Rola OUN w regulacji odporności Wykład 3. Krystyna Skwarło-Sońta

Transkrypt

1 Rola OUN w regulacji odporności Wykład 3 Krystyna Skwarło-Sońta

2

3 SICKNESS BEHAVIOR czyli BYCIE CHORYM

4 SICKENSS BEHAVIOR jako MECHANIZM ADAPATCYJNY Kontakt z patogenem aktywuje makrofagi i inne APC, które zaczynają produkować cytokiny prozapalne. W wyniku ich działania OUN zmienia priorytety behawioralne, a zachowanie chorego zwierzęcia ułatwia aktywację procesów zwalczających patogeny. Sickness behavior wzmacnia odporność na chorobę i przyspiesza powrót do stanu prawidłowego.

5 MÓZG narząd uprzywilejowany immunologicznie?

6

7 Komórki glejowe nie generują ani nie przekazują potencjału czynnościowego, ale towarzyszą neuronom na poziomie ciała komórek, aksonów i synaps w całym UN Mają wspólne pochodzenie z neuronami z neuroektodermy, z wyjątkiem mikrogleju; są to komórki odpornościowe, zasiedlające mózg drogą krwi na wczesnych etapach rozwoju osobnika

8 FUNKCJE KOMÓREK GLEJOWYCH; Podtrzymują właściwe działanie neuronów ułatwiając neurotransmisję, utrzymując równowagę jonową w przedziale pozakomórkowym, przyspieszając przekaźnictwo impulsów, Mikroglej - rola ochronna: usuwanie martwych komórek i ich szczątków, eliminacja niewłaściwie funkcjonujących synaps (przebudowa w trakcie rozwoju), są aktywowane w chorobach neurodegeneracyjnych (dobrze czy źle?)

9 FUNKCJE KOMÓREK GLEJOWYCH: Astrocyty: podtrzymują funkcjonwanie neuronów! Dostarczają neuronom substratów energetycznych (glukozy mleczanu) i do syntezy neuroprzekaźników; Tworzą fizyczną barierę pomiędzy synapsami sąsiednich neuronów, Usuwają nadmiar neurotransmitera ze szczeliny synaptycznej

10 FUNKCJE KOMÓREK GLEJOWYCH: Astrocyty: podtrzymują funkcjonowanie neuronów! Pośredniczą w przepływie metabolitów i tlenu między neuronami a naczyniami krwionośnymi Uczestniczą w tworzeniu SYNAPSY TRZYCZĘŚCIOWEJ (TRIPARTITE SYNAPSE) modulują funkcję synaps dzięki dwukierunkowemu kontaktowi fizycznemu i funkcjonalnemu z neuronami

11

12 FUNKCJE KOMÓREK GLEJOWYCH: Astrocyty: są wyposażone w takie same, jak neurony, receptory neurotransmiterów (zwłaszcza glutaminianu i D-seryny), pod wpływem ich uwolnienia z neuronów aktywuje się w nich prąd Ca, uwalniający gliotransmitery, jak: glutaminian, D-seryna, ATP, i inne Nadmierna aktywacja takich synaps wydaje się wiązać z padaczką, zbyt słaba ze schizofrenią.

13

14 STRUKTURY IZOLUJĄCE OUN CZASZKA OPONY MÓZGU: Twardówka Pajęczynówka Miękka OPONY RDZENIA: Twardówka Pajęczynówka Miękka KRĘGI RDZEŃ KRĘGOWY OPONY warstwy tkanki łącznej otaczające mózgowie i rdzeń kręgowy; Liczba tych warstw zależy od pozycji systematycznej: u ryb tylko jedna, u ssaków trzy; PŁYN MÓZGOWO-RDZENIOWY (CSF) wypełnia przestrzenie między oponami i stanowi ochronę przeciw-wstrząsową; BARIERA KREW-MÓZG (BBB) tworzy się dzięki ścisłym połączeniom śródbłonka naczyń mózgowych chroni przed niekontrolowanym ruchem substancji między OUN a układem krążenia (w obydwie strony)

15 JAK TWORZY SIĘ BARIERA KREW-MÓZG? (BBB) OPONY TWARDE PAJĘCZYNÓWKA OPONY MIĘKKIE TKANKA MÓZGOWA EPENDYMA KOMORA MÓZGU SPLOT NACZYNIÓWKOWY

16 JAK TWORZY SIĘ BBB?

17 JAK DZIAŁA BBB? WNĘTRZE NACZYNIA WŁOSOWATEGO MÓZG ZAKOŃCZENIE ASTROCYTU

18 JAK DZIAŁA BBB? Jest selektywna, tworzy ją śródbłonek mózgowych naczyń włosowatych Działa jak bariera fizyczna - obecność tight junctions między sąsiednimi komórkami śródbłonka wymusza transkomórkowy ruch cząsteczek, w odróżnieniu od ruchu przez złącza w śródbłonku innych narządów Swobodnie dyfundują cząsteczki gazów (O 2 i CO 2 ) i drobne związki lipofilne (np. EtOH, barbiturany) Swoiste transportery, umożliwiające ruch małych cząsteczek hydrofilnych (glukoza, aminokwasy), tworzą selektywną barierę transportową wchodzą związki pożyteczne, utrudniony napływ szkodliwych

19 JAK DZIAŁA BBB? Barierę metaboliczną tworzą enzymy zewnątrz- i wewnątrzkomórkowe (peptydazy, nukleotydazy, oksydaza MAO, cytochrom P450) inaktywujące substancje neuroaktywne i toksyczne Duże cząsteczki hydrofilowe (białka i peptydy) raczej nie przechodzą, niektóre są przenoszone w mechanizmie transcytozy z udziałem odpowiednich transporterów W narządach okołokomorowych BBB jest mniej szczelna i tą drogą mogą przenikać nośniki informacji z układu odpornościowego (cytokiny, komórki)

20 NARZĄDY OKOŁOKOMOROWE (circumventricular organs) tylny (nerwowy) płat przysadki mózgowej narząd naczyniowy blaszki krańcowej (organum vasculosum of the lamina terminalis, OVLT) narząd podsklepieniowy (subfornical organ, SFO) narząd podspoidłowy (subcommissural organ, SCO) pole najdalsze (area postrema) szyszynka (pineal gland) sploty naczyniowe komór (ventrical choroid plexus)

21 DROGI KONTAKTU OUN Z UKŁADEM ODPORNOŚCIOWYM

22

23 Kliniczne skutki urazów OUN Rodzaj urazu Częstość występowania (na mln osób) Częstość infekcji (%) Śmiertelność (%) Typowe infekcje Udar 2 tys 3,5 tys Zapalenie płuc, infekcje dróg moczowych Uraz mózgu 1,6 tys > 6,7 Zapalenie płuc, sepsa, infekcje dróg moczowych Uszkodzenie rdzenia kręgowego ,4 16,7 Owrzodzenia, zapalenie płuc, trzustki, zakażenia ran

24 MODYFIKACJE FUNKCJI ODPORNOŚCIOWYCH : W NASTĘPSTWIE URAZÓW OUN Początkowo objawy zapalenia, ale potem: liczby krążących Li i funkcji LiT: zdolności do proliferacji i produkcji cytokin in vitro; rozwój reakcji nadwrażliwości w teście skórnym, skorelowany z rozległością urazu upośledzenie aktywności granulocytów (fagocytoza) i monocytów (ekspresja MHC, prezentacja antygenów, produkcja cytokin prozapalnych) liczby i aktywności cytotoksycznej komórek NK odpowiedź humoralna upośledzona w mniejszym stopniu

25

26

27 HORMONALNE OSIE REGULACYJNE

28

29 ROK AKAD. 2011/1 WPŁYW OSI PODWZGÓRZOWO- PRZYSADKOWO-TARCZYCOWEJ NA GRASICĘ 1. WPŁYW TRH zapewnia normalny rozwój grasicy i śledziony 2. WPŁYW TSH wykazuje plejotropową funkcję cytokiny, której efekty zależą od stanu (dojrzewanie i aktywacja) komórek docelowych 3. WPŁYW T4 i T3 niedoczynność tarczycy upośledza rozwój grasicy i syntezę tymuliny (tymulina pośredniczy w stymulującym proliferację tymocytów wpływie T3)

30

31

32 EFFECT OF GnRH ON IMMUNE CELLS

33

34 Sex influences immune responses to viruses, and efficacy of prophylaxis and treatments for viral diseases ochronnych i leczenia chorób wirusowych Sabra L. Klein Bioessays 34: , 2012 WILEY Periodicals, Inc Zależna od płci podatność na infekcje wirusowe, skuteczność szczepień

35 Rola osi HPT będzie szczegółowo omówiona przy okazji chorób autoimmunizacyjnych Rola osi HPA w związku ze stresem Rola osi HPG odporność podczas ciąży, dymorfizm płciowy odporności

36 PODSUMOWANIE OUN jest włączony w dwukierunkowe oddziaływania z układem odpornościowym: jest zarówno celem jak i kontrolerem przebiegu reakcji odpornościowych Regulacyjne osie neuroendokrynowe dostosowują przebieg procesów odpornościowych do aktualnych potrzeb i możliwości organizmu Toczący się proces zapalny hamuje aktywność szyszynki, wyłączając czasowo kontrolę zegara endogennego nad zwalczaniem patogenu