Odporność nieswoista i swoista Jan Żeromski Katedra Immunologii Klinicznej Akademii Medycznej im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu

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 Lektyna wiążąca mannozę Cytokiny (chemokiny) Receptory Toll-podobne i inne Fagocyty (granulocyty, makrofagi) Komórki NK (Natural Killers) Komórki dendrytyczne

CECHY ODPORNOŚCI WRODZONEJ Istnieje od urodzenia Obecna u wszystkich zwierząt Reaguje tylko przeciwko substancjom drobnoustrojów Jej swoistość polega na rozpoznawaniu makromolekuł występujących tylko na drobnoustrojach („wzory molekularne związane z patogenami” – PAMP) Warunkuje skuteczną odpowiedź odporności nabytej

Cechy i mechanizmy odporności naturalnej (wrodzonej) Występuje u wszystkich organizmów wielokomórkowych Istnieje przed zakażeniem danym drobnoustrojem Działa przed rozwojem odpowiedzi swoistej Ścisłe współdziałanie między wrodzoną a nabytą odpowiedzią immunologiczną We wielu przypadkach taka odpowiedź jest zdolna do eliminacji zakażenia Nigdy nie wywołuje autoimmunizacji

Białka ostrej fazy Transferyna Ceruloplazmina Amyloid surowiczy Alfa 1-antychymotrypsyna Białko C-reaktywne Alfa 1- antytrypsyna Białka surfaktanta płucnego Alfa-2 makroglobulina Fibronektyna Haptoglobina

EFEKTY BIOLOGICZNE AKTYWACJI UKŁADU DOPEŁNIACZA 1) Ułatwia zabijanie bakterii Oczyszczanie z kompleksów immunol. Indukowanie i wzmaganie odpowiedzi humoralnej Szkodliwy w przypadku aktywacji na dużą skalę np. w posocznicy (sepsie) bakteriami Gram - ujemnymi, w martwicy tkanek, w autoimmunizacji

EFEKTY BIOLOGICZNE AKTYWACJI UKŁADU DOPEŁNIACZA 2) Chemotaksja (wędrówka komórek do miejsc infekcji) Opsonizacja (ułatwianie fagocytozy) Wzrost przepływu krwi Zwiększona przepuszczalność naczyń Niszczenie błony komórkowej Uwalnianie mediatorów zapalnych z komórek tucznych

MECHANIZMY ODPORNOŚCI WRODZONEJ – AKTYWATORY NEUTROFILI Uwalniane z bakterii N-formylowane peptydy(FMLP) Składowe dopełniacza (iC3b) Leukotrieny (produkty metabolizmu kwasu arachidonowego) Cytokiny (TNF,IL-1, IL-8, GM-CSF)

INNE BIAŁKA ODPORNOŚCI WRODZONEJ Kolektyny: białka wiążące węglowodany -lektyna wiążąca mannozę (MBL), konglutyniny Białka surfaktanta w pęcherzykach płucnych Cekropiny, magaininy, defenzyny (antybiotyki peptydowe komórek) – pow. lizę bakterii

KOMÓRKOWE CZĄSTECZKI ADHEZYJNE (CAM) Integryny – adhezja do śródbłonka i macierzy pozakomórkowej (VLA-1 to 6, LFA-1, LPAM, CR3, CR4) CAM nadrodzina immunoglobulin – różne (ICAM-1-3, VCAM-1, PECAM-1, NCAM, CEA)

KOMÓRKOWE CZĄSTECZKI ADHEZYJNE (CAM)-2 Selektyny – cząsteczki na leukocytach i śródbłonku które wiążą się z węglowodanami (selektyny E, P, L) Kadheryny – wiążą się z kateninami, elementami cytoszkieletu na drodze wapniowo zależnej (kadheryny E,N,T) CD44 i ich warianty – komórkowe receptory kw.hialuronowego zaangażowane w interakcjach komórka-komórka i komórka-macierz pozakom.

SIEĆ CYTOKIN INTERLEUKINY - ukierunkowują inne komórki do podziałów i różnicowania SELEKTYNY – białka wiążące cukry, warunkują adhezję leukocytów do komórek śródbłonka INTERFERONY - typ I (alpha/beta), typ 2-gamma

SIEĆ CYTOKIN-2 CZYNNIKI STYMULUJĄCE KOLONIE (colony stimulating factors -CSF) – warunkują rozwój i różnicowanie komórek macierzystych w szpiku CHEMOKINY – powodują ukierunkowany ruch komórek INNE – TNF, TNF, TGF – zaangażowane w procesach zapalnych, cytotoksyczności a także immunosupresji

RECEPTORY TOLL-PODOBNE (TLR) Obecne na niemal wszystkich komórkach układu odpornościowego i na wielu innych Rozpoznają tzw. wzory molekularne tzn.struktury chemiczne znamienne dla drobnoustrojów (LPS, peptydoglikany, CpG DNA, wirusowy RNA itd.) Związanie TLR z ligandem aktywacja komórki (transdukcja sygnału) produkcja cytokin U człowieka 11 typów TLR ale są one obecne już u muszki owocowej

CECHY KOMÓREK NK Należą do tzw. dużych limfocytów ziarnistych – (large granular lymphocytes - LGL) Stanowią około 10% limfocytów krwi obwodowej Wykazują spontaniczną cytotoksyczność przeciw komórkom zakażonym i nowotworowym Ich cytotoksyczność jest hamowana przez konwencjonalną ekspresję antygenów MHC na komórkach docelowych U osób z podwyższoną liczbą kom.NK - przypadki nowotworów są rzadsze

CELE NABYTEJ ODPOWIEDZI IMMUNOLOGICZNEJ Rozpoznanie antygenu (np. drobnoustroju) Usunięcie antygenu z organizmu Wytworzenie pamięci immunologicznej na dany antygen

CECHY ODPORNOŚCI NABYTEJ Swoistość Różnorodność Pamięć Wzmożona odpowiedź przy kolejnym kontakcie z tym samym antygenem Samoograniczanie Rozróżnianie między swój-obcy

WŁAŚCIWOŚCI KOMÓREK PREZENTUJĄCYCH ANTYGEN Zdolność do pobrania i częściowej degradacji antygenu, Ekspresja cząsteczek MHC (klasy I i II), Ekspresja dodatkowych cząsteczek interakcji między komórkami (cząsteczki adhezyjne), Wydzielanie cytokin

RODZAJE KOMÓREK PREZENTUJĄCYCH ANTYGEN (APC) Profesjonalne APC: komórki dendrytyczne makrofagi Nie-profesjonalne APC: śródbłonki, różna komórki nabłonkowe poddane działaniu cytokin jak IFN, co powoduje na nich wystąpienie ekspresji MHC klasy II