Shody a rozdíly v obranném zánětu indukovaném různými patogeny; virové a bakteriální infekce Jan Krejsek Ústav klinické imunologie a alergologie LF UK a FN Hradec Králové
člověk
patogen
genetické dispozice (epigenetika)
druh, kmen
(virus)
množství individuální imunitní reaktivita
aktuální stav
faktory patogenity a virulence
únikové mechanismy další
zánětová
reakce
zánětová
reakce
protektivní + homeostatické mechanismy
efektivní absence homeostatických mechanismů
eliminace patogena
eliminace patogena možná
neefektivní
šíření patogena
imunopatologie nádor. bujení
úzdrava
nemoc
nemoc
úrovně obrany organismu před infekčními podněty I. genetická rezistence
genový polymorfismus
absence receptorů
II. „fyziologické“ obranné bariéry histologická stavba
„očistné“ procesy na sliznicích
rychlá obměna slizničních a kožních povrchů
(řasinky)
III. slizniční a kožní imunitní systém antimikrobiální látky
chemické parametry kůže, sliznic (pH, mastné kyseliny, enzymy)
přirozená mikrobiální flóra
imunologická aktivita
sekreční imunoglobuliny
rezidentních buněk sliznic a kůže
buněk imunitního systému
IV. imunitní mechanismy přirozená imunita buněčná
humorální
adaptivní imunita buněčná
humorální
identifikace signálů nebezpečí je základní podmínka úspěšné obrany proti infekci
POŠKOZENÍ
keratinocyty
epitel
endotel
mobilizace kostní dřeně alarminy HMGB-1 S-100s defenziny EDN IL-1α, 33 IL-1, etc.
preDC
diferenciace iDC
zpracování a prezentace Ag
imunocyty
DC astrocyty
migrace
Th2 Th1
Th2 Treg
Th1
Th17
imunopatogeneze virových infekcí
nádorové bujení infekční onemocnění
patogenní viry indukují
imunopatologickou reaktivitu
imunopatogeneze virových infekcí přežívají a reprodukují se uvnitř buněk hostitele
využívají metabolismus buňky včetně proteosyntézy
zánět poškozující okolní buňky a tkáně
viry
latentní infekce reaktivace infekce lýza buňky poškození tkání
lýza napadené buňky poškození tkání
viry a imunitní systém
mechanismy vstupu virů do buňky
CMV, HSV – sofistikované patogeny apoptóza
virokiny virová latence
další
šíření viru
únikové mechanismy
sabotáž
EBV
(B lymfocyty)
exprese HLA
signální dráhy
HSV
(neurony)
CMV (makrofágy, dendritické buňky)
(endotel, hladká svalovina, další)
viry a imunitní systém sekreční IgA
interferony
protilátky
cytotoxicita
mechanismy antivirové imunity
genetická rezistence
protivirová imunita přirozená imunita
interferony cytotoxicita fagocytóza komplement
specifická imunita T lymfocyty
Th1
cytotoxicita
Th2
indukce protilátek
B lymfocyty protilátky
mechanismy antivirové imunity
mechanismy antivirové imunity
mechanismy úniku virů před imunitními mechanismy
viry a člověk = evoluční koexistence virové sekvence v lidském genomu
selekční činitel
činitel určující individuální imunitní reaktivitu
skupinovou imunitní reaktivitu
přirozená mikrobiota kůže
ústní dutina
Actinobacteria
Firmicutes
Bacteroidetes
Proteobacteria
Firmicutes
respirační trakt
Proteobacteria Bacteroidetes
urogenitální trakt
Firmicutes
Firmicutes
trávicí trakt dospělých
kojenců
80% = Bacteroidetes (Bacteroides, Prevotella)
Firmicutes (Clostridium, Lactobacillus)
20% = Proteobacteria 20% = Actinobacteria
Actinobacteria Proteobacteria
střevní microbiota
virom
bakterio fagom
bakteriom
fungom
parazitom
střevní microbiom – suma genů microbioty
imunopatogeneze bakteriálních infekcí přirozená infekce riskantní událost
neškodné setkání
žádoucí událost
jediný plnohodnotný podnět pro imunitní systém
genetická rezistence
imunita
fyziologické obranné bariéry
přirozená a specifická imunita v optimální dynamice a intenzitě
imunopatogeneze bakteriálních infekcí
člověk fyziologická mikroflóra (absence PAMP) soutěž o nutriční zdroje tvorba antimikrobních látek
individuální osidlovací vzory
indiferentní mikroflóra
soutěž o buněčné receptory
(environmentální)
absence PAMP diferenciační podněty pro imunitu
diferenciační podněty pro imunitu
patogenní mikroflóra (PAMP) oportunně patogenní mikroflóra
intracelulární parazitismus
invazivita
adherence
toxicita
diferenciační podněty pro imunitu
faktory patogenity bakterií
invazivita (buňky, tkáně)
adherence na buněčné povrchy
toxicita
únik autofagii
intracelulární parazitismus
indukce apoptózy
únik nitrobuněčnému usmrcení
antimikrobiální peptidy
malé 3-4 kDa
chemotaxe mitogenní účinek
fagocyty epitelie sliznice tělní tekutiny
defenziny α β cathelicidiny trombocidiny
kationické peptidy reagující s negativně nabitou cytoplasmatickou membránou bakterií
imunita proti extracelulárním patogenům přežívání a reprodukce mimo buňky hostitele
pojivové tkáně, dýchací cesty, gastrointestinální trakt
zánět poškozující okolní buňky a tkáně extracelulární mikroorganismy produkce toxinů endotoxin exotoxiny
imunita proti extracelulárním patogenům
imunita proti intracelulárním patogenům přežívání a reprodukce uvnitř buňky hostitele
přežívání uvnitř makrofágů imunologicky privilegované místo
interference s metabolismem buňky zánět
smrt buňky
malignity interference s proteosyntézou
intracelulární mikroorganismy
imunita proti intracelulárním patogenům
imunopatogeneze mykobakteriálních infekcí
mykobakterie
významný evoluční činitel
nejvýznamnější původci bakteriálních onemocnění člověka
významně podmiňují individuální imunologickou reaktivitu
infekce patogenními mykobakteriemi rizikové faktory vzniku tuberkulózy primární imunodeficience deficience receptoru pro INF
poruchy T lymfocytů
abnormální ventilační vlastnosti plic silikóza
pneumokonióza
sekundární imunodeficience asociované s nádorovým bujením
AIDS
indukovaná léčbou
(imunosupresivní, protizánětlivá, cytostatika)
malnutrice
stress
socioekonomické podmínky válečné podmínky
bezdomovství vězení
infekce patogenními mykobakteriemi Mycobacterium tuberculosis hostitel účinná imunitní odpověď
neúčinná imunitní odpověď
částečná imunitní odpověď
neschopnost eliminace M. tuberculosis
oslabení imunity (malnutrice, stres) reaktivace = manifestní onemocnění
eliminace M. tuberculosis
manifestní onemocnění
ohraničená infekce bez manifestního onemocnění
úzdrava
šíření infekce v populaci
nešíří infekci
šíření infekce v populaci
imunita proti mykobakteriím genetická rezistence (N-Ramp, polymorfismus)
fyziologické obranné bariéry
specifická imunita
obrana proti patogenním mykobakteriím přirozená imunita
buněčná cytotoxicita
T lymfocyty TH1 TcR TcR
humorální buněčná
INF , TNF
mechanismy úniku mykobakterií před imunitním systémem
únik z fagosomu
receptory pro komplement a kolektinové receptory usnadňují internalizaci
interference M. tuberculosis s imunitním systémem zábrana fúze fagosomu s lyzosomem
deregulace imunoregulačních subsetů Th1, Th2 a Treg
vakcinace proti TBC Mycobacterium bovis absence nejméně 100 genů v porovnání S M. tuberculosis
13 let atenuace genomové delece
Mycobacterium bovis kmen Bacillus-Calmette Guerin (BCG) genomové delece subkultura BCG
subkultura BCG
subkultura BCG
genové a fenotypové modifikace
komerčně produkovaná
komerčně produkovaná
komerčně produkovaná
imunologické odlišnosti
vakcinace proti TBC
pravděpodobně chrání před mimoplicní TBC v dětském věku
ovlivňuje účinnost dalších vakcín
BCG vakcinace aplikovaná těsně po narození definitivně ovlivňuje imunologickou reaktivitu jednotlivce
populace
mechanismy úniku bakterií před imunitním systémem inhibice fúze fagosomu s lysosomem
inhibice aktivace komplementového systému antigenní variabilita rezistence k fagocytóze
extracelulární mikroorganismy
inaktivace reaktivních kyslíkových sloučenin
intracelulární mikroorganismy
únik z fagosomu do cytoplasmy
inaktivace reaktivních kyslíkových sloučenin
