? • Zdroje •Obrázky: uvedeny u fotografií •Literatura: Obecná patologie (Ctibor Povýšil, Ivo Šteinet et al.)