Wstęp do Immunologii

i alergologii

Dr Barbara Szkudlińska

Układ

Immunologiczny

Układ

Immunologiczny

•

Zadaniem

układu immunologicznego

(odpornościowego) jest organizowanie i kierowanie

obroną organizmu przed agresją różnych

infekcyjnych i nieinfekcyjnych czynników, na których

działanie jest on stale narażony.

•

W skład

układu immunologicznego

wchodzą

narządy i komórki układu, oraz naczynia

limfatyczne .

•

Układ

immunologiczny

zabezpiecza stan

odporności organizmu

Odporność

•

Odpornością nazywamy stan organizmu

uwarunkowany całokształtem procesów

skierowanych na przywrócenie

integralności środowiska wewnętrznego -

homeostazy organizmu - naruszonej przez

substancje antygenowe pochodzenia

egzogennego

( bakterie, wirusy,

grzyby, alergeny, białka, hapteny) lub

endogennego

( komórki nowotworowe,

własne - zmienione antygeny komórkowe)

Swoista

odpowiedź

immunologi

czna

Humoralna

Komórkowa

Przy

niedostatec

znej

obronie

Fagocytoza

Komorki NK

Zapalenie

Gorączka

Skóra

Poziomy obrony przed

infekcjami

Nieswoiste

mechanizmy

osobnicze

pokonaniu

barier:

Błony

śluzowe

BARIERY

SIEĆ CYTOKINOWA -

fragment

Cytokiny



Tworzą zewnątrzkomórkową sieć

informacyjną , poprzez którą

kontrolują

każdą funkcję układu immunologicznego

wpływają

na funkcjonowanie

wszystkich innych układów.



Niska masa cząsteczkowa (5-30 kDa)



zidentyfikowane ponad 200



Działają jako molekularne nośniki

informacji



Na komórkach znajdują się swoiste

receptory dla cytokin

Bakterie, grzyby, wirusy. parazyty

GRZYBY
-Epidermophyton
floccosum

WIRUSY- Polio

BAKTERIE
-Clostridium
difficile

PARAZYTY -
Tasiemiec

Antygeny

•

Antygn–

•

substancja zdolna do

pobudzenia

odpowiedzi immunologicznej i

swoistego łączenia się z

komponentami odpowiedzi

immunologicznej

Immunogenno

ść

zdolno

ść

do indukowania

humoralnej i / lub komórkowej

odpowiedzi immunologicznej

Antygenow

ość

( swoisto

ść

Zdolno

ść

do swoistego

czenia si

z Ab i / lub

powierzchniow

Ig /TCR

limfocycie

Główne cechy antygenu

- Komórki układu immunologicznego
nie rozpoznają i nie łączą się z całą
makromolekułą czy komórką
immunogenu. Limfocyty rozpoznają
określone miejsca makromolekuły
immunogenu nazywane

epitopami

lub

determinantami

antygenowymi

Determinanty
antygenowe

Epitopy -determinanty

antygenowe

•

Przeciwciało rozpoznaje i reaguje z determinantą

antygenową (epitopem)

Figure 17.3

LE 24-6

Przeciwciało A

Miejsca wiązania
antygenu

Makromolekuła

antygenu

Determinanty

antygenowe

Przeciwciało B

Odporność

•

kręgowców

są dwa typy odporności:

– Odporność nieswoista

– obecna od

obecna od

urodzenia

– Odporność swoista

– re

zultat

kontaktów z patogenami ( infekcje /

szczepionki)



Filogenetycznie starsza



Uwarunkowana genetycznie



Wszystkie mechanizmy są w pełni

wykształcone od chwili narodzin.



gatunkowo-swoista



antygenowo nieswoista



brak pamięci immunologicznej

Odporność

nieswoista

Bariery anatomiczne

1. Bariery anatomiczne: skóra, błony śluzowe

Odporność

nieswoista

Odporność

nieswoista

komórki nabłonkowe

urzęsione i komórki

produkujące śluz w

układzie oddechowym

Zniszczony nabłonek dróg
oddechowych u palacza
tytoniu Zniszczone rzęski,
nagromadzenie śluzu i
bakterii

Odporność nieswoista

Mechanizmy komórkowe

•

Chemotaksja,

•

Fagocytoza /endocytoza,

•

wewnątrzkomórkowe zabijanie i trawienie( killing),

•

cytotoksyczność komórek NK

Neutrofil

EozynofilBazofil Monocyt

Limfocyt
NK

Zapalenie

W zmianach ropnych

Akumulacja

: -

– Martwych fagocytów
– Uszkodzonych(straw

ionych) bakterii

– Uszkodzonych

martwych komórek.

Odporność nieswoista

Bariery fizjologiczne:

temperatura,

pH, mediatory

chemiczne

echanizmy humoralne

cytokiny, dopełniacz

IFN-
alpha

IFN-beta

defensyny

Działanie

Interferon

ów





Terapeutyczne

zastosowanie

interferonów



Antywirusowe

 interferon-alfa jest stosowany w niektórych

przypadkach ostrego i przewlekłego wirusowego

zapalenia wątroby typu C i przewlekłego typu B.



Aktywujące makrofagi

 interferon-gamma stosowany w przypadkach

toksoplazmozy, lejszmaniozy i trądu



Przeciwnowotworowe

 może być stosowany np. w melanoma, mięsaku

Kaposiego , białaczka włochato - komórkowa



W stwardnieniu rozsianym

 interferon-beta



W przewlwkłej chorobie ziarniniakowej

 interferon -gamma

Pacjent z niedoborami

interferonu

Przed

Po terapii interferonowej

Układ dopełniacza

Figure 16.10

1. Droga klasyczna

: inicjowana przez

kompleks immunologiczny antygenu z

przeciwciałem klasy IgG lub IgM

przeciwciałem klasy IgG lub IgM .

2. Droga alternatywna

: Inicjowana przez

bezpośrednią interakcję dopełniacza z

bakteryjnymi i grzybiczymi

polisacharydami

3. Droga lektynowa

: inicjowana przez

lektyny przyłączone do powierzchni

bakteryjnych

Drogi aktywacji dopełniacza

Choroby związane z

zaburzeniami dopełniacza

SLE

Choroby

autoimmunologiczne

Zapalenie kłębuszków
nerkowych

Chemofilus
purpura

Nawracające infekcje

Streptococcus
pneumoniae

Neisseria
meningitidis

Haemophilus
influenzae

Ciągłość odpowiedzi swoistej i
nieswoistej



Swoista - zależna od bod

antygenowego



Wymaga rearanżacji genów do

generowania

swoistych

receptorów dla

antygenów.



Cechuje się pamięcią

immunologiczną



Nabywana i rozwijana w trakcie

życia

osobniczego



cechuje się

recyzj

rozró

niania

własnych

obcych

antygenów



Odpowiedzialne za nią są limfocyty

T i B



Swoista - zależna od bod

antygenowego



Wymaga rearanżacji genów do

generowania

swoistych

receptorów dla

antygenów.



Cechuje się pamięcią

immunologiczną



Nabywana i rozwijana w trakcie

życia

osobniczego



cechuje się

recyzj

rozró

niania

własnych

obcych

antygenów



Odpowiedzialne za nią są limfocyty

T i B

Odporność swoista

(nabyta)

Odporność swoista

(nabyta)

•

Dzielimy ją na :

– Odpowiedź swoistą humoralną w której

główną rolę odgrywają mechanizmy
efektorowe za które są odpowiedzialne

limfocyty B

– Odpowiedź swoistą komórkową – za którą

są odpowiedzialne mechanizmy efektorowe
będące pod kontrolą

limfocytów T

Grasica

Szpik
kostny

Teoria selekcji klonalnej

•

Każdy limfocyt B zawiera komplet

informacji genetycznych

niezbędnych do produkcji

wszystkich możliwych przeciwciał.

(przeciwko wszystkim możliwym

antygenom)

•

Każdy limfocyt B produkuje tylko

jeden

typ przeciwciał.

Pojedyncza komórka

progenitorowa daje początek

wielu limfocytom o różnej

swoistości

Potencjalnie autoreaktywne

komórki usuwane są poprzez

delecję klonalną

Własne
antygeny

Szpik kostny –

limfocyty B

Grasica – limfocyty

Pula dojrzałych dziewiczych
limfocytów

Obcy
antygen

Proliferacja i różnicowanie

zaktywowanych limfocytów do

klonów komórek efektorowych

Komórki efektorowe
eliminują antygen

Antygen
związany
przez dojrzałe
naiwne
limfocyty T i
B aktywuje je

ekspansj
a
klonalna

Obwodo
we
narządy

Selekcja klonalna i ekspansja klonalna

Przeciwciała -

immunoglobuliny

•

Pełnią funkcję

efektorową

swoistej odpowiedzi

immunologicznej

typu humoralnego.

•

Są glikoproteinami.

•

Wytwarzane są po

stymulacji

antygenowej przez

limfocyty B i

komórki

plazmatyczne.

Wiązanie antygenu z

przeciwciałem

. z

ła

ńc

Ła

ńc

ęż

ęś

ć z

Antygen 1

Antygen 3

n 2

Większość
mikroorganizmów
posiada wiele
epitopów
antygenowych na
swej powierzhni…….

…stymulują one wiele
limfocytów……..

…doprowadza to do
produkcji wielu różnych
przeciwciał.

Są to przeciwciała
poliklonalne

http://www.cat.cc.md.us/courses/bio141/lecguide/unit3/humoral/abydefense/opsonization/opsonization.html

The prevention of bacterial

and viral adhesion

Odporność

swoista- nabyta

Na
drodze
naturalne
j

Na drodze
sztucznej

Czynna

Choroba
lub
kontakt z
patogene
m

Bierna

Przekazani
e Ab przez
łożysko i z
siarą

Czynna

Szczepio
nki
atenuow
ane i
inne

Bierna

Podanie
preparató
w
immunog
lobulinow
ych

Swoista odpowiedź immunologiczna pierwotna i

wtórna

Odpowiedź

pierwotna

Odpowiedź

wtórna

Pierwsz
a
infekcja

Druga
infekcja

Odpowiedź pierwotna

Odpowiedź wtórna

Faza Lag po
immunizacji
Szczyt
odpowiedzi.
Izotyp
przeciwciał.
powinowactw
o przeciwciał

Zwykle 5 – 10dni

Zwykle 1 – 3 dni

Niski

Wysoki

Zwykle IgM→IgG

Wysoki poziom IgG i zmiana
klas na IgE, IgA

Niskie powinowactwo

Wysokie powinowactwo

Miano

przeciwci

ał

ZASADA

SZCZEPIEŃ

Wytwarzanie

komórek

pamięci

Zaszczepie
nie

Zakażenie

Odpowie

dź

pierwot

Odpowie

dź

wtórna

Ich nazwa wiąże się z faktem że są

głównymi

czynnikami określającymi czy

lub nie, osoby są

zgodne tkankowo

Już bardzo mała różnica w cząsteczkach

MHC między osobami daje odpowiedź

odrzucenia przeszczepianej tkanki

Jest kilka typów cząsteczek MHC a ich

geny są kodowane na krótszym ramieniu

chromosomu 6.

( kodowane w obrębie genetycznego

kompleksu).

Antygeny zgodności

tkankowej - MHC

Lokalizacja antygenów MHC

MHC KLASY I – Są zlokalizowane
prawie na wszystkich

komórkach

Są rozpoznawane przez limfocytyT CD8+
(cytotoksyczne)

MHC KLASY II – Jedynie na wyspecjalizowanych

APC (kom. dendrytyczne,

makrofagi

, limfocyty B)

Są rozpoznawane przez limfocytyT CD4+ (pomocnicze)

Lokalizacja antygenów MHC

Aktywacja komórek powoduje wzrost poziomu ekspresji MHC
Wzór ekspresji odzwierciedla funkcję molekuł:
Klasa I wzrasta w anty – wirusowej odpowiedzi immunologicznej.
Klasa II wzrasta przy aktywacji różnych komórek układu
immunologicznego.

Tkanka

MHC klasy I

MHC klasy II

Limfocyty T

+++

+/-
Limfocyty B

+++

Makrofagi

+++

Inne APC

+++

Komórki nabłonkowe
grasicy

+++
Neutrofile

+++

Hepatocyty

-
Nerki

Mózg

Erytrocyty

Budowa antygenów MHC

α
1

α
2
α
3

β - 2

mikroglobuli

α
2

α
1

β - 1

β - 2

MHC klasy

peptyd

MHC klasy

II +

peptyd

MHC klasy I wiąże

peptydy

8-10 aminokwasowe

Wiązane są końce

peptydu

MHC klasy II wiąże

peptydy 12-20 aminokwasowe

Wiązany jest środek peptydu

Główną rolą cząsteczek HLA jest

prezentowanie antygenów

limfocytom T

•

Peptydy endogenne ( własnych

białek i wirusowe oraz

nowotworowe) - prezentowane przez

MHC kl I są rozpoznawane przez

limfocyty T cytotoksyczne - CD8.

•

Peptydy egzogenne (bakteryjne,

pssożytnicze, grzybicze)

prezentowane przez MHC kl II są

rozpoznawane przez

limfocyty T

pomocnicze - CD4.

AP
C

Antyge
n

Limfocyt

Ochron
a

Patolog
ia

Nieprawidłowe

odpowiedzi

układu

immunologicz

nego

Środowisko

•

Chemikalia

– dioxyny
– pestycydy
– rozpuszczalniki

•

Światło słoneczne

•

Leki

•

Wirusy

•

Bakterie

•

Pokarm

Ekspozycja na wiele czynników

środowiska może aktywować układ

immunologiczny niektórych ludzi

Nadwrażliwość

•

Nadwrażliwość oznacza

obiektywnie powtarzalne

objawy, wywoływane przez

ekspozycję na określony

bodziec, obecny w dawce

tolerowanej przez zdrowe

osoby.

Zmodyfikowana terminologia alergologiczna

Stanowisko Europejskiej Akademii Alergologii i

Immunologii Klinicznej (EAACI) 2002r

Atopia

•

Atopia jest osobniczą lub rodzinną

predyspozycją

do produkowania

przeciwciał klasy IgE w

odpowiedzi na niskie dawki

alergenow, zwykle białek , oraz do

rozwoju typowych objawów takich

jak astma, nieżyt nosa i spojówek

lub wyprysk/zapalenie skóry.

Zmodyfikowana terminologia alergologiczna

Stanowisko Europejskiej Akademii Alergologii i

Immunologii Klinicznej (EAACI) 2002r

Alergia i alergeny

•

Alergia jest reakcją nadwrażliwości

zapoczatkowaną przez

mechanizmy immunologiczne.

– Alergia IgE zależna
– Alergia IgE niezależna

•

Alergeny: antygeny wywołujące

nadwrażliwość w której

pośredniczą mechanizmy

immunologiczne

Zmodyfikowana terminologia alergologiczna

Stanowisko Europejskiej Akademii Alergologii i

Immunologii Klinicznej (EAACI) 2002r

ALERGENY

•

Alergeny:

antygeny

wywołujące

nadwrażliwość w

której

pośredniczą

mechanizmy

immunologiczne

Alergeny pokarmowe

Użądlenia owadów

Osy, pszczoły, szerszenie

hapteny i leki

penicyli

ny,

aspiryna

morfina,

petydyna

lateks

Aeroalergeny

©Dennis

Kunkel Microscopy, Inc.,

Alergeny sierść zwierząt

Predyspozycja do alergii

może być związana z:

•

Czynnikami genetycznymi

•

Zwiększoną ekspozycją na

aeroalergeny i skażone drażniącymi

substancjami powietrze ( smog,

spaliny, dym papierosowy)

•

pożywieniem

•

zmianą stylu życia

•

stresem

•

Częstymi infekcjami

Genetyka i rozwój alergii

•

Ryzyko rozwoju alergii:

– Żadne z rodziców nie jest alergikiem - 10%

ryzyko

– Jedno z rodziców jest alergikiem - 40-50%

ryzyko

– Oboje rodzice są alergikami - 70-80% ryzyko

•

U dzieci z objawami jednego rodzaju

alergii

(

katar sienny, astma, lub egzema)

krotnie wzrasta ryzyko rozwoju

pozostałych rodzajów.

alergen

Antygen powierzchni
komórki

Działanie
cytotoksyczne

Liza
mediowana
dopełniaczem

Degranulacja mastocyta
i uwolnienie
mediatorów

Mediatory
zapalenia

Cytokiny

Aktywowany
makrofag

Odkładanie

kompleksów

Immunolog.

Tkanka

Naczynie
krwionośne

Błona
podstawn
a

Nadwrażliwośc typu I

(Anafilaktyczna)

Figure 19.3

Typ

I nadwrażliwości

Anima

cja

Produkcja IgE w odpowiedzi na alergen

Typ

I nadwrażliwości

: Anima

cja

Alergen reaguje z IgE na powierzchni

mastocyta co doprowadza do uwolnienia

prozapalnych mediatorów

Astma

Alergiczny nieżyt nosa

Reakcja anafilaktyczna

na ukąszenie

Nadwrażliwość typu

drugiego -

cytotoksycznego

•

Przeciwciała:

IgG i IgM

•

Antygeny endogenne

– Własne antygeny komórkowe i

tkankowe

•

Antygeny egzogenne

– leki i hapteny które po podaniu

wiążą się z komórkami lub
tkankami

Typ II nadwrażliwości -

cytotoksyczny

Uszkodzenie komórek w II typie

nadwrażliwości – mechanizm ADCC

Uszkodzenie komórki w mechanizmie

wiązania dopełniacza w nadwrażliwości

typu II

Reakcje indukowane lekiem:

Adherencja do składowych

krwi

krwinki adsorbują lek

lub antygeny -

metabolity leku

przeciwciało

przeciw lekowi

liza, fagocytoza, ADCC

Dopełnia

Makrof

agi

neutrofi

Makrof

agi

neutrofi

Choroba hemolityczna

noworodków

astenia

gravis

–

działanie

przeciwciał

przeciw

receptorom Ach

W miasteni gravis
przeciwciała wiążą
receptor
acetylocholinowy,
blokują go i niszczą
płytkę motoryczną
komórek
mięśniowych.
Doprowacza to do
osłabienia siły
mięśniowej.

Gorączka reumatyczna

•

Zazwyczaj występuje 1 -5 tygodni po infekcji

paciorkowcowej.

•

Antygeny

Streptococcus

mają takie same determinanty jak

antygeny białek mięśnia sercowego

•

Nie leczone i przewlekle infekcje paciorkowcowe powodują

powstawanie przeciwciał które uszkadzają nie tylko

bakterie ale i komórki mięśnia sercowego.

Antygen

rozpuszczalny

Przeciwciała

IgG lub IgM

Dopełniacz

komórki fagocytujące

Nadwrażliwość typu III -

kompleksów

immunologicznych

Typ III nadwrażliwości –

typ kompleksów immunologicznych

Lokalizacja depozycji

kompleksów

immunologicznych decyduje o

patologii w nadwrażliwości

typu III

Komórki zapalne naciekają miejsce depozycji antygenu i
niszcza tkankę. Początek odczynu po ok. 2-6 godzinach
po kontakcie z antygenem , szczyt odpowiedzi zapalnej -
24-48 godz.

Antygen jest

przetwarzany i

prezentowany

przez lokalne APC.

Uczulone linfocyty T

które rozpoznały

antygen aktywują się

i wydzielają cytokiny

Odpowiedź

zapalna
niszczy

tkankę

Nadwrażliwość typu IV -

Późnego

Nadwrażliwość kontaktowa

Trujący bluszcz

Zaczerwienienie i obrzęk >10 mm. = odczyn dodatni
zaczerwienienie i obrzęk <10 mm. = odczyn ujemny

Odczyn
tuberkulinowy.

Antygen

Ffekt odpowiedzi na
antygen

Odpowiedź

Brak odpowiedzi

Czynnik
infekcyjny

Antyg.
środowiskowe

Przeszczep

Własny organ

Autoagresja

Odrzucenie

Autotolerancja

Przyjęcie
przeszczepu

Alergia

Brak
odpowiedzi

Nawracające
infekcje

Odp.
przeciwnowotworo
wa

Nowotwór

Nowotw
ór

odporność

Document Outline

Slide 1
Slide 2
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Slide 7
Slide 8
Slide 9
Slide 10
Slide 11
Slide 12
Slide 13
Slide 14
Slide 15
Slide 16
Slide 17
Slide 18
Slide 19
Slide 20
Slide 21
Slide 22
Slide 23
Slide 24
Slide 25
Slide 26
Slide 27
Slide 28
Slide 29
Slide 30
Slide 31
Slide 32
Slide 33
Slide 34
Slide 35
Slide 36
Slide 37
Slide 38
Slide 39
Slide 40
Slide 41
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Slide 51
Slide 52
Slide 53
Slide 54
Slide 55
Slide 56
Slide 57
Slide 58
Slide 59
Slide 60
Slide 61
Slide 62
Slide 63
Slide 64
Slide 65
Slide 66
Slide 67
Slide 68
Slide 69
Slide 70
Slide 71
Slide 72
Slide 73
Slide 74
Slide 75
Slide 76
Slide 77
Slide 78
Slide 79
Slide 80
Slide 81
Slide 82
Slide 83
Slide 84
Slide 85
Slide 86
Slide 87
Slide 88