Imunitní systém Marcela Vlková Imunitní systém • Funkční charakteristika: homeostáza, sebeudržování na úrovni molekulárni výstavby organismu schopnost rozpoznání a eliminace cizorodých a škodlivých látek z organismu • Integrální součást organismu propojení s metabolismem, endokrinním a nervovým systémem Imunitní systém - složka celotělového informačního systému • Schopen přijímat podněty prostřednictvím receptoru • Podněty kvalitativně a kvantitativně vyhodnocuje • Na podněty reaguje efektorovou aktivitou • Shodné rysy s hormonální a nervovou soustavou • Vzájemně se funkčně i strukturně provazují • Mají schopnost odpovídat na všechny druhy přicházejících podnětů IMUNITNÍ SYSTÉM JAKO SOUČÁST ORGANISMU nervový systém metabolismus v endokrinní systém IMUNITNÍ SYSTEM genom mikrobiom epigenetické vlivy Úloha imunitního systému • Reaguje s cizorodými/nebezpečnými substancemi z vnějšího prostředí (zejména antimikrobiální ochrana). • Účastní se odstraňování starých a poškozených buněk vlastního těla. • Napadá nádorové a viry infikované buňky vlastního těla. Přenos informací v imunitním systému • Prostřednictvím membránových interakcí: • Blízký kontakt buňka- buňka • Membránové receptory na buňkách IS reagují s odpovídajícími ligandy na jiných buňkách IS nebo jiných buňkách - přenos aktivačního signálu • Vzdálený kontakt: buňka - biologicky aktivní látka • Kontakt je opět veden přes buněčný receptor -přenos aktivačního signálu Poruchy imunitního systému NÁDORY IMUNITNÍHO SYSTÉMU Kombinace faktorů podmiňujících vznik autoimunitních chorob Imunitní systém - základní pojmy Antigen • Látka, kterou rozezná imunitní systém a která vyvolává imunitní reakci • Základní složení: • nosičská část molekuly • Antigenní determinanty - epitopy, tvořené 5-7 aminokyselinami Vztah antigénu a epitopu Antibody A Copyright C- PearEon Educaiion. Inc., Publishing as Benjamin Cumminq&. Imnunogennost Schopnost vyvolat imunitní reakci - musí: — Být cizorodé — Mít dostatečnou molekulovou hmotnost (> 6 — Mít komplexní strukturu Produkty imunitní reakce ( protilátky, T-lymfocyty) mají schopnost s Ag specificky reagovat Chemické složení antigénu • Proteiny - obvykle výborné imunogeny. • Polysacharidy- jsou dobrými imunogeny zejména jako součást glykoproteinů. • Nukleové kyseliny- špatná imunogenicita, vázána zejména na komplexy nukleových kyselin a proteinů. • Tuky - velmi zřídka se uplatňují jako imunogeny. Nejznámější jsou sfingolipidy. Zkřížená reaktivita antigénu • Při imunitní reakci může někdy dojít k reakci s jinou látkou, než tou, která reakci původně způsobila. • Je to dáno imunologickou podobností obou látek, ale nemusí se jednat o podobnost chemickou • Zkřížená reaktivita se uplatňuje zejména v patogenezi imunitních chorob Zkřížená reaktivita antigénu Vysoká afinita i^HH Nízká afinita Imunitní systém • Funkční charakteristika: homeostáza, sebeudržování na úrovni molekulárni výstavby organismu schopnost rozpoznání a eliminace cizorodých a škod ivých látek z organismu • Morfologická charakteristika: lymfoidní, lymforetikulární systém • Integrální součást organismu propojení s metabolismem, endokrinním a nervovým systémem Základ imunitního systému • Lymfatická tkáň a lymfatické orgány • Bunky imunitního systému Složky imunitního sytému • Periferní oblasti imunitního systému je možno rozdělit do několika funkčních oblastí jejichž imunitní odpověď má určité odlišné charakteristiky. • Základní složky imunitního systému: — Kostní dřeň, tymus — Lymfatické uzliny a slezina — Imunitní systém sliznic — Kožní imunitní systém — Lymfatický cévní systém Lymfatické orgány • Primární: kostní dřeň, thymus - Vznik, diferenciace a zrání imunokompetentních buněk • Sekundární lymfatické orgány: slezina, lymfatické uzliny, MALT - místo, kde probíhají specifické imunitní reakce IMUNITA • Vrozená (přirozená, nespecifická, innate immunity) u všech mnohobuněčných organismů • Adaptivní (získaná, specifická, adaptive immunity) až od obratlovců Adaptivní = vzniklý adaptací Vrozená imunita Fyzikální bariéry Kůže Sliznice Respirační trakt Močový trakt Vrozená imunita Chemické bariéry pH (kůže 5,5, žaludek 1-3, vagina 4,5) mikrobicidní substance - antimikrobiální peptidy (lysozym, defensiny, cathelicidiny...) Vrozená imunita Biologické bariéry Mikroorganismy fyziologické mikroflóry (komensální mikroorganismy) Nespecifická imunitní odpověď Pokud Ag pronikne přes fyzikální, chemickou a mikrobiální bariéru - dochází k rozvoji nespecifické imunitní odpovědi • Nespecifická imunitní odpověď se rozvíjí v řádu minut v po vazbě Ag na tzv. pattern recognition receptory - PRR • PRR jsou přítomny na buňkách přirozené imunity, ale můžou být i humorální PAMP „ Pathogen Associated Molecular Pattern" • Patogenem asociované molekulové vzory • Vysoce konzervované struktury přítomny na rozsáhlých skupinách mikroorganismů, jsou esenciální pro jejich životní funkce • Nevyskytují se na hostiteli • Peptidoglykany, kyselina lipoteichová, lipopolysacharid bakteriální manany, glukany, • Bakteriální sekvence DNA tvořené cytosinem a quaninem (CpG) a dvoušroubovicovou DNA DAMP „Damage Associated Molecular Patterns" • Vznikají při poškození infekcí, zánětem, chemickými toxiny, trauma, snížené krevní zásobování • Nesouvisí s buňkami v apoptóze PAMPs and DAMPs TABLE 4—2 Examples of PAMPs and DAMPs Pathogen-Associated Molecular Patterns Microbe Type Nucleic acids ssRNA dsRNA CpG Virus Vi ru s Virus, bacteria Prot e i ri s Pilin Fl a g e-11 i n Ba cteria B a cteri a Cell wall lipids LPS Lipoteichoic acid Gram-negative bacteria Gram-positive bacteria Ca rb ohydrates [VI a nn a n Dectin glue ans Fungi, bacteria Fung i Damage-Associated Molecular Patterns Str ess-induced proteins HSPs C n/stals Monosodium urate NucJear proteins H IVI G B 1 CpG, cytidine-guanine dinucleotide; dsRINFA, double-stranded RIMA; HIV1GB1 high-mobility group box 1; HSPs, heat shock proteins; LPS, I ipopolysaccharide; ssRIMA, single-stranded RNA. © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com PRR- Pattern Recognition Receptors • Váží PAMPa DAMP • Exprese PRR není klonální- receptory přítomné na stejném typu buněk mají stejnou identitu • Připraveny okamžitě reagovat - rychlá odpověď • Schopny diskriminace mezi patogenními a nepatogenními mikroorganismy • Při vazbě patogenu nevzniká imunologická paměť PRP buněk přirozené imunity PRP fungují jako - Receptory pro fagocytózu, kde stimulují pohlcení Ag - Chemotaktické receptory zajišťující postup fagocytujících buněk do místa zánětu - STimulancia - stimulují produkci efektorových molekul a cytokinů, které pomáhají rozvoji přirozené imunitní odpovědi a následně i adaptivní imunitní odpovědi Vrozená imunita Humorální složky Mikrobicidní faktory (lysozym, defensiny, kathelicidiny a další) Histamin, eikosanoidy Kom p leme ntový systém Pentraxiny (CRP, SAP, PTX3) Kollektiny (MBL, SP-A, SP-B), Fikoliny Cytokiny (Interferony a,f3, y, TNFa, IL-1, IL-6, chemokiny) Molekuly buněčných interakcí Cytokiny Interleukiny (IL-1 - IL-35), IFN,TNF,TGF, CSF Chemokiny (C, CC, CXQCX3C) Adhezivní molekuly:integrinv, selektiny, adresiny Cytokiny • Hlavní regulátory imunitního systému, působící na krátkou vzdálenost prostřednictvím vazby na specifické receptory na povrchu buněk • Jsou produkovány buňkami imunitního systému, mají krátký biologický poločas • Účinek - autokrinní, parakrinní, endokrinní Schéma typů působení cytokinů na druhé buňky Receptor Signál Autokrinní Sekrece cytokinu Parakrinní Endokrinní Céva, krevní oběh Cytokiny • Hlavním producentem je určitá skupina buněk x mohou však být produkovány různými buňkami • Vytvářejí funkční cytokinovou síť • Jeden cytokin má často stimulační i tlumivý efekt • Působí na více oblastí, vlastností - tzv. pleiotropní efekt Funkce cytokinů • Stimulační: - Stimulace T- lymfocytů: IL-2 - Stimulace B-lymfocytů, produkce protilátek: IL-4, IL-5, IL-10, IL-21 - Stimulace makrofágů: IFN-y - Stimulace granulocytů: IL-8, chemokiny - Proliferace progenitorových buněk • Prozánětlivé cytokiny: IL-1, IL-6, IL-18, TNF-a • Regulační: IL-10, IL-13, TGF-(3 Interferony • Typ I: IFN a, IFN (3 : jsou produkovány některými buňkami infikovanými viry (hlavně fibroblasty, makrofágy). V cílové buňce inhibují virovou replikaci. • Typ II „Imunní": IFN y: produkován aktivovanými TH1 buňkami, způsobuje aktivaci makrofágů. Mechanismus účinku interferonu Cytokiny • Uplatňují se v patogenezi: - atopických chorob (IL-4, IL-13 - stimulace tvorby IgE) - Zánětlivé choroby (TNF-oc) - Imunodeficity (defekt produkce IFNy, IL-12) • Ale lze je využít i terapeuticky - protinádorová léčba (IL-2, IFN-a) - Léčba sklerózy multiplex (IFN-p) - Léčba některých imunodeficitů (IFN-y) Komplementový systému • Soustava asi 30 sérových a membránových proteinů, některé z nich jsou latentní enzymy • Po zakotvení některých složek na povrchu buňky dochází ke štěpení navázaných složek a získání enzymatické aktivity - konvertázy • Kaskádovitě štěpí další složky a posouvají reakci k vtvoření membranolytického komplexu • Odštěpené části složek, které nemají enzymatickou aktivitu, slouží především k opsonizaci • Hlavní složky 9 sérových proteinů C1-C9 • C3 ústřední složka, C3b vazba na mikrobiální povrch, • Terminálni produkt komplementové kaskády C5b, C6, C7, C8 a C9 (MAC membráne attack complex) Aktivace aneb cesty komplementového systému klasická - spouštěna vazbou Cl q na Fc úsek molekuly IgG nebo IgM, nebo C-reaktivní protein alternativní - spouštěna bakteriálními produkty nebo jako následek spontánní hydrolýzy C3 složky komplementu regulačními faktory I a H lektinová - na Clq a na protilátce nezávislá, spouštěna vazbou MBL-mannan Různorodost aktivačních drah je výsledkem evolučního procesu Zajištění obranného potenciálu komplementového sytému na přítomnost biologicky rozmanitých mikroorganismů Aktivace komplementového systému Binding of complement proteins to microbial cell surface or antibody Formation of C3 convertase Cleavage of C3 Formation of C5 convertase Lectin Pathway C5a C5a ■ Mannose Mannose binding lectin © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Aktivace komplementového systému • Do úrovně složky C5b probíhá cestou enzymatické kaskády • Od aktivované složky C5b dochází k neenzymatickému sestavení komplexu napadajícího membránu - MAC = Membrane Atta et Complex • Výsledkem je lýza buňky Membranolytický komplex Elsevier 2 005. Ab bas & Lichtrnan: Cellular and Molecular Immunol ogy 5 e vuww.sturJen tconsult.com Komplementový systém - funkce • Proteolytickým štěpením dochází k aktivaci komplementové kaskády-vznik molekul s různými biologickými účinky: • Označení nebezpečných vzorů mikroorganismů - opsonizace (C3b, C4b) • Chemotaxe (C3a, C5a, komplex C567) • Tvorba anafylatoxinů (C3a, C4a, C5a • Osmotická lýza (komplex C5b-C9) Aktivace komplementového systému Initiation of complement activation Alternative pathway ^y, Ťř Classical pathway Mannose binding lectin Lectin pathway Early steps C3bis deposited on microbe Late steps Membrane attack complex (MAC) i1 '"? c\0C5a Effector functions C3a: I C3b: I C5a: I Inflammation Opsonization and Inflammation phagocytosis i Lysis of microbe Funkce Cl-INH C1q binds to antigen-compfexed antibodies1 resulting in activation Of C1 I^S? C1 INH prevents C1 ?2$2 from becoming proteolyíically active C1T2S2J C1 INH © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Deficience komplementového systému • C1-C4 : častý vývoj systémových imunokoplexových chorob (SLE-like), náchylnost k pyogenním infekcím. • C3-C9: zejména náchylnost k pyogenním infekcím. U deficitu C9 jsou typické opakované meningokové meningitidy. • Cl INH: hereditární angioedém. Hereditární angioedém • Způsoben deficitem Cl INH,dominantně dědičný • Při traumatech, stomatologických výkonech, infekcích, menstruaci dochází k nekontrolované aktivaci komplementového systému • Vazoaktivní peptidy způsobují zvýšenou vaskulární permeabilitu se vznikem edémem; terčem terapie může být bradykinin • Klinické příznaky- nesvědivé kožní otoky, dechové obtíže, průjmy, křeče v břiše Imunochemické vyšetření jednotlivých složek komplementového systému • C3 (0,7 - 1,5 g/L) • C4 (0,1-0,4 g/L) • Cl-INH (210-390 mg/L); + funkční test • Clq (100-250 mg/L), C2 (10 - 30 mg/L), C5 (80 -170 mg/L) • MBL (0,3 - 3,5 mg/L) Lektin vázající manózu (MBL) • Po vazbě na manózové zbytky na povrchu baktérií aktivuje C2 a C4. • Asi u 25% populace lze prokázat heterozygótní deficit. • Deficit MBP je asociován s vyšší frekvencí banálních infekcia komplikací při cytostatické léčbě. Vrozená imunita Celulární složky Epitelové a endotelové buňky, erytrocyty, destičky Mastocyty, eosinofily, basofily NK buňky (natural killer celis) Profesionální fagocyty (neutrofilní leukocyty- „mikrofágy", mononukleární fagocyty - „makrofágy") Dendritické buňky (buňky presentující antigény) Celulární složky vrozené imunity Erythrocyte PlaíQlet Neutralizace chemokinů, odstraňování komplexů Ag-Ab, zpomalení pohybu leukocytu v kapilárách zvyšují adhezi na endotel, krevní skupiny, Rh- faktor Obsahují denzní tělíska (ADP, serotonin, histamin) a alfa granule (cytokinů, chemokinů, růst.faktorů) - modulace zánětové odpovědi Basophil Krátce žijící buňky, v cytoplazmě četná granula obsahující histamin, proteoglykany, interleukiny (IL-4, IL-13) - časná fáze zánětové reakce, Váží IgE - degranulace - rozvoj zánětu •o Eosinophil Krátce žijící buňky 10-20h - v periferní krvi, delší životnost v tkáních sliznice dýchacího, trávicího a močopohlavního ústrojí; Receptory pro Ig, chemokiny, cytokiny složky komplementu... v cytoplazmě četná granula obsahující kationické proteiny (ECP), cytokiny (IL-3,IL-5, TNF-alfa...) chemokiny, úloha v časné fázi zánětu Mastocyty Lokalizovány perivaskulárně a v blízkosti neuronů Dlouhožijící buňky Jsou aktivovány IgE a antigeny, imunokomplexy, cytokiny, anafylatoxiny, hormony, neurotransmitery Sekretují řadu vasodilatačních a prozánětlivých mediátorů - preformovaných (histamin, kininy, proteasy) i nově syntetizovaných (leukotrieny, prostaglandiny, NO, cytokiny-zejm. TNFa) Důsledek - akumulace buněk přirozené imunity (neutrofily, eosinofily, monocyty-makrofágy a lymfocyty Účast v reparačních procesech Jsou jednou z nejvýznamnějších součástí vrozených obranných imunitních mechanismů. NK(Natural Killer) buňky 1. jsou morfologicky podobné lymfocytům ,nefagocytují, nemají adherenční schopnosti specializují se na zabíjení abnormálních vlastních buněk organismu nápadných nízkou expresí MHC molekul (např. infikovaných viry, intracelulárními bakteriemi, nádorové buňky) cytotoxické nástroje NK buněk - perforin a granzym - podobně jako u CD8+ cytotoxických buněk jejich cytotoxická aktivita je jednak přirozená, jednak může být zprostředkována protilátkami vázanými na FcR III (CD16), ADCC ovlivňují vrozenou i adaptivní imunitu svými cytokiny, především IFNya TNFoc Funkce NK buněk Kill i inju re ng of reel ce 11: \/j rus-in fe ct o-cl cell Kill íng of i nfected ce e^i"=isi-vl Macrophage WEth p Jn a gocytos od microb9s Ki 11 i n g of phagocytosed m ícrobes © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Buňky NK Aktivace NK-buněk je regulována souhrou signálů, které vycházejí z aktivačních a inhibičních receptoru. • Inhibiční receptory (KIR) se váží na molekuly MHC I, které jsou přítomny na většině zdravých buněk. • Aktivační receptory (KAR) poznávají heterogenní skupinu ligandů, které se objeví na buňkách v důsledku stresu, maligní konverse, virové infekce. Rada genů, které ovlivňují funkci NK, jsou shluknuty na chromosomu 12 („natural killer gene complex - NKC) c Antibody dependent cellular cytotoxicity (ADCC) Virus-infected Cell NKCell PROFESIONÁLNI FAGOCYTY Polymorf onukleární leukocyty (neutrof í Iní granulocyty) „mikrofagy" (I. Mečnikov, 1845-1916) Mononukleární f agocyty (v krvi i ve tkáních) „makrofágy" (I. MeČnikov) Fagocytóza • Neutrofilní granulocyty a eosinofilní granulocyty • Monocyty a makrofágy • Fyziologická funkce: » 1. pohlcení - ingesce » 2. nitrobuněčné zabití - cidie » 3. odstranění - eliminace • Antimikrobiální systémy: » 1. závislý na kyslíku » 2. nezávislý na kyslíku Fagocytóza Adherence fagocytované čáetice k membráně fagocytující buňky Tvorba psudopodií, které postupně obalují fagocytovanou částici Lysosom Tvorba fagosomu \ i Splynutím fagosomu a lysozomu vzniká fagolysosom Uvnitř fagolysosomu dochází k usmrcení a degradaci fagocytovaného materiálu Nedegradovatelný mate je uvolněn z buňky ■ riál Zabíjecí mechanismy fagocytujících buněk 1. závislý na kyslíku Reaktivní metabolity kyslíku (H202, HOCľ, hydroxylový radikál, superoxidový aniont, singletový kyslík(02) Reaktivní dusíkové metabolity (NO, N02) Hydrolázy: proteázy, lipázy, DNAsy, RNAsy 2. nezávislý na kyslíku Nízké pH Lysozym Lactoferin Defenziny - antimikrobiální polypeptidy Indikace k vyšetření fagocytárních schopností granulocytů • Především opakované hluboké abscesy, hnisavé lymfadenitidy, případně i první epizoda abscesu v neobvyklé lokalizaci (jaterní absces). Obtíže jsou vrozené, tj. objevují se obvykle od časného věku. • Výskyt solitárních, granulomů v časném věku. • Poruchy odhojování pupečníku spojené s poruchou hojení ran a výraznou leukocytózou (LAD syndrom). Možnosti vyšetření fagocytárnich funkcí Chemotaxe: vyšetření chemotaxe pod agarózou Ingesce: ingresce metakrylávých partikulí Tvorba reaktivních metabolitů kyslíku: NBT test (nitro-blue-tetrazolium test), chemiluminiscence, redukce tetrarhodamidu -cytometrické stanovení Vyšetření exprese (32-integrinů Komplexní vyšetření: mikrobicidie Deficit leukocytárních integrinů (LAD-I) • Příčinou syndromu je porucha syntézy CD18, nevytváří se komplex CD11/CD18 - integriny nutné k přechodu cév do místa zánětu. • Opožděné odhojování pupečníku s omfalitidou. • Abscesy s malou tvorbou hnisu. • Často postižena periproktální oblast, objevují se gingivitidy, lymfadenitidy, kožní infekce. • Porucha hojení ran. • V krvi výrazná leukocytóza i mimo akutní infekci. Chronická granulomatózní choroba • Opakované abscesy nejčastěji postihující játra, periproktální oblast, plíce, objevují se hnisavé lymfadenitidy, osteomyelitidy. • Granulomy mohou působit útlak, například žlučovodů. • Většinou poměrně časný nástup obtíží, první příznaky se však vzácně mohou objevit i v dospělosti. • Příčinou je porucha tvorby reaktivních metabolitů kyslíku. Chronic Granulomatous Disease (X-linked) Cesta leukocytu do místa zánětu Rolling Integrin activation by chemokines Stable adhesion Migration through endothelium Leukocyte w láv* Integrin (low-affinity state) 'Selectin ligand Integrin (high-affinity state) Blood flow > í f ^ Proteoglycan Cytokines (TNF, IL-1) ligand Chemokines Da- Chemokines ^ ^ r a Macrophage stimulated by microbes / O O Q O Fibrin and fibronectin ■— & (extracellular matrix)_ 1Í. © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Zánět fylogenetický stará a monotónní obranná reakce efektorový mechanismus nejen vrozené, ale adaptivní imunity rozvoj zánětu: - rozpoznání nebezpečného podnětu - vyhodnocení charakterů podnětu a rizika - vylití granul, transkripce genů,.. každý zánět má imunopatologickou složku Zánět- komplexní obranná reakce systému vrozené imunity • na infekci bakteriální, virovou, parazitární, • na poškození tkání fyzikálními a chemickými faktory • na efektorové stadium adaptivní imunitní reakce Směřuje k odstranění škodliviny a k obnově poškozených struktur a funkcí Zánět • rychlá odpověď organismu na poškození tkání, (neimunologický podnět) • nebo infekci (imunologický podnět) • vede k lokalizaci onemocnění • Eliminace případné infekce • zahojení • Reakce organismu může být místní nebo celková - závisí na rozsahu poškození a délce trvání Dva druhy zánětu • Akutní zánět - fyziologický proces: - Odezní bez důsledků, dochází ke zhojení poškozené tkáně • Chronický zánět - patologická reakce - Patologický, dochází k destrukci tkáně, nahrazování vazivem a vede k trvalému poškození Průběh zánětlivé reakce • Fagocyty a tkáňové žírné buňky - uvolnění obsahu granulí do okolí • Látky uvolněné z poškozených buněk - • Důsledek - zvýšení peremaibility cév - tzn. prostup plazmatické tekutiny do extravaskulárního prostoru a vzniká otok Klasické známky zánětu • Bolest • Zarudnutí • Otok • Horečka Zánět - průběh • Zvýšení adhezivity endotelií expresí adhezivních molekul - zachycení fagocytů a lymfocytů - jejich průnik do tkáně • Altivace koagulačního, fibrinolytického, komplementového a kininového sytému • Ovlivnění místních nervových zakončení (bolest) • Změny regulace teploty (některé mediatory působí jako pyrogeny) Vliv prozánětlivých cytokinů • Uplatňuje se zejména IL-1, IL-6 a TNF-a. • Ovlivěním hypotalamického centra termoregulace se zvyšuje tělesná teplota - Aktivátor metabolických pochodů v buňkách IS: indukce exprese heat shock protein (HSP) (pomoc při skládání nativních nově syntetizovaných proteinů do správných konformací) • Aktivace osy hypothalamus - hypofýza nadledinky - mobilizace tkáňového metabolismu • Cytokiny se dostávají do oběhu - stimulace sérových proteinů tzv. "proteinů akutní fáze". • Klesá sérová hladina Fe a Zn. • Objevuje se únavnost, ospalost, nechutenství. Hlavní události v místě zánětu • Hlavní roli hrají složky nespecifické imunity - Vznik vasoaktivních a chemotaktických látek, často produktů aktivace komplementového systému. - Zvýšený přítok krve do místa zánětu. - Příliv zánětotvorných buněk, zejména granulocytů a makrofágů. - Zvýšená cévní permeabilita vede k přechodu bílkovin do extravaskulárních prostorů. Iniciace zánětlivé odpovědi Steps of the Inflammatory Response The inflammatory response is a body's second lino of defense ap^inst invasion by patnogens. Why is it Important ttiat clotting factors, fram the circulatory system have acccM to the injured area? ■ reitcase hat »mjrjcs y- - ■ '~'\—:C \ -■•ÍUVi i-níJjtLii llH--.-,rJ ffer*""™—' 3 tlistiinilntHs cjil'hh <:Hpil laiiES. lo l<:íltí. j-eloiíislrij; pkasncytes íjikI ť-lolting■.. ťaetovi itUn Jhr ivuunJ Histamine 4JLtid L-i:Hnl:iJ- dcbri&. people.eku.edu/ritchisonq/301notes4b.html Laboratorní známky zánětu • leukocytóza, • zvýšená FW • zvýšené hladiny reaktantů akutní fáze • snížené hladiny železa a zinku v plazmě Proteiny akutní fáze • Jejich hladina se zvyšuje v dob akutního zánětu • Jsou produkovány hlavně játry pod vlivem IL-1, IL-6, TNF-a • Nejznámější a diagnosticky nejčastěji využívaný: C-reaktivní protein (CRP) • Další: součásti komplementového systému, alfa-l-antitrypsin, sérový amyloid A, fibrinogen... Proteiny akutní fáze Opsonizace - CRP - C-reaktivní protein - SAP - sérový amyloid - Složky komplementu C3, C4 CRP a SAP váží nukleoproteiny vzniklé při rozpadu tkání a napomáhají jejich odstraňování fagocytózou Zvýšená syntéza: sérových transportních proteinů: ceruloplazmin, feritin Antimikrobiláních proteinů - hepcidin Snižuje se tvorba albuminu, prealbuminu, transferinu Mediatory zánětlivé odpovědi • IL-1, IL-6, TNF-oc - celkové zánětlivé příznaky • IL-1, TNF-a, IL-18 - lokální aktivace buněk imunitního systému • IL-8, leukotrieny, prostagladiny, C5a- chemotaxe. • Histamin, serotonin, metabolity kys. arachidonové -vazodilace, ovlivnění permeability. Monitorování akutního zánětlivého procesu Tělesná teplota Sedimentace erytrocytu (FW) Počet leukocytu v krvi Změny spektra sérových bílkovin v elektroforéze (pokles albuminu, vzestup ocl a a2 globulínu) Sledování hladin proteinů "akutní fáze" Prezentace Ag • Antigény jsou molekuly, které vyvolají imunitní odpověď. • Antigény jsou většinou proteiny či glykoproteiny, nebo polysacharidy. • Antigény pocházející z vnějšího prostředí se do organismu dostanou přes gastrointestinální trakt, respirační trakt, kůži nebo arteficiálně např. injekčné. • Antigény vnitřní se nacházejí přímo v buňkách, může se jednat např. o proteiny kódované virovými geny nebo proteiny kódované mutovanými geny v nádorově změněných buňkách. Antigen prezentující buňky • Konstitutivní: - Dendritické buňky - Monocyty, makrofágy - B-lymfocyty • Inducibilní: - Vaskulární endotelové buňky - Epitelové a mezenchymální buňky Dendritické buňky • Jsou mostem mezi přirozenou a adaptivní imunitou • Presentace antigénu T lymfocytům -adaptivní imunitní reakce • Zdroj kostimulačních signálů • Podpora vrozené imunity (interakce s NK, NK-X T-lymfocyty v6) APC Antigen capture Infected cells and viral antigens picked up by host APCs Virus-infected cell Cross-presentation Tcell response Dendritic cell Virus-specific CDS+ Tcell Viral antigen © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Adaptivní imunita: charakteristické rysy Specifičnost: Přirozená imunita: Jsou rozeznávány struktury, které jsou stejné u řady cizorodých agens (PAMP) Adaptivní imunitní systém naproti tomu poznává a odlišuje různé epitopy antigénu (T-, B-) Adaptivní imunita: specifičnost Všechny fáze adaptivní imunitní reakce (poznání antigénu, aktivace lymfocytu, efektorové mechanismy) jsou zaměřeny na konkrétní antigenní determinantu (epitop) Lymfocyt má genetickou informaci pro jeden „antigenní receptor" zajišťující tvorbu tisíce identických kopií tohoto receptoru. Adaptivní imunita: charakteristické rysy Rozsah repertoáru: Adaptivní imunitní systém je schopen odlišit (TCR, BCR lymfocytů) více než 10 7 8 epitopů antigénu. • Schopnost poznat různé antigény je takřka • neomezená. Odhaduje se, že adaptivní imunitní systém dokáže odlišit cca 101215 epitopů. • Příčiny diverzity: • Somatické rekombinace (somatické přeskupování genů). • Mutační mechanismy. Vrozená imunita: charakteristické rysy Autoreaktivita: Adaptivní imunita se vytvořila k poznávání „cizích " mikroorganismů, ale také vlastních molekul. Paměť: Vytvoření imunologické paměti je pro adaptivní imunitu příznačné - primární a sekundární reakce, „booster". Adaptivní imunita: charakteristické rysy Receptory: U adaptivní imunity receptory lymfocytů Ta B vznikají somatickým přeskupováním genů. Lymfocyty T a B jsou základními operačními jednotkami adaptivní imunity • T-lymfocyty jsou zaměřeny na intracelulární antigeny • T-lymfocyty ovlivňují další buňky především působením cytokinů • B-lymfocyty na extracelulární antigeny • B-lymfocyty produkují imunoglobuliny Vyvoj lymfocytu v thymu Figure Y13 The Immune SyHem, 2te Garland Science 240S1 Kostimulační signály nutné pro aktivaci T lymfocytu Antigen recognition "Resting" (costimulator-deficient) APC j-Naive T cell Activation of APCs by microbes, innate immune response B „B7 CD28 Activated APCs: increased expression of — costimulators, > secretion of ^"-^^^ cytokines T cell response =4 No response or anergy i ■P Effector T cells 0/ Cytokines (e.g., IL-12) T cell survival, proliferation and differentiation © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Vazba CD40 - CD40L T cells recognize antigen (with or without B7 costimulators), causing expression of CD40L on T cells CD40L binds to CD40 on DC; leads to DC expression of B7; secretion of cytokines Activated DCs stimulate T cell proliferation and differentiation Cytokines I-CD40 Hgand Tcell Enhanced T cell proliferation and differentiation © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Antigen Lymphocyte Clonal Differentiation recognition activation expansion umereniiduun Effector functions Naive CD8+ Tcell Activation of macrophages,! B cells, other cells; inflammation Effector CD8+ Tcell (CTL) Killing of infected "target cells"; macrophage activation Lymphoid organ Memory CD8+ TceJI Peripheral tissue © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Thl, Th2 a Thl7 lymfocyty Signature cytokines Immune reactions Host defense Role in diseases —> IFNy Macrophage activation; IgG production Intracellular microbes Autoimmune diseases; tissue damage associated with chronic infections IL-4 => IL-5 IL-13 Mast cell, eosinophil activation; IgE production; "alternative11 macrophage activation Helminthic parasites Allergic diseases IL-17A => IL-17F IL-22 Neutrophilic, monocytic inflammation Extracellular bacteria; fungi Organ-specific autoimmunity © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Cytotoxické T-lymfocyty • Jsou CD8+ • Rozeznávají cizorodý antigen prezentovaný na HLA-I antigenech. • Cytotoxicky působí perforin, dále různé mechanismy indikující apoptózu cílové buňky (granzymy, FasL, lymfotoxin). • Jsou i důležitými producenty cytokinů (Tel a Tc2 buňky) Diferenciace efektorovych cytotoxickych T lymfocytü A APC Costimufator CD4+ helper T cells produce cytokines that stimulate CTL differentiation B --• CD40 CD4+helper T cells CD40L enhance the ability of APCs to stimulate CTL differentiation " *-""■•* Cytokines CD4+ helper T ceil Differentiated CTLs Costimulator CD4+ helper T cell CD8"1 ^-'v Tcell Cytokines Differentiated CTLs © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Mechanismy „zabijeni" cytotoxickych T lymfocytü Perforin/ granzyme— mediated cell killing Fas/Fas L— mediated cell killing Apoptosis of target cell Granzymes enter target cell cytosol, activate caspases FasL on CTL interacts with Fas on target cell Apoptosis of target cell © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com B lymfocyty • základními buňkami specifické humorální imunity • primární funkce - produkce protilátek -imunoglobulinů (Ig) • Ig- zaměřeny proti mikroorganismům nebo jejich toxinům působících v tělních tekutinách či dutinách tj. mimo buňky BCR receptor -c Secreted igG Fc B4pD Undinge Tall pes Dik-Tde bond — tgdcnitfi AiHgen-blndhg sue PíaBÍTIE mprnbnane Ii Skládá se ze dvou identických těžkých řetězců a dvou identických lehkých retezcu Na každém řetězci jsou variabilní a konstantní oblasti © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Protilátky • Ig existují ve dvou formách: - membránově vázané na povrchu B-lymfocytu , kde fungují jako receptor pro antigén - sekretované , které jsou v cirkulaci, tkáních, mukoze -jsou sekretovány plazmatickými buňkami, které vznikají z B-lymfocytu po jeho aktivaci a další diferenciaci - Vážou se na Ag a aktivují efektorové mechanismy vedoucí k eliminaci Ag B-lymfocytární subpopulace Spleen, other lymphoid organs Mucosa! tissues, peritoneal cavity g D Protein antigen + helper Tee Follicular B cells Germinal center reaction Polysaccharides, lipids, etc. Marginal zone B cells HHHHHHHHH í I I 1 I I 1 I I -C-C-C-0-C-C-C-O-C-H p i i i i i i i i h á i; m li ji íl h m OOOO CDS B-1 B cells Polysaccharides, lipids, etc. ^ hhhhhhkhh |_ J_ j_ I__ ym-H-H-i-?-" i H U H 11 JI IJ 11 M tí 1 1 1 ^ T-dependent, isotype-switched, h i g h-affinity antibodies; long-lived plasma cells IgG IgA IgE 1ŕ f 4ŕ T-independent, mainly IgM; short-lived plasma cells T-independent, mainly IgM; short-lived plasma cells © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Izotypový přesmyk a funkce jednotlivých Ig Helper T cell lgM+ B cel Isotype switching Folikulární Th lymfocyt vs^j Cytokines Activated B cell Mucosal tissues; cytokines, (e.g., TGF-p\ APRIL. BAFF, others) igM IgG subclasses 30 0 3 10 >30 Davs after © Elsevier 2012. Abbas & Lichtman: Cellular and Molecular Immunology 7e www.studentconsult.com Protilátky - imunoglobuliny (Ig) Peptidoglykany Tvar molekuly Y Dva těžké a dva lehké řetězce spojené disulfidickými můstky Variabilní část - vazba Ag Konstantní část - určuje příslušnost Ig do třídy: - existuje 5 tříd Ig: IgA, IgG, IgD, IgE a IgM heavy chain light chain constant portion Vazba Ag a protilátky • Nevazebné interakce — Vodíkové můstky — Iontové interakce — van der Waalsovy síly — Dipol-dipol • Interakce mezi antigenem a protilátkou závisí na pH, iontové síle a přítomnosti dalších látek např. detergentů, chelatotropních činidel... Imunochemické metody • Podstatou je interakce Ag a protilátky (Ig) in vitro za tvorby imunokomplexů • Možnost stanovit přítomnost a koncentraci jak protilátek tak antigénu • Reakce je vysoce specifická, tj. vysoce citlivá • Může vznikat precipitát, aglutinát či imunokomplex • Pro provedení těchto reakcí potřebujeme předem připravené protilátky-tzv. antiséra Rozdělení imunologických laboratorních metod serologické (humorální) - detekce antigénu a protilátek, tvorba protilátek proti infekčnímu agens t> lú % Y v Y buněčné - počty a funkce jednotlivých typů leukocytu Monocyte Lymphocyte Neutrophil Eosinophil Basophil Adaptivní imunita: autotolerance Lymfocyty, které by poznávaly „vlastní" antigeny jsou buď odstraněny nebo inaktivovány. Imunologická tolerance centrální. Imunologická tolerance periferní. Prolomení tolerance - autoimunizace. IMUNOLOGICKÁ TOLERANCE Destrukce nebo inaktivace lymfocvtů s BCR nebo TCR, které poznávají a váží epitopy vlastních antigénu CENTRÁLNÍ - T lymfocyty • thymus — negativní selekce - B lymfocyty • kostní dřeň — negativní selekce PERIFERNÍ (T- i B-) Anergie k úplné aktivaci lymfocytů chybí druhé, kostimulační signály Suprese reaktivita lymfocytů je tlumena tzv. Treg Lymfocyty Ti B primárně neodlišují vlastní a cizí thymus kostní dřeň lymfocyty namířené proti vlastním antigenům jsou odstraněny při „negativní selekci" apoptózou centrální tolerance lymfocyty namířené proti vlastním antigenům proniknuvší do periferie jsou utlumeny (anergie, suprese) periferní tolerance x Poruchy imunity • Rozpoznávání vlastního od cizího - při poruše autotolerance = autoimunitní onemocnění • Rozpoznávání pozměněných buněk - při poruše imunitního dohledu = nádorová onemocnění • Rozpoznávání škodlivého a neškodného - při poruše obranyschoposti = atopie, alergie, imunosuprese, imunodeficience prolomení tolerance nevhodné geny determinující specifickou reaktivitu na autoantigeny i obecnou vnímavost k autoimunitním reakcím nevhodné prostředí zevní i vnitřní AUTO IMUNITNÍ CHOROBA ^TobeMT CONSULT Type of hypersensitivity Immediate hypersensitivity (Type I) Antibody-mediated diseases {Type II) Immune com pf ex-mediated diseases (Type III) T cell-mediated diseases {Type IV) Pathologic immune mechanisms Mechanisms of tissue injury and disease Th2 cells.lgE antibody, mast cells, eosinophils Mast cell ,__- IgE IgM. IgG antibodies against cell surface or extracellular matrix antigens Inflammatory celL, Fe _ ( £a\ receptor Cůmpiement-^^ Antibody^y^^( ',0 Immune complexes of circulating antigens and IgM or IgG antibodies deposited in vascular basement membrane Mast cell-derived mediators (vasoactive amines, lipid mediators, cytokines) Cytokine-mediated inflammation (eosinophils, neutrophils) Complement- and Fc receptor-mediated recruitment and activation of leukocytes (neutrophils, macrophages) Opsonization and phagocytosis ol cells Abnormalities in cellular function, e.g., hormone receptor signaling Neuiioptiils Blood vessel wäll Antigen-antibody complex 1. CD4+ T cells (delayed-lype hypersensitivity) 2. CD6+ CTLs (T cell-mediated cytolysis) Macrophage Complement and Fc receptor-mediated recruitment and activation of leukocytes 1, Macrophage activation, cytokine-mediated inflammation 2. Direct target cell lysis, cytokine-mediated inflammation © Elsevier Ltd, Abbas & Lichtman: Basic Immunology 2E www,sr.udentconsult,ccrn Downloaded from: StudentConsult (on 18 July 2006 11:40 AM) © 2005 Elsevier Imunopatologické reakce humorální - s účastí IgE protilátek • Atopie - reakce typu 1 nebo též přecitlivělost časného typu • K reakci dochází velmi rychle po setkání s Ag (minuty) • Spojen s tvorbou IgE proti některým antigenům alergenům z vnějšího prostředí: - složky pylových zrnek - antigény roztočů z domácího prachu - potravinové antigény - zvířecí srst - Většina alergenů proteiny nebo glykoproteiny s enzymatickou aktivitou ALERGICKÁ PŘECITLIVĚLOST neboli přecitlivělost prvního typu Zprostředkovaná IgE -atopická • atopie je individuální nebo rodinný sklon k tvorbě protilátek IgE již na malá množství alergenů, obvykle proteinů • typické projevy-senná rýma, bronchiálního astma rhinokonjunktivitida • syndromu alergického ekzému/dermatitida neatopická • hmyzí jed, helmintózy, léky,... Type-I hypersensitivity • Při prvním setkání s alergenem je daný alergen rozeznám imunitním systémem jako Ag, dojde k aktivaci IS a tvorbě IgE protilátek a alergeny se naváží svým Fc koncem na Fc epsilon receptory žírnych buněk. • Při dalším setkání s alergenem dojde k vazbě alergenu na navázané IgE na žírných buňkách, to způsobí pohyb Fc epsilon receptoru na membráně, jejich konformační změnu, což všechno v důsledku vede k aktivaci žírné buňky, tj. vyplavení mediátorů připravených v žírné buňce, které ovlivní okolní tkáně a buňky. Diagnostika atopické přecitlivělosti Anamnéza Celkový a specifický IgE Eosinofilie Specifické IgE Test aktivace bazofilů Eosinofilní kationický protein v séru Kožní testy Provokační a eliminační testy Vyšetřování NO ve vydechovaném vzduchu Nejčastější alergeny • Inhalační: - Pyly-traviny, stromy, plevele - Roztoči domácího prachu - Zvířecí alergeny - Plísně • Potravinové - Mléko - Vejce - Ořechy - Mořské plody • Léky - Penicilinová antibiotika, lokální anestetika • Injekční - Jed blanokřídlého hmyzu ALERGENY-taxonomie první tři písmena=rod další písmeno=druh arabské číslo=identifikační pořadí Phl p 1-13 Phleum pratense (bojínek, timotejka) Bet v 1-7 Betula verrucosa (bříza) Asp f 1-34 Aspergillus fumigatus Der f 1-22 Dermatophagoides pteronyssimus - (roztoči) Fei d 1-7 Felis domesticus Api m 1-10 Apis mellifera (Celer) Ara h 1 Arachis hypogaea (burský ořech) Alergeny vyvolávající pozdní typ přecitlivělosti • Reaktivní chemikálie obsažené v lécích, kosmetických výrobcích, nátěrových hmotách, soli některých kovů silice rostlin • Vznik kontaktní alergie - diferenciace do Thl lymfocytů Alergeny mohou způsobovat různou reakci • Většina alergenů proteiny nebo glykoproteiny s enzymatickou aktivitou • Komplexní organické sloučeniny - protilátková odpověď • Anorganické látky (kovy) - buněčná odpověď Autoimunitní choroby Autoimunitní choroby • onemocnění, při kterém autoprotilátky nebo autoreaktivníT-lymfocyty vedou k poškození vlastních buněk nebo tkání • postihují 5-7% populace, především ženy Autoimunitní choroby Systémové Orgánově specifické Řada onemocnění má intermediární charakter s postižením několika orgánů. Serologická diagnostika auto i m u nit n ich chorob • Vnitřní stimulace imunitního systému • V jejím důsledku vznikají autoprotilátky • Jsou zaměřeny proti tělu vlastním tkáním • Způsobují zánětlivou reakci • Protilátky jsou zaměřeny proti: — orgánům — tkáním — trombocytům Patogenetické mechanismy autoimunity Pět fází: • Fáze predispozice • Iniciace lokální imunologické reaktivity • Nekontrolovaná produkce autoreaktivních T- a B-lymfocytů spojená s vytvořením autoprotilátek • Efektorová fáze • Udržování choroby Prevalence autoimunitních chorob (Mackay IR, BMJ 2000; 321: 93-96) Choroby štítné žlázy: > 3% dospělých žen Revmatoidníartritída: 1% celkové populace, převaha žen Primární Sjogrenův syndrom: 0,6-3% dospělých žen Systémový lupus erytematosus: 0,12% celkové populace, převaha žen Roztroušená skleróza: 0,1% celkové populace, převaha žen Diabetes I. typu: 0,1% dětí Primární biliární cirhóza: 0,05-0,1% žen středního a staršího věku Myasthenia gravis: 0,01% celkové populace, převaha žen Klasifikace autoimunitních chorob • Systémová: Lupus Erythematodus, Sklerodermie, Revmatoidní artritída • Orgánové špecifické: Hashimotova choroba, Perniciózní anémie, Addisonova choroba • Prechodný typ: Myastenia Gravis, Idiopatická leukémie, Juvenilní Diabetes Diagnostika AIO obecně Klinika Nález autoprotilátek Histologický nález Laboratorní diagnostika autoimunitních chorob • ELISA • NEPŘÍMÁ IMUNOFLUORESCENCE (IF) • IMMUNOBLOTING (IB) Imunofluorescence Luminiscence Zdroj: www.chemiaasvetlo.sk/teoria /chemiluminiscencia/ Jev, při kterém látka emituje záření po absorpci excitačního záření (Fotoluminiscence) nebo při chemické reakci (Chemiluminiscence) Zdroj: www.infobiologia.net/2017/01/biolutriiniscencia-anirnales-bacterias.rittril Fotoluminiscence Fluorescence emise záření krátce po excitaci (108 až 105 s) Fosforescence emise záření trvá delší dobu (102 s až dny) Základní princip Konjugát Protilátka s navázaným fluorescenčním barvivem (fluorochromem) Nejčastěji používaný fluorochrom je FITC (fluoresceinizothiokyanát) excitační/emisní vlnová délka 495/520 nm (zelené světlo) Konjugát je určen na specificky vazbu pro určitou třídu imunoglobulinů (IgG/lgA)-výběrem konjugátu stanovíme protilátky jen této třídy Pro některé autoimunitní onemocnění má klinický význam výskyt autoprotilátek v izotypové třídě IgA (např. celiakie) ANA (Anti Nuclear Antibodies) Velká skupina protilátek Váží se na různé antigény v jádře (DNA, RNA, centromery,...) Výskyt při různých autoimunitních onemocněních (systémový lupus erytematodes, Sjogrenův syndrom, revmatoidní artritída, ...) Sjogren's /Dry eyes, Syndrome X damQ9<:+° ,' ,-- \ eye surface Dry mouth, --- increased tooth decay Fluorescenční obraz v mikroskopu může vypadat stejně nebo podobně u různých protilátek - pokud vidíme určitý obraz, nevíme ještě, o jakou autoprotilátku se jedná (na jaký antigén se váže), k jejímu bližšímu určení mohou pomoci jiné metody (ELISA, ImunoBlot) Antinukleární autoprotilátky (ANA) • Reagují a molekulovými terči přítomnými v jaderném aparátu buňky • Výskyt u systémových nemocí • Infekce EBV, CMV • Výskyt roste asymptoticky s věkem • Většinou imunofluorescenční stanovení na Hep-2 buňkách - buněčná linie odvozená od lidského karcinomu • Vyšetření IF Schéma Hep-2 buňky nucleus chromatin cell membrane cytoplasm nuclear pore centrioles nucleolus smooth endoplasmic reticulum lysosomes Golgi apparatus ^anchoring proteins stress proteins (tropomyosin) mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear membrane microtubules free ľibosomes peroxisome cytoskeleton (actin) 141 Typ: Homogenní antigen: histony - bazické proteiny asociované s DNA polynukleotidy - dsDNA, ssDNA Ku - DNA vazebný protein klinické asociace: SLE, léky indukovaný lupus, RA 142 negativní obraz Laboratorní diagnostika autoprotilátek ▼^F TECHNOLOGIES Fluorescenční obraz na Hep-2 HOMOGENNÍ Polynukleotity - dsDNA, ssDNA Histony - H1,H2A,H2B, H3,H2A-H2B komplex Autoprotilátky - RF • Revmatoidní faktory - rozpoznávají epitopy na Fc části molekuly IgG • Imunopatologická zánětlivá reaktivita v kloubech • Vytváření komplexů s autologními IgG, vazba na Fc fragment na makrofázích, tvorba prozánětlivých cytokinů - zánět • Podobné stafylokokovému proteinu A Antifosfolipidové protilátky • Vznikají při infekčním poškození vlastních tkání — odhalují se fosfolipidové struktury, které by byly normálně nedostupné - charakter autoAg • Protilátky vznikají proti: — Kardiolypinu — Fosfatidylserinu — Etanolaminu — Kys fosfatidové -132 glykoprotienu Prevalence protilátek proti štítné žláze Onemocnění TSH T3 T4 Anti-TPO Anti-TG Anti-TSH-R Hashimotova thyreoiditida 60-90% 30-40% 0% Graves-Basedowova choroba 60-70% 10-20% 80-100% Normální populace - - - 5-15% 4-8% 0% Stanovení autoprotilátek: ELISA - metody Imunitní reakce na nádorové buňky • Akutní zánět DAMP nádoru - prozánětlivé cytokiny, ROI, RNI destrukce nádorových buněk, útlum angiogenese a metastatické schopnosti • Buňky NK • Buňky NKT • T-lymfocvty y/8, a/B • Lymfocyty B Stimulace imunitní odpovědi u nádorů vede k • Zničení klonů nádorových buněk • Odstranění nádoru X • Nádorové buňky vznikají z vlastních buněk • Malá exprese Ag • Slabá imunogennost • Silná imunitní odpověď vzniká pouze u onkogenních virů Imunitní systém a maligní nádor Imunologická úprava nádoru (cancer immunoeditinq): Stadium imunitního dozoru (immunological surveillance) - eliminace maligně transformovaných buněk. Vytvoření rovnováhy mezi imunitním systémem a nádorem, selekce rezistentních mutantů - populace nádorových buněk konstantní, pod úrovní klinické detekovatelnosti Imunitní systém není schopen buňky eliminovat, může trvat až 10 let( melanom, nádor prsu) Únik maligních buněk před imunitními reakcemi - klinicky detekovatelné Klonálně expandující nádorové buňky jsou geneticky značně nestabilní a snadno u nich dochází k chromsomálním aberacím Cancer immunoedition Dunn GV, Bruce AT, Ikeda H, Old LJ, Schreiber RD: Nature Immunology 2002; 3:991-998 Buněčná imunita proti nádorům • Ag nádorových buněk zachyceny APC • Prezentace Ag na komplexech MHC-II. třídy • Komplex MHC 11.třídy a peptid - rozpoznán CD4+ T-lymfocyty • Aktivované T-lymfocyty - produkce cytokinů, které jsou 2.signálem pro konečnou diferenciaci cytotoxických CD8+ T-lymfocytů Buněčná imunita proti nádorům NK-buňky • NK buňky (natural killers, přirození zabíječi) • In vitro : lýza buněk napadených viry i nádorových b. • Cíl: — Buňky, které neexprimují MHC l.třídy - buňky, které jsou obaleny IgG protilátkami • Aktivitu NK buněk zvyšují IL-2 a IL-12 IMUNODEFICIENCE PRIMÁRNI SEKUNDÁRNI (VROZENÉ) (ZÍSKANÉ) Zvýšená vnímavost k infekčním agens Náchylnost k maligním procesům Autoimunitní projevy Dysregulace imunitního systému Varovné známky primárních imunodeficiencí -Otitis media osmkrát a častěji za rok -Pneumonie alespoň dvakrát do roka -Opakující se infekce hluboko v tkáních nebo na neobvyklých místech (svaly, játra) -Infekce vyvolané oportunními mikroby -Abnormální reakce na živé vakcíny -Neúspěch cílené antibiotikoterapie -Rodinná anamnéza Klinická manifestace imunodeficiencí • Častý výskyt závažných infekčních komplikací: pneumonie (nejméně 2x ročně), otitis media (až 8x ročně) sinusitidy, meningitidy, abscesy hluboko v tkáních nebo na neobvyklých místech - svaly, játra. • Infekce mohou být způsobeny atypickými agens (oportunními patogeny). • Infekce špatně odpovídají na konvenční léčbu antibiotiky. • Zvýšená frekvence banálních infekcí. • Abnormální reakce na živé vakcíny • Častěji než v běžné populaci se objevují některá nádorová onemocnění. • Rodinná anamnéza Diferenciální diagnostika PID HUMORÁLNÍ BUNĚČNÉ KOMBINOVANÉ FAGOCVTÁR N í KOMPLEM E NT. výskyt 70% 20% 9% 1% věk <6 m 0 ... < 2 r 0 ... < 2 r kdykoli příznaky respirační inf. otitidy pneumonie těžké resp. inf. pneumonie dermatitídy průjmy oportunní inf. omfalitidy adenitidy pyodermie otitidy autoimunitn í o. SLE pyogenní inf. edémy infekce extracelulární echoviry viry houby m y ko bakterie houby enterobakterie neisseria spp. komplikace echovirové inf. nádory autoimunitní 0. nádory autoimunitní o. různé různé přežiti dospělost ranné dětství různé různé choroby sIGAD XLA CVID SCID CG D LAD HAE I Vyšetřované parametry v imunologické laboratoři • Hladiny imunoglobulinů • Hladiny C3, C 4 složek komplementu v séru • Aktivace komplementu klasickou a alternativní cestou • Zastoupení lymfocytárních subpopulací • Proliferační schopnosti, produkce cytokinů • Burst test • Myeloperoxidáza