praktikum č. 8 REAKCE HYPERSENZITIVITY Imunitní reakce, které se fyziologicky uplatňují v boji organismu proti infekčním agens, mohou za určitých okolností vést k poškození organismu IMUNOPATOLOGICKÉ REAKCE dělení podle Coombse a Gella I. Časná přecitlivělost (IgE) klinický korelát (alergické choroby) II. Cytotoxicita, porucha signalizace v buňkách (IgG,IgM) klinický korelát (autoimunitní choroby) III. Reakce na imunokomplexy (Ag-Ig-C) klinický korelát (imunopatologické projevy při infekcích a nádorech) IV. Pozdní přecitlivělost (T-lymfocyty Th1, Th2, Tc) klinický korelát (reakce po transplantacích, transfúzích a vakcinacích) charakterizován interakcemi mezi antigenem a protilátkou vedoucími k lokální produkci C5a složky komplementu a náboru polymorfonukleárních leukocytů do místa zánětu, což vede následně ke tkáňovému poškození v důsledku uvolnění neutrofilních hydrolytických enzymů po jejich autolýze iniciována protilátkou reagující s antigenní determinantou buněčné membrány důsledky této reakce závisí na tom, zda byl do ní zapojen komplement nebo akcesorní molekuly a zda byl ovlivněn metabolismus buňky II. TYP PŘECITLIVĚLOSTI cytotoxická závislá na protilátkách II. TYP PŘECITLIVĚLOSTI cytotoxická závislá na protilátkách hlavní mechanismy patogenetického působení štěpnými faktory komplementu a Fc-receptory zprostředkovaný nábor leukocytů do místa zánětu a jejich aktivace (neutrofily, makrofágy) opsonizace a fagocytóza buněk abnormality v buněčných funkcích (např. porušená signalizace přes receptory) II. TYP PŘECITLIVĚLOSTI cytotoxická závislá na protilátkách protilátky proti buňkám nebo tkáním obvykle patogeneticky působí tam, kde se tyto buňky nebo tkáně nacházejí (není tu většinou systémový charakter) antigen je většinou autoantigen, ale mohou být tvořeny také proti cizímu antigenu, který je imunologicky zkřížené reagující s vlastním antigenem II. TYP PŘECITLIVĚLOSTI na protilátkách závislá buněčná cytotoxicita (ADCC) NK buňky a další leukocyty se mohou vázat na protilátkami označené buňky a tyto buňky zničit NK buňky  Fcγ receptor zvaný FcγRIII (CD16, jeden z mnoha aktivačních receptorů na povrchu NK buněk)  vazba na IgG protilátky navázané na buněčném povrchu  aktivace signálů vedoucích k uvolnění granulí z NK buněk a zabití opsonizovaných buněk typicky buňky infikované obalenými viry exprimují na svém povrchu virové glykoproteiny, na které se váží specifické antivirové protilátky, což umožňuje ADCC-mediované zničené infikované buňky Aktivace komplementu  lýza buňky (např. AIHA s chladovými autoprotilátkami, myasthenia gravis)  vazba C3b (opsonizace)  fagocytóza (např. AIHA s tepelnými autoprotilátkami, ITP)  aktivace neutrofilů a tkáňové poškození (např. Goodpastureův syndrom) II. TYP PŘECITLIVĚLOSTI cytotoxická závislá na protilátkách Stimulace nebo blokace receptoru  stimulace metabolismu (aktivní buněčná sekrece) (např. Gravesova–Basedowa choroba)  stimulace růstu (např. eufunkční struma)  blokování receptoru nebo pohybu nebo růstu (např. perniciózní anémie nebo Addisonova choroba, některé případy neplodnosti, myxedém) II. TYP PŘECITLIVĚLOSTI cytotoxická závislá na protilátkách II. TYP PŘECITLIVĚLOSTI cytotoxická závislá na protilátkách onemocnění cílový antigen mechanismus klinickopatologická manifestace AIHA antigeny membrány erytrocytů opsonizace a fagocytóza erytrocytů hemolýza, anémie ITP antigeny membrány trombocytů opsonizace a fagocytóza trombocytů krvácení Goodpastureův syndrom nekolagenní proteiny bazální membrány glomerulů a alveolů komplementem a Fc-receptory mediovaný zánět nefritida, plicní krvácení Graves-Basedowa choroba TSH receptor stimulace TSH receptoru protilátkami hyperthyreodismus myasthenia gravis acetylcholinový receptor blokace receptoru pro Ach protilátkami svalová slabost a paralýza pemphigus vulgaris desmoglein protilátkou zprostředkovaná aktivace proteáz, disrupce intercelulárních adhezí kožní buly perniciózní anémie vnitřní faktor parietálních buněk žaludků neutralizace vnitřního faktoru abnormální erytropoéza a anémie revmatická horečka antigen buněčné stěny streptokoků/myokardiální antigen zánět a aktivace makrofágů myokarditida, artritida dochází k ní, pokud se antigen a protilátka nachází v krevním oběhu a dojde ke vzniku imunokomplexů, které se ukládají do glomerulárních nebo pulmonálních bazálních membrán iniciována imunokomplexy, kdy po aktivaci komplementu dochází k chemotaxi polymorfonukleárních leukocytů pomocí jejich složek (C3a a C5a) a jejich aktivaci a tím k poškození tkání tento typ reakce byl evolučně využíván k odstraňování virových partikulí cirkulujících v krevním oběhu III. TYP PŘECITLIVĚLOSTI imunokomplexové reakce přechodná imunokomplexová reakce je fyziologický mechanismus k odstraňování a projevy přechodného imunokomplexového poškození provázejí většinu akutních infekcí (bolesti kloubů, svalů a podobně) patologická reakce nadměrná dávka antigenu antigen v těle přetrvává III. TYP PŘECITLIVĚLOSTI imunokomplexové reakce lokalizace imunokomplexů závisí na jejich velikosti, náboji, povaze antigenu a místní koncentrace komplementu pokud se jich ve tkáních hromadí ve velkém množství, mohou aktivovat komplement a další buňky a způsobit rozsáhlé tkáňové poškození typickým příkladem je Arthusova reakce nebo sérová nemoc … dalšími klinickými příklady jsou systémový lupus erythematodes (SLE), glomerulonefritida nebo exogenní alergická alveolitida III. TYP PŘECITLIVĚLOSTI imunokomplexové reakce je porušen fyziologický transport a odstraňování imunokomplexů  důsledkem je lokální zánět typ reakce charakteru Arthusovy reakce vzniká při nadbytku protilátek například u extrinzních alveolitid typ reakce charakteru sérové nemoci vzniká při nadbytku antigenu například u některých autoimunitních chorob nebo SLE III. TYP PŘECITLIVĚLOSTI imunokomplexové reakce exogenní alergická alveolitida je způsobena tvorbou špatně rozpustných imunokomplexů v plicní tkáni u nemocných s vysokým titrem specifických protilátek třídy IgG asi 6-8 hodin po expozici antigenem se objevuje kašel, dušnost, případně subfebrilie, lymfadenopatie opakovaná expozice může vést k rozvoji plicní fibrózy u nás jsou nejčastější příčinou antigeny ptáků (holubi, andulky – holubářská plíce), termofilní aktinomycety (farmářské plíce) III. TYP PŘECITLIVĚLOSTI imunokomplexové reakce malé rozpustné imunokomplexy při nadbytku antigenu cirkulující imunokomplexy v krvi se ukládají hlavně do stěny cév (vaskulitidy) nebo glomerulů (glomerulonefritidy) velké nerozpustné imunokomplexy při nadbytku precipitujících protilátek tvorba imunokomplexů deponovaných v místě svého vzniku (méně časté) III. TYP PŘECITLIVĚLOSTI imunokomplexové reakce III. TYP PŘECITLIVĚLOSTI imunokomplexové reakce imunokomplexové onemocnění specificita protilátek klinickopatologická manifestace systémový lupus erythematodes DNA, nukleoproteiny a další nefritida, artritida, vaskulitida polyarteritis nodosa v některých případech mikrobiální antigeny (např. povrchové antigeny viru hepatitidy B)m většinou však neznámé vaskulitida poststreptokoková glomerulonefritida antigeny buněčné stěny streptokoků nefritida sérová choroba různé proteinové antigeny systémová vaskulitida, nefritida, artritida Arthusova reakce různé proteinové antigeny kožní vaskulitida zprostředkovány T buňkami, které reagují s antigenem a uvolňují se z nich Th1 cytokiny cytokiny přitahují potom další buňky (zejména makrofágy uvolňující následně lysozomální enzymy) a Th17 buňky výsledné akutní léze se skládají z infiltrujících lymfocytů, makrofágů a příležitostně eozinofilů, chronické léze vykazují nekrotické a fibrotické změny a někdy granulomatózní reakce IV. TYP PŘECITLIVĚLOSTI opožděná přecitlivělost Th1 buňky mohou reagovat proti buňkám nebo tkáňovým antigenům a tvořit cytokiny, které mohou za rozvoj lokálního zánětu a aktivují makrofágy různá onemocnění mohou být asociována s aktivací Th1 a Th17 buněk Th1 buňky  IFN-γ (hlavní cytokin aktivující makrofágy) Th17 buňky  zodpovědné za nábor leukocytů (včetně neutrophilů) poškození tkání u tohoto typu onemocnění je způsobeno zejména aktivitou makrofágů a neutrofilů IV. TYP PŘECITLIVĚLOSTI opožděná přecitlivělost Tc buňky specifické pro antigeny hostitelských buněk mohou tyto buňky přímo zabít Tc buňky také tvoří cytokiny, které spouští zánět, nicméně nejsou většinou hlavním zdrojem cytokinů v imunitní reakci u mnoha T-lymfocyty mediovaných autoimunitních onemocněních se uplatňují jak Th1 buňky, tak Tc buňky specifické pro vlastní antigeny a podílejí se tak současně na rozvoji tkáňového postižení IV. TYP PŘECITLIVĚLOSTI opožděná přecitlivělost TUBERKULINOVÝ TEST aplikace antigenu intradermálně (tuberkulin) na dorzální stranu levého předloktí časový odstup odečtu reakce 24–48 hodin vznik indurace a erytému v místě aplikace antigenu (hodnotí se pouze indurace) IV. TYP PŘECITLIVĚLOSTI opožděná přecitlivělost TESTY BUNĚČNĚ ZPROSTŘEDKOVANÉ IMUNITY intradermální aplikace tzv. anamnestických antigenů (tuberkulin, kandidin, toxoplasmin, tetanický toxoid, antigeny stafylokoků, streptokoků a další) pokud pacient neodpoví tvorbou indurace v místě aplikace antigenu do 48 hodin, je porušena pravděpodobně jeho T-lymfocytární odpovídavost nebo aktivace makrofágů (anergní pacient) IV. TYP PŘECITLIVĚLOSTI opožděná přecitlivělost IV. TYP PŘECITLIVĚLOSTI opožděná přecitlivělost onemocnění specificita patogenních T lymfocytů klinickopatologická manifestace roztroušená skleróza myelinové proteiny demyelinizace v CNS, senzorická a motorická dysfunkce revmatoidní artritida neznámý kloubní antigen zánět synovie a eroze chrupavky a kosti v kloubu DM I. typu antigeny ostrůvku pankreatu porušený glukózový metabolismus Crohnova choroba neznámý (role mikrobů?) zánět střevní stěny kontaktní hypersenzitivita modifikované kožní proteiny DTH kůže a vyrážka chronické infekce (např. TBC) mikrobiální proteiny chronický zánět virové hepatitidy (HBV, HCV) virem kódované proteiny CTL-mediovaná smrt hepatocytů, poškození jater a fibróza