IMUNITA • obrana organismu proti napadení škodlivých činitelů • odstraňování nefunkčních nebo poškozených buněk organismu • dozor nad odstraňováním heterologních (např. nádorových) buněk VROZENÁ (nespecifická) BUNĚČNÁ ´ ZÍSKANÁ (specifická) HUMORÁLNÍ ´ IMUNOGEN - molekulární nebo nadmolekulární struktura, která může u příjemce vyvolat imunitní odpověď ANTIGEN - schopnost molekuly reagovat s produkty získané imunity - s protilátkami, - sloučeniny mohou reagovat s protilátkami, ale nemusí vyvolat imunitní odpověď - všechny imunogeny jsou antigeny, ale ne všechny antigeny jsou imunogeny POJMY xenogenní antigen - druhová rozdílnost alogenní antigen - rozdílnost mezi jedinci téhož druhu isogenní antigen - geny identických jednovaječných dvojčat IMUNOGENICITA - vlastnost látky vpravené do organismu vyvolat imunitní odpověď HAPTEN - nízkomolekulární látka sama o sobě může vyvolat imunitní odpověď až po navázaní na jinou větší molekulu EPITOP - část molekuly, která se váže na protilátku ADJUVANS - látka zesilující imunitní odpověď POJMY BÍLÉ KRVINKY - LEUKOCYTY granulocyty agranulocyty neutrofil bazofil eozinofil lymfocyt T lymfocyt B lymfocyt NK monocyt lymfocyt HLAVNÍ HISTOKOMPATIBILNÍ KOMPLEX (HLA) K úspěšné činnosti imunitního systému musí být tento systém schopný odlišit „cizí“ od „vlastního“. Toto rozlišení je dosáhnuto prostřednictvím molekul MHC v membráně buněk. I. třída - přítomný na všech jaderných buňkách - předkládá „cizí“ molekulu (virovou, nádorovou) cytotoxickým T lymfocytům - při transplantaci je molekula I.třídy na buňkách darovaných orgánů přímo rozpoznána leukocyty příjemce ® odhojení štěpu II. třída - prezentují pouze lymfocyty B, makrofágy; po aktivaci buňky T, buňky štítné žlázy, endotelové buňky - předkládá cizí molekuly pomocným buňkám T - při transplantaci kostní dřeně vyvolají molekuly II.třídy s navázanými neznámými bílkovinami na buňkách příjemce odpověď leukocytů dárce ® reakce štěpu proti hostiteli LYMFOIDNÍ ORGÁNY Brzlík (thymus) - neúčastní se imunitních reakcí - poskytuje prostředí pro zrání T buněk Fabriciova burza a její ekvivalenty u savců (střevní lymfoidní tkáně, apendix) - vznik a zrání B buněk (u člověka v kostní dřeni) Lymfatické uzliny - filtr pro cizorodé částice a tkáňové zbytky Slezina Lymfoidní tkáň asociována se sliznicemi - difúzní lymfoidní tkáně slizničních povrchů (trávicí trakt, dýchací systém, ledvinový systém) Mandle (tonsily) - umístěny v místě s největším kontaktem antigenů, hluboké krypty usnadňují zachycení cizích částic, odkud jsou transportovány do lymfoidních folikulů VROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA - schopnost normálního živočicha přebývat v prostředí bez poškození vyplývajícího z infekce určitými mikroorganismy - není vázaná na předchozí individuální zkušenost s patogenními mikroorganismy BUNĚČNÁ HUMORÁLNÍ MONOCYTY / MAKROFÁGY GRANULOCYTY -fagocytóza NK BUŇKY - přirozená toxicita KOMPLEMENT -alternativní cesta LEKTINY -C reaktivní protein INTERLEUKINY INTERFERONY VROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA KOŽNÍ A SLIZNIČNÍ BARIÉRY KŮŽE - suchá, obsahuje baktericidní látky z potu a mazu - osídlení „cizími“ baktériemi je znesnadněno přítomností „vlastních“, symbiotických, baktérií (mikroflóra) TRÁVICÍ TRAKT dutina ústní - odlučování povrchových epiteliálních buněk - přítomnost baktericidních (baktérie zabíjející) látek ve slinách žaludek - přítomnost kyseliny chlorovodíkové (HCl) střevo - působí žlučové kyseliny - hlen na střevní sliznici - normální střevní mikroflóra - rychle se obnovující střevní sliznice - podslizniční fagocyty reflexy - zvracení, průjmy VROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA KOŽNÍ A SLIZNIČNÍ BARIÉRY DÝCHACÍ SYSTÉM - řasinkový epitel odnáší hlen se zachycenými baktériemi a nečistotami do hltanu, následuje spolknutí a zničení HCl v žaludku - v hlenu jsou přítomny protilátky a inhibitory virů reflexy - kýchání, kašel, bronchokonstrikce (zúžení bronchů) MOČOVÉ CESTY- rychlý proud moči - hleny a lehce kyselé sekrety pochva ženy - „Döderleinův“ laktobacil - vytváří kyselinu mléčnou, která brání množení jiných baktérií OKO - mrkání a omývání slzami (baktericidní látky) ANATOMICKÉ STRUKTURY - druhotně vznikající opouzdření ložisek zánětu - krevně-orgánové bariéry MONOCYTY A MAKROFÁGY Soubor buněk rozprostřených v celém organismu nadaných schopností fagocytózy MONOCYTY- několik hodin cirkulují v krvi a pak vycestovávají do tkání, kde se z nich stávají MAKROFÁGY (histiocyty ve vazivu, alveolární makrofágy, mikroglie v mozku, fixní makrofáy v lymfatickém systému a ve slezině), - schopny specificky (s pomocí protilátek) i nespecificky rozpoznat a pohltit baktérii, rozložit ji a její antigeny prezentovat na svém povrchu LYMFOCYTY NK - přirození zabíječi - obrana proti virovým infekcím a nádorovým buňkám bez potřeby rozeznat HLA na cílové buňce - nemají antigenní specifitu, nemají imunologickou paměť - zabíječská aktivita je aktivována interleukiny - snadno zabíjí buňky „ochuceny“ protilátkou NEUTROFILY- mikrofágy - obrana těla proti pronikajícím mikroorganismům - v cytoplazmatických granulách jsou obsaženy trávicí enzymy (nitrobuněčné nebo mimobuněčné usmrcování a trávení mikroorganismů) BAZOFILY - v granulech je obsažen histamin EOZINOFILY - zabíjení parazitů - úloha při vzniku alergie (např. astmatu) FAGOCYTOSA Migrace - fagocyty cestují směrem k částicím, které mají být pohlceny. Při cestě z cév přilnou k endotelu (adherují) a protáhnou se mzi jednotlivými endotelovými buňkami (diapedéza). Fagocytóza - fágy sérií postupných kroků rozpoznají cizorodou částici, poznají ji, přilnou (adherují) a pohltí (ingesce). Následně uvolní obsah granul do fagocytárních vakuol (degranulace) a zintenzivní svůj oxidativní metabolismus (respirační vzplanutí). - fagocytóza může být usnadněna navázáním „ochucovadel“ - OPSONINŮ (protilátky nebo komplement) fagocytóza migrace adheze degradace ingesce KOMPLEMENT - skupina faktorů přítomných v normálním séru aktivovaných kaskádovitým způsobem - komplement po vazbě na antigen v povrchu buněk vede k nezvratnému poškození buňky - cytolýze klasická cesta - komplement je aktivován komplexem antigen-protilátka alternativní cesta - komplement je aktivován povrchovými bakteriálními polysacharidy c3 c2 c4 c4b c2a c3b c3b c c 1 q 1 q c4a c2b C3 konvertáza klasické dráhy c3a Komplex s c5 konvertázovou aktivitou KLASICKÁ CESTA c5 c5b c6 c7 c8 c5a c3b ZÍSKANÁ (SPECIFICKÁ) IMUNITA HUMORÁLNÍ – zprostředkována B lymfocyty aktivace uvolnění Y Lymfocyt B Plazmatická buňka Specifické protilátky IgE IgD IgA IgM IgG BUNĚČNÁ – zprostředkována T lymfocyty T lymfocyty vyzrávají v brzlíku (thymu), kde se školí k rozeznávaní vlastních antigenů a k ničení antigenů cizích pomocné buňky tlumivé buňky paměťové buňky cytotoxické buňky LYMFOCYTY B přeskupení genů panenská B zralá B aktivovaná B plazmatická buňka buňka TH buňka B buňka B buňka B paměťová buňka B plazma- tická buňka B CD4 BCGF BCDF TCR Ag IL-2R MHC II Ig receptory pro Ag protilátka potomstvo proliferace diferenciace B B B pre-B Pre- B pre-B IMUNOGLOBULINY - bílkoviny s protilátkovou aktivitou - vážou se s antigenem, který vyvolal jejich tvorbu IgG (75% z celkového množství) - prochází placentou a zajišťuje obranu novorozence v prvních měsících života - fixují komplement (aktivace klasické cesty) - OPSONIN - usnadňují pohlcení baktérie fágem IgA (15%) - dominantní třída slizničního imunitního systému IgM (10%) - prvá protilátka časné imunitní odpovědi IgD (0,2%) - nejasný význam IgE (0,004%) - obrana proti parazitárním baktériím - vazba na žírné buňky způsobuje uvolnění histaminu (alergie) MODEL MOLEKULY IMUNOGLOBULINU Model Ig-1 sérová Ig A typy Ig-1 typy Ig-1 typy Ig-1 sekreční Ig A Ig M LYMFOCYTY T - vznik v kostní dřeni, dozrávání v thymu - zahajují imunitní odpověď - regulují činnost dalších leukocytů pomocí vylučovaných faktorů klasifikace dle CD: CD4+ - vážou se s HLA II.třídy CD8+ - vážou se s HLA I.třídy Pomocné T buňky (CD 4+)- zvyšují odpověď B buněk a cytotoxických T buněk, produkují interleukiny Cytotoxické T buňky (CD 8+) - zabíjejí buňky, které jsou vnímané jako cizí (buňky napadené virem nebo buňky transplantovaného orgánu) Supresorové (tlumivé) T buňky (CD 8+) - brání činnostem jiných buněk Buňka T CD4 Buňka T CD8 CD 4 TcR CD 8 TcR buňka infikovaná virem HLA I. třídy HLA I. Třídy se zpracovaným virovým antigenem HLA II. třídy HLA II. třídy se zpracovaným antigenem buňka prezentující antigen APC Makrofág APC (antigen předkládající buňka) virus (imunogen) Virový epitop HLA II. třídy CD 4 pomocná buňka T TcR APC TCR (receptor pro antigen na buňce T) Zpracování antigenu IL-1 aktivace pomocná buňka T paměťová buňka T Zánět a opožděná přecitlivělost buňka B Plazmatická buňka protilátka Imunitní komplex ZÁNĚT paměťová buňka B Paměťová buňka Tc Cytotoxická buňka T CD 8 TcR Smrt buňky Virový epitop HLA I. třídy Změny chování vyvolané nemocí a imunita Nemocní lidé - pocity slabosti, únavy, omezení příjmu potravy, snížená schopnost duševně se koncentrovat, - jsou depresivní, letargičtí, ztrácejí zájem o okolí Aktivace imunitního systému - cytokinu IL1 – horečka – termogeneze, změna chování (vyhledávání teplejšího prostředí,omezení tělesné aktivity) - ¯ koncentrace železa (makrofágy pohlcují Fe + snížený příjem bílkovin v potravě) - cytokiny – amygdala – snížení pohybové aktivity, omezení zájmu o prostředí jak sociální, tak životní, narušení schopnost učit se a zapamatovat si nové podněty DEPRESE a imunita Oslabení fyzického zdraví (důsledek ´ příčina) genetická dispozice ´ stresové prostředí Změny počtu a funkce buněk •¯ tvorba imunoglobulínu • tvorba cytokinů (TNF, interleukin-6, interveron γ) Atheroskleróza → aktivace makrofágů v cévní stěně – uvolnění cytokinů – změna vlastností cévní stěny a destiček - tvorba plaku (atheromu) – ruptura plaku – TROMBUS - EMBOLUS PSYCHOLOGICKÝ STRES SCHIZOFRENIE a imunita narušení vývojových procesů v mozku temporální limbické oblasti Abnormální funkce imunitního systému → zánětová reakce mozku • propustnost krevně-mozkové bariéry • množství protilátek proti neurotropním virům (?), autoprotilátky (?) • tvorba cytokinů (interleukin-2, -6) •¯ tvorba imunoglobulínu • Drogy a imunita Indické konopí – snížená schopnost fagocytózy makrofágů, funkce NK buněk, snížení proliferace T lymfocytů, aktivace B lymfocytů (¯IgG, IgM,IgA, IgE) Kokain - tlumí proliferaci T lymfocytů, snížená funkce makrofágů a NK buněk (působením kokainu zesílená replikace viru HIV) Heroin – snížení aktivity NK buněk a CD4+ T lymfocytů IMUNIZACE Pasivní imunizace - podání specifických protilátek (IgG) - okamžitá reakce s antigenem, omezená délka ochrany - neaktivuje se vlastní imunitní systém - nevznikají paměťové buňky Aktivní imunizace - podání antigenního materiálu (mrtvé/oslabené viry, bakterie nebo toxiny) - nutnost podání dlouho před stykem s antigenem - aktivace vlastního imunitního systému - vznikají paměťové buňky – dlouhodobá imunita PORUCHY IMUNITY ALERGIE – přehnaná, neúměrná reakce imunitního systému na běžný zevní podnět AIDS (syndrom získané imunodeficience) – infekční onemocnění, virus HIV napadá buňky imunitního systému (T pomocné lymfocyty a makrofágy), narušena schopnost obrany AUTOIMUNITNÍ ONEMOCNĚNÍ – narušená schopnost rozeznávat vlastní buňky od cizích, dochází k poškození vlastních tkání