1 VROZENÃ imunita X ZÃSKANÃ - Katedra zoologie
1 VROZENÃ imunita X ZÃSKANÃ - Katedra zoologie
1 VROZENÃ imunita X ZÃSKANÃ - Katedra zoologie
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D.<br />
<strong>Katedra</strong> <strong>zoologie</strong>, PřF UP Olomouc<br />
Prezentace navazuje na základnz<br />
kladní znalosti<br />
z biochemie, stavby membrán n a fyziologie krve<br />
Rozšiřuje témata:<br />
‣ Proteiny – přehled pro fyziologii (1. a 2.)<br />
‣ Biomembrány: stavba<br />
‣ Biomembrány: transport<br />
‣ Biologie krve<br />
!!! Více PPT:<br />
T a B lymfocyty<br />
Imunogenetika<br />
Symbol odkazující<br />
na související ppt<br />
Symboly označující animaci resp. video (dynamická prezentace<br />
daného fyziologického procesu). Plnohodnotné animace (videa)<br />
spolu s podrobným výkladem studenti uvidí na přednáškách popř.<br />
praktických cvičeních. Varianta pro tisk, která je k dispozici na<br />
internetu obsahuje jen statické popisy těchto procesů.<br />
Výukové materiály:<br />
http://www.<strong>zoologie</strong>.upol.cz/osoby/fellnerova.htm<br />
Symbol označující odkaz na animaci volně dostupnou<br />
na internetu<br />
*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*<br />
VROZENÁ <strong>imunita</strong><br />
X ZÍSKANZ<br />
SKANÁ <strong>imunita</strong><br />
CYTOKINY - mediátory<br />
tory buněč<br />
ěčné komunikace<br />
SLOŽKY<br />
Kůže, mukózní sekrety epitelu<br />
pH, teplota<br />
Proteiny komplementu, cytokiny<br />
Lymfocyty v krvi, lymfatických<br />
uzlinách a epitelech<br />
Protilátky, cytokiny<br />
‣ Látky bílkovinné povahy (peptidy, glykoproteiny) –<br />
dosud známá primární struktura více než 120 cytokinů<br />
‣ Produkovány různými buňkami v těle<br />
CHARAKTERISTIKA<br />
FAGOCYTY [makrofágy, neutrofily]<br />
NK buňky<br />
Lymfocyty: T a B lymfocyty<br />
‣ Malé signální molekuly; slouží k vzájemné komunikaci<br />
buněk: autokrinní (působí na buňku, která cytokin produkuje<br />
parakrinní (púsobí na buňku v těsné blízkosti)<br />
endokrinní (transportovány krví ke vzdáleným buňkám)<br />
‣ Působí na buňky, které mají pro příslušný cytokin<br />
receptor<br />
‣ Uplatňují se hojně v imunitním systému, ale i<br />
při regulaci buněčného růstu, množení<br />
1
CYTOKINY – vlastnosti působenp<br />
sobení<br />
Příklady<br />
cytokinů vrozené a získanz<br />
skané imunity<br />
PLEIOTROPISMUS:<br />
Jeden druh cytokinu<br />
stimuluje různé buňky<br />
k různým reakcím<br />
Vrozená (nespecifická) <strong>imunita</strong><br />
Získaná (specifická) <strong>imunita</strong><br />
REDUNDANCE:<br />
Jeden druh cytokinu může<br />
být nahrazen jiným (různé cyt.<br />
působí shodně na cílovou b.<br />
SYNERGIE:<br />
Různé cytokiny stimulují<br />
různé cílové buňky ke<br />
stejné reakci<br />
ANTAGONISMUS:<br />
Různé cytokiny mohou mít<br />
na stejnou cílovou buňku<br />
opačné účinky<br />
CYTOKINY: KLASIFIKACE<br />
‣ Dříve používáné starší, dnes nevyhovující členění na LYMFOKINY,<br />
produkované lymfocyty a MONOKINY, produkované monocyty<br />
‣ Ve snaze o jednotnou nomenklaturu navrženo označení<br />
INTERLEUKINY (IL), doplněné číselným kódem, podle pořadí<br />
objevu; nebylo však důsledně používáno, proto zaveden obecnější<br />
termín CYTOKINY (z řec. kineo = pohybovat)<br />
‣ Vlastnosti některých hormonů (prolaktin, růstový h.), popř. charakter<br />
jejich receptorů navíc připomíná cytokiny, resp. jejich receptory.<br />
(hranice mezi klasickými hormony a cytokiny není ostrá)<br />
‣ Cytokiny lze klasifikovat z různých hledisek (historické, funkční,<br />
strukturní)<br />
‣ Nejčastěji je používáno členění na: INTERLEUKINY, INTERFERONY,<br />
faktory RŮSTOVÉ, STIMULUJÍCÍ, NEKROTIZUJÍCÍ, CHEMOKINY<br />
INTERLEUKINY ( IL )<br />
‣ popsáno více než 30 druhů<br />
‣ heterogenní skupina látek glykopeptidové povahy<br />
‣ jsou produkovány různými buňkami SPECIFICKÉ i NESPECIFICKÉ imunity<br />
vč. buněk podpůrných (fibroblasty)<br />
‣ často působí společně, vzájemně se ovlivňují (tvoří „síť“)<br />
‣ ovlivňují především různé vývojové fáze lymfocytů a makrofágů<br />
PŘÍKLADY interleukinů NESPECIFICKÉ a SPECIFICKÉ imunity<br />
hl. zdroj - produkující buňky<br />
hl. účinky<br />
IL-1 makrofágy, neutrofily, endotel protizánětlivé ( horečka, anorexie aj.)<br />
IL-2 aktivované T lymfocyty proliferace T a B lymfocytů a NK<br />
IL-4 CD4+ T lymfocyty (Th 2<br />
), mastocyty T a B lymfocyty (IgE), rozvoj atopické r.<br />
IL-5 CD4+ T lymfocyty (Th 2 ), eozinofily, stimulace B lymfocytů (IgA)<br />
IL-6 makrofágy, endotel, T lymfocyty protizánětlivé, játra, B lymfocyty<br />
IL-7 stroma kostní dřeně vliv na zrání B lymfocytů i T lymfocytů<br />
IL-10 makrofágy, Th 2<br />
, T reg<br />
makrofágy, dendritické b.<br />
IL-12 makrofágy, B lymfocyty aktivace Th1, makrofágů a NK buněk<br />
IL-13 T lymfocyty, NKT, mastocyty B lymfocyty (IgE), epitely, fibroblasty<br />
2
INTERFERONY (IFN, INF)<br />
‣ látky peptidové povahy<br />
‣ jsou produkovány všemi jadernými buňkami (např. po virové infekci)<br />
hl. zdroj - produkující buňky<br />
hl. účinky<br />
IFN leukocyty, monocyty, makrofágy protivirové účinky (inhibice replikace)<br />
IFN fibroblasty, epitely aj. protivirové účinky (inhibice replikace)<br />
IFN aktivované T lymfocyty a NK regulace v místě infekce (aktivace<br />
hl. specifické imunitní odpovědi)<br />
CHEMOKINY<br />
‣ nízkomolekulární peptidy<br />
‣ látky s chemotaktickými účinky (pohyb buněk jako odpověď na chemický podnět)<br />
‣ působí také na nádorový růst, angiogenezi, myelopoezu<br />
zdroj<br />
hl. účinky<br />
IL-8 (NAP-1) různé buňky chemotaxe a aktivace granulocytů<br />
MCP-1 různé buňky chemotaxe a aktivace granulocytů a bazofilů<br />
RANTES T, destičky chemotaxe a aktivace monocytů a T<br />
Nekrotizující faktory<br />
‣ TNF (tumour necrotisis factor)<br />
‣ působí cytotoxicky (indukce apoptózy), protizánětlivě (↑ konc. u septického š.)<br />
‣ působí regulačně (aktivace makrofágů, granulocytů, cytotoxických b.<br />
‣ mají systémové účinky (horečka, produkce proteinů, angiogeneze, lypolýza)<br />
hl. zdroj - produkující buňky<br />
synonymum<br />
TNF hl. makrofágy kachektin<br />
TNF hl. T lymfocyty lymfotoxin, LT<br />
Kolonie stimulující faktory<br />
‣ Stimulují v kostní dřeni růst a diferenciaci různých buněk:<br />
G-CSF<br />
(granulocyte colony stimulation factor) ; stimulace růstu granulocytů<br />
GM-CSF<br />
sekretován granulocyty, T lymfocyty, žírnými buňkami, endotelovými b. a fibroblasty<br />
Stimulují kmenové buňky k produkci granulocytů a makrofágů<br />
RŮSTOVÉ FAKTORY<br />
IMUNOCYTY (buňky imunitního systému)<br />
‣ látky peptidové povahy (GF – z ang. growth factor)<br />
‣ produkovány různými buňkami, působí obvykle komplexně na růst a vývoj buněk<br />
‣ ovlivňují proliferaci a diferenciaci ( podílí se na regeneraci tkání ale i nádorovém<br />
bujení)<br />
FGF (fibroblast growth factor);<br />
stimuluje růst fibroblastů a angiogenezi (růst cév)<br />
EGF (epidermal growth factor);<br />
působí na buněčnou proliferaci, diferenciaci a přežívání<br />
IGF<br />
(insulin-like growth f.),<br />
hypoglykemizující účinky, růst chondrocytů, skeletu, angiogenezi,<br />
VEGF (vascular endotelial growth f.)<br />
vaskulární endotelový růstový faktor; uplatňuje se také v růstu nádorů<br />
Protilátky<br />
tky<br />
Viz ppt B-lymfocyty<br />
NESPECIFICKÁ <strong>imunita</strong><br />
NEUTROFILY:<br />
Fagocytóza počáteční fáze infekce<br />
Zabíjení mikrobů<br />
MAKROFÁGY:<br />
Fagocytóza a zabíjení mikrobů<br />
Sekrece cytokinů, Iniciace zánětu<br />
BAZOFILY:<br />
Granula s heparinem; vliv na srážení<br />
krve v místě zánětu<br />
NK buňky:<br />
(limitovaná variabilita receptorů; rozhraní mezi<br />
nespecifickou a specifickou imunitou)<br />
Lýze viry infikovaných buněk<br />
Lýze poškozených buněk<br />
Aktivace makrofágů<br />
SPECIFICKÁ <strong>imunita</strong><br />
B lymfocyty:<br />
Produkce protilátek<br />
CD4+ T lymfocyty:<br />
Aktivace makrofágů<br />
Stimulace B lymfocytů<br />
CD8+ T lymfocyty:<br />
Likvidace infikovaných buněk<br />
Likvidace nádorových buněk<br />
Regulační T lymfocyty:<br />
Tlumení imunitních reakcí<br />
Udržení tolerance k vlastním tkáním<br />
NKT buňky:<br />
Potlačení nebo aktivace vrozené<br />
nebo získané imunitní odpovědi<br />
3
Základní typy specifických imunocytů<br />
B lymfocyty<br />
(látkov<br />
tková <strong>imunita</strong>)<br />
‣ Přímé rozpoznání Ag<br />
‣ Produkce protilátek<br />
tek<br />
Tvorba a zrání lymfocytů<br />
KDE? Primární lymfatické orgány (kostní dřeň, thymus, fetálně játra)<br />
Z ČEHO? Z pluripotentní kmenové buňky přes lymfoidní prekurzor,<br />
při působení různých druhů cytokinů<br />
T lymfocyty<br />
(buněč<br />
ěčná <strong>imunita</strong>)<br />
‣ Rozpoznání Ag ve vazbě<br />
na MHC molekulu<br />
‣ Produkce cytokinů<br />
Přehled zrání lymfocytů<br />
Primární lymfatické orgány: kostní dřeň, brzlík (játra u plodu)<br />
Periferní lymfatické orgány<br />
VROZENÁ <strong>imunita</strong><br />
X ZÍSKANZ<br />
SKANÁ <strong>imunita</strong><br />
Prekurzor<br />
B lymfocytu<br />
Kmenová<br />
buňka<br />
Thymus<br />
!!! Více ppt:<br />
B a T lymfocyty,<br />
IMUNOGENETIKA<br />
BCR-<br />
dřeň<br />
CD4+<br />
CD8+<br />
TCR(+)<br />
negativní<br />
a pozitivní<br />
selekce<br />
CD4+<br />
TCR+<br />
Pozitivní a<br />
negativní<br />
selekce<br />
CD8+<br />
TCR+<br />
BCR+<br />
nezralý<br />
B lymfocyt<br />
kůra<br />
B lymfocyt<br />
BCR++<br />
T h<br />
lymfocyt<br />
CD4+ TCR++<br />
T c<br />
lymfocyt<br />
CD8+ TCR++<br />
SLOŽKY<br />
CHARAKTERISTIKA<br />
Kůže, mukózní sekrety epitelu<br />
pH, teplota<br />
Proteiny komplementu, cytokiny<br />
FAGOCYTY [makrofágy, neutrofily]<br />
NK buňky<br />
Reaguje na struktury společné<br />
mnoha různým patogenům<br />
Receptory jsou kódovány<br />
již v zárodečném vývoji<br />
Nemá imunologickou paměť<br />
(reaguje vždy se stejnou intenzitou)<br />
Reaguje okamžitě<br />
Lymfocyty v krvi, lymfatických<br />
uzlinách a epitelech<br />
Protilátky, cytokiny<br />
Lymfocyty: T a B lymfocyty<br />
Rozpoznává specifické mikrobiální<br />
nebo cizorodé molekuly (hl. proteiny)<br />
Receptory vznikají náhodnou<br />
kombinací během života<br />
Při opakované infekci reaguje rychleji<br />
a silněji (imunologická paměť)<br />
Aktivace trvá několik dní (je spojena<br />
s klonální expanzí lymfocytů)<br />
4
RECEPTORY imunocytů<br />
Specifické receptory T a B lymfocytů<br />
NESPECIFICKÁ <strong>imunita</strong><br />
SPECIFICKÁ <strong>imunita</strong><br />
Membránové proteiny lymfocytů<br />
!!! Více ppt:<br />
B a T lymfocyty,<br />
IMUNOGENETIKA<br />
TLR receptory (toll like receptors) :<br />
Skupina evolučně starých receptorů<br />
(TLR1-9.)<br />
Rozponávají :<br />
• bakteriální lipopolysacharidy (LPS)<br />
• lipoproteiny<br />
• Flagelin (protein)<br />
MANÓZOVÝ receptor (C- lektin):<br />
Skupina receptorů vážících sacharidy v<br />
membráně mikroorganismů (s terminální<br />
manózou a fruktózou). Důležité při fagocytóze<br />
SCAVANGEROVÉ receptory:<br />
Role při pohlcování oxidovaných lipoproteinů<br />
buňkami (patologická role při vzniku pěnových buněk<br />
při ateroskleróze)<br />
Receptory lymfocytů:<br />
‣ Obrovská diverzita<br />
‣ V rámci buněčné linie má každý<br />
klon unikátní receptor<br />
‣ receptory mohou rozpoznávat<br />
i neinfekční částice<br />
‣ Vznikají v průběhu celého života<br />
náhodnou kombinací (somatická<br />
modifikace zárodečné DNA)<br />
‣ Riziko vzniku potencionálně<br />
autoreaktivních klonů je<br />
eliminováno systémem přísné<br />
negativní a pozitivní kontroly<br />
Konstantní oblast Variabilní oblast<br />
Těžký<br />
řetězec<br />
<br />
Lehký<br />
řetězec κ<br />
Vazebné místo<br />
pro antigen<br />
<br />
()<br />
<br />
()<br />
Konstantní oblast Variabilní oblast<br />
N-formyl<br />
methionyl receptor:<br />
Váže krátké peptidy s methioninovým zbytkem<br />
!!! Více ppt:<br />
B a T lymfocyty,<br />
IMUNOGENETIKA<br />
B lymfocyt<br />
T lymfocyt<br />
Antigen<br />
Vztah: ANTIGEN - EPITOP<br />
Epitop<br />
FliC<br />
Salmonella typhimurium<br />
epitop<br />
80-94<br />
epitop<br />
339-350<br />
epitop<br />
428-442<br />
epitop<br />
455-469<br />
ANTIGEN – EPITOP (př.)<br />
Antigenní protein „A“<br />
Antigenní protein „B“<br />
Antigenní protein „C“<br />
Antigen „A“ obsahuje<br />
epitopy 1, 2, 3 atd.<br />
Antigen „B“ obsahuje<br />
např. epitopy 4, 5, 6...<br />
Antigen „C“ obsahuje<br />
např. epitopy 7, 8, 9 ...<br />
3<br />
5<br />
6<br />
8<br />
9<br />
1<br />
2<br />
4<br />
7<br />
Lymfocyty specifické k danému antigenu resp. epitopu<br />
5
Lineárn<br />
rní a konformační epitopy<br />
LINEÁRN<br />
RNÍ<br />
epitop<br />
KONFORMAČNÍ<br />
epitop<br />
IMUNOLOGICKÁ PAMĚŤ<br />
ĚŤ (specifická <strong>imunita</strong>)<br />
„TYRKYSOVÝ“<br />
epitop<br />
je přístupný až<br />
po denaturaci<br />
„RŮŽOVÝ“ epitop<br />
je přístupný před<br />
i po denaturaci<br />
Konformační epitop<br />
ztrácí denaturací<br />
schopnost vazby<br />
s receptorem<br />
NAIVNÍ lymfocyty<br />
PAMĚŤ<br />
ĚŤOVÉ lymfocyty<br />
‣ Zralé B a T lymfocyty, které opustily primární lymfatické orgány<br />
‣ Klidové vývojové stádium („resting cells“) – aktivně se nedělí a<br />
nevykonávají žádné efektorové funkce<br />
‣ Od efektorových buněk se liší menší velikostí (8-10m) a velkým<br />
jádrem<br />
‣ Nepřišly do kontaktu s antigenem. Jsou ale připraveny;<br />
pokud nedojde k vazbě na příslušný antigen, během 1-3 měsíců<br />
jsou eliminovány.<br />
‣ Receptory naivních lymfocytů slabě reagují s vlastními antigeny,<br />
což stimuluje signály k přežívání daného lymfocytu, aniž by ale byly<br />
napadány vlastní molekuly<br />
‣ Naivní a paměťové b. nejsou od sebe rozpoznatelné morfologicky.<br />
‣ Část lymfocyty, které se diferencovaly z antigenem aktivovaných<br />
lymfocytů v lymfatických uzlinách<br />
‣ Koncentrují se v tkáních a sekundárních lymfatických orgánech,<br />
kde jsou připraveny k opětovné aktivaci konkrétním antigenem<br />
‣ Klidové vývojové stádium („resting cells“) – přežívají mnoho let<br />
při velmi pomalém cyklu dělení<br />
‣ Od efektorových buněk se liší menší velikostí (8-10m), velkým<br />
jádrem a expresí specifických povrchových molekul:<br />
• B paměťové lymfocyty: CD27, IgG+IgE nebo IgG+IgA<br />
• T paměťové lymfocyty: CD45RO (jinak jsou ale paměťové T lymfocyty<br />
velmi heterogenní skupinou<br />
‣ Naivní a paměťové lymfocyty se od sebe morfologicky neliší.<br />
6
POSLOUPNOST imunitních reakcí<br />
KLONÁLN<br />
LNÍ EXPANZE (specifická <strong>imunita</strong>)<br />
NESPECIFICKÁ<br />
(vrozená)<br />
imunitní reakce<br />
SPECIFICKÁ<br />
(adaptivní, získaná)<br />
imunitní reakce<br />
ANTIGEN<br />
Stimulace<br />
konkrétního<br />
lymfocytu<br />
infekce<br />
hodiny<br />
0 6 12<br />
1<br />
3<br />
dny<br />
5<br />
7<br />
KLONÁLNÍ<br />
EXPANZE<br />
STIMULOVANÉHO<br />
LYMFOCYTU<br />
Prvotní fáze<br />
imunitní odpovědi<br />
Pozdější fáze imunitní odpovědi<br />
(likvidace infekce)<br />
REPERTOÁR lymfocytů<br />
7
Change language