1. Imunitní systém, charakteristika, funkce, struktura

- funkce: udržovat homeostázu, zajistit rychlou a specifickou obranu organismu proti patogenům vnějšího světa

- základní mechanismus rozpoznávání okolního světa je rozpoznávání antigenu a jeho prezentace právě imunitnímu systému

- do imunitního systému patří primární (kostní dřeň, thymus) a sekundární lymfatické orgány (slezina, lymfatické uzliny, lymfatická tkáň sliznic), buňky imunitního systému (např. leukocyty, antigen prezentující buňky), humorální část imunitního systému (komplement, imunoglobuliny, cytokiny apod.)

- důležitá je regulace funkce imunitního systému- nejpodstatnější je optimální genetická predispozice, pokud dojde k jejím poruchám, může dojít k poškození- imunodeficienci, rozvoji autoimunit poškozujících endokrinní systém a CNS, následně v důsledku této změny organismu je organismus náchylnější ke vstupu vnějších faktorů, jako jsou viry, bakterie (obecně infekce), které porušují homeostázu, kt zase mohou vést k sekundární imunodeficienci, alergii nebo autoimunitě

- antigen= struktura, kterou rozpoznává imunitní systém

- látka, která se naváže na receptor, je rozpoznána a vyvolá imunitní reakci= imunogen

-jsou rozpoznány, ale reakci nevyvolají jsou hapteny- nízkomolekulární, často léky, kovy, dezinfekční prostředky-> imunitní reakci proti haptenům lze vyvolat jen po jejich navázání na vysokomolekulární nosič

- vysoká molekulová hmotnost (alespoň 50000, nad 500000 nejlepší)

- imunogenní vlastnosti se zlepší jejich agregací, nejlepší- antigeny korpuskulární (bakterie atd- to už jsou komplex antigenů)

- nejčastěji bílkoviny a polysacharidy, lipidy a nukleové kyseliny většinou dostatečně jen po vazbě na bílkovinu/sacharid

- imunogenní jsou i syntetické kopolymery (ne homopolymery)

-látky, které jsou rozpoznány, ale reakci nevyvolají jsou hapteny- nízkomolekulární, často léky, kovy, dezinfekční prostředky-> imunitní reakci proti haptenům lze vyvolat jen po jejich navázání na vysokomolekulární nosič

-receptory rozpoznávají jen malé části (několik AK nebo sacharidů)- epitopy; každý antigen jich má hodně a mohou být různé (bílkovinné antigeny), nebo stejné, opakující se (sacharidy)

- epitopy sekvenční- tvořené souvislým úsekem molekuly X epitopy konformační- více úseků molekuly, díky prostorovému uspořádání se dostanou k sobě a vytvoří jeden epitop

- imunodominantní epitop: proti kterému vzniká silná imunitní reakce

-protektivní epitop: proti nim je namířena projektivní reakce, aby nevznikla imunitní reakce (?)

B lymfocyty, T lymfocyty, granulocyty, dendritické buňky, monocyty, makrofágy, NK buňky, epitelové buňky (viz. další otázky 8,14,15,37)

- probíhá zde zrání imunokompetence bez vlivu vnějších antigenů

- vznik mnoha receptorů na povrchu buněk-ty nejsou přítomny v terminální linii, jsou tu jen omezené genové úseky, které se během diferenciace v těchto orgánech přeskupují, mění se a vznikají geny pro expresi

- na povrchu diferencované buňky je 200- 500 tisíc receptorů se stejnou specifitou, potomstvo buňky má taky tu samou

- primární orgán pro diferenciaci B buněk- kostní dřeň-> zde prodělávají celý svůj vývoj!

- T lymfocyty- kostní dřeň-> krev-> thymus (diferenciace v subpopulace podle povrchových znaků)

(diferenciace T-> viz. 37)
5.                   Sekundární lymfatické orgány a jejich funkce

- slezina, regionální lymfatické uzliny, lymfatická tkáň sliznic, kostní dřeň

- jdou sem naivní buňky (diferencované, ale nesetkaly se s antigenem) z primárních orgánů

- jsou zde B i T lymfocyty, navzájem spolupracují, jsou organizovány ve folikuly- nejvíc B lymfocytů, a parafolikulární oblast, parakortex v uzlinách- T lymfocyty

- stimulace antigenem-> proliferace buněk a vznik germinálního centra (sekundárního folikulu)

- v sekundární tkání dochází ke specifickým imunologickým reakcím- jde sem antigen lymfaticky nebo krví- rozpoznán lymfocyty na povrchu APC, které se zde také vyskytují

- ve folikulech - folikulární dendritické bb- předkládají antigen B lymfocytům, odlišné od dendritických bb pro T lymfocyty
6.                   Recirkulace lymfocytů

- lymfocyty opouštějí lymfatickou tkáň eferentními lymfatickými cévami, jdou do hrudního mízovodu a do krve, odtud zpátky do lymfatické tkáně= homing

- výstup z krevního řečiště v postkapilárních venulách (venuly s vysokým endotelem):lymfocyt má na povrchu homingové receptory, ty reagují s adhesiny na povrchu endotelu, vazba se zesílí dalšími adhesivními molekulami, lymfocyty pak prostoupí endotel do lymfatické tkáně

- povrchové molekuly jsou různé v systémové (uzliny a slezina) a slizniční části=> lymfocyty ze systémové oblasti se vždycky vrátí do systémové (ale třeba na jiné místo), slizniční se vždy vrátí do sliznice

- v důsledku recirkulace nevzniká odpověď jen na jednom místě, ale i v cirkulaci a ve vzdálených místech

7.Základní charakteristika přirozené imunity a její úloha v obraně organizmu

- komplex všech obranných mechanismů, které jsou zděděné a funkční už před setkáním s infekčním agens

- nerozlišuje mezi antigeny, funguje vždy okamžitě, stereotypně, se stejnou intenzitou, nemá imunologickou paměť

- základní obranný mechanismus= zánět, klíčový mechanismus= fagocytóza

- funkce: zajišťuje časnou obranu proti infekci

stimuluje specifickou obranu (poskytuje signály pro proliferace lymfocytů), a ta zpětně pomáhá

zvyšovat funkce přirozené imunity

- humorální složka: komplement, cytokiny, opsoniny

- buněčná složka: fagocytující buňky (neutrofily, monocyty, makrofágy)
8.                   Efektorové buňky přirozené imunity = fagocytující buňky, NK buňky

neutrofilní granulocyty

-krátce žijící, tvoří 60% leukocytů, uplatňují se v první fázi obrany

- cíl: bakterie, plísně, virem infikované buňky, nádorové buňky

- nemohou znovu fagocytovat, hynou apoptózou

- 5-8% leukocytů, mohou opakovat fagocytózu, jsou prekurzory pro tkáňové makrofágy

- pohlcují a degradují velké částice lysozomálními enzymy, kontrolují šíření infekce, produkují cytokiny, chemokiny, růstové faktory pro endotel a fibroblasty (-> reparace tkáně), mají funkci antigen prezentujících buněk- pomáhají při indukci specifické odpovědi protože úzce spolupracují s T lymfocyty (oboustranně)

- třetí populace lymfocytů (kromě cytotoxických a helperů)

- velké, nemají specifické receptory, povrchové znaky CD16, 56, někdy CD8

- 5-14% lymfocytů periferní krve, přítomny od narození

- nevyžadují kontakt s antigenem

-cíl: buňky opsonizované Ig1 a Ig3, virem infikované a nádorové buňky

- funkce: lýza těchto buněk, imunologický dozor (prevence metastáz), aktivátory makrofágů (sekrece IFN gama)

- nemají imunologickou paměť, jsou zdrojem cytokinů

- aktivace je regulována rovnováhou mezi inhibičními a aktivačními faktory: aktivační receptory rozpoznají buňky které ztrácí MHC1 molekuly, po aktivaci uvolní perforiny- smrt
9.                   Humorální komponenty přirozené imunity

- komplementový systém- jak v přirozené tak i v adaptivní imunitě, viz. dál

- opsoniny- bílkoviny, štěpné produkty komplementu- C3b, C4b, iC3b, protilátky IgG a IgM, jsou v plazmě, usnadňují fagocytózu, protože se váží na cizí partikule (označení)

- cytokiny- peptidy/glykoproteidy s nízkou M (do 60000), zprostředkovávají a regulují zánětlivé a imunitní odpovědi; hlavními producenty jsou mikrofágy; proti virům- interferony; zánět- interleukiny, chemokiny, růstové faktory

-chemokiny- výrazná chemotaktická aktivita pro různé buňky, malé proteiny
10. Mechanismus fagocytózy

= schopnost buněk pohlcovat cizí pevné částice, degradovat je a eliminovat z organismu

- vyžaduje energii z metabolismu glukózy, syntézu nové membrány, konktraktilní a proteinový systém buněk

a) chemotaxe- vyžaduje kontraktilní aparát, receptory pro chemotaktické látky, schopnost integrovat signál a přenést je do chemotaktické odpovědi (pohyb po koncentračním gradientu té látky)

b) rozpoznání- viz. 11

c) adheze buňky na cizí částici- důležité jsou integrity

frustrovaná fagocytóza- vylití granul mimo buňku, poškození tkáně

reverzní fagocytóza- neutrolily stimulovány imunními komplexy, fúze granul s membránou neutrofilu, vylití granul a poškození tkáně

- neutrofily hynou apoptózou, nemohou fagocytózu opakovat

- receptory pro PAMP jsou PPR na vše efektorových buňkách přirozené imunity a na epiteliích (lektiny, integrity, scavenger receptory)

TLR(toll like receptor)- transmembránové proteiny, hodně leucinu, váže se na něj lipopolysacharid, peptidoglykan atd.

- známo asi 10 členů

- PAMP indukují signály zprostředkující zánětlivou odpověď (cytokiny IL-6, Il-1, TNF, IFN 1), signály indukující aktivaci lymfocytů (exprese CD80 a 86 na APC), signály indukující ejektorové funkce (cytokiny IFN gama, IL 4, IL 10, TGF beta)

- sekrece cytokinů důležitá; viry indukují produkci IFN 1, IL12 a 15-> přitáhnutí NK buněk

- bakterie indukují sekreci IL1, IL8, TNF alfa-> přitahuje fagocytující buňky

- specifické rozpoznávání- exprimují receptory pro Fc fragmenty protilátek a složky komplementu

a) pokles pH na 4,5 uvnitř vakuoly-> aktivace lysozomálních enzymů

b) nezávislé na kyslíku- hydrolytické enzymy, kationtické proteiny, lysozym, laktoferrin

c) závislé na kyslíku- respirační vzplanutí buňky, zvýšení spotřeby kyslíku, oxidace glukózy; aktivace NADPH oxidasy v membráně buňky, tvoří se vysoce toxické látky- peroxid vodíku, hydroxylové radikály, singletový kyslík

-jsou zprostředkovány NK bb., fagocytujícími bb. a komplementem

-nemají specifické receptory, povrchové znaky-CD56,CD16

-schopnost spontánní cytotoxicity, nevyžadují předchozí senzibilizaci antigenem

-rozpoznávají cílové bb., které ztrácejí MHC I.

-po své aktivaci uvolňují z granul cytolitické proteiny a perforinylýza nádorových a virem infikovaných bb.

Fagocytující bb.

1.Neutrofily- fagocytární aktivita v první fázi obrany

• 
  nejsou schopny opakovat fagocytózuapoptóza
  

3.Makrofágy- pohlcují a degradují cizí partikule lysosomálními enzymy

-aktivované makrofágy- mají baktericidní a tumoricidní aktivitu

produkci reaktivních kyslíkových mediátorů, NO, lysosom.enzymů

- také  produkci IL- 12diferenciace Th1,  IFN gama=aktivátor makrofágů, aktivuje NK bb.