Zjawiska odpornościowe indukowane drogą szczepień

Odporność przeciwzakaźna Odporność przeciwzakaźna jest jednym z podstawowych mechanizmów umożliwiających organizmowi funkcjonowanie w warunkach środowiska naturalnego. Podstawowe zadania układu odpornościowego w zakresie ochrony przed chorobami zakaźnymi rozpoznanie czynnika infekcyjnego jako obcego ustrojowi uruchomienie szybkiej i skutecznej reakcji obronnej przekazanie informacji o rozpoznanych antygenach komórkom potomnym

Odporność nieswoista i swoista Odporność swoista bardzo szybka nie wymaga wstępnej aktywacji rozwija się powoli wymaga kontaktu z antygenem receptory rozpoznające antygen są niezmienne są dziedziczone z pokolenia na pokolenie receptory rozpoznające antygen wykształcają się na nowo w każdej pierwotnej reakcji immunologicznej nie są dziedziczone celem ataku nie są własne struktury organizmu może dojść do autoagresji nie pozostawia trwałej pamięci immunologicznej pozostawia trwałą pamięć immunologiczną rozwija się niezależnie od odporności swoistej do rozwinięcia prawie zawsze wymaga odporności nieswoistej

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej zapobiegające wtargnięciu patogenów do organizmu bariery mechaniczne (skóra, błony śluzowe układu pokarmowego, oddechowego, moczowo-płciowego) bariery czynnościowe (perystaltyka jelit, aparat rzęskowy dróg oddechowych, wydzielanie śluzu przez nabłonek, kaszel, kichanie) bariery chemiczne (kwasy tłuszczowe na powierzchni skóry, enzymy - lizozym, pepsyna, kwas solny żołądka, peptydy o działaniu antybakteryjnym – kryptydyna jelitowa) bariery mikrobiologiczne (fizjologiczna flora bakteryjna) przeciwciała IgM wytwarzane przez limfocyty B1 (obecne w wydzielinie śluzowo-surowiczej nabłonka)

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych Działanie ukierunkowane na powszechnie występujące antygeny patogenów dwuniciowy RNA replikujących się wirusów niemetylowane sekwencje DNA (CpG) bakterii peptydoglikan ściany komórkowej bakterii lipopolisacharyd (LPS) ściany komórkowej bakterii G – kwasy tejchojowe ściany komórkowej bakterii G + oligosacharydy zawierające mannozę ściany komórkowej drożdży

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych Makrofagi zasiedlają wszystkie tkanki i narządy działają jako komórki fagocytarne prezentują antygeny limfocytom Th wydzielają cytokiny Działają na pograniczu odporności nieswoistej i swoistej – umożliwiają zapoczątkowanie i właściwy rozwój swoistej odpowiedzi immunologicznej.

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych Granulocyty obojętnochłonne (neutrofile) krążą w krwiobiegu mają zdolność gromadzenia się w miejscu uszkodzenia tkanek działają jako komórki fagocytarne

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych Komórki NK (naturalne komórki cytotoksyczne) krążą w krwiobiegu, zasiedlają też różne tkanki zabijają komórki zakażone wirusem - uwalniają perforyny i granzymy, indukują apoptozę wydzielają interferon gamma (IFN-γ) – działają na makrofagi i limfocyty Th

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych Komórki dendrytyczne występują w skórze i tkankach limfatycznych (strefa grasiczozależna węzłów chłonnych, ośrodki rozmnażania limfocytów B w tkankach limfatycznych) prezentują antygeny limfocytom Th przechowują na swojej powierzchni nienaruszone antygeny umożliwiając ich wiązanie przez limfocyty B Działają na pograniczu odporności swoistej i nieswoistej.

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych Układ dopełniacza grupa ok. 30 białek surowicy i płynów tkankowych białka są aktywowane łańcuchowo przez kompleks antygen-przeciwciało wykazuje aktywność bakteriolityczną i cytolityczną (pierwotniaki, komórki zakażone wirusem) – tworzenie kanałów w błonie komórkowej wykazuje aktywność chemotaktyczną wobec neutrofilów aktywuje komórki żerne (zwiększa ich właściwości fagocytarne)

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Inicjacja aktywacji dopełniacza przez kompleks antygen-przeciwciało

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Ułożenie przestrzenne składników dopełniacza w kompleksie atakującym błonę (C5b-9)

Odporność nieswoista (naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych Układ dopełniacza wzmaga odpowiedź humoralną (C3b i C4b – antygen-przeciwciało – limfocyt B) bierze udział w rozwoju pamięci immunologicznej (C3b i C4b – antygen-przeciwciało – komórka dendrytyczna) Przykład ścisłego powiązania między nieswoistymi i swoistymi mechanizmami odporności.

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Elementy odporności swoistej Limfocyty T Limfocyty B Przeciwciała (immunoglobuliny) Działanie ukierunkowane na antygeny charakterystyczne dla poszczególnych gatunków drobnoustrojów.

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Elementy odporności swoistej Limfocyty T i B wywodzą się ze wspólnej komórki macierzystej pochodzącej ze szpiku kostnego limfocyty T dojrzewają w grasicy (thymus) limfocyty B dojrzewają w szpiku kostnym (bone marrow) w wyniku selekcji negatywnej, w trakcie różnicowania, ginie 90% limfocytów T i B w wyniku selekcji pozytywnej powstaje pula (10%) limfocytów immunokompetentnych

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Limfocyty T Th pomocnicze Tc cytotoksyczne Treg regulatorowe ułatwiają aktywację, proliferację i różnicowanie limfocytów B, prekursorów limfocytów Tc, pobudzają makrofagi wykazują bezpośredni efekt cytotoksyczny wobec komórek zakażonych patogenem wewnątrzkomórkowym hamują odpowiedź immunologiczną kontakt bezpośredni, wydzielanie cytokin kontakt bezpośredni

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Limfocyty Th Th1 Th2 wspomagają odpowiedź typu komórkowego wspomagają odpowiedź typu humoralnego stymulacja cytotoksyczności limfocytów Tc, aktywacja makrofagów stymulacja wzrostu i różnicowania limfocytów B wirusy, bakterie rozwijające się wewnątrzkomórkowo, pierwotniaki rozwijające się wewnątrzkomórkowo bakterie rozwijające się zewnątrzkomórkowo

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Limfocyty B wiążą wolne antygeny prezentują antygeny limfocytom T (w celu uzyskania pomocy limfocytów Th w wytwarzaniu przeciwciał) różnicują się do komórek plazmatycznych syntetyzujących immunoglobuliny

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Immunoglobuliny (przeciwciała) mają zdolność swoistego rozpoznawania i łączenia się z antygenem występują w postaci wolnej w płynach ustrojowych występują w formie związanej jako receptory limfocytów B są zbudowane z 4 łańcuchów polipeptydowych (2 lekkich i 2 ciężkich) wyróżnia się 5 klas przeciwciał – IgA, IgD, IgE, IgG, IgM swoistość przeciwciała wynika z konfiguracji przestrzennej części zmiennych łańcuchów ciężkich i lekkich (wiązanie różnych epitopów) przeciwciała o tej samej swoistości mogą mieć różne powinowactwo do antygenu (różny stopień dopasowania do epitopu)

Schemat budowy immunoglobuliny Fab – fragment wiążący antygen Fc – fragment krystalizujący V – część zmienna C – część stała

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Właściwości immunoglobulin wiążą antygeny na powierzchni komórek zakażonych wirusami oraz na powierzchni niektórych mikroorganizmów i indukują ich zniszczenie poprzez: aktywację dopełniacza indukcję immunofagocytozy (Fc) indukcję cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał (Fc) wiążąc antygen na powierzchni mikroorganizmów mogą blokować ich wnikanie przez nabłonek wiążąc toksyny mogą blokować ich działanie

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Właściwości immunoglobulin IgA wytwarzane miejscowo w sąsiedztwie nabłonka wydzielane wraz z wydzielinami śluzowo-surowiczymi przekazywane wraz z siarą i mlekiem matki noworodkowi główny element obrony błon śluzowych przed inwazją mikroorganizmów IgD występują jako receptory immunoglobulinowe na powierzchni dziewiczych limfocytów B IgE wiążą się z receptorami Fc na powirzchni komórek tucznych biorą udział w rozwoju reakcji alergicznych

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) w największym stężeniu występują w surowicy krwi przechodzą przez łożysko – odpowiadają za odporność bierną płodu i noworodka indukują cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał (FcR-NK) indukują immunofagocytozę (FcR-makrofag, FcR-neutrofil) inicjują aktywację dopełniacza wiążą i inaktywują toksyny IgM występują jako receptory immunoglobulinowe na powierzchni dziewiczych limfocytów B syntetyzowane w początkowej fazie odpowiedzi immunologicznej (wydzielnicze – surowica krwi) wykazują małe powinowactwo do antygenu wiążą wiele epitopów antygenu (pentamer)

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Pierwotna i wtórna odpowiedź immunologiczna pierwotna odpowiedź immunologiczna – aktywacji podlegają dziewicze limfocyty T i B rozwija się wolno przeważają przeciwciała o niskiej swoistości (IgM) wtórna odpowiedź immunologiczna – kiedy dochodzi do pobudzenia antygenami, z którymi wcześniej układ odpornościowy miał kontakt zależna jest od komórek pamięci (limfocytów T i B) pojawia się szybciej przeważają przeciwciała o wysokiej swoistości (IgG) nie ma praktycznie wpływu na limfocyty dziewicze

Odporność swoista (nabyta, adaptacyjna) Pierwotna i wtórna odpowiedź immunologiczna w zakresie przeciwciał klasy IgG

Pamięć immunologiczna Skłonność organizmu do przyspieszonej i bardziej efektywnej odpowiedzi immunologicznej podczas ponownego kontaktu z antygenem, nawet po wielu latach od pierwszego kontaktu. Hipotezy tłumaczące długotrwałość pamięci immunologicznej limfocyty pamięci są długowieczne antygen wywołujący odpowiedź pierwotną pozostaje przez długi okres związany na powierzchni komórek dendrytycznych – nieustannie stymulując rozpoznające go limfocyty limfocyty pamięci są nieustannie pobudzane przez antygeny reagujące krzyżowo

Pamięć immunologiczna Limfocyty B pamięci powstają w trakcie pierwotnej odpowiedzi immunologicznej są liczniejsze od limfocytów B dziewiczych ich receptory immunoglobulinowe mają większe powinowactwo do antygenu mają więcej cząsteczek MHC klasy II łatwiej ulegają aktywacji dłużej żyją

Pamięć immunologiczna Powstawanie limfocytów B pamięci

Pamięć immunologiczna Limfocyty T pamięci powstają w trakcie pierwotnej odpowiedzi immunologicznej ich receptory immunoglobulinowe mają takie samo powinowactwo do antygenu jak receptory dziewiczych limfocytów T charakteryzują się zwiększoną ekspresją cząsteczek powierzchniowych biorących udział w adhezji do komórek prezentujących antygen łatwiej ulegają aktywacji szybciej proliferują wydzielają więcej cytokin

Pamięć immunologiczna Powstawanie limfocytów T pamięci

Odporność zbiorowiskowa Istotą odporności zbiorowiskowej jest zmniejszenie się szans zachorowania osobnika nieuodpornionego wraz ze wzrostem ilości osobników uodpornionych w danej populacji pojęcie to ma zastosowanie jedynie do chorób szerzących się drogą zakażenia jednych osobników przez innych próg odporności zbiorowiskowej – odsetek osób uodpornionych w populacji, po osiągnięciu którego liczba nowych zakażonych zaczyna się zmniejszać