Základní imunitní mechanismy

Kurs Imunologie II

Základní dělení

• nespecifická imunita• specifická imunita• výrazná „spolupráce“ obou

Nespecifická imunita

• vývojově starší• působí velmi rychle• reakce je stále stejná, umožňuje

adaptaci mikrobů

Specifická imunita

• vývojově mladší (obratlovci)• působí s proměnlivou latencí• reakce se mění a „vyzrává“• účinnější mechanismy (lepší řízení)• nutná! (není cesty zpět)

Mechanismy nespec. imunity

• bariéry s podporou jednoduchých chemických látek (kys. mléčná, properdin, lysozym)

• antimikrobiální peptidy (cca 1200 typů)

• fagocytóza (opsonizace komplementem či protilátkami)

• proteiny akutní fáze (různé funkce, např. vazba Fe)

Rozpoznávací mechanismy nespecifické

imunity• fyzikální vlastnosti (smáčivost)• „vzory patogenity“ – vývojově

konzervativní části mikrobů - PAMP (Toll-like receptory)

Dendritické buňky

• myeloidního či lymfoidního původu• nezralá forma (periferie)• zralá forma (lymf. uzliny)• funkce nespecifické a specifické

imunity

KomplementAktivace:• povrchem bakterií (alternativní cesta)• MBL (lektinová cesta)• protilátkami (klasická cesta)

Výsledek:• lýza buněk• opsonizace• podpora zánětu

Schéma funkce komplementu

Antigen

• funkční definice: antigen je to, na co reaguje imunitní systém

• minimální molekulová hmotnost cca 5 kD

• vhodná chemická struktura (protein, polysacharid)

Antigen prezentující buňky

• dendritické buňky (Langerhansovy bb., lymfoidní dendritické buňky), spolupráce s nespecifickou imunitou

• makrofágy, B lymfocyty (po stimulaci Th2 lymfocyty), endotelové buňky (po stimulaci či při zánětu)

Mechanismy specifické imunity

• produkce protilátek (B lymfocyty)• aktivace Tc lymfocytů• aktivace makrofágů

Tvorba protilátek

• isotypový přesmyk (role cytokinů)• afinní maturace• vznik paměťových B lymfocytů• transformace B lymfocytů na

plazmatické buňky - produkce protilátek

Primární a sekundární odpověď

primární sekundární

začátek 5-10 dnů 1-3 dny

třída IgM>IgG IgG, IgA

afinita nízká vysoká

dávka antigenu

vysoká nízká

Účinky protilátek

• aktivace komplementu = lýza buňky

• opsonizace• inaktivace virů a toxinů

Aktivace makrofágů

1. rozpoznávací fáze: Th1 rozpoznají antigen na APC

2. aktivační fáze: Th1 secernují cytokiny

3. efektorová fáze:• zánětlivá reakce• aktivace makrofágů – zvýšení

degradačních účinků

Funkce aktiv. makrofágů

• ničení intracelulárních bakterií• indukce zánětlivé odpovědi• aktivované makrofágy jsou účinné

APC

Aktivace Tc lymfocytů

1. rozpoznání antigenu a vazba na cílovou buňku

2. aktivace Tc3. perforace membrány cílové

buňky („polibek smrti“)4. uvolnění Tc z vazby5. následná lýza cílové buňky

Funkce Tc lymfocytů

• ničení virem infikovaných buněk• produkce IFN-g

Schéma spec. imunity

Pohledy na imunitní systém

• analytický pohled - popis a funkce jednotlivých součástí

• syntetický pohled - žádoucí, ale velmi obtížný

Svět kolem nás

• „inženýrský přístup“ – rozklad na menší celky, hierarchická struktura (takhle chápeme svět)

• „evoluční přístup“ – složité a někdy i chaotické vztahy (takhle svět ve skutečnosti vypadá)

Imunitní systém jako systém na zpracování

informací• nervový systém• imunitní systém• podobný princip fungování -

neuronové sítě

Struktura neuronových sítí

3. vrstva

2. vrstva

1. vrstva

k1

k2

Vlastnosti neuronových sítí

• informace mají pravděpodobnostní charakter

• učení sítí - vzory (backpropagation)• ztráta části sítě způsobí pouze

zvětšení nepřesnosti