T B B B Komórki układu odporno ciowego Leukocyty (krwinki białe) Granulocyty (zawieraj ziarnisto ci z enzymami) Agranulocyty (nie zawieraj ziarnisto c...
4 downloads
13 Views
3MB Size
jest jednym z podstawowych mechanizmów umożliwiających organizmowi funkcjonowanie w warunkach środowiska naturalnego
jest to reakcja komórek i tkanek na obce substancje (toksyny, białka) lub patogeny (bakterie, wirusy, parazyty, grzyby), zdolność do ochrony organizmu
ODPORNOŚĆ
Podstawowe zadania układu odpornościowego w zakresie ochrony przed chorobami
Nieswoista (wrodzona)
Swoista (nabyta)
sztuczna
naturalna
rozpoznanie czynnika infekcyjnego jako obcego ustrojowi uruchomienie szybkiej i skutecznej reakcji obronnej
czynna
przekazanie informacji o rozpoznanych antygenach komórkom potomnym
bierna
czynna
bierna
Po podaniu swoistych przeciwciał
Cząsteczka lub substancja, rozpoznawana przez układ immunologiczny, zdolna do wywołująca odpowiedzi immunologicznej
EFEKTOROWA
REGULACYJNA
Rozpoznanie i eliminacja patogenów
Zapobieganie nadmiernej reaktywności i autoagresji
AUTOAGRESYWNA Alergie Choroby autoimmunizacyjne Odrzucenie przeszczepu
Antygeny własne naturalne, których źródłem są tkanki, komórki, narządy, białka surowicy krwi,, glikoproteiny, hormony, itp.; obecne są w ilościach podprogowych - tolerowane przez układ immunologiczny - antygeny zgodności tkankowej MHC I i II
Antygeny obce atakowane przez układ immunologiczny np. bakteria, wirus, pasożyty, toksyna, obce białko, itp.
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)
MHC, major histocompatibility complex – zespół białek, odpowiedzialnych za prezentację antygenów limfocytom T. Wyróżnia się dwie klasy MHC:
Cechy jakie charakteryzują antygeny:
zdolność do swoistej reakcji z produktami odpowiedzi immunologicznej: immunoglobulinami lub uczulonymi limfocytami
Antygenowość
MHC klasy I znajdują się na wszystkich jądrzastych komórkach organizmu (za wyjątkiem erytrocytów, plemników) – antygeny transplantacyjne
B
T
Immunogenność
MHC klasy II występują na specjalnej klasie komórek – komórkach prezentujących antygen (APC) – rozpoznawanie obcych antygenów i prezentacja limfocytom
zdolność do wywoływania odpowiedzi immunologicznej, przejawiającej się wytwarzaniem przeciwciał
B
Antigen presenting cell - APC – rodzaj komórek, na których powierzchni znajdują się cząsteczki białek MHC klasy II
Komórki układu odpornościowego Leukocyty (krwinki białe)
Antygeny białkowe w formie komórkowej (bakterie, pyłki) oraz rozpuszczalnej (jady) są wychwytywane przez APC rozmieszczone strategicznie w miejscach najczęstszego wnikania do organizmu, a następnie transportowane są do narządów limfatycznych, w których dochodzi do rozpoznania i niszczenia
Granulocyty (zawierają ziarnistości z enzymami) Neutrofile Obojętno chłonne
Eozynofile Kwaso chłonne
Bazofile Zasado chłonne
Agranulocyty (nie zawierają ziarnistości) Monocyty
Komórki dendrytyczne
Fagocyty Makrofagi
Limfocyty B
T
B
stanowią pierwszą linię obrony przeciwko bakteriom dzięki odpowiedniemu wyposażeniu biochemicznemu: ziarnistości pierwotne (swoiste) – substancje bakteriobójcze i cytotoksyczne ziarnistości wtórne (nieswoiste) - enzymy
wykształcają się z monocytów, które opuściły łożysko naczyniowe i dostały się do tkanek
umożliwiają zapoczątkowanie i rozwój odpowiedzi immunologicznej, mają przeogromne zdolności fagocytarne posiadają zdolności do mobilizacji, chemotaksji i fagocytozy
stanowią pierwszą linię obrony w stosunku do grzybów, pasożytów i kompleksów immunologicznych antygenprzeciwciało
Posiadają zdolności fagocytozy patogenów i wytwarzają peptydy przeciwbakteryjne i przeciwwirusowe w skórze
Prezentują antygeny limfocytom i aktywują je do dojrzewania i proliferacji degranulacja eozynofilów poprzez fuzję ziarnistości wewnątrzkomórkowych z błoną plazmatyczną – uwolnienie do przestrzeni „toksyn” i enzymów niszczących białka patogenów Profesjonalne komórki prezentujące antygen, rozproszone po całym organizmie pełnią zasadniczą rolę w reakcjach alergicznych i anafilaktycznych dzięki odpowiedniemu wyposażeniu biochemicznemu (ziarnistości cytoplazmatyczne) histamina – rozszerza naczynia krwionośne heparyna – obniża krzepliwość
Główne funkcje to pochwycenie, przeniesienie do węzłów chłonnych i prezentacja antygenu limfocytom T
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)
Obwodowe narządy limfatyczne
Substancje rozpuszczalne (peptydy i białka) Cytokiny
Układ dopełniacza Rozkłada patogeny
Centralne narządy limfatyczne Migdałki
Przeciwciała Wiążą patogeny
Interferony Interleukiny Chemokiny TNF Zakłócają Regulują Przyciągają czynniki martwicy wirusy komunikację leukocyty nowotworów
Węzły chłonne
GRASICA SZPIK KOSTNY
Śledziona Kępki Peyer’a Wyrostek robaczkowy
Centralne narządy limfatyczne
Grasica
Obwodowe narządy limfatyczne
licznie zasiedlone przez dojrzałe limfocyty, niszczą drobnoustroje docierające do organizmu drogą pokarmową i oddechową, chronią układ oddechowy przed zakażeniami
rozwój i dojrzewanie limfocytów T, selekcja limfocytów pod względem tolerancji na autoantygeny
Szpik kostny
wytwarzanie limfocytów T i B, rozwój i dojrzewanie limfocytów B Śledziona
wytwarzanie aktywnych limfocytów i monocytów, fagocytoza i niszczenie drobnoustrojów oraz komórek nowotworowych, udział w odpowiedzi immunologicznej - odpowiedź na antygeny krwiopochodne
Obwodowe narządy limfatyczne
Węzły chłonne
wytwarzanie aktywnych limfocytów, udział w odpowiedzi immunologicznej - odpowiedź na antygeny krążące w chłonce absorbowane przez skórę, trzewia
Grudki limfatyczne nieotorbione występujące w skupiskach: Kępki Peyer’a Wyrostek robaczkowy wytwarzanie aktywnych limfocytów, udział w odpowiedzi immunologicznej - odpowiedź na antygeny, które przekroczyły bariery powierzchniowe (śluzowe)
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)
Skóra
Kaszel, kichanie
Kwasy tłuszczowe na powierzchni skóry
Błony śluzowe układu oddechowego
Aparat rzęskowy dróg oddechowych
Enzymy - lizozym, pepsyna
Błony śluzowe układu pokarmowego
Wydzielanie śluzu przez nabłonki
Kwas solny żołądka
Perystaltyka jelit
Peptydy o działaniu antybakteryjnym – kryptydyna jelitowa
Bakteryjna flora fizjologiczna jamy ustnej
Bakteryjna flora fizjologiczna skóry
Bakteryjna flora fizjologiczna przewodu pokarmowego Błony śluzowe układu moczowopłciowego
Najważniejszy element odporności nieswoistej, polega na rozpoznaniu, pochłonięciu i zniszczeniu drobnoustrojów lub innych cząstek potencjalnie chorobotwórczych przez komórki żerne (fagocyty – neutrofile [monocyty] i makrofagi)
Fagocytoza
Reakcja zapalna
Fagocytoza jest procesem złożonym, w którym możemy wyróżnić 4 podstawowe etapy: migrację (ruch spontaniczny) oraz chemotaksję (ruch ukierunkowany) adherencję, czyli przyleganie pochłanianie trawienie wewnątrzkomórkowe
Przebieg fagocytozy ułatwia opsonizacja czyli wiązanie na powierzchni komórki obcej składników zawartych w surowicy krwi (p-ciała IgM, IgG, białka dopełniacza). Takie opłaszczenie cząsteczki ułatwia fagocytozę.
Rozpoznanie patogenu (chemotaksja) Trawienie patogenu przez enzymy Związanie patogenu przez fagocyt i jego pochłonięcie (endocytoza)
Utworzenie fagosomu
Formowanie resztkowego ciała zawierającego niestrawiony materiał
Fuzja fagosomu z lizosomami – powstanie fagolizosomu Usuniecie produktów trawienia
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)
zespół kilkudziesięciu białek odpowiedzialnych za odporność wrodzoną, obecnych w osoczu i innych płynach ustrojowych. W skład układu dopełniacza wchodzą również liczne białka o charakterze regulacyjnym
zespół kilkudziesięciu białek odpowiedzialnych za odporność wrodzoną, obecnych w osoczu i innych płynach ustrojowych. W skład układu dopełniacza wchodzą również liczne białka o charakterze regulacyjnym
Układ dopełniacza może zostać aktywowany na 3 sposoby: Charakterystyczną cechą układu dopełniacza jest współzależność jego składowych, a co za tym idzie – kaskadowość jego działania Drogą klasyczną (z udziałem przeciwciał)
Drogą lektynową (z udziałem białka wiążącego mannozę MBL)
Białka układu dopełniacza produkowane są głównie przez komórki wątroby oraz monocyty jak również miejscowo
Drogą alternatywną (niezależną od białek wiążących się z patogenami)
Droga lektynowa Droga alternatywna
Droga klasyczna C1 Inhibitor C1 kompleks
czynnik H +
CR1 (CD35) CR2 (CD21) CD46 czynnik I
CD46, czynnik I
CD55
Konwertaza C3
Konwertaza C3
Konwertaza C5
Konwertaza C5
CD59
Miejsce działania inhibitorów dopełniacza Kompleks atakujący błonę
Prekursory limfocytów T docierają do grasicy ze szpiku i określane są jako komórki progenitorowe (CLP)
4+/8-
TCR nie rozpoznaje własnych antygenów
4-/8+
4+/8+
Limfocyty przebywające i dojrzewające w grasicy nazywamy tymocytami
rearanżacja TCR
Proces dojrzewania limfocytów T można podzieli na dwa fazy:
TCR rozpoznaje własne antygeny
wczesną mająca na celu utworzenie wielu komórek z prawidłowymi ale różnymi receptorami TCR oraz posiadających antygeny różnicowania komórkowego CD4 i CD8 (podwójnie dodatnich)
4+/8+ 4-/8-
późną prowadząca do wyłonienia limfocytów prawidłowo rozpoznających obce MHC
Makrofag
APOPTOZA
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)
Podział limfocytów ze względu na funkcjonalność
limfocyty T pomocnicze (Th)
Podział limfocytów ze względu na ekspresję cząsteczek CD4 i CD8
w trakcie łączenia się TCR z antygenem prezentowanym przez cząsteczki MHC:
Limfocyty T CD4+ łączy się z cząsteczką MHC klasy II
limfocyty T cytotoksyczne (Tc) Limfocyty T CD8+ łączy się z cząsteczką MHC klasy I
limfocyty T regulatorowe (supresorowe )(Treg)
Limfocyty Th maja cząsteczki CD4, a limfocyty Tc – cząsteczki CD8
obejmują dwie subpopulacje różniące się pod względem czynnościowym: eliminacja komórek zakażonych przez patogeny (np. bakterie, wirusy, pasożyty) oraz niszczenie komórek nowotworowych Limfocyty Th1 działają pomocniczo w odpowiedzi typu komórkowego
Limfocyty Th2 działają pomocniczo w odpowiedzi typu humoralnego
działanie odbywa się poprzez wydzielanie cytokin
działanie odbywa się poprzez bezpośredni kontakt
posiadają właściwości cytotoksyczne
ułatwiają aktywację limfocytów B i makrofagów
warunkowana przez limfocyty Th, polegająca na produkcji substancji aktywnych np. cytokin
są odpowiedzialne za hamowanie nadmiernej reakcji przeciwzapalnej i reakcji nadwrażliwości warunkowana przez limfocyty Tc, polegająca na bezpośrednim atakowaniu antygenu (reakcja cytotoksyczna)
zabezpieczają organizm przed autoagresją
chronią płód przed odrzuceniem przez układ odpornościowy matki
wydzielanie limfokin wciąga do odpowiedzi immunologicznej także makrofagi oraz granulocyty
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)
APC prezentuje antygen limfocytowi Th1 4+ w kontekście MHC II
Prezentacja antygenu komórkom Tc 8+ w kontekście MHC I
Th1 4+ wydziela cytokiny stymulujące Tc 8+ wytwarzanie dużej ilości limfocytów B ze specyficznymi receptorami BCR dla antygenu
zapewnienie różnorodności limfocytów B, by mogły one rozpoznawać miliony antygenów mikroorganizmów występujących w środowisku, które nas otacza (generowanie różnorodności)
eliminowanie limfocytów które mają receptory o zbyt dużym powinowactwie do własnych cząsteczek
Limfocyt Tc 8+ rozpoznaje antygen w kontekście MHC I na komórkach docelowych
Komórka docelowa jest zabijana
Plazmoblast
Pre-pro B
Pro B
negatywna selekcja, tolerancja pierwotna
Pre B
Pax5
Rearanżacja genów immunoglobulinowych MHC klasy II
Niedojrzały limfocyt B Dojrzały receptor dla IgM
których funkcją jest produkcja i wydzielanie przeciwciał. U zdrowego człowieka występują jedynie w węzłach chłonnych i śledzionie
Komórki plazmatyczne powstają w wyniku pobudzenia limfocytów B i są jedynymi komórkami zdolnymi do produkcji przeciwciał, dzięki czemu odgrywają ważną rolę w odporności humoralnej i usuwaniu antygenu
Dojrzały limfocyt B Po zakończeniu odpowiedzi odpornościowej komórki te ulegają apoptozie Receptor dla IgM i IgD
rodzaj białek wydzielanych przez komórki plazmatyczne (pobudzone limfocyty B) w przebiegu odpowiedzi odpornościowej typu humoralnego. Charakteryzują się one zdolnością do swoistego rozpoznawania antygenów Dwu łańcuchowe białka, w budowie których można wyróżnić:
Głównym zadaniem przeciwciał jest wiązanie antygenu na powierzchni komórek co umożliwia z kolei zachodzenie innych procesów:
Część zmienną (Fab) - odpowiedzialną za wiązanie się z antygenem
Część stałą (Fc) - odpowiedzialną za oddziaływanie cząsteczki immunoglobuliny z białkami dopełniacza i wiązanie się przeciwciał z receptorami na powierzchni komórek
opsonizacji, w wyniku której patogen zostaje zneutralizowany na drodze fagocytozy
aktywowania dopełniacza, co skutkuje zniszczeniem niektórych typów patogenów
blokowania wnikania bakterii przez nabłonek
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)
opsonizacji, w wyniku której patogen zostaje zneutralizowany na drodze fagocytozy
blokowania wnikania patogenów przez nabłonek
Bakterie
Makrofag Wchłonięcie przez makrofaga
uczestniczy w odpowiedzi immunologicznej w infekcjach bakteryjnych i wirusowych, przenika przez łożysko, wiąże dopełniacz, wzmaga fagocytozę
uczestniczy w początkowej fazie odpowiedzi immunologicznej, wiąże dopełniacz, jest pierwszą immunoglobuliną produkowaną w życiu płodowym człowieka
znajduje się przeważnie na powierzchni błon śluzowych, wiąże antygeny wirusowe, jest najważniejszym przeciwciałem w mleku matek karmiących, występuje w łzach, ślinie i wydzielinach
uczestniczy w reakcjach alergicznych i atopowych, łączy się z komórkami tucznymi i monocytami, bazofilami, eozynofilami i neutrofilami
rodzaj limfocytu B powstający w czasie pierwotnego zakażenia patogenem
Po przebytym zakażeniu w ustroju komórki pamięci pozostają i są przygotowane do wytworzenia dużej ilości przeciwciał w krótkim czasie, jeśli ponownie pojawi się w organizmie ten sam rodzaj chorobotwórczego drobnoustroju
Komórki pamięci mają zdolność przemiany w komórki plazmatyczne, wytwarzające przeciwciała niszczące te rodzaje drobnoustrojów, które zaczęły atakować organizm
indukuje dojrzewanie przeciwciał
Odpowiedź odpornościowa typu humoralnego
warunkowana przez przeciwciała, polegająca na wytwarzaniu przez limfocyty B przeciwciał
Th2 4+ wydziela cytokiny stymulujące B zadaniem przeciwciał jest oznakowanie antygenu dla ataku przez różne mechanizmy efektorowe (komórki żerne, dopełniacz)
neutralizacja patogenu przez zablokowanie istotnych dla jego funkcjonowania struktur (blokowanie wirusów, działanie przeciwadhezyjne IgA w stosunku do bakterii, neutralizacja toksyn).
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)
Szpik czerwony
Komórka pnia
Komórka prekursorowa migracja
GRASICA
Komórka prekursorowa
Komórka prekursorowa
hormony
Limfocyt NK Limfocyt B
Tanki obwodowe Odporność komórkowa
różnicowanie limfocytów T Dojrzały limfocyt T
Przeciwciała odporność humoralna
Kontrolny mechanizm immunologiczny
Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część prezentacji nie może być w jakiejkolwiek formie publikowana bez uprzedniej pisemnej zgody autora. Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych (Dz.U. z 2016r. Poz. 666; 1333)