LIMFOCITI I IMUNOST

Imunitet - funkcija koja organizmuomogućava da na specifičan načinprepozna, neutrališe i ukloni stranesupstance

1. Mikroorganizme2. Tumorske ćelije3. Aberantne ćelije

Nespecifična odbrana - urođena

Koža i sluzokože - saprofitske bakterije, pH Lizozim HCl Fagocitoza: mikro i makrofagi - imaju receptore za

Fc fragment At i neke komponente komplementa Opsonizacija - C3b i At - fagociti imaju receptore za C3b i

CH2 deo Ig C3b može nastati i alternativnom aktivacijom komplementa Komplement - hemotaksija (stimulacija lokom. aparata

fagocita) C3a i C5a - anafilaksa Interferon - limfociti, neutrofili i fibroblasti

Specifična odbrana - stečena -realizuje se preko imuniteta

1. Odbrambena uloga usmerena protiv bakterija, virusa injihovih produkata

2. Homeostatska uloga uklanjanje mrtvih i oštećenih ćelija injihovih produkata

3. Imunološki nadzoruklanjanje nenormalnih ćelija spontane mutacije ilimutageni agensiSve ćelije osim nervnih se dele (enterociti, hematopoetske ćelije) Nastaju aberantne forme koje IS prepoznaje ako imajurazličitu Ag strukturu.

Antigeni - produkti tuđih gena - supstance strane organizmu a unete u njega izazivaju IRk i reaguju sa proizvodima te reakcije in vitro i in vivo

Potpuni - dobri antigeni1. Strani - ćelije IS ih prepoznaju kao strane2. Veliki molekuli 10 kDa - proteini najbolji3. Odgovarajuća hemijska struktura (arom. AK povećavaju

antigenost - smanjuju rigidnost molekula i otkrivaju se novedeterminantne grupe)

Makromolekuli (proteini) nose determinantne grupeEPITOPE ako ih je više bolja je imunogenostPARATOPI su na molekulu At koja se za njih vezuju

Pri tome postoji visoka specifičnost Postoje i unakrsni antigeni = slični.

Nepotpuni - loši antigeniHAPTENI

Sami ne izazivaju IRk već samo ako su vezani zanosač

At nastaju i na hapten i na nosač Po pravilu su manji molekuli npr. steroidni hormoni

Hapteni reaguju sa At čije su stvaranje zajedno sanosačem izazvali.

Oni nemaju imunogenost ali poseduju antigenost. Ovde spadaju i neki lekovi.IMUNOGENOST je sposobnost da se dovede do IRk aANTIGENOST je sposobnost da se reaguje sa njenim

produktima

SPECIFIČNI IMUNITET Prirodni - Aktivni i Pasivni Veštački - Aktivni i Pasivni

Kad Ag prodre u organizam dolazi do humoralnog i/ilicelularnog IO

Nosioci humoralnog imuniteta su B Ly a efektori su At Oni stvaraju i limfokine

Nosioci celularnog imuniteta su T Ly a efektori susenzibilisani limfociti

Ima više vrsta T Ly čija je površina glatka dok su B Ly “čupavi". Razlikuju se i prema reaktivnosti na mitogene: PHA stimuliše samo T Ly.

B limfocit

Osobine Ly

Izgled, veličina: mali, veliki i srednji, dijapedeza, recirkulacija, adhezivnimolekuli (nastaju sazrevanjem Ly). Žive nekoliko nedelja do nekoliko godina.

Limfociti nastaju od multipotentne ćelijehemocitoblasta koja u fetalnom periodupreko krvi dospeva u primarne organe IS

ORGANI IMUNOLOŠKOG SISTEMA

Organi IS su klasifikovani na bazi:1. uloge u nastanku Ly2. uloge u regulaciji proliferacije Ly 3. uloge u stvaranju optimalne mikrosredine

za ćelijske interakcijeIO mora da bude regulisan:1. Ly ne smeju da odgovaraju na svoje Ag2. ne sme da bude suviše jak – štetan

ORGANI IMUNSKOG SISTEMA

PRIMARNI ORGANI IMUNITETA

Timus Bursa Fabricii Pajerove ploče Fetalna jetra i Koštana srž

Diferentovanje u T i B Ly se odigrava pod uticajemhormona i drugih supstanci (burzin, timozin itimopoetin) i stvaraju se imunokompetentni T i B Ly kojimogu da prepoznaju Ag i da njega reaguju.

Ly napuštaju primarne organe imuniteta i idu u sek.

SEKUNDARNI ORGANIIMUNITETA

Limfni čvorovi Tonzile Slezina Pajerove ploče, Limfno tkivo RT i UGT

Limfni čvor: U hilusu i subkorteksu su T zavisne zoneU germinativnim centrima korteksa su B zavisne zone

U sek. organima se odigrava kontakt sa Ag. Ly stalno kruže između krvi, tkiva i limfnih organa

(RECIRKULACIJA LIMFOCITA) i to povećava verovatnoćususreta sa Ag

SHEMATSKI PRIKAZ LIMFNOG ČVORA

Na svojoj membrani Ly nose receptore (samopo jednu vrstu) i svaki može da prepozna samojedan Ag ili vrlo bliske Ag

Imunološki sistem prepoznaje 106 -12 Ag

Odgovor IS na antigensku stimulaciju može bitihumoralni - At i celularni - senzibilisani icitotoksični limfociti

Ćelijski antigeni MHC I sve ćelije sa jedrom - 2 lanca - 3a+ b 2

mikroglobulin. Nadzor vrše citotoksični T limfociti kojiuklanjaju sve ćelije sa izmenjenim MHC I.

To su transplantacijski Ag.

MHC II - B limfociti, aktivisani T, monociti, makrofagi Dva lanca (2a+2b)

MHC III - proteinske komponente komplementa

Obrada antigena APĆ ćelije sa MHC II Vezivanje za površinu, razgradnja i izlaganje zajedno sa

MHC II tako da limfociti prepoznaju Ag vezan za MHC II

MHC I i MHC II molekuli

HUMORALNI IMUNOLOŠKI ODGOVOR

B limfociti - antigen nezavisna faza u primarnim organimaimuniteta i antigen zavisna u sekundarnim

Ag reaguje sa rec. na povr. Ly (u cirk. ili sek. organu) i onise dele pa nastaju limfoblasti a od njih plazmociti (krupnećelije, razvijen GER) koje sintetišu At

Ako se Ag veže za nezreli B limfocit nastaje tolerancija

Jedna pl. ćel. 1000 - 2000 mol At / sec

Osim njih nastaju i ćelije pamćenja - MC koje su podiferentovanju jedan korak ispred plazma ćelije - dugo živeneke i ceo život.

HUMORALNI IMUNOLOŠKI ODGOVOR

At nastaju posle 7 dana a maksimum je posle 14

Receptori B Ly su fragmenti Ig M i Ig D i oni se ne otpuštaju u cirkulaciju

Plazma ćelija stvara At iste specifičnosti kao što je specifičnost receptora u membrani.

Osim njih imaju receptore za Fc fragment i C3b

HUMORALNI IMUNOLOŠKI ODGOVOR

a. Informaciona teorija sinteze AtAg ulazi u Ly i kao po kalupu se stvaraju At

b. Klonska teorija selekcijeU organizmu postoje klonovi Ly koji imaju iste receptore zaprepoznavanje jednog AgNjegovim ulaskom se aktivira samo taj klon

Organizam ne reaguje na sopstvene Ag zato što se tokomembr. razvoja uklanjaju neželjeni klonovi(oni sa receptorima na sopstvene Ag)

Postoje i skriveni (od IS) Ag ili nastaju posle rođenja(ag s-zida, tireoglobulin, proteini humor aqueusa, Castle-ov F)

CELULARNI IMUNOLOŠKI ODGOVOR

Senz. Ly po kontaktu sa Ag luče limfokine što dovodido zapaljenske reakcije

- fermenti koji razlažu Ag- materije koje povećavaju propustljivost kapilara- MIF, MAF, LIF (20ak)

Citotoksični T Ly ako prepozna Ag ubija ćeliju inficiranuvirusima, tumorske ćelije i ćelije sa vezanim At

CELULARNI IMUNOLOŠKI ODGOVOR

T-h pomažu - helper T- s inhibiraju - supresor

Treća populacija limfocita - NK ćelije

Nemaju receptore za Ag već delujunespecifično i citotoksično

CELULARNI IMUNOLOŠKI ODGOVOR

T Ly (timus zavisni) imaju receptore koji su delovi njihovemembrane i sastoje se od dva peptidna lanca.

Misli se da su to fragmenti Ig D: alfa/beta i gama/delta

Postoji pretimusna, timusna i posttimusna faza u razvoju. U toku sazrevanja stiču sposobnost za razlikovanje svojihod tuđih antigena i nastaju klonovi ćelija koje prepoznajusamo jedan Ag.

Imaju i receptore za Fc, C3b. Oko 1% ide u sekundarneorgane imuniteta gde naseljava timus zavisne zone =>

+ Ag = proliferacija klona pa nastaju senzibilisani Ly, citotoksični Ly i MC

Uloge limfoidnih organa u razvoju i funkcijama limfocita

Izvori Ly Mesta razvoja Ly Mesta odgovora Ly na Ag

Žum. kesa↓

Fetalna jetra↓

KS

TimusBurza

PPKS

KrajniciSlezina

LČPPKS

PRIMARNI I SEKUNDARNI ORGANI IS

PRIMARNI SEKUNDARNIPOREKLO EKTO-ENDODERM

ENDODERMMEZODERM

VREME RAZVOJA

RANO U EMBR. PERIODU KASNIJE U FET. PERIODU

TRAJANJE INVOLUCIJA POSLE PUBERTETA

TRAJNO

EFEKTI UKLANJANJA

NESTANAK Ly MINIMALNI

ODGOVOR NA Ag

IZOSTAJE POSTOJI

PRIMER TIMUS, BURZA, NEKE PP SLEZINA, LČ

IZVORI LIMFOCITA Kod mladih fetusa: omentum, žumanjčana

kesa i jetra Kod starijih fetusa i odraslih jedinki: KS

Uloge KS: Glavni hematopoetski organ Primarni organ IS kod primata i sisara

(izuzev preživara i svinja) Sadrži makrofage – fagocitoza Glavni izvor At

KOSTNA SRŽ Hematopoetski deo – prekursori ćelija krvi,

Mf i Ly obavijeni slojem adventicijalnih ćelija - kasnije masna distrofija Vaskularni deo – sinusoidni kapilari

ograničeni endotelom i ispresecani retikularnim vlaknima sa Mf

Kod većine životinja je KS izvor B Ly - tu se odigrava nihova negativna selekcija -75% umire apoptozom

PRIMARNI LIMFOIDNI ORGANI

REGULIŠU STVARANJE I DIFERENTOVANJE Ly

T Ly SE DIFERENTUJU U TIMUSU PTICA I SISARA B Ly SE DIFERENTUJU U BURSA FABRICII, KS I PP –

ILEOCEKALNIM KOD SVINJA I PREŽIVARA

PRIMARNI ORGANI NASTAJU RANO U FETALNOM PERIODU I KASNIJE INVOLUIRAJU

KAKO PLOD RASTE LIMFOIDNE MATIČNE ĆELIJE MIGRIRAJU IZ OMENTUMA, JETRE I KS U PRIMARNE ORGANE

TIMUS Lociran u prednjem medijastinumu Kod konja, preživara, svinja i živine

prostire se do štitaste žlezde Relativna masa je najveća po rođenju a

apsolutna u pubertetu Kasnije atrofira i kora mu se zamenjuje

masnim tkivom (samo ostaci kod odraslih)

Struktura timusa Lobulusi - rastresite epitelijalne ćelija obavijene

vezivnim tkivom Korteks - gusto popunjen sa Ly Medula ima manje Ly i više epitelijalnih ćelija U meduli su Hassalova telašca – neuspešna

keratinizacija epitelijalnih ćelija Ponekada se u njima nalazi mali krvni sud a

kod goveda sadrže dosta IgA Kapilari koji snabdevaju korteks imaju

kontinuiran endotel i debelu bazalnu membranu što sprečava ulazak Ag iz cirkulacije

Timus nema limfne sudove

Uloge timusa:Upoznate su posle timektomije

1. Neonatalno timektomisani miševi

- ne odbacuju strani kalem i gube sposobnost za IO posredovan ćelijama: broj Ly se smanjuje- IO na BSA i SRBC nije moguć – T zavisni Ag - na polisaharid Str. pneumoniae OK – T nezavisni Ag- kod mladih dom. živ. nije tako drastičan efekat - timus sazreva ranije i već završi deo svojih funkcija

2. Timektimija odraslih- nema odmah posledica- posle par meseci se smanjuje broj Ly (postoji rezervoar dugoživećih Ly)

Uloge timusa: Neonatalni timus je izvor cirkulišućih Ly -

odgovorni za IO posredovan ćelijama - T Ly Njihovi prekursori su iz KS srži i kada nasele

timus brzo se dele Mnogi odmah umiru i ostaje samo oko 5% kod

glodara a 25% kod teladi U timusu se odigrava i + i - selekcija T Ly i

uklanjaju se self-reaktivni klonovi Selekcija se odvija i u ćelijama

negovateljicama - do 50 Ly Mnogi umiru apoptozom – programirana

ćelijska smrt – prirodno samoubistvo

Hormoni timusa: Implantacija komore koja propušta

proteine ali ne i ćelije, timektomisanim životinjama delimično uspostavlja IO Timusne epitelne ćelije stvaraju peptide

koji deluju kao hormoni: Timozini, timopoetini, THF, timulin i

timostimulini Timulin – oktapeptid sa Zn – poznata

struktura: deficit Zn => slabiji ćelijski IO

POSLEDICE TIMEKTOMOJE I BURZEKTOMIJE

EFEKTI NEONATALNE TIMEKTOMIJE I BURZEKTOMIJE

FUNKCIJA TIMEKTOMIJA BURZEKTOMIJA

BROJ Ly U CIRKULACIJI ↓ ↓ ↓ −PRISUSTVO Ly U T ZAVISNIM ZONAMA ↓ ↓ ↓ −ODBACIVANJE KALEMA ↓ ↓ ↓ −PRISUSTVO Ly U T NEZAVISNIM ZONAMA

↓ ↓ ↓ ↓

PLĆ U LIMFOIDNIM TKIVIMA ↓ ↓ ↓ ↓SERUMSKI IgNASTANAK At

↓ ↓ ↓ ↓

POSLEDICE TIMEKTOMIJE KOD ODRASLIH JEDINKI

KOŽA Isto embrionalno poreklo kao timus i

može da bude mesto sazrevanja T ćelija Postoji subpopulacija T Ly koja je samo

u koži i ima lokalnu odbramb. funkciju Ove ćelije sazrevaju u epidermu u

kontaktu sa keratinocitima

BURSA FABRICII Okrugla kesasta tvorevina iznad kloake ptica Maksimalni razvoj 1-2 nedelje po leženju a

zatim involuira Ly uklopljeni u epitelijalno tkivo Ono gradi nabore koji sadrže limfne folikule -

folikul ima korteks i medulu U korteksu su limfociti, plazma ćelije i Mf Na kortikomedularnoj granici je bazalna

membrana sa mrežom kapilara U meduli su takođe epitelijalne ćelije i Ly

Uloge Burze Fabricii: Burzektomija, Gamboro infekcija ili tretman

testosteronom izaziva involuciju Malo efekta na ćelijski IO - suprimiran je humoralni –

malo At i plazma ćelija Povećana osetljivost na Leptospire i Salmonele ali ne i

na Mb. avium (ćel. IO)

Folikuli burze - mesta maturacije B ćelija 95 – 99% Ly u burzi podleže apoptozi verovatno zbog

negativne selekcije Postoji mogućnost da se kod burzektomisanih ptica u

slezini razvijaju regulatorne ćelije koje sprečavaju formiranje At

U burzi se “love Ag” i sintetišu At Ima i malo T Ly Sintetiše hormon burzin – tripeptid koji aktivira B ali ne

i T Ly

PAJEROVE PLOČE Preživari i svinje - dva tipa PP – ileocekalne i jejunalne Ileocekalne - maksimum pre rođenja - nestaju kod ovce

sa 15 meseci Jejunalne postoje celog života

Imaju različitu strukturu: Ileocekalne = gusto spakovani folikuli odvojenih

vezivom - sadrže samo B Ly Kod jagnjeta od 6 nedelja su 1% TM ( kao i timus) B Ly se ponašaju kao i u burzi – brza proliferacija i

apoptoza => neg. selekcija Njihovo operativno uklanjanje ima iste posledice kao

burzektomija – smanjenje konc. Ig i broja B Ly

PAJEROVE PLOČE

Jejunalne PP imaju kruškolike folikule sa razvijenim interfolikularnim tkivom i sadrže 30% T Ly KS jagnjadi ima mnogo manje Ly nego

kod glodara zato što oni nastaju u PP Svinje imaju jednu veliku ilealnu PP u

kojoj su samo B Ly i oko 30 jejunalnih

SEKUNDARNI LIMFOIDNI ORGANI

Nastaju kasnije u fetalnom periodu i ostaju celog života

Mnogo su manji kod GF životinja (primarni su isti)

Pojedinačno uklanjanje ne smanjuje bitno IO

Slezina, limfni čvorovi i nakupine limfnog tkiva u DT, UGT i RT

Sadrže APC (Mf i dendritične ćelije), T i B Ly Građa im je podešena da olakša fagocitozu i

prezentaciju Ag

Limfni čvorovi Okrugli ili pasuljasti - strateški postavljeni duž

limfnih sudova Mreža retikularnih vlakana sa Ly, Mf i

dendritičnim ćelijama kroz koju prolaze limfatični sinusi

Subkapsularni sinus je odmah ispod vezivnog tkiva kapsule dok su ostali sinusi u unutrašnjosti LČ a posebno u meduli

Aferentni limfni sudovi ulaze preko kore a eferentni izlazi preko hilusa

Limfni čvorovi: Kora i medula između kojih je parakorteks Korteks - B Ly organizovani u nodule Ag stimulacija - germinativni centri u kojima dolazi

do slučajnih somatskih mutacija Ćelije koje tada nastanu a imaju veću sposobnost

reagovanja sa Ag odlaze u druge LČ a one koje imaju manju umiru apoptozom i uklanjaju ih Mf

U germinativnim centrima dolazi do promene klase Ig -“switch” i nastaju MC

Kora - nekoliko T Ly oko germinativnih centara T Ly se nalaze u parakorteksu i to je TIMUS zavisna

zona Nedostaje kod neonatalno timektomisanih živ. ili kod

kongenitalne aplazije timusa Medula - nalaze B Ly, Mf, retikularne ćelije i PLC

postavljene u trake

SHEMATSKI PRIKAZ LIMFNOG ČVORA

LIMFNI ČVOR

Cirkulacija limfocita: Stalno recirkulišu – u nekim limfoidnim

organima ostaju dugo a kroz neke prolaze brzo Traže Ag i zadržavaju se na mestima invazije o

i inflamacije Prolaze kroz specijalizovani vaskularni endotel

LO i izlaze iz krvnih sudova Samo slezina nema ovakav endotel U cirkulaciji ima više T Ly nego B T Ly koji nisu aktivirani Ag vezuju se za endotel

venula parakorteksa HEV Ovde endotelne ćelije nisu čvrsto vezane što

olakšava izlazak virgilnih T Ly

Cirkulacija limfocita: Ako je LČ stimulisan prisustvo Ag povećava

dužinu HEV HEV ne postoje kod ovce Memory T Ly izlaze u tkiva kroz obične krvne

sudove i kroz tkiva dolaze do limfe 90% Ly koji izađu iz LČ idu kroz HEV,

a 10 % su iz tkiva Limfni sudovi se udružuju u veće i tako do

ductusa thoracicusa => v. cava cranialis

RECIRKULACIJA LIMFOCITA

B Ly takođe recirkulišu ali mnogo manje od T Ly

Da bi prošli kroz zid HEV Ly se vezuju za ćelije adhezivnim molekulima – selektini i integrini L selektin CD62L limfocita se vezuje na

receptore GlyCAM-1 i CD34 na HEV u LČ ili MAdCAM-1 u PP Ovo liči na migraciju neutrofila

ADHEZINI

Razlike između vrsta LČ svinja, nosoroga, slona, nilskog konja i delfina su

drugačiji Medula postavljena periferno a korteks je u centru LČ Svaki nodul ima aferentni limfni sud koji ulazi u

centralni deo korteksa kao paratrabekularni limfni sinus - PTLS

PTLS je okružen korteksom a okolo su parakorteks i medula

Limfa prolazi kroz korteks u centru nodula do medule na periferiji i ide u eferentni limfni sud

T ćelije kod ovih životinja recirkulišu drugačije One migriraju nazad u cirkulaciju kroz HEV u

parakorteksu - u limfi ovih životinja ima manje Ly

RECIRKULACIJA LIMFOCITA

Odgovor limfnog čvora na Ag LČ imaju dva odvojena sistema za

hvatanje Ag Mf u meduli hvataju Ag bez prisustva At

i efikasni su pri prvom kontaktu Dendritične ćelije imaju dugačke

nastavke citplazme i formiraju mrežu kroz koju se Ag filtrira prolazeći kroz korteks Efikasnost ove mreže zavisi od prisustva

At koja su potrebna za adherenciju Ag

Odgovor limfnog čvora na Ag Mf i DĆ prezentuju obrađeni Ag B i T Ly Kada su B Ly stimulisani njihovo potomstvo se

seli u medulu i stvara At Jedan deo ovih Ly ide limfom u susedne LČ Posle početne sinteze At u meduli nastaje

germinativni centar u korteksu U sekundarnom IO germinativni centri nisu

tako razvijeni zato što aktivisani Ly idu iz korteksa u medulu pa u eferentni limfni sud

Kada se radi o ćelijskom IO u parakorteksu LČ bogatom T ćelijama nastaju velike pironinofilne ćelije (boja za DNA) a od njih dalje nastaju T Ly

Hemolimfo čvorovi Strukture slične LČ - uz krvne sudove

sisara Distribucija Ly u njima je ista kao u LČ Korteks sa germinativnim centrima i B Ly T Ly su u centru, pored limfnih sinusa ali

se razlikuje zastupljenost T Ly i odnosu na markere: više +, WC1+ a manje CD8+

Slezina LČ filtrira limfu a slezina filtrira krv –

ovom filtracijom ona uklanja Ag i ostarele ćelije krvi Rezervoar Er, Tr i hematopoetski organ

kod fetusaIma dva dela: Crvenu pulpu – rezervoar Er i hvatanje

Ag Belu pulpu – mesto odigravanja IO

Struktura bele pulpe Krvni sudovi idu kroz trabekule (sa miš.

vlaknima) i kad napuste trabekule dobijaju omotač od limfoidnog tkiva - PALS

Kada prođu ovaj deo arteriole se granaju u penicilarane arteriole – imaju zadebljale krajeve – elipsoide

One se otvaraju direktno ili indirektno u sinuse koji dalje daju venule

PALS se uglavnom sastoji od T Ly i nestaje posle neonatalne timektomije

U njega su uklopljeni primarni folikuli od B Ly koji po Ag stimulaciji daju germinativne centre

Struktura bele pulpe Svaki folikul ima omotač od T Ly –

pokrovna zona Tako se bela pulpa sastoji od PALSa Folikula B Ly Pokrovne zone Ona je odvojena od crvene pulpe

marginalnim sinusom sa retikularnim vlaknima

Odgovor slezine na Ag Ag aplikovan IV preuzimaju Mf marginalne zone

i nose ih do primarnih folikula bele pulpe gde nastaju plazmociti

Oni kolonizuju marginalnu zonu i crvenu pulpu U primarnim folikulima nastaju germinativni

centri Kada nastanu At značajno je i hvatanje Ag od

strane dendritičnih ćelija Kao i u primarnom IO - AtPC migriraju u

marginalnu zonu i crvenu pulpu gde se odigrava sinteza At

Ona se odvija i u hiperplastičnim folikulima

Hvatanje Ly Kada Ag uđe u LČ ili Sl dolazi do

zadržavanja Ly - rezultat interakcije Ag i Mf Ovo dovodi do koncentrovanja Ly i

povećava efikasnost IO Tako deluju i neki adjuvansi Posle 24 h LČ oslobađa uhvaćene Ly i

povećani output traje 7 dana

Ostali sekundarni organi limfoidnog tkiva

At nastaju i u KS, tonzilama i limfoidnom tkivu DT, UGT i RT U primarnom IO At nastaju uglavnom

u Sl i LČ a u sekundarnom aktivirani Ly naseljavaju KS Kod odraslih glodara KS je glavno

mesto produkcije Ig G (i do 70%)

PRIMARNI I SEKUNDARNI ODGOVOR

MESTO SINTEZE ANTITELA