95
Funkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008

Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Funkce imunitního systémuHypersenzitivita. Autoimunita

Biomedicínská technika a bioinformatika

9.4.2008

Page 2: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Alergické chorobyAlergické chorobycelosvětově řazeny mezi závažnou skupinu komplexních nemocí, v posledních 20-30 letech prudký nárůst incidence

„Alergie“ - z řečtiny (allos ergeia) = změněná schopnost reakce (von Pirquet,1906)

„anafylaktická reakce“ - už z r. 2140 př. n. l. (faraon Menes po bodnutím hmyzem)

AstmaAstma -- už v Homérově Iliaděuž v Homérově Iliadě-- Hippokrates, Hippokrates, GalénGalén

RinitisRinitis -- první lékařský záznam z r. 1533první lékařský záznam z r. 1533

Page 3: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Definice základních pojmů(dle EAACI)

Hypersenzitivita (přecitlivělost)- popisuje objektivní reprodukovatelné příznaky a projevy, které jsou spouštěny kontaktem s definovaným podnětem, na který normální jedinci nereagují

Atopie- sklon k tvorbě IgE protilátek jako odpovědi na expozici alergenům(geneticky podmíněná reaktivita vytvářet po expozici alergenu ↑

množství IgE)- alergické příznaky u atopického jedince mohou být označeny jako atopické- pozitivní kožní prick test nebo průkaz protilátek IgE nestačí pro označení

atopie

Alergie humorálními

– je reakce přecitlivělosti (hypersenzitivity)navozená imunologickými mechanizmy buněčnými

Page 4: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

AlergieAlergie zprostředkovaná protilátkami IgE- I. typ přecitlivělosti- vyjádřen u osob s atopickou reaktivitou- nejčastější typ alergické reakceAlergie NEzprostředkovaná protilátkami IgE- III. typ přecitlivělosti- anafylaxe vyvolaná imunitními komplexy- sérová nemocAlergie zprostředkovaná buňkami- IV. typ přecitlivělosti, buněčná složka alergického

zánětu- alergická kontaktní dermatitida- non-IgE asociovaná AD

Page 5: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Rozmanitost alergických Rozmanitost alergických reakcíreakcí ::

je dána účastí je dána účastí různých různých efektorovýchefektorovýchmechanismůmechanismů

z nichž každý navodí vznik zánětlivých změn z nichž každý navodí vznik zánětlivých změn vlastním způsobemvlastním způsobem

Page 6: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Rozvoj alergického Rozvoj alergického onemocněníonemocnění

Aby došlo v organismu k rozvoji alergického onemocnění, musí být splněny základní předpoklady, působící ve vzájemné součinnosti:

genetická predispozice

senzibilizace vůči alergenům

působení nespecifických adjuvantních vlivů

Page 7: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Komplexní nemociGENETIKA

PROSTŘEDÍ

Gen 1

Gen 2

Gen 3

……

.

Faktor 1

Faktor 2

Faktor 3

……

.

FENOTYP A

FENOTYP B

FENOTYP C

FENOTYP D

INTERAKCEgen/gen, gen/prostředí

KLINICKÉ FENOTYPY

Page 8: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Riziko vzniku alergie

Špičák et al. 2004

Page 9: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Genetické dispozice pro atopickou reaktivitu

Krejsek et al. 2004

Page 10: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Zevní faktory – příčina zvýšené prevalence v posledních

desetiletích?

2 hlavní hypotézy:

1. Nové rizikové faktory – spojené se „západním“ stylem života

2. Chybění protektivních faktorů – tzv. hygienická hypotéza

Page 11: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

INHALOVANÉ ALERGENY

Patří do skupiny látek, se kterými se setkává každý jedinec1. Domácí prach - složen s prachových částic pocházející z peří, vlasů, vlny, prachu z nábytku, šupin kůže domácích zvířat a bakterií.2. Roztoči - nejčastější roztoč Dermatophagoides pteronysinus3. Plísně - vyskytují se v půdě, ovzduší, vlhkých bytech

Page 12: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

1. ALERGENY ROSTLINNÉHO PŮVODU

1. Pyly - nejčastějším projevem alergie na pyly jesenná rýma a někdy astmatické záchvaty v letnímobdobí2. Seno - odlišný alergen od pylů3. Chmel 4. Kosmetické přípravky 5. Prach z bylin 6. Prach z obilí 7. Prach z mouky - hlavně u pekařů, mlynářů, cukrářů, kuchařů8. Prachy z bavlny - alergie na prach z bavlny se označuje jako byssinóza9. Tabák10. Kouř z cigaret11. Různé vůně

Page 13: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

2. ALERGENY ŽIVOČIŠNÉHO PŮVODU

Nejvíce se uplatňují chlupy různýchzvířat. Patří sem psí prach, koňskýprach, kočičí prach, dále kravský prach, ovčí vlna. Ve vzácných případech byla zjištěnapřecitlivělost na lidské lupy a prach z hmyzu.Alergie na včelí jed po bodnutí.

Page 14: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

3. DALŠÍ ALERGENY

LÉKOVÁ ALERGIEV posledních letech lékových alergií značněpřibývá a výskyt je úměrný stále se zvyšujícíspotřebě léků. Diagnostika lékové alergie jeněkdy velmi obtížná. ALERGIE NA POTRAVINYAlergické projevy jsou vázány i na zažívacíporuchy. Nejčastěji jsou alergie na mléko, kávu, kakao, brambory, pomeranč, citrón, jahody a ořechy. ALERGIE NA JED BLANOKŘÍDLÉHO HMYZU

Page 15: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Působení nespecifických adjuvantních vlivů

Nepříznivé působení znečištěného ovzduší - tabákový kouř- exhalace dieselových motorů- oxidy dusíku a síry

Nezdravý životní styl včetně bydlení

Nevhodná strava

Psychické vlivy-stres

Page 16: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Krejsek et al. 2004

ATOPICKÁ REAKTIVITA –důsledek genetické dispozice a

působení zevních vlivů

Page 17: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Vliv vnějších proměnných faktorů na ontogenetické vyzrávání T-

lymfocytů

Krejsek et al. 2004

Page 18: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 19: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

K předchozímu obr.: Alergické TH2 dogma.

Jakmile jednou alergen pronikne do organismu, je zachycen sentinelovými dendritickými buňkami (DC). DC migrují do nejbližší lymfatické uzliny, zpracují alergen a vystaví informaci o něm pomocí molekul MHCII T lymfocytům. Po prezentaci antigenu naivním T-lymfocytům dochází ke klonální expanzi T lymfocytů a k jejich migraci do místa zánětu. Zde aktivované TH2 buňky produkují TH2 cytokiny: IL-5 umožńuje atrakci a aktivaci eozinofilů, což vede k poškození tkáňě; IL-4 a IL-13 zejména aktivují B buňky a umožňují syntézu IgE. IgE se váže na FcεR1 na nespecifických buňkách imunitního systému. Pokud dojde k novému kontaktu s alergenem, navázané protilátky zachycují alergen, což vede k receptorovému cross-linking a k rychlé aktivaci žírných buněk a bazofilů. Tyto buňky jsou odpovědné za uvolnění většiny zánětlivých a toxických mediátorů, které způsobí akutní alergické symptomy.

Page 20: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 21: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

K předchozímu obr.: od proteinu k regulaci genů

Cytokiny po vazbě na svůj receptor indukují oligomerizacitohoto receptoru. Tento receptor je potom fosforylovánJAKem (JANUS KINÁZA), což povolává STAT k intracelulárnímu řetězci receptoru a vede to k fosforylaci STAT.

STAT (SIGNAL TRANSDUCER AND ACTIVATOR OF TRANSCRIPTION) po fosforylaci JAKem dimerizuje, je importován do jádra a na základě specifického rozpoznání v promotoru genu indukuje transkripci GATA-3. GATA-3, TH2 transkripční faktor, současně indukuje transkripci IL-5, IL-9 a IL-13 a inhibuje promotory Th1 genů. V asociaci s C-maf GATA-3 zvyšuje produkci IL-4, což indukuje irreverzibilní TH2 fenotypy.

Page 22: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Žírné buňky (mastocyty)

Preformované Preformované mediátorymediátory::-- histamin, histamin, heparinheparin, , chondroitinsulfátchondroitinsulfát,,

chymázachymáza, , tryptázatryptáza, faktor , faktor chemotaktický pro chemotaktický pro eozinofilyeozinofily

Nově syntetizované Nově syntetizované mediátorymediátory::-- leukotrienyleukotrieny, , prostaglandinyprostaglandiny, PAF, PAF

CytokinyCytokiny::-- TNFTNF--alfa (aktivace fagocytů)alfa (aktivace fagocytů)-- TGFTGF--beta (beta (fibrotizacefibrotizace stěny stěny bronchů)bronchů)-- ILIL--5 (stimulace tvorby 5 (stimulace tvorby eozinofilůeozinofilů))-- ILIL--6 (mj. stimulace tvorby 6 (mj. stimulace tvorby IgIg, vč. , vč. IgEIgE) )

Špičák et al. 2004

Page 23: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Biologické efekty histaminuH1 receptory:

Bronchokonstrikce, vazodilatace(x vazokonstrikce v plicích)↑ permeability cévní stěny↑ sekrece hlenuchemotaktický faktor pro eosinofily a neutrofily

H2 receptory:↑ sekrece HCl

H3 receptory: převážně v CNS

Špičák et al. 2004

Page 24: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Novotvořené mediátory žírných buněk

Prostaglandiny: - PGD2 : zarudnutí, zvýšená

permeabilita kapilár,bronchokonstrikce, aktivace eos., chemotaxe

Leukotrieny: - LTC4, LTD4, LTE4 (SRS-A):

↑ propustnosti cév,spasmus bronchů

- LTB4: chemotaxe granulocytů

PAF (faktor aktivující destičky):– významný chemoatraktant

Page 25: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Dlouho považovány za buňky podobné mastocytům- jen primárně se nacházející v krvi

Liší se dynamikou a spektrem produkovaných mediátorů a cytokinůZákladní funkce je však velmi podobná

⇓degranulace a uvolnění prozánětlivých

mediátorů

Na IgE závislé uvolňování mediátorů z bazofilůje usnadněno cytokiny (zejm. IL-3)

Bazofily

Page 26: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Eozinofilyhlavním faktorem pro diferenciaci je IL-5

chemotaktickými faktory (z T-ly a mastocytů) jsou např.: LTB4, IL-16, eotaxin

uvolňují řadu - prozánětl. mediátorů(bazické peptidy, TNF, PG, LT, cytokinů)

- reaktivních O2 metabolitů

- degradujících enzymů(např. elastáza, kolagenáza…)

Eo v dýchacích cestách

Uvolnění granul

Přímé poškození tkáníKontrakce hladkých svalů

Zvýšená permeabilita

↑ Eoz a Th2 do dýchacích cest

CHRONICKÝ ZÁNĚT

Page 27: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Krejsek et al. 2004

Eozinofilní granulocyty – významný zdroj biologicky aktivních látek

Page 28: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Eozinofil – aktivační faktory a produkty

Špičák et al. 2004

Page 29: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Epitel dýchacích cestNení pasívní bariérou, uvolňuje řadu mediátorů:

Oxid dusnatý (NO), endotelin, metabolity kys. arachidonové, cytokiny, adhezívní molekuly

Oxid dusnatý (NO):

- vysoce reaktivní látka- tvořen z L-argininu syntetázami (3 typy)- může potlačovat tvorbu Th1 cytokinů- Má potenciálně příznivé i nepříznivé účinky u

astmatu

Page 30: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 31: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Úloha epitelových buněk v alergickém zánětu

Krejsek et al. 2004

Page 32: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Autonomní nervová regulace tonu bronchiálního svalstva

Špičák et al. 2004

Page 33: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Klinické manifestace: Klinické manifestace: AnafylaxeAnafylaxe

Krejsek et al. 2004

Page 34: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Úloha žírných buněk při anafylaxiÚloha žírných buněk při anafylaxi

Page 35: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 36: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Alergická rýma:- Je zánětlivé onemocnění nosní sliznice, jehož

hlavními příznaky jsou:- svědění - kýchání- hypersekrece a obturace nosu

- nosní sliznice vybavena pro rozvoj alerg. reakce:

v sekretu – bazofily, v epitelu a subepiteliálněhistiocyty

Zjednodušeně: nos odpovídá bronchiálnímu systému bez hladké svaloviny

Často hyperreaktivita dolních DC- bez manifestace AB - kompenzační mechanizmy ???

Až u ½ rinitiků – AB = koncepce ⇓

one airway – one disease

Page 37: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Klasifikace rýmy:

Původní klasifikace rýmy

Špičák et al., 2004

Page 38: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 39: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Vznik nosních příznaků

alergen + IgE degranulace mastocytů

eozinofilní zánět

hyperaktivita nosní sliznice nosní příznaky

alergenynespecifické vlivy kýchání

svěděníhyperreakceobturace

Page 40: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

AtopickýAtopický ekzémekzém

Synonyma: neurodermatitis (1891), prurigoBesnier (1903), atopická dermatitis (1933), AEDS (atopic eczema dermatitis syndrome)

nejčasnější manifestace- 2.-6. měsíc, ale může se objevit kdykoliv

(charakteristický vývoj klinického obrazu )

asi u 1/2 příznaky vymizí - ale může se později znovu objevit sama nebo v kombinaci s respiračními projevy

⇒ dermo-respirační syndrom

Page 41: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Lokalizace kožních projevů Lokalizace kožních projevů v závislosti na věkuv závislosti na věku

Page 42: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Patogeneze ADPřesušená a citlivá pokožkaImunopatologieAutonomní nervová dysbalancePoruchy metabolizmu nenasycených MKPsychosomatické faktory

Špičák et al., 2004

Page 43: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Patogenetické mechanizmy AD

Page 44: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

K předchozímu obr.: Imunopatologie atopické dermatitidyIniciace atopické dermatitidy je charakterizována TH2 imunitní odpovědi v dermis a zahrnuje TH2 buňky, atrakci eozinofilů, aktivaci B buněk a produkci IgE.

Později jsou eozinofily a CD8+ TH2 buňky v dermisodpovědny za časné kožní léze.

Následné škrábání vede k indukci sekrece TNF-α and IFN-γ. Společně s poškozením kůže indukovaným uvolněním toxických zánětlivých mediátorů z eozinofilůdochází v epidermis k převaze sekrece IL-12 secretion z IDEC („inflammatory dendritic epidermal cells“), což vede k zánětlivé reakci typu TH1.

Následná chronická fáze ke zánětu TH0.

Page 45: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Nejsou jednoznačné kožní nebo laboratorní parametry

Diagnóza je založena na tzv. velkých (atopickáRA, chronický/relabující průběh, pruritus, typická morfologie) a malých kritériích (nutná přítomnost 3 hlavních a 3 vedlejších)

Z laboratorních nálezů: hladiny IgE, eozinofilie, ECP („eosinophil cationic protein“)

Diagnostická kritéria

Page 46: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Astma bronchiale

- jedno z nejběžnějších chronických onemocnění (postihujících cca 155 miliónů lidí na světě)

- značná heterogenita jak fenotypu, tak etiopatogeneze

- zvyšující se prevalence v posledních desetiletích

(kolem 10-20% u dětí a 5% u dospělých)

Page 47: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Definice astmatu (GINA 2002)

je chronický zánět dýchacích cest, v jehož etiopatogenezi hraje významnou roli řada buněk (žírné buňky, eozinofily a T-lymfocyty) a jejich působků

zánět způsobuje průvodní zvýšení průduškové reaktivity, která vede k opakovaným epizodám pískotů při dýchání, dušnosti, tlaku na hrudníku a kašle, převážně v noci a časně nad ránem

tyto stavy jsou obvykle provázeny rozsáhlou, ale proměnlivou bronchiální obstrukcí, která je často reverzibilní, ať již spontánně či po terapii

Page 48: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Etiopatogeneze

Page 49: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Symptomy astmatuCharakteristickým rysem zánětu dýchacích

cest je zvýšení počtu:- aktivovaných eozinofilů

- žírných buněk- makrofágů- T lymfocytů

Paralelně s chronickým zánětlivým procesem probíhají procesy reparační

⇓strukturální i funkční změny -

REMODELACE

Page 50: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Patologický obraz astmatu

Barnes PJ

Alergen

Sekrece hlenuHyperplasie žlázek

VasodilatataceAngiogeneze

Únik plasmyEdém

BronchokonstrikceHypertrofie/hyperplasie hl. sv. buněk

Cholinergní reflex

Subepiteliální fibróza

Aktivace senzorických zakončerní

Eosinofily

Mastocyty

Th2 buňky Neutrofily

Makrofágy/Dendritickébuňky

Hlenová zátkaEpiteliální deskvamace

Neuroaktivace

LeukotrienyC4, D4 & E4

Page 51: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Zánět vs. remodelace tkání u astmatiků

Page 52: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Nové paradigma patogeneze astmatu

Page 53: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Typy astmatu

Alergické astma Nealergické astma

IgE-zprostředkovanéastma

IgE-nezprostředkované astma

Page 54: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Klasifikace tíže astmatu – před léčbou

Page 55: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Potravinová alergie

Špičák et al., 2004

Page 56: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Prevalence a patogeneza

Prevalence je 2-3% - důležitý věk pacienta (do 3 let : 4-8%)Potravinové alergeny: vejce, mléko, ryby, burské ořechy, pšenice…

(krajové diference) – zkřížená reaktivitaPatogeneze: selhání tolerance – příčina rozvoje senzibilizace

(klíčové období do 1 roku – prvé setkání s Ag potravy)

Page 57: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Klinické projevy:

- Gastrointestinální projevy- Orální alergické syndrom – u pacientů

přecitlivělých na pyly(patofyziologicy

zkřížená alergie)- Eozinofilní gastroenteropatie- Kožní projevy,- Respirační projevy- Anafylaxe

Page 58: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Alergie na léky a latexLéková alergie Nealergická lék. hypers.

IgE modulovaná nemodulovaná IgE

• Aktivace komplementu(lok. anestetika, RTG látky)

• Neimunologicky modulovanénežádoucí účinky(aspirinová intolerance- blokádaCOX)

Page 59: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

EpidemiologieRizikové faktory pro vznik lékové alergie

Časté reakce: ASA, NSAiDs, lokální anestetika, RTG látky, ..

Latex – zdravotníci, spina bifida, opakované operace(zkřížená reakce s řadou potravin = latex – fruit syndrom)

Page 60: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Alergie na jed blanokřídlého hmyzu - taxonomie

Page 61: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

U nás – včela, vosaHlavní alergeny: fosfolipáza A2, hyaluronidáza, kyselá fosfatáza, mellitin …Patogeneze reakce na jed:

toxická reakce

IgE-modulovaná IgE nemodulovaná

Th: - lokální ošetření- podání adrenalinu (EPI-PEN)- specifická alergenová imunoterapie

Page 62: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Autoimunita a autoimunitní nemoci

Autoimunitazískaná imunitní reaktivita proti vlastním antigenům („self“ antigeny)

Autoimunitní chorobyautoimunitní odpovědˇ, která vede k poškození tkání (funkční a morfologické změny)

Page 63: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Autoimunita

Krejsek et al., 2004

Page 64: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 65: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

K předchozímu obrázku:

Th1/Th2 paradigm develops into Th1/Th2/Th3/Tr1 paradigmand more. T cells are classified into CD4+ T cells and CD8+ T cells by their surface markers, and these cells are furtherclassified into Th1 cells, Th2 cells, Tc1 cells, and Tc2 cellsby their cytokine profile. The Th1 cells and Tc1 cells are involved in cellular immunity, and the Th2 and Tc2 cells are involved in humoral immunity. Recently, other cell types are reported Th3 cells, which produced TGF-β, Tr1 cells, whichproduce IL-10, and CD4+CD25+ regulatory T cells regulateoverstimulation of type 1 immunity or type 2 immunity. NK cells also classified into NK1 and NK2 cells by their cytokineprofile. Other cell types, NK3, NKr1, and regulatory NK cellshave been reported recently

Saito et al., 2007

Page 66: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Tolerance vlastního (selftolerance)

je specifická ztráta imunitní odpovědi na vlastní antigeny

3 hlavní mechanizmy:a) Klonální selekce - eliminace autoreaktivních

buněkb) Klonální anergie – funkční neodpovídavost

lymfocytů indukovaná rozpoznáním antigenu na nezralé APC

c) Suprese - funkční inhibice autoreaktivních buněk regulačními T lymfocyty

centrální tolerance x periferní tolerance

Page 67: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Centrální a periferní mechanizmy tlumení imunitní

odpovědi

Krejsek et al., 2004

Page 68: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Pozitivní a negativní selekce T-lymfocytů v thymu

Krejsek et al., 2004

Page 69: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Mechanizmy narušení imunologické tolerance

Genetická predispozice

Nerovnováha mezi regulačními T-lymfocyty

Apoptóza

Změna vlastního antigenu navázáním jiné molekuly

Zkřížená reaktivita protilátky proti dvěma antigenům, z nichž jeden je cizorodý a druhý vlastní

Polyklonální aktivace B-lymfocytů

Zpřístupnění „sekvestrovaného“ vlastního antigenu

Page 70: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 71: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Zkřížená reaktivita Pt u revmatické horečky po infekci Streptokokem A

proti Ag srdeční svaloviny

Page 72: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Autoimunitní choroby

Lze rozdělit na 2 velké skupiny:a) orgánově-specifické:

imunitní odpovědˇje namířena proti cílovému Ag jednoho orgánu (žlázy) -manifestace potíží je obvykle omezena na tento orgánbuňky cílového orgánu mohou být poškozeny

* přímo humorálním nebo buňkami zprostředkovaným mechanizmem

* protilátky mohou stimulovat nebo blokovat normální funkci

b) systémové (orgánově-nespecifické)

Page 73: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Revmatoidní artritida -patogeneze

Běžné onemocnění (1% populace), ženy 40-60 let (Ž/M 3:1)Hlavním terčem imunopatologickéreaktivity – synoviální membrána (hyperplastická, vaskularizovaná a infiltrovaná zánětlivými buňkamiGenetická predispozice (HLA DRB)

Krejsek et al., 2004

Page 74: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Revmatoidní artritida -patogeneze

Krejsek et al., 2004

Page 75: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 76: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Ankylozující spondylitida(Bechtěrevova nemoc)

Postihuje zejména muže Postižena páteřů, intervertebrální, kostovertebrálnía sakroiliakální klouby, příp. kořenové klouby (rizomelickáforma) a klouby periferní (periferní forma)Těsná asociace s HLA-B27

Pestrý obraz: usury, dekalcifikace, syndesmofyty, ankylóza (ztuhnutí v kyfóznímpostavení), entézyMimokloubní projevy: uveitis(iritis), perikarditis, uretritis, restrikční porucha plic

Folsch et al., 2003

Page 77: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Nespecifické střevní zánětyZahrnují 2 klinicko-patologické jednotky

Crohnova nemoc vs. Ulcerózní kolitida

Odlišují se:- klinickými projevy- průběhem onemocnění- odpovědí na léčbu- prognózou

Prevalence je nejvyšší v bílém etniku (vazba na některé homogenní etnika, např. židovské)Typicky v zemích s nejvyšší životní úrovní

Page 78: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Celiakie (glutenováenteropatie)

- závažné zánětlivé onemocnění tenkého střeva s vilózní atrofií a malabsorpcí

- způsobeno přecitlivělostí na zásobní proteiny obilných zrn (gluten=lepek či jeho frakci gliadin)

Indukce celiakální sprue

Page 79: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Celiakie (glutenováenteropatie)

-Etiopatogeneze:

2 faktory přítomnost glutenugenetická predispozice

(vztah k HLA-DQ2 a DQ8)

- zejména u bělochů, vzácně u černochů, nikdy u Asiatů

Indukce celiakální sprue

Page 80: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Choroby asociované s celiakálnísprue

Page 81: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Systémový lupuserythematodes (SLE)

Krejsek et al., 2004

Page 82: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Symptomy SLEVariabilní příznaky:

Erytém (depozice imunokomplexů v kůži v oblasti dermoepidermálníhospojení) – na tváři „motýlovitý exantém“Postižení ledvin (glomerulonefritis)Nervový systém (psychotické události, křeče)Pleuritis, perikarditisHematologické abnormality (anémie, leukopenie, trombocytopenie…)

Dg: Pt proti dsDNA, antigenu Sm, ribonukleoproteinu (antiRNP)Antifosfolipidové Pt (např. proti kardiolipinu – tzv. lupus

antikoagulant)Falešná pozitivita při průkazu spec. protilátek proti Treponemě,

Boreliím

Klasifikační schémata pro diagnostiku

Page 83: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Myastenia gravisPrototyp autoimunitní choroby zprostředkované protilátkami vážícími se na Acetylcholinové receptory jako antagonisté

to brání přenosu signálů přes nervosvalovou ploténku

Page 84: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Myastenia gravis - příznakyčasto ve spojitosti s hyperplazií thymu nebo thymomemautoprotilátky proti acetylcholinovému receptoručastá asociace s jinými autoPt a autoimunitními nemocemi

Příznaky: Ochablost svalů při poruše nervosvalového převodu (v klidu normální, při opakované činnosti slábnou), často nejprve proximálně (hlava, hrudník)několik podjednotek (Eatonův-Lambertův sy)

Th: látky blokující cholinesterázu, thymektomie, imunosuprese

Page 85: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Sclerosis multiplex –patogenetické mechanizmy

Krejsek et al., 2004

Page 86: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Krejsek et al., 2004

Page 87: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Perniciózní anémie (m. Addison-Biermer)

Patogeneze:- nedostatek vnitřního faktoru, bez

kterého se nevstřebává vitamín B12 přivedený potravou

následek: poruchy syntézy DNAzejména v buňkách s rychlou obměnou (kostní dřeň, sliznice GIT…)

⇓Pt proti parietálním buňkámžaludeční sliznice

proto atrofie žaludeční sliznice aachlorhydrie

Folsch et al., 2003

Page 88: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Goodpasterův syndrom

Relat. vzácný, postihuje především mladší mužečasto navazuje na virovou infekcivznikají autoPt proti bazální membráně (typ IV kolagenu)váží se na membrány ledvin. glomerulů a plicních alveolůaktivace komplementu - přímé celulární poškození

Klinický obraz:- anémie (hypochromní mikrocytární - ztráty Fe hemoragiemi)- krvácení do plic s dušností- rychle progredující glomerulonefritis

Th: kortikoidy, plazmaferéza

Page 89: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Patogeneze thyreopatií

Folsch et al., 2003

Page 90: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Gravesova-Basedowovachoroba

- jedna z nejčastějších forem hypertyreózy (asi 70%)

- ženy jsou postiženy asi 5x častěji

- etiologie: autoimunitní s tvorbou abnormálních

protilátek↓

trvalá hypersekrece tyreoidálních hormonů

Page 91: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Klinický obraz:dán nadbytkem tyreoidálních hormonů + autoimunitním poškozením dalších orgánůklasicky: struma, tachykardie, exoftalmushypermetabolický syntrom:

K (kůže) - teplá, opocená (u neurotiků studená). Vlasyřídké, vypadávají, nehty se štěpí

L (labor)- celková výkonost: ↑ únavnost, svalové atrofieM (metabol. projevy) - úbytek váhy, zrychlená střevní

motilita, zhoršená resorpce z GITN (nervové a psychické příznaky) - jemný třes, nespavost, neklid,

nervozita, myšlenkový trysk, O (oběhové p) - tachykardie, ↑ MV → hypercirkulační syndromP (protruze) - příznaky endokrinní orbitopatie

Page 92: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv
Page 93: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Hashimotova thyroiditis

autoimunitní onemocnění postihující převážně ženy- prokázána vazba na HLA (HLA-DR5, DR-3)- podkladem:

lymfocytární infiltrace štítné žlázyPt proti thyreoidálním Ag (thyreoglobulin, thyroideální peroxidáza), senzitizace lymfocytů

- příznaky: struma, poruchy funkce (euthyreoidismus, hyper- , hypo-)

Th: náhrada hormonů při hypothyreoidismu

Page 94: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv

Sjögrenův syndrom

Patří k relativně častým autoimunitním chorobám

Příčinou je poškození exokrinních žláz (zejm. slinných a slzných) zánětlivým procesem (i drobné žlázky GIT, respiračního, urogenitálního a kožního ústrojí)

- infiltrace lymfoidními buňkami s destrukcí epitelových buněk projeví se sníženou tvorbou slin a slz (sicca syndrom)

Mohou být přítomny i poruchy vnitřních orgánů

Nedostatkem je absence jednoznačných kritérií – řada klasifikací (v Evropě EC klasifikace dle Vitaliho)

Page 95: Funkce imunitního systému - Masaryk UniversityFunkce imunitního systému Hypersenzitivita. Autoimunita Biomedicínská technika a bioinformatika 9.4.2008 Alergické choroby zcelosv