Imunologie – cvičení
3. ročník všeobecného lékařství LF MU
 Hlavní histokompatibilní komplex (MHC) je souborem
genů umístěných na 6. chromozomu
 MHC glykoproteiny (či antigeny) jsou exprimovány na
příslušných buňkách lidského těla a jejich hlavní funkcí
je prezentace antigenů T-lymfocytům
 MHC u člověka je nazýván HLA (Human Leukocyte
Antigen)
 Rozlišujeme antigeny HLA I. třídy a HLA II. třídy
(= MHC I. třídy a MHC II. třídy)
 Název „histokompatibilní“ vyjadřuje význam MHC při
provádění transplantací (MHC jsou hlavním faktorem
odpovídajícím za přihojení či odvržení
transplantovaného orgánu)
 MHC I. třídy
◦ těžký řetězec α nekovalentně spojen s ß2mikroglobulinem
(kódovaným mimo MHC oblast)
◦ řetězec α tvořen doménami pro vazbu peptidu (α1, α2),
doménou podobnou imunoglobulinové doméně (α3),
tansmembránovou a cytoplazmatickou částí
 MHC II. třídy
◦ heterodimery 2 těžkých řetězců α a ß spojených
nekovalentní vazbou
◦ řetězce tvořeny doménami pro vazbu peptidu (α1, ß1),
doménami podobnými imunoglobulinové doméně (α2,
ß2), transmembránovými a cytoplazmatickými částmi
 MHC I. třídy jsou přítomny na všech jaderných
buňkách organismu
 MHC I. třídy předkládají (prezentují) peptidové
fragmenty lymfocytům CD8+, jedná se převážně
o peptidy produkované buňkou
 Rozlišujeme 3 izotypy lidských klasických MHC
glykoproteinů I. třídy (HLA-A, HLA-B, HLA-C)
 Existují rovněž tzv. neklasické MHC glykoproteiny
I. třídy (HLA-E, HLA-F, HLA-G), dále CD1
(nejedná se o produkty MHC genů, ale mají
strukturální a funkční podobnost)
 MHC II. třídy jsou na rozdíl od MHC I. třídy
přítomny za fyziologických podmínek pouze na
antigen prezentujících buňkách (APC)
 MHC II. třídy prezentují peptidové fragmenty
lymfocytům CD4+; jedná se převážně o peptidy
pohlcené buňkou
 Rozlišujeme 3 izotypy MHC glykoproteinů II.třídy
(HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP)
lokus B
kóduje
řetězec ß
lokus A
kóduje
řetězec α
Geny:
 MHC I. třídy jsou přítomny na všech jaderných
buňkách (tedy ne na erytrocytech!)
◦ Exprese MHC I je na většině buněk zvýšena působením
IFNg, TNF (tedy při vrozených imunitních reakcích)
 MHC II. třídy jsou konstitučně přítomny na
buňkách imunitního systému (buňky
předkládající antigen – dendritické buňky,
makrofágy, B-lymfocyty), dále na buňkách
endotelových a na epitelu thymu
◦ Expresi MHC II na buňkách prezentujících antigen
zvyšuje IFNg
 Lokalizované na krátkém raménku 6. chromozomu
 Soubor MHC genů na 1 chromosomu se nazývá
haplotyp
 Kodominantní exprese: každý jedinec má dvě alely (od
obou rodičů) a obě jsou exprimovány; na jedné buňce
je tedy exprimováno zpravidla 6 různých molekul HLA
I. třídy (HLA-A, -B, -C)
 Jedná se o nejpolymorfnější geny v genomu, nyní je
známo více než 20 000 různých alel HLA; je obtížné
najít 2 jedince s plnou shodou MHC Genů
 Polymorfismus MHC má ochranný význam jak pro
jedince tak pro populaci avšak přináší komplikace při
orgánových transplantacích
Downloaded from: StudentConsult (on 29 November 2009 02:07 PM)
© 2005 Elsevier
Geny pro HLA jsou lokalizována na 6. chromozomu
Dědičnost - kodominantní exprese
 Každý člověk nese 1 mateřský a 1 otcovský
haplotyp
 Sourozenci mohou navzájem:
◦ HLA identičtí (25% sourozenců zdědí stejný
haplotyp od matky i otce)
◦ Haploidentičtí (50% sourozenců)
◦ Zcela rozdílní (25% sourozenců)
 Významné v transplantologii – optimální
dárce je HLA identický
2019
1987
www.hla.alleles.org
 stanovení HLA výbavy konkrétního jedince
 serologické techniky – stanovení antigenu (HLA-A2,
HLA-B27) pomocí reakce antigenu s protilátkou
◦ Lymfocytotoxický test – reakce protilátek s antigenními
strukturami na povrchu lymfocytů
◦ Historicky starší metody, v současnosti postupně nahrazeno
molekulárně-genetickými metodami
 molekulárně genetické metody –určení alely (HLA-
A*02:01)
◦ Sekvenování (Sangerova metoda, NGS – next generation
sequencing)
◦ vyšší přesnost a spolehlivost typizace
 nízké (HLA-DR*03) nebo vysoké (HLA-DR*03:02) rozlišení
◦ vyšší náklady
Asociace HLA s chorobami
Transplantologie
 Některé alely se vyskytují častěji u pacientů s daným
postižením než v obecné populaci
 Jedná se o choroby s imunologickou patogenezí (např.
autoimunitní choroby – ankylozující spondylitida (M.
Bechtěrev), celiakie, revmatoidní artritida, juvenilní
diabetes)
 Může se však jednat i o choroby, u nichž se
imunopatogenetický mechanismus neuplatňuje
(narkolepsie, idiopatická hemochromatóza,
adrenogenitální syndrom)
 Dosud nebyla popsána situace, kdy by se nemoc
rozvinula u všech jedinců s daným HLA antigenem ⇨
specifický HLA antigen je důležitou predispozicí, avšak
pro vznik choroby je nutný ještě jiný spouštěč
 Narkolepsie: HLA-DQ6 (100 – 25 - 297,0)
 M. Bechtěrev: HLA-B27 (96 – 9 – 87,4)
 Celiakie: HLA-DQ2 (100 – 72 – 38,5), HLA-DQ8
 Chronické zánětlivé onemocnění postihující převážně
sakroiliakální klouby a páteř
 Postiženi častěji muži než ženy (poměr asi 3:1)
 Dochází k fibrotizaci až osifikaci intervertebrálních kloubů
a ligament
 Mimokloubní příznaky: uveitida, idiopatické střevní záněty,
psoriáza, aortitida
 Většina pacientů (95%) je HLA-B27 pozitivních (x 3-10%
zdravých; vysoká negativní prediktivní hodnota vyšetření!)
 Jen asi u 2% HLA-B27 pozitivních se vyvine AS
 Laboratorně: hypergamaglobulinémie, zvýšené zánětlivé
reaktanty
 Chronické autoimunitní onemocnění postihující střevní
sliznici vyvolané u vnímavých jedinců lepkem přítomným ve
stravě
 Různorodý klinický obraz, může být i asymptomatická
 Klasické příznaky – dítě ve věku 4–24 měsíců: zvracení,
steatorhea, objemné stolice 1 – 3x denně, neprospívání,
porucha růstu, anémie z deficitu železa
 V současnosti stále větší počet pacientů diagnostikován ve
vyšším věku s nevýraznými nespecifickými příznaky –
průjmy, úbytek na váze, abdominální dyskomfort, únava,
periferní neuropatie, nutriční deficience, anémie,
osteoporóza, psychické poruchy, infertilita
 Neléčená celiakie je asociována se vznikem střevního
lymfomu!
 Léčbou je celoživotní striktní bezlepková dieta
• expozice lepku=glutenu (obsahuje různé prolaminy,
zejm. gliadin)
• genetická predispozice
◦ výskyt v rodinách: u 10-20% příbuzných 1. stupně,
40% HLA identických sourozenců, 75%
jednovaječných dvojčat
◦ 95% pacientů jsou nositelé HLA-DQ2 a/nebo HLADQ8
(také 20% zdravé populace; vysoká negativní
prediktivní hodnota vyšetření HLA)
• Prolaminy - směs polypeptidů (30-70kD) s vysokým obsahem prolinu a
glutaminu (získá se alkoholickou extrakcí glutenu)
◦ pšenice – gliadiny; žito – sekaliny; ječmen – hordeiny; (oves – aveniny
- je nejméně toxický)
 Lze prokázat autoprotilátky proti řadě antigenů:
◦ gliadinu
◦ endomysiu hladkého svalstva
◦ tkáňové transglutamináze
 Za nejspecifičtější je v současné době považováno
vyšetření protilátek proti tkáňové transglutamináze
(TTG) ve třídě IgA
 Zároveň je však nutné vyšetřit hladinu celkových
imunoglobulinů třídy IgA (CAVE pacienti se selektivním
deficitem IgA!)
IMUNOLOGICKÉ ASPEKTY
TRANSFUZE KRVE
 Transfúze krve – nejčastější druh transplantace v
klinické praxi
 Krevní skupiny
◦ polysacharidové a peptidové antigeny
◦ protilátky
 Inkompatibilita krve v těhotenství
 Komplikace transfúzí
 Mezi polysacharidové antigeny na povrchu erytrocytů
patří systémy ABO, Lewis, P, li
 Nejdůležitější je systém ABO
 Antigeny mohou být přítomny i v sekretech a na
mnoha epiteliálních a endoteliálních buňkách
 „Základní strukturou“ ABO antigenů je substance H;
velmi řídce se vyskytuje „bombajský fenotyp“, tj.
nepřítomnost H-substance (riziko hemolytické reakci
po krevní transfuzi jiného než bombajského
fenotypu)
 Protilátky proti polysacharidovým antigenům jsou
IgM izotypu, vyskytují se přirozeně
0: ceramid-Glu - Gal - GluNAc - Gal
l
Fuc
A: ceramid-Glu - Gal - GluNAc - Gal - GalNAc
l
Fuc
B: ceramid-Glu - Gal - GluNAc - Gal - Gal
l
Fuc
 Mezi glykoproteinové systémy krevních skupiny
patří Rh, Kell, Kidd, Duffy, MNSs, a další
 Nejdůležitější je systém Rh (pozitivní u 85%
populace)
 Protilátky jsou IgG isotypu, objevují se pouze po
antigenním stimulu
 Senzitizace Rh- matek plodem Rh+
 V následné graviditě mohou protilátky proti Rh
(IgG) přestupovat přes placentu
 hemolytický účinek (komplementový systém,
fagocyty) ⇨ erythroblastosis fetalis
 Dg: Coombsův antiglobulinový test (přímý,
nepřímý)
 Profylaxe: podání anti-Rh séra do 72 hod. po
porodu (abortu...) ⇨ zábrana Rh imunizace
Po převodu krve neslučitelné v systému AB0 dochází
k akutní hemolytické potransfuzní reakci, která je
způsobena intravaskulární destrukcí červených
krvinek protilátkami příjemce
Příznaky: Bolesti na hrudi, v zádech, dušnost, neklid,
horečka s třesavkou, zvracení, hypotenze, šokový
stav. Přežije-li nemocný šokový stav, objeví se do 24
hod. žloutenka, selhání ledvin, krvácení při
diseminované intravaskulární koagulaci,
trombocytopenii a fibrinolýze
Terapie: okamžité zastavení krevní transfuze, léčba
komplikací, hypotenze, udržování adekvátní renální
perféze, dostatečné diurézy, atd.
 Časné komplikace z imunitních příčin:
◦ Akutní hemolytická reakce (při ABO inkompabilitě)
◦ Febrilní nemeholytická reakce – reakce vyvolaná protilátkami proti
leukocytům a trombocytům, příznaky: horečka, třesavka, zimnice, bolesti
hlavy, urtika
◦ Alergická či anafylaktoidní reakce (anti-IgA protilátky)
 Časné komplikace z neimunitních příčin:
◦ Oběhové přetižení při rychle aplikované transfuzi, citrátová toxicita s projevy
hypokalcémie a srdeční arytmie; hyperkalémie
 Pozdní komplikace z imunitních příčin:
◦ Aloimunizace (např. proti antigenům HLA ⇨ komplikace u případné
transplantace)
◦ Pozdní hemolytická potransfuzní reakce (zrychlená destrukce
transfundovaných erytrocytů)
 Pozdní komplikace z neimunitních příčin:
◦ Přetížení železem
◦ Potransfuzní infekce
 Může být způsobena podáním neozářené krve
imunodeficitnímu pacientovi (T-buněčné primární
imunodeficity, leukémie….)
 Je terapeuticky prakticky nezvládnutelná
 Prevencí je podání ozářené krve těžce
imunodeficitním pacientům
IMUNOLOGIE
TRANSPLANTACÍ
 přenosy tkání nebo orgánů (štěpu)
 nahrazují nefunkční tkáň nebo orgán příjemce
zdravým ekvivalentem od dárce
 typy transplantací
◦ dle příjemce – autogenní, izogenní, alogenní, xenogenní
◦ dle štěpu – orgánové/tkáňové
 zásadní úloha imunitních pochodů
Dárce a příjemce:
 Autogenní transplantace (autograft)
 Izogenní transplantace (izograft)
 Alogenní transplantace (allograft)
 Xenogenní transplantace (xenograft)
Význam MHC:
 Rejekce (odvržení, odhojení) štěpu
 Reakce štěpu proti hostiteli (graft vs. host reaction)
Dárce a příjemce:
 Autogenní transplantace(autograft)
 Isogenní transplantace (isograft)
 Alogenní transplantace (allograft)
 Xenogenní transplantace (xenograft)
Význam MHC:
Rejekce (odvržení, odhojení) štěpu
Reakce štěpu proti hostiteli (graft vs.host reaction)
• Shoda mezi dárcem a příjemcem štěpu v HLA znacích
- snížení výskytu komplikací
- vyšší úspěšnost transplantací
- delší přežívání pacientů i transplantátů
- zvýšení kvality života pacientů po transplantaci
• Imunitně zprostředkované komplikace transplantace
- rejekce štěpu - hlavní problém u transplantací
solidních orgánů
- reakce štěpu proti hostiteli (GvHD) – hlavní
problém u transplantací hematopoetických buněk
HLA a transplantace
 Určení krevní skupiny AB0
◦ transplantace orgánů
 Typizace HLA I (A, B, C), HLA II (DR,DQ)
◦ Tx ledvin (A, B, DR – nízké rozlišení)
◦ HSCT (A, B, C, DR, DQ – vysoké rozlišení)
 Preformované aloprotilátky (panel reactive
antibody)
 „Crossmatching“ – přítomnost preformovaných
protilátek specifických pro potenciálního
donora
TRANSPLANTACE
*ledvin
shoda v krevní skupině
HLA typizace s nízkým rozlišením v lokusech
HLA-A, HLA-B, HLA-DR
TRANSPLANTACE
*srdce, plic, pankreatu, střeva
*jater, rohovky
•shoda v krevní skupině
•HLA typizace se neprovádí
Pozitivní CMT
(>20% lyzovaných buněk)
Negativní CMT
(žádná buněčná lýza)
Žádné donor
specifické HLA
protilátky v
příjemcově séru
(neproběhne vazba
protilátek)
Přítomné donor
specifické HLA
protilátky v
příjemcově séru
(dojde k vazbě
protilátek)
SÉRUM
PŘÍJEMCE
LYMFOCYTY
DÁRCE
KOMPLEMENT
Může obsahovat
donor-specifická
anti-HLA protilátky
 po nalezení vhodného
dárce testuje, zda
pacient nemá protilátky
specificky reagující s
buňkami dárce
 Sérum příjemce versus
lymfocyty dárce
◦ cytotoxický test či
průtoková cytometrie
 Rejekce hyperakutní
 Rejekce akutní
 Rejekce chronická
 Způsobena preformovanými protilátkami
proti systému ABO nebo proti HLA
antigenům
 Dochází k aktivaci komplementu,
koagulační kaskády, vzniku trombů,
akumulaci neutrofilů, vše vede k poškození
štěpu
 Probíhá řádově během minut až hodin
 Prevencí je screening preformovaných
protilátek a cross-match test
 Způsobena rozvíjející se imunitní reakcí
příjemce proti HLA antigenům dárce
 Patogeneticky zapojeny převážně
efektorové T-lymfocyty, případně protilátky
příjemce
 Probíhá v rámci dnů až týdnů po
transplantaci
 Reakce pozdní přecitlivělosti vedoucí k
fibrotizaci, poškození cév a postupné ztrátě
funkce štěpu
 Patogeneticky se uplatňují protilátky, Tlymfocyty,
důležitou roli hrají rovněž různé
cytokiny a růstové faktory
 Rozvíjí se většinou v řádu měsíců po
transplantaci
 Cílem je osídlit dřeň příjemce kmenovými
buňkami dárce s následnou obnovou krvetvorby
 Užívá se buď kostní dřeň nebo izolované periferní
CD34+ kmenové buňky
 Nutnost HLA typizace s vysokým rozlišením –
požadována co největší shoda v HLA systému
 Indikace:
◦ Maligní nádory (leukémie,lymfomy, vybrané solidní
tumory - neuroblastom…)
◦ Selhání kostní dřeně (aplastická anémie)
◦ Závažné primární imunodeficity
 Transplantace kmenových buněk
◦ T lymfocyty ve štěpu dřeně rozeznávají tkáňové
antigeny příjemce jako cizorodé
 Transplantace solidních orgánů
◦ T lymfocyty v transplantátu (např. játra) není možné dobře
vymýt – cílovým orgánem GvHD je kostní dřeň
Reakce štěpu proti hostiteli
(graft versus host reaction, GvHR)
 Akutní GvHR – několik dní až týdnů po
transplantaci, dochází k poškození jater, kůže,
střevní sliznice
 Chronická GvHR – řada měsíců až let po
transplantaci, charakterizována infiltrací tkání a
orgánů Th2 lymfocyty, produkce aloprotilátek,
cytokinů, vede k fibrotizaci tkání
 Reaktivita dárcovských T lymfocytů
přenesených společně s kmenovými buňkami
vůči zbytkovým leukemickým buňkám příjemce
– příjemce je v imunosupresi – spojeno vždy i s
GvHD
 Zatímco GvL je reakcí žádoucí, GvHD je reakcí
nežádoucí, snahou je oddělit tyto 2 reakce:
◦ Suspenze kmenových buněk bez T-lymfocytů (TL
vzniklé z nové kostní dřeně prochází thymovou
výchovou) + injekce malého množství TL dárce
Waiting list Krevní skupina
HLA typizace s nízkým rozlišením
Každé 3 měsíce PRA
Serologické markery infekce
Infekce HBV, HCV, CMV
Kadaverózní dárceHLA typizace s nízkým rozlišením
NÁRODNÍ CENTRUM koordinující
transplantace ledvin
Výběr 50 příjemců
Dle ABO, HLA, urgentnost,
doba čekání
SPÁDOVÉ HLA LABORATOŘE
Cross match test
Výběr 2 příjemců s negativním
CMT dle vzdálenosti odběru
ledviny a centra a jeho bilance
 Indikována především u autoimunitních chorob,
vaskulitid a u pacientů po transplantacích
 Výjimečně používána u těžkých alergických chorob
nebo u onemocnění způsobených nadměrnou
aktivací T-lymfocytů (psoriáza)
 Léčba vždy vede k sekundárnímu imunodeficitu náchylnosti
k infekcím a častějšímu výskytu
malignit, zejména lymfatického systému
 Ke snížení výskytu vedlejších reakcí se obvykle
používá kombinovaná léčba
Mechanismus účinku Imunosupresivum
Ovlivnění genové
exprese
Kortikoidy
Ovlivnění
metabolismu DNA
Alkylační agens Cyclofosfamid
Inhibice syntézy
purinů
Azatioprin, Mykofenolát
Inhibice syntézy
pyrimidinů
Leflunomid
Antifolika Metotrexát
Vazba na
imunofiliny
Kalcineurinové
inhibitory
Cyklosporin, Takrolimus
Inhibitory mTOR Sirolimus, Everolimus
Mechanismus účinku Imunosupresivum
Kinázové
inhibitory
Tofaticinib
Imunoglobuliny Polyklonální IVIG
Monoklonální Rituximab, Infliximab,
Adalimumab, etc.
Fúzní proteiny Etanercept, Abatacept
Analoga
cytokinů
Anakinra
Další Fingolimod, Apremilast,
Pirfenidon
 Imunosupresivně působí především dávky 0,5-1 mg
Prednisonu/kg/den, udržovací dávka bývá u dospělých
5-10 mg Prednisonu/den
 Mechanismy účinku:
◦ Snížená produkce cytokinů (IL-1, TNF-a, IL-2)
◦ Snížení exprese adhezivních molekul
◦ Inhibice exprese HLA 2.třídy
◦ Inhibice fosfolipázy A2 v granulocytech - blok tvorby
metabolitů kyseliny arachidonové
 Vedlejší činky: redistribuce tuku, vznik vředové choroby,
steroidní diabetes, hypertenze, poruchy růstu dětí,
hypokalémie, osteoporóza, katarakta, psychózy....
 Zasahují do metabolismu DNA
 Antagonisté kyseliny listové - metotrexát
(Methotrexat)
 Alkylační látky - cyklofosfamid
(Cyclophophamide), chlorambucil (Leukeran)
 Purinové analogy- azathioprin (Azamun,
Imuran)
 Inhibitory inosinmonofosfát dehydrogenázy mykofenolát
mofetil (Cell sept)
 Kalcineurinové inhibitory: Blokují funkci
Ca 2+-dependentního kalcineurinu, tím
blokují aktivaci transkripčního faktoru NFAT.
Nedojde k expresi genu pro IL-2
◦ Cyklosporin A- vazba na cyklofilin
◦ Tacrolimus (FK 506) vazba na FKBP
 Sirolimus (Rapamycin) - blokuje přenos
signálu z IL-2, též se váže na FKBP.
NFAT: Nuclear Factor of Activated T cells FKBT: FK- Binding Protein
 Snižuje produkci IL-2 i odpověď Tlymfocytů
na tento cytokin
 Ovlivněny především Th lymfocyty
 Nežádoucí účinky: nefrotoxicita, hirsutismus,
hypertrofie gingiv, neurotoxicita
 Používán v transplantologii a u závažných
autoimunitních chorob
Cílová struktura Charakteristika Název léčiva Léčebné využití
TNF-α Prozánětlivý cytokin Infliximab,
Adalimumab
RA, JIA, AS, psoriáza,
CD, UC
IL-1β Prozánětlivý cytokin Kanakinumab Autoinflamatorní
choroby
IL-6 Prozánětlivý cytokin Tocilizumab RA, JIA
IL-17 Prozánětlivý cytokin
(Th17 dráha)
Secukinumab Psoriáza, AS
CD20 Povrchový znak B-
lymfocytů
Rituximab
(Okrelizumab)
RA, GPA, B-buněčné
malignity, (RS)
CD25 Receptor pro IL-2 na
povrchu T-lymfocytů
Basiliximab Akutní rejekce
CD52 Povrchový znak
lymfocytů (T i B)
Alemtuzumab RS
BLyS Stimulační faktor pro B-
lymfocytů
Belimumab SLE
α4β1 integrin Adhezivní molekuly Natalizumab RS
RA-revmatoidní artritida, JIA-juvenilní idiopatická artritida, AS-ankylozující spondylitida, CD-Crohnova choroba, UC-ulcerózní
kolitida, GPA-granulomatóza s polyangiitidou, RS-roztroušená skleróza, SLE-systémový lupus erythematodes
Přehled monoklonálních protilátek užívaných k potlačení funkce imunitního
systému