plik

W Y K Ł A D 8

Im m un ologia in fekcji

Jan

Jan Żerom ski

erom ski

PORUSZANE

ZAGADNIENIA

Naturalna odpowiedź immunologiczna i zapalenie
Cechy infekcji wirusowej
Mechanizmy przeciwwirusowe
Unikanie odpowiedzi immunologicznej przez

Unikanie odpowiedzi immunologicznej przez

drobnoustroje

Odpowiedź przeciwbakteryjna i przeciwgrzybicza
Immunologia zakażeń pasożytniczych
Immunopatologia związana z zakażeniem

ODPOWIEDŹ IMMUNOLOGICZNA NA ZAKAŻENIE

JEST RÓŻNA DLA:

• Bakterii zewnątrz komórkowych
• Bakterii wewnątrz komórkowych
• Wirusów
• Pierwotniaków

• Pierwotniaków
• Robaków
• Grzybów
• Prionów?

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

Cele odpowiedzi naturalnej

• Ogólnie: cząsteczki związane z patogenem:

– Dwuniciowy

RNA (obecny w replikujących się

wirusach)

– Sekwencje niemetylowane DNA (CpG)

– Lipopolisacharydy (LPS)

– Oligosacharydy (mannoza)

– Peptydoglikany i kwas lipotejchojowy prątków

Receptory Toll-podobne (TLR)

• Różne produkty drobnoustrojów aktywują

komórki za pośrednictwem TLR

• Rozpoznają komponenty strukturalne

zachowane ewolucyjnie w klasach patogenów s

• Po rozpoznaniu tych komponent aktywują układ

immunologiczny i indukują powstawanie

immunologiczny i indukują powstawanie
odpowiedzi nabytej (limf. Th1 lub Th2)

• TLR są obecne na większości komórek układu

odpornościowego w postaci zewnątrz-
komórkowych domen bogatych w leucynę

Cechy infekcji wirusowej

• Wirusy są obligatoryjnymi pasożytami

wewnątrzkomórkowymi, więc nie mogą się namnażać
poza komórkami żywiciela.

• Wiążą się z komórkami żywiciela za pośrednictwem

swoistych receptorów.

• Po wejściu do komórki wirus ulega odpłaszczeniu i

uwalnia kwas nukleinowy (DNA lub RNA).

• Wirusowy kwas nukleinowy może wiązać się z genomem

komórki lub pozostać w cytoplazmie.

• W obu przypadkach dochodzi do transkrypcji i replikacji

wirusa.

GŁÓWNE ANTYWIRUSOWE NIESWOISTE

MECHANIZMY OBRONNE

•

Blokujące infekcję

przeciwciała naturalne, składowe dopełniacza, niektóre
chemokiny

•

Chroniące komórki przed zakażeniem

interferony- alfa, beta, omega, interferon- gamma

•

Niszczące lub hamujące komórki zakażone

komórki NK, makrofagi, neutrofile, limfocyty T gamma
delta

•

Regulujące antywirusową odpowiedź zapalną

interleukiny 1, 6, 10, 12, 18, TGF-beta, chemokiny

Mechanizmy odpowiedzi

przeciwwirusowej

Wrodzone:

• Interferony i
• komórki NK

Nabyte (swoiste):

• Przeciwciała – neutralizują wirus, ale działają

wyłącznie zewnątrzkomórkowo (prodromalna
faza infekcji)

• Cytotoksyczne limf. T – rozpoznają i niszczą

komórki zainfekowane wirusem (apoptoza)
zanim pojawią się nowe wiriony.

Interferony (IFN)

Typ I

• IFN-

α,leukocyty-20g.

• IFN-

β,fibroblasty-1g.

• IFN-

ω,leukocyty-1g.

Typ II

• IFN-

γ-1 gen / chrom.12

• immunomodulacja,

aktywacja makrofagów,
komórek NK i T,

• IFN-

ω,leukocyty-1g.

• IFN-

κ,keratynocyty,1g

• IFN-

λ,leukocyty,-1g

Receptory: IFNAR- 1 i 2
↑ ekspresji MHC I

Hamują proliferację

komórek NK i T,

↑ ekspresji MHC I i II
Receptory: IFNGR-1 i 2

Hamują proliferację

Synergizm z IFN typu I

Sposoby unikania odpowiedzi

immunologicznej przez wirusy

• Zmniejszona ekspresja MHC na komórkach zakażonych

• Produkcja glikoprotein podobnych do receptora dla

IgG-Fc.

• Produkcja krótkich fragmentów RNA, które

współzawodniczą o endonukleazę RNA

• Produkcja homologów cytokin (np. IL10) lub homologów

ich receptorów.

• Zmiana antygenowości (antigenic shift or drift?)

Immunopatologia zakażeń wirusowych

1. Reakcja cytotoksyczna na antygeny wirusowe

(hapteny)

2. Kompleksy immunologiczne (kłębuszkowe

zapalenie nerek)

3. Zakażenie komórek układu odpornościowego

(EBV, HIV, wirus odry, CMV)

4. Autoimmunizacja indukowana przez wirusy

(MS?)

Cechy odpowiedzi przeciwbakteryjnej

Odpowiedź przeciwbakteryjna zależy od:
•

Typu bakterii- zewnątrz- lub wewnątrzkomórkowa

•

Składu ściany bakteryjnej (Gram+, Gram-,
Mykobakterie, Spirochaetae)

•

Toksyczności i inwazyjności bakterii,

•

Toksyczności i inwazyjności bakterii,

•

Drogi rozpoznawania bakterii

•

Wrót zakażenia

•

Lokalizacji zakażenia (tkanki, narządu)

•

Szybkości rozmnażania bakterii

•

Fazy zmienności antygenowej

•

Ligandów adhezji

ODPOWIEDŹ IMMUNOLOGICZNA NA

BAKTERIE ZEWNĄTRZKOMÓRKOWE

• Komórki żerne, głównie granulocyty

• Układ dopełniacza i inne nieswoiste czynniki

humoralne

• Przeciwciała, początkowo klasy IgM, następnie

innych klas (IgG, IgA, IgE)

• Miejscowa lub układowa kaskada mechanizmów

przeciwzapalnych takich jak przeciwdziałanie
kolonizacji na błonach śluzowych i nabłonkach,
opsonizacja, fagocytoza, neutralizacja toksyn
bakteryjnych, inaktywacja i zabijanie bakterii

POSOCZNICA I POCHODNE - DEFINICJE

• Septicemia – groźna infekcja bakteryjna w krwioobiegu

wywołana przez drobnoustroje Gram+ lub Gram-

• Zespół septyczny – klin. objawy infekcji i obrony

organizmu ale brak wykrycia bakterii we krwi.Może być
spowodowany przez toksyny bakteryjne i inne składniki

spowodowany przez toksyny bakteryjne i inne składniki
bakterii uwolnione do krwioobiegu

• SIRS (systemic inflammatory response syndrome)

reakcja ustroju na różne ciężkie czynniki patogenne,
zarówno infekcyjne jak i nie-infekcyjne (zapalenie
trzustki, oparzenia) ale o podobnej patofizjologii jak
powyższe

BAKTERIE WEWNĄTRZ KOMÓRKOWE -

ZNAMIENNE CECHY INFEKCJI

• Patogen:

- przeżywalność wewnątrzkomórkowa

- niska toksyczność dla żywiciela

• Odpowiedź immunologiczna

- zbyt słaba by wyeliminować patogen

- przewlekła i zależna od limfocytów T

- nadwrażliwość typu późnego

- tworzenie ziarniniaków

KOMÓRKI ŻERNE – MOLEKULARNE RECEPTORY

ROZPOZNANIA PATOGENÓW

• Receptor makrofagów dla mannozy
• CD14 receptor dla LPS
• Receptory dla produktów rozpadu

patogenów- receptory zmiatacze

patogenów- receptory zmiatacze
(scavenger receptors)

• Receptory Toll-podobne (Toll-like

receptors – TLR)

Cechy infekcji bakteriami wewnatrzkomórkowymi

Patogen:

- bakteria żyjąca wewnątrzkomórkowo

- mała toksyczność dla żywiciela

Odpowiedź immunologiczna:

- zależna od limf. T

- nie zależy od przeciwciał

-ziarniniakowa reakcja tkanki

-nadwrażliwość typu późnego

Immunopatogeneza ciężkiej

malarii (P. Falciparum)

• Uwalniane antygeny malarii stymuluje produkcję TNF-

• TNF-

α indukuje ekspresję śródbłonkowych cząsteczek

adhezji (VCAM, ICAM, E-selektyny, itp.) oraz

↑NO

• Białka trofozoitu wpływają na błonę komórkową

erytrocytów co powoduje zmianę jej właściwości

• Zainfekowane erytrocyty z uszkodzoną błoną

komórkową wykazują zaburzoną interakcję ze
śródbłonkowymi cząsteczkami adhezji

• Zatrzymywane erytrocyty powodują zatykanie naczyń

włosowatych, niedotlenienie tkanek, zapalenie i
patologię.

Odpowiedź przeciwgrzybicza

• Przewaga jednego z mechanizmów zależy od

czynnika patogennego

• Działanie neutrofilów jest istotne w przypadku

rozsianego zakażenia kropidlakiem lub
C. albicans.

C. albicans.

• Odpowiedź komórkowa przeważa w przypadku

zakażenia Cryptococcus, Histoplasma oraz
infekcji śluzówek C. albicans.

• Czynniki wirulentne wspomagają patogennym

grzybom w unikaniu OI żywiciela i w obaleniu
podstawowych mechanizmów obronnych.