Nespecifické složky Nespecifické složky buněčné imunity I.buněčné imunity I.

FagocytózaFagocytóza InterferonyInterferony ApoptózaApoptóza

FagocytózaFagocytóza

Významná součást nespecifické Významná součást nespecifické imunitní odpovědiimunitní odpovědi

Evolučně starý děj - amébyEvolučně starý děj - améby Profesionální fagocytyProfesionální fagocyty – –

pohlcují, usmrcují a rozkládají pohlcují, usmrcují a rozkládají mikroorganismymikroorganismy– Neutrofilní a eosinofilní granulocytyNeutrofilní a eosinofilní granulocyty– Monocyty…makrofágyMonocyty…makrofágy

Neutrofilní granulocytyNeutrofilní granulocyty

60-70% všech leukocytů60-70% všech leukocytů Fagocytóza ve tkáních, prostup z Fagocytóza ve tkáních, prostup z

krevního řečištěkrevního řečiště Granula v cytoplazmě (mikrobicidní Granula v cytoplazmě (mikrobicidní

látky)látky)– Primární (azurofilní)Primární (azurofilní)– Sekundární (specifická)Sekundární (specifická)

Krátká životnost….rychlá obnova - CSFKrátká životnost….rychlá obnova - CSF Neexprimují HLA II.tř (CD15+16+)Neexprimují HLA II.tř (CD15+16+) Obrana proti extracelulárním agensObrana proti extracelulárním agens Reagují ihned-po fgocytóze hynouReagují ihned-po fgocytóze hynou

Monocyty-makrofágyMonocyty-makrofágy

Rozptýlené ve všech orgánech tělaRozptýlené ve všech orgánech těla Indukce imunitní odpovědiIndukce imunitní odpovědi

– Cytokiny…adhese neutrofilů na endotelCytokiny…adhese neutrofilů na endotel– Prezentují antigen…specifická imunitní Prezentují antigen…specifická imunitní

odpověďodpověď Exprimují HLA II.tř.Exprimují HLA II.tř. CD14CD14 Monocyty…makrofágy (Kupferovy Monocyty…makrofágy (Kupferovy

buňky)buňky)

funkcefunkce– Obrana proti intracelulárním mikroorg.Obrana proti intracelulárním mikroorg.

(M.tuberculosis)(M.tuberculosis)– Odstraňují vlastní buňky po Odstraňují vlastní buňky po apoptózeapoptóze– Prezentují antigenPrezentují antigen

Dlouhá životnost…opakovaná Dlouhá životnost…opakovaná fagocytózafagocytóza

Plně funkční až po aktivaci Plně funkční až po aktivaci ((interferoninterferon, TNF), TNF)

Průnik fagocytů do Průnik fagocytů do infikovaných tkáníinfikovaných tkání Fagocyty v krevním oběhu (cca7%)Fagocyty v krevním oběhu (cca7%) Průběžné vyplavování z kostní dřeněPrůběžné vyplavování z kostní dřeně Fagocytóza…následek aktivaceFagocytóza…následek aktivace

– Exogenní: povrchy nebo produkty Exogenní: povrchy nebo produkty mikroorganismů (LPS)mikroorganismů (LPS)

– Endogenní: cytokiny produkované Endogenní: cytokiny produkované makrofágy, aktivovaný komplementmakrofágy, aktivovaný komplement

Adheze..diapedéza..extravazace…. Adheze..diapedéza..extravazace…. chemotaxechemotaxe

Před vlastním započetím adhezePřed vlastním započetím adheze– Makrofágy zachytí AgMakrofágy zachytí Ag– Začnou produkovat cytokinyZačnou produkovat cytokiny– Cytokiny vyvolají expresi Cytokiny vyvolají expresi

adhesivních molekul na povrchu adhesivních molekul na povrchu endoteliálních buněk cévendoteliálních buněk cév

Časná fáze adheze neutrofilůČasná fáze adheze neutrofilů– Na endoteliích…Na endoteliích…selektinyselektiny– Na neutrofilech…Na neutrofilech…sacharidové sacharidové

struktury struktury = CD15= CD15– ------------------------------------------------------------------------------------– reakce reversibilní = vazba není reakce reversibilní = vazba není

pevná…kutálení-rollingpevná…kutálení-rolling

Pozdní fáze adheze neutrofilůPozdní fáze adheze neutrofilů– Na endoteliích…Na endoteliích…ICAM-1ICAM-1((iintrantraccellular ellular

aadhesion dhesion mmolecule) = CD54olecule) = CD54– Na neutrofilech…Na neutrofilech…LFA-1LFA-1( ( lleukocyte-eukocyte-

ffunction-associated unction-associated aantigen)=CD11a/18=leukocytární ntigen)=CD11a/18=leukocytární integrinintegrin

– --------------------------------------------------------------------------------------– vazba je pevná, umožňuje přilnutí k vazba je pevná, umožňuje přilnutí k

endotelu…diapedézaendotelu…diapedéza

Vazba monocytů k endoteluVazba monocytů k endotelu– Na endoteliích…Na endoteliích…VCAM-1VCAM-1((vvascular ascular

ccell ell aadhesion dhesion mmolecule)olecule)– Na monocytech…Na monocytech…betabeta1integrin1integrin

Chemotaxe – nastává po proniknutí Chemotaxe – nastává po proniknutí fagocytů do tkáně, pohybují se ve fagocytů do tkáně, pohybují se ve směru zvyšující se koncentrace směru zvyšující se koncentrace – Chemotaxiny=cytoxiny, fragmenty Chemotaxiny=cytoxiny, fragmenty

komplementu (C3a, C5a)komplementu (C3a, C5a) Působí na cytoskelet fagocytů (F-aktin)Působí na cytoskelet fagocytů (F-aktin)

– Receptory na fagocytechReceptory na fagocytech Hydrolytické enzymy – štěpí Hydrolytické enzymy – štěpí

mezibuněčnou hmotu mezibuněčnou hmotu

Rozpoznávací Rozpoznávací mechanismy fagocytůmechanismy fagocytů Fagocyty rozpoznávají strukturyFagocyty rozpoznávají struktury

– Na povrchu mikroorganismůNa povrchu mikroorganismů– Na povrchu vlastních buněk po Na povrchu vlastních buněk po

apotózeapotóze Receptory na fagocytechReceptory na fagocytech OpsonizaceOpsonizace

Rozpoznávání na povrchu Rozpoznávání na povrchu mikroorganismůmikroorganismů– PAMP (PAMP (ppathogen athogen aassociated ssociated mmolecular olecular

ppatterns) = nebezpečné vzoryatterns) = nebezpečné vzory Endotoxiny (G-)Endotoxiny (G-) Peptidoglykany (G+)Peptidoglykany (G+) Glukany a manany (kvasinky, plísně)Glukany a manany (kvasinky, plísně)

Rozpoznávání na povrchu apoptotických Rozpoznávání na povrchu apoptotických buněkbuněk– Fosfolipidy (u zdravých,živých buněk uvnitř) Fosfolipidy (u zdravých,živých buněk uvnitř)

Receptory na fagocytech: Receptory na fagocytech: konstituční…po indukcikonstituční…po indukci– Lektiny (sérové aktivují Lektiny (sérové aktivují

komplement)komplement) Manosový receptor - mikroorganismyManosový receptor - mikroorganismy Galaktosový receptor- erytrocytyGalaktosový receptor- erytrocyty

– CD14: váže LPSCD14: váže LPS– TLR (Toll-like receptor)TLR (Toll-like receptor)

Opsonizace….opsoninyOpsonizace….opsoniny– Složky komplementu (C3b, C4b)Složky komplementu (C3b, C4b)

Receptor pro C3b =Receptor pro C3b =>> CR1 =CD35 CR1 =CD35

– Protilátky – imunoglobulinyProtilátky – imunoglobuliny Receptor pro Fc fragment (FcR)Receptor pro Fc fragment (FcR)

– MBL, CRPMBL, CRP

Proces fagocytózyProces fagocytózy

Druh endocytózy…pinocytózaDruh endocytózy…pinocytóza Iniciována a řízena signály z Iniciována a řízena signály z

povrchových receptorůpovrchových receptorů Kontakt…pseudopodia…fagozóm Kontakt…pseudopodia…fagozóm

(fagolysozóm)(fagolysozóm)– --------------------------------------------------------------------------– Přeskupování cytoskeletu – Přeskupování cytoskeletu –

mikrofilamentový,mikrotubulový mikrofilamentový,mikrotubulový systémsystém

Degradace pohlceného Degradace pohlceného materiálumateriálu Enzymy lysozómů Enzymy lysozómů Oxidační (respirační) vzplanutíOxidační (respirační) vzplanutí Oxid dusnatý (NO)Oxid dusnatý (NO)

Enzymy lysozómůEnzymy lysozómů– Během pohlcování…Během pohlcování…

fagozóm+lysozómfagozóm+lysozóm– V lysozómechV lysozómech

Baktericidní látky (defensiny)Baktericidní látky (defensiny) Hydrolytické enzymy (katepsiny, Hydrolytické enzymy (katepsiny,

lysozym)lysozym)

– Nízké pH (4-5)Nízké pH (4-5)

Oxidační (respirační) vzpalnutíOxidační (respirační) vzpalnutí– Opsonizovaná částice+FcR=Opsonizovaná částice+FcR=>>

aktivace NADPH-oxidázyaktivace NADPH-oxidázy– NADPH + ONADPH + O22 = => NADP> NADP++ + O + O--2 2

(superoxidový radikál= O(superoxidový radikál= O22 + 1e + 1e--))– Superoxidový radikál….ROI (=reaktivní Superoxidový radikál….ROI (=reaktivní

kyslíkové intermediány)kyslíkové intermediány) Peroxid vodíku HPeroxid vodíku H22OO22 Singletový OSingletový O22

Hydroxylový radikál OHHydroxylový radikál OH

ROI – reaktivní oxidační činidlaROI – reaktivní oxidační činidla– Narušují mikrobiální polymeryNarušují mikrobiální polymery– Ničí aktivitu mikrobiálních enzymůNičí aktivitu mikrobiálních enzymů– Poškozují mikrobiální DNAPoškozují mikrobiální DNA– ------------------------------------------------------------------------– navíc: Hnavíc: H22OO22 + Cl + Cl-- (katalyzuje (katalyzuje

myeloperoxidáza) =myeloperoxidáza) => ClO> ClO-- (mikrobicidní chlornanové ionty)(mikrobicidní chlornanové ionty)

Oxid dusnatý (NO)Oxid dusnatý (NO)– Produkován enzymatickým Produkován enzymatickým

komplexem= NO-syntázoukomplexem= NO-syntázou– Aktivuje se v makrofázích (pod Aktivuje se v makrofázích (pod

vlivem cytokinů)vlivem cytokinů)– Ničí intracelulární mikroorg.Ničí intracelulární mikroorg.

Fagocytóza je destrukční porces, Fagocytóza je destrukční porces, při kterém dochází k poškození při kterém dochází k poškození okolní tkáně – hydrolytické okolní tkáně – hydrolytické enzymy, ROI, NO se při enzymy, ROI, NO se při fagocytóze uvolňují mimmo fagocytóze uvolňují mimmo fagocyty.fagocyty.

Poškození se projevuje zvláště při Poškození se projevuje zvláště při chronicky probíhajících zánětech.chronicky probíhajících zánětech.

Interferony (INF)Interferony (INF)

Významná součást přirozené Významná součást přirozené humorální imunityhumorální imunity

Zajišťují obranu proti virovým infekcímZajišťují obranu proti virovým infekcím Inducibilní systém-induktory:Inducibilní systém-induktory:

– Viry, bakterieViry, bakterie– Nukleové kyselinyNukleové kyseliny

Rozdělení INFRozdělení INF– INF l.třídy : INFINF l.třídy : INFalfaalfa,INF,INFbetabeta,INF,INFomegaomega– INF ll.třídy : INFINF ll.třídy : INFgamagama

INF l.třídyINF l.třídy

Produkovány téměř Produkovány téměř všemi všemi jadernýmijadernými buňkami po stimulaci buňkami po stimulaci virovou infekcívirovou infekcí

INF (obecně) + receptor na INF (obecně) + receptor na neinfikovanéneinfikované buňce = buňce =>> stav stav non-permisivitynon-permisivity– Rozklad virové NKRozklad virové NK– Zásah do translace virových proteinůZásah do translace virových proteinů

Funkce INFFunkce INF– Antivirová obranaAntivirová obrana– Cytostatický účinek (antiproliferační)Cytostatický účinek (antiproliferační)– imunomodulátoryimunomodulátory

INFINFalfa – alfa – produkován leukocyty, produkován leukocyty, léčba hepatitidyB,C, léčba hepatitidyB,C, hematologických malignit (HCL)hematologických malignit (HCL)

INFINFbetabeta – indukuje syntézu – indukuje syntézu protiprotizánětlivých zánětlivých cytokinů=imunomodulační cytokinů=imunomodulační působení, léčba RSpůsobení, léčba RS

INFINFomegaomega

INF ll.třídyINF ll.třídy

INFINFgamagama – Produkován pouze T-lyCD8+, NKProdukován pouze T-lyCD8+, NK– Imunomodulační, protinádorovýImunomodulační, protinádorový– Zesiluje expresi HLA ll.tř. na APC Zesiluje expresi HLA ll.tř. na APC

ApoptózaApoptóza

Z řečtiny-apoptosis= opadáváníZ řečtiny-apoptosis= opadávání 1972 – Kerr a kol. = morfolgické 1972 – Kerr a kol. = morfolgické

změny spojené s atypickou změny spojené s atypickou formou buněčné smrtiformou buněčné smrti

90.léta = fyziologický funkční 90.léta = fyziologický funkční protipól buněčného děleníprotipól buněčného dělení– Regulována a řízena genetickyRegulována a řízena geneticky– Podmínka existence Podmínka existence

mnohobuněčných organismůmnohobuněčných organismů

Charakteristika Charakteristika apoptózyapoptózy Kaskáda navazujících reakcí – signalizace z Kaskáda navazujících reakcí – signalizace z

CD95 (nebo z receptoru pro TNF)CD95 (nebo z receptoru pro TNF)– Aktivace kapsáz =Aktivace kapsáz =>> štěpeníštěpení

Cytoplazmatických substrátů-cytoskelet,mitochondrie, Cytoplazmatických substrátů-cytoskelet,mitochondrie, proteinyproteiny

Jaderných strukturJaderných struktur

Morfologické projevyMorfologické projevy– Svraštění buňkySvraštění buňky– vakuoly v cytoplazměvakuoly v cytoplazmě– Kondenzace a štěpení jádraKondenzace a štěpení jádra– Puchýřky na membráněPuchýřky na membráně– Apoptotická tělískaApoptotická tělíska

Apoptóza Apoptóza nevedenevede k destruktivní k destruktivní zánětové reakci – obsah buňky se zánětové reakci – obsah buňky se neuvolňuje do prostředíneuvolňuje do prostředí

Probíhá selektivně u jedné Probíhá selektivně u jedné konkrétní buňkykonkrétní buňky

Typy apoptózyTypy apoptózy

Apoptóza fyziologická - ve prospěch Apoptóza fyziologická - ve prospěch organismu, homeostázaorganismu, homeostáza– ProgramovanáProgramovaná: odstraňuje staré, : odstraňuje staré,

nepotřebné buňky v průběhu nepotřebné buňky v průběhu ontogenezeontogeneze

– NeprogramovanáNeprogramovaná: odstraňuje buňky : odstraňuje buňky poškozené (viry, nádory)poškozené (viry, nádory)

Apoptóza nefyziologická – Apoptóza nefyziologická – neurodegenerativní onemocněníneurodegenerativní onemocnění

NekrózaNekróza

Za všech okolností nefyziologickáZa všech okolností nefyziologická NespecifickáNespecifická Neorganizovaná – buňka praská – Neorganizovaná – buňka praská –

buněčný obsah se vylévá do buněčný obsah se vylévá do prostředí -prostředí ->> destruktivní destruktivní zánětová odpoveď zánětová odpoveď

Apoptóza a imunitní Apoptóza a imunitní systémsystém Udržení homeostázyUdržení homeostázy Správné fungování ISSprávné fungování IS

– Indukuje imunologickou toleranciIndukuje imunologickou toleranci– NK-buňky a T-lyCD8+ indukují NK-buňky a T-lyCD8+ indukují

apoptózu u cílových buněk apoptózu u cílových buněk