BIOCHEMIE IMUNITNÍHO SYSTÉMU Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2.LF UK a FN Motol MUDr. Bc. Matej Kohutiar, Ph.D. akad. rok 2018/2019
ORGANIZACE PŘEDNÁŠKY 1. Biochemie imunitního systému 2. Metabolismus eikosanoidů 3. Organizace letního semestru
IMUNITNÍ SYSTÉM Základní homeostatický mechanizmus Obranyschopnost rozpoznání cizího Autotolerance rozpoznání vlastního Imunitní dohled vnitřní škodliviny IS pracuje na principu anticipace
ORGÁNY IMUNITNÍHO SYSTÉMU Primární lymfatické orgány (dřeň, tymus) Sekundární lymfatické orgány (uzliny, slezina, plaky) BUNĚČNÉ KOMPONENTY Neutrofily Eosinofily Basofily Mastocyty Monocyty makrofág, dendritická buňka B-lymfocyt T-lymfocyt NK buňka
BUNĚČNÉ SLOŽKY NEUTROFIL MONOCYT EOSINOFIL LYMFOCYT PLAZMATICKÁ BUŇKA BASOFIL IgE/IgG
IMUNITNÍ SYSTÉM Imunogen a antigen Protein, komplexní sacharid, lipid Hapten
DEPRESE ÚZKOST AKNÉ EKZÉM RÝMA PŘECITLIVĚLOST BOLESTI ZÁNĚTLIVÉ STAVY ZÁNĚTY ZÁCPA PRŮJMY IBD
ANTIGEN Cizorodost MW > 10 kda Komplexní struktura
MOLEKULY BÍLKOVIN MAJÍ RŮZNÉ TVARY KOLAGEN MYOSIN OVALBUMIN
ANTIGEN Cizorodost MW > 10 kda Komplexní struktura Epitop (sekvenční a konformační) Dominující epitop
ANTIGEN A EPITOP PROSTOROVÁ STRUKTURA 3D PROTILÁTKA
ZKŘÍŽENÁ REAKTIVITA ZALOŽENA NA PODOBNOSTI PROSTOROVÝCH STRUKTUR VYSKYTUJÍCÍCH SE V RŮZNÝCH BÍLKOVINÁCH. ZKŘÍŽENÁ REAKTIVITA PYL BŘÍZOVITÝCH JABLKO, LÍSKOVÝ OŘECH, BROSKEV, MERUŇKY, CELER, SÓJA LATEX AVOKÁDO, BANÁN, KIWI ROZTOČI KORÝŠI A MĚKKÝŠI PELYNĚK MRKEV, CELER FUCHS, Martin. Potravinová alergie a intolerance. Praha: Mladá fronta, 2016. Edice postgraduální medicíny. ISBN 978-80-204-3757-0. X
MECHANIZMY IMUNITY NESPECIFICKÉ SPECIFICKÉ MECHANICKÉ CHEMICKÉ MIKROBIÁLNÍ CÍL: ELIMINACE PATOGENU A IMUNOLOGICKÁ PAMĚŤ
? MECHANIZMY IMUNITY NESPECIFICKÉ SPECIFICKÉ MECHANICKÉ CHEMICKÉ MIKROBIÁLNÍ CÍL: ELIMINACE PATOGENU A IMUNOLOGICKÁ PAMĚŤ VIRUS, BAKTERIE, PLÍSEŇ, PARAZIT
NESPECIFICKÉ MECHANIZMY Kůže Epitely a sliznice Žaludek BARIÉRY Chemická a buněčná výbava Fagocytóza a cytotoxické buňky Komplement
SPECIFICKÉ MECHANIZMY Antigenně specifické mechanizmy Reakce: Buněčně zprostředkované: T-lymfocyty Humorálně zprostředkované: Protilátky Imunologická paměť
NESPECIFICKÁ VS. SPECIFICKÁ IMUNITA Vrozená První linie obrany Funguje okamžitě Nespecifiká reakce Cíl:eliminace Získaná Čas Specifická reakce Cíl:eliminace paměť
PRINCIPY FUNGOVÁNÍ IS 1. Aktivace nespecifických mechanizmů (chemické struktury MO) 2. Aktivace efektorových mechanizmů 3. Aktivace antigenně specifických mechanizmů
CYTOKINY, ADHEZIVNÍ MOLEKULY A Fc RECEPTORY Interleukiny IL-1, 6 Chemokiny Interferony INF-α-β-γ Faktory stimulující kolonie - diferenciace Faktory nekrotizující nádory (cytotoxicita, apoptóza) Pleiotropní, redundantní, auto/endo/parakrinní cytokinová síť Adhezivní molekuly Integriny, lektiny, muciny Fc receptory FcεRI
MECHANIZMY NESPECIFICKÉ IMUNITY
NESPECIFICKÁ IMUNITA I. Buněčná složka Vysoká fagocytární aktivita (neutrofily, granulocyty, makrofágy) II. Humorální složka Komplement
ROZPOZNÁVACÍ MECHANIZMY FAGOCYTŮ PAMP (pathogen associated molecular patterns) Endotoxin G Proteoglykan G+ Glukany, mannany Interakce lektin-glykoprotein
LIKVIDACE MIKROORGANIZMŮ Opsonizace, komplement, fagocytóza Složka Obsah Antimikrobní látky Myeloperoxidasa, lysosym, laktoferin Proteázy Elastasa, kolagenasa Hydrolázy Katepsiny, fosfolipáza Interakce: Fc-receptor částice aktivace NADPH oxidasy
LIKVIDACE MIKROORGANIZMŮ
ŽÍRNÉ BUŇKY Pojivové a slizniční Obrana proti parazitárním infekcím Metabolizmus k.arachidonové: Leukotrieny prostaglandiny
ŽÍRNÁ BUŇKA A ALERGICKÁ REAKCE IgE IgE
ŽÍRNÁ BUŇKA A ALERGICKÁ REAKCE ANAFYLAKTICKÝ ŠOK KARDIOVASKULÁRNÍ SYSTÉM SLABÝ PULS, NÍZKÝ TLAK, ZTRÁTA VĚDOMÍ TRÁVICÍ SYSTÉM ZVRACENÍ, BOELSTI BŘICHA, PRŮJEM KŮŽE OTOK, ZARUDNUTÍ, VYRÁŽKA, SVĚDENÍ RESPIRAČNÍ SYSTÉM KAŠEL, PÍSKOTY, KRÁTKÝ DECH, SEKRECE
KOMPLEMENT Pohotová reakce C1-C9 Jedna z hlavních efektorových drah zánětu Syntéza: játra, monocyty, makrofágy
KOMPLEMENT Klasická cesta aktivace Alternativní cesta aktivace Lektinová cesta aktivace
Alternativní cesta aktivace komplementu C3-konvertáza C3b + C3a C3 C3b C5-konvertáza C5 LÝZA
Klasická cesta aktivace komplementu C1 C4, C2 C3 C3a + C3b
Osmotická lýza buňky
KOMPLEMENT C3a a C5a chemotaxe C3b opsonizace C5b-C9 - osmotická lýza
MECHANIZMY SPECIFICKÉ IMUNITY
PROTILÁTKY
B- a T- LYMFOCYTY BRozeznávaní antigenu Produkce protilátek TAdaptivní imunita Kontrola imunitní reakce Podtřídy CD4+ a CD 8+ TH Tc
SPECIFICKÁ IMUNITA I.Buněčná složka T a B buňky APC buňky (dendritické, makrofág, B-ly) II. Humorální složka: protilátky
ANTIGENNĚ SPECIFICKÉ RECEPTORY
IMUNOGLOBULINY H řetězce: μ, δ, γ, α, ε L řetězce: κ, λ
IMUNOGLOBULINY Hypervariabilní a konstantní úseky
IZOTYPY IMUNOGLOBULINŮ
IMUNOGLOBULINY
PROTILÁTLKY MONO A POLYKLONÁLNÍ
INTERAKCE ANTIGEN-PROTILÁTKA
INTERAKCE ANTIGEN-PROTILÁTKA Coulombické interakce Van der Waalsovy síly Vodíkové vazby Hydrofobní interakce Polární/nepolární prostředí
AFINITA A AVIDITA Asociační konstanta (106-1012) a afinita Interakce: jedno vazebné místo jeden epitop
PREZENTACE PEPTIDOVÝCH FRAGMENTŮ HLA Význam: vazba peptidových fragmentů
PREZENTACE PEPTIDOVÝCH FRAGMENTŮ HLA Význam: vazba peptidových fragmentů A/ produkovaných buňkou
PREZENTACE PEPTIDOVÝCH FRAGMENTŮ HLA Význam: vazba peptidových fragmentů A/ produkovaných buňkou B/ pohlcených buňkou
HLAVNÍ HISTOKOMPATIBILNÍ KOMPLEX (MHC I)
HLAVNÍ HISTOKOMPATIBILNÍ KOMPLEX (MHC II)
VAZBA PEPTIDU NA MOLEKULU MHC
BUNĚČNÁ IMUNITA TH1 TH2 (zánětlivá a pomocná reakce) TC NK imunologie
PRIMÁRNÍ A SEKUNDÁRNÍ PROTILÁTKOVÁ ODPOVĚĎ Další imunizace- sekundární fáze vedoucí ke zvyšování kvality Ig
PRIMÁRNÍ A SEKUNDÁRNÍ PROTILÁTKOVÁ ODPOVĚĎ Setkání s antigenem vede k interakci: B-lymfocyt: stimulace (plazmatická/paměť) Pohlcení: APC 1.Protilátky IgM (sekundární lymf. orgány) 2. Protilátky IgG (izotypový přesmyk) Cíl: produkce paměťových buněk s vysokoafinními imunoglobuliny
SOUHRN IS se vyvinul jako účinný systém obrany před infekčními a toxickými činiteli Kooperativita vrozené a adaptivní reakce Schopnost tvorby enormního počtu protilátek cca 108 Imunologická paměť
METABOLIZMUS EIKOSANOIDŮ Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2.LF UK a FN Motol MUDr. Bc. Matej Kohutiar, Ph.D. akad. rok 2018/2019
EIKOSANOIDY Oxygenované deriváty: di-homo-γ-linolenové kyseliny (C20:3 ω-6) Arachidonové kyseliny (C20:4 ω-6) Eikosapentaenové kyseliny (C20:5 ω-3) Prostanoidy (prostaglandiny, prostacykliny, thromboxany) Leukotrieny
POLYENOVÉ MASTNÉ KYSELINY ω-6 Kyselina linolová ω-3 Kyselina eikosapentaenová Kyselina linolenová
SYNTÉZA NENASYCENÝCH MASTNÝCH KYSELIN KYSELINA PALMITOVÁ 16:0 KYSELINA STEAROVÁ 18:0 K. PALMITO-OLEJOVÁ 16:1, ω-7 KYSELINA OLEJOVÁ 18:1, ω-9 20:3, ω-7 22:3, ω-9 Δ9 Δ6,5,4 desaturázy
SYNTÉZA NENASYCENÝCH MASTNÝCH KYSELIN KYSELINA LINOLOVÁ 18:2, ω-6 KYSELINA LINOLENOVÁ 18:3, ω-3 K. DHG 20:3, ω-6 KYSELINA EPA 20:5, ω-3 K. ARACHIDONOVÁ 20:4, ω-6
SYNTÉZA EIKOSANOIDŮ COX K. DHG 20:3, ω-6 KYSELINA EPA 20:5, ω-3 K. ARACHIDONOVÁ 20:4, ω-6 LOX P LT, LP P P LT, LP: leukotrieny, lipoxiny P: prostanoidy (prostaglandiny a tromboxany) COX: cyklooxygenáza (prostaglandin-h-syntáza) LOX: lipooxygenáza LT KYSELINA DHA 22:6, ω-3
SYNTÉZA EIKOSANOIDŮ COOH CH3 2 O2 cyklooxygenasa COX PGG2 peroxidasa thromboxansynthasa PGH2 prostacyklinsynthasa
SYNTÉZA EIKOSANOIDŮ COOH CH3 2 O2 cyklooxygenasa Inhibitory COX: Aspirin Indometacin Ibuprofen Kortikoidy PGG2 peroxidasa thromboxansynthasa PGH2 prostacyklinsynthasa
SYNTÉZA EIKOSANOIDŮ COOH CH3 O2 5-lipooxygenasa 5-HPETE Lipoxiny a leukotrieny 5-HPETE: 5-hydroperoxyeikosatetraenoát
SYNTÉZA EIKOSANOIDŮ K. ARACHIDONOVÁ 20:4, ω-6 KYSELINA EPA 20:5, ω-3 Poruchy metabolizmu lipidů Ateroskleróza Poruchy funkce trombocytů Hypertenze Chronické záněty Alergická onemocnění
LETNÍ SEMESTR Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2.LF UK a FN Motol akad. rok 2018/2019
Průběžné testy ZIMNÍ SEMESTR LETNÍ SEMESTR 1. Průběžný test 2. Průběžný test 1. Průběžný test ZÁPOČET ZÁPOČET ZKOUŠKA
Hodnocení průběžného testu LETNÍ SEMESTR: 1 průběžný test = celkem 30 bodů 65% úspěšnost = 19,5 bodů POZOR: Souhrnný test (30 bodů) 75 % úspěšnost = 22 bodů
Průběžný test LETNÍ SEMESTR Průběžný test 1.- 5.4.2019 Kruhy 7,8 = výjimečně v čase přednášky v pátek! ZS+ LS = ZÁPOČET
Souhrnný test PÍSEMNÝ TERMÍN: LETNÍ SEMESTR (SIS) Pátek 24.5.2019 DALŠÍ PÍSEMNÉ A ÚSTNÍ TERMÍNY: - bude upřesněno
Souhrnný test PÍSEMNÝ TERMÍN: ZIMNÍ SEMESTR (SIS) Úterý 23.4.2019 ÚSTNÍ TERMÍNY: - SIS (první polovina května)
Zkouškové období Předtermín: druhá polovina května Zkouškové období: 27.5.-30.6.2019 Kromě: 10.-14.6. 2019 Opravné termíny: 1.9.-16.9. 2019 SIS
Zkouška START: všichni přihlášení ráno (propadnutí termínu!) HARMONOGRAM DNE: 30 min odstup 1. PÍSEMNÁ ČÁST: (Test) 2. ÚSTNÍ ČÁST: 2 struktury 2 otázky (obecná a speciální biochemie) ZNÁMKA: je výsledkem systematické práce studenta.