IMUNITA antibody.jpg dendritic cell.jpg opsonizace.jpg plasma cell.jpg HOMEOSTÁZA Homeostáza je schopnost udržet rovnovážný stav v těle koordinovanými fyziologickými mechanismy. Úvod 1 IMUNITA Ochrana před právním stíháním poskytována Římským senátorům v období výkonu funkce. Úlohy imunitního systému: ØOdlišit nebezpečné od neškodného ØOchrana a eliminace škodlivých látek, mikroorganismů, jedů a maligních buněk ØTolerance vlastních antigenů ØPaměť na předchozí reakce Úvod 2 IMUNOGEN - molekulární nebo nadmolekulární struktura, která může u příjemce vyvolat imunitní odpověď ANTIGEN - schopnost molekuly reagovat s produkty získané imunity - s protilátkami, - sloučeniny mohou reagovat s protilátkami, ale nemusí vyvolat imunitní odpověď -všechny imunogeny jsou antigeny, ale ne všechny antigeny jsou imunogeny EPITOP - část molekuly, která se váže na protilátku ADJUVANS - látka zesilující imunitní odpověď POJMY FORMOVANÉ KREVNÍ ELEMENTY Červené krvinky erytrocyty 5.1012/ll Bílé krvinky leukocyty 4-10.109/l Destičky trombocyty 150-400.109/l monocyt bazofil eozinofil neutrofil lymfocyt granulocyty agranulocyty neutrofil bazofil eozinofil monocyt lymfocyt https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/Blausen_0909_WhiteBloodCells.png/640px-Bl ausen_0909_WhiteBloodCells.png https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/Blausen_0909_WhiteBloodCells.png/640px-Bl ausen_0909_WhiteBloodCells.png https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/Blausen_0909_WhiteBloodCells.png/640px-Bl ausen_0909_WhiteBloodCells.png https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/Blausen_0909_WhiteBloodCells.png/640px-Bl ausen_0909_WhiteBloodCells.png https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/Blausen_0909_WhiteBloodCells.png/640px-Bl ausen_0909_WhiteBloodCells.png LYMFOIDNÍ ORGÁNY Primární: Kostní dřeň – vznik a množení imunitních buněk Brzlík (thymus) - neúčastní se imunitních reakcí -poskytuje prostředí pro zrání T buněk Sekundární: Lymfoidní tkáň asociována se sliznicemi - difúzní lymfoidní tkáně slizničních povrchů (trávicí trakt, dýchací systém, ledvinový systém) Fabriciova burza a její ekvivalenty u savců (střevní lymfoidní tkáně, apendix) - vznik a zrání B buněk (u člověka v kostní dřeni) Mandle (tonsily) - umístěny v místě s největším kontaktem antigenů, hluboké krypty usnadňují zachycení cizích částic, odkud jsou transportovány do lymfoidních folikulů Lymfatické uzliny - filtr pro cizorodé částice a tkáňové zbytky Slezina Cluster of designation - CD Protokol používaný k identifikaci molekul na povrchu buněk. ØReceptory ØLigandy ØAdhezní molekuly CD 34 … adhezivní molekula, interakce se selektiny – na kmenových buňkách CD 45 … receptor (?), důležitý pro aktivaci T a B buněk - na všech lymfocytech CD 3 … signální molekula asociovaná s TcR - na všech T-lymfocytech CD 4 … koreceptor zapojený do rozpoznávání antigenů vystavených na HLA II. třídy prostřednictvím TcR – T pomocné lymfocyty CD 8 … koreceptor zapojený do rozpoznávání antigenů vystavených na HLA I. třídy prostřednictvím TcR – T cytotoxické lymfocyty Hematopoiesis1: HEMATOPOÉZA hematopoiesis 2.jpg PRAVIDLA: - leukocyty se nemohou dediferencovat - Po určení do specifické vývojové linie nemohou přestoupit do jiné vývojové linie ´ ´ Hematopoiesis2 HEMATOPOÉZA HematopoiesisTimeline.jpg Hematopoiesis1: bitva 1.jpg bitva 2.jpg bitva 5.jpg bitva 4.jpg MHC 1 MAJOR HISTCOMPATIBILITY COMPLEX (MHC) = HUMAN LEUKOCYTE ANTIGENS (HLA) myš4.jpg kráva 4.gif pig3.jpg Prasečí leukocytární antigeny (SLA) Myš (H2) Bovinní leukocytární antigeny(BLA) Sasanka mořská sasanka a klaun.jpg MHC 2 K úspěšné činnosti imunitního systému musí být tento systém schopný odlišit „cizí“ od „vlastního“. Toto rozlišení je dosáhnuto prostřednictvím molekul MHC v membráně buněk. I. třída - přítomný na všech jaderných buňkách - předkládá „cizí“ molekulu (virovou, nádorovou) cytotoxickým T lymfocytům - při transplantaci je molekula I.třídy na buňkách darovaných orgánů přímo rozpoznána leukocyty příjemce ® odhojení štěpu II. třída - prezentují pouze lymfocyty B, makrofágy; po aktivaci buňky T, buňky štítné žlázy, endotelové buňky - předkládá cizí molekuly pomocným buňkám T - při transplantaci kostní dřeně vyvolají molekuly II.třídy s navázanými neznámými bílkovinami na buňkách příjemce odpověď leukocytů dárce ® reakce štěpu proti hostiteli HLAVNÍ HISTOKOMPATIBILNÍ KOMPLEX (HLA) LIDSKÉ LEUKOCYTÁRNÍ ANTIGENY (HLA) B 395 α C 93 α E 2 α A 195 α G 2 α F 2 α DP 19α+89β DO 2 α DM 2α+2β DO 2 β DQ 20α+45β DR 2α+323β Třída I MHC Třída II MHC chromozom.jpg Chromosome 6 - Všechny jaderné buňky -Dendritické buňky - B-lymfocyty - makrofágy - aktivované, ale ne klidové T-lymfocyty = transplantační antigeny MHC 3 Třída I MHC Třída II MHC Extracelulární polymorfní vazebný rozštěp Vazebné místo pro CD4 Vazebné místo pro CD8 Transmembránová a cytoplazmatická doména LIDSKÉ LEUKOCYTÁRNÍ ANTIGENY (HLA) MHC 4 IMUNITA Immunity types Abbas: Cellular and Molecular Immunology/5 KŮŽE - suchá, obsahuje baktericidní látky z potu a mazu - osídlení „cizími“ baktériemi je znesnadněno přítomností „vlastních“, 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, průjmy 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) ANATOMICKÉ STRUKTURY - druhotně vznikající opouzdření ložisek zánětu - krevně-orgánové bariéry VROZENÁ (NESPECIFICKÁ) IMUNITA KOŽNÍ A SLIZNIČNÍ BARIÉRY VROZENÁ buněčná IMUNITA Innate cell immunity FAGOCYTY neutrophil hunting bacteria.jpg makrofág.jpg monocyte a 2 neutrofily.jpg Neutrofil Monocyty - makrofágy Granule a lysozomy: Øcationické proteiny a defensiny - usmrcení baktérií, Øproteolytické enzymy (elastáza a cathepsin G) – odbourávání bílkovin, Ølysozym - odbourávání stěny baktérií, Ømyeloperoxidáza – tvorba baketriocidních sloučenin. Ølysozym a NADPH oxidáza – tvorba toxických kyslíkových radikálů Ølactoferin – Fe- a B12 – vázající protein PHAGOCATES fagocytóza 5.jpg fagocytóza 7.jpg fagocytóza migrace adheze degradace ingesce FAGOCYTÓZA Phagocytosis 1 Migrace - fagocyty cestují směrem k částicím, které mají být pohlceny. Při cestě z cév přilnou k endotelu (adherují) a protáhnou se mzi jednotlivými endotelovými buňkami (diapedéza). Fagocytóza - fágy sérií postupných kroků rozpoznají cizorodou částici, poznají ji, přilnou (adherují) a pohltí (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 FAGOCYTÓZA migrace adheze degradace ingesce FAGOCYTÓZA - migrace Neutrophil poster.jpg Phagocytosis 2 Pohlcení bakterie Alberts EM fagocyt pohlcující Erc fagocytóza 1.jpg fagocytóza 3 houbových spor.jpg fagocytóza stafylokoka.jpg FAGOCYTÓZA - ingesce Phagocytosis 4 EOZINOFILY eosinofily v hlenu.jpg Eosinofil a houba v hlenu Eosinofil v tkáni migrují do hlenu, aby napadly houby Eos Fungus ØVývoj a zrání v kostní dřeni ØV krvi asi 8–12 hodin, ve tkáních 8-12 dní bez aktivace ØAktivována parazity obalenými Ig E ØCytoplasmatické granule: - cationic protein → póry v membráně → inhibice proliferace T buněk → utlumení produkce Ig → vyvolání degranulace mastocyty - hlavní basický protein → cytotoxin a helmintotoxin - peroxidáza → oxidační stres→ apoptóza - eosinophil-derived neurotoxin → ribonukleáza BAZOFILY a MASTOCYTY NK-buňky nk-cell.jpg NK nádor Zapojení inhibičního receptorů Nezapojení inhibičního receptorů KOMPLEMENT „Komplementární“ aktivita séra potřebná k lýze buňky. Systém komplemetnu se skládá z několika plazmatických bílkovin, které jsou aktivováne mikroby a podporují zánět a destrukci mikrobů. Biologické účinky: ØLýza buněk ØOpsonizace ØOčištění od imunokomplexů ØPodpora zánětlivé odpovědi ØTvorba paměťových B-buněk Complement KOMPLEMENT Klasická cesta Lektinová cesta Alternativní cesta C5 - konvertáza C3 konvertáza C3 (C3b)n C5 Lytický komplex C5b+ C6-9 Ig G (IgM) + C1 C3b + membrána + B MBL + Ficolin +MASP C4b+C2a D C3bBb+properidin KLASICKÁ a ALTERNATIVNÍ CESTA KOMPLEMENTU c3 c2 c4 c4b c2a c3b c3b c3b c c 1 q 1 q c4a c2b C3 konvertáza alternativní cesty c3a Komplex s c5 konvertázovou aktivitou C3b C3b C3b properdin C3 C3a B Bb D Ba B B Vývojový diagram: zobrazení: D D Vývojový diagram: zobrazení: D D Ba Bb Ba Bb B C3 konvertáza alternativní cesty Komplex s c5 konvertázovou aktivitou c5 C5 konvertáza c5b c6 c7 c8 c5a c5 C5 konvertáza c5b c6 c7 S c5a c8 LYTICKÝ KOMPLEX ANTIGEN PREZENTUJÍCÍ BUŇKY Úvod 1 DENDRITICKÉ BUŇKY - pohlcení Hematopoiesis1: DENDRITICKÉ BUŇKY - zpracování antigenu MHC II MHC 2 DENDRITICKÉ BUŇKY - zpracování antigenu MHC I MHC 3 ORGANIZACE GENOMU (TCR & BCR) variable diversity joining constant M G D A E 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 6 n n M G D A E 1 1 2 2 3 3 4 5 6 n M G D A E 1 2 3 3 4 5 6 M 3 4 5 MHC 3 T - LYMFOCYTY CD4 and CD8 T-Cell Lineage.jpg D:\PROJECTS\Jan-06\23\others\nri\images\nri1781-f4.jpg BRZLÍK thymus4.gif thymus.jpg thymus_cs.jpg thymus5.jpg Korové epiteliální buňky Makrofágy Dendritické buňky Dřeňové epiteliální buňky dendritic_cell_with T cell.jpg T – LYMFOCYTY - aktivace gd T-buňka ab T-buňka Aktivace lipidovými antigeny presentovanými CD1 (HLA-podobná molekula) - v epiteliálních a slizničních bariérách Aktivace peptidovými antigeny presentovanými HLA - v sekundárních lymfoidních orgánech ØRozpoznání antigenu naivními T-buňkami → klonální expanze ØRozpoznání antigenu efektorovými T- buňkami → aktivace efektorových funkcí ØSignály důležité pro aktivaci: 1)Rozpoznání komplexu peptid-HLA specifickým receptorem TCR 2)Kostimulátory → CD28 apod. 3)Cytokiny Macrophages B-cells T – LYMFOCYTY - aktivace Aktivace naivních T-buněk v lymfatické uzlině; vývoj efektorových buněk Aktivace efektorových T-buněk v místě infekce; eradikace mikrobů Lymfatická uzlina Místo infekce T – LYMFOCYTY - aktivace EFEKTOROVÉ T – BUŇKY (TH4+) EFEKTOROVÉ T – BUŇKY : CD4+ TH1 EFEKTOROVÉ T – BUŇKY : CD4+ TH2 BUNĚČNÁ IMUNITA (fagocytóza) BUNĚČNÁ IMUNITA (CD8+ CTL) Exocytóza granul Vstup granzymů Aktivace caspasy Apoptóza cíle Apoptóza cílové buňky zprostředkována FasL-Fas B – LYMFOCYTY Slezina – bílá pulpa Folikulární B-buňky -95% B-buněk v lymfatických uzlících; - volná recirkulace; - na T buňkách závislá imunitní odpověď Marginal zone B-cells -necirkulující buňky -na T buňkách závislá imunitní odpověď + na T buňkách nezávislá imunitní odpověď B1-cells - v pleurální a peritoneální dutině; - „přírozené protilátky“ – polyreaktivní a reakce na vlastní tkáně - na T buňkách nezávislá imunitní odpověď B-cell development.jpg B - LYMFOCYTY aktivace Complement activation Recognition by B-cells Signals from Ig and CR2 complex Úloha BCR: 1)Antigenem vyvolané shlukování BCR → zahájení aktivace 2)Internalizace, zpracování a prezentace antigenů prostřednictvím HLA II → antigen předkládající buňka Signály důležité pro aktivaci: 1)Vazba antigenu na BCR 2)Rozpoznání C3d složky komplementu navázané na antigenu Model Ig-1 sérová Ig A typy Ig-1 typy Ig-1 typy Ig-1 sekreční Ig A Ig M STRUKTURA PROTILÁTEK 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) TŘÍDY PROTILÁTEK B-LYMFOCYTY - odpověď Protilátková odpověď závislá na T pomocných lymfocytech T B B-LYMFOCYTY - odpověď REAKCE GERMINÁLNÍHO CENTRA Tmavá zóna Světlá zóna Sekundární folikul ve slezině Sekundární folikul v lymfatické uzlině 1) 1)Isotypový přesmyk 2)Vyzrávání afinity 3)Paměťové B-buňky PAMĚŤOVÉ B-BUŇKY B memory cells 3.jpg B-BUŇKY (vyzrávání afinity) B-BUŇKY (izotypový přesmyk) PRIMÁRNÍ A SEKUNDÁRNÍ ODPOVĚĎ response of imunogen.jpg Innate immunity Adaptive immunity Fate of the immunogen response Ig.jpg RESPONSES