imunita Druhy imunitních mechanismů Prezentace navazuje na základní znalosti z biochemie, cytologie, fyziologie a anatomie

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D.

Prezentace navazuje na základní znalosti z biochemie, cytologie, fyziologie a anatomie

Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

Symboly označující animaci resp. video (dynamická prezentace daného fyziologického procesu). Plnohodnotné animace (videa) spolu s podrobným výkladem studenti uvidí na přednáškách popř. praktických cvičeních. Varianta pro tisk, která je k dispozici na internetu obsahuje jen statické popisy těchto procesů.

Symbol označující odkaz na animaci volně dostupné Na internetu internetu

Výukové materiály: http://www.zoologie.upol.cz/osoby/fellnerova.htm

UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

Druhy imunitní imunitních mechanismů mechanismů

imunita SPECIFICKÁ (adaptivní, získaná) imunitní reakce

NESPECIFICKÁ (vrozená) imunitní reakce

hodiny

infekce

0

6

 Je namířena proti širokému spektru cizorodých částic a patogenů

dny

12

Prvotní fáze imunitní odpovědi

1

3

5

7

Pozdější fáze imunitní odpovědi (likvidace infekce)

 Rozpoznává chemické struktury (hl. sacharidy) společné skupinám mikroorganismů, ale nevyskytujících se u vlastních buněk.  Její buňky a molekuly jsou v organismu připraveny předem



1

Slož Složky nespecifické nespecifické imunity

Kůže ůže UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

KERANOCYTY

Fyzikální a chemické bariéry organizmu

(produkce keratinu)

 Kůže  Sliznice (chráněné mukózním sekretem a řasinkovým epitelem)  Sliny a slzy (obsahují lysozymy, narušující bakteriální stěnu)  Žaludeční šťávy (nízké pH), dále také TEPLOTA atd…

LANGERHANSOVY BUŇKY (epidermální dendritické buňky pohlcující Antigen; V lymfat. cévách ho prezentující Tc lymfocytům)

intraepidermální

T lymfocyt

EPIDERMIS (pokožka) Vícevrstevný rohovějící epitel ochrannou funkcí

Buněčná složka  Profesionální fagocyty (neutrofily, monocyty resp. makrofágy)  NK cytotoxické buňky („přirození zabíječi“)  Dendritické buňky (spojení nespecifické a specifické imunity)  Bazofily (uvolňující histamin)

T lymfocyt DERMIS (corium, škára)

MAKROFÁG

Humorální (látková) složka

dermatická

 Proteiny komplementu (tkáňové a plazmatické proteiny)  Cytokiny (regulace a koordinace procesů nespecifické imunity)  Adhezní molekuly (lektiny, integriny)

DENDRITICKÁ BUŇKA UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

Sliznice stř střeva

Sliznič Slizniční lymfatická lymfatická tká tkáň


Mukózní lymfatická tkáň pokrývá sliznici DÝCHACÍ a TRÁVICÍ soustavy, které jsou vystaveny neustále přísunu infekčních patogenů

MALT

Payerovy plaky

M - buňka

(mucose associated lymphoid tissue)

GALT (gastrointestinal associated lymphoid tissue)

KLKY

- v trávicím traktu Dvě oblasti s větší koncentrací lymfocytů:

(vili intestinalis)

1. Payerovy plaky – lymfatické uzlíky v kyčelníku 2. Apendix – nahloučení lymfatické tkáně na hranici tenkého a tlustého střeva

PAYEROVY PLAKY

NALT (nasopharynx-associated lymphoid tissue) UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

2

Sliznice dýchací dýchacích cest

Virus chř chřipky a buň buňky tracheá tracheální lní sliznice

Řasinkový epitel s pohárkovými buňkami (Goblet cell produkce hlenu)

Poš Poškození kození buně buněk tracheá tracheální lní sliznice

Mukózní vrstva v epitelech CFTR kanál = cystisc fibrosis transmembrane conductance regulator

normální tracheální sliznice

 CFTR je chemicky řízený Cl- kanál (ligand cytoplasmatické ATP):  V apikální membráně epitelových buněk dýchacích cest a vývodu slinivky břišní  CFTR transportuje Cl- ionty z epitelových buněk do lumenu (Na+ ionty H2O pasivně následují pohyb Cl- iontů)

Lumen

Epitelová buňka

CFTR kaná kan ál Cl-

Cl-

Na+ Cl-

!!! Více PPT: Membrány http://www.zoologie. upol. cz/osoby/fellnerova/fyziol ogie_vyuk_mat er.htm

Cl-

Mezibuněčný prostor

H2 O

H2 O

ClNa+

Na+

ClCl-

Na+

H2 O H2 O

Volné spojení mezi buňkami Mukózní vrstva Vodní vrstvička

H2 O

Na+

Na+ H2 O

Na+

Na+ UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

3

Cystická fibróza: Defektní CFTR kanál  Cystická fibróza je dědičné onemocnění  Podstatou onemocnění je porucha transportu Cl- kanálem CFTR.  Cystická fibróza postihuje řadu orgánů; nejvíce postihuje dýchací cesty a trávicí soustavu (vývod slinivky břišní)

Cystická fibróza: Defektní CFTR kanál U nemocných s cystickou fibrózou je mukózní vrstva pokrývající stěny dýchací a trávicí trubice příliš hustá. Hustý mukózní sekret ucpává pankreatický vývod a omezuje činnost řasinkového epitelu.  špatně fungující CFTR kanál omezuje transport Cl- iontů  následně je omezena difůze vody; mukózní sekret je příliš hustý  v trávicím traktu ucpává vývody slinivky a omezuje transport trávicích enzymů  v dýchacích cestách omezuje hustý sekret pohyb řasinkvého epitelu, který obtížněji odstraňuje bakterie (časté infekce dýchacích cest)

Lumen (trachea, střevo)

Epitelová buňka

CFTR kaná kan ál

Mezibuněčný prostor

Cl-

H2 O

Cl-

Na+

ClCl-

Velmi hustý mukózní sekret

Cl-

H2 O

H2 O

Cl-

Na+ Na+ Cl-

H2 O

Cl-

Na+ Na+

H2 O

Nedostatečná hydratace UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

Cystická fibróza - přehled

H2 O

Na+

Na+

Na+ UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

Neutrofilní Neutrofilní granulocyt („neutrofil“ neutrofil“) Druh bílých krvinek ze skupiny granulocytů; velikost 10-14 m; krátce žijící (6-12 hod) Tvoří 50-70% všech bílých krvinek v krvi (nejpočetnější) Existuje rovnováha mezi neutrofily v periferní krvi a kostni dřeni odkud jsou neustále doplňovány Mají segmentované jádro. Počet segmentů odráží stáří neutrofilu; normální 2-5 segmentů (více segmentů=starší)

Hypersegmentovaný neutrofil UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

4

Neutrofily - funkce

Fagocyty: diapedé diapedéza

Migrace leukocytů z mikrocirkulace do tkání

Fagocyty pronikají z krevního oběhu do tkání mezi endoteliálními buňkami

Jsou součástí první rychlé obrany organismu zejména proti bakteriálním infekcím. Mají schopnost diapedézy Fagocytují patogeny cizorodé molekuly, které rozpoznávají prostřednictvím nespecifických receptorů (lektiny TLR) Odumřelé neutrofily tvoří hnis

LEKTINY= proteiny vážící se na sacharidy; Zpomalují pohyb leukocytů kolem nísta infekce

Neutrofilie = zmnožení při akutních infekcích Neutropenie = pokles neutrofilů (chemoterapie)

endotelová buňka

Řízená diapedéza


Diapedé Diapedéza: za: video

Migrace leukocytů z mikrocirkulace do tkání

místo infekce


Eozinofilní Eozinofilní granulocyt („eozinofil“ eozinofil“) Druh bílých krvinek ze skupiny granulocytů; tvoří do 3% leukocytů Větší výskyt v pojivové tkáních pod epitely (dýchací, trávicí, močopohlavních cest); velikost 10-11 m; Jejich granula obsahují histamin, enzymy peroxidázy, nukleázy (přímo zabíjí parasity a mikroby) plasminogen- (rozpouští krev. sraženinu) Hrají roli především v obraně proti extracelulárním parazitům (mnohobuněčných červů) Počet se také zvyšuje při některých alergiích (hl. atopickém ekzému)

Převzato z: Encyclopédie Encarta, Sakura Motion Picture Co.LTD UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*


5

Bazofilní Bazofilní granulocyty („bazofily“ bazofily“) V krvi vzácně (do 1% leukocytů), více se vyskytují v epitelech kůže plic a trávicího traktu produkují látky, které mohou mít vazodilatační a antikoagulační účinky v místě zánětu (produkují histamin) – zodpovědné za anafylaktický šok Jejich funkce není zcela známá; je zřejmé, že se navzájem ovlivňují s eozinofily a mají podobné funkce

Dendritické Dendritické buň buňky (DC) Zvláštní typ imunitních buněk vyskytujících se především v tkáních (nejvíce v kůži, sliznici dýchací a trávicí). Dynamicky cestují mezi tkáněmi a lymfou; mají dlouhodobou životnost Mají vysokou fagocytární aktivitu;

Dendritické buňky v kůži


Funkce dendritických buně buněk


DC ve stř střevní evní sliznici

• Existují v mnoha formách: Nezralé DC pohlcují průběžně zbytky odumřelé vlastní tkáně (kontakt s T lymfocyty, iniciace vzniku Treg); Pohlcením patogenní částice se aktivují, dozrávají – přesun do lymfat. Uzlin, kde prezentují Ag T lymfocytům • Přechod mezi nespecifickou a specifickou imunitou – prezentují Ag prostřednictvím MHC II molekul (stimulace T lymfocytů)

Lumen střeva

M buňka enterocyt

T buňka


T buňka

T buňka

makrofág dendritická buňka


6

Dendritická Dendritická buň buňka prezentuje antigen

Mastocyty (žírné rné buň buňky) Velmi podobné bazofilům (tkáňové formy bazofilů)

Zprostředkování imunitní odpovědi

Sekrece cytokinů

Výskyt v pojivových tkáních a slizničních epitelech. Do různých subtypů-diferenciace vlivem mikroprostředí Mají Fc receptor s vysokou afinitou k IgE protilátkám, které snadno rozpoznávají povrchové molekuly mnohobuněčných parazitů Obsahují granula s hydrolytickými enzymy (přímé poškození parazita), heparinem , histaminem (vazodilatace spojená s tvorbou ochranného hlenu na sliznici; působéní na hl. svalstvo – kašel, peristaltika napomáhající vypuzení parazita)

Komplex MHC-antigen

ANTIGEN (epitopy) FRAGMENTACE antigenu

Syntéza MHC a VAZBA MHC-antigen

PREZENTACE ANTIGENU na povrch

VAZBA a STIMULACE T lymfocytu

PROLIFERACE T lymfocytu


Makrofá Makrofágy


Fagocytující makrofá makrofág

Vzniká z bílé krvinky monocytu (tkáňové formy monocytů) Podle místa výskytu rozlišujeme různé formy: mikroglie v CNS, Kupfferovy b. v játrech, alveolární makrofágy v plicích, osteoklasty v kostech

Intenzivně fagocytující buňky (především pozůstatky vlastních odumřelých buněk, ale i mikroorganismů ) Boj proti intracelulárním patogenům

Makrofág

Monocyt

Monocyty při dozrávání v makrofágy zvětšují svůj objem až 5x, takže se dají pozorovat pouhým okem.

Makrofág fagocytující dva erytrocyty. (Šipky ukazují na límečkovitý tvar pseudopodií obklopujících erytrocyty.) UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*


7

Fagocytující makrofá makrofág

„Profesioná Profesionální“ lní“ fagocyty Neutrofily

Eozinofil

Mastocyty

Dendritické Dendritické buň buňky

Makrofá Makrofágy

Profesionální fagocyty rozpoznávají svoji „kořist“ prostřednictvím specializovaných RECEPTORŮ. Rozpoznávají buď vlastní poškozené buňky na povrchové molekuly mikroorganismů tzv. PAMP („pathogen associated molecular patterns“) – evolučně konzervované, vyskytující se u mnoha mikroorganismů.

odumřelý makrofág

zdravý makrofág

 TLR – Toll Like Receptor – rozpoznávají bakteriální endotoxiny (lipopolysacharidy gramnegativních bakterií), peptidoglykany grampozitivních bakt., NK aj.  LEKTINY – receptory rozeznávající polysacharidy na povrchu bakterií (manózový, galaktózový receptor)  SCAVANGEROVÉ („uklízecí“) receptory – rozpoznávají pozměněné struktury apoptických buněk UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

FAGOCYTÓ FAGOCYTÓZA: video

Základní kladní mechanismus př příjmu vě větších ších částic buň buňkou Zahrnuje strukturá strukturální lní změ změny cytoplazmatické cytoplazmatické membrá membrány (tvorba membrá membránových vá váčků) Převzato z: Encyclopédie Encarta, Sakura Motion Picture Co.LTD UP *Ivana FELLNEROVÁ, PřF Olomouc*

8

FAGOCYTÓ FAGOCYTÓZA

x

ENDOCYTÓ ENDOCYTÓZA

Fagocytóza

Proteiny komplementu

Endocytóza

 Výskyt jen u specializovaných buněk, tzv. fagocytů (neutrofily, monocyty resp. makrofágy, dendritické buňky)  Proces kdy buňky pohlcují cizorodou nebo nežádoucí částici do váčku s části membrány.  Účast receptorů: TLR, manozový r., scavangerové r., Fc receptory (pro Ig)  Váčky(vesikuly) splynou s lyzozómy které obsah váčku rozloží

Proces, probíhající u všech buněk. Přes membránu jsou transportovány větší částice nebo tekutina Transport může být: 1. pinocytóza – nespecifický transport tekutiny spolu s rozpuštěnými látkami 2. Receptorová endocytóza - vysoce specifický proces, kterým jsou transportovány selektivně částice Exocytóza – opak endocytózy. Je využíván buňkou k transportu nově syntetizovaných proteinů a vylučování buněčného odpadu z lyzozómů

 humorální složka nespecifické imunity  systém cca 30 sérových a membránových proteinů (hl. C1-C9), které se po různých podnětech kaskádovitě aktivují

 OPSONIZACE cizorodých částic  CHEMOTAXE  OSMOTICKÁ LÝZA bakterií


Aktivace komplementu protilátka

aktivovaný komplement

aktivovaný komplement

Lytický pór

patogen

fosfolipidová dvojvrstva patogenu

Opsonizovaná bakterie: Proteiny komplementu se aktivují vazbou na protilátky, obklopující patogen

aktivovaný bakterie komplement Proteiny komplementu se aktivují Také vazbou přímo na bakteriální povrch

Aktivace komplementu

Kaskádovou reakcí vzniká řada dalších proteinů, které vytváří komplex, schopný zabudovat se do bakteriální stěny

Kaskádová reakce

Aktivované proteiny komplementu vytvoří ve stěně Bakterie lytický pór

Narušení bakteriální membr.

Lytické póry způsobují lýzi bakterie

Rozpad buňky


9

imunita Druhy imunitních mechanismů Prezentace navazuje na základní znalosti z biochemie, cytologie, fyziologie a anatomie

Recommend Documents