Imunitní systém - I
- základní funkce, tkáně a buňky
IMUNITA - hlavní funkce
- obrana před ,,cizím" a škodlivým
- makromolekuly nebo mikroorganismy/patogeny
BAKTERIE, VIRY, PARAZITÉ, Houby, plísně
(obranyschopnost)
- nádory, transplantáty vs. vlastní tkáň
(imunitní dohled vs. autotolerance)
Realizace: orgány I.S.
buňky I.S.
molekuly (rozpuštěné / vázané na membrány)
Základní charakteristiky imunitního systému
* Rozeznání ,,vlastní" (tolerance) vs. cizí struktury
* Specifita a selektivita
* Zesilování imunitní odpovědi
* Přesná kontrola a řízená spolupráce složek I.S.
* Redundance - (částečná) vzájemná nahraditelnost složek I.S.
* Paměť
IMUNITA
VROZENÁ
- přirozené bariery (kůže, sliznice)
- fyziologické bariery (T, pH v žaludku, lysozym ve slinách,
soutěž s přirozenou mikroflorou GIT)
- rozpoznání a odstranění ,,konzervovaných" struktur bakterií
- buňky: fagocyty (granulocyty, makrofágy)
- cíl: rychlé odstranění nebezpečí (bez paměti)
SPECIFICKÁ (ZÍSKANÁ)
- učení (vlastní / cizí) -> paměť -> rychlá a účinná reakce
- antigeny / receptory (protilátky)
- buňky: řízení - T-lymfocyty, realizace - B-lymfocyty a další
IMUNITNÍ SYSTÉM
Orgány - spojené cévami (krevními a lymfatickými)
- Primární (centrální) orgány:
vývoj lymfocytů
Brzlík (Thymus) - T-lymfocyty (T-b.)
Kostní dřeň (u ptáků Bursa fabricii) - B-lymfocyty
- Sekundární orgány (lymfoidní orgány)
zrání lymfocytů, vznik a realizace imunitní odpovědi
Největší - SLIZNICE vč. GIT (1.7 m2; Peyerovy plaky)
lymfatické uzliny / mandle, slezina
viz VIDEO: 01-Organs.MOV, time 0:00 - 1:00 a od 04:15
Orgány imunitního systému
http://www.tigis.cz/Knihy/imuno/
Buňky imunitního systému
Kost. Dřeň
Buňky imunitního systému
viz VIDEO: 01-Organs.MOV, time 01:00 - 04:15
1ml krve
5x109 ERY
5-8x106 LEU, z toho
Granulocyty
40% NEU
1-9% EOS
0.5% BAS
Lymfocyty 20-40%
Monocyty 5%
Charakteristiky buněk I.S. (1/2)
1) Morfologické (mikroskopické odlišení)
Charakteristiky buněk I.S. (2/2)
1) Morfologické (mikroskopické odlišení)
2) Biochemické (průtoková cytometrie)
- Exprese různých proteinů na povrchu
,,CD" (cluster differentiation) antigeny
- popsáno ~ 250 různých CD-Ag
CD3 všechny T-buňky (!ne B-b.)
podskupiny T-b. CD4 (Th buňky, ,,helpery")
CD8 (Tc buňky, ,,cytotoxické")
CD19, CD20 B-buňky (!ne T-b.)
CD56 - NK buňky (!ne další lymfocyty)
CD14 - Makrofágy a monocyty
CD66 - Neutrofily
Buňky I.S. (1/3 - fagocyty)
Neutrofilní granulocyty
- žijí velmi krátce v krvi, rychlé vykonání funkcí
- primární ochrana proti extracelulárním bakteriím
- fagocytóza (intracelulární zabíjení), funkce v primárním zánětu
- CD66 pozitivní, neexprimují MHC-II proteiny (neprezentují Ag !)
Monocyty (mobilní), Makrofágy (tkáňové)
- fagocytóza patogenů / nádorů / apoptotických tělísek, obnova tkání
- prezentace antigenu (specifická / získaná imunita - T-b.)
- APC (antigen-prezentující buňky)
- CD14 pozitivní, adherence na sklo a plast
- produkce cytokinů / aktivace po působení vlastních i cizích cytokinů
- obrana proti extracelulárním i intracelulárním patogenům
Dendritické buňky
- APC v tkáních vychytávání Ag, migrace do uzlin, prezentace APC (
Buňky I.S. (2/3 - další granulocyty)
Eosinofilní granulocyty
- obrana proti velkým parazitům (prvoci, tasemnice...)
- uvolnění lytických enzymů z granulí / umí i fagocytovat
- uplatňují se při alergických reakcích
Basofilní granulocyty
- v granulích heparin a histamin: funkce při zánětu (rozšiř. cév)
- prezentace antigenu (specifická / získaná imunita - T-b.)
Žírné buňky (,,heparinocyty")
- (?) tkáňová obdoba basofilů
Basofilní granulocyty
- v granulích heparin a histamin: funkce při zánětu (rozšiř. cév)
Buňky I.S. (3/3 - lymfocytární linie buněk)
T-lymfocyty (CD3+)
- řízení a rozhodování v I.S.
- Th (CD4+) Tc (CD8+)
B-lymfocyty (CD19+, CD20+)
- příjem, zpracování a prezentace antigenu (APC)
- produkce protilátek
NK buňky (CD56+)
- vypadají jako T-buňky ale NEmají T-buněčný receptor (CD3-)
- rozpoznání a likvidace (jako Tc) míst s málo MHC-I (nebo bez MHC-I)
(nádory, viry napadené buňky)
Antigen
Antigen - látka vyvolávající odpověď imunitního systému
- zpravidla protein/peptid - cca 10 aminokyselin
Epitop - u velkých ,,antigenů" (např. bakterie, velký protein)
- více částí Ag může vyvolat imunitní reakci =
Hapten - malá molekula
- vyvolá reakci až po vazbě na protein
Antigen
Alergen - Ag, který není škodlivý a přesto vyvolá silnou reakci
Superantigen
- Ag, který není škodlivý a přesto vyvolá silnou reakci
Jak I.S. pozná vlastní od cizího ?
- buňky těla nesou MHC
- VŠECHNY buňky - MHC-I
- APC - MHC-I + MHC-II
- funkce MHC - značka příslušnosti bb. k organismu
- zpracování a vystavení Ag
- variabilita MHC - ,,příbuznost"
- buňky I.S.
- naučí se rozpoznávat vlastní MHC (T-b., NK-b.)
- dokáží rozpoznat MHC s navázaným Ag a reagovat (T-b)
- ,,cízí" MHC v těle: velmi silná reakce (transplantace ...)
MHC - viz VIDEO: 02-MHC.MOV
Jak se T-buňky učí rozpoznávat MHC?
- nezralé T buňky
- CD3+/4+/8+
- v Thymu - během embryonálního vývoje
- v kůře - Positivní selekce
- T-buňky, které se nevážou: apoptoza
- v dalších částech brzlíku
- Negativní selekce
- příliš silná vazba: apoptoza
- zralé T-buňky CD3+/4+ nebo CD3+/8+
viz VIDEO: 03-T-Cell-Education.MOV
Hlavní molekuly I.S. - přehled (pro detaily viz dále)
- Ag-specifické receptory na povrchu T- a B- buněk (TCR/BCR)
- Protilátky (Ab) / Imunoglobuliny (Ig) - produkce B-b.
- Receptory pro Fc fragmenty Ig - různé buňky (bb)
- Cytokiny - různé bb, vč. IS
- Receptory pro cytokiny - různé bb, vč. IS
- Glykoproteiny MHC I a II tříd (= HLA u lidí)
Major Histocompatibility Complex, Human Leukocyte Antigens
- Komplement (C) & receptory pro C (různé bb.)
- Adhezivní molekuly
- Kostimulační molekuly