Krevní řečiště •Pro správnou funkci organismu je nutná: –integrita cévního řečiště –nepřerušovaný = kontinuální tok krve –nesmáčivost endotelu –rovnováha mezi vazokonstrikčními a vazodilatačními působky –rovnováha mezi prokoagulačními (pro srážení krve) a antikoagulačními (proti srážení) mechanismy • •V případě, že dojde k poranění cévní stěny: • –dochází k lokální vazokonstrikci – –dochází k přesunutí rovnováhy k prokoagulačnímu stavu a aktivaci buněčných i bílkovinných komponent zapojených do hemostázy (do procesu zástavy krvácení) typy srážení cévy koagulační faktory destičky Hemostáza – proces zástavy krvácení, ve kterém srážení krve (hemokoagulace) hraje důležitou roli, společně s cévami a krevními destičkami SRÁŽENÍ KRVE - HEMOKOAGULACE Sérum - plazma bez hemokoagulačních faktorů Látky důležité pro koagulaci: Vitamín K Ca2+ Důležité látky bránicí koagulaci: Tělu vlastní – plazmin, heparin Tělu cizí - látky blokující funkci vitamínu K(Warfarin) - látky vyvazující Ca2+ (pouze ve zkumavce) Hemostáza •Primární hemostáza = funkce trombocytů • •Sekundární hemostáza = hemokoagulace –bílkovinný model krevního srážení („koagulační kaskáda“) –buněčný model krevního srážení (nový náhled na fyziologii koagulace) – –v rovnováze s procesy fibrinolýzy/trombolýzy Trombocyty •Vznik: –megakaryocyty z kostní dřeně – oddělování fragmentů cytoplasmy = trombocyty –trombopoetin •Morfologie: –tvar disků o průměru 2–4 μm, tloušťce 0,5–1 μm a o objemu 4–8 fl –bezjaderné (= neprobíhá v nich proteosyntéza) –obsahují funkční granula •α-granula: fibrinogen, tromboplastin, fVW a fVIII, PDGF •δ-granula (elektron-denzní): ADP, ATP, histamin, serotonin, Ca++ •γ- granula: lysosomální enzymy •žena 180 000 – 400 000/μl •muž 180 000 – 360 000/μl •trombocytopenie, trombocytóza DESTIČKY - vznikají ve dřeni fragmentací MEGAKARYOCYTŮ - bezjaderné malé disky - aktivovány „von Wilebrandovým“ faktorem, který je produkovaný endoteliálními buňkami přilnutí destiček na obnažený kolagen - produkce vazokonstrikčních látek (serotonin, thromboxanA) - thromboxan A zesiluje aktivaci destiček (blokuje ASPIRIN) Funkce trombocytů (primární hemostáza) •Při poškození cévní stěny vytvářejí primární zátku (=bílý trombus) • •1. ADHEZE (subendotelilní kolagen, vWF) • •2. AKTIVACE (vyplavení obsahu granul) • •3. AGREGACE (gpIIb/IIIa, fibrinogen) • Sekundární hemostáza = hemokoagulace •navazuje na primární hemostázu •účastní se jí faktory krevního srážení •dnes dva náhledy: –bílkovinný model –buněčný model •výsledek je vznik fibrinu a následně definitivního trombu Srážení lidské tělo Faktory krevního srážení •syntéza v játrech • •I-XIII • •vitamin K-dependentní faktory • •bílkovinný model: –vnitřní a vnější cesta srážení krve • Soubor:Coagulation simple.svg Buněčný model •Nový pohled na fyziologii krevního srážení – zdůrazňuje význam buněk, zejména destiček, a faktorů na nich/v nich obsažených •4 fáze: –INICIACE –AMPLIFIKACE –PROPAGACE –STABILIZACE – Fibrinolýza •zahrnuje procesy, které chrání tělo před vznikem velkých trombů •plazmin štěpí fibrin, vznikají fibrin degradační produkty (FDP) a konečným produktem jsou D-dimery •plazmin (fibrinolyzin): štěpí fibrin, vzniká z plazminogenu pomocí tkáňového plazminogenového aktivátoru (TPA) • Trombolýza •využíváno v klinické praxi: streptokináza (aktivuje TPA) Faktor V – Leiden •jedná se o genetický polymorfismus • •jedinci s určitou variantou genu pro faktor V ho mají snáze aktivovatelný, a tak je u nich vychýlena rovnováha směrem k prokoagulaci (k tvorbě trombů) • •Praktická poznámka: Před nasazením antikoncepce by měl gynekolog vyšetřit tuto mutaci a u nositelek zvážit použití jiného druhu antikoncepce. • IMUNITNÍ SYSTÉM BÍLÉ KRVINKY - LEUKOCYTY granulocyty agranulocyty neutrofil bazofil eozinofil lymfocyt T lymfocyt B lymfocyt NK bazofil Lidské tělo eozinofil Lidské tělo lymfocyt Lidské tělo monocyt Lidské tělo neutrpfil Lidské tělo monocyt lymfocyt 60% do0,5% do 5% 20-50% do 10% IMUNITA • schopnost rozeznat látky tělu vlastní a tolerovat je •poznat látku tělu cizí - obrana organismu proti napadení (eliminovat látky tělu cizí) • odstraňování nefunkčních nebo poškozených buněk organismu • dozor nad odstraňováním látek tělu vlastních, ale které se tělu odcizily = heterologních (např. nádorových) buněk IMUNITA VROZENÁ (nespecifická) Už se s ní rodíme – obranné reakce jsou stále stejné, zasahují stejnou rychlostí, stejným způsobem BUNĚČNÁ HUMORÁLNÍ ZÍSKANÁ (specifická) Vybudováváme si ji při setkávání se s různými antigeny; poprvé reaguje systém pomalu, ale při dalším setkání již rychleji a efektivněji BUNĚČNÁ HUMORÁLNÍ ´ LYMFOIDNÍ ORGÁNY Centrální: Brzlík (thymus) - neúčastní se imunitních reakcí - poskytuje prostředí pro zrání T buněk Kostní dřeň (Fabriciova burza u ptáků a její ekvivalenty u savců - střevní lymfoidní tkáně, apendix) - vznik a zrání B buněk Periferní: Lymfatické uzliny - filtr pro cizorodé částice a tkáňové zbytky Slezina Lymfoidní tkáň asociována se sliznicemi - difúzní lymfoidní tkáně slizničních povrchů (trávicí trakt, dýchací systém, ledvinový systém) Mandle (tonsily) - umístěny v místě s největším kontaktem antigenů, hluboké krypty usnadňují zachycení cizích částic, odtud jsou transportovány do lymfoidních folikulů ANTIGEN - schopnost molekuly reagovat s produkty získané imunity - s protilátkami - sloučeniny mohou reagovat s protilátkami, ale nemusí vyvolat imunitní odpověď IMUNOGEN - molekulární nebo nadmolekulární struktura, která může u příjemce vyvolat imunitní odpověď - všechny imunogeny jsou antigeny, ale ne všechny antigeny jsou imunogeny POJMY Antigen-jakákoli látka z vnějšího či vnitřního prostředí schopná aktivovat imunitní systém •Antigeny – složité 3D struktury – na buňkách či volně v plazmě –sacharidy, bílkoviny, nukleové kyseliny a jejich kombinace –př. Ag na povrchu erytrocytů – ale tyto náš imunitní systém nezajímají •PAMPs – s patogenem asociované molekulové vzorce (Pathogen Associated Molecular Patterns) – běžně se v těle nenacházejí (liposacharid G bakterií, dvouvláknová RNA virů, sacharid manan tvořící stěnu kvasinek) •PRR – jsou v našem těle, slouží k rozpoznání patogenu • (Pathogen Recognition Receptor) - poznají PAMPs – naše tělo má jejich strukturu zabudovanou ve svém genetickém kódu, protože soužití s patogeny již trvá dlouho a informace o PAMPs se stihla dostat do naší DNA Typy PRR •PRR v cirkulaci (rozpustné PRR) – např. manose binding lectin (MBL) spouštějící komplementovou kaskádu •PRR na membránách buněk mohou: –Zprostředkovávat endocytózu (např. na makrofázích se nachází tzv. scavengerové receptory, které po kontaktu s antigenem spouští proces fagocytózy –Způsobit aktivaci intracelulární kaskády, která vede k požadované odpovědi na ohrožení (těmto receptory označujeme jako TLR – toll like receptory, které po vazbě na PAMP mohou indukovat dělení buněk, zánik buněk, produkci volných kyslíkových radikálů apod.) •PRR uvnitř buněk (intracelulární) – VROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA - schopnost normálního živočicha přebývat v prostředí bez poškození vyplývajícího z infekce určitými mikroorganismy - není vázaná na předchozí individuální zkušenost s patogenními mikroorganismy VROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA BUNĚČNÁ HUMORÁLNÍ MONOCYTY / MAKROFÁGY GRANULOCYTY -fagocytóza NK BUŇKY (naturale killers) - přirozená toxicita KOMPLEMENT -alternativní cesta LEKTINY -C reaktivní protein INTERLEUKINY INTERFERONY MONOCYTY A MAKROFÁGY Soubor buněk rozprostřených v celém organismu nadaných schopností fagocytózy=fagocyty MONOCYTY- několik hodin cirkulují v krvi a pak vycestovávají do perivaskulárního prostoru, kde se z nich stávají MAKROFÁGY (zvětšení objemu, zmnožení počtu lysozomů…aby byly účinnými odklízeči) Dle místa opuštění cévního řečiště jsou makrofágy různých jmen: játra – Kupferovy buňky; mozek-mikroglie; kosti – osteoklasty; makrofágy sleziny – alveolární –vazivové tkáně (Poznámka: monocyty produkují endogenní pyrogeny=interleukin 1 – indukce tvorby prostaglandinu E2 v hematoencefalické bariéře - mechanismus vzniku horečky) zvýšení teploty –fyziologický jev – zpomalení množení bakterií a urychlení imunitních dějů pro rychlejší vypořádání s nebezpečím Neaktivované dendritické buňky •Pod názvem Langerhansovy buňky epidermis – vznik z monocytů – najdeme je v kůži a sliznicích •Svými výběžky pronikají do vrstev pokožky/sliznic •Řadí se k tzv.antigen prezentujícím buňkám FAGOCYTOSA Migrace - fagocyty cestují směrem k částicím, které mají být pohlceny. Při cestě z cév přilnou k endotelu (adherují) a protáhnou se mezi jednotlivými endotelovými buňkami (diapedéza). Fagocytóza - fágy sérií postupných kroků rozpoznají cizorodou částici, přilnou (adherují) a pohltí ji (ingesce). Následně uvolní obsah granul do fagocytárních vakuol (degranulace) a zintenzivní svůj oxidativní metabolismus (respirační vzplanutí). - fagocytóza může být usnadněna navázáním „ochucovadel“ - OPSONINŮ (protilátky nebo komplement) fagocytóza migrace adheze degradace ingesce NK buňky - přirození zabíječi - obrana proti virovým infekcím a nádorovým buňkám bez potřeby rozeznat HLA na cílové buňce - nemají antigenní specifitu, nemají imunologickou paměť - zabíječská aktivita je aktivována interleukiny - snadno zabíjí buňky „ochuceny“ protilátkou NEUTROFILY- mikrofágy - obrana těla proti pronikajícím mikroorganismům – proti bakteriím - v cytoplazmatických granulách jsou obsaženy trávicí enzymy (nitrobuněčné nebo mimobuněčné usmrcování a trávení mikroorganismů) BAZOFILY (induktory zánětu - v granulech je obsažen histamin=krevní forma žírných buněk; histamin v okolí způsobuje vasodilataci a zvyšuje permeabilitu cév – zpřístupní místo zánětu ostatním buňkám) EOZINOFILY - zabíjení parazitů - sekundárně: úloha při vzniku alergie (např. astmatu) Zánět •Je nespecifická reakce organismu na poškození, která je makroskopicky popisována pěti tzv.Celsovými znaky: –Rubor - zarudnutí –Calor – zvýšení teploty –Tumor – otok –Dolor – bolest –Functio laesa – poškození funkce Nespecifická humorální •Bazické polypeptidy – spermin, defenziny – které se vážou na kyselé mukopolysacharidy ve stěně bakterií – narušují jejich strukturu, tím nespecificky zabíjejí mikroba •Kyselé látky – laktát, HCl v žaludku apod. – mohou navodit takové prostředí v našem organismu pro patogenní bakterie, které způsobí zpomalení jejich růstu až zánik •Lysozym – enzym ve slinách, na sliznicích, v slzách – nám neublíží – štěpí peptidoglykan, který najdeme ve stěně bakterií tzv. gram pozitivních (G+) •Cytokiny – látky zajišťující komunikaci mezi buňkami • KOMPLEMENT - skupina bílkovin v krevním séru (C1-C9) aktivovaných na určitý podnět kaskádovitým způsobem, za normálních okolností neaktivní - komplement po vazbě na antigen v povrchu buněk vede k nezvratnému poškození buňky - cytolýze klasická cesta (popsána jako první) - komplement je aktivován komplexem antigen-protilátka typu IgG či IgM (vazba antigenu odhalí na protilátce vazebné místo, do kterého se zapojí složka C1, aktivuje kaskádu C2-C4, jejich štěpné produkty C2a + C4b se spojí do komplexu=klasická C3-konvertáza, ta štěpí C3 na C3a+C3b – vznik C5 konvertázy – aktivace složky C5 – C5a+C5b – aktivace složek C6-C7-C8-C9=membránu atakující komplex) Základní 3 funkce komplementu: Opsonizace (označení „toto je cizí“+ zchutnění) Chemotaxe (nalákání ostatních buněk) Osmotická lýza mikroba (narušení buněčné membrány a zničení nepřítele – C9 má tvar klínu, zabodne se, naruší membránu, vnik vody či sodíku do buňky, iontová dysbalance) KOMPLEMENT alternativní cesta (byla popsán později, ale v organismu je častější) – spuštěna změnou v mikroprostředí našeho organismu = v přítomnosti bakterií je komplement aktivován povrchovými bakteriálními polysacharidy (G+-peptidoglykan, G-lipopolysacharid) – složka C3 se samovolně štěpí na C3a+C3b-C3b se napojí na povrch mikroba+faktorB z krve (štěpen na Ba+Bb) - C3b+Bb=alternativní C3 konvertáza…) lektinová cesta – pomáhá v boji s kvasinkovými infekcemi (na povrchu kvasinek se nachází manan, na který se napojí manan-vázající lektin, ten se stane součástí imunokomplexu, který aktivuje složku C3 komplementu VROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA KOŽNÍ A SLIZNIČNÍ BARIÉRY KŮŽE - suchá, obsahuje baktericidní látky z potu a mazu - osídlení „cizími“ baktériemi je znesnadněno přítomností „vlastních“ tzv. symbiotických baktérií (mikroflóra) TRÁVICÍ TRAKT dutina ústní - odlučování povrchových epiteliálních buněk - přítomnost baktericidních (baktérie zabíjející) látek ve slinách žaludek - přítomnost kyseliny chlorovodíkové (HCl) střevo - působí žlučové kyseliny - hlen na střevní sliznici - normální střevní mikroflóra - rychle se obnovující střevní sliznice - podslizniční fagocyty reflexy - zvracení VROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA KOŽNÍ A SLIZNIČNÍ BARIÉRY DÝCHACÍ SYSTÉM - řasinkový epitel odnáší hlen se zachycenými baktériemi a nečistotami do hltanu, následuje spolknutí a zničení HCl v žaludku - v hlenu jsou přítomny protilátky a inhibitory virů reflexy - kýchání, kašel, bronchokonstrikce (zúžení bronchů) MOČOVÉ CESTY- rychlý proud moči - hleny a lehce kyselé sekrety pochva ženy - „Döderleinův“ laktobacil - vytváří kyselinu mléčnou, která brání množení jiných baktérií OKO - mrkání a omývání slzami (baktericidní látky) ZÍSKANÁ (SPECIFICKÁ) IMUNITA HUMORÁLNÍ – zprostředkována B lymfocyty aktivace uvolnění Y Lymfocyt B Plazmatická buňka Specifické protilátky IgE IgD IgA IgM IgG BUNĚČNÁ – zprostředkována T lymfocyty T lymfocyty vyzrávají v brzlíku (thymu), kde se školí k rozeznávaní vlastních antigenů a k ničení antigenů cizích B-lymfocyty – vznik v kostní dřeni (dozrávají v periferních lymf.tkáních), ale nedostanou se do thymu, paměťové a plazmatické buňky-tvorba protilátek •Specifická imunita je vždy namířena proti jedinému konkrétnímu antigenu-antigenní determinantě – epitopu •Rozpoznání zajišťuje u T lymfocytů Tcell receptor (TCR) , u B lymfocytů Bcell receptor (BCR) •Pro aktivaci musí být antigen prezentován HLAVNÍ HISTOKOMPATIBILNÍ KOMPLEX (MHC) K úspěšné činnosti imunitního systému musí být tento systém schopný odlišit „cizí“ od „vlastního“. Toto rozlišení je dosáhnuto prostřednictvím molekul MHC (main histokompatibility complex) v membráně buněk.U člověka se tento systém nachází na leukocytech a označuje se jako HLA (human leukocyte antigen) I. třída - přítomný na všech jaderných buňkách (NE na erytrocytech) - předkládá „cizí“ molekulu (virovou, nádorovou) cytotoxickým T lymfocytům – buňky specifické imunity se na HLA I.tř napojí a zkontrolují, zda protein(antigen) vystavený patří našemu organismu II. třída – na povrchu antigen prezentujících buněk (APC) (lymfocyty B, makrofágy; po aktivaci buňky T, buňky štítné žlázy, endotelové buňky) - předkládá cizí molekuly pomocným buňkám T IMUNOGLOBULINY - bílkoviny s protilátkovou aktivitou - vážou se s antigenem, který vyvolal jejich tvorbu IgG (75% z celkového množství) - prochází placentou a zajišťuje obranu novorozence v prvních měsících života - fixují komplement (aktivace klasické cesty) - Jsou schopny OPSONIZACE - usnadňují pohlcení baktérie fágem; anamnestické pt-již jsme nemoc prodělali IgA (15%) – řetězec alfa, dimery pt na sliznicích - dominantní třída slizničního imunitního systému, neutralizují viry a bakterie přijaté potravou-součást hlenu slin, slz, mateřského mléka •IgM (10%) - prvá protilátka časné imunitní odpovědi (makromolekulární-velké molekuly, shlukují bakterie/viry do větších skupin-dobře viditelné a fagocytovatelné) • •IgD (0,2%) – řetězec typu delta, monomery, struktura identická s receptory Bbuněk-BCR – na povrchu Blymfocytů • •IgE (0,004%) – řetězec typu eta; obrana proti parazitárním baktériím •- vazba na žírné buňky způsobuje uvolnění histaminu (alergie) • IMUNOGLOBULINY - bílkoviny s protilátkovou aktivitou - vážou se s antigenem, který vyvolal jejich tvorbu IgG (75% z celkového množství) - prochází placentou a zajišťuje obranu novorozence v prvních měsících života - fixují komplement (aktivace klasické cesty) - OPSONIN - usnadňují pohlcení baktérie fágem IgA (15%) - dominantní třída slizničního imunitního systému IgM (10%) - prvá protilátka časné imunitní odpovědi IgD (0,2%) - nejasný význam IgE (0,004%) - obrana proti parazitárním baktériím - vazba na žírné buňky způsobuje uvolnění histaminu (alergie) MODEL MOLEKULY IMUNOGLOBULINU Model Ig-1 sérová Ig A typy Ig-1 typy Ig-1 typy Ig-1 sekreční Ig A Ig M LYMFOCYTY T - vznik v kostní dřeni, dozrávání v thymu (získají svůj TCR) - zahajují imunitní odpověď - regulují činnost dalších leukocytů pomocí vylučovaných faktorů klasifikace dle CD: CD4+ - vážou se s HLA II.třídy CD8+ - vážou se s HLA I.třídy Obojí jsou tzv. koreceptory Pomocné T buňky (CD 4+)- zvyšují odpověď B buněk a cytotoxických T buněk, produkují interleukiny Cytotoxické T buňky (CD 8+) - zabíjejí buňky, které jsou vnímané jako cizí (buňky napadené virem nebo buňky transplantovaného orgánu) Supresorové (tlumivé) T buňky (CD 8+) - brání činnostem jiných buněk LYMFOCYTY T - vznik v kostní dřeni, dozrávání v thymu - zahajují imunitní odpověď - regulují činnost dalších leukocytů pomocí vylučovaných faktorů klasifikace dle CD: CD4+ - vážou se s HLA II.třídy CD8+ - vážou se s HLA I.třídy Obojí jsou tzv. koreceptory Pomocné T buňky (CD 4+)- zvyšují odpověď B buněk a cytotoxických T buněk, produkují interleukiny Cytotoxické T buňky (CD 8+) - zabíjejí buňky, které jsou vnímané jako cizí (buňky napadené virem nebo buňky transplantovaného orgánu) Supresorové (tlumivé) T buňky (CD 8+) - brání činnostem jiných buněk Jak spolu buňky imunitního systému komunikují 1 •Do těla antigen – prezentován přes APC specifickému imunitnímu systému (pokud to bylo možné, již se při tom aktivoval i nespecifický) •Pokud Ag prezentován přes HLA I (na všech jaderných bb.)-aktivace CD8 lymfocytů-přes cytotoxické mechanismy zničeny buňky s antigenem – boj s viry+nádorovými buňkami, pomocníci - NKbuňky Jak spolu buňky imunitního systému komunikují 2 •Pokud Ag vystaven přes HLA II (najdeme na APC) -aktivace pomocných Tlymfocytů (CD4) –Aktivace TH1-produkce interferonu gama – zvýšení cytotoxicity makrofágů a ty zničí ten antigen – boj proti intracelulárním Ag –Aktivace TH2-produkce interleukinů 4,5,6-podpořena přeměna B lymfocytů na plazmatické buňky-tvorba různých tříd protilátek – ty se navazují na Ag a ničí jej + opsonizují jej-pomoc pro nespecifickou imunitu (komplement, granulocyty, NK) – bakteriální (parazitární) infekce – • CYTOKINY •Velká skupiny chemických látek pro regulaci buněk imunitního systému –Interleukiny IL – hlavní regulátor vývoje a působení leukocytů (IL1-prozánětlivý, hlavní mediátor horečky; IL2 produkován TH1, stimuluje další Tlymfocyty; IL4,5,6 –produkovány TH2 – stimulují Blymfocyty k tvorbě protilátek různých tříd –Interferony – IFN alfa-beta – interferují s množením virů v hostitelské buňce, po napadení buňky virem-produkce interferonu-ten difunduje k buňkám v okolí-tyto buňky zpomalí množení – zábrana virové replikace a šíření, dá se čas pro působení imunitního systému; IFN gama – produkován TH1lymfocyty, zvýšení cytotoxicity makrofágů –Chemokiny – stimulují pohyb buněk imunitního systému směrem k místu zánětu – hlavně působí na granulocyty IMUNIZACE Pasivní imunizace - podání specifických protilátek (IgG) - okamžitá reakce s antigenem, omezená délka ochrany - neaktivuje se vlastní imunitní systém - nevznikají paměťové buňky Aktivní imunizace - podání antigenního materiálu (mrtvé/oslabené viry, bakterie nebo toxiny) - nutnost podání dlouho před stykem s antigenem - aktivace vlastního imunitního systému - vznikají paměťové buňky – dlouhodobá imunita PORUCHY IMUNITY ALERGIE – přehnaná, neúměrná reakce imunitního systému na běžný zevní podnět AIDS (syndrom získané imunodeficience) – infekční onemocnění, virus HIV napadá buňky imunitního systému (T pomocné lymfocyty a makrofágy), narušena schopnost obrany AUTOIMUNITNÍ ONEMOCNĚNÍ – narušená schopnost rozeznávat vlastní buňky od cizích, dochází k poškození vlastních tkání