Odporność ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

Transkrypt

1 Odporność DR MAGDALENA MARKOWSKA ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

2 Funkcje FUNKCJA KTO AWARIA OBRONA NADZÓR HOMEOSTAZA Bakterie Wirusy Pasożyty Pierwotniaki Grzyby Własne komórki zmutowane, stare, zniszczone Współpraca z układem nerwowym i hormonalnym Alergia Niedobór odporności Nowotwory i autoimmunizacyjne choroby Zaburzenia w działaniu układu odpornościowego

3 Przed czym się bronimy bakterie wirusy pierwotniaki grzyby nicienie obce białka

4 Własny - obcy Umiejętność rozpoznania komórek obcych i własnych jest kluczowa do prawidłowego działania odporności Układy zgodności tkankowej są takim hasłem dostępu rozpoznającym swego

5 Poziomy obrony 3 POZIOM Odporność nabyta (limfocyty T i B) 2 POZIOM Odporność wrodzona (żerność i cytotoksyczność) 1 POZIOM Bariery fizyczne, chemiczne i enzymatyczne

6 Procesy odpornościowe Bariery powierzchniowe skóra śluz Odporność wrodzona Obrona wewnętrzna fagocytoza komórki NK zapalenie białka przeciwbakteryjne gorączka Odporność nabyta Odporność humoralna limfocyty B Odporność komórkowa limfocyty T

7 Aktorzy

8 Odporność wrodzona Szybka Nie pozostawia pamięci Receptory dla antygenów niezmienne i mało specyficzne (aby na pewno?)

9 Bariery Podsumowanie mechanizmów obrony wrodzonej Pierwsza linia obrony: bariery powierzchniowe Skóra kwaśny odczyn skóry keratyna Inne bariery śluz owłosienie nozdrzy rzęski sok żołądkowy kwaśny odczyn pochwy łzy, ślina mocz Tworzy barierę mechaniczną Kwaśny odczyn zapobiega wzrostowi bakterii, pot zawiera związki bakteriobójcze Zapewnia ochronę przed kwasami, zasadami i enzymami bakteryjnymi Tworzy barierę mechaniczną Zatrzymuje mikroorganizmy w układzie oddechowym i pokarmowym Filtruje i zatrzymuje w nozdrzach patogeny Filtruje i zatrzymuje w nozdrzach patogeny HCl i enzymy trawienne uszkadzają patogeny Hamuje wzrost bakterii i grzybów w układzie rozrodczym Nawilżają i oczyszczają oczy i usta. Zawiera lizozym enzym bakteriobójczy. Kwaśny odczyn hamuje wzrost bakterii. Oczyszcza dolne drogi moczowe.

10 Mechanizmy odporności wrodzonej Druga linia obrony: odporność wrodzona Fagocytoza Komórki NK (natural killer) Reakcja zapalna Pochłanianie i niszczenie patogenów, które przeniknęły przez bariery mechaniczne. Wspomaga odpowiedź nabytą. Wspiera apoptozę poprzez bezpośrednie niszczenie zainfekowanych wirusami komórek lub komórek nowotworowych. Rozpoznają ogólne zmiany ale nie specyficzne antygeny. Zapobiega rozprzestrzenianiu się szkodliwych czynników do sąsiednich komórek i tkanek, wspomaga naprawę uszkodzonych tkanek. Czynniki reakcji zapalnej przyciągają fagocyty do uszkodzonych miejsc. Białka antybakteryjne Interferony (a, b, g) Dopełniacz Gorączka Białka przeciwwirusowe, mobilizują układ odpornościowy. Grupa białek, które po aktywacji wspomagają lizę mikroorganizmów, wspomagają fagocytozę i wzmagają reakcję zapalną i inne procesy odpornościowe. Ogólnoustrojowa reakcja organizmu zainicjowana przez pirogeny. Wysoka temperatura ciała hamuje namnażanie bakterii i wzmaga procesy odpornościowe.

11 Fagocytoza 1) Fagocyty przylegają do patogenów. fagosom 2) Fagocyty tworzą pseudopodia, które pochłaniają cząsteczki do fagosomów. lizosom kwaśne hydrolazy 3) Lizosom łączy się z pęcherzykami fagocytalnymi tworząc fagolizosom. 4) Enzymy z lizosomów trawią cząsteczki patogenów. 5) Niestrawione resztki usuwane są na drodze egzocytozy. Przebieg fagocytozy

12 Ilja Miecznikow Razem z Paulem Ehrlichem otrzymał w 1908 r nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny "in recognition of their work on immunity"

13 Historia

14 Toll-like receptors (TLRs) Nazwa nawiązuje do genu Drosophila, którego mutacja prowadzi do zaburzeń rozwojowych i odporności. Rozpoznają specyficzne wzorce molekularne patogenów

15 PEPTYDOGLIKANY LIPOPEPTYDY BAKTERYJNE BIAŁKA PASOŻYTÓW ZWIAZANE Z GPI TLR1 TLR2 TLR4 LPS KWAS LIPOTEJCHOWY BAKTERII G+ ZYMOZAN GRZYBÓW TLR4 TLR6 TLR2 FLAGELLINA BAKTERYJNA TLR2 TLR5 TLR7 TLR8 TLR3 TLR9 JĄDRO KOMÓRKOWE dsrna uracyl ssrna rich ssrna CpG DNA ENDOSOM rys. Nadzieja Drela

16 Występowanie TLR granulocyt makrofag kom. dendrytyczna limf. B limf. T grzyby bakterie wirusy

17 Reakcja zapalna Rubor et tumor cum calore et dolore

18 Reakcja zapalna functio laesa (Galen, II w.)

19 Etapy reakcji zapalnej Związki chemiczne uwalniane w miejscu zapalnym mają właściwości chemotaktyczne 4) Chemotaksja. Neutrofile podążają za chemoatraktantami. Ściana naczynia błona podstawna śródbłonek 1) Leukocytoza. Neutrofile przedostają się do krwi ze szpiku kostnego. 2) Marginacja. Neutrofile przemieszczają się do ściany naczynia. 3) Diapedeza. Neutrofile przechodzą do tkanki.

20 parametry stanu zapalnego Przebieg reakcji zapalnej układ dopełniacza Cytokiny pro-zapalne przeciw zapalne granulocyty monocyty/makrofagi limfocyty płyn stymulacja leukocyty czas rys. Paweł Majewski

21 bodźce inicjujące zapalenie reakcje fizjologiczne rana objawy zapalenia wynik wydzielenie mediatorów zapalenia (histamina, białka dopełniacza, prostaglandyny itp..) stymulacja leukocytozy leukocytoza (wzrost leukocytów w krwi) rozkurz tętniczek przepuszczalności naczyń chemotaksja (napływ komórek odpornościowych) migracja leukocytów miejscowy napływ krwi tworzy się przesącz naczyniowy dotarcie leukocytów do ścian kapilar przesącz z białkami czynniki krzepnięcia powodują tworzenie skrzepu chroniąc przed wykrwawieniem diapedeza (przenikanie leukocytów) fagocytoza patogenów i zniszczonych tkanek (neutrofile i makrofagi) miejscowy wzrost temp. = wzrost metabolizmu kom. fibrynowe skrzepy chronią tkanki oczyszczenie tkanki naprawa

22 Odporność nabyta Wolna Pozostawia pamięć immunologiczną Specyficzna

23 Antygen - Przeciwciało przeciwciało A miejsce wiązania antygenu epitopy przeciwciało B przeciwciało C

24 Odpowiedź humoralna Odpowiedź komórkowa B Th Tc Produkcja cytokin Cytotoksyczność Produkcja przeciwciał Treg Supresja Rys. Nadzieja Drela

25

26 Komórki prezentujące antygen (APC antygen presenting cells) Posiadają na swojej powierzchni MHC m.in.: komórki dendrytyczne, makrofagi, limfocyty B, fibroblasty, komórki glejowe

27 MHC Li T CD8 + Li T CD4 + Komórka zakażona wirusami Komórka prezentująca antygen Ag MHC kl.i MHC kl.ii R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

28 MHC

29 Receptory dla antygenów limfocytów T i B AL - PODSTAWY R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY FIZJOLOGII ZWIERZĄT,,Immunology 2003

30 TLR MHC/Ag/TCR APC Kluczowa reakcja w odporności nabytej! MHC/Ag/TCR Th Rys. Nadzieja Drela

31 Komunikacja APC - Th cytokiny APC Th MHC/Ag/TCR Patogen/Antygen Rys. Nadzieja Drela

32 APC antygeny APC aktywowany Th Th Tc Odpowiedź komórkowa Odpowiedź humoralna Rys. Nadzieja Drela B przeciwciała

33 Humoralna

34

35 Komórkowa

36

37 Pamięć immunologiczna

38 Nabywanie odporności

39 Cytokiny

40

41 Ewolucja odporności Yakim et Lattis, 2017

42 Ewolucja odporności Bailey et al., 2017

43 Cooper et Alder, 2006

44 Ewolucja odporności Kasamatsu 2013

45

46 Ptaki

47 NeuroEndokrynoImmunologia

48 NEI Stenberg 2006

49

50 Dziękuję