1. Imunitní systém, charakteristika, funkce, struktura

Produkce monoklonálních protilátek

- vznikne mnohojaderný heterokaryon, jehož jaderné membrány postupně splynou a jedno velké jádro obsahuje chromozomy obou rodičů

- během dělení této hybridní buňky dochází k náhodným ztrátám chromozomů, dokud se buňka nestabilizuje, pokud dojde ke ztrátě chromozomu potřebného pro přežití, buňka hyne

- hybridomy z myších a lidských buněk postupně ztratí všechny lidské chromozomy

b) testování získaných klonů na produkci protilátky požadované specifity

c) pomnožení vybraných hybridomů.

- problémem užití myších MP u lidí je antiizotypová reakce, která může vést až k alergickým komplikacím.

- problémy se získáním lidských MP spočívají v imunizaci (pouze in vitro) a absenci vhodných myelomových buněk

- alternativní cesta je přes infekci B buněk virem Epsteina a Barrové, čímž tyto buňky získají vlastnosti nádorových buněk a přitom sekretují požadovanou protilátku, klonováním těchto transformovaných buněk je možno získat lidské MP

a) purifikace proteinů

b) identifikace a izolace lymfocytárních subpopulací a klonů- subpopulace lymfocytů nesou na povrchu charakteristické antigeny, monoklonální protilátky se využívají k jejich rozlišení (např. separace CD4+ a CD8+ buněk), určitá subpopulace může být ze směsi odstraněna působením monoklonální protilátky a komplementu

c) identifikace nádorových buněk- nádorové buňky nesou specifické antigeny, které je odlišují od netransformovaných buněk; monoklonální protilátky proti těmto antigenům umožňují detekci tumorů, např. metastáz ve velmi časném stadiu; problém je, že řada tumorů nenese společný specifický antigen

d) likvidace nádorových buněk- MP společně s komplementem mohou zabíjet nádorové buňky; pokud jsou nádorové buňky rezistentní k lýze zprostředkované komplementem, nádorově specifická MP se konjuguje s radioizotopem nebo toxinem a vzniklý imunotoxin je může rozpoznat a zabít

e) diagnostika- existují stovky MP usnadňujících diagnostiku infekčních chorob, monitorování terapeutických léků, detekci diabetu, tumorových buněk, průkaz těhotenství atd.

- mech. bariéru sliznic tvoří vrstva epitelových buněk krytá glykokalyxem (glykoproteiny, muciny), oddělená bazální membránou od pojiva a podpůrné tkáně (lamina propria sliznic s jejími buňkami (makrofágy, dendritické buňky, lymfocyty, myofibroblasty, žírné buňky)

- epitel se liší podle místa

- spoje- tight junctions v paracelulárním prostoru tvořeny okludiny, klaudiny, ZO1, ZO2 (spojeny s cytoskeletem, umožňují signalisaci do buňky)

- spoje se otevírají a zavírají na základě signálů

- na membránách adhesivní molekuly, zajišťují spojení buněk epitelu navzájem i buněk epitelu s lymfatickými buňkami-> cadherin- je schopen vázat molekulu alfa E beta 7 integrinu na IEL-> udržuje IEL na příslušném místě

- bariérová funkce ovlivňována nervovým systémem- cholinergní neurotransmittery zvyšují prostup makromolekul spoji, stres se přenáší přímo na žírné buňky v lamina propria

Funkce:

- MALT (mucosa associated lymphatic tissue)

b) volné lymfocyty- IEL(intraepiteliální), LPL(lamina propria)

- organizovaná tkáň je hlavním indukčním místem společného slizničního imunitního systému- nejúčinnější kontakt s antigeny z lumen střeva

folikuly

- podobná struktura jako uzliny, ale chybí pouzdro a aferentní mízovody, kryta epitelem (FAE- follicle associated epithelium)- ten obsahuje speciální M buňky, kterým chybí kartáčkový lem s enzymy a glykokalyx

- na bazolaterální straně mají M buňky kapsu s adhesivními molekulami- těmi reaguje s IEL epitelové vrstvy

- pohlcují antigeny, předávají je z lumen do folikulu nebo Peyerova plaku, tam je dendritické buňky předkládají T lymfocytům a ty pak po aktivaci indukují imunitní odpověď na sliznicích

- zárodečná centra folikulů- diferencující se B lymfocyty

- interfolikulární oblasti- T lymfocyty

- potrava je imunogenní (resp. její složky)

- složky potravy se všechny nerozloží až na malé neimunogenní části->

- 1-2% potravinových antigenů jde střevem do oběhu v imunogenní podobě, ale imunitní reakce na ně je nežádoucí, protože by pak mohlo dojít k přecitlivělosti na tuto složku potravy

- 2 mechanismy vzniku orální tolerance:

a) při vysokých dávkách- delece, anergie

b) při nižších dávkách- indukce supresorového mechanismu- realizováno lymfokinem TGF beta produkovaným Treg

- využití při léčbě autoimunitních onemocnění

- imunitní reakce nevedou jen k místní odpovědi, ale i k odpovědi na vzdálených sliznicích a v cirkulaci

-„společný slizniční systémů“-bb. produkující na sliznicích a exokrinních žlázách IgA, pocházejí z organizované lymf.tkáně= ústřední indukční místo společného imunit.systému- zde jsou bb. aktivovány a indukují imunitní odpověď

●recirkulace lymfocytů:

-migrace lymfatickou cestou (z Peyerových plátů do mesenterických lymf.uzlin a odtud do ductus thoracicus) do krevní cesty(vena cava) zpět na slizniční povrchy a exokriní žlázy, kde zajišťují potřebné efektorové funkcehoming

-recirkulací se vrací buď na původní místo, nebo na místo, kde probíhá zánět

-během migrace-lymfocyty interakce s endotelem cévnejprve interakce mezi selektiny a receptorempřechodná adheze lymfocytuzpomalení pohybu

musí být další aktivační signál(cytokiny, interakce), aby se  afinita vazby lymfocytu k endotel bb transendotelová migrace

-selektivní „homing“lymfocytů do střevatýká se hl. aktivovaných lymfocytů, malých paměťové bb.

-slizniční lymfocyty- na povrchu α4β7 integrin= receptor pro specif. slizniční cévní adresin MadCAM1

- a) IEL- intraepiteliální lymfocyty na basolaterální straně epitelu

- T lymfocyty, CD8+, zvláštní subpopulace s homodimerem (dva řetězce alfa) znaku CD8

- znaky: CD8+, CD45RO+, adhesivní molekula (integrin), granule s cytolytickými enzymy (perforin)-> mohou fungovat v cytotoxické reakci

- fce: mají schopnost rozpoznat proteiny, které nejsou normální součástí epitelu, působí cytolyticky na

poškozené/ nádorově změněné b. epitelu

- b) LPL- lymfocyty lamina propria- nejhojnější efektorové b. sliznic

- T CD4+, B (plazmatické buňky produkující hlavně IgA, další produkující IgG, IgM)

- rychlý vývoj hlavně brzo postnatálně, pak inhibice
48.                Vlastnosti a funkce sekrečních imunoglobulinů

- polymerní IgA (v krvi minometní), zdrojem jsou plazmatické buňky ve sliznicích sekretů

-struktura- přítomnost J řetězce umožňuje interakci IgA se sekreční komponentou

- vznik: IgA interaguje s receptorem pro polymerní imunoglobuliny pIgR na bazolaterární straně epitelových buněk sliznice-> IgA s receptorem vstupuje do buňky, proniká cytoplazmou, na luminálním povrchu enterocytu se odštěpí doména receptoru a IgA s hlavní částí receptoru- sekreční komponentou (spojeno disulfidickými můstky)- jde na povrch epitelu a do lumen jako sekreční IgA

- těžko štěpitelný sekrečními proteázami

- dvě podtřídy- IgA1 (převládá) a IgA2 (v kolon, odolnější, aktivita proti polysacharidovým Ag)

b) reaguje s baktericidními látkami sekretů (laktoperoxidasa, laktoferin) a přivádí je na povrch bakterií

c) neutralizuje viry přímo v epitelu

d) tvoří komplexy s Ag pod epitelem, transportuje je do lumen

- cytotoxická reakce

- zprostředkována IgG, IgM,kt. jsou namířeny proti antigenům na vlastních buňkách (krvinkách)-> aktivuje killer buňky

- nebo cytolýza klasicky komplementem

- nebo zprostředkováno antireceptorovými protilátkami- váží se na receptory (stimulující, blokující)

- manifestace- hemolytická anémie, leukopenie, trombocytopenie, thyroitida, pulmorenální syndrom, po transplantaci jako hyperakutní rejekce orgánu

- imunitními komplexy zprostředkovaná reakce

- způsobena IgG a IgM (schopné aktivovat komplement), které nejsou dostatečně odstraňovány fagocyty

- jejich hromadění-> aktivace komplementu-> zánět, poškození závisející na povaze antigenu

- vytváření imunokomplexů v organismu je fyziolog. jev, záleží však na genetickém pozadí jedince a na vlivu vnějších faktorů

- manifestace: horečka, artralgie, kopřivka, proteinurie= sérová nemoc po aplikaci monoklon protilátky s myším fragmentem

- glomerulonefritidy, vaskulitidy, alveolitidy, reakce na potraviny a léky
52.                Imunopatologická reakce IV. typu

- reakce oddálené přecitlivělosti, zprostředkována T lymfocyty a makrofágy

- kontakt s antigenem-> Th1 uvolňují mediátory, cytokiny-> aktivace makrofágů-> produkují mikrobicidní a cytotoxické látky (superoxid, NO, proteázy), endogenní pyroxeny (IL1, IL6, TNF alfa), deriváty kys. arachidonové, cytokiny, proteázy (elastáza, kolagenáza), proteázové inhibitory, stresové, hydrolytické proteiny

- manifestace: kontaktní dermatitida, dermatózy, hepatitida, granulomatózní choroby aj.

- je podtypem II. typu imunopatologické reakce, reakce zprostředkovaná antireceptorovými protilátkami

= stav, kdy protilátky neničí cílovou strukturu, ale blokují nebo stimuluj její funkci:

stimulační efekt: protilátky proti membrán. receptoru stimulují funkci ligandu

blokující efekt: protilátky soutěží o vazbu nebo brání vazbě ligandu (může se uplatňovat nejen u bb, i u proteinů a enzymů)

Graves-Basedowova choroba – stimulační protilátky proti recetoru pro TSH(thyreotropin)

myasthenia gravis – blokující protilátky – jejich vazba na acetylcholinový receptor blokuje nervosvalový přenos

pernicinózní anémie – blokující protilátky – proti vnitřnímu faktoru, blokují vstřebávání B12

hypotyreóza – protilátky proti tyroidním hormonům

diabetes mellitus rezistentní na insulin – blokující protilátky – proti receptoru na inzulin

antifosfolipidový syndrom – protilátky proti sérovým proteinům – zasahují do procesu srážení krve

protilátky proti membránovým molekulám neutrofilů – jejich destrukce

protilátky proti cytoplazimatickým antigenům neutrofilů – vaskulitidy

protilátky proti spermiím (inhibice pohyblivosti), proti oocytům (poruchy plodnosti)

 aktivace efektorových mechanismů buněk nespecif. systému (hl. fagocyty), humorálních systémů (komplement)

 likvidace cizorodého mikroorganismu

2. některé fagocyty slouží jako APC (antigen prezentující buňky) - nezbytné k zahájení specif. imunitních procesů - na povrchu APC jsou pomocí MHC glykoproteinů vystavovány fragmenty proteinů jimi pohlcených

3.aktivace specifických mechanismů – ty jsou založeny na klonálním, anticipačním procesu (= v organismu miliony různých T a B lymf,které se liši strukturou vazebných míst na svých antigenně specifických receptorech)

 Ag se setká s příslušným lymfocytem (ten má patřičné receptory)  namnožení = vytvoření klonů stejné specifity

 eliminace antigenu (mikroorganismu, který ho obsahuje)

* k aktivaci a namnožení obvykle nestačí rozpoznání Ag – je potřeba pomocný = kostimulační signál od jiných buněk imunit. syst. = princip druhého signálu  regulační význam (aby nedocházelo k snadné a nebezpečné aktivaci lymf.)

4. klonálně specifické buňky se diferencují do příslušných efektorových populací

- kostimulační a diferenciační signály jsou z nespecifických části imunity

• 
  jako první se hromadí v místě poškození, fagocytují, pohybují se chemotaxí
  
• 
  aktivovány cytokiny z makrofágů a endotelu
  
• 
  exprimují adhezivní molekuly, receptory pro IgG, složky komplementu CR1, pro C3a, C5a, pro IL-8
  
• 
  krátce žijící, neschopny opakovat fagocytózu, smrt apoptózou
  

- zdroje zánětlivých mediátorů a cytokinů, enzymů

- receptory pro IgE, ejektorové buňky v reakcích IgE zprostředkovaných (přecitlivělost)

- podél cév, rozhraní mezi vnějším a vnitřním prostředím

- heterogenní, přítomny všude, aktivovány různými stimuly

- spojují přirozenou a specifickou imunitu, oboustranně kooperují s T lymfocyty

- fagocytují, jsou APC- předkládají peptidy v komplexu s MHC2 lymfocytům, pomáhají aktivovat T lymfocyty, produkují cytokiny které přitahují neutrofily

- řídí zánět, reparativní procesy, imunitní odpověď, ochranu proti patogenům
58.                Mechanizmus migrace leukocytů extravasálně

- do místa poškození tkáně migrují z krve nejdřív neutrofily, pak monocyty a lymfocyty- nejprve adheze na endotel a potom migrace mezi endotelovými buňkami do tkáně, pohyb na základě chemotaxe

a) zpomalení leukocytů v krvi- ve venulách jsou nejméně působící hemodynamické síly

b) rolling podél endotelu- endotel exprimuje selektiny (adhezivní molekuly)-> tranzitorní adheze na endotel bez poškození

c) aktivace leukocytárních integrinů- vazba leukocytů na endotel (pevná)

d) přestup buněk přes bazální membránu

e) kontakt leukocytů s proteiny ECM (prostřednictvím adhezivních molekul)

- neutrofily se zpátky do cirkulace nevrací, po vykonání funkce hynou apoptózou
59.                Adhezivní molekuly a jejich funkce

- bílkoviny umožňující mezibun interakce- zvyšováním nebo snižováním jejich počtu/afinity bb regulují reakce mezi sebou

- tyto reakce jsou nezbytné pro zánět, embryonální vývoj, vývoj orgánů, imunitní dozor

funkce: a) interakce leukocytů s endotelem a proteiny ECM

b) aktivaci buněk. Přenos signálů

c) umožňují migraci leukocytů mimo endotel

d) umožnění mezibuněčných komunikací

odpověď – komplexní, lokální, systémová

poškození – infekční agens, poškození tkání a orgánů, imunopatologické podněty, ischemie tkáně

cíl – lokalizace a ohraničení poškozené tkáně, eliminace patogenu, reparace tkáně, úprava porušené homeostázy, stimulace a zvýšení specifické imunitní odpovědi (na původních procesech se totiž podílí jen přirozená imunita)

zánětové reakce:

- iniciační – hodiny, přirozená imunita

reakce makrofágu na patogeny  aktivace:

- nebezpečné signály z tkáně – oxidativní stres, narušení tkáňové integrity, nekróza;

- apoptóza buněk

- modulace neuroendokrinního systému
 aktivace koagulace a komplemetu,

 uvolnění prozánětových molekul (C5a, C3a)

 uvolnění prozánětových cytokinů (IL-1, IL-6, TNF)

 zesílení exprese adhezivních molekul na leukocytech a endoteliích

adheze a diapedéze leukocytů

 granulocytární infiltrát

 vazodilatace

 proteolytická degradace mezibuň. hmoty

- vrcholná – dny, specifická imunita

akumulace mononukleárních buněk

zpracování a prezentace Ag T-lymfocyty

specifická imunitní reaktivita

klonální expanze

efektorové a regulační aktivity T-lymfocytů (pomoc, cytotoxicita) a B- lymfocytů (produkce Ig)

- reparační – týdny, imunitní i neimunitní mechanismy – obnova tkání

eliminace příčiny poškození

tlumení imunitní aktivity, přetrvává imunologická paměť

eliminace buněk zánětu apoptózou

tlumení syntézy proteolytických enzymů

aktivace fibroblastů

tvorba mezibuněčné hmoty, angiogeneze

Chronická fáze – dochází k destrukci tkáně a jejímu nahrazování vazivem – převáží fibrotizační pochody nad reparačními- náhrada funkční tkáně fibrotickou, což může mít vážné důsledky  jedná se většinou o patologické procesy
61.                Atopie, alergie

Atopie= dědičně podmíněný sklon ke vzniku imunologické přecitlivělosti časného typu zprostředkované protilátkami IgE

Alergie= klinický projev atopie, systémové onemocnění s lokálními projevy, imunopatologický stav, organismus se neúčelně brání běžným podnětům

- projevy- rinitida, sinusitida, zánět spojivek, astma, atopický ekzém, extrinsická alergická alveolitida, dermatitida, migréna, anafylaxe, gastrointestinální obtíže a jiné

- kontakt s alergenem-> spuštění kaskády alergické reakce

- rozdělení alergie podle typu imunopatologické reakce:

Reakce I.typu- zprostředkovaná IgE protilátkami

Reakce II.typu- zprostředkovaná IgG a IgM protilátkami

Reakce III.typu- zprostředkovaná imunitními komplexy

Reakce IV.typu- zprostředkovaná T lymf. a makrofágy

podle místa kde reakce probíhá, a podle alergenu

- mechanismus vzniku alergie: porucha rovnováhy mezi Th1 a Th2 lymfocyty, převaha Th2

-> to, co by mohlo bránit těmto onemocněním, je rovnováha pro a protizánětlivých faktorů a působení Treg
62.                Biologický význam IgE

- klasická stavba imunoglobulinu

- těžký řetězec epsilon má 4 konstantní domény

- Th2 lymfocyty produkují cytokiny IL4, IL5, IL13, ty se váží na B lymfocyty a dojde k izotopovému přesmyku, kterým vzniká IgE, naopak Th1 produkují IFN gama a ten to inhibuje (dále to inhibuje autoreaktivní IgG namířený proti IgE)

- dál je nutná kooperace ligandu CD40 na T lymfocytech a receptoru CD40 na B

- je secernován na membráně B lymfocytů

- zvýšená hladina IgE je typická pro alergická onemocnění, parazitární onemocnění (parazitární antigen se naváže, IgE zprostředkuje degranulaci mastocytů a uvolnění mediátorů, ty přitahují eozinofily a jejich toxické produkty se podílí na zneškodnění parazita)

- Hyper IgE syndrom- stafylokokus aureus/candida albicans->extrémní množství IgE, opakované kožní a plicní abscesy, kostní abnormality, retence mléčných zubů

- Di georgův syndrom- aplazie příštítných tělísek, vady srdce a aorty, hypognatie, nízké uši

- selektivní deficience IgA- vzestup IgE- autoimunita, alergie

- hematologická onem, virové, myotické inf, alkoholismus,(monoklonální gamapatie), Omenův sy, Wiscott aldrichův sy

63. Receptory pro IgE

- IgE se váže na receptory svou Fc částí těžkého řetězce

1) FcRI

- vysokoafinitní receptor na žírných buňkách a bazofilech, dále málo na Langerhansových buňkách v kůži, trombocytech, eozinofilech a makrofázích

- skládá se z polypeptidových řetězců alfa, beta a dvou gama

- alfa má malou část intracelulární a velkou extracelulární, ta je složena do domén podobných imunoglobulinům a váže se na ní IgE, přenos signálu jde přes zbývající řetězce

- dojde k fosforylaci tyrosinu, inicializuje degranulaci žírných bb, uvolní se mediátory pocházející z fosfolipidů a začne jejich de novo syntéza

2) FcRII

- nízkoafinitní receptor (CD23) na B a T lymfocytech, eozinofilech, trombocytech, folikulárních dendritických buňkách (asi má vliv na diferenciaci B lymfocytů na plazmatické buňky)

- patří mezi C lektiny, C konec je extracelulárně, N konec cytoplazmaticky (2 typy- CD23a, CD23b, liší se 7 AMK)

- CD23a- na B lymfocytech, v komplexu s IgE prezentují antigeny T lymfocytům

- CD23b- na zánětových buňkách, indukováno IL4(IL4-uvolnění ze žírných buněk -> indukuje syntézu IgE a zároveň i těchto receptorů), IL13-> indukuje fagocytózu

- CD23 může být štěpeno endogenními peptidázami na fragmenty s lektinovými doménami, které mají pořád vazebnou kapacitu pro IgE v přítomnosti Ca; jejich koncentrace v séru stoupají u alergiků
64.                Anafylaxe, anafylaktoidní reakce

anafylaxe

- soubor až život ohrožujících náhle vzniklých příznaků ve více systémech

Postižení kůže: erytém, exantém, pruritus, angioedém

Dýchacího traktu: laryngální edém, bronchospasmus

Kardiovaskulárního systému: hypotenze, arytmie, ischémie

GIT: nauzea, zvracení, průjem, křeče

UGT: renální kolika, spasmy dělohy a močového měchýře

CNS: nervozita, strach, bolesti hlavy, poruchy vědomí

- rozvoj šokového stavu-> bezvědomí, křeče, povolení svěračů, selhání dýchacího a kardiovaskulárního systému

- příčiny: alergeny potravy, léků, hmyzu, latex

-podstatou není reakce díky IgE, ale IgG, je zapříčiněna:

a) uvolněním mediátorů ze žírných buněk a bazofilů (léky, zátěž)

b) poruchou metabolismu kys. arachidonové (aspirin)

c) aplikací imunních agregátů (séra, transfuze krve, imunoglobuliny, albuminy)

d) jinak (aplikace opiátů, radiokontrastních látek)

- adrenalin 0,5 mg každých 15 minut i.m., s.c.

- injekční antihistaminikum, H-2 blokátory, kortikosteroidy v pozdní fázi

- při známkách selhávání oběhu je třeba aplikace krystaloidů, zajištění životních funkcí, KPR, transport na JIP

- mediátor alergické reakce v mastocytech a bazofilech

- vzniká z histidinu, metabolizován histaminázou

- z buněk uvolňován- po jejich aktivaci po navázání antigenu na IgE na jejich povrchu, působením toxinů, proteolytických enzymů, žlučových kyselin, léků (atropin), zhmožděním tkání, působením histaminoliberátorů

- vazba na H1 receptor-> kontrakce bronchů, střeva, dělohy, plicní vazokonstrikce, víc tvorby hlenu, zvyšuje propustnost postkapilárních venul, chemotaxe leukocytů

- H2- víc HCl v žaludku, hlenu v dýchacích cestách, inhibuje chemotaxi leukocytů

- H3- v CNS, GIT, cévách- potlačení uvolňování histaminu

- H4- na eozinofilech a v kostní dřeni, působí vzestup kalcia v eozinofilech

- B lymfocyty, Th lymfocyty, mastocyty, bazofily, neutrofily, eozinofily, makrofágy, trombocyty