PROWADZĄCY: Prof. Nadzieja Drela Prof. Krystyna Skwarło-Sońta dr Magdalena Markowska dr Paweł Majewski

Transkrypt

1 PROWADZĄCY: Prof. Nadzieja Drela Prof. Krystyna Skwarło-Sońta dr Magdalena Markowska dr Paweł Majewski Rok akad. 2015/2016 Semestr zimowy, czwartek, , sala 301A

2 Inflammation ( ) Pineal gland melatonin (+) EO Lymphoid tissue (+) ROS ( ) ( )

3 Inflammation ( ) Pineal gland melatonin (+) EO Lymphoid tissue (+) ROS ( ) ( )

4

5 Dootrzewnowy zastrzyk TNFa powoduje obniżenie ekspresji mphex, efekt ten nie jest widoczny u myszy PARP-1 KO WT mice mtnfa PBS PARP-1 KO mtnfa PBS kość udowa

6

7 Homeostaza Pi MEPE Matrix Extracellular Phosphoglycoprotei n ASARM Acidic- Serine-Aspartate- Rich-MEPE associated motif

8 Zapalenie wróg czy przyjaciel? Stan zapalny: rola w rozwoju prawidłowej odpowiedzi immunologicznej, regulacja przez układ neuroendokrynowy, chroniczny stan zapalny, choróby związanych z chronicznym stanem zapalnym.

9 DOBROCZYNNY DLA ORGANIZMU Likwiduje: uszkodzenia tkanki, patogeny, pasożyty, nowotwory, ZŁY DLA ORGANIZMU Prowadzi do wielu schorzeń: miażdżyca, niedokrwienie serca, uszkodzenie mięśnia sercowego, reumatoidalne zapalenie stawów, astma, osteoporoza, zapalenie jelit, nowotworzenie.

10 Anatomicznie rozproszony w organizmie, Ścisła współpraca pomiędzy jego elementami, Układ odpornościowy nie jest autonomiczny w swej funkcji,

11 Dla zachowania homeostazy organizmu niezbędny jest: - nieograniczony przepływ informacji, - integracja działania, - szybkie radzenie sobie z czynnikami szkodliwymi, Układ nerwowy Homeostaza Układ odpornościowy Układ endokrynowy Czy wszystkie elementy są nam znane i właściwie doceniane?

12 PLAN WYKŁADU Nieco historii, Elementy układu odpornościowego zaangażowane w reakcję zapalną, Kontrola przebiegu reakcji zapalnej, W jaki sposób świadomie radzimy sobie z reakcją zapalną,

13 Miejscowa, fizjologiczna reakcja obronna tkanki na uszkodzenie mechaniczne lub inne urazy (chemiczne, biologiczne), która gwałtownie się rozwija i z reguły szybko się kończy Nieco historii

14 Główna część odporności wrodzonej (nieswoistej), lecz dzięki jej aktywacji dochodzi do uruchomienia mechanizmów nabytych (swoistych) Nieco historii

15 Nieco historii Wrodzona Nabyta Swoista Nieswoista Komórkowa Humoralna Specyficzna Niespecyficzna

16 Nieco historii Wrodzona Nabyta Swoista Nieswoista Komórkowa Humoralna Specyficzna Niespecyficzna

17 Nieco historii Cornelius Celsus Główne oznaki stanu zapalnego I w. p.n.e John Hunter XVIII w. Stan zapalny jako główna linia obrony organizmu Julius Cohnheim XIX w. Opis mikroskopowy stanu zapalnego Paul Ehrlich XX w. Rola przeciwciał Ralph Steinman, Bruce Beutler, 2011 rok Jules Hoffmann 2011 rok Odkrycie komórek dendrytycznych i ich roli w rozwoju odporności swoistej, odkrycia dotyczące aktywacji odporności wrodzonej (nieswoistej)

18

19 Główne oznaki stanu zapalnego CALOR RUBOR TUMOR DOLOR FUNCTI LASEA Po raz pierwszy opisane przez Celsusa lat temu

20 Decyzja zależna od: - wielkość uszkodzenia - rodzaj tkanki Kolejność zdarzeń: - mobilizacja środków, - likwidacja niebezpiecznego czynnika, - regeneracja lub naprawa, - przewlekły stan zapalny.

21 Decyzja zależna od: - wielkość uszkodzenia - rodzaj tkanki Kolejność zdarzeń: - mobilizacja środków, - likwidacja niebezpiecznego czynnika, - regeneracja lub naprawa, - przewlekły stan zapalny.

22 Porównanie ostrego i przewlekłego stanu zapalnego Czynnik wywołujący Ostry Bakterie, uszkodzenie tkanki Przewlekły Ostry stan zapalny wywołany niedegradowanym patogenem, wirusami, ciała obce, reakcja autoimmunizacyjna Główne typy zaangażowanych komórek Neutrofile (inicjacja), bazofile (odpowiedz alergiczna), eozynofile (odpowiedz na pasożyty), monocyty, makrofagi. Monocyty, makrofagi, limfocyty, fibroblasty. Pierwotne mediatory zapalne Aminy katecholowe (adrenalina, noradrenalina), eikosanoidy (prostaglandyny, leukotrieny) IFN-γ i inne cytokiny, czynniki wzrostu, ROS, enzymy hydrolityczne Początek Natychmiastowy Opóźniony Trwanie Kilka dni Wiele miesięcy i lat Zakończenie Zdrowienie, chroniczne zapalenie Zniszczenie tkanek, fibroliza, nekroza

23 Siła odpowiedzi - niezwykle istotna dla homeostazy całego ustroju Niewystarczająca infekcja, sepsa, rozwój nowotworów, Nadmierna reumatyzm, cukrzyca, choroba Alzheimera, stwardnienie rozsiane, niedokrwienie mózgu i serca, sepsa, rozwój nowotworów itd. Jeśli stan zapalny przenosi się do krwiobiegu uogólnione zakażenie organizmu (sepsa)

24 Siła odpowiedzi - niezwykle istotna dla homeostazy całego ustroju Niewystarczająca infekcja, sepsa, rozwój nowotworów, Nadmierna reumatyzm, cukrzyca, choroba Alzheimera, stwardnienie rozsiane, niedokrwienie mózgu i serca, sepsa, rozwój nowotworów itd. Jeśli stan zapalny przenosi się do krwiobiegu uogólnione zakażenie organizmu (sepsa) Często aktywność układu odpornościowego stanowi większe zagrożenie niż czynnik, który ją wywołał!!!

25 monocyty makrofag komórki tuczne Niezbędne do transdukcji sygnału uszkadzającego inicjujące stan zapalny

26 granulocyty neutrofile eozynofile bazofile

27 komórki dendrytyczne limfocyty NK Jeśli istnieje potrzeba aktywacji nabytych mechanizmów obrony

28 Watkins S.C., Russella D., Immunity 2005 Tworzenie nanokanałów komunikacyjnych (TNT tunneling nanotubules), kilkaset milimetrów, 70 na komórkę, przemieszczanie się Ca 2+, niskocząsteczkowe barwniki, transmisja sygnału, transport antygenów, prawie jak neuron komórki dendrytyczne

29 Watkins S.C., Russella D., Immunity 2005 Tworzenie nanokanałów komunikacyjnych (TNT tunneling nanotubules), kilkaset milimetrów, 70 na komórkę, przemieszczanie się Ca 2+, niskocząsteczkowe barwniki, transmisja sygnału, transport antygenów, obraz przypomina do złudzenia sieci neuronalne.

30 2010 Nature News Nanotubes help cells pass messages Actin cables transmit electrical signals between cells. Amy Maxmen

31

32

33

34 Rozpoznawanie niezwykle konserwatywnej grupy cząstek PAMPs (Patogen Asocciated Molecular Paterns) wzorce molekularne związane z patogenami toksyny bakteryjne, lipopolisacharydy (LPS) bakterii Gram-ujemnych peptydoglikany ściany komórkowej bacterii Gram-dodatnich, flagellina element strukturalny rzęsek bakterii, niemetylowane oligonukleotydy bakteryjnego DNA (CpG) kwasy nukleinowe bakterii, dwuniciowe RNA wirusowe.

35

36 ekspresja cytokin, chemokin, czynników hemotaktycznych, białek ostrej fazy, wzrost aktywności fagocytarnej, uwolnienie enzymów (proteaz, hydrolaz), antybiotyków (defensyny, azurocysyna), czynników utleniających (nadtlenek wodoru, chloraminy).

37

38

39 ligandy to lipoproteiny o małej gęstości, wspomaganie endocytozy i egzocytozy, udział w procesach apoptozy.

40

41

42

43

44 Komórki tuczne (mastocyty) Histamina Leukotrieny Czynnik aktywujący płytki (PAF) TNF IL-4, IL-13

45 Komórki tuczne (mastocyty) aktywacja Toll 2, 4, 6, 8 IgE, dopełniacz, i wiele innych Degranulacja: Histamina NCF czynniki ECF chemotakt Synteza: IL-3,4,5,6 TNF Leukotrieny Prostaglandyny

46 H1 H2 aktywacja komórek tucznych granulocytów komórek śródbłonka mięśni gładkich hamowanie aktywności komórek tucznych granulocytów komórek okładzinowych

47 śródbłonek bakterie tryptaza antygeny bakteryjne exo- i endotoksyny prezentacja antygenu fagocytoza (bez opsonizacji) limfocyt chemoatraktanty dla neutrofilów KOMÓRKA TUCZNA fagocytoza (zależna od opsonizacji) mediatory pro-zapalne neutrofile aktywatory komórek tucznych cytokiny wpływające na różnicowanie się limfocytów

48

49 Rozwój stanu zapalnego Model zwierzęcy aminy i lipidowe mediatory rozpoczynają wynaczynienie i obrzęk, cytokiny i chemokiny ułatwianie migracji mediatory przeciwzapalne hamują migrację, są sygnałem do apoptozy

50 parametry stanu zapalnego układ dopełniacza Cytokiny pro-zapalne przeciw zapalne granulocyty monocyty/makrofagi limfocyty płyn stymulacja leukocyty czas

51