Lékařská mikrobiologie pro ZDRL

Týden 10:

Základy imunologie v mikrobiologii, imunoterapie, aktivní a pasivní imunizace

Úvodem

n  Dnes se nebudeme zabývat mikrobiologickou diagnostikou jako takovou. Povíme si něco o
mechanismech obranyschopnosti organismu. Ovšem, s.diagnostikou to stejně souvisí: mnoho
mikrobiologických metod využívá existence těchto metod obranyschopnosti, a protože si o nich budeme
povídat v dalších týdnech, musíme o imunitě také něco vědět. Budeme hovořit také o metodách
posilování imunity

Interakce mikrob – makroorganismus: obecně

n   Mezi mikrobem (mikroorganismem) a hostitelským organismem (člověk, ale i zvíře, rostlina, jiný
mikrob…) může nastat celá škála vztahů – interakcí. Může to být kooperace (člověk poskytuje
útočiště střevním escherichiím a ty se mu za to odvděčí tvorbou vitamínů), indiferentní vztah nebo
přímo antagonistický vztah.

n   Často se používají i termíny z potravních řetězců (komenzalismus, saprofytismus, parazitismus).
Virulentní mikroby jsou zpravidla – ale ne vždy – parazitické

Interakce mikrob – makroorganismus: mikroby napadající člověka

n  Mikroorganismy, které napadají člověka, jsou vybaveny různými faktory virulence – jsou to
faktory, které zajišťují schopnost mikroba proniknout do organismu. Nejčastěji to bývají různé
enzymy, toxiny, bakteriální pouzdro aj.

n  Makroorganismus se mikrobům brání řadou různých způsobů. Jde vždy o to, zda se více prosadí
faktor virulence mikroba, nebo mechanismus obranyschopnosti makroorganismu

Základní rozdělení mechanismů obranyschopnosti organismu

Anatomické bariéry a funkční mechanismy

n   Kůže – neporušenou kůží proniká jen málo mikrobů

n   Sliznice – zranitelnější, ale zase má spoustu mechanismů, jak čelit infekci

n   Funkční mechanismy: pohyb řasinek, kýchání, kašlání, smrkání, zvracení, průjem, močení
(vypuzení proudem moče)

n   Prostředí nevyhovující mikrobům: nízké poševní pH, zvýšená teplota u viróz apod.

Hrad Imunštejn

n    1 – vnější hradba (kůže)

n    2 – vnitřní opevnění (hematoencefalická bariéra)

n    3 – dubová brána (sliznice – slabší než hradby, ale pevná)

n    4 – stoka (teoreticky možnost vniknout dovnitř, ale proud odpadní vody brání vniknutí)

n    5 – obránci hradu (buněčná imunita)

n    6 – vylévání horké vody přes hradby (vylévání produktů toxických pro útočníka, humorální
imunita)

Nespecifická buněčná imunita

n    neutrofily – je jich nejvíc, krátká životnost, nedělí se, musí "uzrát" nové

n    monocyty (v periferní krvi) / makrofágy – (ve tkáních) – dlouhá životnost, mohou se dělit

n    eozinofily – zmnoženy u některých typů alergie a u infestací červy

n    bazofily (v krvi) / mastocyty (ve tkáních) – po aktivaci (kontaktu s cizorodým materiálem)
uvolňují histamin a jiné látky

n    NK-buňky (z anglického natural killer) přímo, bez imunizace zabíjejí cizorodé nebo i vlastní,
ale "zvrhlé" buňky (nádorové, nakažené)

Různé typy bílých krvinek

Nespecifická humorální imunita 1

n   Histamin a další látky uvolňované bazofily – rozvoj takzvaných atopických příznaků – rýma,
astma, kopřivka

n   Komplement = 7 – 10 % sérových globulinů, hlavně z  b-frakce; může být aktivován nespecificky
(pomalu) nebo pomocí protilátek (rychle). Funkce:

n    chemotaxe – "přilákání" baktérií

n    opsonizace – "ochucení" baktérií, aby "chutnaly" leukocytům

n    podíl na ničení baktérií a jiných cizorodých faktorů

Nespecifická humorální imunita 2

n    Interleukiny – produkovány různými leukocyty po kontaktu s cizorodým materiálem, mnoho typů,
funkce:

n    horečka (protože zvýšená teplota ničí některé mikroby, zejména viry)

n    mobilizace některých hormonů a naopak utlumení těch, které nejsou při infekci potřeba

n    spousta dalších vlivů na chování makroorganismu

n    Lymfokiny – produkovány některými lymfocyty, funkce:

n    "přilákání" a aktivace buněk, zodpovědných za zánět (neutrofily, makrofágy)

n    podpora množení aktivovaných lymfocytů

n    Interferon – účinný proti virům a některým nádorům

Specifická buněčná imunita: zaměřená hlavně na nitrobuněčné parazity (viry, TBC)

n   Lymfocyty – vznik v kostní dřeni, vyskytují se hlavně v mízních uzlinách a slezině, při
kontaktu s cizorodým materiálem se začnou mohutně množit

n   T-lymfocyty – zrají částečně v brzlíku – jsou zodpovědné za buněčnou imunitu

n   B-lymfocyty (v krvi) / plasmatické buňky (v.lymfoidních tkáních) – produkují protilátky
specificky proti "svým" antigenům (viz dále)

Specifická látková imunita – nejdříve co je to antigen a protilátka
Co je to antigen?

n  je to cizorodá struktura, která vyvolává tvorbu protilátek (viz dále)

n  je to vždy makromolekula (bílkoviny, polysacharidy, nukleové kyseliny); malé molekuly jsou
antigenní jen po navázání na makromolekulu



Příklady antigenů

nmikrobiální antigeny (různé povrchové struktury mikrobů – bílkoviny, polysacharidy apod.)

nalergeny – antigeny ze zevního prostředí, které vyvolávají přecitlivělost

nautoantigeny – vlastní antigeny, které se změnily a imunitní systém je přestal tolerovat

nnádorové markery – změněné znaky na nádorových buňkách

nhistokompatibilní (HLA) – antigenní znaky na vlastních buňkách, význam při transplantacích, určení
otcovství. Organismus jimi rozeznává "svoje" od "cizího"

Protilátka (specifická humorální imunita)

n    protilátky – gama globuliny, v séru i tkáních,  produkovány B-lymfocyty. Protilátka se vždy
vytváří jako odezva makroogranismu na podráždění určitým mikrobem.

n    účinky:

n    přímé zneškodnění – možné jen u virů a bakteriálních jedů, ne však (zpravidla) u celých
baktérií

n    opsonizace ("ochucení" bakterií)

n    posílení funkce komplementu



Třídy protilátek

n     IgG – největší část protilátek,  začnou se tvořit později, ale po prodělané infekci zůstává
celoživotně určitá hladina IgG proti danému mikrobu; zvýšená hladina ukazuje na prodělanou infekci;
procházejí placentou

n     IgM – velká molekula, placentou neprocházejí; tvoří se jako první při infekci i očkování; á
hladina ukazuje na čerstvou infekci, nepřetrvává dlouho

n     IgA – hlavně na sliznicích (slizniční imunita)

n     IgD – stopová množství, funkce málo známá

n     IgE – souvisí s přecitlivělosti (alergií)



Protilátky a mateřství

n  při narození má novorozenec nejprve IgG od matky

n  pak si sám začne tvořit své vlastní IgG a pak i IgM

Podobné protilátkám

n  Struktury podobné protilátkám najdeme i

n  na buňkách účastnících se buněčné imunity

n  a jsou součástí tzv. hlavního komplexu histokompatibility (MHC)

Lymfoidní tkáně – kde se soustřeďují buňky imunitního systému

n  lymfatické uzliny, slezina – obsahují hlavně T-lymfocyty a plasmatické buňky

n  roztroušené lymfoidní tkáně všude ve sliznicích, někde méně, někde (červovitý výběžek slepého
střeva) více

n  pro imunitu nepostradatelná játra

Imunodeficity (některé složky imunitního systému chybějí nebo jsou defektní) – 1

n  Deficity nespecifické buněčné imunity (tj. hlavně různých bílých krvinek kromě lymfocytů)

n  sklon ke kožním infekcím a abscesům

n  léčba: transfúze leukocytárních koncentrátů

n  Deficity nespecifické humorální imunity (hlavně komplementu)

n  sklon k bakteriálním infekcím

n  léčba: mražená plasma (obsahuje komplement)

Imunodeficity (některé složky imunitního systému chybějí nebo jsou defektní) – 2

n   Deficity specifické buněčné imunity (T-lymfocytů)

n    sklon k infekcím virovým, parazitárním, plísňovým, tuberkulóze

n    do této skupiny patří i AIDS

n   Deficity specifické humorální (= protilátkové) imunity

n    chybí některé imunoglobuliny, sklon ke všem infekcím, hlavně bakteriálním

n    léčba: pacientovi se dodají čištěné imunoglobuliny, nejlépe lidské

Imunologická přecitlivělost

je chorobný stav nadměrné imunity

n    Alergie časného typu – atopická onemocnění

n    po kontaktu s alergenem (pyl, prach, roztoči, chlad, plísně, potraviny) se uvolní IgE,
histamin a látky rozšiřující cévy

n    projevy mohou být různé, i podle typu kontaktu

n    alergická rýma

n    atopické astma ("záducha" v průduškách)

n    atopická dermatitida (kopřivka)

n    průjmy, zvracení, bolesti břicha

n    anafylaktický šok – nejzávažnější, při proniknutí alergenu do krevního oběhu

Další typy přecitlivělosti

n    Přecitlivělost pozdního typu

n    souvisí s buněčnou imunitou

n    po setkání se známým antigenem se projeví se zpožděním (24 – 48 h)

n    neinfekční záněty kůže – např. po chemikáliích; odvrhnutí štěpu (někdy až po letech); využití:
tuberkulínová zkouška

n    Přecitlivělost cytotoxická a imunokomplexová

n    buňky poškozeny specifickými protilátkami a jejich komplexy s  antigenem (imunokomplexy) –
např.: transfúzní reakce, sérová nemoc, hemolytické anémie

n    Přecitlivělost stimulační

n    přecitlivělost vyvolává nadprodukci některých hormonů (např. štítné žlázy)

Nemoci z autoimunity

n   porušena tolerance vlastních antigenů

n   např.: různé krvácivé a revmatické nemoci

n   příčina: zpravidla jistá antigenní „podobnost“ některých vlastních struktur s některými mikroby

Imunoterapie (léčení imunopreparáty) posílení imunity v užším slova smyslu

Použití: prevence, profylaxe i léčení chorob

n   Imunizace – viz dále

n   Imunosuprese – potlačení imunitních reakcí – u nadměrné nebo špatné imunity

n   Imunostimulace – nespecifické povzbuzení nedostatečné imunity

n   Desenzibilizace – podávají se mikrodávky antigenu, aby si na ně organismus "zvykl" a nereagoval
přehnaně; dávky se postupně zvyšují

Imunizace – princip

n  Imunizace je založena na posílení specifické látkové, méně často i buněčné imunity

n  Hladovému muži na břehu řeky

n  nachytáme ryby – pasivní imunizace

n  pomůžeme, aby se naučil ryby chytat – aktivní imunizace

n  někdy kombinujeme obojí

Pasivní imunizace

n  Do organismu jsou vneseny už hotové protilátky nebo sérum, které je obsahuje.

n  Nevýhoda: protilátky od cizího člověka nikdy nejsou stejné, fungují méně účinně a postupně se
jich tělo zbavuje (krátkodobý účinek)

n  Výhoda: organismus je chráněn okamžitě. Nevýhodu krátkodobého účinku lze odstranit, pokud
pasivní imunizaci zkombinujeme s pasivní (například u tetanu)

Možnosti pasivní imunizace

n  Nespecifická séra

n  z krve mnoha dárců

n  obsahují protilátky proti mnoha běžným chorobám

n  obsahují i také řadu nežádoucích složek

n  proto se s  jejich používáním čím dál více váhá.

n  Specifické protilátky – příklady

n  TEGA – proti tetanu

n  HEPAGA – proti hepatitidě B

n  BOSEA – globuliny proti botulismu

n  GASEA – proti plynaté sněti

Aktivní imunizace

n  Aktivní imunizace = očkování: do organismu je vnesena očkovací látka, obsahující antigen. Tělo
je antigenem "vyprovokováno" a vytváří protilátky.

n  Očkování proti TBC – výjimka: cílem zde není vyvolat tvorbu protilátek, ale tvorbu buněčné
imunity, což souvisí se zvláštními mechanismy u TBC infekce

Očkovací látky proti bakteriálním nákazám I

n  Očkování živými bakteriemi se používá u tuberkulózy. Očkování se provádí ihned po narození a
nepřeočkovává se, jen se kontroluje stav imunity (tzv. tuberkulínovým testem).

n  Bakteriny – celé usmrcené bakterie. Například očkování proti černému kašli, způsobenému
Bordetella pertussis.

Očkovací látky proti bakteriálním nákazám II

n  Anatoxiny neboli toxoidy – tam, kde bakterie škodí hlavně prostřednictvím toxinů (jedů).
Anatoxin = jed zbavený jedovatosti (toxicity), který si zachovává antigenní působení. Např.
očkování proti tetanu a záškrtu.

n  Čištěné povrchové antigeny (např. polysacharidové), např. Haemophilus influenzae b, Neisseria
meningitidis aj.

Očkovací látky proti virovým nákazám

n   Živé vakcíny – pěstují se oslabené kmeny virů na buněčných kulturách. U oslabených osob mohou
vyvolat různé reakce. Spalničky, zarděnky, příušnice; na lžičce podávaná (IgA!!) – dětská obrna
(Sabin).

n   Usmrcený virus. Virus je vypěstován a poté usmrcen, nejčastěji formaldehydem. Klíšťová
encefalitida, žloutenka A, injekční dětská obrna (Salk) – nyní podáváno

n   Chemovakcíny. Antigen byl získán „chemickou“ cestou (rekombinací DNA). Např. látka Engerix
proti hepatitidě B.

Druhy očkování

n  Základní očkování – dnes již deset očkování tzv. očkovacího kalendáře

n  Očkování mimo tento základ, např.

n  Očkování u profesionálního rizika (hepatitida B u zdravotníků, klíšťová encefalitida u lesníků)

n  Očkování před cestou (žlutá zimnice…)

n  Očkování pro oslabené (chřipka)

n  Očkování profylaktické (vzteklina)

n  Očkování na přání (chřipka, klíšťová encefalitida)

Očkování proti TBC

n  Očkuje se samostatně, momentálně první týden po narození (uvažuje se o změně)

n  Během dalších let se provádí tzv. tuberkulinová zkouška – kožní test buněčné imunity. Pokud je
negativní, očkuje se znovu. Pozor, očkovat ty, kteří imunitu mají, by bylo nebezpečné

n  V devadesátých letech ve dvou krajích experimentálně pozastaveno. Pro velký nárůst počtu případů
TBC rychle obnoveno a děti doočkovány

Očkování proti TBC

Očkování proti tetanu

n  Očkuje se v čtyřkombinaci, spolu se záškrtem, dávivým kašlem a hemofily

n  Několikrát se přeočkovává, nejprve proti celé kombinaci, pak už jen proti samotnému tetanu (po
deseti letech)

n  Tetanus dnes není běžný, ale je natolik závažný, že očkování je stále namístě. Tetanická
klostridia se i dnes vyskytují ve střevě zvířat, a tedy i v zemi, pokud by se neočkovalo, bylo by
riziko velké

Očkování proti záškrtu

n  Očkuje se v čtyřkombinaci, spolu s.tetanem a hemofily

n  Po základním očkování se několikrát přeočkovává

n  Záškrt i černý kašel je stále aktuální, zejména vzhledem k migraci z postsovětských republik,
kde se difterie i pertuse stále občas vyskytují

n  Nyní se chystá zavedení ještě jednoho přeočkování proti černému kašli (pertusi), stávající
schéma nestačí

n  U náš se oboje vyskytuje občasně, ale v poslední době pertuse trochu přibylo

Očkování proti „Hib“

n  Jde o očkování proti Haemophilus influenzae, a to proti opouzdřeným kmenům s pouzderným typem b

n  Látka je čištěný polysacharid

n  Očkuje se v čtyřkombinaci, spolu se záškrtem, dávivým kašlem a tetanem

n  Bylo zavedeno před několika lety a po jeho zavedení významně poklesl počet invazivních
hemofilových infekcí předškoláků (záněty mozkových blan, plic, příklopky hltanové)

Očkování proti hepatitidě B

n  Očkuje se samostatně, ale zároveň s.předchozí čtyřkombinací (momentální stav, uvažuje se o
změně). Je to chemovakcína

n  Další z poměrně nedávno zavedených očkování – i dříve ovšem používáno, ale jen u rizikových
skupin (např. děti HBsAg pozitivních matek) či profesního rizika (zdravotníci)

Očkování proti dětské obrně

n  Nedávno se přešlo na injekční Salkovu vakcínu (usmrcený virus). Lze očkovat samostatně nebo v
kombinaci

n  Dříve se používala perorální Sabinova vakcína – živý virus. Je velmi účinná, ale má riziko
komplikací, i když jen nepatrné

n  U nás se dětská obrna nevyskytuje, ale vyskytuje se v Asii i JV Evropě, takže cíl, kterým je
celosvětová eradikace tohoto závažného onemocnění, je ještě daleko

Salk a Sabin

Očkování proti spalničkám

n  Očkuje se v trojici se zarděnkami a příušnicemi, ve všech třech případech jde o živé viry

n  U těchto očkování se nejčastěji objevují pochyby, jestli je nutné a vhodné

n  Ovšem spalničky jsou poměrně nepříjemné, pro dítě bolestivé onemocnění, a způsobují ekonomické
ztráty (absence rodiče v práci)

n  Existuje i riziko sklerotizující spalničkové panencefalitidy (zánětu mozku), hlavně u dospělých.
Je velmi vzácné, ale závažné.

Očkování proti zarděnkám

n  Také zarděnky v době před očkováním znamenaly velké ekonomické ztráty, komplikace pro školy a
školky apod.

n  Zarděnky jsou také nebezpečné u těhotných, kde existuje riziko potratu u infikovaných žen.

n  Proto byly v 80. letech očkovány nejprve dívky ve 12 letech a pak i všechny dvouleté děti

Očkování proti příušnicím

n  Pro příušnice platí totéž co pro předchozí dvě choroby

n  Zatímco zarděnky byly nebezpečné těhotným dámám, příušnice hrozí spíše pánům (dospělým) – riziko
zánětu varlat (orchitidy), vedoucí až k.neplodnosti

Očkování „MMR“ (measles, mumps, rubella = spalničky, zarděnky, příušnice

Očkování proti chřipce

n  V poslední době populárnější než dříve, vzhledem k riziku tzv. aviární chřipky (H5N1); proti ní
očkování chrání jen částečně

n  U chřipky je ovšem třeba počítat s.rizikem antigenního driftu (drobné změny antigenní struktury)
a shiftu (větší antigenní posuny). Proto očkování nezanechává trvalou imunitu a musí se každý rok
obnovovat

Očkování proti chřipce

Očkování proti klíšťové encefalitidě

n  Často žádané očkování – ovšem lidé většinou nechávají očkovat děti, ačkoli onemocnění probíhá
závažněji u dospělých. Do 6 let se nedoporučuje.

n  Očkuje se dvěmi dávkami zpravidla v.zimním období, třetí („boosterová“) dávka následuje další
zimu. Doporučuje se po třech letech přeočkovat

n  Nechrání samozřejmě proti borelióze

Další očkování

n  proti meningokokové infekci

n  proti pneumokokové infekci

n  proti planým neštovicím (1)

n  proti různým tropickým chorobám

n  proti rakovině cervixu

n  proti HIV, borrelióze aj. (výzkum)



Příště úvod do sérologie