Budowa i funkcje układu odpornościowego.

dr n. med. Małgorzata Blatkiewicz

Zakład Biologii Medycznej

Materiał został przygotowany w oparciu o poniższe pozycje literaturowe:

1. Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN,

Warszawa 2019

2. Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa

2017

Odporność (łac. immunitas)

stan organizmu polegający na wytworzeniu systemu zdolnego do

rozpoznania i unieczynnienia obcych dla ustroju czynników

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

https://cdn26.glp.smcloud.net/t/thumbs/1000/1000/0/sections/linked_article/image/2644/artykul.jpg

Immunologia

Immunologia - nauka o odporności.

Bada procesy prowadzące do utrzymania organizmu w równowadze wobec

powstałych wewnątrz lub wnikających z zewnątrz substancji obcych

Dziedzina nauki z pogranicza biologii i medycyny zajmująca się biologicznymi i biochemicznymi podstawami reakcji odpornościowo-obronnej ustroju na patogen

lub inne obce organizmowi substancje i ciała jak np. toksyny lub transplantaty.

Ponadto bada ona prawidłowość reakcji i ewentualne jej zaburzenia.

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017 https://www.zdronet.pl/UserFiles/clinics/thumbnail_14_466.jpg?t=94391640

0

Naczynia limfatyczne

kapilary limfatyczne

- odpowiada za ogólną ochronę organizmu

- patogenami (czynniki biologiczne, bakterie i wirusy)

- czynnikami chemicznymi

- uszkodzenia fizyczne (nadmiar ciepła, promieniowanie UV)

- uczestniczy w eliminacji komórek wykazującymi defekt (kom. nowotworowe czy kom.

zdegenerowane)

- im sprawniejszy układ immunologiczny tym zakażenie bardziej krótkotrwałe

- tolerancja własnych antygenów

- udział w rozwoju organizmu (życie płodowe, neonatalne, proces starzenia się)

- ścisła współpraca z innymi układami organizmu.

Reakcje układu immunologicznego

są bardzo ściśle kontrolowane!

Funkcje układu odpornościowego

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/2202_Lymphatic_Capillaries.jpg

Układ odpornościowy

Środowisko AlergenyAntygeny

i superantygeny(bakterie, grzyby,

wirusy, autoantygeny)

Mutageny

Reakcje układu odpornościowego

REAKCJA

Brak Nadmierna WadliwaPrawidłowa

ZDROWIECHOROBA

Opracowanie własne na podstawie:Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019

Elementy strukturalne układu odpornościowegonarządy centralne:

grasica,

szpik kostny

narządy obwodowe:

śledziona,

węzły chłonne,

migdałki,

kępki Peyera,

wyrostek robaczkowy

komórki układu immunologicznego:

limfocyty, kom. dendrytyczne,makrofagi

węzłychłonne

węzłychłonne

migdałki

grasica

naczynia limf.atyczne

śledziona

kępki Peyera

wyrostekrobaczkowy

szpik kostny

węzłychłonne

naczynia limf.atyczne

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

Grasica (łac. Thymus)

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017 https://bi.im-g.pl/im/6/9200/z9200276Q.jp

g

Grasica (łac. Thymus)• centralny narząd limfatyczny

• niezbędna do dojrzewania limfocytów T i rozwoju odpowiedzi komórkowej

• aktywność grasicy jest największa podczas życia płodowego i we wczesnym

dzieciństwie - w pełni rozwinięta w momencie narodzin

• ulega inwolucji (jednak nigdy całkowicie nie zanika)

• Zbudowana jest z korowych i rdzeniowych komórek nabłonkowych, komórek

dendrytycznych oraz makrofagów

• Współpracuje z układem hormonalnym - wytwarza hormony: tymozynę i

tymopoetynę.

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017 Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019

Szpik kostny (ang. Bone marrow)• centralny narząd limfatyczny

• Główne miejsce hematopoezy (tworzenia komórek krwi)

• Tutaj rozpoczyna się rozwój wszystkich komórek limfoidalnych

• Niezbędny do dojrzewania limfocytów B i rozwoju odpowiedzi humoralnej

• Składa się z komórek zrębu (elementów morfotycznych) oraz komórek

hemopoetycznych (hemoblastów)

• Wydziela cytokiny, chemokiny, czynniki wzrostu zapewniając prawidłową

hematopoezę

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

https://bi.im-g.pl/im/6/9200/z9200276Q.jpg

Szpik kostny (ang. Bone marrow)

✓Składa się z komórek zrębu (elementów morfotycznych) oraz komórek

hemopoetycznych (hemoblastów)

✓Wydziela cytokiny, chemokiny, czynniki wzrostu zapewniając prawidłową

hematopoezę

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

Migdałki - grudki nieotorbione

• obwodowy narząd limfatyczny

• położone są na skrzyżowaniu dróg oddechowych i pokarmowych

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

https://bi.im-g.pl/im/6/9200/z9200276Q.jpg

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019

Kępki Peyera - grudki nieotorbione• obwodowy narząd limfatyczny

• występują w jelicie krętym, głównie w końcowym jego odcinku

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017 https://bi.im-g.pl/im/6/9200/z9200276Q.jp

g

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019

Węzły limfatyczne - grudki otorbioneSą narządami leżącymi na przebiegu naczyń limfatycznych, które uchodzą do węzła

a następnie go opuszczają.

FUNKCJE:

• Filtracja limfy i zatrzymywanie

(ROZPOZNANIE) zawartych w niej antygenów,

a także drobnoustrojów, komórek

nowotworowych i drobnych ciałek stałych.

• Wytwarzanie aktywowanych limfocytów T i B

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017 Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia,

Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019

Węzły limfatyczne - grudki otorbione

Naczynia limfatyczne

kapilary limfatyczne

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/2202_Lymphatic_Capillaries.jpg

Śledziona

• obwodowy narząd limfatyczny

• największy narząd limfatyczny

• Składa się z miazgi czerwonej (liczne makrofagi, filtr dla erytrocytów) oraz miazgi

białej (narząd limfatyczny)

• Bierze udział w odpowiedzi immunologicznej na antygeny dostające się do ustroju

drogą krwionośną

• Jej usunięcie może znacznie zwiększyć podatność na zakażenia bakteryjne

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

https://noveaidea.com/g/i/22/2237/sledziona-2-0-625x335.jpg

Śledziona

Czynności śledziony:

• Wytwarzanie limfocytów przez całe życie, a innych krwinek w życiu płodowym

• Udział w odpowiedzi immunologicznej, szczególnie przeciwbakteryjnej

• Fagocytoza i niszczenie zużytych erytrocytów, krwinek białych i trombocytów.

Prawdopodobnie uczestniczy także w fagocytozie komórek nowotworowych.

• Współudział w wytwarzaniu bilirubiny.

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017 https://noveaidea.com/g/i/22/2237/sledziona-2-0-625x335.jp

g

Antygen

Substancja zdolna do wytworzenia przeciw sobie odpowiedzi immunologicznej i

reagowania z produktami tej odpowiedzi.

Posiada właściwości:

- immunogenności - zdolności wytworzenia przeciw sobie swoistej odpowiedzi

immunologicznej;

- antygenności - zdolności do swoistego łączenia się z immunoglobulinami i

receptorami limfocytów T.

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

Pochodzenie komórek układu immunologicznego

plazmocytKomórka

multipotencjalna (stem cell)

kom. prekursorowe w szpiku kostnym

komórki mielocytarne

przeciwciała

limfocyty T

limfocyty NK

limfocyty B

erytrocyty

Megakariocyty

makrofagi

monocyty

granulocyty

przeciwciała

przeciwciała

grasica

kom. prekursorowe w szpiku kostnym

komórki limfoidalne

Limfocyty T

• Główne komórki układu odpornościowego

• Mają zdolność swoistego rozpoznawania poprzez specyficzne receptory różnych

determinant antygenowych.

• Pochodzą ze szpiku kostnego.

• małe, jednojądrzaste komórki (8-15 mikrometrów), zasadochłonna cytoplazma,

nieliczne mitochondria.

• Komórki wolne lub zorganizowane

• Są odpowiedzialne za swoistość i pamięć odpowiedzi immunologicznej

• Komórki wysoce wyspecjalizowane.

• Żyją od kilku dni do kilu lat (zależy od stopnia specjalizacji)

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

W obrębie limfocytów u ssaków wyróżniono wiele subpopulacji, które różnią się receptorami

powierzchniowymi oraz ilością występowania w różnych miejscach, jak też zdolnością

do sekrecji różnych substancji.

Subpopulacje limfocytów T

Wspólną cechą limfocytów T jest posiadanie cząstek powierzchniowych:- CD4- CD8

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

a) limfocyty pomocnicze Th (T helper) zapewniają pomoc, dla limfocytów B,rozpoznają swoiste antygeny w połączeniu z cząstkami MHC (HLA) klasy II

kom. pamięciimmunologicznej

plazmocyty

Subpopulacje limfocytów T

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

b) limfocyty cytotoksyczne Tc, rozpoznają swoiste antygeny w połączeniu z cząstkami MHC (HLA) klasy I, są odpowiedzialne za niszczenie komórek zakażonych przez drobnoustroje oraz za niszczenie komórek nowotworowych.

Subpopulacje limfocytów T

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

c) limfocyty zabijające – komórki NK (natural killer), 15% wszystkich limfocytów, niszczą komórki nowotworowe i zakażone wirusami - naturalna cytotoksyczność.

Subpopulacje limfocytów T

https://immuno-onkologia.pl/wp-content/uploads/2017/03/Komórki-NK-wychwytują-komórki-nowotworowe-1.jpg

https://diethylstilbestrol.co.uk/natural-killer-cells/

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017

d) limfocyty regulatorowe – Treg regulacja odpowiedzi immunologicznej - tłumienie zbyt nasilonej lub autoreaktywnej

odpowiedzi immunologicznej w sposób swoisty lub nieswoisty dla danego antygenu, jednak nie wywołujący ogólnego upośledzenia odporności.

Subpopulacje limfocytów T

Gołąb J., Jakóbisiak M., Lasek W., Stokłosa T.: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019Ptak W., Ptak M., Szczepanik M.: Podstawy immunologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2017