Podstawy immunologii Układ limfatyczny - Strona ……dy limfatyczne centralne (szpik kostny,...
Transcript of Podstawy immunologii Układ limfatyczny - Strona ……dy limfatyczne centralne (szpik kostny,...
Podstawy immunologii Układ limfatyczny
Immunologia – nauka o odporności
• W ujęciu tradycyjnym – nauka o odporności przeciwzakaźnej,zajmująca się szeroko pojętą odpowiedzią organizmu na bodźceantygenowe, u podłoża których leży zdolność rozróżnianiaprawidłowych elementów własnych od własnych zmienionych lubobcych.
• W obrębie immunologii funkcjonuje wiele poddyscyplin; Ø Immunofizjologia Ø Immunofarmakologia Ø Immunochemia Ø Immunogenetyka Ø Immunobiologia Ø Immunoendokrynologia Ø Psychoneuroimmunologia Ø Transplantologia
Immunologia jako nauka o odporności
Ø Odporność – reakcja komórek i tkanek na obce substancje lub patogeny, jak mikroorganizmy (bakterie, wirusy), parazyty, białka, polisacharydy
ü Odporność wrodzona lub naturalna – najprostszy mechanizm ochronny, występujący bez wcześniejszej ekspozycji do patogenu i wywołuje szybką odpowiedź. Stanowią ją:
§ Powierzchnie nabłonkowe (nabłonek w-wy płaski, nabłonki błon śluzowych) )
§ Połączenia zamykające pomiędzy komórkami nabłonków § Bariery fizjologiczne § Neutrofile § Makrofagi z właściwościami fagocytarnymi § Komórki NK § Liczne białka (cytokiny, białka układu dopełniacza)
Immunologia jako nauka o odporności
ü Odporność nabyta – rozwija się u osoby, eksponowanej na działanie patogenu. Uczestniczą w niej limfocyty oraz cytokiny, w odpowiedzi na działanie patogenu lub antygenu wywołują odpowiedź immunologiczną.
Obejmuje dwa typy odpowiedzi na antygen (patogen): v Odpowiedź za pośrednictwem przeciwciał produkowanych przez
plazmocyty, zw. odpowiedzią humoralną i oddziałuje na antygeny zlokalizowane poza komórką lub związane z jej powierzchnią
v Odpowiedź typu komórkowego, która wymaga tego, aby antygen został sfagocytowany i następnie zaprezentowany
Komórki układu immunologicznego
ØLimfocyty T i B
ØKomórki (APC) prezentujące antygenAntigen – presenting cells§ makrofagi§ limfoidalne komórki dendrytyczne§ komórki Langerhansa§ komórki dendrytyczne grudek limfatycznych węzłów limfatycznych§ komórki M nabłonka limfoidalnego
ØKomórki tuczne Fc receptor (IgE)
ØGranulocyty
LeukocytyGranulocyt
LimfocytyLimfocyty T i B - są zdolne do odpowiedzi immunologicznej, czyli do rozpoznania i reagowania na obce antygeny
Erytrocyty
Antygen – substancje, które mają następujące właściwości: üImmunogenność – zdolność do wywoływania odpowiedzi immunologicznej,
przejawiającej się wytwarzaniem przeciwciał z uczulonych limfocytów üZdolność do swoistej reakcji z produktami odpowiedzi immunologicznej:
immunoglobulinami lub uczulonymi limfocytami
Limfocyty B (Bone marrow derived lymphocyte)
Odpowiedzialne za wywoływanie odpowiedzi typu humoralnego, produkcję przeciwciał
Limfocyty T
a) T helper (Th1 i Th2) CD4 + (pomocnicze)
b) T cytotoksyczne (Tc) CD8+
c) T supresorowe (Ts) CD8+
d) T pamięci immunologicznej
Długo żyjące, komórki immunokompetentne
Uczestniczą w odpowiedzi typu komórkowego. Nabywają, jako tymocyty, kompetencji w grasicy (Thymus). • w korze nabywają specyficznych markerów CD (Cluster of differentiation) – błonowe białka integralne: CD2, CD3, CD4, CD8 • W rdzeniu niektóre tymocyty tracą CD4 i stają się CD8+,
inne tracą CD8 i stają się CD4+
Subpopulacje limfocytów T
Komórki NK (Natural Killer)
Null cells ok. 5% limfocytów krwi spontaniczna (bez uczulenia) cytotoksyczność wobec komórek
nowotworowych
Komórki prezentujące antygen (APC)
Makrofagi
Monocyt
Komórki dendrytyczne
IL-1 → aktywacja ThProstaglandyna E2 (PGE2) → hamowanie reakcji immunologicznej
Komórka dendrytyczna człowieka
makrofag
Antygeny zgodności tkankowej
v Główny układ zgodności tkankowej (Major Histocompatibility Complex) MHC. Badania dotyczące odrzucania przeszczepów skóry u myszy. Antygeny odpowiedzialne za odrzucanie przeszczepu allogenicznego → antygeny zgodności tkankowej lub transplantacyjne. Zespół kodujących genów – główny układ zgodności tkankowej.
MHC – glikoproteiny
MHC klasy I MHC klasy II Na powierzchni wszystkich komórek Na powierzchni komórek jądrzastych, w niewielkich ilościach immunokompetentnych na erytrocytach i komórkach nabłonkowych
grasicy
Antygeny zgodności tkankowej
v Główny układ zgodności tkankowej człowieka - układ HLA (Human Leukocyte Antigens), wykryty po raz pierwszy na krwinkach białych
Wszystkie limfocyty T (z wyjątkiem komórek T pamięci immunologicznej) rozpoznają te epitopy, które są związane z cząsteczką klasy I lub klasy II HLA
Przeciwciała (immunoglobuliny)
Glikoproteiny syntetyzowane przez komórki plazmatyczne
v IgG – ok. 75% Ig surowicy krwi. Wiąże się (fragment Fc) z makrofagami, neutrofilami i eozynofilami, komórkami NK. Aktywuje układ dopełniacza. Przenika przez barierę krew-łożysko.
v IgM – ok. 10% Ig surowicy krwi. Wiąże się z limfocytami. Pierwsze przeciwciałow życiu osobniczym, produkowane przez limfocyty B, nie pobudzone antygenem.
v IgA – w niewielkiej ilości w surowicy krwi i jest głównym przeciwciałem wydzielin (ślina, łzy, mleko i śluz).
v IgE – wiąże się z receptorami powierzchni komórek tucznych oraz granulocytów zasadochłonnych, powodując degranulację ich ziaren
v IgD – Wspólnie z IgM pojawia się w błonie komórkowej wielu limfocytów B, jako jedno z pierwszych przeciwciał w życiu osobniczym.
Układ dopełniacza Wieloskładnikowy system enzymatyczny. Grupa ok. 30 białek surowicy krwi, które powodują lizę bakterii i innych komórek ØAktywacja na drodze klasycznej (kompleks antygen-przeciwciało) ØAktywacja na drodze lektynowej – wiązanie mannozy lektyn powierzchni
komórek z węglowodanami powierzchni patogenuØAlternatywna droga aktywacji (spontaniczna aktywacja składnika C3 )
Układ limfatyczny
1. Dyfuzyjna tkanka limfatyczna. Występuje głównie w błonie śluzowej układu żołądkowo-jelitowego i układu oddechowego. Utworzona z nieotoczonych torebką łącznotkankową komórek limfoidalnych lub grudek limfatycznych
2. Tkanka limfoidalna otoczona torebką łącznotkankową: narządy limfatyczne centralne (szpik kostny, grasica) oraz obwodowe (węzły limfatyczne, śledziona, migdałki). Komórkami budującymi są limfocyty T i B oraz komórki towarzyszące – makrofagi, komórki dendrytyczne)
Dyfuzyjna tkanka limfoidalna Ze względu na miejsce występowania komórek limfoidalnych zwana jest tkanką
limfatyczną związaną z błoną śluzową (MALT)
MALT Mucosa-associated lymphoid tissue
BALT GALTBronchus-associated lymphoid tissue Gut-associated lymphoid tissue
Tkanka limfatyczna występująca w oskrzelach Tkanka limfatyczna związana z jelitem BALT i GALT - rozproszone komórki immunokompetentne oraz grudki limfatyczne
izolowane (pojedyncze)
Kępki Peyera – stanowią część składową GALT agregaty grudek limfatycznych (grudki skupione w jelicie krętym)
Narządy układu limfatycznego Centralne v Szpik kostny (limfocyty B)v Grasica (limfocyty T)
Obwodowe vWęzły limfatyczne v Śledziona v Migdałki
Szpik kostny
Grasica
Szpik kostny
Grasica Niedojrzałe immunologicznie limfocyty (tymocyty) ze szpiku kostnego różnicują się w dojrzałe limfocyty T
Kora Rdzeń
K KR
R
Inwolucja Grasicy
v Zrąb grasicy - komórki siateczkowate pochodzenia nabłonkowego - endoderma.
v Inne elementy – torebka łącznotkankowa i przegrody, naczynia, prekursory limfocytów T, makrofagi, komórki dendrytyczne – mezenchyma
W inwolucji uczestniczą hormony steroidowe
Grasica
Komórki nabłonkowe kory
Połączenie kora-rdzeń
Komórki dendrytyczne pochodzące ze szpiku tylko w rdzeniu
Komórki nabłonkowe rdzenia
Ciałka Hassala
Makrofagi pochodzenia szpikowego (monocyty)
Podtorebkowe komórki nabłonkowe
W korze komórki nabłonkowe posiadają na swej powierzchni cząsteczki MHC I i MHC II wymagane dla rozwoju Th (CD4+), Tc i Ts (CD8+)
Komórki zrębu – czynnik transkrypcyjny Foxn1, regulujący różnicowanie komórek zrębu kory i rdzenia grasicy, przed przybyciem tymocytów.Mutacja genu – brak grasicy.
Kora
MHC I + antygen własny = CD8 +
MHC II + antygen własny = CD4+
Bariera krew-grasica
Zlokalizowana w korze grasicy. Elementy bariery: ü Śródbłonek naczyń z połączeniami
zamykającymi ü Błona podstawna ü Komórki nabłonkowe kory połączone
desmosomami
Funkcja sekrecyjna grasicy ØTymozyna alfa ØTymopoetyna ØTymulina ØGrasiczy czynnik humoralny ØTymostymulina
Ciałko grasicze
Komórki zrębu rdzenia produkują czynnik transkrypcyjny aire -tkankowo specyficzne białko własne, które pozwala na eliminację
limfocytów T, rozpoznających własne antygeny, jako obce (autoreaktywne limf. T). Mutacja genu aire – choroby autoimmunologiczne.
Ciałka grasicze produkują cytokinę – limfopoetyna zrębu grasicy, stymuluje komórki dendrytyczne grasicy do wspomagania dojrzewania limfocytów T CD4+ i CD8+
Grasica Rdzeń
Limfatyczne narządy obwodowe
Tkanka łączna właściwa limfosiateczkowa
Pasmo zagęszczenia Ośrodek rozmnażania(limfocyty B, komórki dendrytyczne)
B
Pochodzenie mezenchymatyczne
Grudka limfatyczna
Włókna siateczkowe (kolagen typu III)
Limfocyty B (IHC)
Ośrodek rozmnażaniaProliferaujące limfocyty
Węzły limfatyczne (chłonne)
Naczynia limfatyczne doprowadzające
Zatoki brzeżne
Zatoki promieniste
Zatoki rdzenne
Węzły limfatyczne
Kora Strefa podkorowa
Rdzeń
Strefa grasiczozależna (limfocyty T)Strefa grasiczoniezależna (limfocyty B)
Węzły limfatyczne
HEV
Kora
Rdzeń
Zatoka brzeżna
HEV
Węzły limfatyczne
Naczynia limfatyczne doprowadzające
Zatoka brzeżnaZatoka promienista
Grudka limfat.Kora
Strefa podkorowa
HEV
RdzeńZatoka rdzenna Zatoka rdzenna
Naczynie limfatyczne odprowadzające
Przedziały czynnościowe w węźle limfatycznym
Węzeł chłonny § interakcja pomiędzy antygenami
a komórkami limfoidalnymi § główne miejsce rozwoju komórek
limfoidalnych podczas odpowiedzi immunologicznej § obecne limfocyty B (grudki chłonne),
limfocyty T (strefa podkorowa), komórki plazmatyczne i makrofagi (rdzeń)
§ większość limfocytów dociera do węzła drogą wyspecjalizowanych żyłek o wysokim śródbłonku (HEV) § antygeny z tkanek docierają do węzła
w limfie, która przepływa systemem zatok
Węzły limfatyczne – funkcja
v Filtrują limfę i zatrzymują antygeny (zatoki) v Niszczą i prezentują antygeny (komórki dendrytyczne) v Są miejscem proliferacji limfocytów B (grudki limfatyczne)
i limfocytów T (strefa przykorowa) v Są miejscem różnicowanie limfoblastów w limfocyty B i T efektorowe v Są miejscem wydzielania przeciwciał przez limfocyty B → komórki
plazmatyczne
W węzłach limfatycznych znajdują się wszystkie komórki potrzebne do odpowiedzi immunologicznej.
Węzły limfatyczne zatrzymują 99% antygenów
Węzły limfatyczne (chłonne)Przerzuty nowotworów do węzłów chłonnych
Zatoki brzeżne
Zatoki promieniste
Antygeny (bakterie, komórki nowotworowe) docierają do węzła limfatycznego: ØZatrzymanie w węźle limfocytów
krążących, zdolnych do odpowiedzi na antygen (może doprowadzić do zniszczenia antygenu). Antygeny lokują się głównie na komórkach dendrytycznych (komórki dendrytyczne grudek limfatycznych i splatające stref grasiczozależnych)
ØIntensywna proliferacja limfocytów B w grudkach – wytwarzanie przeciwciał, intensywna proliferacja limfocytów T w strefie przykorowej
Powiększenie węzłów
Śledziona
MB
MC
v Miazga biała (5 – 20% całej masy śledziony) v Miazga czerwona
Zrąb – tkanka łączna siateczkowa Pochodzenie mezenchymatyczne
Torebka łącznotkankowa
Beleczki łącznotkankowe
Unaczynienie śledziony
Beleczka łącznotkankowa
Tętnica beleczkowaŻyła beleczkowa
Zatoki śledzionowe
Naczynia włosowate elipsoidalne
Tętniczki pędzelkowte
Sznury śledzionowe
Miazga biała
Strefa brzeżna
Tętnica centralna
Tętnice promieniście dochodzące do strefy brzeżnej
Zatoki przybrzeżne
Kom. APC
Zatoki brzeżne
Sieć zatok strefy brzeżnej
Strefa grasiczozależna
Tętnica śledzionowa → Tętnice beleczkowe → Tętnice centralne (tętniczki i naczynia włosowate zaopatrujące miazgę białą) →Tętniczki pędzelkowe (elipsoidalne) otoczone pochewką z makrofagów → naczynia włosowate sinusoidalne (zatoki śledzionowe) - komórki śródbłonka pręcikowe → żyły miazgowe → żyły śledzionowe
Krążenie otwarte – krew z tętniczek pędzelkowych wylewa się bezpośrednio do miazgi czerwonej Krążenie zamknięte – krew z tętniczek wpływa do zatok śledzionowych
Obecne tylko naczynia limfatyczne odprowadzające. Są nieliczne i znajdują się jedynie w torebce łącznotkankowej.
Grudka limfatyczna
Tętnica centralna
Ugrupowania limfocytów B i T (Grudka limfatyczna z ośrodkiem rozmnażania – limfocyty B).
Limfocyty T (głównie Th) (PALS), nieregularne osłonki wokół tętnicy centralnej. Tętnica centralna w grudce mimośrodkowo
Miazga biała śledziony
Zatoka brzeżna
v tętniczki pędzelkowe otoczone warstwą makrofagów v zatoki śledzionowe v komórki siateczki stanowiące zrąb sznurów
śledzionowych v wszystkie typy komórek krążącej krwi
Z
Sznury
Miazga czerwona śledziony
Z
Funkcja śledziony
ØFiltr krwi zatrzymujący antygeny niszczone przez makrofagi i granulocyty ØPrezentacja antygenów limfocytom ØMiejsce proliferacji limfocytów B (ośrodki rozmnażania grudki limfatycznej
miazgi białej) i limfocytów T (strefa PALS) ØProdukcja przeciwciał ØNiszczenie zużytych erytrocytów ØRezerwuar krwi
Migdałek podniebienny
Strefa grasiczozależna – pomiędzy grudkami limfatycznymi
Nabłonek limfoidalny
Narząd parzysty
Migdałek językowy
Ø Zazwyczaj kilka. Umiejscowione u nasady języka Ø Pokryte nabłonkiem wielowarstwowym płaskim Ø Obecność jednej krypty, wzdłuż której grudki limfatyczne
Migdałek gardłowy
ØNarząd pojedynczy w tylno-górnej części gardła ØPokryty nabłonkiem wielorzędowym walcowatym
urzęsionym ØCzęściowo nabłonek wielowarstwowy płaski ØBrak krypt
Nabłonek limfoidalny
W nabłonku obecne limfocyty, w mniejszejlub większej ilości oraz komórki M
Limfocyty śródnabłonkowe
Wyrostek robaczkowy Migdałek podniebienny
Dwunastnica
Bariera immunologicznaJama ustna • lizozym • IgA
Ściana jelita
Komórka M
Enterocyt
Limfocyt
Bariera immunologiczna v Komórki M (dendrytyczne) nabłonka limfoidalnego
błony śluzowej v Limfocyty śródnabłonkowe v Grudki limfatyczne utworzone z limfocytów B v Limfocyty T (pomiędzy grudkami strefy grasiczozależne) v Komórki Panetha – lizozym v IgA w formie dimeru w śluzie na powierzchni kosmków
Bariera mechaniczna ØPołączenia zamykające w części szczytowej komórek nabłonka jelit ØŚluz pokrywający powierzchnie kosmków
Jelito
Grudka limfatyczna
Komórki M
Krążenie limfocytów