Funkce imunitního systému. Imunodefekty. Biomedicínská technika a bioinformatika 2. 4. 2008
Imunitní systém a jeho funkce rozlišuje užitečné a škodlivé zajišťuje obranu organismu zajišťuje imunitní dohled navozuje mechanismy tolerance snížená resistence k infekcím patologická reakce na vnější antigeny patologická reakce na vnitřní antigeny snížený imunitní dohled imunodeficience alergie autoimunita onkologická onemocnění
Rozdělení složek imunity nespecifické buněčné polymorfonukleáry monocyty-makrofágy, DC, NK buňky specifické lymfocyty T humorální komplement protilátky proteiny akutní (lymfocyty B) fáze (CRP...)
Rozdíly mezi specifickou a nespecifickou imunitou nespecifická specifická fylogeneticky starší mladší rychlost reakce minuty hodiny-dny imunol. paměť nemá má receptor pro Ag sdílené struktury (MAMP), nepřímo opsoniny; všechny buňky vybaveny stejně specifické receptory BCR, Igl, TCR, diversita repertoáru, klony
Specifická Hlavní typy buněk Nespecifická Tγδ+
Nespecifická (vrozená) imunita Fagocytóza Komplement Reakce akutní fáze
Fagocytující buňky Polymorfonukleární leukocyty Eosinofilní leukocyty (obrana proti extracelulárním mikrobům) monocyty-makrofágy (obrana proti intracelulárním mikrobům, antigenní prezentace) dendritické buňky (antigenní prezentace)
Proces fagocytózy vycestování - diapedéza, chemotaxe rozpoznání (receptory pro TLR, Fc receptory, komplementové receptory) pohlcení nitrobuněčné usmrcení - mikrobicidní systémy degradace sekrece extracelulárně Fagocytoza.exe
Mikrobicidní systémy závislé na kyslíku NADPH oxidáza ROI myeloperoxidáza nezávislé na kyslíku ph defensiny antibakteriální enzymy a další součásti granul
Komplement systém cca 50 sérových bílkovin produkovaných ponejvíce v játrech, částečně v monocytech a makrofázích. Klasická Lektinová Alternativní cesta
Aktivace komplementu
Lytická fáze 0902_Complement_system.swf
Funkce komplementu I. Opsonizace C3b a C4b (CR3 a CR4 na fagocytech) Chemotaxe, anafylaxe C3a, C5a, komplex C567 mají chemotaktickou aktivitu; složky C3a, C5a působí jako anafylatoxiny (způsobují degranulaci žírných buněk, uvolnění histaminu, zvýšenou propustnost cév) Cytolýza Konečný membranolytický komplex (MAC) osmoticky lyzuje cílové buňky tvorbou membránových pórů
Funkce komplementu Transport antigenu Složky C3b a C4b transport antigenu vázaného v imunokomplexu vazbou na komplementový receptor na erytrocytech Prezentace antigenu Složky C3b a C4b mají pomocnou funkci při prezentaci antigenu vazbou na folikulární dendritické buňky v mízních uzlinách Aktivace lymfocytů B Složky C3b,d vázané na imunokomplex zajišťují přídatnou aktivaci lymfocytů B vazbou na komplementový receptor CR2; Potenciace ADCC a NK aktivity Komplementové složky potencují účinek protilátek v cytotoxické reakci zprostředkované protilátkami (ADCC) a v NK aktivitě
Proteiny akutní fáze C-reaktivní protein (CRP) MBL (lektin vázající manózu), orosomukoid, alfa-2-makroglobulin aj. Syntetizované játry v odpověď na prozánětlivé cytokiny (IL-1,6,TNF)
Získaná imunita IFN-y IL-12 Th0 IL-4? IL-10,? Th1 Th2 Th3 Tr buněčná imunita IFN-γ LF IL-2 IL-4 IL-5 IL-6 IL-13 humorální imunita TGF-β IL-10 inhibice imunitní reakce, hojení
Vývoj imunity dítěte vývoj imunokompetentních buněk je spojen s hematopoezou, jež začíná v 1.měsíci embryogenese protilátky plodu jsou přeneseny od matky úloha FcRn cytokiny IgM IgG IgA narození 6 měsíců
Lymfocyty T a jejich funkce Cytotoxické Tc Zánětlivé Th1 Pomocné Th2
Struktura protilátky κ (imunoglobulinu) λ α,γ, variabilní část (vazba Ag) δ,ε, μ konstantní část (funkce, vazba Fc receptoru)
Funkce protilátek neutralizace IgG, IgA opsonizace IgG aktivace komplementu IgM,, IgG3 >G1>G2 senzibilizace pro zabíjení NK buňkami (ADCC), příp. pro aktivaci granulocytů IgG senzibilizace pro mastocyty + jejich aktivace IgE
Charakteristika Ig Izotyp M.h. Obsah v séru Lokalizace T (1/2) biol Funkce (kda) (g/l) (dny) IgG 155 8-18 sérum, intersticiální tekutina 21 opsonizace; neutralizace; přestupuje placentu; sekundární odpověď IgA 160-350 0.9-3.5 sérum, slzy, sliny, povrch sliznic, mléko IgM 900 0.9-2.5 sérum, povrch B-buněk 6 IgD 180 0.1 sérum, povrch B-buněk 6 3 ochrana sliznic, opsonizace aktivace komplementu; primární odpověď; receptor pro antigen receptor pro antigen IgE 190 3x10-4 sérum, intesticiální tekutina 2 ochrana proti parazitům
Vývoj hladin Ig po narození
Protilátková odpověď-časový průběh
HLA - vývoj imunity HLA jsou membránové glykoproteiny, které představují vrchol organizace fungování imunitního systému ve vývoji imunitního systému se objevují až u obratlovců
HLA MHC-6p21.3 HLA molekuly jsou zodpovědné za histokompatibilitu - slučitelnost tkání kombinace HLA molekul je unikátní u každého jedince jediný příklad shody HLA molekul představují jednovaječná dvojčata HLA molekuly jsou zodpovědné za odvržení transplantátu histokompatibilní molekuly v této situaci fungují jako antigeny, které vyvolají imunitní odpověď zaměřenou na odvržení štěpu v této souvislosti se tyto molekuly nazývají transplantační či histokompatibilní antigeny.
Struktura HLA molekul HLA molekuly se dělí na 2 hlavní třídy: I. a II. třídy HLA molekuly obou tříd jsou glykoproteiny, heterodimery, složené ze dvou řetezců Struktura HLA molekul obou tříd umožňuje vazbu antigenu a kontakt s receptory T lymfocytů
HLA geny chromozom 6 HLA oblast D HLA III.třídy B C E A G F DP DQ DR mezi HLA III.třídy patří složky komplementu, TNF, HSP a další
HLA a antigeny antigeny, které jsou předkládány imunitnímu systému v kontextu s HLA molekulami, pocházejí jednak z extracelulárního prostředí, tak zvané vnější antigeny, jednak jsou lokalizovány uvnitř buňky, tak zvané vnitřní antigeny. povaha vnitřních a vnějších antigenů se výrazně liší, každý indukuje zcela jiný typ imunitní reakce vnitřní antigeny jsou prezentovány v souvislosti s HLA I. třídy vnější antigeny jsou prezentovány v souvislosti s HLA II. třídy
Prezentace antigenu Antigeny jsou molekuly, které vyvolají imunitní odpověď. Antigeny jsou většinou proteiny či glykoproteiny, nebo polysacharidy. Antigeny pocházející z vnějšího prostředí se do organismu dostanou přes gastrointestinální trakt, respirační trakt, kůži nebo arteficiálně např. injekčně. Antigeny vnitřní se nacházejí přímo v buňkách, může se jednat např. o proteiny kódované virovými geny nebo proteiny kódované mutovanými geny v nádorově změněných buňkách.
Cesty zpracování antigenu endogenní antigeny, HLA I.třídy exogenní antigeny, HLA II.třídy
Antigen prezentující buňky a T lymfocyty K iniciaci imunitní odpovědi je nutné rozpoznání antigenu T lymfocyty APC lysozom ER, Golgi Povaha imunitní odpovědi je určována druhem prezentovaného antigenu. prezentace exogenního antigenu CD4 HLA II.třídy antigen TCR T lymfocyt
Antigen prezentující buňky a T lymfocyty K iniciaci imunitní odpovědi je nutné rozpoznání antigenu T lymfocyty APC ER, Golgi Povaha imunitní odpovědi je určována druhem prezentovaného antigenu. prezentace endogenního antigenu CD8 HLA I.třídy antigen TCR T lymfocyt
Prezentace antigenu APC ER, Golgi APC lysozom ER, Golgi CD8 HLA I.třídy antigen TCR CD4 HLA II.třídy antigen TCR B lymfocyt CD4 HLA II.třídy antigen TCR T lymfocyt T lymfocyt T lymfocyt endogenní exogenní B lymfocyty destrukce buňky rozvoj imunitní odpovědi sekrece protilátek
Imunodeficience Snížená obranyschopnost, zvýšená náchylnost k infekcím vrozené - genové vady získané - podvýživa (choroby zažívacího traktu, diety, nedostatek vitaminů a prvků) - infekce (HIV, spalničky...) - celkové choroby (cukrovka...) -léky,ozařování, operace, stres...
Imunodeficience 1. primární vrozené poruchy, způsobené mutacemi genů pro jednotlivé složky imunitního systému 2. sekundární poruchy imunity nasedající na základní onemocnění
Primární imunodeficience základní dělení na deficity humorální (asi 70%) buněčné a kombinované (asi 20%) fagocytární (asi 10%) deficity komplementu 1%) (méně než
Deficity fagocytózy řada jednotek základní onemocnění: chronická granulomatóza LAD syndrom 1, 2 deficit myeloperoxidázy deficit G6PD Chédiak-Higashi syndrom neutropenie
Fagocytární imunodeficience LAD syndrom deficit adhezivních molekul LAD syndrom I. - deficit leukocytárních integrinů CD 18
Deficity komplementu řada jednotek základní onemocnění: deficity časných složek komplementové kaskády deficity pozdních složek komplementové kaskády angioneurotický edém poruchy v alternativní cestě aktivace komplementu
SCID porucha adenosin deaminázy 25% SCID deficience ADA, přibližně SCID T-B- deficit RAG2 rekombinázy SCID T-B+ X vázaný 70% deficit g řetězce receptoru pro cytokiny IL-2,IL-4, IL-7, IL-9 a IL-15 autosom.reces. 30% deficit JAK3 kinázy
Sekundární imunodeficience V celosvětovém měřítku sekundárním imunodeficiencím dominuje onemocnění virem HIV a malnutrice.
Rozdělení sekundárních imunodeficiencí poruchy centrálních lymfatických orgánů kostní dřeň, thymus, slezina poruchy počtu a funkce periferních leukocytů sekundární protilátkové deficity metabolické choroby, malnutrice, hypovitaminózy ID v souvislosti s léčbou včetně chir. postupů a intenzivní péče ID navozené infekčními činiteli ID a nádorová onemocnění
Děkuji vám za pozornost