Spis treści. Komórki, tkanki i narządy układu odpornościowego 5. Swoista odpowiedź immunologiczna: mechanizmy 53. Odporność nieswoista 15

Transkrypt

1 Spis treści Komórki, tkanki i narządy układu odpornościowego 5 1. Wstęp: układ odpornościowy 7 2. Komórki układu odpornościowego 8 3. kanki i narządy układu odpornościowego 10 Odporność nieswoista Informacje ogólne W jaki sposób system odporności wrodzonej rozpoznaje patogeny? ariery anatomiczne Komórki systemu wrodzonej odpowiedzi immunologicznej iałka przeciwbakteryjne Działania efektorowe systemu odporności nieswoistej: fagocytoza Działania efektorowe systemu odporności nieswoistej: zapalenie 31 Odporność swoista nabyta Charakterystyka Etapy odpowiedzi Rozpoznawanie i przetwarzanie antygenu Odpowiedź immunologiczna 40 Komórki związane ze swoistą odpowiedzią immunologiczną 41 Swoista odpowiedź immunologiczna: mechanizmy 53 Odpowiedź immunologiczna typu humoralnego Antygeny Przeciwciała (immunoglobuliny, Ig) Odpowiedź typu humoralnego Mechanizmy efektorowe odpowiedzi immunologicznej: cytokiny 60 Odpowiedź immunologiczna typu komórkowego Funkcje limfocytów Współdziałanie komórek w procesie swoistej odpowiedzi immunologicznej 69 Odpowiedź immunologiczna przeciwko czynnikom zakaźnym Ogólna charakterystyka odpowiedzi immunologicznej Odpowiedź immunologiczna na zakażenie bakteryjne Odpowiedź immunologiczna przeciwko wirusom i grzybom 75 Odpowiedź immunologiczna związana z błonami śluzowymi Elementy budowy i mechanizmy Pochodzenie komórek związanych ze swoistą odpowiedzią immunologiczną Limfocyty Komórki dendrytyczne Aktywacja limfocytów Limfocyty 51

2 3.3 OWODOWE NARZĄDY LIMFAYCZNE Śledziona Do obwodowych narządów limfatycznych należą: śledziona, y węzły y limfatyczne, MAL y (mucosa-associated lymphoid tissue; tkanka limfatyczna związana z błonami śluzowymi) Śledziona Śledziona jest największym narządem limfatycznym, a jej masa sięga 150 gramów. Jest otoczona torebką włóknistą, która wnika do wnętrza narządu w postaci beleczek kolagenowych, wzdłuż których do miąższu wnikają tętniczki. Rozróżnia się dwa elementy budowy śledziony: miazgę y białą, miazgę y czerwoną. Miazga czerwona składa się głównie z zatok żylnych, bogatych w krwinki czerwone i makrofagi. Ich podstawową funkcją jest filtrowanie i usuwanie mikroorganizmów i uszkodzonych komórek. Miazga biała składa się głównie z grudek limfatycznych (złożonych z limfocytów ), rozmieszczonych wokół tętniczek środkowych, stanowiących odgałęzienia tętnicy śledzionowej, innych niż te, które unaczyniają miazgę czerwoną. Od tętniczki środkowej odchodzą tętniczki pędzelkowate, uchodzące do zatok brzeżnych śledziony. Limfocyty rozlokowane są wokół warstwy limfocytów tworzących strefę brzeżną, oddzielającą miazgę białą od czerwonej. W warunkach pobudzenia immunologicznego grudki różnicują się do grudek wtórnych, zbudowanych z warstwy rdzeniowej i korowej. Limfocyty ulegają recyrkulacji w obrębie śledziony: docierają do strefy okołotętniczkowej drogą naczyń krwionośnych, przechodzą przez strefę brzeżną i wracają do krwiobiegu przez zatokowe naczynia żylne. Miazga czerwona Grudka limfatyczna Ośrodek rozmnażania Miazga biała Strefa brzeżna Okołotętniczkowa pochewka limfatyczna ŚLEDZIONA Zatoka ętniczki Pochewka limfatyczna Zatoka brzeżna Strefa brzeżna = Limfocyt = Limfocyt OŚRODEK ROZMNAŻANIA 12

3 3.2.2 Wytwarzanie śluzu Śluz wytwarzany jest przez gruczoły śluzowe i komórki śluzowe: wokół kanalików wyprowadzających komórek śluzowych znajdują się komórki plazmatyczne, które wydzielają do śluzu IgA wydzielnicze Kompleksowe działanie obronne W rezultacie system śluzowo-rzęskowy pełni funkcje obronne, oparte na obecności czynników immunologicznych (siga, IgG) oraz wychwytywaniu przez śluz czynników patogennych. Czynniki patogenne są eliminowane przez przemieszczanie śluzu w kierunku górnych dróg oddechowych, a następnie połykane. Przykład funkcjonowania systemu obrony nieswoistej: drogi oddechowe DROGI ODDECHOWE Mediatory odpowiedzi zapalnej Cytokiny Chemokiny Leukotrieny Neutrofil Komórka dendrytyczna Peptydy bakteriostatyczne Defensyny Kateliny Lizozym iałka surfaktantu Laktoferyna Limfocyt Wydzielnicze IgA (siga) Makrofagi dróg oddechowych DROGI ODDECHOWE Kaszel Urzęsiona komórka nabłonka Pneumocyt typu II PĘCHERZYKI PŁUCNE Makrofag pęcherzykowy Pneumocyt typu I Wydzielnicze IgA (siga) Oczyszczanie śluzowo-rzęskowe Monocyt Neutrofile Naczynie włosowate Komórka podstawna Komórki kubkowe ariera mechaniczna 22

4 4. KOMÓRKI SYSEMU WRODZONEJ ODPOWIEDZI IMMUNOLOGICZNEJ 4.1 NEUROFILE (LEUKOCYY WIELOJĄDRZASE) Neutrofile (leukocyty wielojądrzaste) wywodzą się z linii komórek szpikowych i u dorosłych stanowią 50-75% krążących krwinek białych, a ich liczba oscyluje pomiędzy 2550 a 7500 na mm Charakterystyka Komórki te mają wielopłatowe jądro oraz ziarnistości: azurofilne i swoiste. Czas ich połowicznego przeżycia jest krótki (6 godzin we krwi, jeden dzień w tkankach) i jest to główna populacja komórek uczestnicząca w pierwszej fazie ostrej reakcji zapalnej Czynniki chemotaktyczne Neutrofile przyciągane są do miejsca zapalenia za pomocą czynników chemotaktycznych, takich jak: y C5a, y IL-8, y leukotrien 4, y substancje pochodzenia bakteryjnego Rola i mechanizmy działania W wyniku działania czynników chemotaktycznych neutrofile przylegają do śródbłonka naczyń (dzięki specyficznym cząsteczkom, nazywanym selektynami), następnie przechodzą przez ścianę naczyń i docierają do miejsca zapalenia, gdzie w sposób aktywny fagocytują mikroorganizmy. Mogą również brać udział w innych reakcjach immunologicznych, na przykład wychwytując kompleksy antygen-przeciwciało (np. w przebiegu reakcji Arthusa), w reakcji cytotoksycznej zależnej od przeciwciał dzięki ekspresji receptorów dla fragmentów Fc przeciwciał. Komórki tuczne OCZENIE SIĘ AKYWACJA INEGRYN ADHEZJA MIGRACJA Aktywacja komórek tucznych Uwalnianie histaminy Neutrofile Selektyna Indukowane substancje chemotaktyczne Mediatory zapalenia Adhezja i migracja granulocytów obojętnochłonnych ZAPALENIE - Dopełniacz - Prostaglandyny - Leukotrieny - Cytokiny - Chemokiny Patogeny Ligand integryny Ligand selektyny Integryna Adhezja Lipopolisacharydy Interleukina-1 i NFα Fagocytoza i zabijanie bakterii Diapedeza 23

5 Lokalizacja anatomiczna i funkcje komórek dendrytycznych SKÓRA DROGI ODDECHOWE PRZEWÓD POKARMOWY Drobnoustrój Nabłonek Komórka dendrytyczna wychwytuje antygen Antygen rozproszony w tkance Naczynie limfatyczne kanka łączna Do węzła limfatycznego Antygen przechodzący do krwi We krwi i śledzionie Węzeł limfatyczny Śledziona W węzłach chłonnych przetwarzane są antygeny pochodzące z nabłonka i tkanki łącznej W śledzionie znajdują się liczne komórki prezentujące antygen, które wychwytują antygeny znajdujące się we krwi 48

6 1. FUNKCJE LIMFOCYÓW 1.1 FUNKCJE W zależności od populacji limfocyty są komórkami odpowiedzi immunologicznej: typu komórkowego (zależna od limfocytów h1), która nakierowana jest na obronę przeciwko bakteriom lub wirusom żyjącym i replikującym wewnątrz komórek zarówno fagocytujących, jak i innych. Komórkami efektorowymi wówczas są limfocyty cytotoksyczne (c), komórki NK i makrofagi; typu humoralnego (zależna od limfocytów h2), która stanowi trzon odporności nabytej przeciwko drobnoustrojom zewnątrzkomórkowym. Mechanizmem efektorowym wówczas jest produkcja przeciwciał przez limfocyty ; nieswoistego stanu zapalnego (zależnego od limfocytów h17), która jest odpowiedzialna za nieswoisty stan zapalny, także przeciwko drobnoustrojom zewnątrzkomórkowym. Głównymi komórkami efektorowymi są makrofagi oraz neutrofile; typu regulatorowego (reg), wygaszają odpowiedź immunologiczną, chronią przed autoimmunizacją i indukują tolerancję pokarmową. Komórkami efektorowymi są naturalne komórki regulatorowe reg, h1 oraz h MECHANIZMY EFEKOROWE LIMFOCYÓW h1 I h Niszczenie sfagocytowanego mikroorganizmu Nabyta odpowiedź immunologiczna przeciwko sfagocytowanym mikroorganizmom, które znajdują się wewnątrz komórek, jest prowadzona przy udziale limfocytów h1. Rozpoznają one antygeny prezentowane w błonie komórkowej komórek fagocytujących w postaci peptydu związanego z cząsteczkami MHC klasy II, a następnie aktywują komórki żerne do zabijania wchłoniętego mikroorganizmu Niszczenie zakażonej komórki Nabyta odpowiedź immunologiczna przeciwko mikroorganizmom, które wnikają do komórek i namnażają się w ich cytoplazmie, jest wynikiem działania limfocytów CD8+ cytotoksycznych (CL). Rozpoznają one obce antygeny, ulegające ekspresji na błonie komórkowej zakażonych komórek, a następnie niszczą je, eliminując w ten sposób źródło zakażenia. Rozpoznanie antygenu w narządach limfatycznych Rozmnażanie i różnicowanie limfocytów Wywoływanie odpowiedzi Limfocyty h Przechodzenie limfocytów efektorowych i innych limfocytów do miejsca, w którym znajduje się antygen Limfocyty efektorowe napotykają antygeny w tkankach obwodowych Mechanizmy efektorowe odpowiedzi immunologicznej komórkowej (limfocytów h1) Dziewiczy limfocyt IFN-γ Aktywacja makrofagów zabicie sfagocytowanych drobnoustrojów IL-12 Limfocyt h Limfocyt (CL) Zróżnicowane limfocyty efektorowe przechodzą do krwi Aktywacja limfocytów efektorowych Zabicie zakażonej komórki przez limfocyt CL Niszczenie drobnoustrojów zewnątrzkomórkowych Limfocyty h17 zaangażowane są w niszczenie różnych rodzajów grzybów i bakterii zewnątrzkomórkowych. Komórki efektorowe rekrutują się z puli leukocytów wielojądrzastych oraz makrofagów, które pochłaniają i niszczą mikroorganizmy. 68