rozpoznawanie patogenów i odróżnianie antygenów własnych od antygenów obcych usuwanie nieprawidłowych komórek własnego organizmu

UKŁAD LIMFATYCZNY

Funkcje układu limfatycznego

rozpoznawanie patogenów i odróżnianie antygenów własnych od antygenów obcych

zwalczanie infekcji

usuwanie nieprawidłowych komórek własnego organizmu regulacja ilości płynów ustrojowych

transport niektórych tłuszczy i hormonów wchłoniętych do limfy z układu pokarmowego

Budowa układu odpornościowego

Narządy centralne

= dojrzewanie limfocytów B i T

Grasica

FUNKCJA = dojrzewanie limfocytów T, produkcja hormonów (tymozyna, tymulina, tymostymulina)

tymozyna - pobudza limfopoezę, przyspiesza dojrzewanie limfocytów T BUDOWA

otoczona torebką łącznotkankową kora + rdzeń

kora jest podzielona na zraziki przez przegrody łącznotkankowe, które wnikają do wnętrza grasicy od torebki łącznotkankowej

Czerwony szpik kostny

FUNKCJA = miejsce produkcji krwinek

Narządy obwodowe

= śledziona, węzły chłonne, migdałki, grudki podniebienne

Śledziona

funkcja = niszczenie uszkodzonych krwinek, płytek krwi i obcych cząsteczek znajduje się w jamie brzusznej

Węzły chłonne

= skupiska tkanki limfatycznej poprzecinane naczyniami limfatycznymi funkcja = filtracja limfy, miejsce namnażania się limfocytów B i T największe węzły chłonne:

podżuchwowe, przyuszne, pachowe, pachwinowe

Migdałki

funkcja = uczyszczanie powietrza i pokarmu z czynników chorobotwórczych zakażenie migdałków paciorkowcami → angina

mamy 6 migdałków - 2 parzyste i 2 pojedyncze

Naczynia limfatyczne

funkcja = transport chłonki,

budowa - posiadają zastawki, mają początek w przestrzeniach

międzykomórkowych, przypominają żyły, mają otwarte naczynia włosowate, trójwarstwowe

podział:

przewód limfatyczny prawy - zbiera limfę z prawej górnej kończyny, prawej połowy głowy i szyi → prawa żyła podobojczykowa

przewód piersiowy - zbiera limfę z nóg, narządów brzucha, lewej górnej kończyny, lewa połowa głowy i szyi → lewa żyła podobojczykowa

Limfa

= chłonka

zazwyczaj słomkowy kolor

gdy biała i gęsta = ma dużą zawartość tłuszczu, czyli jest odprowadzana z jelit

gdy bezbarwna = odprowadzana z innych narządów skład przybliżony do składu osocza:

mniej białek więcej limfocytów

główne źródła = przesącz osocza krwi, wydzieliny komórek, wydzieliny przewodu pokarmowego

Komórki układu odpornościowego

Granulocyty

= neutrofile, bazofile, eozynofile

Neutrofile = granulocyty obojętnochłonne

60-70% wszystkich leukocytów średnica 12-15 um

1. Budowa:

wyraźne jądro podzielone na 2-5 segmentów/płatów (ich ilość wzrasta w miarę dojrzałości komórki)

ziarnistości w cytoplazmie:

pierwotne = azurochłonne - lizosomy wtórne = specyficzne

kolagenaza, laktoferyna, białka wiążące wit. B12, defenzyny (naturalne antybiotyki)

receptory na powierzchni błony komórkowej:

dla fragmentu Fc przeciwciała

dla składników C3 układu dopełniacza 2. Funkcje:

inicjacja stanu zapalnego

zabijanie drobnoustojów (zwłaszcza bakterii)

fagocytoza → za pomocą enzymów zawartych w ziarenkach tworzenie aktywnych form tlenu (oksydaza NADPH)

defenzyny - wbudowują się w otoczkę bakteryjną, tworzą kanały → niekontrolowany przepływ wody i jonów → śmierć

lizozym - rozpuszcza ścianę kom. bakterii

laktoferyna - wiąże żelazo (niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania bakterii)

produkcja leukotrienów = mediatorów stanu zapalnego

Eozynofile = granulocyty kwasochłonne

1-5% leukocytów średnica 10-14 um 1. Budowa:

okularowe jądro = ma dwa segmenty ziarnistości w cytoplazmie:

ziarenka pierwotne - lizosomy

ziarenka wtórne - barwią się kwasochłonnie receptory na powierzchni błony komórkowej:

dla fragmentu Fc przeciwciała IgE i IgG 2. Funkcja:

uspokajanie reakcji alergicznych - wyłapują mediatory produkowane przez bazofile i komórki tuczne i je unieczynniają + fagocytują kompleks antygen- przeciwciało

zwalczanie infekcji pasożytniczych

Bazofile = granulocyty zasadochłonne

0-1% wszystkich leukocytów średnica 10-12 um

1. Budowa:

jądro podzielone na 2-3 fragmenty ziarnistości w cytoplazmie:

ziarenka pierwotne = azurochłonne ziarenka wtórne - specyficzne

heparyna, histamina, czynnik chemotaktyczny dla eozynofilii i neutrofilii, peroksydaza, siarczan chondroityny

receptory na powierzchni błony komórkowej:

dla fragmentu Fc przeciwciała IgE 2. Funkcje:

powodowanie reakcji alergicznych

3. MASTOCYTY = bazofile tkankowe = komórki tuczne

Funkcja = obrona przed pasożytami i udział w reakcjach alergicznych Wydzielają:

aminy naczynioruchowe (histamina) enzymy proteolityczne - zabijanie bakterii

czynniki stymulujące zapalenia (TNF, prostaglandyny) Aktywacja poprzez przeciwciała lub produkty bakteryjne

Agranulocyty

= limfocyty, monocyty

limfocyty = 20-40% leukocytów (wyróżniamy limfocyty T, limfocyty B i komórki NK)

Limfocyty B

= odpowiedź typu humoralnego (z udziałem przeciwciał) 15% wszystkich limfocytów

1. Dojrzewanie - w szpiku kostnym 2. Funkcja:

odpowiedź immunologiczna typu humoralnego - z udziałem przeciwciał:

pobudzenie przez antygen → proliferacja → zmiana w komórkę

plazmatyczną → synteza przeciwciał

Limfocyty T

= odpowiedź typu komórkowego (bez przeciwciał) 80% wszystkich limfocytów

1. Dojrzewanie - w grasicy 2. Budowa:

receptor TCR na błonie komórkowej - rozpoznaje specyficzne peptydy antygenu razem z komórkami prezentującymi antygen

TCR alfa i TCR beta - 90% limfocytów T w naszym organizmie TCR gamma i TCR delta - limfocyty płynów ustrojowych i błon śluzowych

3. Subpopulacje:

Limfocyty Th = pomocnicze

posiadają CD4 - wiąże się z MHC klasy II funkcje:

rozpoznanie antygenów i uruchomienie reakcji immunologicznej aktywacja limfocytów B do produkcji przeciwciał

Limfocyty Tc = cytotoksyczne

posiadają CD8 - wiąże się z MHC klasy I funkcje:

zabijanie obcych komórek na drodze efektu cytotoksycznego limfocyty Treg = regulatorowe

funkcje:

hamowanie nadmiernych reakcji immunologicznych:

kontrolowanie aktywności pozostałych limfocytów i komórek układu odpornościowego

Komórki NK = natural killers

5% wszystkich limfocytów

1. Funkcje:

zabijanie własnych komórek zakażonych wirusami zabijanie niektórych komórek nowotworowych

ochrona innych komórek przed infekcją wirusową - poprzez wydzielanie interferonu

2. Komórki NK stymulowane są do cytotoksyczności poprzez interferon gamma i interleukinę 2

Monocyty

największe komórki krwi - średnica = 15-20 um 1. Budowa:

nerkowate jądro

2. Monocyty po wniknięciu do tkanek = makrofagi = formy czynnościowe monocytów

budowa:

przyrost cytoplazmy, zmiana cytoplazmy na kwasochłonną, przyrost organelli, produkcja pseudopodiów

nazewnictwo:

wątroba - komórki Browicza-Kupfera nerki - komórki mezangium

płuca - makrofagi pęcherzykowe (= komórki pyłowe) mózg - mikroglej

śledziona, węzły chłonne - komórki zatokowe kości - osteoklasty

funkjonowanie:

może się dzielić + ulegać fuzji z innymi makrofagami

3. Makrofagi + krążące w krwi monocyty = system fagocytów jednojądrzastych 4. Funkcje:

fagocytoza drobnoustrojów chorobotwórczych

aktywacja limfocytów Th poprzez prezentację antygenów

Antygeny

= białka, glikoproteiny, lipidy, sacharydy komórek i drobnoustrojów oraz substancje organiczne i nieorganiczne abiotycznego pochodzenia

1. Cechy antygenu:

immunogenność - zdolność do wywoływania przeciw sobie swoistej odpowiedzi immunologicznej

antygenowość - zdolność do swoistego łączenia się z immunoglobulinami i receptorami limfocytów T

2. Hapten = antygeny wykazujące tylko antygenowość, a immunogenność pozyskują dopiero po połączeniu się z nośnikiem białkowym

3. Epitop = determinanta antygenowa - miejsce wiązania antygenu przez przeciwciało

Przeciwciała = immunoglobuliny

możemy je znaleźć przyczepione do powierzchni limfocytów B lub pływające w osoczu

1. Budowa:

dwa łańcuchy ciężkie (różnią się od siebie strukturalnie → determinacja klasy przeciwciała)

dwa łańcuchy lekkie (dwa rodzaje łańcuchów lekkich - kampa i lambda) tam gdzie są razem - region zmienny Fab (połączone mostkami

disiarczkowymi)

na szczycie - epitop - miejsce przyłączania antygenu tam gdzie tylko łańcuch ciężki - region stały Fc

region zawiasowy - umożliwia oddalanie lub zbliżanie się ramion immunglobuliny

2. Funkcje:

aktywacja układu dopełniacza na drodze klasycznej opsonizacja - proces fagocytozy

cytotoksyczność zależna od przeciwciał - aktywacja komórek NK reakcje alergiczne

3. IgG

najwieksze stężenie w surowicy krwi 4 podklasy

zdolność aktywacji dopełniacza, migracji przez łożysko i opsonizacji 4. IgM

produkowane jako pierwsze w odpowiedzi immunologicznej (później zmieniają się w IgG)

największe przeciwciała

zdolność do aktywacji układu dopełniacza małe powinnowactwo do antygenu

2 formy:

monomer - receptor dla antygenu na limfocytach B

pentamer = makroglobulina - 10 miejsc wiążących antygen, wtedy dodatkowo występują łańcuchy J, które wiążą se sobą poszczególne łańcuchy

5. IgA

najwieksza produkcja w układzie odpornościowym dwie podklasy: IgA1 i IgA2

znajduje się na błonach ślizowych - pierwsza linia obrony 2 formy:

monomer - w osoczu

dimer - na błonach śluzowych 6. IgE

reakcje alergiczne, obrona przed zakażeniami pasożytniczymi 7. IgD

bardzo niskie stężenie w płynach ustrojowych

znajdują się obok IgM na limfocytach B dziewiczych jako receptor immunoglobulinowy

ich funkcja nie jest jeszcze do końca poznana

8. Przeciwciała monoklonalne = przeciwciała, które powstały z jednego szczepu limfocytów B - posiadaja wysoką swoistość epitopową, co oznacza, że reagują tylko ze ściśle określonym fragmentem antygenu (produkowane w labolatorium).

Przeciwciała poliklonalne = przeciwciała, które wiążą kilka różnych epitopów, czyli mają niską specyficzność.

Układ dopełniacza

= układ około 20 glikoprotein produkowanych przez hepatocyty i monocyty 1. Funkcje:

przyciąganie neutrofilów do miejsca ataku drobnoustrojów - chemotaksja wzmocnienie wiązania między bakterią i fagocytem - opsonizacja

zabijanie drobnoustrojów na skutek aktywności kompleksu atakującego błonę

2. Drogi aktywacji: droga klasyczna, droga alternatywna, droga lektynowa droga klasyczna - przez przeciwciało

droga alternatywna - przez cząsteczki produkowane przez drobnoustroje (droga alternatyna jest główną drogą aktywacji, ponieważ nie wymaga przeciwciała i jest przez to o wiele szybsza)

droga lektynowa - zamiast przeciwciała występuje tutaj mannoza (składnik ściany komórkowej bakterii)

Fagocytoza

1. Komórka fagocytująca łączy się z receptorami na powierzchni komórki bakterii 2. Wchłonięcie bakterii

3. Powstanie fagosomu

4. Do fagosomu przeczepiają się lizosomy z enzymami, które uwalniają do fagosomu swoją wydzielinę

5. W fagosomie działają różne inne subtancje zabijające bakterie → prezentacja antygenów sfagocytowanej komórki za pomocą MHC klasy II

Główny układ antygenów zgodności tkankowej

MHC = główny układ zgodności tkankowej

HLA = główny układ zgodności tkankowej u ludzi, chromosom 6 (krótkie ramie) wyróżniamy antygeny HLA klasy I, II i III

1. MHC klasy I - mają go wszystkie komórki jądrzaste, prezentuje antygeny dla limfocytów Tc, które posiadają CD8

2. MHC klasy II - mają go tylko komórki profesjonalnie prezentujące antygeny, pokazują antygeny limfocytom Th, które posiadają CD4

komórki profesjonalnie prezentujące antygen = makrofagi (ogólnie komórki fagocytujące), komórki dendrytyczne, limfocyty B

Odporność

Odpornosć wrodzona = nieswoista - szybka, brak pamięci, mała swoistość fizyczne i chemiczne bariery organizmu, lizozym, białka ostrej fazy, układ dopełniacza, cytokiny, fagocyty, komórki NK, komórki dendrytyczne

Odporność nabyta = swoista - wolna, ma pamięć, duża swoistość limfocyty, cząsteczki wiążące antygen, przeciwciała, synapsa immunologiczna

Cząsteczki i substancje

Chemotaksyny - produkty metabolizmu bakterii, składniki układu dopełniacza, mediatory uwalniane przez inne komórki układ odpornościowego

Cytokiny - cząsteczki regulujące procesy proliferacji, dojrzewania i różnicowania komórek

Interleukiny = cytokiny produkowane przez leukocyty Interferon - czynnik przeciwirusowy, aktywuje makrofagi

typu 1 = alfa i beta - chroni sąsiednie niezainfekowane komórki przed infekcją wirusową (działanie profilaktyczne)

typu 2 = gamma = główny czynnik aktywujący makrofagi (wzmaga ekspresję cząsteczek MHC i receptorów dla fragmentu Fc na makrofagach

Selektyny - cząsteczki umożliwiające toczenie się limfocytów po śródbłonku naczyń krwionośnych

Integryny - warunkują ścisłą adhezję leukocytów do śródbłonka

Białka ostrej fazy - wzmagają układ dopełniacza, są odpowiedzialne za opsonizację, ograniczają uszkodzenie tkanek powodowanych przez bakterie

Inne pojęcia

Mobilizacja - wzrost ilości leukocytów w krwi obwodowej

Chemotaksja - kierunkowa migracja do danego obiektu biologicznego, najczęściej drobnoustroju, dzięki własnościom chemotaktycznym

Diapedeza - przenikanie leukocytów przez komórki śródbłonka do tkanek obwodowych