UKŁAD
UKŁAD
IMMUNOLOGICZNY
IMMUNOLOGICZNY
SKÓRY
SKÓRY
Dr Bogumiła
Dr Bogumiła
Braczkowska
Braczkowska
Wyższa Szkoła
Wyższa Szkoła
Planowania
Planowania
Strategicznego
Strategicznego
Katowice 2005
Katowice 2005
UKŁAD
UKŁAD
IMMUNOLOGICZNY
IMMUNOLOGICZNY
SKÓRY
SKÓRY
Dr Bogumiła
Dr Bogumiła
Braczkowska
Braczkowska
Wyższa Szkoła
Wyższa Szkoła
Planowania
Planowania
Strategicznego
Strategicznego
Katowice 2005
Katowice 2005
Hipoteza zakładająca, że skóra stanowi narząd
Hipoteza zakładająca, że skóra stanowi narząd
immunologicznie czynny, została sformułowana po raz
immunologicznie czynny, została sformułowana po raz
pierwszy pod koniec lat dwudziestych ubiegłego wieku
pierwszy pod koniec lat dwudziestych ubiegłego wieku
przez Sulzbergera
przez Sulzbergera
Wykazał on doświadczalnie, że pozajelitowe podanie
Wykazał on doświadczalnie, że pozajelitowe podanie
antygenu nie prowadzi do powstania skórnej
antygenu nie prowadzi do powstania skórnej
nadwrażliwości oraz że nadwrażliwość na określony
nadwrażliwości oraz że nadwrażliwość na określony
antygen spowodowana przez jego podanie na skórę nie
antygen spowodowana przez jego podanie na skórę nie
wywołuje reakcji alergicznych w innych narządach niż
wywołuje reakcji alergicznych w innych narządach niż
skóra
skóra
Prace Sulzbergera zostały w pełni potwierdzone, a niemal
Prace Sulzbergera zostały w pełni potwierdzone, a niemal
pół wieku później nowe odkrycia w dziedzinie
pół wieku później nowe odkrycia w dziedzinie
immunologii naskórka znacznie wzbogaciły tę hipotezę i
immunologii naskórka znacznie wzbogaciły tę hipotezę i
doprowadziły do lepszego zrozumienia patogenezy wielu
doprowadziły do lepszego zrozumienia patogenezy wielu
chorób skóry o podłożu alergicznym, wirusowym czy też
chorób skóry o podłożu alergicznym, wirusowym czy też
nowotworowym
nowotworowym
SKÓRĘ
SKÓRĘ
można traktować jako największy narząd
można traktować jako największy narząd
ciała ludzkiego
ciała ludzkiego
Jej podstawową czynnością jest integracja
Jej podstawową czynnością jest integracja
organizmu ze środowiskiem zewnętrznym, jak
organizmu ze środowiskiem zewnętrznym, jak
również ochrona przed wpływem niekorzystnych
również ochrona przed wpływem niekorzystnych
czynników tego środowiska
czynników tego środowiska
W ochronie tej największe znaczenie ma warstwa
W ochronie tej największe znaczenie ma warstwa
zrogowaciała naskórka, która chroni zarówno
zrogowaciała naskórka, która chroni zarówno
przed czynnikami fizycznymi, jak i chemicznymi, a
przed czynnikami fizycznymi, jak i chemicznymi, a
także tkanka łączna skóry właściwej, chroniąca
także tkanka łączna skóry właściwej, chroniąca
przed urazami mechanicznymi, ponadto naczynia
przed urazami mechanicznymi, ponadto naczynia
krwionośne i gruczoły odpowiedzialne za
krwionośne i gruczoły odpowiedzialne za
regulacje temperatury
regulacje temperatury
Do obrony przed różnorodnymi mikroorganizmami
Do obrony przed różnorodnymi mikroorganizmami
służą zarówno proste mechanizmy, do których
służą zarówno proste mechanizmy, do których
należą:
należą:
→
→
bariera naskórka
bariera naskórka
→
→
powierzchniowe pH
powierzchniowe pH
→
→
stopień nawodnienia skóry
stopień nawodnienia skóry
→
→
bakteriostatyczne właściwości kwasów
bakteriostatyczne właściwości kwasów
tłuszczowych
tłuszczowych
→
→
niektóre peptydy
niektóre peptydy
– tak zwane
– tak zwane
β
β
-defensyny
-defensyny
Ponadto wyspecjalizowana tkanka limfatyczna skóry,
Ponadto wyspecjalizowana tkanka limfatyczna skóry,
która stanowi istotną część układu odpornościowego
która stanowi istotną część układu odpornościowego
człowieka. Odgrywa ona istotną rolę w
człowieka. Odgrywa ona istotną rolę w
mechanizmach nadzoru immunologicznego
mechanizmach nadzoru immunologicznego
TKANAKA LIMFATYCZNA
TKANAKA LIMFATYCZNA
ZWIĄZANA ZE SKÓRĄ - SIS/SALT
ZWIĄZANA ZE SKÓRĄ - SIS/SALT
(SKIN ASSOCIATED LYMPHOID
(SKIN ASSOCIATED LYMPHOID
TISSUE)
TISSUE)
W skład układu odpornościowego skóry wchodzą
W skład układu odpornościowego skóry wchodzą
rozmaite komórki naskórka i skóry właściwej, które
rozmaite komórki naskórka i skóry właściwej, które
razem określa się jako tkankę limfatyczną związaną
razem określa się jako tkankę limfatyczną związaną
ze skórą – oznaczaną symbolicznie SIS lub SALT
ze skórą – oznaczaną symbolicznie SIS lub SALT
Najważniejsze z nich to:
Najważniejsze z nich to:
→
→
komórki dendrytyczne, np. komórki Langerhansa
komórki dendrytyczne, np. komórki Langerhansa
→
→
keratynocyty
keratynocyty
→
→
limfocyty T
limfocyty T
→
→
komórki śródbłonka naczyniowego
komórki śródbłonka naczyniowego
Oraz wiele innych m.in. granulocyty, makrofagi,
Oraz wiele innych m.in. granulocyty, makrofagi,
melanocyty
melanocyty
KOMÓRKI DENDRYTYCZNE
KOMÓRKI DENDRYTYCZNE
charakteryzują się
charakteryzują się
występowaniem różnej długości wypustek
występowaniem różnej długości wypustek
W morfologicznym aspekcie w skład SIS
W morfologicznym aspekcie w skład SIS
wchodzi wiele typów takich komórek z
wchodzi wiele typów takich komórek z
wypustkami o zróżnicowanej wielkości
wypustkami o zróżnicowanej wielkości
W sensie immunologicznym komórki
W sensie immunologicznym komórki
dendrytyczne stanowią grupę biorącą udział w
dendrytyczne stanowią grupę biorącą udział w
prezentacji antygenu limfocytą T
prezentacji antygenu limfocytą T
Występowanie większości komórek dendrytycznych
Występowanie większości komórek dendrytycznych
stwierdza się w skórze w warunkach
stwierdza się w skórze w warunkach
fizjologicznych, jednak niektóre z nich pojawiają
fizjologicznych, jednak niektóre z nich pojawiają
się tylko w stanach chorobowych
się tylko w stanach chorobowych
Wszystkie komórki dendrytyczne pochodzą ze szpiku, ze
Wszystkie komórki dendrytyczne pochodzą ze szpiku, ze
wspólnej dla monocytów/makrofagów i granulocytów
wspólnej dla monocytów/makrofagów i granulocytów
komórki progenitorowej
komórki progenitorowej
W różnicowaniu i dojrzewaniu komórek dendrytycznych
W różnicowaniu i dojrzewaniu komórek dendrytycznych
odgrywają role różne cytokiny, a procesy te w dużym
odgrywają role różne cytokiny, a procesy te w dużym
stopniu udaje się obecnie odtworzyć in vitro (poza
stopniu udaje się obecnie odtworzyć in vitro (poza
ustrojowo)
ustrojowo)
Niedojrzałe formy komórek dendrytycznych, np.
Niedojrzałe formy komórek dendrytycznych, np.
niepobudzone komórki Langerhansa w naskórku,
niepobudzone komórki Langerhansa w naskórku,
wychwytują na drodze endocytozy antygeny i dzięki
wychwytują na drodze endocytozy antygeny i dzięki
temu ulegają aktywacji, w wyniku czego powstają
temu ulegają aktywacji, w wyniku czego powstają
ich dojrzałe formy zdolne pobudzać proliferację
ich dojrzałe formy zdolne pobudzać proliferację
limfocytów T. Odzwierciedleniem dojrzewania tych
limfocytów T. Odzwierciedleniem dojrzewania tych
komórek jest zmniejszenie początkowej zdolności do
komórek jest zmniejszenie początkowej zdolności do
endocytozy oraz wyraźne zmiany morfologii
endocytozy oraz wyraźne zmiany morfologii
Wg. Główny układ zgodności tkankowej,w:
Immunologia, p red. J.Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek,
PWN 2002
KOMÓRKI LANGERHANSA
KOMÓRKI LANGERHANSA
należące do komórek
należące do komórek
dendry-
dendry-
tycznych, stanowią 3-8% komórek naskórka,
tycznych, stanowią 3-8% komórek naskórka,
występują one również w innych nabłonkach, jednak w
występują one również w innych nabłonkach, jednak w
mniejszej liczbie
mniejszej liczbie
Umiejscowione są w dolnych warstwach naskórka
Umiejscowione są w dolnych warstwach naskórka
W komórkach tych występują charakterystyczne
W komórkach tych występują charakterystyczne
struktury zwane ziarnami Birbecka, prawdopodobnie
struktury zwane ziarnami Birbecka, prawdopodobnie
biorące udział w procesach endocytozy
biorące udział w procesach endocytozy
Pobudzone antygenem komórki Langerhansa wykazują
Pobudzone antygenem komórki Langerhansa wykazują
dużą aktywność metaboliczną, co związane jest z dużą
dużą aktywność metaboliczną, co związane jest z dużą
ilością cząsteczek adhezyjnych występujących na ich
ilością cząsteczek adhezyjnych występujących na ich
powierzchni, odpowiedzialnych za wiele funkcji
powierzchni, odpowiedzialnych za wiele funkcji
Z punktu widzenia podstawowej czynności
Z punktu widzenia podstawowej czynności
komórek Langerhansa, tj. zdolności do prezentacji
komórek Langerhansa, tj. zdolności do prezentacji
antygenów, najistotniejsze jest konstytutywne
antygenów, najistotniejsze jest konstytutywne
występowanie na ich powierzchni cząsteczek MHC
występowanie na ich powierzchni cząsteczek MHC
klasy II (HLA
klasy II (HLA
-DR, HLA-DQ, HLA-DP) oraz
-DR, HLA-DQ, HLA-DP) oraz
cząsteczek MHC klasy I (HLA-A, HLA-B,
cząsteczek MHC klasy I (HLA-A, HLA-B,
HLA-C)
HLA-C)
Cząsteczka CD4 na powierzchni komórek
Cząsteczka CD4 na powierzchni komórek
Langerhansa powoduje, że komórki te stanowią cel
Langerhansa powoduje, że komórki te stanowią cel
dla wirusa HIV, z tego względu można je traktować
dla wirusa HIV, z tego względu można je traktować
jako rezerwuar tego wirusa
jako rezerwuar tego wirusa
Komórki te wykazują również ekspresję
Komórki te wykazują również ekspresję
receptorów dla różnych cytokin
receptorów dla różnych cytokin
Oprócz komórek Langerhansa, w
Oprócz komórek Langerhansa, w
skórze stwierdza się odrębną
skórze stwierdza się odrębną
populację komórek dendrytycznych
populację komórek dendrytycznych
umiejscowionych wokół naczyń
umiejscowionych wokół naczyń
krwionośnych
krwionośnych
Najprawdopodobniej ich czynnością
Najprawdopodobniej ich czynnością
jest udział w prezentacji antygenów,
jest udział w prezentacji antygenów,
które docierają do skóry naczyniami
które docierają do skóry naczyniami
krwionośnymi
krwionośnymi
KERATYNOCYTY
KERATYNOCYTY
są istotną częścią SIS, stanowiąc
są istotną częścią SIS, stanowiąc
około 95% masy komórkowej naskórka
około 95% masy komórkowej naskórka
Pobudzone keratynocyty posiadają zdolność do
Pobudzone keratynocyty posiadają zdolność do
wytwarzania wielu cytokin, należących do nich
wytwarzania wielu cytokin, należących do nich
chemokin i czynników wzrostowych oraz wykazują
chemokin i czynników wzrostowych oraz wykazują
ekspresję antygenów i cząsteczek adhezyjnych
ekspresję antygenów i cząsteczek adhezyjnych
charakterystycznych dla komórek efektorowych
charakterystycznych dla komórek efektorowych
odpowiedzi immunologicznej
odpowiedzi immunologicznej
Wykazują także ekspresje receptorów dla wielu
Wykazują także ekspresje receptorów dla wielu
cytokin, np. INF, TNF, Interleukina-1, Interleukina-
cytokin, np. INF, TNF, Interleukina-1, Interleukina-
6, które warunkują odbiór bodźców
6, które warunkują odbiór bodźców
odpowiedzialnch za wzmaganie efektów
odpowiedzialnch za wzmaganie efektów
wydzielniczych keratynocytów
wydzielniczych keratynocytów
CYTOKINY
CYTOKINY
wytwarzane przez keratynocyty obejmują
wytwarzane przez keratynocyty obejmują
szereg substancji zarówno o działaniu
szereg substancji zarówno o działaniu
immunostymulującym jak i immunosupresyjnym
immunostymulującym jak i immunosupresyjnym
Najistotniejsze wśród cytokin immunostymulujących są
Najistotniejsze wśród cytokin immunostymulujących są
interleukina 1, 3 oraz 6, odpowiedzialne m.in. za
interleukina 1, 3 oraz 6, odpowiedzialne m.in. za
pobudzenie proliferacji limfocytów T, aktywację
pobudzenie proliferacji limfocytów T, aktywację
limfocytów B, stymulację produkcji wielu innych cytokin,
limfocytów B, stymulację produkcji wielu innych cytokin,
a także mogą wpływać na ograniczenie proliferacji
a także mogą wpływać na ograniczenie proliferacji
niektórych komórek nowotworowych
niektórych komórek nowotworowych
Najistotniejsze wśród cytokin immunosupresyjnych są
Najistotniejsze wśród cytokin immunosupresyjnych są
TNF – uznawany za najistotniejszą cytokinę wywierającą
TNF – uznawany za najistotniejszą cytokinę wywierającą
bardzo złożone efekty biologiczne odgrywające
bardzo złożone efekty biologiczne odgrywające
podstawową rolę w odporności przeciwnowotworowej
podstawową rolę w odporności przeciwnowotworowej
oraz w patogenezie różnych chorób skóry oraz TGF-
oraz w patogenezie różnych chorób skóry oraz TGF-
β
β
hamujący proliferację limfocytów T i B oraz
hamujący proliferację limfocytów T i B oraz
ograniczający wydzielanie innych cytokin
ograniczający wydzielanie innych cytokin
CHEMOKINY
CHEMOKINY
to podobne do siebie pod względem
to podobne do siebie pod względem
budowy cytokiny o wielu różnych funkcjach
budowy cytokiny o wielu różnych funkcjach
Wpływają aktywująco na różne populacje leukocytów,
Wpływają aktywująco na różne populacje leukocytów,
odgrywa- ją kluczową rolę w reakcjach zapalnych
odgrywa- ją kluczową rolę w reakcjach zapalnych
skóry, w odporności przeciwzakaźnej, krwiotworzeniu,
skóry, w odporności przeciwzakaźnej, krwiotworzeniu,
a także w odpowiedzi prze- ciwnowotworowej i w
a także w odpowiedzi prze- ciwnowotworowej i w
mechanizmach odrzucania przeszczepów
mechanizmach odrzucania przeszczepów
Najistotniejszą chemokiną jest interleukina 8
Najistotniejszą chemokiną jest interleukina 8
wytwarzana zarówno przez keratynocyty, jak i
wytwarzana zarówno przez keratynocyty, jak i
monocyty, której przypisuje się znaczącą rolę w
monocyty, której przypisuje się znaczącą rolę w
patogenezie łuszczycy i alergicznego zapalenia skóry
patogenezie łuszczycy i alergicznego zapalenia skóry
Inne chemokiny, m.in. GRO-
Inne chemokiny, m.in. GRO-
α
α
i GRO-
i GRO-
β
β
odpowiedzialne
odpowiedzialne
są za przyciąganie w razie potrzeby do naskórka
są za przyciąganie w razie potrzeby do naskórka
populacji leukocytów
populacji leukocytów
Ważnym bodźcem pobudzającym komórki naskórka,
Ważnym bodźcem pobudzającym komórki naskórka,
wpływają- cym na miejscowe i ogólnoustrojowe reakcje
wpływają- cym na miejscowe i ogólnoustrojowe reakcje
immunologiczne jest promieniowanie UV (ultrafioletowe)
immunologiczne jest promieniowanie UV (ultrafioletowe)
Strukturami szczególnie wrażliwymi na promieniowanie
Strukturami szczególnie wrażliwymi na promieniowanie
ultra- fioletowe są komórki Langerhansa, gdyż w wyniku
ultra- fioletowe są komórki Langerhansa, gdyż w wyniku
ekspozycji na nie dochodzi do upośledzenia ich czynności
ekspozycji na nie dochodzi do upośledzenia ich czynności
Istnieje coraz więcej danych epidemiologicznych,
Istnieje coraz więcej danych epidemiologicznych,
klinicznych i doświadczalnych świadczących o związku
klinicznych i doświadczalnych świadczących o związku
między nadmiernym nasłonecznieniem a ryzykiem
między nadmiernym nasłonecznieniem a ryzykiem
wystąpienia nowotworów skóry
wystąpienia nowotworów skóry
Obecnie jest to coraz istotniejszy problem ze względu
Obecnie jest to coraz istotniejszy problem ze względu
częścio-wego zniszczenia naturalnej warstwy ozonu w
częścio-wego zniszczenia naturalnej warstwy ozonu w
stratosferze, której rola polega na pochłanianiu
stratosferze, której rola polega na pochłanianiu
kancerogennego (rakotwór- czego) zakresu
kancerogennego (rakotwór- czego) zakresu
promieniowania słonecznego – UVb
promieniowania słonecznego – UVb
Poznanie roli komórek Langerhansa,
Poznanie roli komórek Langerhansa,
keratynocytów oraz ich kooperacji z limfocytami T
keratynocytów oraz ich kooperacji z limfocytami T
stwarza nowe podstawy do leczenia wielu chorób
stwarza nowe podstawy do leczenia wielu chorób
skóry
skóry
Opierając się na znajomości układu
Opierając się na znajomości układu
immunologicznego skóry powstały m.in. takie leki
immunologicznego skóry powstały m.in. takie leki
jak: glikokortykosteroidy, cyklospo- ryna, retinoidy,
jak: glikokortykosteroidy, cyklospo- ryna, retinoidy,
pochodne chininy, które są bardzo efektywne w
pochodne chininy, które są bardzo efektywne w
leczeniu chorób zapalnych skóry, oddziałując na
leczeniu chorób zapalnych skóry, oddziałując na
zjawiska prezentacji antygenów oraz modulując
zjawiska prezentacji antygenów oraz modulując
syntezę cytokin i ekspresję niektórych cząsteczek
syntezę cytokin i ekspresję niektórych cząsteczek
adhezyjnych na powierzchni przeciwciał
adhezyjnych na powierzchni przeciwciał
