patogeneza in imunologija
TRANSCRIPT
Imunologija
• organizacija limfatičnega sistema
• nespecifična obramba
• specifična obramba
• celično mediirana obramba
• humoralna obramba
• reakcija antigen-protitelo
Imunost in imunski sistem
Imunost je sposobnost organizma, da se upre infekciji. Opravlja jo
imunski sistem. Ločimo:
- nespecifičen imunski odgovor
- specifičen imunski odgovor
Organi imunskega sistema
priželjc
limfatično
tkivo v
povezavi z
mukozo
MALT
vranica
kostni mozeg
bezgavke
Glavne funkcije limfe
• produkcija, vzdrževanje in distribucija limfocitov
• vračanje tekočine in topljencev v krvni obtok
• distribucija hormonov, hranil in odpadnih produktov iz organov v splošno
cirkulacijo (npr. absorpcija lipidov iz prebavnega trakta)
Omenjene funkcije opravljajo:
• limfoidne kapilare
• limfoidne cevi (manjše in večji toraktični vod, desni limfatični vod)
• limfoidna tkiva (limfoidni noduli, mukoza asociirano limfatično tkivo -
MALT, mandlji)
• limfoidni organi (bezgavke, priželjc, vranica)
Kri : limfa
Bistvena razlika med krvjo in limfo je v tem, da limfa nima eritrocitov in
da ima povečano število leukocitov.
Če odstranimo krvne celice dobimo plazmo. Plazma je nestabilna in
zaradi prisotnosti fibrinogena agregira. Tekočina, ki se loči od agregata
je serum. Agregacijo lahko preprečimo z dodajanjem antikoagulantov.
Serum vsebuje protitelesa in ostale topne necelične komponente
plazme.
Celice imunskega sistema
parenhimska celica
makrofagi
neutrofilci eozinofilci
bazofilci mastociti
plazma celiceTCD4TCD8
T celice NK celice B celice
mieloidna celica limfoidna celica
eritrociti
trombociti
granulociti
dendrociti
monociti
Bele krvničke ali leukociti
• lahko se gibljejo ameboidno (gibanje skozi ozke kapilare, gibanje v
medceličnem prostoru)
• lahko migrirajo izven žil (po aktivaciji se vežejo na stene žile in se nato
prerinejo skozi endotelijske celice v medcelični prostor)
• zmožne so kemotakse (gibanje proti kemijskemu signalu)
• sposobnost fagocitoze (granulociti)
Neutrofilci
• predstavljajo večino leukocitov (50 -70 %)
• ne barvajo se s kislimi ali bazičnimi barvili
• imajo segmentirano jedro, polimorfonuklearni leukociti ali PMN
• citoplazma je polna lizosomov
• so mobilni in specializirani za napad na bakterije
• po kontaktu z bakterijo se njihova metabolna aktivnost močno poveča
• izločajo vodikov peroksid, superoksidni anion in defenzine
• izločajo prostanglandine (povečajo prepusnost kapilar, lokalno vnetje)
• izločajo leukotriene (privlačijo druge fagocite)
• v krvnem obtoku preživijo do 10 ur, vsak lahko pokonča do 20 bakterij
Eozinofilci
• barvajo se s kislimi barvili
• predstavljajo 2-5 % vseh leukocitov
• napadajo objekte, ki so označeni s protitelesi
• fagocitirajo bakterije, protozoje, črve in celični debris
• sproščajo citotoksične encime in dušikov oksid
• občutljivi so za alergene in njihovo število naraste ob alergijah
Bazofilci
• barvajo se z bazičnimi barvili
• predstavljajo manj kot 1% leukocitov
• ob poškodbah sproščajo histamin, ki omogoča dilatacijo kapilar
• izločajo tudi heparin, ki preprečuje strjevanje krvi
• povečajo vnetni odgovor, ki so ga sprožili mastociti
• povečajo migracijo eozinofilcev na mesto vnetja
Mastociti
• imajo velike granule, ki vsebujejo vazoaktivni histamin in serotonin,
proteoglikan heparin, proteaze, leukotriene
• pomembni pri alergijah
• lahko fagocitirajo
• prezentirajo antigene
• producirajo citokine
Monociti in makrofagi
• monociti so največji leukociti, predstavljajo 2-8 % vseh leukocitov
• v obtoku do 24 ur, nato gredo v periferna tkiva, postanejo makrofagi
• makrofagi so najbolj agresivni fagociti
• sproščajo citokine, ki privlačijo neutrofilce in monocite in fibroblaste
• odvisno od mesta, kjer se monociti ustalijo, ločimo (alveolarne makrofage,
Kupferjeve celice, mikroglije)
Nespecifičen odziv imunskega sistema
• fizične bariere (npr. dlake, mukus)
• fagociti (makrofagi, neutrofilci, eozinofilci, monociti)
• celice ubijalke
• interferoni
• komplement
• vnetni odziv
• vročina
Fizične bariere
• keratinizirana koža skupaj z mrežo desmosomov prepreči vdor
mikroorganizmov skozi kožni epitelij
• tesni stiki med epitelijskimi celicami običajno preprečijo vdor
mikroorganizmov skozi epitelij
• dlake v nosu lahko preprečijo dostop patogenom
• cilije preprečijo potovanje mikrobom po respiratornem traktu
Anatomsko fiziološki obrambni mehanizmi
Antibakterijsko delovanje mukozne membrane
antibakterijska molekula način delovanja
mucini preprečevanje adhezije
lizocim cepitev peptidoglikana
laktoferin keliranje železa
laktoperoksidaza produkcija superoksidnega radikala
fosfolipaze poškodba membrane
leukocitni proteazni inhibitor inaktivacija LPS
reaktivni proteini opsonizacija bakterij
antibakterijski peptidi direktno ubijanje membrane
IgA inhibicija adhezije
Specializirane celice v mukozni membrani
celica funkcija
M prenos antigenov iz lumna v podmukozo, kjer se srečajo z antigen predstavitvenimi celicami
Penetove celice produkcija lizocima, fosfolipaz, antimikrobnih peptidov
intraepitelijski imunska kontrola črevesja, odstranjevanje poškodovanih leukociti epitelijskih celic, regulacija imunskega in vnetnega odziva
goblet produkcija mucina
Te celice skupaj z epitelijskimi celicami tvorijo posebno tkivo imenovano MALT
(mucosa associated lymphoid tissues) ali SALT (skin associated lymphoid
tissues).
Prepoznavanje patogenov
Pri prepoznavanju sodelujejo predvsem makrofagi, dendriti, neutrofilci
in bazofilci preko svojih receptorjev za mikrobne ligande.
Ko se akceptor (npr. TLR = Toll like receptor) aktivira pride do
znotrajceličnega signaliziranja, ki privede do sinteze genov (npr.
protimikrobnih snovi, tumor nekroznega faktorja-TNF, interlevkinov IL-1).
Fagocitno prepoznavanje celične stene in membran patogenov
mikrobni ligand fagocitni receptor funkcija
LPS CD14/TLR4 aktivacija makrofagov
peptidoglikan CD14/TLR2/TLR4 aktivacija makrofagov
lipoaravinomanan CD14/TLR2 aktivacija makrofagov
manozni glikani manozni receptor opsonizacija
fosforilholin reakcijski proteini opsonizacija
CpG dinukleotid TLR9 aktivacija makrofagov
formil-metionin- FMLP receptor aktivacija neutrofilcev
levcin-fenilalanin
šaperonin 60 CD14/TLR2/TLR4 aktivacija makrofagov
Prepoznavanje patogenov - komplement - klasična pot
C5bC6
C5bC6C7
C5bC6C7C8
C5bC6C7C8C9
liza
C6
C7
C8
C9
C4b2a3b
proteazaC1*
C1
proteaza
C5 C5b
C5a
anafilatoksin
C3 C3b
C3a
anafilatoksin
opsonin
anafilatoksin - povzroča vnetni odziv
opsonin - se veže na bakterijo in predstavlja ligand za vezavo makrofaga na komplement
C4b2a
C2 proteaza
C2a
protitelo - antigen
C4 C4b
C4a
Fagocitno prepoznavanje označenih bakterijskih celic
receptor ligand
αMβ2 C3b
CD64 IgG opsonizirane bakterije
CD32 IgG opsonizirane bakterije
CD16 IgG opsonizirane bakterije
CD89 IgA opsonizirane bakterije
CD35 C3b ali C4b
Fagocitoza bakterij
• prepoznavanje bakterij s površinskimi receptorji za komplement ali
komponente celične stene in membrane
• fagocitoza
• fuzija fagosoma z lizosomom
• ubijanje bakterij
• spremenjeno medcelično signaliziranje
Oksidativno in neoksidativno ubijanje bakterije v fagolizosomu
NO2
ONO2
OH
Fe(RS)2(NO)2
lizocim
hidrolaze
fosfolipaze
defenzini
BPI
proteaze
nizek pH
HOCl
laktoferin kalprotektin Nramp-1
FAGOLIZOSOM
Izogibanje nespecifične gostiteljeve obrambe
• izogibanje kontakta s fagocitom (periferni organi)
• zmanjšanje fagocitne kemotakse: (npr. streptolizin zmanjša kemotakso PMN)
• preprečena fagocitoza (npr. polisaharidna kapsula, M protein, K ali O antigen)
• preprečijo izlitje lizosomalne tekočine (npr. Salmonella, M.tuberculosis, Legionella)
• preprečijo delovanje fagolizosomalnih encimov (npr. B. anthracis, M. tuberculosis)
• zgoden pobeg iz fagolizosoma (npr. Rickettsia)
• povzročanje minimalnega vnetnega odziva
• produkcija agresinov (toksini in encimi, ki ubijajo celice, npr. hemolizini,
streptolizini, leukocidini, eksotoksin A, antaks toksin EF, pertuzis toksin)
Celice ubijalke
• pregledujejo površino celic in ugotavljajo antigenske spremembe
• če zaznajo antigensko spremembo se aktivirajo (vežejo se na celico,
preusmirijo Golgijev aparat proti tarčni celici, sprostijo se sekrecijski
vezikli v katerih je perforin, ki se vgradi v tarčno membrano,
oligomerizira in povzroči nastanek kanalčka)
• so manj selektivne kot limfociti
• odgovor celic ubijalk je hitrejši kot odgovor T ali B celic
Interferoni
• interferoni so majhni proteini, ki jih sproščajo aktivirani limfociti,
makrofagi in celice inficirane z virusi
• vežejo se na membranske receptorje in sprožijo sintezo protivirusnih
proteinov, ki ne preprečijo virusu vstopa v celico temveč interferirajo z
njegovo replikacijo
• stimulirajo makrofage in celice ubijalke
• obstaja več interferonov (α, β in γ interferon)
Vnetje
Vnetje je splošna nespecifična reakcija na poškodbe, toksine in patogene
organizme. Omogoča začasno popravilo ranjenega dela, prepreči dostop
novim patogenom, zmanjša razširjanje patogena, mobilizira lokalno,
regionalno in sistemsko zaščito.
Značilnosti so: rdečica, zatekanje, bolečina, toplota
Mediatorji vnetja so citokini, ki jih producirajo mastociti zaradi mehanskega stresa,
ran, kemijskih sprememb, infekcije ali ekstremnih temperatur.
Vnetni odziv
poškodbatkiva
kemijske spremembe medcelične tekočine
mastociti sprostijo histamin in heparin
privabljanje neutrofilcev
aktivacija specifične obrambe
odstranjevanje debrija z neutrofilci in makrofagi
dilatacija kapilar, povečana prepusnost inpovečan dotok krvi
zatekanje, rdečica, občutek vročine in bolečine
fibrin
omejevanje okužbe
Mediatorji vnetja
Spodbujevalci vnetja: TNF - alfa
IL-1 beta
IFN - gama
IL-8
Zaviralci vnetja: TNFrIL-IraIL-4IL-10IL-13
Vročina
Patogeni mikroorganizmi povzročajo vročino zato ker imajo pirogene
molekule (npr. endotoksini), le ti pa povzročijo sproščanje IL-1, IL-6,
TNFα. Vročina poveča fagocitozo in produkcijo protiteles.
Ločimo več vrst vročine:
• kontinuirana vročina: konstantno povečana temperatura z dnevno amplitudo
manj kot 1 oC, npr. tifoidna mrzlica, rikecioze, tularemija
• oscilirajoča vročina: povečana temperatura z dnevnimi aplitudami več kot 1 oC,
npr. tuberkuloza, trebušni tifus
• ponavljajoča se vročina: dnevi, ko je temperatura normalna, dnevi ko je
povišana, npr. malarija, bruceloze
Sepsa - okužba krvi
komplement neutrofilci monociti endotelijske celice
Heagemanov
dejavnik XII
LPS in drugi modulini
kemotaksa fagocitoza
propusnost kapilar
neutrofilci
koagulacija krvi
adhezijske molekule
lipidni mediatorji
NO tkivni dejavniki
vročina metabolne in hormonske spremembe
vazodilatacija
hipotenzija, akutna dihalna stiska, multipla odpoved organov
SMRT
Klinična slika sepse
utrujenost motnje zavesti
nemoč hipotenzija
slabost krvavitve
bruhanje, driska levkopenija
hiperventilacija trombocitopenija
mrzlica odpoved organov
zvišana ali znižana temperatura (acidoza, oligurija, zlatenica
glavobol odpoved srca)
bolečine v križu, mišicah
kožne spremembe
Specifičen odziv imunskega sistema
• specifičnost
• spomin
• toleranca
• antigeni
• prezentacija antigenov
• TCD8
• TCD4
• B celice
• produkcija protiteles
Specifičnost
specifični antigen
specifičnireceptor
imunska
celica
Celice imunskega sistema prepoznajo in reagirajo specifično z
izbranim antigenom. Vse ostale antigene ignorirajo.
Spomin
Imunski odziv je pri
ponovnem soočenju z istim
antigenom bistveno hitrejši.
Celice imunskega sistema
imajo spomin za antigene.
spominska
celica
aktivacija
imunska
celica
imunska
celica
produkcija protiteles
imunska
celica
razmnoževanje
učinkovanje
Toleranca
imunska
celica
lastni antigeni
Celice imunskega sistema ločijo med lastnimi antigeni in tujimi
antigeni. Lastne antigene ignorirajo.
Antigeni
• antigeni sprožijo produkcijo protiteles in aktivacijo T celic
• imunskega odziva ne povzroči celotna molekula antigena temveč le
antigenska determinanta ali epitop
• epitop je običajno izgrajen iz majhnega števila podenot, npr. 5-6
aminokislin, zaporednje aminokislin ni nujno linearno lahko je posledica
3D strukture molekule.
Predstavitev antigena TCD8 celicam
sinteza virusnih in bakterijskih proteinov v citoplazmi
ubikvitinacija in razgradnja virusnih in bakterijskih proteinov v proteosomu
transport peptidov iz citosola v ER
vezava antigenih peptidov na MHC I proteine v ER
transport MHCI-antigen kompleksa iz ER v Golgijev aparat
transport v eksocitozni vezikel
vgradnja kompleksa MHCI-antigen v citoplazmatsko membrano
Glavni histokompatibilni kompleks MHC I
MHC I receptorje najdemo na
površini vseh animalnih celic z
jedrom. Imajo variabilno in
konstantno regijo. V celici
obstaja več sto različnih genov,
ki kodirajo zapis za MHC
molekule. MHC I proteini
stimulirajo TCD8 celice. Prisotnost
MHC molekul je glavni razlog za
zavračanje tkiva pri presaditvah.
ANTIGEN
Receptorji za antigene na površini T celic - TCR
Struktura TCR je podobna
strukturi MHC I receptorjev in je
sestavljen iz konstantne in
variabilne regije. Mehanizem
nastanka velikega števila TCR
molekul je podoben rekombinaciji
pri protitelesih.
ANTIGEN
Aktivacija TCD8 celic
MHC I
TCRCD8
CD80
CD28
ekspresiran samo na aktiviranih makrofagih, sekundarni signal
TCD8 celica
citoplazmatska membrana
citoplazmatska membrana
LFA-3
CD2
ICAM-1
LFA-1
antigen prezentirajoča celica
Učinek aktivacije na TCD8 celice
• ko se na MHCI-antigen kompleks veže TCD8 celica pride do njene
aktivacije, sprostijo se granule s perforinskimi monomeri
• perforini vstopijo v tarčno celico in uničijo membrano, kar sproži
celično smrt
• na ta način je lahko pokončana vsaka celica v organizmu
Predstavitev antigena TCD4 celicam
fagocitoza
razgradnja proteinov in ostalih komponent v lizosomu
sinteza MHC II proteinov v ER
transport MHC II iz ER v Golgijev aparat
fuzija eksocitotičnih veziklov (MHC II) z lizosomi (antigeni)
vezava antigena na MHC II kompleks
vgradnja kompleksa MHCII-antigen v citoplazmatsko membrano
MHC II proteini
MHC II proteine najdemo na
površini makrofagov,
dendrocitov, mastociti,
endotelijske celice in B
limfocitov. MHC II proteini
stimulirajo TCD4 celice.
ANTIGEN
Aktivacija TCD4 celic
MHC II
TCRCD4
CD80
CD28
ekspresiran samo na aktiviranih makrofagih, sekundarni signal
TCD4 celica
citoplazmatska membrana
citoplazmatska membrana
LFA-3
CD2
ICAM-1
LFA-1
antigen prezentirajoča celica
Učinek aktivacije na TCD4 celice
aktivirana TCD4 celica
kloniranje aktivirane TCD4 celice
IL-2
aktivacija makrofagov
aktivacija B celic
vnetni odziv
spominske TCD4 celice
aktivacija TCD8 celic
liza
Citokini - mediatorji imunskega odziva
• so proteini brez encimske aktivnosti (preko 200 različnih citokinov)
• pomembni pri parakrinem in avtokrinem signaliziranju
• prisotni v nizkih koncentracijah (10-9 do 10-15 M)
• vežejo se na visoko afinitetne receptorje
• v skupino citokinov spadajo interlevkini, TNF družina, interferoni,
kolonije stimulirajoči faktorji, kemokini, rastni faktorji
Nomenklatura citokinov
citokinska družina primer glavna biološka aktivnost
interlevkini IL-1 do IL-18 rastni faktorji leukocitov
TNF TNFα/β, CD40 kontrola imunskega odziva
interferoni INFα,β,γ protivirusno delovanje
kolonija stimulirajoči fakt. IL-3, G-CSF meloidni rastni faktorji
kemokini IL-8, MIP, MCP kemoatraktanti za leukocite
rastni faktorji EGF, TGFα rastni faktorji epitelijskih celic
Vpliv citokinov na gostiteljeve celice
apoptozarazmnoževanje
citokin
aktivacija celicekemotaksa
diferenciacija
Biološka vloga nekaterih citokinov pri bakterijski infekciji
citokin producent tarča aktivnost
IL-Ib mieloid večina celic up-regulacija celičnih funkcij
IL-Ira mieloid večina celic naravni antagonist IL-1
IL-2 Th1 T/NK celice rastni faktor
IL-3 Th, NK mastociti rast in diferenciacija
IL-4 Th2, NK B/T celice rast in aktivacija
IL-6 fibroblasti, Th2 B, mieloidne c. reaktivni proteini
IL-8 makrofagi neutrofilci kemokini
IL-9 Th celice nekatere Th c. rastni faktor
IL-10 mieloid, Th mieloid mieloidni inaktivator
IL-11 kostni mozeg B, hepatociti reaktivni proteini
IL-12 mieloidne, B Th0, NK celice diferneciacija, INFγ sinteza
Biološka vloga nekaterih citokinov pri bakterijski infekciji (nadaljevanje)
citokin producent tarča aktivnost
IL-15 T, mieloidi T, NK celice rastni faktor
IL-17 T celice makrofagi, fibrob. up-regulacija celičnih funkcij
IL-18 mieloid T, NK celice sinteza IFNγ
INFa leukociti inficirane celice inhibicija virusne/bakterijske rasti
IFNb fibroblasti inficirana celica inhibicija virusna/bakterijske rasti
IFNg Th1, NK akt. makrofagi inhibicija intracelularnih bakterij
TNFa mieloid različne up-regulacija celičnih funkcij
TNFb Th1, T makrofagi, neutr. aktivacija
TGFb mieloid večina inhibicija vnetja
kemokini večina leukociti atrakcija leukocitov
onkostatin mieloid hepatociti produkcija reaktivnih proteinov
Koncept citokinske mreže
Th1 Th2
makrofag
IL-4, IL-10
IL-4, IL-10
IL-12IL-12
IFNγIFNγ
IFNγ
stimulira sintezo v izbrani smeri
inhibira sintezo v izbrani smeri
B celice in T celice
T celice B celice
mesto nastanka kostni mozeg kostni mozeg
dozorevanje priželjc kostni mozeg
življenjska doba meseci, leta dnevi (plazmatke), leta (spomin)
mobilnost mobilne predvsem stacionarne
receptorji CD3, CD4, CD8 antigenski receptorji
sinteza protiteles ne da
antigen prezentacija ne da
vrste TH1, TH2, Tc plazmatke, spominske
sekrecija citokinov da ne
Imunoglobulini - protitelesa
Imunoglobulini so proteinske molekule, ki jih izdelujejo B celice in lahko
reagirajo z antigeni. Najdemo jih v serumu, mleku, gastrointestinalni
tekočini. Serum, ki vsebuje protitelesa za izbrani antigen imenujemo
antiserum.
Glede na fizikalne, kemijske in imunološke lastnosti vsa protitelesa
razdelimo v pet skupin: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE.
Za vse imunoglobuline velja, da so sestavljeni iz težke in lahke verige, ki
imata variabilne in konstantne regije.
Zgradba protiteles
LAHKA VERIGA
-S-S-TEŽKA VERIGA
konstantna
regija
variabilna regija Hipervariabilne domene so
mesta, kjer prihaja do kontakta
med protitelesom in
antigenom.
hipervariabilne domene
povezovalna domena
domena različnosti
Rekombinacije težke verige protitelesa
D1
V3 D1 J2 nastanek aktivnega genaδintron
V1 V2 V3 V200 D2 D3 J1 J4 µ Y δ ε α
domena različnosti
povezovalna domena
konstantna regija
variabilna regija
introni
V3 D1 J2 δ mRNA
težka veriga
Rekombinacije lahke verige protitelesa
V200 J2 nastanek aktivnega genaκintron
V1 V2 V3 V200 J1 J5 κ λ
povezovalna domena
konstantna regija
variabilna regija
introni
J2
κ mRNAV200 J2
lahka veriga
Rekombinacija protiteles
gen težka veriga lahki verigi
(število genov) κ λ
V 51 40 30
D 27 0 0
J 6 5 4
kombinacij 51 x 27 x 6 = 8262 40 x 5 = 200 30 x 4 = 120
Število možnih kombinacij = 8262 x (200 + 120) = 2.6 x 106
Dodatno se število možnih protiteles poveča zaradi rekombinacij že fuziranega
gena in povečane frekvence mutacij teh genov, tako da lahko doseže vrednost
~ 1010 različnih protiteles.
Imunoglobulin G - najbolj pogost
glavno cirkulirajoče
protitelo, najdemo ga v
ekstracelularni tekočini,
krvi, limfi, gre preko
placente
Imunoglobulin A
Običajno je dimer, kar mu omogočata dva proteina (sekrecijski protein in J peptid).
Je dominantno protitelo v slini, solzah, mleku, kolostrumu, gastrointestinalni tekočini
ter sekreciji mukozne membrane.
Imunoglobulin M
Običajno ga najdemo kot pentamer.
Je prvo protitelo pri imunskem
odzivu. IgM ima veliko ogljikovih
hidratov. Vsaka veriga zase ima
majhno afiniteto, skupaj v
pentameru pa imajo zelo visoko
afiniteto za antigene.
Navzkrižna reakcija antigena in protitelesa
Serologija
Študij interakcij med protitelesom in antigenom imenujemo serologija.
nevtralizacija (zaradi vezave protitelesa na antigen preprečeno delovanje toksina
ali virusa, uporabno za pridobivanje antitoksinov)
precipitacija (protitelo se veže na različne antigene, kar sproži agregacijo,
uporabno v imunoloških testih in imunogelski elektroforezi)
aglutinacija (če je antigen na površini celice lahko pride do agregacije celic, če gre
za agregacijo eritrocitov temu pravimo hemaglutinacija, uporabno za določanje
krvne skupine, klinične in diagnostične teste)
Monoklonalna in poliklonalna protitelesa
Pri običajnem imunskem odzivu je produciranih več različnih protiteles za
različne epitope, ki imajo različno afiniteto in specifičnost. Takim
protitelesom pravimo poliklonalna protitelesa.
V kolikor imamo protitelo izgrajeno proti enemu samemu epitopu, so to
monoklonala protitelesa.Monoklonalna telesa lahko pridobimo tako, da
hibridiziramo B celice s tumorsko celico, ki omogoča celični liniji nesmrtnost.
Nato v procesu selekcije izberemo ustrezen B klon.
Monoklonalna protitelesa so neprecenljiv pripomoček v mikrobiologiji saj so izjemno
specifična. Uporabna so v diagnostiki, bazičnem raziskovanju in ekologiji.
Imunost in infekcijske bolezni
Glavna funkcija imunskega sistema je zaščita pred infekcijskimi boleznimi.
Organizem lahko pridobi imunost na več načinov:
• naravna ali aktivna imunost (pridobljena skozi bolezen)
• umetna aktivna imunost (imunizacija, vakcinacija)
• naravna pasivna imunost (protitelesa matere)
• pasivna imunost (antitoksini, antiserumi)
Imunizacija
Antigen, ki ga uporabljamo za indukcijo imunosti imenujemo imunogen.
Proces pa imunizacija. Antigene, predvsem toksine, pred imunizacijo
modificiramo in jim na ta način zmanjšamo toksičnost. Takšnim toksinom
pravimo toksoidi.
Če kot imunogen uporabljamo celoten mikroorganizem potem ga pred
uporabo bodisi ubijemo ali pa atenuiramo. Atenuirane vakcine
uporabljamo predvsem pri imunizaciji za virusne infekcije. Pri bakterijskih
se enako dobro obnesejo vakcine iz ubitih bakterij.
Bakterijske bolezni, ki jih lahko preprečimo s cepivi
tuberkuloza atenuiran sev
davica toksoid
tetanus toksoid
oslovski kašelj mrtvi bacil
H. Influenzae polisaharidna konjugirana vakcina
pnevmokoki pnevmokokna polisaharidna vakcina
meningokoki meningokokna polisaharidna vakcina
kolera inaktivirana suspenzija sevov
tifus atenuirn sev S. Typhi
antraks protektivni antigen
kuga inaktiviran Y.pestis
tularemija atenuiran bacil
pegavica inaktivirana Rickettsia prowazekii
Virusne bolezni, ki jih lahko preprečimo s cepivi
otroška paraliza atenuiran virus ali inaktiviran virus
ošpice atenuiran virus
mumps atenuiran virus
rdečke ateniuran virus
influenca inaktiviran virus
hepatitis B rekombinantni HBs antigen
klopni meningitis inaktiviran virus
hepatitis A inaktiviran virus
steklina inaktiviran virus
norice atenuiran virus
rumena mrzlica atenuiran virus
črne koze neatenuiran vaccinia virus
adenovirusi ateniuran virus
Bolezni, ki jih lahko preprečimo z imunoglobulini in serumi
botulizem ABE antitoksin
citomegalovirus CMV imunoglobulin
davica difterijski antitoksin
hepatitis A IVIG imunoglobulin
hepatitis B HBIG imunoglobulin
norice VZIG imunoglobulin
ošpice imunoglobulin
steklina RIG imunoglobulin
tetanus TIG imunoglobulin
Program obveznega cepljenja predšolskih in šolskih otrok v Sloveniji
starost cepivo proti
rojstvo tuberkuloza
3 meseci davica, tetanus, oslovski kašelj, H.influenzae, polio
6 mesecev davica, tetanus, oslovski kašelj, H.influenzae, polio
9 mesecev davica, tetanus, oslovski kašelj, H.influenzae, polio
15 mesecev ošpice, mumps, rdečke
18 mesecev davica, tetanus, oslovski kašelj, H.influenzae, polio
3-5 leto H. Influenzae
7 leto polio, hepatitis B, ošpice, mumps, rdečke
9 leto davica
14 leto davica, polio, tuberkulinski test
Izogibanje specifične gostiteljeve obrambe
• maskiranje antigenih površin (npr. celica se obleče z fibrinom in hialuronsko k.)
• toleranca na bakterijske antigene zaradi izpostavitve fetusa antigenom
• molekularna mimikrimija zaradi podobnosti mikrobnih antigenov z gostiteljskimi
antigeni, antigeni so maskirani s fibronektinom, fibrinom, protitelesi, sialičnio
kislino, hialuronsko kislino)
• imunosupresija (predvsem virusi in protozoji lahko znižajo delovanje
imunskega sistema)
• sproščanje antigenov v medij, kjer nevtralizirajo protitelesa
• antigenska variabilnost (npr. sprememba fimbrij ali ostalih površinskih
proteinov, ki so tarča protiteles pri virusih
Imunske bolezni
• trenutna preobčutljivost (alergije)
• autoimunske bolezni
• pozna preobčutljivost
• citotoksična preobčutljivost (npr. nekroza jeter)
• preobčutljivost zaradi aktivacije komplementa (npr. vnetje ledvic,
sklepov, žil)
• superantigeni
Trenutna hipersenzitivnost (alergije)
ALERGIJA
B
TH
IgE
ponovna izpostavitev antigenu
histamin, serotonin
mastocit
antigen
makrofag
prva izpostavitev antigenu
Autoimunske bolezni
T in B celice se med razvojem naučijo ločevati lastne antigene od tujih
antigenov. Reaktivacija T in B celic proti lastnim antigenom vodi do
nastanka autoimunskih bolezni. Autoimunske bolezni so:
juvenilni diabetes
reumatoidni artritis
miastenia gravis
multipla skleroza
Zapoznela hipersenzitivnost
Simptomi se pojavijo nekaj ur ali dni po sekundarni izpostavitvi antigenu.
Pride do vnetnega odziva in lokalnega uničenja tkiva zaradi intenzivnega
delovanja TCD8 celic (celic ubijalk).
Tak tip je značilen za tuberkulozo, lepro, brucelozo, mumps, kokcidiomitozo,
histoplazmozo.
Zapoznelo hipersenzitivnost lahko določamo s kožnimi testi.
Aktivacija TCD4 celic s superantigenom
MHC II
TCRCD4
CD80
CD28TCD4 celica
citoplazmatska membrana
citoplazmatska membrana
LFA-3
CD2
ICAM-1
LFA-1
superantigen povzroči prekomeren odgovor
imunskega sistema, vnetno
reakcijo, šok in smrt.
antigen prezentirajoča celica