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 powierz-chniowych 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) Swoista (nabyta) Limfocyty B Przeciwciała Limfocyty T i ich subpopulacje 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

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 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