Immunolgia 2 Bariry Bunky Nepecifick obrann mechanizmy vroden

Immunológia 2 Bariéry Bunky

Nešpecifické obranné mechanizmy • • vrodené pripravené reagovať okamžite stále v priebehu reakcie nemenné podľa veku pacienta rovnako reagujúce proti všetkému bez pamäte rovnako intenzívne vždy ako po prvýkrát

Bariéry = 1. línia obrany • proti mikroorganizmom a látkam, ktoré produkujú, proti jedom aj mechanickým nečistotám • mechanické, biologické a chemické bariéry • bránia vstupu mikroorganizmov do sterilného a na zdroje bohatého prostredia tkanív

Bariéry • • Koža – fyzikálne, chemické, Mi Sliznica GIT- fyzikálne, chemické, Mi Dýchacie cesty – fyzikálne, chemické, Mi Urogenitálny trakt – fyzikálne, chemické, Mi rôzne významné

Fyzikálne bariéry • Koža – rôzne hrubá - 5 vrstiev – 4 vrstvy rôzne zrelých keratinocytov , ktoré sa stále delia - stratum corneum – najvrchnejšia, vrstva odumretých buniek, odlupujú sa spolu s prichytenými mikróbmi - vodotesná, bráni dehydratácii, pre mikroorganimy nevhodné suché prostredie - (spolupôsobia chemické a biologické bariéry – pot, produkty mazových žliaz, fyziologiká mikroflóra)

Obranné mechanizmy kože • Epidermis vode odolná bariéra • Kožné žľazy produkujú mikrobicídne molekuly ako maz a pot, slabo kyslé p. H a ukladanie soli na povrchu kože. • Dermis obsahuje fagocytujúce bunky (napr. neutrofily, makrofágy) • Komenzálne mikroorganizmy secernujú mastné kyseliny, ktoré inhibujú kolonizáciu inými mikroorganizmami.

Fyzikálne bariéry • Sliznice – epitelové bunky vystieľajú telové dutiny a sú v kontakte s vonkajším prostredím • Výmeny molekúl a iónov, zabránenie prestupu mikroorganizmov, odlupovanie povrchových vrstiev a odstraňovanie mikroorganizmov • Epitel obsahuje pohárikové bunky, ktoré secernujú hlien (4 litre denne v GIT - reabsorbovaný) • Hlien – mechanicky zachytáva mikroorganizmy a nečistoty (respiračný trakt) - chráni sliznice a tkanivo pred pôdobením tráviacich enzýmov (GIT)

Obranné mechanizmy slizníc • Hlien vychytáva mikroorganizmy • Riasinky ho posúvajú a je vylúčený kašľaním a kýchaním • Protektívne komenzálne mikroorganizmy inhibujú rast patogénov • mikrobicídne molekuly, enzýmy a kyseliny produkované a secernované na sliznice

Dýchacie cesty • pohyb jemných chĺpkov vo vchode do nosa pri dýchaní – mechanické zachytenie nečistôt (10 mm) • riasinky epitelu – posúvajú zachytené nečistoty smerom von – nosový sekrét • vylúčné sú kýchaním a kašľaním • pohyb riasiniek epitelu je poškodený fajčením a chronickým požívaním alkoholu • význam epitelu a hlienu – geneticky podmienená porucha permeability pre chloridové ióny a tvorby hlienu - Cystická fibóza – viskózny, hustý = opakované respiračné infekcie (Pseudomonas aeruginosa)

Urogenitálny trakt • Mechanická bariéra • Močenie –zabránenie postupu baktérií smerom do mechúra a ureterov a obličiek - vylúčenie baktérií Ochorenie • Pevná adherencia mikroorganizmov – fimbrie umožňujúce väzbu na epitel (gonokoky, E. coli) • Anatomické zmeny, striktúry, kamene – brániace pravidelnému a silnému prúdu moču • Katetétre – najčastejšia príčina infekcií u hospitalizovaných pacientov

Chemické bariéry • p. H – koža, mazové žľazy, žalúdok, vagína • mikrobicídne látky – na koži, v pote, slzách, GIT, respiračnom trakte, • lyzozým, RNáza, DNáza, kyselina chlorovodíková,

p. H medicínsky významné baktérie sú neutrofilné, p. H < 6, 0 inhibuje ich rast Koža – mazové a potné žlazy – slabo kyslé – p. H kože 5, 5. , Maz – lipidy, Žalúdok – málo baktérií. , p. H 1, 0 -3, 0 bráni kolonizácii čreva Vagína – p. H 4, 4 – 4, 6 je výsledkom produkcie kys. mliečnych baktérií Lactobacilli spp. v prostredí obsahujúcom glykogén

Mikrobicídne látky • Viaceré tkanivá, ktoré sú v kontakte s prostredím secernujú mikrobicídne molekuly – inhibujú alebo zbíjajú mikroorganizmy, ktoré sa snažia kolonizovať sliznice

Koža antimikrobiálne peptidy produkované bunkami v koži – a, b - defenzíny, katelicidin – inhibujú mikrobiálny rast priamo alebo poškodením membrán, uľahčujú ingesciu - chemoatraktanty pre bunky nešpecifickej imunity mastné kyseliny – uvoľňované niektorými komensálnymi baktériami inhibujú rast iných

Pot • lyzozým – enzým ničiaci peptidoglykan (súčasť bakteriálnej steny) • RNáza a DNáza – prítomné na koži (dostatočne mocné, aby denaturovali molekuly pri genetikých testoch) • Odparovanie potu vytvára slané prostredie, ktoré inhibuje rast mnohých baktérií

Sliznice • Respiračný trakt – mikrobicídne molekuly – b-defenzíny. Obaľujú miroorganizmy a robia ich náchylnejšími na ingesciu a deštrukciu fagocytózou • GIT – mikrobicídne molekuly – a-defenzíny. , 22 tráviacich enzýmov v slinách, žalúdku a tenkom čreve. lyzozým v slinách – trávenie aj ničenie patogénov

Slzy • Lyzozým – antimikrobiálne pôsobenie – 1, 4 glykosidická väzbu peptidoglykanu

Biologické bariéry – fyziologická flóra

Mikrobiálne prostredie človeka • • Koža Vlasy Nosový sekrét Sliny Ústa Stolica GIT 1012 106/cm 2 107/g 108/g 1012 108/g 1014/g

Fyziologická mikrobiálna flóra FMF • Kolonizácia hneď po pôrode (prostredie, typ stravy) • Zloženie je rovnaké u rôznych zvieracích druhov - vytvorené na základe ekologických vzťahov • Zloženie je relatívne stále v rámci druhu aj jedinca - zvyky, vek, prostredie

Vzťah medzi človekom a fyziologickou flórou FMF Súčasť ekologických vzťahov človeka s nepatogénnymi aj patogénnymi mikroorganizmami

FMF - interferuje s patogénmi pri ich kolonizácii a invázii (boj o receptorové miesta, nutričné faktory) - imunizuje hostiteľa proti patogénom prostredníctvom podobných alebo skrížene reagujúcich antigénov - tvorba bakteriocínov - je možné ju omylom považovať za etiologické agensy (morfologická podobnosť a prítomnosť na slizniciach) - môže prebrať funkciu patogénov, ak nešpecifické imunitné mechanizmy zlyhávajú (FMF je v podstate podmienenčne patogénna)

FMF = nosičstvo • Normálna mikroflóra - štandardné vybavenie zdravého hostiteľa (Staphylococcus aureus na koži) • Nosičstvo patogénnych mikroorganizmov Salmonella typhi - patogén dlhodobo prítomný na sliznici organizmu po prekonaní ochorenia, vďaka získanej čiastočnej imunite, bez viditeľného škodenia - zdroj infekcie

Rozdelenie FMF • Pravdepodobne súčasti povrchu baktérií sú zodpovedné za typickú distribúciu FMF spolu s prostredím, ktoré osídľujú • Závisí na veku, hormonálnej aktivite, prijímaní potravy - novorodenec, fertilita • Je ovplyvnené chorobnými stavmi achlorhydria žalúdka - terapiou – prostredím

Spojovkový vak • Haemophilus sp. , nehemolytické streptokoky, koaguláza-negat. stafylokoky - pri odbere možnosť kontaminácie z okolitej kože

Dutina nosová • Staphylococcus epidermidis a koaguláza -, Staphylococcus aureus, • Corynebacterium sp. • Haemophilus sp. , Neisseria sp. , Str. pneumoniae • Moraxella catarrhalis • Streptococcus mitis, salivarius, viridans - možná kontaminácia pri odbere z okolitej kože

Dutina ústna • Staphylococcus epidermidis, Streptococcus salivarius, Lactobacillus acidophilus, Corynebacterium sp. , Actinomyces bifidus, Leptotrichia buccalis, Treponema dentium, Mycoplasma sp. , Spirrilum sp. Streptococcus mutans, Anaeróbne mikrokoky, Streptococcus mitis, Anaeróbne streptokoky, Neisseria sp. , Bacteroides sp. , Actinomyces israelli, Fusobacteriom sp. , Candida albicans, Moraxella catarrhalis, Veillonela alcalescens, Kingela, Eikenella

Farynx • Streptococcu salivarius, Neisseria sp. , Corynebacterium sp. , Fusobacterium sp. , Treponema dentium, Klebsiella aerogenes, Proteus sp. , Moraxella catarrhalis, Streptococcus mitis, anaerobné streptokoky, Veillonella alcalescens, Bacteroides sp. , Vibrio sputorum, Actinomyces israelli, Haemophilus sp.

Hrubé črevo • Počet baktérií stúpa smerom kaudálnym 1010/g obsahu • U kojených detí - lactobacilus • Pri zmiešanej strave - E. coli, Bacteroides, Clostridia, Enterococcus • Streptococcus mitis, Enterococcus faecalis, Lactobacillus sp. , Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacteroides sp. , Mycoplasma sp. , Candida albicans, Bifidovacterium bifidum, anaeróbne mikrokoy, Streptococcus salivarius, Clostridium sp. , Alcaligenes faecalis, Klebsiella aerogenes, Fusobacterium sp. , Eubacterium sp, Citrobacter sp. , Proteus sp.

Koža • Staphylococcus aureus koaguláza+ • Staphylococcus epidermidis, koaguláza • Propionibacterioum acnes (vývody potných žliaz, vlasové folikuly) • Corynebacterium (difteroidné paličky) • Clostridium • Candida sp.

Vonkajšie genitálie • Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Bacteroides sp. , Mycobacterioum smegmatis, Fusobacterium sp. , Corynebacterium sp. - difteroidné paličky, Streptococcus sp. , anaeróbne streptokoky, Spirilium sp, Treponema dentium, Candida albicans, Mycoplasma sp. ,

Vagina • Anaeróbne mikrokoky, Neisseria sp. , Haemophilus sp. , Treponema dentium, Lactobacillus vaginalis, Streptococcus viridans, Corynebacterium sp. , • kolonizovaná laktobacilmi hneď po pôrode + stafylokoky, enterokoky, difteroidné paličky • puberta - laktobacily štiepia glykogén epitelu acidita vaginálneho sekretu vo fertilnom období • postmenopausa - zloženie ako pred pubertou

Močové cesty • Dolná časť uretry môže byť kontaminovaná FMF z okolia - koža a vonkajší genitál, črevo • stanovenie množstva baktérií – 105 • pri cievkovanom moči, odber suprapubickou punkciou – akékoľvek množstvo

FMF je fyziologická len v danom prostredí a zložení • ak je mikroorganizmus inokulovaný do - prostredia za fyziologických podmienok sterilného alebo - do miest, kde netvorí súčasť FMF - vzniká ochorenie • napr (Escherichia coli - FMF v čreve - v močových cestách spôsobí infekciu)

Úžitok FMF • Vzájomná kontrola zloženia na základe - kontroly implantácie a kolonizácie patogénnymi mikroorganizmami (Bifidobacterium v čreve kojených detí bráni kolonizácii črevnými patogénmi, viridujúce streptokoky - blokujú kolonizáciu kandidou v ústach • tvorba vitamínov (K, B) - avitaminóza pri atb terapii • boj o energetické zdroje • dozrievanie imunity - endotoxin

Možné riziko z FMF pri zlyhaní imunity • Podmienečne patogénne - iná lokalizácia, zmena zloženia • Prítomnosť endotoxín produkujúcich baktérii chronická intoxikácia • Bacteroides - produkcia mutagénov • PNC-ázu produkujúce stafylokoky môžu znižovať účinok terapie (PNC pri eradikácii gonokokov ) • Streptokoky v dutine ústnej sa podieľajú na tvorbe kazov,

Zmena zloženia FMF • Dysmikróbia - zmeny v jemnej rovnováhe zloženia mikroflóry - širokospektrálne atb, ožarovanie, - premnoženie jedného druhu FMF - kolonizácia patogénnymi mikroorganizmami v určitom prostredí (Staph. aureus v nemocničnom prostredí, Neisseria meningitidis u vojakov) • Napr. zníženie priímu glukózy redukuje počet Str. mutans a lactobacilov - nedostatok glc na syntézu glukánu potrebného na adherenciu Str. mutans na povrch zubnej skloviny

Prostredie za fyziologických podmienok sterilné • Dýchacie cesty kaudálne od farynxu • GIT od oesofagu - (prechodne len baktérie obsiahnuté v strave a prehĺtnutých slinách) - po colon • Močové cesty - (ojedinele v kaudálnej tretine uretry ) • Vnútorné pohlavné orgány • Stredné ucho • Vnútorné tkanivá • Orgány nervového systému

Materiály za fyziologických podmienok sterilné • Punktáty - prínosových dutín, mäkkých tkanív, kĺbov, pleurálny, perikardiálny • Spútum, aspirát z pľúc, stredoušnej tekutiny • CSM • Krv • Moč • Bioptický materiál zo žalúdka, čriev

Bunky vrodených imunitných mechanizmov • Leukocyty – vyhľadávacie a ochranné bunky • Kontrolujú tkanivá a orgány pohybom cirkuláciou v krvných a lymfatických cestách • Klasifikované podľa morfológie, počtu lalokov jadra a prítomnosti granúl • Účinkujú priamo alebo produkciou rozpustných molekúl

Hematopoetické línie 4. 2

Pluripotentná kmeňová bunka • ERY TRO LEU • stimulácia cytokínmi • lymfoidná • NK T B myeloidná neutrofily eozinofily bazofily monocyty makrofágy granulocyty • interakcia prostredníctvom receptorov alebo cytokínov • lymfokíny cytokíny monokíny

Pluripotentná hematopoetická bunka • od nej sú odvodené imunokompetentné bunky • kmeňová bunky, z ktorej sa môžu vyvinúť všetky typy leukocytov, erytrocytov aj trombocyty.

Leukocyty • Biele krvinky – s viaclaločnatým jadrom a obsahujúce veľké množstvo cytoplazmatických granúl – granulocyty -- s uniformným jadrom a cytoplazmou bez granúl alebo len s malým počtom granúl – agranulocyty (35% - 38%) odvodené od prekurzora – lymfoidnej línie -- myeloidnej línie

4. 1

Agranulocyty lymfoidná línia • Lymfocyty 4. 3 - B bunky – sídlia v kostnej dreni, schopné syntetizovať imunoglobulíny, keď sa diferencujú na plazmatické bunky - T bunky – pôvod majú v kostnej dreni, sú zmenené v týmuse a opúšťajú týmus do cirkulácie - NK bunky – odlišné od T a B buniek – veľké nefagocytujúce granulárne leukocyty. Ničia abnormálne ( infikované alebo nádorové) hostiteľské bunky (10% lymfocytov)

Myeloidná línia monocyty a makrofágy • Mononukleárne bunky diferencujúce sa z myeloidných prekurzorov - monocyty v cirkulácii – 1 -2 dni v cirkulácii, potom prestupujú do tkanív, kde zotrvajú niekoľko mesiacov - makrofágy v tkanivách Upratovacie bunky (5%-7% leukocytov) – vychytávajú bunkové zbytky, častice, cudzie bunky – degradujú ich • Dendritické bunky –aktívne fagocytujúce bunky (fagpcytóza, makropinocytóza) hlavne v mieste vstupu mikroorganizmov, sú, myeloidného aj lymfoidného pôvodu 4. 5

Granulárne leukocyty • Mnoholaločnaté jadro, cytoplazmatické granuly obsahujúce - amíny – farbitelné bazickými farbivami - bazické proteíny – farbitelné acidofilnými alebo eozinofilnými farbivami • Neutrofily • Bazofily a mastocyty • Eozinofily

Neutrofily • 60% periférnych leukocytov, PMNL – polymorfonukleárne leukocyty - rôzny počet jadrových segmentov (2 -5) - polčas prežívania – 7 hodín, - 100 tisíc nových denne - diferenciácia (2 týždne): metamyelocyt – obličkovité jadro juvenilná paličkovitá forma segmentovaný leukocyt • Účinne zabíjajú baktérie. • Prítomné pri akútnych infekciách

Bazofily a mastocyty Úloha pri alergických reakciách Obshujú acidofilné granuly obsahujúce vazoaktívne amíny (histamín) – kontrakcia hladkej svaloviny, - farbitelné bazofilnými farbivami • Bazofily – 0% -1% v cirkulácii • Mastocyty – v tkanivách

Eozinofily 0% - 5% periférnych krvných leukocytov • Dvojlaločnaté granulocyty • Eosinofilné granuly – basické proteíny • Aktívna účasť vrodených aj získaných imunitných mechanizmov parazitárnych infekcií (infekcie parazitárnymi červami).