PŘIROZENÁ IMUNITA - ZÁKLADNÍ MECHANISMUS OBRANY ČLOVĚKA

1. PŘIROZENÁ IMUNITA - ZÁKLADNÍ MECHANISMUS OBRANY ČLOVĚKA

2. určuje „kontext“ pro specifickou imunitu fylogeneticky konzervované vztah k jiným tělním soustavám PŘIROZENÁ IMUNITA identifikace „nebezpečných“ vzorů okamžitá reakce „stálá“ v ontogenezi

3. přirozená cytotoxicita interferonový systém PŘIROZENÁ IMUNITA komplementový systém fagocytární systém makrofágy dendritické buňky granulocyty

4. identifikace „nebezpečných“ vzorů zpracování a prezentace antigenů T-lymfocytům exogenních endogenních makrofágy dendritické buňky vytvoření „kontextu“ rozpoznání specifické imunity

5. PŘIROZENÁ IMUNITA IDENTIFIKACE „NEBEZPEČNÝCH“ VZORŮ (PAMP) kys. lipoteichoová peptidoglykan, lipoprotein sacharidy polyanionty ostrov patogenity fosforyl cholin TLR2 LPS TLR4 CpG TLR9 L L L pentraxiny (CRP) LPS L L L LBP SCAVENGER RECEPTOR (vychytávací) LEKTINY buněčná aktivace IL-1R CD14 IL-1R LPS IL-1R MyD88 DD DD TRAF6 NIK CR C3b IRAK I-B I-B NF-B ubiquitinace degradace NF-B buněčná aktivace Y APC aktivace komplementu lektinovou drahou TRANSKRIPCE dendritická buňka NF-B makrofág MBL MASP FcR NF-B IL-1 IL-12 IL-6 IL-8 IL-10 TGF  kontext pro specifické rozpoznávání Tr reaktivita IL-1, IL-12, TNF kostimulace TH1 reaktivita

6. imunopatologie nádor infekce dendritické buňky makrofágy usmrcování intracelulárních mikrobů AKTIVACE CYTOKINY TH1 TH2 polarizace stimulace krvetvorby pluripotentní prozánětové chemokiny ZÁNĚTOVÁ REAKCE

7. ÚLOHA DENDRITICKÝCH BUNĚK V PŘIROZENÉ IMUNITĚ zachycení a zpracování antigenů v tkáních prezentace antigenů T lymfocytům dendritická buňka migrace do lymfatických uzlin

8. ÚLOHA FAGOCYTUJÍCÍCH BUNĚK V PŘIROZENÉ IMUNITĚ GRANULOCYTY stimuly hematopoeza exo- endo- profesionální fagocyty aktivace cytokiny adheze k endotelu diapedéza zánět usmrcování a rozklad mikrobů

9. PŘIROZENÁ IMUNITA – HUMORÁLNÍ FAKTORY INTERFERONOVÝ SYSTÉM nejvýznamější humorální složka přirozené imunity inducibilní systém induktory jsou virové (mikrobiální) agens, nukleové kyseliny funkční po vazbě na specifické buněčné receptory chrání proti infekcím (virovým) imunomodulační aktivita

10. I. třída INF ,, II. třída INF  (TH1) protivirové působení imunomodulační účinky INTERFERONY prozánětlivé působení antimikrobiální působení cytotoxicita exprese HLA II T ly NK antiproliferativní působení protinádorové působení

11. PROTIVIROVÉ PŮSOBENÍ INTERFERONŮ infikovaná buňka interferony Jak /STAT neinfikovaná buňka interference s virovou proteosyntézou degradace virové nukleové kyseliny NEODPOVÍDAVOST VŮČI VIROVÉ INFEKCI

12. PROTIVIROVÉ PŮSOBENÍ INTERFERONŮ I. TYPU INHIBICE SYNTÉZY VIROVÝCH PROTEINŮ NA RIBOSOMECH DEGRADACE mRNA RIBOSOM mRNA vmRNA A U G vmRNA ElF4 ElF3 ElF2 A U C P PKR aktivní P ElF4 ElF2 RNAáza L aktivní P vdsRNA GTP ElF2 Met dsRNA + ATP 2´5´oligo- adenyláty ATP Met ElF3 2´-5´-oligo- adenylát- syntetáza PKR inaktivní RNAáza L inaktivní indukce syntézy proteinové kinázy (PKR) indukce syntézy 2´5´oligoadenylát- syntetázy IFN receptor IFN

13. KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM syntéza humorální složka nespecifické imunity hepatocyty makrofágy 30 plazmatických a membránových proteinů

14. NOMENKLATURA KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM AKTIVNÍ KOMPLEX: označují se vodorovnou čárou nad popisem (C4b2a) SLOŽKY: C1 až C9 FAKTORY: označují se velkými písmeny (P, B, D, H) ŠTĚPY: malá písmena (a, b) fragment b: enzymaticky aktivní (C3b) fragment a: anafylakticky aktivní (C3a) inaktivované štěpy: označují se i (iC3b)

15. FUNKCE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU anafylaktická cytolytická likvidace imunokomplexů opsonizační prozánětlivá chemotaktická

16. AKTIVACEKOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU pracuje na principu zesilující kaskády po splnění proaktivačních podmínek vzniká aktivní enzym (serinová proteáza) štěpí následné složky za vzniku aktivních enzymů s ohledem na důsledky aktivace je komplement na několika úrovních regulován rozhodující je vznik konvertáz C3 a C5 alternativní a klasické dráhy

17. AMPLIFIKAČNÍ KASKÁDA stimuly (mikrobiální, kontaktní aktivace, koagulace) klidová složka (faktor) komplementového systému fragment b serinová proteináza aktivace (proteolytické štěpení) fragment a prozánětové anafylaktické, chemoatraktivní aktivity

18. AKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU lektinová dráha alternativní dráha klasická dráha MBP MASP spontánní aktivace C3 C1qrs aktivace C3 konvertáz aktivace C5 konvertázy komplex MAC LÝZA

19. LEKTINOVÁ DRÁHA AKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU fylogeneticky stará zahájena vazbou manosu vázajícího proteinu (MBP) na cukerné zbytky mikrobiálních povrchů aktivace serinové proteinázy MASP další kroky aktivace totožné s klasickou dráhou

20. KLASICKÁDRÁHA AKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU start na komplexu AgAb (IgM, IgG1, IgG3), agregáty imunoglobulinů C3 konvertáza: C4b2a C5 konvertáza: C4b2a3b

21. KLASICKÁDRÁHA AKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU 1. 2. enzymatická aktivita C1q C1r C1s C1 inhibitor Fc IgG Ag Ag povrch mikroorganismu 3. 4. C1s esteráza Ag Ag

22. KLASICKÁDRÁHA AKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU 5. 6. C2b C4b C4a C2a C3a C3b C2 C4 C2a - I C2a C4b C4b Ag C3 konvertáza Povrch mikroorganismu 7. 8. C5b C5a C5b C5 C6 C7 C2a C6 C7 C4b C3b C5b C3b Sestavování MAC komplexu C5 konvertáza

23. KLASICKÁDRÁHA AKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU 10. 9. Funkční MAC komplex C9 C8 - lýza buňky C6 C6 C7 C7 C9 C5b C5b C8 C8 C9 Povrch mikroorganismu

24. ALTERNATIVNÍDRÁHA AKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU s ohledem na molekulární stavbu dochází ke spontánní aktivaci C3 ve vodném prostředí v nepřítomnosti proaktivačních podnětů je aktivovaná C3b inaktivována v přítomnosti proaktivačních molekul mikrob. původu (povrchy mikroorganismů, LPS, kys. teichoová), agregátů imunoglobulinů, arteficiálních povrchů (mimotělní oběh) není aktivovaná C3 inaktivována a aktivace komplementu pokračuje C3 konvertáza: PC3bBb C5 konvertáza: PC3bBbC3b

26. TERMINÁLNÍ FÁZE AKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU aktivace alternativní a klasickou dráhou probíhá odlišně do stádia aktivace C5. nutná přítomnost pevných povrchů vznik menších štěpů (C5a, C4a), které mají anafylaktický a chemotaktický účinek aktivace od složky C6 po C9 probíhá: - shodně pro obě dráhy - neenzymaticky - konformační změny složek komplementu - vzniká tzv. MAC komplex, který perforuje membránu

27. REGULACEAKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU NA ÚROVNI MEMBRÁN na membránách buněk jsou exprimovány regulační proteiny, které brání sestavení komplexu MAC protektin: (CD59) DAF: (CD55)

28. PŘEHLEDNÉ SCHÉMAAKTIVACE KOMPLEMENTOVÉHO SYSTÉMU KLASICKÁ CESTA Ag Ab lektiny C1r2 • C1s2 • C1q anafylatoxin C3a MBP C1q C1r2 C1s2 C4 C2 imunní adherence (fagocytóza, odstraňování CIK) C3b C5b C6 C4a C2b chemotaxe, anafylatoxin C4b • C2a • C3b C5 C5b, 6 C4bC2a C7 C5a P • C3b •Bb • C3b C5b, 6, 7 C4b • 2a C3 konvertázy C8 C5 konvertázy P • C3b • Bb C5b, 6, 7, 8 C9 P terminální fáze C3 C3b • Bb + Ba D C3b • B C3b +B C5b, 6, 7, 8, 9 ALTERNATIVNÍ CESTA komplex napadající membránu ( MAC)

29. RECEPTORY PRO SLOŽKY KOMPLEMENTU exprese na fagocytujících buňkách: opsonizace exprese na erytrocytech: odstraňování imunokomplexů exprese na lymfocytech: regulace funkce (syntéza IgE)

30. KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM: KLINICKÉ POZNÁMKY VROZENÉ DEFICITY SLOŽEK A FAKTORŮ jsou velmi vzácné. deficience časných složek: deficience MBP vede ke zvýšené náchylnosti k mikrobiálním infekcím náchylnost k imunopatologickým onemocněním deficience inhibitoru C1 esterázy se projevuje jako tzv. hereditární angioedem deficience složek C6 až C9: náchylnost k meningokokovým infekcím

31. KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM: KLINICKÉ POZNÁMKY ZÍSKANÉ PORUCHY SLOŽEK A FAKTORŮ jsou časté u nemocných se systémovým onemocněním pojiva (SLE) k nežádoucí aktivaci komplementového systému dochází u nemocných napojených na mimotělní oběh (dialýzu) deregulovaná aktivace komplementového systému ohrožuje nemocné se systémovou zánětovou odpovědí (sepse)

32. KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM: LABORATORNÍ PRŮKAZ všechny složky, faktory a štěpné produkty aktivace komplementu lze stanovit imunochemicky C4 a C3 složky se stanovují v rámci měření bílkovin akutní fáze L ze určit aktivitu komplementu in vitro (CH50)

33. FAGOCYTÓZA buněčná součást nespecifické imunity pohlcení cizorodých částic, usmrcení a rozklad mikrobů monocyty makrofágy dendritické buňky FAGOCYTÓZA prezentace antigenů granulocyty zdroj cytokinů

34. MONOCYTY - MAKROFÁGY: • dlouze žijící tkáňové buňky • hlavní zdroj pluripotentních • prozánětových cytokinů • zpracování a prezentace antigenů T lymfocytům • imunoregulační funkce • usmrcování intracelulárních patogenů (M. tuberculosis)

35. GRANULOCYTY: profesionální fagocyty krátce žijící krevní buňky rychlá obnova z kostní dřeně (G-CSF) vysoce glykosylovaná povrchová molekula CD15 cytoplasmatická granula

36. FAGOCYTÓZA: aktivace adheze chemotaxe ingesce usmrcení a destrukce AKTIVACE VEDE K: zvýšené genové transkripci zvýšené metabolické aktivitě změnám v cytoskeletu změnám v povrchových molekulách

37. AKTIVACE FAGOCYTŮ endogenní: exogenní: prozánětové cytokiny C3a C5a PAF LT mikrobiální působky LPS, CpG, „nebezpečné vzory“ PAMP chemokiny CSF

38. AKTIVACE FAGOCYTŮ změny membránových molekul změny cytoskeletu metabolické změny

39. ADHEZE aktivované granulocyty aktivované endotelové buňky DIAPEDÉZA

40. cadheriny imunoglobulinová rodina ICAM-1, 2, 3, VCAM-1 selektiny E, P, L - selektiny cukerné ligandy ADHEZNÍ MOLEKULY integrinová rodina heterodimery 7 cílená migrace 1 integriny (VLA) vazba na ECM 3 integriny cytoadheziny 2 integriny leukocytární (LFA-1)

41. A D H E ZE • pevná adheze aktivovaných neutrofilů • k aktivovaným endotelovým buňkám • je předpokladem pro jejich diapedézu • uskutečňuje se prostřednictvím specifických interakcí • mezi adhezními molekulami ajejich ligandy • exprese adhezních molekul je inducibilní • (regulována cytokiny) • selektivní adheze spolu s chemokinovými signály • je odpovědná za selektivní migraci • rozdílných leukocytárních populací

42. ADHEZNÍ MOLEKULY jsou členěny do rodin na základě společných strukturních charakteristik RODINA IMUNOGLOBULINŮ imunoglobulinová doména ICAM-1, 2, 3 VCAM-1 a řada dalších

43. RODINA INTEGRINŮ: heterodimery (,  řetězce) společný typ  řetězce určuje integrinové podrodiny (1, 2, 3) 1(CD29) integriny: - VLA molekuly - ligandy jsou molekuly mezibuněčné hmoty (kolagen) 2(CD18) integriny: - leukocytární integriny - LFA-1 (CD11a/CD18) - ligandem je ICAM-1 (CD54) 3 integriny: - cytoadhesiny - destičky

44. RODINA SELEKTINŮ koncová část molekuly je podobná lektinu ligandy jsou cukry chybějí na klidových buňkách rychlá mobilizace z nitrobuněčných zásob E-selektiny (CD62E): - aktivované endotelie - ligandem je cukr na molekuleCD15 P-selektiny (CD62P): - aktivované trombocyty - aktivované endotelie - ligandy jsou glykosylované molekuly (PSGL-1, CD 162) L-selektiny (CD62L): - leukocyty - ligandam je molekula CD34 na endotelu

45. ADHEZNÍ MOLEKULY prozánětové cytokiny, chemokiny inducibilní makrofág dendritická buňka imuno- patologie infekce nádor

46. ČASNÁ FÁZE ADHEZE: rychlá změna exprese (minuty) selektinových molekul na endotelových buňkách působením prozánětových cytokinů interakce mezi E-selektinem a CD15 slabá interakce (zachycení) „kutálení“ vzbuzených leukocytů na aktivovaných endoteliích

47. ČASNÁ FÁZE ADHEZE: kolageny IMUNOPATOLOGIE a1 b1 fibronektin a1 b1 INFEKCE a3 b1 MALIGNITA MAKROFÁG prozánětlivé podněty CD62E IL-1 TNF CD34 CD62P E-CADHERIN CHEMOATRAKTANTY CD15 CD62L PECAM-1 PSGL-1 ENDOTELIE GRANULOCYT koulení rec. pro chemokin

48. POZDNÍ FÁZE ADHEZE: pevná adheze interakce mezi LFA-1 a ICAM-1 přenos signálů: outside-in inside-out přilnutí buňky diapedéza do tkání

49. POZDNÍ FÁZE ADHEZE: A K T I V A C E C-X-C CHEMOKINY MAKROFÁG ENDOTELIE C-C CHEMOKINY ICAM-1 VCAM-1 4 b1  b2 VLA-4 LFA-1 ICAM-1 eosinofil DIAPEDÉZA LFA-1  b2 neutrofil 3CYTOADHEZINY FIBRINOGEN vWF

50. CHEMOTAXE: usměrněný pohyb granulocytů (jiných buněk) v gradientu chemoatraktantů endogenní chemoatraktanty exogenní chemoatraktanty chemokiny komplement C5a, C3a CC produkty mikrobů CXC ELR- ELR+