Układ odpornościowy – dane ogólne Jan Żeromski Katedra Immunologii Klinicznej Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu PODZIAŁ KOMÓREK MACIERZYSTYCH • Totipotentne: mogą różnicować się do każdego typu komórek • Pluripotentne: jak wyżej z wyj. komórek łożyska • Multipotentne: mogą różnicować się do komórek wszystkich 3 listków zarodkowych (endo-, mezo- i ekto-dermy) • Unipotentne: różnicują się tylko do komórek jednego listka zarodkowego • Ponadto: embrionalne i somatyczne INTERAKCJE POMIĘDZY LEUKOCYTAMI A ŚRÓDBŁONKIEM • Leukocyty wchodzą w interakcje ze ścianami naczyń wieloetapowo przy użyciu cząsteczek powierzchniowych które rozpoznają ich odpowiednie receptory na komórkach śródbłonka. • Toczenie się i związanie leukocytów ze ścianą naczyń zachodzi dzięki selektynom • . • Selektyny są to komórkowe cząsteczki adhezyjne o właściwościach lektyn (lektyny – to białka rozpoznające cukry na drodze nie-enzymatycznej INTERAKCJE POMIĘDZY LEUKOCYTAMI A ŚRÓDBŁONKIEM - 2 • Chemokiny (rodzaj cytokin) i ich receptory są potrzebne do aktywacji integryn leukocytów • Integryny – rodzina cząteczek adhezyjnych • Tylko aktywowane integryny są w stanie zapewnić prawidłową adhezję pomiędzy leukocytami a śródbłonkiem. • Migracja leukocytów do tkanek wymaga proteinaz i mechanizmów naprawczych. DWA TYPY ODPORNOŚCI Nieswoista (wrodzona) • • • • • • • • • Fizyczne i chemiczne bariery Lizozym Białka ostrej fazy Układ dopełniacza Cytokiny (chemokiny) Receptory Toll-podobne i inne Fagocyty (granulocyty, makrofagi) Komórki NK (Natural Killers) Komórki dendrytyczne Swoista (nabyta) • Limfocyty B – Przeciwciała • Limfocyty T i ich subpopulacje Rodzaje antygenów • • • • • • • Białka komórkowe i pozakomórkowe Enzymy, hormony Kwasy nukleinowe i nukleoproteiny Lipidy złożone Polisacharydy Białka szoku termicznego superantygeny ANTYGENY • TD (thymus dependent) – grasiczo zależne • TI-1 (thymus independent) – grasiczo niezależne 1 – poliklonalne aktywatory limf.B (LPS, dextran) • TI-2 – poliwalentne, częściowo grasiczo niezależne (ficoll, polisacharydy pneumokoków i inne) CZĄSTECZKI WIĄŻĄCE ANTYGEN 1. 2. 3. 4. 5. Błonowe Ig Receptory limf. T (TCR T-cell receptors) HLA (MHC) klasy I HLA (MHC) klasy II Cząsteczki wrodzonej odporności (lektyny i inne) ANTYGENY ROZPOZNAWANE PRZEZ LIMFOCYTY B • Antygeny posiadają epitopy które mogą wiązać się z miejscem wiążącym antygen przeciwciał • Antygeny (hapteny) mogą mieć niemal każdą strukturę chemiczną • Antygeny natywnych białek są zwykle nieciągłymi fragmentami aminokwasów na powierzchni komórki • Antygeny jako immunogeny muszą zawierać epitopy nośnikowe dla pobudzenia limfocytów Th GŁÓWNY KOMPLEKS ZGODNOŚCI TKANKOWEJ (MHC) • Znajduje się na krótkim ramieniu chromosomu 6 u człowieka (u myszy – chromosom 17) • Obejmuje 3 regiony: klasę Ia (loci A,B,C), klasę Ib (loci E,F,G), klasę II (loci DR,DQ,DP) klasę III (loci genów kodujących C, TNF, HSP) GŁÓWNY KOMPLEKS ZGODNOŚCI TKANKOWEJ (MHC) - 2 • Geny klas Ia i II są wysoce polimorficzne w przeciwieństwie do genów klas 1b i III, • Polimorfizm oznacza obecność licznych alleli, tzn. genów kodujących inne jakościowo antygeny MHC, znajdujących się w tym samym locus, u różnych ludzi • Antygeny MHC u człowieka to HLA (human leucocyte antigens) ANTYGENY GŁÓWNEGO KOMPLEKSU ZGODNOŚCI TKANKOWEJ (MHC) • Są to antygeny powierzchniowe, obecne na wszystkich komórkach (klasa 1a) i na komórkach układu immunologicznego (kom. prezentujące antygen-APC, limfocyty B, aktywowane limfocytyT, monocyty/makrofagi) • Są celem w reakcji odrzutu • Są dziedziczone od obu rodziców w haplotypach • Ich ekspresja na komórkach jest ko-dominująca • • • • • PRZETWARZANIE I PREZENTACJA ANTYGENU Z UDZIAŁEM MHC KLASY I Peptydy prezentowane na większości typów komórek są pochodzenia endogennego, Peptydy prezentowane przez profesjonalne APC mogą być pobierane drogą endocytozy, Peptydy są trawione w proteasomach potem przenoszone do siateczki endoplazmatycznej z udziałem transportera (TAP), Peptydy są wiązane dwoma końcami z rowkiem wiążącym antygen Antygeny prezentowane przez MHC I są rozpoznawane przez limfocyty T-CD8+. KRĄŻENIE LIMFOCYTÓW • Limfocyty stale krążą między krwią i narządami limfatycznymi • 80% limfocytów dostaje się do węzłów chłonnych przez wyspecjalizowane tzw. żyłki o wysokim śródbłonku (high endothelial velunes – HEV) • Pozostałe limfocyty dostają się do węzłów chłonnych doprowadzającymi naczyniami limfatycznymi razem z komórkami dendrytycznymi i antygenami KRĄŻENIE LIMFOCYTÓW - 2 • Limfocyty opuszczają węzły chłonne odprowadzającymi naczyniami chłonnymi • Krążenie limfocytów pozwala im spotkać znane im antygeny, a także inne subpopulacje tych komórek, co pozwala im indukować skuteczną odpowiedź immunologiczną Czynniki regulacji odpowiedzi immunologicznej • • • • • • • Regulacja przez antygen Rola komórek prezentujących antygen Regulacja przez przeciwciała Limfocyty o właściwościach immunoregulac. Idiotypowa regulacja odpowiedzi Czynniki neurohormonalne Genetyczna kontrola odpowiedzi immunolog. Pojęcie immunomodulacji REGULACJA PRZEZ PRZECIWCIAŁA • Bierna podaż IgM – wzmocnienie odpowiedzi immunologicznej (OI) • Podobnie IgG – hamowanie OI: – Słaba odpowiedź na szczepienie w 1 roku życia – Przeciwciała anty-D podane matce Rh ujemnej (Rh-) zapobiegają uczuleniu jej przez płodowe erytrocyty Rh+ • Blokowanie przeciwciałem i wiązanie krzyżowe receptora ODPOWIEDŹ IMMUNOLOGICZNA NA ZAKAŻENIE JEST RÓŻNA DLA: • • • • • • • Bakterii zewnątrz komórkowych Bakterii wewnątrz komórkowych Wirusów Pierwotniaków Robaków Grzybów Prionów? IMMUNOPATOLOGIA • Nadwrażliwość – nadmierna odpowiedź immunologiczna (OI) • Niedobory immunologiczne – nieefektywna OI • Autoimmunizacja – reakcja na własne antygeny • Odrzucanie przeszczepu