Základy imunologie Jana Bednářová OKM, FN Brno Imunologie Věda zabývající se zkoumáním imunitního systému. • Funkce imunitního systému: obranyschopnost – rozpoznání vnějších škodlivin a ochrana organismu proti patogenním mikroorganismům autotolerance – rozpoznání vlastních tkání organismu a udržování tolerance vůči nim Historie imunologie • 1796: Edward Jenner – očkování proti variole • 2. polovina 19. století = „zlatá éra bakteriologie“: Louis Pasteur, Emil von Behring, Robert Koch, Ilja Mečnikov • 1.polovina 20. století: komplement, protilátková imunita • 2. polovina 20. století: imunologická tolerance, struktura protilátek, T lymfocytární imunita, HLA systém, klinická imunologie… Obrana proti infekci • nespecifická (vrozená, přirozená) ü proti mnoha různým patogenům ü již při narození ü působí okamžitě ü probíhá vždy stejně • specifická (získaná, adaptivní) ü proti konkrétnímu patogenu ü vyvíjí se postupně ü nástup účinku pomalejší ü při opakovaném kontaktu výraznější Nespecifická imunita • bariéry bránící usazení a průniku mikrobů • buněčné mechanismy • humorální mechanismy Bariéry proti usazení a průniku mikrobů • Kůže: pro mikroby neprostupná (vyjímka leptospiry, papilomaviry, larvy parazitů) • Sliznice: hlen, sliny, slzy, obměna buněk • Normální mikroflóra: brání usídlení patogenních mikrobů • Ochranné funkce a reflexy: kýchání, kašel, zvracení, zrychlená střevní peristaltika, mrkání Nespecifická imunita Buněčná ü fagocyty ü NK buňky ü eosinofily … Humorální ü komplementový systém ü interferony ü cytokiny, proteiny akutní fáze… Fagocyty • Neutrofily (polymorfonukleáry) – proti původcům hnisavých infekcí (většina bakterií) • Makrofágy – proti intracelulárně se množícím agens (intracelulární bakterie, viry) Fagocytóza 1. Chemotaxe chemotaxiny: C5a, C3a, leukotrieny, IL-8, bakteriální oligopeptidy 2. Adherence fagocytární lektiny, nespecifické opsoniny (C3b, MBL), specifické opsoniny (protilátky) 3. Vlastní pohlcení aktin a myosin 4. Nitrobuněčné ničení enzymy, laktoferin, bazické proteiny, reaktivní kyslíkové metabolity NK buňky • z angl. natural killers – přirození zabíječi • velké granulární lymfocyty • obrana proti virovým infekcím Komplementový systém • systém bílkovin přítomných v krevním séru C1 – C9 (fragmenty a, b) • aktivace klasickou, alternativní a lektinovou drahou • kaskádový jev – produkt jedné reakce katalyzuje další reakci • Význam: chemotaxe (C5a, C3a), anafylaxe (C3a, C5a), opsonizace (C3b), lýza buněk (membránový útočný komplex C56789) Interferony • univerzální antivirový účinek ü IFN a – tvořen monocyty a makrofágy ü IFN b – tvořen fibroblasty ü IFN g – tvořen T lymfocyty a NK buňkami • Význam: antivirový, antiproliferativní, imunomodulační účinek Specifická imunita Buněčná ü T lymfocyty Humorální ü B lymfocyty ü protilátky Lymfatické orgány • ústřední lymfatické orgány – kostní dřeň, thymus (brzlík) – vznik a dozrávání lymfocytů • periferní lymfatické orgány – lymfatické uzliny, slezina, slizniční lymfatická tkáň – setkávání lymfocytů s antigeny T lymfocyty • kmenové buňky z kostní dřeně • T - dozrávání v thymu ü cytotoxické T buňky (Tc) – zabíjejí antigenně změněné buňky (buňky infikované viry) ü pomocné T buňky (Th) – produkují cytokiny, Th1 (aktivace makrofágů, intracelulární patogeny), Th2 (aktivace B buněk, extracelulární patogeny) ü supresorové T buňky (Ts) – tlumí imunitní reakci B lymfocyty • B – u ptáků dozrávání ve Fabriciově burse, u savců v kostní dřeni (bone marrow) • lymfocyty B plazmatické buňky produkce protilátek (imunoglobulinů) Protilátky • imunoglobuliny schopné specificky se vázat na antigen • tvořeny plazmatickými buňkami (plazmocyty) • třídy imunoglobulinů: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE Význam protilátek • IgG: opsonizace, neutralizace toxinů a virů, aktivace komplementu klasickou drahou, přestup přes placentu • IgM: odstraňování bakterií, začátek imunitní reakce, aktivace komplementu klasickou drahou • IgA: slizniční imunita • IgE: ochrana proti parazitům, alergické stavy • IgD: receptor B buněk pro příslušný antigen Imunizace = proces vedoucí ke vzniku imunity přirozená • aktivní – po prodělání infekce • pasivní – po přenosu mateřských protilátek umělá • aktivní – po očkování (vakcinaci) • pasivní – po podání séra (imunoglobulinu) Umělá imunizace aktivní = vakcinace, očkování • podání očkovacích látek (vakcin) vedoucí ke vzniku imunity • slovo vakcina odvozeno z lat. vacca, kráva souvislost s Jennerovým objevem očkování proti variole tekutinou z puchýřů kravských neštovic Historie očkování • Variolizace – aktivní imunizace neštovičným virem slabá místní reakce vznik imunity • Metody variolizace: šňupání prachu z neštovičných strupů, oblékání kontaminovaných košilek po nemocných dětech, skarifikace kůže • Komplikace: možný vznik těžkého celkového onemocnění, přenos dalších infekčních agens Historie očkování • Vakcinace • Teorie: lidé, kteří se nakazili kravskými neštovicemi, neonemocněli pravými neštovicemi • První vakcinace: 14.5.1796 Edward Jenner naočkoval osmiletému chlapci hnis z vřídku způsobeného kravskými neštovicemi. Chlapec onemocněl kravskými neštovicemi, za šest týdnů se uzdravil. Jenner ho poté infikoval vakcinační dávkou pravých neštovic. Podle Jennerova předpokladu u chlapce nemoc nepropukla. Historie očkování – důležité objevy • 1796 - Jenner - první očkování - variola • 1885 - Pasteur - vzteklina • 1896 - Wright - břišní tyfus • 1921 – Calmette, Guérin - tuberkulóza • 1923 - Ramon, Glenny - záškrt • 1937 - Theiler - žlutá zimnice • 1954 - Salk - poliomyelitida • 1957 - Sabin – poliomyelitida (perorální vakcína) • 1968 - Gotschlich - Neisseria meningitidis Typy očkovacích látek • toxoidy (anatoxiny) – bakteriální toxiny zbavené jedovatosti tetanický, difterický • inaktivované vakciny – šetrně usmrcené bakterie, viry proti pertusi, chřipce, klíšťové encefalitidě • chemovakciny – izolované protekční antigeny proti H.influenzae, N.meningitidis • rekombinantní vakciny – z geneticky modifikovaných mikroorganismů proti hepatitidě B • živé oslabené (atenuované) vakciny proti TBC, spalničkám, příušnicím a zarděnkám