IMUNOLÓGIA=> vedný odbor zaoberajúci sa anatómiou,fyziológiou a patológiou imunitného systému

TERMINOLÓGIAAg = Antigén = „antibodies generating“; t. j. látka, ktorá stimuluje tvorbu protilátokAb = Antibody = protilátka; (Ab sú vysoko špecifické – reagujú len s tým Ag, ktorý vyvolal ichsyntézu. Okrem imunitných Ab sú u stavovcov prítomné Ab prirodzené, ktoré nevznikajúreakciou na Ag podnet, napr. aglutiníny v krvnej plazme / sére)Antisérum = imúnne sérum, ktoré obsahuje špecifické protilátky proti antigénu, ktorýindukoval ich tvorbuImunizácia = tvorba Ab na antigénny podnetImunokompetencia = schopnosť lymfocytov rozpoznať AgImunitná odpoveď = komplex reakcií, ktorými organizmus odpovedá na cudzorodý antigén

→ vznik Ab a senzibilizovaných lymfocytov* bunková* humorálna

Senzibilizované lymfocyty = Ly, ktoré sa stretli so špecifickým Ag a boli aktivovanéSenzibilizovať = postupne sa stávať precitlivelým na určitú látkuSenzibilizácia = navodenie celulárneho typu immunity po injekcii AgImunogénnosť = schopnosť imunogénu (kompletného Ag) navodiť imunitnú odpoveďKompetentný = vhodný, schopnýDeterminanta = určujúca zložka, činiteľDeterminanty = určujúce skupiny na Ag

IMUNITNÝ SYSTÉM – „IS“I M U N I T A = ochrana, odolnosť

IS je jedným z 3 informačných systémov:1. Humorálny – chemický2. Nervový – elektrochemický3. Imunitný – imunochemickýIMUNITNÝ informačný systém je fylogeneticky najmladší. Jeho základy sa

zisťujú už u studenokrvných živočíchov. Je to difúzny orgán, ktorý udospelého človeka váži asi 1000 g. Skladá sa približne z 1012 buniek -lymfocytov a z 1020 molekúl - protilátok (imunoglobulínov).

Imunitný systém je komplexný dozorný systém na udržanie homeostázy azdravia. Je v tesnom spojení a spolupracuje s nervovým a endokrinnýmsystémom.

Imunitné odpovede sú základnými prostriedkami ochrany voči patogénnymmikroorganizmom a voči bunkám, ktoré sa transformovali na nádorovébunky.

Typickým znakom imunitného systému je dualizmus.

Prejavuje sa vo viacerých smeroch. Napr. jeho zloženie - skladá sa z buniek(lymfocytov) a z molekúl (protilátok). Lymfocyty podľa svojho vývoja súdvojakého typu T a B. Vrodená a získaná imunita, atď.

Aj funkcia imunitného systému sa prejavuje v dvoch hlavných smeroch:

1. imunologický dohľad "surveillance"

2. obrana pred patogénnymi mikroorganizmami.

Obe funkcie imunitného systému majú za úlohu udržanie jedinečnosti indivídua.Predpokladá sa, že pôvodnou funkciou imunitného systému bolo udržiavanie trvalého

zloženia buniek, tkanív a teda celého organizmu podľa určitého genómu.Táto funkciapretrvala až po súčasnosť.

Pod pojmom imunologický dohľad sa rozumie schopnosť systému:• zistiť poškodené, opotrebované alebo ináč pozmenené vlastné bunky,• označiť ich a• zabezpečiť ich likvidáciu

IS – dualizmus

Imunologický dohľad predstavuje vlastne informačnú sústavu, ktorá jezodpovedná za udržanie identity a integrity jedinca, t.j. jehobiologickej a biochemickej jedinečnosti (individuality).

Túto funkciu vykonáva tak, že jeho zložky, t.j. lymfocyty a protilátky saprostredníctvom krvného a lymfatického obehu sústavne dostávajú dovšetkých tkanív v organizme, kde ich „ohmatávajú a rozpoznávajú“, čiide o vlastné alebo o cudzie štruktúry (bunky a molekuly).

Centrálnou funkciou imunitného systému je rozlíšenie "vlastného"od "cudzieho".

Imunitný systém vie takto rozpoznať aj nádorové bunky alebo bunky zgeneticky odlišného jedinca toho istého druhu. Až neskôr pribudla k tejtofunkcii obrana hostiteľa pred baktériami, plesňami, vírusmi alebovšeobecne pred parazitmi.

IS - funkcia

ANTIGÉNYANTIGÉNY sú molekuly, ktoré reagujú s protilátkami. Ich názov jeodvodený od ich schopnosti navodiť v organizme tvorbu protilátok(antibodies generating).

Protilátky a Ly nerozpoznávajú celé cudzie bunky alebo molekuly, ale lenurčité miesta na ich povrchu => determinantné skupiny = determinanty =epitopy. Molekuly, ktoré obsahujú determinanty (epitopy) sú antigény.

Podobne protilátky sa neviažu na determinanty celým povrchom, ale lenurčitým tzv. väzbovým miestom.

Na antigéne sú povrchové molekuly –determinanty (červené trojuholníčky), naktoré sa špecificky viažu protilátky.

Kmene a triedy Am

oebocyty

Makrofágy

Lymfocyty

B - bunky

Týmus

GA

LT*

Slezina

Kostná dreň

Lymfatické uzliny

Germ

inálne centrá

Hubky +Mechúrniky +Obrúčkavce + +Mäkkýše + +Článkonožce + +Ostnatokožce + +Kruhoústnice + + + +Chrupkové ryby + + + + + +Kostnaté ryby + + + + + + +Obojživelníky + + + + + + + +Plazy + + + + + + + +Vtáky + + + + + + + + +Cicavce + + + + + + + + +

GALT* - gut associated lymphoid tissues

Bunky Tkanivá a orgány

Evertebrata

Poikilotermy

Homoiotermy

Vertebrata

FYLOGENETICKÝ VÝVOJ

IMUNITNÉHO SYSTÉMU

IMUNITA - typy

A) Podľa mechanizmov:

1. Vrodená = nešpecifická = prirodzená- fylogeneticky staršia, rýchla, stereotypný charakter

2. Získaná = špecifická = adaptívna- vývojovo mladšia, špecifickosť, imunologická pamäť

B) Podľa efektorových prvkov:

1. Bunková = celulárna- špecializované bunky IS

2. Humorálna- solubilné molekuly v krvi a lymfe

Jednotlivé mechanizmy a typy imunitných odpovedí nepôsobia izolovane,ale sú vzájomne prepojené.

protilátky

lyzozým, properdín

komplement

adherencia

lýza

B bunky

T bunky

spolupráca

neutrofil

fagocytóza

makrofág

Ag

aktivácia

mimobunkové zabíjanie

vnútrobunkové zabíjanie cytotoxicita

VRODENÁ (NEŠPECIFICKÁ) IM. ZÍSKANÁ (ŠPECIFICKÁ) IM.

HUMO

RÁ

ALNA

BUNK

OVÁ

Nižšie aj vyššie formy živočíchov Len vyššie formy živočíchov

Vzťahy medzi nešpecifickou a špecifickou imunitou

Konštitucionálna výbava Amplifikačné zložky T- lymfocyty B- lymfocyty

anatomická, fyziologická, biochemická, genetická

zápal, fagocytóza, NK bunky, komplement, koagulácia, fibrinolýza, informačné molekuly

celulárna - TC, TH , TS

produkcia cytokínov

protilátková - plazmatické bunky tr.: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE; cytokíny

IMUNITA (PREHĽAD MECHANIZMOV)PRIRODZENÁ (nešpecifická, vrodená) ŠPECIFICKÁ (získaná, adaptívna)

Schopnosť bunkovej imunitnej reakcie predchádza protilátkovej tvorbe (jefylogeneticky staršia ako humorálna).

Rýchlejšie dozrievanie lymfatických tkanív nastupuje až po pôrode. Po pôrode sú vsére prítomné IgG prenesené od matky. Ich hladina postupne klesá asi do 3 – 6mesiacov a pozvoľna nastupuje vlastná syntéza Ig, najprv IgM, neskôr IgG.

Dozrievanie IS je viazané na antigénnu stimuláciu z vonkajšieho prostredia.

nešpecifická imunita - vrodená

špecifická imunita - získaná

nástup činnosti okamžite po latentnej fáze

šírka pôsobeniaproti všetkým Ag - všetkým mikróbom a zmeneným bunkám

špecifické pôsobenie Ab proti Ag, ktorý navodil ich tvorbu

solubilné zložkylyzozým, komplement, C - reaktívny proteín, cytokíny

protilátky: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE; cytokíny

opakovaný podnet rovnaká aktivita mnohonásobné zvýšenie aktivity (pamäť)

bunkové zložky

fagocyty: (polymorfonukleárne a mononkleárne) a NK bunky

T - lymfocyty

ROZDIELY

ZLOŽKY IS

IS

Tkanivá a orgány IS

Bunky IS

Molekuly nimi produkované

Primárne (centrálne)

Sekundárne (periférne)

- diferenciácia Ly z kmeňových buniek, proliferácia a dozrievanie na funkčné bunky

* Týmus

* Kostná dreň

* Burza Fabricii

- kontakt a interakcia T a B – Ly s antigénmi a APC

* Slezina

* Lymfatické uzliny

* Lymfatické tkanivá asociované so sliznicou = MALT- tonzily, Peyerove plaky, folikuly appendixu- GALT, BALT

kmeňové bunky kostnej drene

kooperácia

úprava bbúprava bb

kosť

B - Ly panenskýT - Ly panenský

týmusBursa Fabricii

primárne lymfatické orgány

sekundárne lymfatické orgány

+Agaktivácia lymfocytov

klon blastovdiferenciácia

klon blastovdiferenciácia

pamäťové bbpamäťové bb

plazmatické bb tvorba Ab

IgG

IgA

IgE

IgM

IgD

efektorové bb

TH, TC, TS, TDH

BUNKOVÁ IMUNITA HUMORÁLNA IMUNITA

Primárna a sekundárna IO na antigén

• vývoj B – buniek• tvorba Er,

monocytov, granulocytov, trombocytov

• prítomné aj zreléT – Ly a plazmatickébunky

KOSTNÁ DREŇ• miesto tvorby prekurzorov T - a B – lymfocytov z kmeňových buniek• hemopoetické tkanivo

2 lalokový orgán → lalôčiky kôra – cortex (vonkajšia časť)

- husto osídlená tymocytmi z kostnej drene – intenzívna proliferácia- vznik receptorov – „self tolerance“

dreň – medulla (vnútorná časť)- epitelové bunky, makrofágy, menej Ly, - Hassallove telieska

FUNKCIA: dozrievanie maturácia T lymfocytov (do kôry vstupuje 5 x 107 tymocytov, týmus opúšťa len 1 x 106 zrelých T Ly) → imunokompetentné T - lymfocyty s definovanou antigénnou špecifitou → krv, lymfaDOZRIEVANIE T – Ly → 3 procesy:

1. Migrácia a proliferácia 2. Diferenciácia 3. Selekcia

Osud vyvíjajúcich sa T buniek (maturácia alebo smrť)závisí od interakcie ich povrchových molekúl s molekulamirezidentných buniek prostredia týmusu. Tie T bunky hynú,ktoré majú receptory rozpoznávajúce a reagujúce s vlastnýmiself MHC molekulami.Vyradenie self-reaktívnych buniek –negatívna selekcia.KRVNO – TÝMUSOVÁ BARIÉRAINVOLÚCIA

TÝMUS

týmus

srdce

POZITÍVNA SELEKCIA

Tymocyty s TCR s afinitou k „self“- MHC prežívajúTymocyty s TCR bez afinity k „self“- MHC hynúVÝZNAM: Eliminácia tymocytov, ktoré po opustení týmusu by neboli schopné rozpoznávať „self“-MHC molekuly (na všetkých jadr. bb.) Ponechanie len tymocytov, rozpoznávajúcich „self“-MHCPrincíp rozpoznávania: TCR/CD3 (TH alebo TC) vs. MHC + epitop-Ag (APC)

NEGATÍVNA SELEKCIA

Tymocyty s výraznou afinitou k „self“ epitopom-Ag, ktoré sú asociované na „self“-MHC, sú buď eliminované - klónová delécia alebo inaktivované - klónová anergiaVÝZNAM: Eliminácia tymocytov, ktoré rozpoznávajú vlastné epitopy. (autoreaktívne T Ly)PONECHANIE tymocytov (T lymfocytov), ktoré rozpoznávajú „non-self“ epitopy (Ag)

SELEKCIA T – LYMFOCYTOVPRINCÍP: Rozpoznávanie TCR (TH al. TC) vs.

MHC + epitop-Ag APC

Nu- nu myši (atymické)

Tymektómia –chirurgické odstránenie týmusu

- miesto imunitnej odpovede na antigény prichádzajúce krvnou cestou

FUNKCIA: - syntéza Ab a ich uvoľnenie do cirkulácie- miesto deštrukcie „starých“ Tr a Er

STAVBA2 typy tkaniva:

SLEZINA

Červená pulpa- plazmatické bunky, - rezidentné MØ, Er, Tr,granulocyty a Ly.

Asi 50% bb. sleziny - B Ly a 30-40% - T Ly.

Biela pulpa- periarteriálna pošva (PeriArteriolar Lymphoid Sheath -PALS) → T - bunky okolo centrálnej arterioly, - lymfoidné folikuly → B – bunky: primárne folikuly(nestimulované), a sekundárne folikuly (stimulované po kontakte s Ag) → germinálne centrum obsahujúcepamäťové bb- marginálna zóna → (okolo folikulov) makrofágy

? splenektómia

Bunky tela sú priamo obmývané intersticiálnou tekutinou. Toto oddelenie komunikujes kapilárami lymfatického a srdcovocievneho systému. Uskutočňuje sa v ňomvýmena výživných látok, kyslíka ako aj zber odpadových produktov (CO2 ametabolických medziproduktov).

Plné šípky označujú smer cirkulácie. Čierne šípky – kardiovaskulárny tok, tepnovýdo žilového. Červené šípky – prúdenie lymfy. Prerušované šípky – výmena látokmedzi oddeleniami.

- miesto imunitnej odpovede na antigény, prichádzajúce lymfatickou cestou zkože alebo slizníc- zhluky lymfatického tkaniva s priemerom 1- 25 mm- 1 – 2 eferentné lymfatické cievy, niekoľko aferentných

Cortex (kôra) => B- primárne folikuly (bez zárodkových centier) – obsahujú zrelé B - Lyv pokojovom stave- sekundárne folikuly (so zárodkovými centrami) – vznikajú akoodpoveď na antigénovú stimuláciu[aktivované B-Ly, kt. proliferujú a diferencujú na plazmat. bb.,TH (podporujú proliferáciu a diferenciáciu B-Ly), dendritické bb. -prezentujú Ag, folikul. dendritické bb. - význam pre aktiváciu pamäť. B-Ly, makrofágy]

Paracortex => T- týmus dependentná zóna → panenské T – Ly z týmusu cezvysokoendotelové venuly (high endotelial venules)

Medulla => (dreň) T + B- roztrúsené Ly, veľa makrofágov a dendritických bb.

LYMFATICKÁ UZLINA

Iliac-

driekovéthe external liac lymph nodes, from eight to ten in number, lie along the external iliac vessels.

Lymfatická uzlina

Aferentné lymfatické cievy

kapsulakortexprimárny folikul

• Peyerove plaky• izolované lymf. folikuly • izolované lymfoidné bb.

GALT = gut associated lymphoid tissue

Peyerove plaky sa skladajú s lymfoidných folikulov, ktoré majú podobnú štruktúru a funkciu ako folikuly lymfatickej uzliny. „M“ bunky – transport AgHlavné Ig: IgA, IgM