Patofyziologie imunitnho systmu Obr 2 Obr 1 Tento

Patofyziologie imunitního systému Obr. č. 2 Obr. č. 1 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

Změny v počtu leukocytů o Ø Ø Leukocytóza = více leukocytů nad 10. 109. l-1 krve zánětlivá onemocnění leukémie o Ø Leukopenie = méně leukocytů než 4. 109. l-1 krve AIDS o Posun doleva = vyplavení mladších forem neutrofilů (mají tyčkovité jádro nebo jen 1 -2 segmenty jádra)

Společné vlastnosti leukocytů ü Myelopoeza – všechny leukocyty pocházejí ze stejných pluripotentních hemopoetických kmenových buněk (jako ery -a trombocyty) ü Délka života – od několika hodin až po 100 -300 dnů (některé snad celý život) ü Marginace = část leukocytů se váže vratně na endotel cév- mohou se uvolnit např. při stresu, práci (vliv kortizolu a katecholaminů) ü Migrace = asi 50% leukocytů je v extracelulárním prostoru, výstup z kapilár = leukodiapedeza ü Fagocytóza = pohlcování cizorodých látek (hnis)

Specifické vlastnosti leukocytů § - Neutrofily: nespecifický obranný mechanismus – fagocytóza aktivované neutrofily uvolňují ze své membrány kyselinu arachidonovou – z ní eikosanoidy (prostaglandiny, tromboxany, leukotrieny) § - Eozinofily: alergie autoimunní nemoci parazitární nemoci § - Bazofily: obsahují heparin a histamin alergické reakce

§ § - Monocyty: stěhují se a tvoří po definitivním dozrání tkáňové makrofágy (histiocyty) tvoří cytokiny, interleukin-1… Lymfocyty: nositelé specifické obranyschopnosti: T lymfocyty – při průchodu thymem získávají vlastnosti ü B-lymfocyty – procházejí kostní dření ü

Nespecifické imunitní mechanismy fagocytóza = pohlcování 1. 2. 3. Ø Ø Vazba fagocytující buňky na povrchu cílové částice. Pohlcení. Usmrcení nebo zničení pohlceného materiálu. mikrofágy (polymorfonukleáry = granulocyty) monocyty a makrofágy (mononukleární buňky)

Schéma fagocytózy Ø Fagocyt musí rozpoznat cizorodé antigeny, přestárlé, poškozené, odumřelé vlastní buňky Ø Chemotaxiny – látky „lákající“ fagocyty do místa Ø Pohlcení – činnost kontraktilních bílkovin fagocytu, částice uzavřena ve vakuole Ø Usmrcení a destrukce – díky změnám p. H a působení lysozomálních enzymů Obr. č. 3 Fagosom = částice fagocytovaná ve fagocytární vakuole

Nespecifické imunitní systémy humorální Ø Vazba komplementu na cizorodý antigen Ø vznikají štěpné produkty, které se vážou na buněčné membrány (opsonizace) Ø aktivují další stupně kaskády Ø působí chemotakticky Ø zvyšují permeabilitu cév Ø aktivují granulocyty a makrofágy Ø spouštějí zánětlivou reakci (cytolytické, bakteriolytické a virolytické účinky)

v Komplementový systém • naváže se na povrch bakterie – poruší povrchovou membránu průnik tekutiny a solutů do bakterie rozpad bakterie komplement bakterie Obr. č. 4 nasávání tekutiny a solutů

Ø Lysozym – tlumí množení a růst bakterií a virů (je v granulích granulocytů a makrofágů v plicích) Ø C-reaktivní protein – působí protibakteriálně (aktivuje komplement, opsonizaci, fagocytózu) Ø Interferon působí protivirově (zabraňuje množení virů)

Specifické imunitní systémy B lymfocyty ü při prvním kontaktu s antigenem se přemění část B-lymfocytů na plasmatické buňky (žijí 2 -3 dny) ü ty vytvářejí specifické protilátky ü jiná část B-lymfocytů se při prvním kontaktu přeměňuje na Bpaměťové buňky ü při druhém kontaktu se stejným antigenem – B-paměťové buňky se pomnoží a vytváří dříve a více protilátek

Protilátkové odpovědi v Přímý účinek protilátek na antigeny: • • aglutinace = shlukování precipitace = vytvoření nerozpustného komplexu neutralizace = pokryjí toxická místa antigenního činitele lýza (poškození buněčné membrány) v Aktivace komplementu v Provokování fagocytózy (opsonizace)

T lymfocyty Ø při prvním kontaktu s antigenem se část T-lymfocytů přemění na cytotoxické T-efektorové buňky (zajišťují prasknutí napadené buňky, aktivují komplement) Ø druhá část T-lymfocytů se přeměňuje na T-paměťové buňky Ø při druhém kontaktu s antigenem T-paměťové buky spouštějí tzv. sekundární reakci – je rychlá

Ø Cytotoxické T-lymfocyty – rozpoznají cizí antigen na povrchu buněk Ø Pomocné T-lymfocyty – tvoří cytokiny - bez nich by byla ohrožena imunitní odpověď Ø Supresorové T-lymfocyty – potlačují funkce cytotoxických a pomocných T-buněk i odpovědi B-buněk na antigeny (brání přehnaným imunitním reakcím)

Nedostatečná činnost imunitního systému (imunodeficience ) 1. Primární (vrozená) imunodeficience = opakující se infekce v časném dětství o poruchy B-buněk = porucha tvorby protilátek o poruchy T-buněk = odolnost proti nitrocelulárním parazitům (baktérie, viry) o defekty komplementového systému = náchylnost ke hnisavým infekcím

2. Sekundární (získané) poruchy imunity = časté komplikace nemocí, úrazů, popálenin nebo vlivem léčby, HIVinfekce - AIDS o poškození imunitních buněk, jejich reaktivity, imunitních efektorových mechanismů Obr. č. 5

o - Akutní fáze virus do bb. = pokles CD 4 T-lymfocytů HIV test zpočátku pozitivní pak negativní (nejsou vysoké protilátky) Obr. č. 6 o Chronická fáze o AIDS - nízký CD 4 T- pokles CD 4 Tlymfocytů je stabilní lymfocytů k nule - HIV test pozitivní - oportunní infekce (zápal plic, TBC, - únava, horečnaté zánět mozku stavy, noční poty, toxoplazmový, trvalý průjem, Kaposiho sarkom) kandidóza

Nadměrná reakce imunitního systému (hyperreaktivita, alergie) 1. Alergická reakce I. typu Ø probíhá prudce anafylaktický šok, senná rýma, záchvat astma bronchiale, „kopřivka“ Fáze: senzibilizace (2 -3 týdny) – tvorba protilátek Ig. E anafylaktická reakce – Ig. E se vážou na bazofily a žírné bb. z nich se uvolňují histamin, destičky aktivující faktor, faktor pro chemotaxi, prostaglandiny, leukotrieny edém, vasodilatace, zvýšení srážení krve Ø Ø o o

Ø Astma bronchiale - bronchiolokonstrikce edém bronchiální sliznice hlen (množství, vazkost) exspirační dušnost inspirační postavení hrudníku - Ø masivní expektorace Obr. č. 7

2. Alergická reakce II. typu Ø Ø antigen – na buněčné membráně vytvářejí se protilátky –Ig. G nebo Ig. M navážou se na membránový antigen imunokomplex aktivuje komplementový systém lytický projev hemolytická anémie, trombocytopénie 3. Alergická reakce III. typu Ø protilátky – mezi plasmatickými globuliny tvoří se cirkulující imunokomplexy ty fagocytovány – mohou se „usadit“ v cévní stěně místní zánětlivá reakce nebo i celková antigeny: původu rostlinného nebo jiných živočichů , bakterie, viry Ø Ø

4. Ø Ø Ø Alergická reakce IV. typu chybí mezibuněčné lipidy = protilátky se neuplatňují porušení lipidové bariéry antigeny aktivují pomocné T-lymfocyty v místě se hromadí a stimulují makrofágy hydratace Obr. č. 8 ekzém je typická lokalizace nálezu – kontaktní dermatitida, atopický svrašťování antigen : rostliny, keratocytů kosmetika, barviva Obr. č. 9

Schéma tvorby leukotrienů z membránových fosfolipidů. membránové fosfolipidy kyselina arachidonová LTA 4 LTB 4 prostaglandiny, tromboxan LTC 4 LTD 4 LTE cysteinylové leukotrieny ( - bronchokonstrikce - chemotaxe - hypersekrece hlenu - slizniční otok - proliferace hladkých svalů)

Aktivita imunitního systému proti složkám vlastního organismu (autoimunní nemoci) = porucha přirozené imunologické tolerance vůči antigenům daného jedince Obr. č. 10 genetická predispozice Ø reakce proti erytrocytům, trombocytům, beta buňkám pankreatu, receptoru na nervosvalové ploténce, receptoru pro TSH ve štítné žláze Ø Obr. č. 11

Zánět = komplexní systém obranných reakcí tkání organismu na patogenní podnět Cíl: Ø odstranění příčiny Ø odstranění nevratně poškozených tkání Ø následná regenerace nebo reparace Podle průběhu: Ø hyperakutní (do 5 dnů) Ø akutní (do 14 dnů) Ø subakutní (do 6 týdnů) Ø chronický (déle než 2 měsíce) Ø chronizující

Zánětová odpověď Ø o o Endotel vasodilatace – oxid dusnatý, PGI 2 antitrombotická aktivita – oxid dusnatý, PGI 2 vasokonstrikce – endotelin 1, tromboxan A 2, destičky aktivující faktor poškození endotelu – od reverzibilní stimulace až po zničení endotelových buněk Ø o o Trombocyty tvorba primární hemostatické zátky v místě porušení cévní integrity mediátory – tromboxan A 2, serotonin, ADP Ø o o o Leukocyty fagocytóta opsonizace – usnadňuje fagocytózu (Ig. G, C 3 b) cytotoxicita

Plazmatický koagulační systém o = systém plazmatických bílkovin a nebílkovinných faktorů – k zabezpečení hemostázy (patří sem i fibrinolýza) o tkáňový faktor, kalikrein, bradykinin, protrombin, fibrinogen, plazmin (zajišťuje fibrinolýzu) Ø Komplement o prozánětová aktivita (C 4 a, C 3 a, C 5 a = anafylatoxiny) – uvolnění histaminu, chemotaxe o opsonizace (C 3 b, C 4 b) o cytolýza (nebezpečí hemolýzy) Ø

Schéma patofyziologie buňky účastnící se zánětu 1. interakce cytokinů s receptory na buněčném povrchu 2. následně aktivace transkripčních faktorů NF- k. B a AP-1 3. oba se přesouvají do jádra 4. navazují se na DNA 5. začíná tvorba m. RNA 6. ta zprostředkovává tvorbu prozánětlivých bílkovin

Ø Bílkoviny akutní fáze zánětu o jejich tvorba je vyvolána: cytokiny glukokortikoidy katecholaminy trombinem o patří k nim: C-reaktivní protein, koagulační faktory, části komplementu o snižuje se hladina albuminu

Seznam publikací, ze kterých byly použity obrázky Obr. č. 1 - Mader S. S. : Human Biology. The Mc. Graw-Hill. 2000. ISBN 0 -07 -290584 -0 Obr. č. 2 – Mader S. S. : Human Biology. The Mc. Graw-Hill. 2000. ISBN 0 -07 -290584 -0 Obr. Č. 3 - Trojan S. et al. : Lékařská fyziologie. Grada Avicenum. 1994. ISBN 80 -7169 -036 -8 Obr. Č. 4 - Mader S. S. : Human Biology. The Mc. Graw-Hill. 2000. ISBN 0 -07 -290584 -0 Obr. Č. 5 - Mader S. S. : Human Biology. The Mc. Graw-Hill. 2000. ISBN 0 -07 -290584 -0 Obr. Č. 6 - Mader S. S. : Human Biology. The Mc. Graw-Hill. 2000. ISBN 0 -07 -290584 -0 Obr. Č. 7 - Mader S. S. : Human Biology. The Mc. Graw-Hill. 2000. ISBN 0 -07 -290584 -0 Obr. Č. 8 – Čapková Š. : Současné možnosti léčby atopického ekzému. REMEDIA 8(5), 1998, ISSN 08628947 Obr. Č. 9 - Collins D. R. : Diferenciální diagnostika prvního kontaktu. Grada Avicenum, Praha 1993. ISBN 80 -85623 -30 -7 Obr. Č. 10 - Fox S. I. : Human Physiology. The Mc. Graw-Hill. 1996. ISBN 0 -697 -20985 -7 Obr. Č. 11 - Fox S. I. : Human Physiology. The Mc. Graw-Hill. 1996. ISBN 0 -697 -20985 -7