BARIÉRY
MECHANICKÉ A FYZIOLOGICKÉ BARIÉRY mechanická bariéra kůže a slizničních epitelů hlenová vrstva, deskvamace epitelu baktericidní látky a pH tekutin anaerobní prostředí v lumen střeva peristaltika střev, pohyb cílií obranné reflexy – kašel, zvracení přirozená mikroflóra
slzy lysozym
hlen turbulence adheze
sliny lysozym zvracení
hlen cilia kašel
pH žaludeční šťávy
deskvamace mastné kyseliny normální mikroflóra pH
hlen peristaltika průjem anaerobní prostředí normální mikroflóra enzymatické štěpení
BUŇKY A MOLEKULY IMUNITNÍHO SYSTÉMU
KRVETVORBA Krvetvorba probíhá ve dvou vlnách: extraembryonálně ve žloutkovém vaku, embryonálně – paraaortálně, ve fetálních játrech a kostní dřeni Všechny krevní a imunitní buňky vznikají z kmenové pluripotentní buňky Kmenové buňky se diferencují nejprve na lymfoidní a myeloidní kmenové buňky, pak postupně všechny buňky krvetvorby Lymfocyty vyzrávají v primárních lymfatických orgánech
Pluripotentní kmenová buňka Myeloidní kmenová buňka CFU-GEMM
Lymfatická kmenová buňka
Pro-Ly
CFU-GM
NK T
Tc
B
Pt
Ery
Th Mφ
Mo
DC
Ne
Eo
Ba
MC
Rozdělení buněk imunitního systému Mononukleární vs. Polymorfonukleární
Mononukleární buňky Lymfoidní linie: LYMFOCYT
morfologicky jednotná populace, funkčně se dělí na řadu subpopulací dvě hlavní subpopulace – B a T lymfocyty
NK BUŇKA
buňka podobná lymfocytu (LGL) nemá specifický receptor pro antigen
Myeloidní linie: MONOCYT
koluje v krvi, prekursor makrofágů
MAKROFÁG
tkáňová podoba makrofágů, řada názvů
DENDRITICKÁ BUŇKA cípatá buňka mnoha tvarů a názvů, vzniká i z lymfoidní linie
Polymorfonukleární buňky Myeloidní linie: NEUTROFIL
krátce žijící buňka první obrany, tři typy granulí s lytickými enzymy, odlišné % zastoupení u různých druhů
EOSINOFIL
buňka s výraznými granuly, spojená s hypersenzitivitou (alergií a parazitární infekcí)
BAZOFIL
koluje v krvi, spojená s hypersenzitivitou
ŽÍRNÁ BUŇKA
podobná bazofilu, asi z něj nevzniká dva odlišné typy - pojivová a slizniční
Ostatní buňky imunitního systému KREVNÍ DESTIČKY ENDOTELIÁLNÍ BUŇKY EPITELIÁLNÍ BUŇKY SLIZNIC FIBROBLASTY BUŇKY STROMATU
FUNKČNÍ DĚLENÍ BUNĚK Buňky nespecifické (přirozené) imunity: (přednáška č. 3) Neutrofily
b. akutní fáze zánětu s výraznou fagocytární a baktericidní aktivitou
Eosinofily
buňka účastnící se alergické reakce a antiparazitární obrany
Bazofily
buňka spojená s hypersenzitivní reakcí I. typu
Žírná buňka hlavní buňka hypersenzitivní reakce I. typu Makrofágy fagocytující buňka, prezentující antigen – propojuje nespecifickou a specifickou imunitu Dendritické buňky prezentující antigen, není efektorová NK buňky
cytotoxické buňky nespecifické imunity
FUNKČNÍ DĚLENÍ BUNĚK Buňky specifické imunity: (přednáška č. 5) B lymfocyty zajišťují produkci protilátek Plazmatické buňky - poslední diferenciační stádium B lymfocytů Th lymfocyty zajišťují regulaci imunitního systému Tc lymfocyty cytotoxické buňky specifické imunity γδT γδ lymfocyty buňky na pomezí specifické a nespec. imunity, u skotu a prasat významná populace regulační a další subpopulace
MOLEKULY IMUNITNÍHO SYSTÉMU Volné a na povrch buněk vázané molekuly zajišťují signalizační a efektorové funkce imunitního systému Receptory a další povrchové molekuly buněk receptory nespecifického rozpoznání (TLR, FcR, CR ...) – přednáška č. 3 specifické receptory lymfocytů (TCR, BCR) – přednáška č. 5 adhezivní molekuly diferenciační znaky
Signalizační molekuly – cytokiny interleukiny chemokiny
Efektorové molekuly – nejrůznějšího charakteru: mikrobicidní látky – přednáška č. 3 cytokiny (interferony, TNF) – přednáška č. 3 molekuly přirozené i specifické cytotoxicity (perforiny a granzymy) mediátory zánětu – přednáška č. 4 další
POVRCHOVÉ MOLEKULY LEUKOCYTŮ Na povrchu buněk je množství molekul, které zprostředkovávají kontakt s jinými buňkami nebo volnými molekulami Jsou to transmembránové proteiny, které mají většinou charakter receptorů určitých molekul (ligandů) Intracelulární část je spřažena s aktivačním systémem buňky Mají charakter povrchových antigenů Některé mají povahu fenotypických znaků
SCHÉMA AKTIVACE BUŇKY α
JAK JAK
β
POVRCHOVÉ MOLEKULY LEUKOCYTŮ
mIgM
-S-S-
δ
ε - S-S-
ε
- S-S-
γ - S-S-
-S-S-
-S-S-
-S-S-
β
- S-S-
ζ ζ
- S-S-
-S-S-
Igβ
- S-S-
-S-S-
- S-S-
α Igα
-S-S-
-S-S-
β2
Igα -S-S-
α2
-S-S-
β2 m
-S-S-
-S-S-
α1
-S- S-
Igβ
-S-S-
β1
-S-S-
α1
-S-S-
α3
β
-S-S-
α
-S-S-
-S-S-
-S-S-
α2
MHC II
- S-S-
-S-S-
MHC I
-S-S-
TCR
CD NOMENKLATURA Od r. 1982 je zavedena klasifikace povrchových molekul jako tzv. CD znaků Po 8. workshopu je charakteristizováno přes 300 lidských povrchových leukocytárních znaků Pořádají se i workshopy na charakteristiku zvířecích povrchových molekul CD znaků lze mimo jiné využít i k fenotypizaci buněk, a to zejména lymfocytů
FUNKCE POVRCHOVÝCH MOLEKUL BUNĚK receptory lymfocytů pro antigen TCR TCRαβ αβ, TCRγδ αβ, TCRγδ, γδ, BCR molekuly hlavního histokompatibilitního komplexu
MHC I, MHC II
receptory pro cytokiny
CD25 (IL (IL--2R)
Fc receptory
CD64, CD32, CD16
C receptory
CD35, CD21
receptor pro lipopolysacharid
CD14
adheziny
CD11/CD18 (LFA1) CD54 (ICAM)
diferenciační znaky
CD34, CD45RO, CD45RA
FENOTYPOVÁ CHARAKTERISTIKA VYBRANÝCH BUNĚK T LYMFOCYT
CD2, CD3, CD5, (CD6), CD7, TCR
pomocný
CD4
cytotoxický
CD8
B LYMFOCYT
BCR, CD19, CD20, CD21, CD79, MHC II
NK BUŇKA
(CD2), (CD7), CD16, CD56, CD57, CD95
MONOCYT
CD13, CD14, CD32, CD35, MHC II
NEUTROFIL
CD10, CD15, (CD16), CD32, CD35
Th
CD3
LFA1 TCR CD4
antigenní peptid
ICAM
MHC II
APC
ADHEZIVNÍ MOLEKULY Umožňují buněčné kontakty a cílený pohyb imunitních buněk v organismu.
ROZDĚLENÍ ADHEZIVNÍCH MOLEKUL SELEKTINY s lektinovou doménou rozeznávají cukerné skupiny mucinů nebo cadherinů
INTEGRINY vážou různé složky intracelulární matrix, volné molekuly i ligandy na buňkách
ADHEZINY IMUNOGLOBULINOVÉ RODINY umožňují prostup leukocytů cévní stěnou do tkání
MUCINY při zánětu umožňují kontakt leukocytů s endotelem
PŘEHLED ADHEZIVNÍCH MOLEKUL INTEGRINY β1 integriny - vážou se na kolagen, laminin a fibronektin VLA 1 1--5 (CD49/CD29) β2 integriny - vážou se na ICAM1 CD11a/CD18 - LFA1 CD11b/CD18 - CR3 CD11b/CD18 - CR4 β3 integriny - vážou se na fibronektin, vitronektin, von Willebrandův faktor CD61
PŘEHLED ADHEZIVNÍCH MOLEKUL SELEKTINY P-selektin - z trombocytů a endotelu E-selektin - při zánětu na endotelu L-selektin - při zánětu na leukocytech
ADHEZINY IMUNOGLOBULINOVÉ RODINY PECAM-1 - na endotelu, zastaví pohyb leukocytů PECAMICAM ICAM--1-3, VCAMVCAM-1 - indukují prostup leukocytů cévní stěnou MadCAM - v postkapilárních venulách naviguje lymfocyty k návratu do tkání slizničních orgánů
ADHEZIVNÍ MOLEKULY PŘI PREZENTACI ANTIGENU
Th
CD3
CD28
LFA1 CD11a/CD18
CD2
TCR antigenní peptid
CD4
MHC II
LFA3 CD58
B7
ICAM CD54
APC
ADHEZIVNÍ MOLEKULY PŘI DIAPEDÉZE
FÁZE VYCESTOVÁNÍ NEUTROFILŮ Z CÉV
VALIVÝ POHYB
exprese selektinů
ZACHYCENÍ
DIAPEDÉZA
Exprese integrinů a adhezinů Ig rodiny
CYTOKINY A JEJICH RECEPTORY
CYTOKINY krátce žijící, vysoce aktivní molekuly produkované buňkami a působící na buňky (stejné nebo jiné) odlišují se svými vlastnostmi od hormonů mají autokrinní nebo parakrinní, méně endokrinní povahu
jedna buňka produkuje více typů cytokinů jeden cytokin má více účinků - pleiotropie různé cytokiny působí na jednu buňku podobným efektem - redundance několik cytokinů působí v souhře - synergismus, nebo proti sobě - antagonismus CYTOKINOVÁ SÍŤ
Prozánětové aktivita fibroblastů produkce kolagenu produkce hlenu produkce proteinů akutní fáze resorbce kosti
Imunitní buňky růst a diferenciace lymfocytů zvýšení protinádorové imunity zvýšení protiinfekční imunity indukce hemopoetických cytokinů zvýšení aktivity NK buněk radioprotekce
INTERLEUKIN-1 Oběhový systém aktivace endotelu, exprese adhezinů vazodilatace, hypotenze, šok akumulace neutrofilů v místě zánětu zvýšení srdeční činnosti hyperkalcémie snížení iontů Zn a Fe
Neuroendokrinní systém anorexie horečka ospalost
SKUPINY CYTOKINŮ interleukiny interferony hemopoetické f. růstové faktory rodina TNF
chemokiny
mezibuněčná komunikace IL IL--1 až ILIL-18 (IL(IL-3, IL IL--7, ILIL-8 viz jiné sk.) antivirová aktivita, modulace imunitní reakce IFN α, β, γ, τ diferenciace buněk CSF, GMGM-CSF, GG-CSF, MM-CSF, ILIL-3, IL IL--7 podpora růstu imunitních i neimunitních b. TGFTGF-β, α, EGF, FGF (IL(IL-11, 14, 15) faktory nekrotizující nádory, cytotoxická, prozánětlivá aktivita TNF TNF--α, TNF TNF--β = LTLT-α, LTLT-β navádějící leukocyty do místa zánětu CXC (IL(IL-8), CC
CYTOKINY REGULUJÍCÍ IMUNITNÍ ODPOVĚD produkované především makrofágy ILIL-1, ILIL-6, IL IL--12, IL IL--18, TNFTNF-α
produkované především lymfocyty Th1: ILIL-2, IFNγ IFNγ, TNF TNFβ β Th2: ILIL-4, IL IL--5, IL IL--10, IL IL--13 13,,
CYTOKINOVÉ RECEPTORY Receptory cytokinů se skládají ze dvou nebo tří podjednotek, z nichž některé jsou společné pro několik cytokinů. Jedna podjednotka je specifická pro konkrétní cytokin a ostatní umožňuje přenos signálu intracelulárně, kde jsou nekovalentně asociovány s proteinprotein-kinázami.
CYTOKINOVÉ RECEPTORY Například receptor pro ILIL-2 je složen ze tří podjednotek: -
CD25 (α (α-řetězec, specifický pro ILIL-2)
-
CD122 (β (β-řetězec, společný pro ILIL-2 a ILIL-15)
-
CD132 (γ (γ-řetězec, společný pro ILIL-2, ILIL-4, ILIL-7, ILIL-9 a IL IL--15).
