Odporność nieswoista i swoistaJan Żeromski

Katedra Immunologii Klinicznej Akademii Medycznej im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu

DWA TYPY ODPORNOŚCI

Nieswoista (wrodzona)

• Fizyczne i chemiczne bariery• Lizozym• Białka ostrej fazy• Układ dopełniacza• Lektyna wiążąca mannozę• Cytokiny (chemokiny)• Receptory Toll-podobne i inne• Fagocyty (granulocyty, makrofagi)• Komórki NK (Natural Killers)• Komórki dendrytyczne

Swoista (nabyta)

• Limfocyty B– Przeciwciała

• Limfocyty T i ich subpopulacje

CECHY ODPORNOŚCI WRODZONEJ

• Istnieje od urodzenia• Obecna u wszystkich zwierząt• Reaguje tylko przeciwko substancjom

drobnoustrojów• Jej swoistość polega na rozpoznawaniu

makromolekuł występujących tylko na drobnoustrojach („wzory molekularne związane z patogenami” – PAMP)

• Warunkuje skuteczną odpowiedź odporności nabytej

Cechy i mechanizmy odporności naturalnej (wrodzonej)

• Występuje u wszystkich organizmów wielokomórkowych

• Istnieje przed zakażeniem danym drobnoustrojem• Działa przed rozwojem odpowiedzi swoistej• Ścisłe współdziałanie między wrodzoną a nabytą

odpowiedzią immunologiczną • We wielu przypadkach taka odpowiedź jest zdolna do

eliminacji zakażenia• Nigdy nie wywołuje autoimmunizacji

Białka ostrej fazy

• Transferyna• Ceruloplazmina• Amyloid surowiczy• Alfa 1-antychymotrypsyna• Białko C-reaktywne• Alfa 1- antytrypsyna• Białka surfaktanta płucnego• Alfa-2 makroglobulina• Fibronektyna • Haptoglobina

EFEKTY BIOLOGICZNE AKTYWACJI UKŁADU DOPEŁNIACZA 1)

• Ułatwia zabijanie bakterii• Oczyszczanie z kompleksów immunol.• Indukowanie i wzmaganie odpowiedzi

humoralnej• Szkodliwy w przypadku aktywacji na dużą

skalę np. w posocznicy (sepsie) bakteriami Gram - ujemnymi, w martwicy tkanek, w autoimmunizacji

EFEKTY BIOLOGICZNE AKTYWACJI UKŁADU DOPEŁNIACZA 2)

• Chemotaksja (wędrówka komórek do miejsc infekcji)

• Opsonizacja (ułatwianie fagocytozy)• Wzrost przepływu krwi• Zwiększona przepuszczalność naczyń• Niszczenie błony komórkowej• Uwalnianie mediatorów zapalnych z

komórek tucznych

MECHANIZMY ODPORNOŚCI WRODZONEJ – AKTYWATORY NEUTROFILI

• Uwalniane z bakterii N-formylowane peptydy(FMLP)

• Składowe dopełniacza (iC3b)• Leukotrieny (produkty metabolizmu

kwasu arachidonowego) • Cytokiny (TNF,IL-1, IL-8, GM-CSF)

INNE BIAŁKA ODPORNOŚCI WRODZONEJ

• Kolektyny: białka wiążące węglowodany -lektyna wiążąca mannozę (MBL), konglutyniny

• Białka surfaktanta w pęcherzykach płucnych

• Cekropiny, magaininy, defenzyny (antybiotyki peptydowe komórek) – pow. lizę bakterii

KOMÓRKOWE CZĄSTECZKI ADHEZYJNE (CAM)

1. Integryny – adhezja do śródbłonka i macierzy pozakomórkowej (VLA-1 to 6, LFA-1, LPAM, CR3, CR4)

2. CAM nadrodzina immunoglobulin – różne (ICAM-1-3, VCAM-1, PECAM-1, NCAM, CEA)

KOMÓRKOWE CZĄSTECZKI ADHEZYJNE (CAM)-2

1. Selektyny – cząsteczki na leukocytach i śródbłonku które wiążą się z węglowodanami (selektyny E, P, L)

2. Kadheryny – wiążą się z kateninami, elementami cytoszkieletu na drodze wapniowo zależnej (kadheryny E,N,T)

3. CD44 i ich warianty – komórkowe receptory kw.hialuronowego zaangażowane w interakcjach komórka-komórka i komórka-macierz pozakom.

SIEĆ CYTOKIN

• INTERLEUKINY - ukierunkowują inne komórki do podziałów i różnicowania

• SELEKTYNY – białka wiążące cukry, warunkują adhezję leukocytów do komórek śródbłonka

• INTERFERONY - typ I (alpha/beta), typ 2-gamma

SIEĆ CYTOKIN-2

• CZYNNIKI STYMULUJĄCE KOLONIE (colony stimulating factors -CSF) – warunkują rozwój i różnicowanie komórek macierzystych w szpiku

• CHEMOKINY – powodują ukierunkowany ruch komórek

• INNE – TNF, TNF, TGF – zaangażowane w procesach zapalnych, cytotoksyczności a także immunosupresji

RECEPTORY TOLL-PODOBNE (TLR)

• Obecne na niemal wszystkich komórkach układu odpornościowego i na wielu innych

• Rozpoznają tzw. wzory molekularne tzn.struktury chemiczne znamienne dla drobnoustrojów (LPS, peptydoglikany, CpG DNA, wirusowy RNA itd.)

• Związanie TLR z ligandem aktywacja komórki (transdukcja sygnału) produkcja cytokin

• U człowieka 11 typów TLR ale są one obecne już u muszki owocowej

CECHY KOMÓREK NK

1. Należą do tzw. dużych limfocytów ziarnistych – (large granular lymphocytes - LGL)

2. Stanowią około 10% limfocytów krwi obwodowej

3. Wykazują spontaniczną cytotoksyczność przeciw komórkom zakażonym i nowotworowym

4. Ich cytotoksyczność jest hamowana przez konwencjonalną ekspresję antygenów MHC na komórkach docelowych

5. U osób z podwyższoną liczbą kom.NK -przypadki nowotworów są rzadsze

CELE NABYTEJ ODPOWIEDZI IMMUNOLOGICZNEJ

• Rozpoznanie antygenu (np. drobnoustroju)

• Usunięcie antygenu z organizmu• Wytworzenie pamięci

immunologicznej na dany antygen

CECHY ODPORNOŚCI NABYTEJ

1. Swoistość2. Różnorodność3. Pamięć4. Wzmożona odpowiedź przy kolejnym

kontakcie z tym samym antygenem5. Samoograniczanie6. Rozróżnianie między swój-obcy

WŁAŚCIWOŚCI KOMÓREK PREZENTUJĄCYCH ANTYGEN

• Zdolność do pobrania i częściowej degradacji antygenu,

• Ekspresja cząsteczek MHC (klasy I i II), • Ekspresja dodatkowych cząsteczek

interakcji między komórkami (cząsteczki adhezyjne),

• Wydzielanie cytokin

RODZAJE KOMÓREK PREZENTUJĄCYCH ANTYGEN (APC)

• Profesjonalne APC:komórki dendrytycznemakrofagi

• Nie-profesjonalne APC:śródbłonki, różna komórki nabłonkowe poddane działaniu cytokin jak IFN, co powoduje na nich wystąpienie ekspresji MHC klasy II