RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc Výukové materiály: http://www.zoologie.upol.cz/osoby/fellnerova.htm
Prezentace navazuje na základní znalosti Biochemie a cytologie. Bezprostředně navazuje na přednášky: Imunologie-úvod Nespecifická imunita Symboly označující animaci resp. video (dynamická prezentace daného fyziologického procesu). Plnohodnotné animace (videa) spolu s podrobným výkladem studenti uvidí na přednáškách popř. praktických cvičeních. Varianta pro tisk, která je k dispozici na internetu obsahuje jen statické popisy těchto procesů.
VROZENÁ imunita X ZÍSKANZ SKANÁ imunita SLOŽKY Kůže, mukózní sekrety epitelu ph, teplota Proteiny komplementu, cytokiny Lymfocyty v krvi, lymfatických uzlinách a epitelech Protilátky, cytokiny FAGOCYTY [makrofágy, neutrofily] NK buňky Lymfocyty: T a B lymfocyty CHARAKTERISTIKA
CYTOKINY - mediátory imunitního systému Látky bílkovinné povahy (peptidy, glykoproteiny) Slouží k vzájemné komunikaci buněk (autokrinní, parakrinní komunikace) Působí na buňky, které mají pro příslušný cytokin receptor INTERLEUKINY (IL) popsáno více než 30 druhů látky glykopeptidové povahy jsou produkovány různými buňkami specifické i nespecifické imunity vč. buněk podpůrných (fibroblasty) často působí společně, vzájemně se ovlivňují (tvoří síť ) a působí i na funkce endokrinní, metabolické aj. Mohou mít povahu růstových faktorů INTERFERONY (IFN, INF) látky peptidové povahy jsou produkovány všemi jadernými buňkami (např. po virové infekci) RŮSTOVÉ FAKTORY (GF z ang ang. growth factor) látky peptidové povahy produkovány různými buňkami, působí obvykle komplexně na růst a vývoj buněk
INTERLEUKINY hl. zdroj - produkující buňky hl. účinky IL-1 makrofágy, endotel, fibroblasty protizánětlivé ( horečka, anorexie aj.) IL-2 aktivované Th1, NK proliferace T lymfocytů IL-4 Th2 B lymfocyty (IgE), rozvoj atopické r. IL-6 Th2, makrofágy, fibroblasty protizánětlivě, stimulace B lymfocytů IL-7 stroma kostní dřeně vliv na zrání B lymfocytů i T lymfocytů IL-10 Th2 inhibice Th1, aktivace B lymfocytů IL-12 makrofágy, B lymfocyty aktivace Th1, makrofágů a NK buněk INTERFERONY hl. zdroj - produkující buňky hl. účinky IFN leukocyty, fibroblasty aj. protivirové účinky IFN leukocyty, fibroblasty aj. protivirové účinky IFN aktivované T lymfocyty a NK regulace v místě infekce
IMUNOCYTY (buňky imunitního systému) NESPECIFICKÁ imunita NEUTROFILY: Fagocytóza počáteční fáze infekce Zabíjení mikrobů MAKROFÁGY: Fagocytóza a zabíjení mikrobů Sekrece cytokinů Iniciace zánětu NK buňky: (limitovaná variabilita receptorů; rozhraní mezi nespecifickou a specifickou imunitou) Lýze viry infikovaných buněk Lýze poškozených buněk Aktivace makrofágů SPECIFICKÁ imunita B lymfocyty: Produkce protilátek CD4+ T lymfocyty: Aktivace makrofágů Stimulace B lymfocytů CD8+ T lymfocyty: Likvidace infikovaných buněk Likvidace nádorových buněk Regulační T lymfocyty: Tlumení imunitních reakcí Udržení tolerance k vlastním tkáním NKT buňky: Potlačení nebo aktivace vrozené nebo získané imunitní odpovědi
VROZENÁ imunita X ZÍSKANZ SKANÁ imunita SLOŽKY Kůže, mukózní sekrety epitelu ph, teplota Proteiny komplementu, cytokiny Lymfocyty v krvi, lymfatických uzlinách a epitelech Protilátky, cytokiny FAGOCYTY [makrofágy, neutrofily] NK buňky Lymfocyty: T a B lymfocyty CHARAKTERISTIKA Reaguje na struktury společné mnoha různým patogenům Receptory jsou kódovány již v zárodečném vývoji Nemá imunologickou paměť (reaguje vždy se stejnou intenzitou) Reaguje okamžitě Rozpoznává specifické mikrobiální nebo cizorodé molekuly (hl. proteiny) Receptory vznikají náhodnou kombinací během života Při opakované infekci reaguje rychleji a silněji (imunologická paměť) Aktivace trvá několik dní (je spojena s klonální expanzí lymfocytů)
RECEPTORY imunocytů NESPECIFICKÁ imunita TLR receptory (toll like receptors) : Skupina evolučně starých receptorů (TLR1-9.) Rozponávají : bakteriální lipopolysacharidy (LPS) lipoproteiny Flagelin (protein) MANÓZOVÝ receptor (C- lektin): Skupina receptorů vážících sacharidy v membráně mikroorganismů (s terminální manózou a fruktózou). Důležité při fagocytóze SPECIFICKÁ imunita Receptory lymfocytů: Obrovská diverzita V rámci buněčné linie má každý klon unikátní receptor receptory mohou rozpoznávat i neinfekční částice Potencionálně autoreaktivní SCAVANGEROVÉ receptory: Role při pohlcování oxidovaných lipoproteinů buňkami (patologická role při vzniku pěnových buněk při ateroskleróze) N-formyl methionyl receptor: Váže krátké peptidy s methioninovým zbytkem
Receptory SPECIFICKÉ imunity VARIABILNÍ OBLAST (místo pro vazbu s antigenem) LEHKÝ ŘETĚZEC Konstantní oblast TĚŽKÝ ŘETĚZEC Konstantní oblast B lymfocyt T lymfocyt
EPITOP antigenní determinant Lymfocyty svými receptory nerozpoznávají cizorodou antigenní částici jako celek, ale reagují jen na určité její struktury: Malá oblast molekuly antigenu, která je rozpoznávaná membránovými receptory B a T lymfocytů resp. protilátkami se nazývá: Antigenní determinant = antigenní determinant ANTIGEN Protilátka (receptor)
Salmonella typhimurium Antigen A FliC epitop 80-94 epitop 428-442 Antigen B Antigen C epitop 339-350 epitop 455-469 Antigen A obsahuje epitopy 1, 2, 3 atd. Antigen B obsahuje např. epitopy 4, 5, 6... Antigen C obsahuje např. epitopy 7, 8, 9... 3 5 6 8 9 1 2 4 7 Lymfocyty specifické k danému antigenu resp. epitopu
EPITOP antigenní determinant Konformační determinant Lineární determinant Epitopy mohou záviset nejen na primární struktuře, ale také na prostorovém uspořádání proteinového řetězce. Některé determinanty mohou tak být denaturací znehodnoceny
IMUNOLOGICKÁ PAMĚŤ ĚŤ (specifická imunita)
POSLOUPNOST imunitních reakcí NESPECIFICKÁ (vrozená) imunitní reakce SPECIFICKÁ (adaptivní, získaná) imunitní reakce infekce hodiny 0 6 12 1 3 dny 5 7 Prvotní fáze imunitní odpovědi Pozdější fáze imunitní odpovědi (likvidace infekce)
KLONÁLN LNÍ EXPANZE (specifická imunita) ANTIGEN Stimulace konkrétního lymfocytu KLONÁLNÍ EXPANZE STIMULOVANÉHO LYMFOCYTU REPERTOÁR lymfocytů