Nespecifické složky buněčné imunity

1. Nespecifické složky buněčné imunity M.Průcha

2. Nespecifická imunita • Vzájemná provázanost nespecifické – přirozené a adaptivní – specifické imunity • Lymfatické orgány a tkáně • Imunokompetentní buňky

3. Nespecifická imunita buněčná • Fagocytující buňky (PMN a monocyty/makrofágy • NK buňky – Natural Killers • Uplatnění – virové, parazitární a plísňové infekce, protinádorová imunita • Transplantace – odvržení štěpu hostitelem

4. Fagocytující buňky

5. Fagocytující buňky • Schopnost fagocytózy • Komplexní proces • Chemotaxe, rozpoznání, pohlcení, zpracování, usmrcení a produkce látek s dalším působením

6. „Technické“ vybavení fagocytů • Adhezivní molekuly • Receptory • Enzymatický systém • Cytoplasmatická granula s enzymatickou aktivitou • Proteolytické enzymy

7. Fagocytóza a zánět • Fagocytóza jako součást komplexního procesu – zánětu • Zánět – primárně kompenzační fyziologický mechanismus • Uvolnění kyslíkových radikálů a enzymů z granulí • Poškozování okolních tkání

8. Fagocytóza a zánět • Produkce zánětlivých mediátorů – produktů metabolismu kys. arachidonové • Prostaglandiny, leukotrieny, tromboxany • Stimulace a regulace rozsahu a intenzity zánětu

9. LPS Bakteriální lipopeptidy LBP + CD14 Bakteriální peptidoglykany TLR4 TLR6 MYD88 TLR2 CpG motiv TLR2 IRAK TRAF6 NIK IKK 1kB NFkB Glykoproteiny parazitů TLR9 DNA Receptory pro komplement Jádro MHC II IL-1, IL-12, TNF B7, CD40 IL-6

10. Monocyto-makrofágový systém • Monocyty a tkáňové makrofágy, dendritické buňky • Diferenciace monocytů na tkáňové makrofágy a dendritické buňky • Tkáňová specificita makrofágů – Langerhansovy bb- kůže, Kupfferovy buňky v játrech, plíce – alveolární makrofágy, oligodendroglie

11. Monocyto-makrofágový systém • Funkce – zpracování a předkládání antigenů lymfocytům • Nezbytný předpoklad k vyvolání specifické imunitní odpovědi • Aktivace monocytů – produkce cytokinů (aktivace specifických složek imunity a zprostředkování celkové reakce organismu – IL-1, IL-6, TNF

12. Polymorfonukleáry • Poločas rozpadu 12 hodin, množství 3-8x109/L • Fagocytují – neutrofily a eosinofily • Neutrofily – zastoupení v periferní krvi – 40-60%, eo cca 3% • Reakce na insult – vyplavování buněk • Poškození vlastní tkáně

13. NK buňky • Přirození zabíječi • CD 16/56, 5-20% lymfoidních buněk • Hrubá granula v cytoplasmě • Protinádorová imunita, protivirová imunita • Regulace zánětlivé odpovědi • Perforiny

14. NK buňky • Cytotoxická aktivita NK buněk • Membránové interakce – receptory NK a terčových buněk • Solubilní faktory uvolňované z cytoplasmatických granulí • Aktivita je zesilována působením cytokinů (IL-2)

15. Mastocyty • Reakce na velice různorodé podněty – fyzikální, chemické • Lokalizace převážně v podslizniční tkáni • Interakce membránových receptorů • Aktivace pomocí IgE protilátek, toxiny baktérií, LPS, C systém

16. Mastocyty • Uvolňování prozánětlivých cytokinů – TNF • Granula obsahují serotonin, histamin, kininy • Po aktivaci produkce metabolitů kys. arachidonové – leukotrieny, prostaglandiny

17. Bazofilní leukocyty • Cirkulace v krevním řečišti • Obdobné vlastnosti mastocytům a stejné mechanismy aktivace • Efektorové buňky časné fáze alergické reakce I. typu • Exprese receptoru pro Fc fragment IgE

18. Erytrocyty • Hlavní fyziologická úloha – doprava O2 • Nemá buněčné jádro, není schopen syntézy DNA, RNA,proteinů, lipidů • Vstupní brána virových a parazitárních patogenů • Vysoký počet převyšuje počet buněk imunokompetetních • Velmi pestrý repertoiar povrchových molekul

19. Erytrocyty - funkce • Vychytávání komplexů antigen-protilátka + • Neutralizace chemokinů, zpomalení pohybu leukocytů v kapilárách, zvyšování jejich adheze na endotel + • Povrchové molekuly jsou receptory pro infekční agens - • Umožňují ukrývání infekčních agens před výkonnými složkami imunity - • Hemoglobin je zdrojem Fe pro bakterie -

20. Trombocyty • Nejmenší krevní element • Diferenciace z megakaryocytů • Množství – 150-320x109/L • Zapojení do procesů homeostázy, , zánětlivé reakce • Vyzrávání prostřednictvím cytokinů

21. Trombocyty • Vnitřní výbava – aktin a myosin • Dva druhy sekrečních granulí • Sekreční – produkce ADP a Ca • Alfa granula – von Willebrandův faktor • Funkce – krevní hemostáza, zánět • Obrovské množství membránových molekul s adhézními vlastnostmi

22. Trombocyty – funkce • Homeostáza • Adherence na poškozenou cévní stěnu • Tvorba trombů • Adheze a agregace (receptory pro kolagen) • Zánět – terminální fáze zánětu – uvolňování biologicky aktivních látek • Aktivace buněčné složky zánětu

23. Fibroblasty • Patří mezi nejpočetnější buněčné elementy • Vysoce aktivní buňky • Produkce proteolytických metaloproteináz a jejich inhibitorů • Úloha v regulaci zánětlivé odpovědi • TGFβ – stimuluje aktivitu fibroblastů • Modulace proliferace a produkce mezibuněčné hmoty

24. Fibroblasty – proteinázy a jejich inhibitory • Serinové proteinázy (neutrofilní elastáza, proteináza3, katepsin, tryptáza • Inhibitoři serinových proteináz – alfa1 AT, alfa2 makroglobulni • Cysteinové proteinázy – katepsiny B,H,C,L,S,K • Inhibitoři cysteinových proteináz - cystatiny

25. Fibroblasty – proteinázy a jejich inhibitory • Matrixové metaloproteinázy – kolagenázy, gelatinázy, matrixin, membránové MMP • Tkáňové inhibitory matrixových metaloproteináz • Kaspázy 1-12 (klíčové složky apoptózy) • Úloha v obranném zánětu • Úloha v poškozujícím zánětu – autoimunitní onem – RA, RS

26. Cytotoxicita NK buněk • Metodologická náročnost • Stanovení pomocí radioaktivně značeného chromu • Neradioaktivní metody – kolorimetrické a mikroskopické nebo cytometrické metody

27. NK buňky – cytotoxický test • Cytotoxický test založený na uvolňování 51Cr • Indukce NK buněk – IL-2 • Příprava vhodné cílové buňky – buňka infikovaná nebo nádorově změněná • Cílové buňky jsou kultivovány s Cr, který vstoupí do buňky • Konstantní množství cílových buněk je pak inkubováno s populací efektorových buněk- NK • Po 6 hodinách jsou odebrány vzorky a stanovena aktivita gama záření

28. NK buňky – cytotoxický test • Musí být laboratoř schválená pro skladování a práci s radioaktivními látkami • Vysoké nároky na pracnost, sterilitu prostor

29. NK buňky cytotoxický test • Klinické aplikace • Defekty v systému perforin/granzym B • Herpetické infekce – EBV • Použití nesrážlivé krve a separované periferní mononukleární buňky • Výzkum – protiinfekční a protinádorová imunita

30. Bazofilní leukocyty • Cirkulace v krevním řečišti • Obdobné vlastnosti mastocytům a stejné mechanismy aktivace • Efektorové buňky časné fáze alergické reakce I. typu • Exprese receptoru pro Fc fragment IgE

31. Bazofily – funkční testy • Přecitlivělost na hmyzí jedy, potraviny, antibiotika • Při přemostění 2 sousedních molekul IgE alergenem dochází k aktivaci bazofilů • Exprese povrchového receptoru CD63 na buněčné membráně • Průtoková cytometrie – BAT – basophil activation test • CAST – analýza mediátorů uvolněných procesem degranulace

32. Bazofily funkční test • Princip – inkubace plné krve pacienta se susp. Alergenem, pozit. a negat. ko (anti IgE) • Po inkubaci a lýze erytrocytů je měření provedeno pomocí průtokového cytometru nebo se stanoví koncentrace uvolněných mediátorů • Dobrá klinická vypovídavost • Rozhodování o dalším průběhu SIT

33. Eosinofily • ECP – eosinofilní kationický protein • Granulární protein eosinofilů • Marker aktivace eosinofilů • Korelace se stupněm zánětu • ECP je toxický pro parazity, zpomaluje krevní srážlivost • Metoda stanovení – chemiluminiscence