Overview of Non-Specific and Specific Immunity

Slide1Nespecifické složky buněčnéimunity M.Průcha

Slide2Nespecifická imunita Vzájemná provázanost nespecifické – přirozené  a adaptivní – specifické imunity  Lymfatické orgány a tkáně  Imunokompetentní buňky

Slide3Nespecifická imunita buněčná Fagocytující buňky (PMN a monocyty/makrofágy  NK buňky – Natural Killers  Uplatnění – virové, parazitární a plísňové infekce, protinádorová imunita  Transplantace – odvržení štěpu hostitelem

Slide4Fagocytující buňky

Slide5Fagocytující buňky Schopnost fagocytózy  Komplexní proces  Chemotaxe, rozpoznání, pohlcení, zpracování, usmrcení a produkce látek s dalším působením

Slide6„Technické“ vybavení fagocytů  Adhezivní molekuly  Receptory  Enzymatický systém  Cytoplasmatická granula s enzymatickou aktivitou  Proteolytické enzymy

Slide7Fagocytóza a zánět Fagocytóza jako součást komplexního procesu – zánětu  Zánět – primárně kompenzační fyziologický mechanismus  Uvolnění kyslíkových radikálů a enzymů z granulí  Poškozování okolních tkání

Slide8Fagocytóza a zánět Produkce zánětlivých mediátorů – produktů metabolismu kys. arachidonové  Prostaglandiny, leukotrieny, tromboxany  Stimulace a regulace rozsahu a intenzity zánětu

Slide9LPSLBP + CD14 Bakteriální lipopeptidy CpG  motiv DNA TLR4 TLR2 TLR9 Bakteriální peptidoglykany Glykoproteiny parazitů Receptory pro komplement Jádro   MHC II                                                     IL-1,  IL-12, TNF B7, CD40                                                              IL-6 TLR6 TLR2 IRAK TRAF6 NIK IKK 1kB NFkB MYD88

Slide10Monocyto-makrofágovýsystém  Monocyty a tkáňové makrofágy, dendritické buňky  Diferenciace monocytů na tkáňové makrofágy a dendritické buňky  Tkáňová specificita makrofágů – Langerhansovy bb- kůže, Kupfferovy buňky v játrech, plíce – alveolární makrofágy, oligodendroglie

Slide11Monocyto-makrofágovýsystém  Funkce – zpracování a předkládání antigenů lymfocytům  Nezbytný předpoklad k vyvolání specifické imunitní odpovědi  Aktivace monocytů – produkce cytokinů (aktivace specifických složek imunity a zprostředkování celkové reakce organismu – IL-1, IL-6, TNF

Slide12Polymorfonukleáry Poločas rozpadu 12 hodin, množství 3- 8x10 9 /L  Fagocytují – neutrofily a eosinofily  Neutrofily – zastoupení v periferní krvi – 40-60%, eo cca 3%  Reakce na insult – vyplavování buněk  Poškození vlastní tkáně

Slide13NK buňky Přirození zabíječi  CD 16/56, 5-20% lymfoidních buněk  Hrubá granula  v cytoplasmě  Protinádorová imunita, protivirová imunita  Regulace zánětlivé odpovědi  Perforiny

Slide14NK buňky Cytotoxická aktivita NK buněk  Membránové interakce – receptory NK a terčových buněk  Solubilní faktory uvolňované z cytoplasmatických granulí  Aktivita je zesilována působením cytokinů (IL-2)

Slide15Mastocyty Reakce na velice různorodé podněty – fyzikální, chemické  Lokalizace převážně v podslizniční tkáni  Interakce membránových receptorů  Aktivace pomocí IgE protilátek, toxiny baktérií, LPS, C systém

Slide16Mastocyty Uvolňování prozánětlivých cytokinů – TNF  Granula obsahují serotonin, histamin, kininy  Po aktivaci produkce metabolitů kys. arachidonové – leukotrieny, prostaglandiny

Slide17Bazofilní leukocyty Cirkulace v krevním řečišti  Obdobné vlastnosti mastocytům a stejné mechanismy aktivace  Efektorové buňky časné fáze alergické reakce I. typu  Exprese receptoru pro Fc fragment IgE

Slide18Erytrocyty Hlavní fyziologická úloha – doprava O 2  Nemá buněčné jádro, není schopen syntézy DNA, RNA,proteinů, lipidů  Vstupní brána virových a parazitárních patogenů  Vysoký počet převyšuje počet buněk imunokompetetních  Velmi pestrý repertoiar povrchových molekul

Slide19Erytrocyty - funkce Vychytávání komplexů antigen-protilátka +  Neutralizace chemokinů, zpomalení pohybu leukocytů v kapilárách, zvyšování jejich adheze na endotel +  Povrchové molekuly jsou receptory pro infekční agens -  Umožňují ukrývání infekčních agens před výkonnými složkami imunity -  Hemoglobin je zdrojem Fe pro bakterie -

Slide20Trombocyty Nejmenší krevní element  Diferenciace z megakaryocytů  Množství – 150-320x10 9 /L  Zapojení do procesů homeostázy, , zánětlivé reakce  Vyzrávání prostřednictvím cytokinů

Slide21Trombocyty Vnitřní výbava – aktin a myosin  Dva druhy sekrečních granulí  Sekreční – produkce  ADP a Ca  Alfa granula – von Willebrandův faktor  Funkce – krevní hemostáza, zánět  Obrovské množství membránových molekul s adhézními vlastnostmi

Slide22  Trombocyty – funkce Homeostáza  Adherence na poškozenou cévní stěnu  Tvorba trombů  Adheze a agregace (receptory pro kolagen)  Zánět – terminální fáze zánětu – uvolňování biologicky aktivních látek  Aktivace buněčné složky zánětu

Slide23Fibroblasty Patří mezi nejpočetnější buněčné elementy  Vysoce aktivní buňky  Produkce proteolytických metaloproteináz a jejich inhibitorů  Úloha v regulaci zánětlivé odpovědi  TGF β  – stimuluje aktivitu fibroblastů  Modulace proliferace a produkce mezibuněčné hmoty

Slide24Fibroblasty – proteinázy ajejich inhibitory  Serinové proteinázy (neutrofilní elastáza, proteináza3, katepsin, tryptáza  Inhibitoři serinových proteináz – alfa1 AT, alfa2 makroglobulni  Cysteinové proteinázy – katepsiny B,H,C,L,S,K  Inhibitoři cysteinových proteináz - cystatiny

Slide25Fibroblasty – proteinázy a jejichinhibitory  Matrixové metaloproteinázy – kolagenázy, gelatinázy, matrixin, membránové MMP  Tkáňové inhibitory matrixových metaloproteináz  Kaspázy 1-12 (klíčové složky apoptózy)  Úloha v obranném zánětu  Úloha v poškozujícím zánětu – autoimunitní onem – RA, RS

Slide26Cytotoxicita NK buněk Metodologická náročnost  Stanovení pomocí radioaktivně značeného chromu  Neradioaktivní metody – kolorimetrické a mikroskopické nebo cytometrické metody

Slide27NK buňky – cytotoxický test Cytotoxický test založený na uvolňování  51 Cr  Indukce NK buněk – IL-2  Příprava vhodné cílové buňky – buňka infikovaná nebo nádorově změněná  Cílové buňky jsou kultivovány s Cr, který vstoupí do buňky  Konstantní množství cílových buněk je pak inkubováno s populací efektorových buněk- NK  Po 6 hodinách jsou odebrány vzorky a stanovena aktivita gama záření

Slide28NK buňky – cytotoxický test Musí být laboratoř schválená pro skladování a práci s radioaktivními látkami  Vysoké nároky na pracnost, sterilitu prostor

Slide29NK buňky cytotoxický test Klinické aplikace  Defekty v systému perforin/granzym B  Herpetické infekce – EBV  Použití nesrážlivé krve a separované periferní mononukleární buňky  Výzkum – protiinfekční a protinádorová imunita

Slide30Bazofilní leukocyty Cirkulace v krevním řečišti  Obdobné vlastnosti mastocytům a stejné mechanismy aktivace  Efektorové buňky časné fáze alergické reakce I. typu  Exprese receptoru pro Fc fragment IgE

Slide31Bazofily – funkční testy Přecitlivělost na hmyzí jedy, potraviny, antibiotika  Při přemostění 2 sousedních molekul IgE alergenem dochází k aktivaci bazofilů  Exprese povrchového receptoru CD63 na buněčné membráně  Průtoková cytometrie – BAT – basophil activation test  CAST – analýza mediátorů  uvolněných procesem degranulace

Slide32Bazofily funkční test Princip – inkubace plné krve pacienta se susp. Alergenem, pozit. a negat. ko (anti IgE)  Po inkubaci a lýze erytrocytů je měření provedeno pomocí průtokového cytometru  nebo se stanoví  koncentrace uvolněných mediátorů  Dobrá klinická vypovídavost  Rozhodování o dalším průběhu SIT

Slide33Eosinofily ECP – eosinofilní kationický protein  Granulární protein eosinofilů  Marker aktivace eosinofilů  Korelace se stupněm zánětu  ECP je toxický pro parazity, zpomaluje krevní srážlivost  Metoda stanovení – chemiluminiscence