OTÁZKY IMUNOLOGIE, vypracovali: Martina Panešová, Petr Grenar, Dagmar Mocná, Tereza Koňasová, Markéta Lorenzová, Šárka Bohoňková, 3.

Transkript

1 OTÁZKY IMUNOLOGIE, vypracovali: Martina Panešová, Petr Grenar, Dagmar Mocná, Tereza Koňasová, Markéta Lorenzová, Šárka Bohoňková, 3.LF Imunitní systém, charakteristika, funkce, struktura základní homeostatický mechanismus organismu Základní funkcí je udržování integrity organismu základní mechanismus rozpoznávání okolního světa je rozpoznávání antigenu a jeho prezentace právě imunitnímu systému, schopnost prezentovat cizí i vlastní látky (antigeny) imunitnímu systému do imunitního systému patří primární (kostní dřeň, thymus) a sekundární lymfatické orgány (slezina, lymfatické uzliny, lymfatická tkáň sliznic), buňky imunitního systému (např. leukocyty, antigen prezentující buňky), humorální část imunitního systému (komplement, imunoglobuliny, cytokiny apod.) Primární lymfatické orgány Místo vzniku, diferenciace a zrání imunokompetentních bb. Sekundární lymfatické orgány Zde probíhají hlavní fáze antigenně specifických imunitních reakcí TYPY IMUNITNÍCH MECHANISMŮ a) nespecifická- vrozená, rychlá, stereotypní, nerozeznává typ antigenu; buněčná část FAGOCYTY Neutrofilní granulocyty Zejména EC mikroby Schopny fagocytzy ihned Eosinofilní granulocyty Proti parazitárním infekcím! Pouze HELMINTI, pouze ve TKÁNÍCH! Účast na chronických alergických zánětech Monocyty (tkáňová forma makrofágy) Zejména pozustatky vlastních buněk IC paraziti Dendritické bb. Hlavní APC MASTOCYTY Žírné bb. (+ jejich cirkulační forma bazofily) dle lokalizace Slizniční Sliznice dýchacího a gastrointestinálního traktu Produkují: histamin, heparin, serotonin, cytosiny, tryptázu a další enzymy (přímo poškozují parazita), leukotrien C4 Účast: Alergie a parazitozy, zvýšeny při aktivaci TH2 Pojivové Převážně v pojivu Produkují:Tryptáza a chymáza, prostaglandin D2 Při alergiích se neučastní, zvýšeny při fibroze hlavní fce: obrana proti parazitárním infekcím SPOUŠTĚČI DEGRANULACE Mikroorganismy, toxiny, komplement (receptor pro fragment C5a),

2 alergeny Alergie: alergická rýma, asthma, anafylaxe Receptor: vysokoafinní Fc receptor pro IgE Navázáním antigenu na IgE agregace receptorů iniciace signálu DEGRANULACE ŽIRNÝCH BB PŘIROZENĚ CYTOTOXICKÉ BB. NK 2 typy receptorů pozitivní stimulační FC RECEPTOR Je-li buňka ozonizována IgG ADCC (antipody dependent cellular cytotoxicity Cytotoxická reakce závislá na protilátkách negativní inhibiční Imunoglobulinové + lektinové KIR (killer inhibitor receptors Rozeznávají MHC I Má-li bb. málo MHCI sláby inhibiční signál zpuštění cytotoxické reakce humorální část komplement nezávislost na typu patogen Synteza: Hepatocyty, +! Fagocyty Funkce Opsonizace Chemotaxe Osmotická lýza Posílení stimulace B lymfocytů C3dg CR2 (CD21) Odstraňování imunokomplexů Aktivace Alternativní Spontánní nespecifická iniciace Klasická Iniciace protilátkami Lektinová Iniciace serovým lektinem Váže se na sacharidy některých mikrobů Regulace komplementu Synteza ve formě neaktivních prekurzorů Labilita aktivních složek (krátký poločas rozpadu) Přirozené bariery neporušený povrch kůže a sliznic mechanické pohyb řasinek longitudinální tok vzduchu v dých. Cestách nebo tekutiny v cestách močových

3 chemické mastné kyseliny na kůži Lysozym ve slinách, slzách a potu Pepsin v žaludku a střevě Defenzivy = antibakteriální peptidy Kyselé ph žaludku Mikrobiální Fyz. mikrobiální flora b) specifická- fylogeneticky mladší (rozvíjí se až u teplokrevných živočichů), nastupuje později, je schopná rozpoznávat antigen (je specifická) a utvořit na něj paměť; specifičnost k patogenu, paměť na proběhlou reakci buněčná část lymfocyty T B lymfocyty humorální část imunoglobuliny (viz. Otazka 3) Propojení specifické / nespecifické imunity pomocí DENDRITICKÝCH BB. DENDRITICKÉ BB. Nejúčinnější APC dendritická z membrány vystupují dlouhé výběžky umožňující kontakt s okolními buňkami (1DC stimuluje až 3000 Tc buněk) Schopné exprimovat MHC I, MHCII V menším množství se nacházejí ve všech tkání (kromě mozku, rohovky,varlat) Nejvíce jich je v kůži a ve sliznicích GIT a dýchacích cest (tvoří zde cca. 2% všech přítomných buněk) Vývoj Myeolidní Vznik z myeloidních prekurzorů v kostní dřeni Dva typy Langerhansovy bb. Intestinální Plazmocytoidní Lymfoidní (plazmocytární) bb. DC vkrvi, thymu nebo v periferních lymf. Orgánech Vycházejí z monocytárních krevních prekurzorů Při interakci CD40L produkují IL-12 (stim Th1 + NK bb) Účast na indukci centrální tolerance selekcí T bb. v thymu Disponují TLR-7 (receptory nukleových kyselin) PO setkání s viry produkují v enormní míře INF-alfa FOLIKULÁRNÍ DC Morfologicky podobné ostatním DC, ale nejsou snimi příbuzné Nejsou hematopoetického původu Pravděpod. Speciální forma myofibroblastů Neschopné prezentovat antigen neexprimují MHC Důležité pro dozrávání B buněk Připoutají na svém povrchu imukomplexy ty jsou předávány B buňkám

4 v zárodečný centrech Výskyt: Nezralá f. na šoulačce ve tkáních Průběžně pohlcují odumřelé bb. zralých tkání zpracování a vystavení MHC Reagují T lymfocyty (periferní tolerance) Buďto zcela utlumeny nebo se znich stávají Treg lymfocyty Aktivně potlačují imunitní reakce vůči danému antigenu Pokud PRR rozeznají PAMPS aktivace maturace zralá DC Zralá f. Vyzrávající DC přesun do lymf. Uzlin + sec. Lymfatických orgánů Ztráta schopnosti pohlcování částic z okolí mění se na účinné APC Snížení Množství receptorů zabezpečujících pohlcení Ag Citlivosti na prozánětlivé cytokiny Zvýšení Exprese MHC I a II Exprese kostimulačních molekul CD80, CD86 a CD40důležitá je regulace funkce imunitního systému- nejpodstatnější je optimální genetická predispozice, pokud dojde k jejím poruchám, může dojít k poškození- imunodeficienci, rozvoji autoimunit poškozujících endokrinní systém a CNS, následně v důsledku této změny organismu je organismus náchylnější ke vstupu vnějších faktorů, jako jsou viry, bakterie (obecně infekce), které porušují homeostázu, které zase mohou vést k sekundární imunodeficienci (AIDS), alergii nebo autoimunitě - 2. Charakteristika antigenů, jejich typy a vlastnosti. T-dependentní a T-independentní antigeny látky, které imunitní systém rozpoznává a reaguje na ně exoantigeny antigeny z vnějšího prostředí (cizorodé látky), většinou infekční mikroorganismy a jejich autoantigeny antigeny, které pocházejí z organismu samotného (nejsou cizorodé) Jedná se o proteiny, polysacharidy či nukleové kyseliny vlastního těla, proti kterým se v důsledku selhání imunotolerantních mechanismů vytváří specifické protilátky. Jsou příčinou. autoimunitních onemocnění (revma, autoimunitní anémie, diabetes, atd.). Autoantigen může vzniknout například působením virové infekce, poškozením tkáně, nádorovým zvratem, oslabením supresorové regulační funkce imunitního systému, vystavením některých tkání (např. spermií, oční čočky) vlastnímu imunitnímu systému, před nímž jsou za normálních okolností izolovány alergen exoantigen, který je u vnímavého jedince schopen vyvolat patologickou (alergickou) imunitní reakci superantigen exoantigen (obvykle produkt infekčních mikroorganismů), který vyvolá nespecificky aktivaci velkého počtu lymfocytů nezávisle na jejich atigenní specifitě Proteiny (mikrobiální produkty) o dvou vazebných místech A) epitop na všech molekulách MHC II

5 B) se strukturami sdílenými mnoha molekulami TCR IMUNOGEN = látka, která se naváže na receptor pro Ag na povrchu lymfocytů, je rozpoznána a vyvolá specifickou imunitní HAPTENY látky, které jsou rozpoznány ale reakci nevyvolávají nízkomolekulární,nejsou imonogenní, často léky, kovy, dezinfekční/čistící prostředky-> imunitní reakci proti haptenům lez vyvolat jen po jejich navázání na vysokomolekulární nosič IMUNOGENITA Schopnost vyvolat tvorbu protilátek SPECIFIČNOST Schopnost reakce antigenu s protilátkou Hapten nemá imunogenitu, ale má specifičnost VLASTNOSTI základním předpokladem proimunogennostag je vysoká molekulová hmotnost (alespoň 50000, nad nejlepší), 5x105 Da = dobré imunogeny imunogenní vlastnosti se zlepší jejich agregací nebo zesítněním, nejlepší jsou antigeny korpuskulární= různé mikroorganismy a cizorodé bb (bakterie atd, jde už o komplex antigenů, nikoliv o jediný Ag) velká imunogennost bakterií není způsobena jen souborem jejich antigenů ale i některými biologicky aktivními složkami bakterií, které nespecificky zvyšují imunologické reakce nejčastěji bílkoviny a polysacharidy, lipidy a nukleové kyseliny-dostatečně imunogenní jen po vazbě na bílkovinu/sacharid imunogenní jsou i syntetické polymery,ale musí jít o kopolymery (ne homopolymery) Nejaktivnějšími antigeny jsou proteiny, dále polysacharidy, slabší antigenní aktivitu mají lipidy. EPITOP malá oblast molekuly antigenu, která je rozeznávána imunitními receptory Několik AMK, nebo monosacharidů Počet epitopů souvisí s velikostí daného proteinu T DEPENDENTNÍ protilátková odpověď závislá na spolupráci Th2 B lymf Zejména tvorba nízkoafinních IgM Charakteristický je vznik paměťových bb. Probíhá ve dvou fázích Primární a sekundární odpověď Primární Stimulace B bb diferenciace na plazmatické bb. Z části B bb se stanou Primed Bb ty posléze mohou zahájit sekundární fázi Protilátky produkované první vlnou plazmatických bb. (krátkodobě žijící plazmatické bb.)

6 3-4dny od primární infekce Téměř výhradně IgM s nízkou afinitou k antigenu S antigenem vytváří imunokomplexy ty jsou zachycovány v sekundárních lymfatických orgánech na povrchu folikulárních DC Ty jsou rozeznávány Primed Bb rozjíždí se sekundární odpověď Sekundární Signály od FDC + Th indukují v především v Primed Bb intenzivní somatické mutace (mutace ve V segmentu genů) Kompetice mezi B lymofycty omezený počet imunokomplexů pežívají pouze ty nesoucí BCR s dostatečnou afinitou k antigenu na povrchu FDC (imunokomplexy z primární fáze) vznik Sekundárních lymfoidních folikulů zárodečné centrum - obsahuje proliferující a hynoucí B bb FDC Malé množství Th Afinita výchozích IgM protilátek až 6 X vyšší Kromě somatických mutací dochází i k izotopovému přesmyku Tvorba různých podtříd Ig Výsledný Izotop je určován zejména působením cytokinů Proměny B bb Primed B bb centrocyt centroblast imunoblast paměťové bb / plasmocyt T INDEPENDENTNÍ diferenciace B lymfocytů bez účasti Th Syntéza zejména nízkoafinních IgM Dle způsobu aktivace dvě skupiny TI 1 Lipopolysacharid (součást stěny G-) Ve vyšších koncentrací se váže na recetor B-lymf TI -2 Polymery např.: Polysacharidy (v oblaech pneumokoků) Flagelin (bičíky) Simultánně reagují s velkým počtem BCR tím je shlukují aktivace Možnost stimulovat pouze zralé B lymfocyty! Novorozenci, pacienti po splenektomii vysoký podíl nezralých B lymfocytů Tvorba protilátek proti T-dependentním antigenům POJMY Afinita : síla reakce mezi antigenní determinantou a vazebným místem protilátky Avidita: souhrnná síla vazby antigenu s mnoha determinantami a multivalentními protilátkami 3. Funkce protilátekstruktura PROTILÁTEK vysokomolekulární glykoproteiny v séru, tělních tekutinách a na povrchu B lymfocytů,

7 kde tvoří specifické receptory pro Ag tvořeny B lymfocyty (Spontání produkce) a plazmatickými buňkami heterogenní populace bílkovinných molekul, které jsou nositeli protilátkové aktivity každá protilátka je Ig a každá úplná molekula Ig má protilátkovou aktivitu základní strukturální jednotkou čtyř-řetězcová jednotka 2těžké/heavy H,2lehké/light L polypeptidické řetězce, vázány navzájem disulfidickými vazbami, mezi L a H řetězcem vždy 1 disulfid, 2H řetězce jsou spolu vázány různým počtem disulfidů jednotlivé třídy a podtřídy se tímto počtem vazeb liší na H řetězce jsou vázány cukerné složky molekuly (Ig glykoprotein) každý Ig řetězec je možné rozdělit do několika homologních oblastí=domén,mezi kterými jsou určité strukturální podobnosti v primární sekvenci AMK i v konformaci každá doména globulární uspořádání,tvořena úsekem polypeptidického řetězce(asi 100AMK),ve vzdálenosti 60 AMKjsou v každé doméně 2cysteiny,váží se disulfidickou vazbou,tvoří na řetězci smyčku každá 4řetšzcová jednotka má 2 identická protilátková vazebná místa specifická pro určitý epitop, vazebné místo tvořeno 1 N-koncovou doménou H řetězce a1 N-koncovou doménou L řetězce =extrémně variabilní domény to umožňuje existenci velkého množství protilátkových vazebných míst různé specifity variabilní domény - VL a VH, ostatní domény jsou víceméně konstantní C L řetězce jsou tvořeny 1VL a 1 CL H řetězce jsou tvořeny 1 VH a 3nebo 4 konstantními C1H, C2H, C3H, C4H Variabilní domény nejsou stejně heterogenní po celé délce, jsou na nich 3 hypervariabilní úseky s extrémní variabilitou Konformací VH a VL se dostanou hypervariabilní úseky do těsné blízkosti a vytvoří protilátkové vazebné místo, které je po všech stránkách komplementární etiopu, se kterým může reagovat epitop vázán ve vazebném místě nekovalentními vazbami, při dokonalé komplementaritě je výsledná afinita vazby velmi vysoká -rozštěpení molekuly Ig rostlinným enzymem papainem vzniknou 3 fragmenty 2 fragmenty Fab(zde je lokalizována protilátková aktivita, ab-antibody), které jsou tvořeny dvěma N- terminálními variabilními doménami H a L řetězců a prvními konstantními doménami H a L řetězců (VH+C1H a VL +CL mají tedy jedno protilátkové vazebné místo) 1Fc, který je tvořen C-terminálními polovinami H řetězců vázanými disulfidy, Fc-část mádůležité biologické fce vazba komplementu, vazba na bb mající Fc receptory, vliv na katabolismus Ig, přenos placentou) INTERAKCE ANTIGEN - PROTILÁTKA vazebná místa Ig tvoří nekovalentní komplexy s molekulami Ag, uplatňují se v nich iontové, hydrofobní a van der Walsovy síly a vodíkové můstky, vazebné místo je svým tvarem komplementární ke struktuře na povrchu Ag (etiopu), komplexy jsou reverzibilní a vyznačují se rychlostí reakce vniku a rozpadu Avidita: reakce vzrůstá s afinitou jednoduché interakce jednoho vazebného místa a s počtem simultánně se uplatňujících vazebných míst ZÁKLADNÍ IZOTYPY IgM Serum (pentametr), Povrch B-bb. (monomer) dekretovaný IgM ve formě pentametru (potažmo hexametru) Dobře váže komplementový protein C1 aktivace klasické cesty komplementu!!! neváže Fc receptory fagocytů!!

8 IgG IgA IgD IgE První izotop protilátek tvořící se po setkání s antigenem FCE: aktivace komplementu, primární protilátková odpověď, BCR hlavní Ig séra a systémové imunity, typický pro rozvinutou protilátkovou odpověď 4 podtřídy s různou schopností aktivace komplementů ale dobrá interakce s fagocyty jediný Ig přenášený placentou z matky na plod, v době porodu má dítě stejný počet IgG jako matka (jde vesměs o přenesené IgG) Dobrá vazba na stafylokokový protein A (stall. Fc receptor) Laboratorně rychlá purifikace IgG ze sera FCE: opsonizace, neutralizace, aktivace komplementu, sekundární, ADCC Slizniční Ze 2 monomerů spojených J řetězcem + sekreční komponenta FCE: významná ochrana sliznic blokáda adhezivních molekul mikroorganismů Serová Monomer, dimer, trimer spojený Neaktivuje komplement, funguje jako opsonin sérové IgA 90% monomer a 10% dimer hlavním Ig sekretů, tvořen ve většině lymfatických tkání sliznic (ta tvoří většinu lymf. tkáně těla) je ho v těle nejvíce (V SERU NEJVÍCE IgG!) FCE: ochrana sliznic, opsonizace monomerní Ig, podobný IgG, nepatrné množství v tělních tekutinách, jediná známá fce fce receptoru pro Ag na povrchu B lymfocytů FCE: BCR U zdravých v nepatrných koncentracích nízká hladina způsobena krátkým katabolickým poločasem stabilitu získává pokud je vázán na povrch žírných bb a basofilů bývá za určitých patologických stavů, protilátky třídy IgE zodpovědné za reakce časné přecitlivělosti; FCE: obrana proti mnohobuněčným parazitům FUNKCE PROTILÁTKY - Ig unikátní molekuly, nositeli dvou funkcí funkce protilátková za ni jsou zodpovědné Fab oblasti molekuly funkce biologické lokalizované v Fc oblasti umožňují spolupráci protilátek s mechanismy přirozené imunity FUNKCE PROTILÁTKOVÁ neutralizačních reakce při neutralizaci virů a toxinů protilátka svou vazbou zablokuje místo zodpovědné za interakci se specifickými strukturami na povrchu bb a znemožňuje tak toxinu/viru proniknout do buňky znemožní se jejich škodlivé působení - proti toxinům neexistuje jiná obrana je nezbytné při těžkých intoxikacích (botulotoxin,tetanický toxin,hadí jedy) podat protilátky pasivně,protože toxiny působí tak rychle a není možné čekat

9 na rozvoj specifické imunity zábrana adherence bakterií na slizniční povrchy protilátka obalí celý povrch bakterie (nemůže bakterii uškodit), zablokují se povrchové adhesiny bakterie nemůže přilnout ke sliznici a množit se zde, popř. pronikat hlouběji do org ale je brzy z org vyloučena FUNKCE BIOLOGICKÉ samotná protilátka nemůže poškodit mikroorganismy a cizorodé bb působí jako rozpoznávací struktura,která na mikroorganismy přesně zacílí mechanismy přirozené imunity: a) aktivace komplementu vazbou protilátky s Ag vzniká komplex antigen-protilátka a zpřístupní se tím místo v Fc oblasti protilátky pro vazbu C1q zahájení aktivace komplementu klasickou cestou ve své konečné fázi může způsobit smrt bb osmotickou lýzou (pokud je antigenem buňka nebo mikroorg) a smrt některých G-bakterií b) opsonizace samotná vazba protilátky bez účasti komplementu může působit opsonizačně protože na povrchu fagocytů jsou Fc receptory po vazbu komplexů Ag-protilátka c) buněčná cytotoxicita závislá na protilátkách ADCC(Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity) protilátky IgG cytotoxicita zprostředkovaná zabíječskými K(killer)bb heterogenní populace různých bb(makrofágy,nkbb,eosinofily,neutrofily, určité subpopulace Tc bb) mají cytotoxický potenciál a Fc receptory - různé třídy a podtřídy protilátek se liší konstantní částí svých těžkých řetězců proto se liší také svými biologickými funkcemi stejná specifita, ale různé efektorové vlastnosti 4.Monoklonální protilátky a jejich použití individuální protilátky se vzájemně liší strukturou vazebných míst, kterými rozeznávají příslušné Ag tyto individuálně specifické části Ig molekul idiotopy, identické Ig molekuly se vyznačují určitým společným idiotypem (souhrnem idiotopů) protilátková odpověď proti Ag je většinou polyklonální a výsledkem je směs 100 až 1000 různých typů protilátek jakožto produktů mnoha různých klonů plazmocytů výsledkem záměrné imunizace zvířete polyklonální antisérum reagující s řadou etiopů na určitém Ag monoklonální protilátky ( MP) jsou produktem jednoho klonu plazmatických buněk, mají jednu specifitu a jsou stejného izotopu - normálně se v organismu vyskytují v malé zanedbatelném množství, ale za patologických okolností mohou převládat (Plasmocytom mnohotný myelom) hybridomové monoklonální protilátky využívají v klinické praxi jako diagnostika i terapeutika jako analytické a biochemické nástroje B-lymf mají ale krátkou životnost a proto se musí imortalizovat- fůze s vhodnou myelonomovou buněčnou liníí, která roste dobře a neomezeně v buněčné kultuře výsledkem fůze mezi specifickým B-lymf a myelomem je hybridom, hybridní b, která roste v buněčné kultuře a produkuje protilátky jako původní B-lymf. PRODUKCE MP IN VITRO a) konstrukce B hybridomů fúze normálních plazmatických buněk a myeloidních buněk prostřednictvím nějakého viru např.-

10 > vzniknou hybridy, které mají schopnost produkovat protilátky a zároveň jsou nesmrtelné Fuze specifického B lymfocytu a myelomu = HYBRIDOM vznikne mnohojaderný heterokaryon, jehož jaderné membrány postupně splynou a jedno velké jádro obsahuje chromozomy obou rodičů - během dělení této hybridní buňky dochází k náhodným ztrátám chromozomů, dokud se buňka nestabilizuje, pokud dojde ke ztrátě chromozomu potřebného pro přežití, buňka hyne b) testování získaných klonů na produkci protilátky požadované specifiky c) pomnožení vybraných hybridomů. Dříve se užívali HAMA (human anti-mouse antibodies) Neschopné navázat na cílový antigen + způsobují anafylaxy Metodou genetického inženýrství byly tyto protilátky upraveny na: Chimerické protilátky Fc část nahrazena částí liskou Humanizované protilátky Vše kromě úseků vytvářející vazebné místo nahrazeno částí lidskou Možno vytvořit i Bispecifické MP Vazebná místa s různou antigenní specifitou Kojnukované MP Na které je ještě navázané cytostatikum, toxin POUŽITÍ MP - a) purifikace proteinů - b) identifikace a izolace lymfocytárních subpopulací a klonů o - subpopulace lymfocytů nesou na povrchu charakteristické antigeny o monoklonální protilátky se využívají k jejich rozlišení (např. separace CD4+ a CD8+ buněk), určitá subpopulace může být ze směsi odstraněna působením monoklonální protilátky a komplementu - Imunoterapie o c) identifikace nádorových buněk nádorové buňky nesou specifické antigeny, které je odlišují od netransformovaných buněk; monoklonální protilátky proti těmto antigenům umožňují detekci tumorů, např. metastáz ve velmi časném stadiu; problém je, že řada tumorů nenese společný specifický antigen o d) likvidace nádorových buněk MP společně s komplementem mohou zabíjet nádorové buňky; pokud jsou nádorové buňky rezistentní k lýze zprostředkované komplementem, nádorově specifická MP se konjuguje s radioizotopem nebo toxinem a vzniklý imunotoxin je může rozpoznat a zabít o e) diagnostika existují stovky MP usnadňujících diagnostiku infekčních chorob, monitorování terapeutických léků, detekci diabetu, tumorových buněk, průkaz těhotenství atd.

11 Od Dáši: = protilátky produkované jen jedním klonem B lymfocytu, a mají shodnou antigenní specifitu příprava:spojení nesmrtelné myelomové buňky a B lymfocytu produkujícího specifické protilátky => hybridom x ALE po podání myších protilátek docházelo k imunitní reakci a k produkci protilátek označovaných jako HAMA (human anti-mouse antibodies). - znemožňují navázání monoklonální protilátky na cílový antigen - sérové nemoci/anafylaxi. VÝSLEDEK chimérické protilátky = Fab usek je myšího původu a Fc lidského humanizované protilátky = pouze CDR oblasti (complementarity determining region) jsou myšího původu

12 příprava: Vezme se hybridom pomocí reverzní transkriptázy se přepíše mrna pro specifické vazebné místo antigenu, namnoží se pomocí PCR a sfúzuje se s genem pro lidský Ig, vloží se do savčí buňky a hotovo:) POUŽITÍ: A) DIAGNOSTICKÉ Detekce antigenu (ELISA) Detekce protilátek (ELISA) B) ANALYTICKÉ určení kvantity látky ve zkoumaném vzorku C) TERAPEUTICKÉ (nádory, autoimunitní poruchy) ad. tvorba antiidiotypových protilátek- takové protilátky, které napodobují epitop antigenu, na který se váže normální protilátka (tak aby tu normální protilátku mohla ta antiidiotypová navázat) když podáme antiidiotypovou protilátku navodíme něco jako aktivní imunizaci Nevýhody: - velká molekulová hmotnost hůř proniká do nádoru - antigenní heterogenita nádoru cílové struktury při autoimunitní terapii:

13 -TNF alfa (vyvolává zánět) - B-lymfocyty - Aktivační molekuly na T-lymfocytech (brání spojení CD28+ CD80/86) - Receptor pro interleukin-2 (aktivuje T a B lymfocyty) - Antagonista pro interleukin-1 (rekrutuje neutrofily, aktivuje makrofágy a stimuluje diferenciaci T a B lymfocytů) - Adhezivní molekuly (blokáda interakce) - Komplement - BlyS (=B- lymfocytární stimulátor, přirozeně se vyskytuje, při autoimunitách je často zvýšený) cílové struktury při nádorové terapii: - receptory pro růstové hormony - mutované onkoproteiny - povrchové nádorové znaky 5. Subpopulace T lymfocytů a jejich funkce (Th1, Th2, T reg, Th17, Tc), jejich uplatnění v imunopatologii) zprostředkují antigenně podmíněné imunitní reakce zásadní pro eliminaci IC parazitů a regulaci vývoje B-lymfo v plazmatické bu. na povrchu mají TCR receptory: - αβ většinový typ savců - vývoj v Thymu, rozeznávají antigen v komplexu s MHC - γδ menšinový typ, vývoj i mimo thymus, antigen i nativní, dále výrazně stimulovány velmi jednoduchými organickými látkami (aminy z potravin, mikroorganismů) - intraepiteliální T lyfo = αβ i γδ receptory, vývoj mimo thymus, první obranná linie NK T lymfo - TCR typu αβ + své stimulační a inhibiční - rozeznávají komplex CDId s glykoproteiny vlastního a mikrobiálního původu - producenti hodně cytokinů (IFNγ, IL-4) T lymfo CD4+ - jako koreceptor MHC II prekurzory Th - Th1 produkující IL 2 a IFNγ - Th2 produkující IL 4,5,6, 10 - Th0 ( cytokiny 1,2) Th3 (produkce TGF β, zásadní pro spolupráci s B lymfo ve slizniční tkáno), Tr1 (IL 10)

14 - T lymfo CD8+ - jako koreceptor MHC I prekurzory Tc a Ts (supresorových) - i důležitá regulační fce Ts = regulační regulují efektorové T lymfo = brání autoimunitám a imunopatologiím, ale také eliminaci nádorů a infekcí schopnost infekční tolerance = přeměna ostaní T lymfo na sobě podobné regulační, sejdou-li se s nimi u stejné DC ( vytvoří vhodné cytokinové prostředí) Přirozené regulační CD4+ T lymfo (T reg) 5% lymfo v krvi, silně závislé na IL2, exprese transkr. faktoru FoxP3 autoreaktivní TCR, ale nenapadjí vlastní tkáně, produkce tlumivých cytokinů (IL 10, TGF β) a tlumení přímých kotaktem (granzymy, perforiny) zabezpečují periferní toleranci a brání autoimunitám! Indukované regulační T lymfo = Tr1 a Th3, působí tlumivými cytokiny, vznikají při antigenně specifických Th1 a Th2 reakcích, nebo po kotanktu s nezralými DC tlumí imunitní reakce a škodlivé imunopatologické efekty IDO Jedna populace tolerogenních DC produkuje enzym IDO metabolozující tryptofan, který je potřeba pro vyvinutí ekfektorových T lymfo; je-li málo tryptofanu ( je rozložený IDO dendritickými buňkami), vzniknou po kontaktu s touto DC tlumivé T reg (namísto T efekt.); ty umí povzbudit jiné DC k produkci IDO více tolerogenních DC obecně vytvořené imunosupresivní prostředí brání vzniku autoimunit a imunopatolog. reakcí Th 1 - buňky aktivující makrofágy Makrofág se potřebuje aktivovat, aby mohl zničit IC parazity (produkce NO apod.) nutné cytokiny od Th1 rozenávají antigeny v komplexu s MHC II vystavené na povrchu makrofága, dále adhezivní ICAM-1 se lepí na LFA1 Th = pevný kotakt buněk a protein makrofága CD 86 se lepí na kostimulační receptor CD 28 Th ANTG+MHC II TCR CD4+ ICAM-1 LFA CD86 CD 28 aktivované Th1 sekretují na makrofágy intefreron γ (aktivuje je) a IL-2 (autokrinní růstový faktor Th 1) aktivované makrofágy lépe likvidují IC parazita a sekretují IL-1 a TNF, čímž dál stimulují T lymfo LOKÁLNÍ ZÁNĚT

15 Vzájemné působení makrofágů a Th1 může za imunopatologickou reakci opožděného typu (DTH) Th1 umí aktivovat i Tc = důležité u imunopatologická reakce buněčná cytotoxická, viz33 Th2 - buňky pomáhající aktivovaným B lymfo stát se plazmatickými bu. nutná spoulpráce Th, B lymfo a APC pomoc je založena na sekreci Th cytokinů IL 4,5,6 přímém mezibu. kontaktem moc a moc adhezivních mol. nejdůležitější kostimulační molekula B lymfo CD40 a ligand Th2 CD40L prekurzor Th2 se musí setkat s antigenemv komplexu MHC II na APC za přítomosti IL 4 (ideální jsou dendritické bu. = mají spoustu MHC II a kostimulační CD 80 a 86) působením přes TCR, CD 28 ( na něj se vážou cd86 a 80), aktivovaným receptor pro IL 4 a 2 se Th rozdělí a diferencují se na Th2 naivní Th potřebuje sice na APC méně než 10 antigenů v komplexu s MHC II, ale musí interagovat desítky minut x zralý efektorový Th potřebuje jen 1-3 antigeny a kratší kontakt tzv. imunologická synapse: 1. 1 typ antigenu spokly APC, které diferencovaly konkrétní Th na Th2 a stejný typ antigenu aktivoval B lymfocyt ideální situace, B lymfo i Th2 jsou zvyklé na stejný antigen a Th2 těmto B lymfo poskytují specifickou přímou pomoc k ní stačí kontakt mezi B lymfo a Th2, není potřeba kostimulace CD 28 jde o ní i tehdy, jsou-li B lymfo a Th2 naučeny na různé antigeny, ale tyto antigeny byly původně v nějakém větším komplexu a prostě je to rozpoznalo, jako by byly stejné přes toto může Th2 poskytnout specifickou pomoc B lymfocytům mnoha různých specifit 2. Th2 pomáhají i B lymfo, co jsou naučené na úplně jiný antigen = nepřímá, bystander help nutná kostimulace přes CD 40/ CD 40L, adheze a cytokiny 3. minimální model spolupráce - pouze Th2 a B lymfo, který ale musí být dobrou APC a mít na povrchu spoustu kostimulačních molekul CD 80 a CD 86 IC parazité potlačováni makrofágy = Th1 odpověď EC infekce potlačovány protilátkami = Th2 odpoveď o tom které převaží v organismu rozhoduje poměr koncetrací cytokinů IL 12 a Il4 IL 12 produkován makrofágy a podporuje Th1, IL 4 bazofily a mstocyty a podporuje Th2 odpoveď typu Th1 silně potlačuje odpoveď typu Th2 a naopak = odpoveď jednoho typu jak začne, tak má tendenci se stabilizovat = základ imunoregulačních mechanismů Tc - buňky likvidující buňky napadené viry, IC parazity a abnormální pro zahájení odpoveďi se musí aktivovat = musí rozeznat komplex MHC I antigen na povrchu APC, nutná přítomnost kostimulačních molekul (cd 86 a 80 se nalepí na CD 28 Tc) APC jsou hlavně makrofágy a dendritické bu.

16 při rozpoznání antigenu na jiné buňce než stimulační APC je Tc naopak utlumena diferencaci a dělení Tc pomáhají Th 1 a IL 2 ; zralé Tc ke své aktivaci potřebují už pouze jeden signál přes TCR 3 druhy cytotoxity TC: 1. pomocí granulí perforinu a granzymu = díry do cytoplazmatické membrány a smrt lýzou, nebo spustí v buňce štěpení kaspáz buňka se zasebevraždí :-) 2. Na povrchu Tc je Fas-ligand a ten se naváže na apoptotický receptor Fas buňky buňka se zase zasebevraždí :-) (Tc se můžou takhle zasebevraždit i sami) 3. Tc sekretuje cytotoxin ( lymfotoxin, TNFβ), který opět indukuje apoptózu nejméně specifické, snadno poškodí i spoustu zdravých buněk aktivace superanitgeny = mikrobiální produkty, co mají mrchy 2 vazebná místa propojí MHC II epitop APC s TCR a velmi rychle tak aktivují spoustu T lymfo sekrece spousty cytokinů ŠOK NK buňky = umí rozeznat buňky, co mají na povrchu málo MHC I = nádorové buňky a virem napadené ADCC = cytotoxická reakce závislá na protilátkách = NK zabijou buňky, co jsou osonizované IgG, protože se jim IgG navážou na stim. Fc rec. CD 16 Inhibiční receptory rozeznávají nedostatek MHC I molekul - jsou C-lektinové a imunoglobulinové (KIR) výsledek závisí na tom, zda převáží stimulační, nebo inhibiční signály NK buňky vraždí perforinem a granzymem a jsou aktivovány interferonem α a β, co jsou proukované při virové infekci. 6. Analýza imunitních proteinů - elektroforéza, turbidimetrie, nefelometrie. Aglutinace, Hybridomová technologie 1. Elektroforéza =pohyb nabitých částic v elektrickém poli SDS page elektroforéza: - denaturace proteinů za přítomnosti»merkaptoetanolu zrušení S-S můstků»sds vazba na denaturovaný protein (dodá náboj) záporný náboj je úměrný velikosti proteinu - možnost použití gelu rozdělení proteinů dle velkosti

17 2. Aglutinace (shlukování) = shlukování korpuskulárních částic nesoucích na svém povrchu antigen (aglutinogen) reagující s protilátkou (aglutininem) ve vyšetřovaném vzorku Princip : Antigen (aglutinogen) + protilátka (aglutinin) shluk (aglutinát) Aglutinace v praxi Aglutinogen (antigen): Viry Bakterie Erytrocyty Latex Aglutinin : Specifické protilátky Užití: Průkaz protilátek»viry, bakterie»revmatoidní faktor - limitace: nespecifičnost- zkřížená reaktivita 3. Precipitace (srážení) = reakce protilátky a koloidního antigenu (vs. aglutinace- korpuskulární ag.!!!) 4. Praktické využítí precipitace: Turbidimetrie, nefelometrie Reakce antigen+protilátka = imunokomplex Princip :

18 Měření množství imunokomplexů (zákal) Koncentrace antigenu úměrná:»rychlosti tvorby zákalu»hustotě zákalu - tvorba kalibrační křivky Turbidimetrie: měření úbytku světla, které prošlo roztokem obsahujícím imunokomplexy Nefelometrie: měření světla rozptýleného na imunokomplexech Laboratorní využití nefelometrie a turbidimetrie: Imunoglobuliny Složky komplementu C3 C4 Proteiny akutní fáze CRP ECP Hladiny léků 5. Hybridomová technologie 7.Obranné mechanizmy kůže a jejich poruchy PRVNÍ STUPEŇ OCHRANY PŘED INFEKCÍ Pro navození infekce musí patogen překonat bariéry Kůže Je běžně nepropustná pro infekční agens a tvoří baktericidní produkty Sliznice Slizniční sekret blokuje adherenci k epiteliálním bb. Mnoho sekretů sliznice je baktericidní o Lysozym, spermin, žaludeční šťáva Mikrobiální flóra Střevní komenzály mohou blokovat růst patogenních bakterií vee vztahu k hostiteli

19 Rezidentní Kolonizace daného místa po dlouhé období o Staphyl. Epidemidis na kůži o Transientní Kolonizuje oblast po krátkou dobu o Streptococus pyogenes v krku bez přítomnosti choroby o Nositel o o o Hostitel nese potenciálního patogena bez příznaků Může být akutní nebo chronické Salmonela kůže = bariéra proti mechanickému, fyzikálnímu, chemickému, světlenému a radiačnímu poškození, 1,5 m2 většina imunitních buněk těsně pod povrchem slizniční a kožní lymfocyty ovlivňují epiteliální bb svými produkty, ty zas expresí MHC II mohou být APC a produkcí cytokinů ovlivňovat imunokompetentní buňky MECHANISMY OCHRANY PROTI NEPŘÍZNIVÝM VLIVŮM ZEVNÍHO PROSTŘEDÍ Mechanicky o Trvalé obnovování povrchu kůže, při něm jsou spolu s odloučeným povrchem odstraněny i bakterie o rohová vrstva tepelně a elektricky izoluje; Ochrana před UV o melanin, ale i urokanát v mazu (mění se cis na trans, trans urokanát způsobuje imunosupresi) Maz zvyšuje ochranu, po koupání či zvlhčení kůže se jeho efekt až 10x sníží; Chemická ochrana voda, ph, Lysozym Nízké ph kůže (4,5 5,5) bakteriostatické, baktericidní; o Způsobeno složkami potu o Zejména kyselinou mléčnou Fyziologická mikroflora kůže - G+ tyčinky (Corynebacter), Koky - Normální kožní flóra inhibuje růst patogenů - Mikroorganimy, jsou četnější ve vlhkých oblastech těla - Kožní flora závisí na aktivitě mazových žláz - Zástupci Propionibacterium acnes, kolagulasa Staphylococy, Diftérie, STUKTURA A FCE KOMPONENT KOŽNÍHO IMUNITNÍHO SYSTÉMU: EPIDERMIS = keratinocyty + intraepiteliální lymfocyty, dendritické buňky ( = Langerhansovy buňky) a melanocyty # keratinocyty sekretují cytokiny IL-1, 6 a TNF = prozánětlivé cytokiny, indukce imunitní reakce při zranění nebo infekci mohou exprimovat MHC II = jsou APC sekretují cytokiny IL -10 TGF - β = fibroplatické pochody při hojení nadměrná produkce TGF β = sklerodermie (fibrotizace podkoží) # Langerhansovy bb

20 po pohlcení antigenu migrace do místních uzlin a stimulace T lymfo DERMIS #fibroblasty fprodukující kolagen a odstraňující apopt. bu. # cévy ( i lymfatické), adnexa - v perivaskulárních prostorech málo T lymfo, hodně mastocyty = indukce fyziologického zánětu při poranění, patologická reaktivita při přecitlivělosti časného typu MASTOCYTY o V kůži jsou preferenčně na místech s vyšším rizikem infekce Jsou lokalizovány podél cév a tvoří rozhraní mezi vnějším a vnitřním prostředím. o Jsou více zastoupeny v povrchových vrstvách a nejméně v Tela subcutanea o Funkce Heterogenní funkce dle lokalizace Obrana proti infekci: Parazitární + Bakteriální Podíl na vzniku některých autoimunitních onemocnění Roztroušená skleroza, Bulózní pemfigoid (Pemphigus), Revmatoidní artritis o Imunohistochemická klasifikace Chymáza + Chymáza o dle lokalizace Slizniční (chymáza - ) Sliznice dýchacího a gastrointestinálního traktu Produkují: histamin, heparin, serotonin, cytosiny, tryptázu a další enzymy (přímo poškozují parazita), leukotrien C4 Účast: Alergie a parazitozy, zvýšeny při aktivaci TH2 Pojivové (chymáza +) Převážně v pojivu Produkují:Tryptáza a chymáza, prostaglandin D2 Při alergiích se neučastní, zvýšeny při fibroze o Aktivace mastocytů Receptor: vysokoafinní Fc receptor pro IgE Přemostění IgE spuštění degranulace SPOUŠTĚČI DEGRANULACE Mikroorganismy, toxiny, komplement (receptor pro fragment C3a, C5a = anafylotoxiny), alergeny Bakterie, volné radikály, hormony, fyzikální stress, fyzická námaha a tlak, emoční stre, radiace včetně slunečního záření, radiokontrastní látky, léky + další chemické substance V poslední době byl popsán nový mechanismus časné hypersensitivity spuštění prostřednictvím lehkých řetězců imunoglobulínů Alergie = kvalitativní porucha mastocytu? Mastocytoza = Kvantitativní porucha mastocytů? PORUCHY - MECHANICKÉ NARUŠENÍ KŮŽE o Zánět - OSLABENÁ IMUNITA o kožní infekce o Např.: Interdigitální kandidoza (mezi prsty a kolem nehtů) u DM - AUTOIMUNITNÍ ONEMOCNĚNÍ o PEMPHIGUS recidivující autoimunitní onemocnění s tvorbou intraepidermálních puchýřů na kůži i na sliznicích, které postihuje hlavně starší osoby.

21 o Autoprotilátky proti desmosomům ovlivněna adheze keratinocytů na bazální laminu PSORIÁZA ( LUPENKA) neinfekční zánětlivé autoimunitní onemocnění kůže. Má chronický průběh a sklon k recidivám. Nejčastějším projevem je odlupování pokožky, neboť ta se obměňuje až sedmkrát častěji než normálně. Hyperproliferace a abnormální vyzrávání epidermis (keratinocytů), zánět, cévní změny, PMN infiltrace SKLERODERMIE o Sklerodermie je systémové autoimunitní onemocnění pojivové tkáně (kolagenóza) o má chronický progredující charakter a pacienta výrazně limituje na životě. o Nejprve postihuje kůži a pohybový systém, později vnitřní orgány. o Etiologie je neznámá. Postihuje především mladé ženy. o Vlivem specifických autoprotilátek dochází k fibrotizaci perifeních i viscerálních cév. o Postižení kůže Kožní změny začínají obvykle na prstech horních končetin jako atrofie kůže a otok tkáně, který se rozšiřuje proximálně, následuje sklerodermické ztluštění, pokožka je tuhá a lesklá. Typický je maskovitý obličej s radiálními rýhami kolem úst. o - - ATOPIE o geneticky podmíněná tendence jedinců reagovat na expozici extrémně nízkých dávek alergenů nadměrnou tvorbou specifických IgE protilátek o ATOPICKÁ DERMATITIS (atopický ekzém) Svědivé kožní onemocnění podmíněné atopickou diatézou s výrazným podílem dědičnosti. Konstitučně bývá přítomna suchá, chladná, olupující se kůže, suché vlasy a bílý dermografismus. Spongioza epidermis, perivenulární infiltrát Hyperplazie epidermi, hyperkeratoza, zvýšení počtu Langerhansových bb. mastocytů Mechanismus vzniku Nejasná Role IgE, Eosinofilie, Přecitlivělost T lymfocytů MASTOCYTOZA o Vzácně se vykytují choroba podmíněná proliferací žírných buněk (mastocytů) nejčastěji v kůži, ale i v dalších orgánech ve sliznici GIT, kostní dřeni, játrech a slezině o FORMY Benigní Kožní mastocytoza (Urticaria pigmentosa)

22 o o Benigní systémová mastocytoza Maligní Primárně maligní mastocytoza Pro benigní i maligní formu jsou společné kožní infiltráty. Kožní mastocytozy (90% včech mastocytoz) Onemocnění charakterizované patologickou akumulací žírných buněk v kůži, přičemž není postižen žádný další orgán. Lokalizované Mastocytom Diseminované Urticara pigmentosa o Převážně u dětí, manifestace během prvních 6 měsíců o Postižení kůže velkého rozsahu o Ostře ohraničené hnědočervené makuly a papuly s tendencí ke splývání o Pruritus, plastický dermografizmus o Darierův příznak Mechanickým třením vznikne zduření, erytém až vezikuly. o Při agresivní mastocytoze může vzniknout anafylaktický šokkončící smrtí 8.Slizniční imunitní systém - Struktura a funkce slizniční bariéry plocha cca 400 m2, slizniční lymfatická tkáň = soustředěno kolem 80 % imunokompetentních buněk těla brání průniku patogeních organismů a zároveň rozvoji sebepoškozujících zánětlivých im. reakcí proti patogenům i neškodným antigenům z vnějšího prostředí vhodné podmínky pro diferenciaci T lymfo nezávislou na thymu STRUKTURA BARIÉRY: sliznice dutiny ústní a nosní, dýchák, GIT, urogenitál, oko, vnitřní ucho, vývody eokrinních žláz včetně mléčné epitel specializovaný pro různé fyz. fce a různé imunoregulační rozdíly, ale obecně struktura slizničního im. systému stejná MALT (mucosis associated lymphoid tissue) Obecné mechanismy obrany pohyb řasinek, proudění vzduchu a tekutin, sekrety ze žláz s vnější sekrecí s mikrobicdidními látkami, přirozená mikrobiální flóra Mikrobiální flóra celkem asi 1014 z toho 99,9% v tlustém střevě (1kg) tyto bakterie žijí v komplexu se slizničním IgA, jenž jim brání v adherenci na slizniční receptory a průniku do buněk, ale nebrání jejich životnímu cyklu důležité osídlení po porodu nejfyziologičtější osídlení průchodem porodními cestami a kojení střevo: po narození bifidobakterie, později bakteroidy a anaerobní koky (Clostridium, Eubackterium, Lactobacillus, Steptococcus, Bifidokacterium, E. coli (1%) )

23 gramnegativní bakterie = zdroj lipopolysahcaridu = imunologický aktivní látka, při penetraci střev může způsobit septický šok produkty fermentace střevních bakterií = E pro střevní buňky (kys. máselná) dysbalance střevní flóry= přerůstání oprtunních patogenů průjmy, možná Crohn apod. dále viz. otázka 9. 9.Lymfatická tkáň sliznic, Společný slizniční imunitní systém viz otázka 8. STRUTKURA SPOLEČNÉHO IM. SYS. 1. lymfoidní folikuly v epiteliální vrstvě sliznic = organizovaný lymf. sys. (o-malt) místo indukce im. reakce 2. leukocyty (B,T, makrofágy, neutrofily, eosinofily, žírné buňky) = difúzní systém (d-malt) efektorová část počet lymf. folikulů závisí i na expozici jedince antigenům výrazné nakupení lymfoidních folukulů - v patrových a nosních madlích, apendixu, Peyerových placích v tenkém střevě tvořeny více než 100 folikuly s centrální zónou z B lymfo obklopenou menším množstvím T lymfo, uprostřed FDC (folikulární APC) epitelie nad nimi mají hodně M buněk transportujících antigen, v interfolikulární oblasti venuly a vysokým epitelem s adhezivními molekulamico zachytí lymfo z oběhu a ty prostoupí do folikul intraepiteliální T lymfo typu αβ, hlavně v klcích tenkého střeva, 80% jich je CD8+ regulační = potlačují reakce proti potravinovým antigenům X ty lokalizované v lamina propria CD4+ i intraepiteliální T lymfo typu γδ = udržují integritu sliznic (regulují růst a regeneraci epitel. buněk), sekretují cytokiny důležité pro hojení poškozených epitelií (TGF β) T reg = pomocné Th exprimující FoxP-3 transkr. faktor a receptor pro IL-2, produkují IL 10 a TGF β indukce tolerance vůči potravinovým antigenům HUMORÁLNÍ MECHANISMY SLIZN. IM. SYS. nejvýznamější IGA produkované B lymfo a plazmatickými bu v submukóze přenos na sliznici skrz epiteliální bu. = trasncytóza - na vnitřní straně se naváže na transportní Fc receptor a je transportním váčkem s ním přenesen na luminální část kde fúzuje; část receptorové komponenty = sekreční komponenta, zajišťuje rezistenci vůči střevním proteázám IgA je dvojího typu - IgA1 je v dýchacích cestách, IgA2 v GIT sekreční komponenta může být i s IgM - ten se uplatňuje zejména u novorozenců osob se selektivní poruchou IgA (více náchylný k proteázám); v dolních DC také IgG

24 hlavní fce IgA a IgM na sliznicích je neutralizace antigenů = imunitní exkluze komplexy IgA a toxiny, mikroorganismy apod. transportovány z organismu nebo fagocytovány IgA neaktivuje komplement (poškodil by sliznice) v Peyerových placích imunokomplexy zachyceny APC idukce imunity k antigenům = imunitní eliminace (ta může vést i k poškození tkání - mikrobiální i autoim. střevní záněty, celiakie, potravinové alergi...) 10.Orální (slizniční) tolerance a její poruchy Imunitní systém sliznic by měl plnit dva základní úkoly bránit organizmus před infekcemi (naprostá většina zárodků proniká do organizmu právě touto cestou) a zamezit nadměrné stimulaci systémové imunity běžnými antigeny přicházejícími ze zevního prostředí, především antigeny potravy. (cíl slizniční tolerance) - závisí na povaze antigenu a genetické výbavě jedince skladba mikroprostředí a druh im. reakce - perorálně podané antigeny většinou = suprese spec. reakce ( orální tolerance) malé, solubilní převážně eliminované exkluzí, nejsou-li sežrány epiteliemi a v kontaktu s dmalt větší, mikrobiální antigeny zachyceny M-buňkami nad Peyerovými plaky M-buňky = specializované eneterocyty endocytující vzorky z potravy a posílající je na druhou stranu, v těsném kontaktu s lymfo a APC v submukóze zpracovány APC nebo přímo specifickými B lymfo slizniční dendritické buňky mají výběžky do lumen GIT a dýcháku a vychytávají vzorky antigenů slizniční imunizace vede k diferenciaci helperů hlavně na Th3, popř. Th2 a potlačování Th-1 buněk, to se spolu s T reg podílí na udržení perif. tolerance, spolu s im. buňkami a endoteliemi v játrech, kam jdouantigeny ze střeva systémová periferní tolerance = neodpovídavost T lymfo na restimulaci stejným antigenem na sliznici způsobená hlavně IL 10 a TGFβ indukují reakci s tvorbou IgA po indukci antigenem přesun T a B lymdo do uzlin k dozrání a poté do d-malt B lymfo do plazmatických bb sekretující IgA a T lymfo do regulačních opětovné usazení ve sliznicích zajištěno homing receptory, které se adherují na adresiny na endoteliích cév drénujících sliznice a exokrinní žlázy (např. E-kadherin u střevních epitelií) některé lymfocyty co se naučili ve střevě se potom usadí ve funkční mléčné žláze (pro čtenáře-tady dál v tom zbytku otázky je něco zopakované co je v začátku, ale co už.) PREZENTACE ANTIGENU NA SLIZNICÍCH imunogenní vlastnosti Ag na sliznicích se mohou díky fyziologickým procesům na sliznici

25 probíhajících (nízké ph, enzymy-pepsin,trypsin) lišit od vlastností Ag podaných parenterálně o mění svou imunogenicitu a tak se můžou odhalit některé nové etiopy, nebo některé zcela zničit, probíhající zánět na sliznici také výrazně ovlivňuje záchyt a zpracování Ag důležitým faktorem velikost antigenní částice o Malé, solubilní molekuly pocházející z potravy Se do styku s imunitním systémem obvykle nedostanou Eliminovány imunitní exkluzí o Větší, korpuskulární nebo proliferující mikrobiální antigeny Zachyceny ve speciálních oblastech epitelii umístěných nad folikuly = FAE epitelem follicle associated epithelium obsahuje speciální M bb, o chybí kartáčkový lem s enzymy a glykokalyx o Zajišťují transport antigenů dovnitř TRANSPORT ANTIGENU M- buňky o specializované eneterocyty endocytující vzorky z potravy a posílající je na druhou stranu, v těsném kontaktu s lymfo a APC + slizniční dendritické buňky mají výběžky do lumen GIT a dýcháku a vychytávají vzorky antigenu VLASTNÍ PREZENTACE ANTIGENU nezralé dendritické bb, makrofágy, B lymf působí jako APC a svými PRR receptory vychytávají PAMP (mikrobiální složky) a předkládají je T-lymf Dendritické bb o ve střevní sliznici jsou v Peyerských plátech, v lamina propria a mezenteriálních uzlinách, v lymfatických folikulech sliznic jsou 2 typy dendritických bb (subpopulace nezralých dendritických bb pod epitelem FAE, který kryje lymfatické folikuly a subpopulace v interfolikulární oblasti v úzkém spojení s T bb, ), v plicích a v bronchiální sliznici o neinfekční Ag jsou prezentovány nezralými dendritickými bb nízká exprese kostimulační molekul (CD80/CD86) produkcí IL-10 a TGF beta jsou aktivovány T lymf. do směru Th2 a Th3, to vede k inhibici imunitní odpovědi, k indukci orální tolerance o patogenní mikroorg (PAMP) indukují zrání dendritických bb a expresi CD80/CD86 a produkci IL-12 nutnou pro indukci tvorby Th1 bb, jejíž efektorové funkce zajišťují zvýšení obranyschopnosti navozením slizničního zánětu nebo resistence proti intracelulárním infekcím prezentace Ag se mohou účastnit i epitelové bb, které jsou pro tuto funkci vybaveny řadou molekul SLIZNIČNÍ IMUNIZACE vede k diferenciaci helperů hlavně na Th3, popř. Th2 a potlačování Th-1 buněk, to se spolu s T reg podílí na udržení perif. tolerance, spolu s im. buňkami a endoteliemi v játrech, kam jdou antigeny ze střeva systémová periferní tolerance = neodpovídavost T lymfo na restimulaci stejným antigenem na sliznici je způsobená hlavně IL 10 a TGFβ indukují reakci s tvorbou IgA

26 o po indukci antigenem přesun T a B lymfo do uzlin k dozrání a poté do d-malt B lymfo do plazmatických bb sekretující IgA a T lymfo do regulačních opětovné usazení ve sliznicích zajištěno homing receptory, které se adherují na adresiny na endoteliích cév drénujících sliznice a exokrinní žlázy (např. E-kadherin u střevních epitelií) některé lymfocyty co se naučili ve střevě se potom usadí ve funkční mléčné žláze SLIZNIČNÍ TOLERANCE - = schopnost tolerovat vlastní mikrobiální a nutričně důležité složky potravy. - Inhibice systémové imunity následující po podání antigenu (proteinu) - Ustavení tolerance: 5-7 dní po orální aplikaci - Trvání: několik měsíců - Fyziologicky: tolerance k antigenům potravy a mikroflóry - Při porušení - třeba potravinové alergie - potrava je imunogenní (resp. její složky),obsahujíkomplexní směs rostlin a živočišných produktů - složky potravy se všechny nerozloží až na malé neimunogenní části->1-2% potravinových antigenů jde střevem do oběhu v imunogenní podobě, alesystémová imunitníodpověď na potravinové Ag je pro organismus nežádoucí, může totiž vést k imunopatologickým důsledkům ke vzniku přecitlivělosti na složky potravy - mechanismus vzniku orální, slizniční tolerance je nejasný - předpokládá se, že se v závislosti na dávce Ag uplatňují 2 mechanismy vzniku orální tolerance: o a) při vysokých dávkách Ag Vysoké dávky orálně podávaných antigenů navozují deleci/anergii T lymfocytů o b) při nižších dávkách Ag indukce supresorového mechanismu Neinfekční antigeny (neobsahují PAMPs, jež by byli rozeznány PRR APC)jsou prezentovány nezralými dendritickými bb nízká exprese kostimulační molekul (CD80/CD86) produkcí IL-10 a TGF beta jsou aktivovány T lymf. do směru Th2 a Th3, to vede k inhibici imunitní odpovědi, k indukci orální tolerance realizováno inhibičně působíím lymfokinem TGF beta produkovaným regulačními Th3 bb (Treg) APC je indukují Snížení systémové zánětlivé odpovědi + sekrece IgE - snadnost indukce tolerance perorální cestou vedla k pokusům využit při léčbě autoimunitních chorob SELHÁNÍ SLIZNIČNÍ TOLERANCE o Silná reakce proti neškodným, běžně se vyskytujícím antigenům CELIAKIE Celiakální sprue (CS) neboli glutenová enteropatie je onemocněním autoimunního charakteru s geneticky podmíněnou vazbou (HLA-DQ2/DQ8). CS je vyvolaná permanentní nesnášenlivostí lepku a dalších prolaminů (bílkovinných součástí obilí) a jejím hlavním projevem je poškození sliznice tenkého střeva. Patogeneze Při průniku gluteninu střevní sliznicí dochází k jejich deamidaci pomocí tkáňové transglutaminázy Poté se v lymfatické tkáni gastrointestinálního traktu (GALT) tvoří

27 protilátky, které mají zkříženou reaktivitu k antigenům enterocytů střevní sliznice. Poškození střevní sliznice se děje za účasti T-lymfocytů a výsledkem je její afrotizace a z toho plynoucí porucha absorpce POTRAVINOVÁ Alergie 11.Antiinfekční imunita - principy protibakteriální imunity VZTAH HOSTITEL MIKROOR.: 1. komensál - adaptovaný mikroorganismus co hostiteli prospívá (výživa, detoxikace, kompetice s patogeny) 2. potenciální patogeny - původci nemocí u jedinců s defektním im. sys. 3. patogenní mikroorganismy - infekce i u nedefktního im. sys. reakce makroorganismu - brání proniknutíslizniční imunitou, po proniknutí nejprve nespec., pak spec., cílem je omezit šíření infekce a eliminovat mikroorganismus a jeho produkty neutralizovat infekce benigní, těžké,lokální, difuzní, akutní, subakut., chronické... přes převažující jeden typ im. reakce na patogense podílejína eliminacivšechny složky spec. i nespec. imunity OBRANA PROTI EC BAKTERIÍM G+, G koky a bacily ( S. pyogenes, pneumoniae, Staff., Neisseria, Hemophilus, střevní bakterie- salmonela, Shigella, Helicobacter, Pseudomonas...) k jejich eliminaci zásadní OPSONIZACE a následná IC likvidace neutrofily (NADPH oxidáza), nalákanými chemotaxí komplementu (C5a a C3a) nebo samotných bakterií cytokiny IL 1, 6, TNF zvyšují teplotu, metabolismus organismu a systézu proteinu akutní fáze další osponizace následuje stimulace anitgenně specifických složek: 1. stimulace B lymfo a produkce IgM za pomoci Th2 přesmyk a produkce více afinitních IgG1 nebo IgA, které bakterie opsonizují (siga brání adhezi na střevní a dýchací epitelie) 2. bakterie s polysacharidovým pouzdrem (pneumokoky) stimulují přímo B lymfo agregací jejich BCR T independentní produkce IgM aktivace klasické cesty komplementu (tato odpoveď nedostatečná do 2 let, po transplantaci kmen. bu taky do 2 let, trvale po splenektomii - splenické B lymfo vážou polysachardidové antigeny silně a rychle produkují IgM) 3. po infekci zůstávají v těle protilátky IgG a IgA a paměťové T a B lymfo (další ifekt = rychlá odpoveď) proti exotoxinům bakterií (Cl. tetanii, botulinum, Corynebacterium diphteriae) neutralizační protilátky endotoxiny G- (LPS ze stěn) nebezpečné při masivní infekci stimulaceuvolnění velkého