Zjawiska odpornościowe indukowane drogą szczepień

1. Zjawiska odpornościowe indukowane drogą szczepień

2. Odporność przeciwzakaźna • Odporność przeciwzakaźna jest jednym z podstawowych mechanizmów umożliwiających organizmowi funkcjonowanie w warunkach środowiska naturalnego. • Podstawowe zadania układu odpornościowego • w zakresie ochrony przed chorobami zakaźnymi • rozpoznanie czynnika infekcyjnego jako obcego ustrojowi • uruchomienie szybkiej i skutecznej reakcji obronnej • przekazanie informacji o rozpoznanych antygenach komórkom potomnym

4. Odporność nieswoista i swoista

5. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej zapobiegające wtargnięciu patogenów do organizmu • bariery mechaniczne (skóra, błony śluzowe układu pokarmowego, oddechowego, moczowo-płciowego) • bariery czynnościowe (perystaltyka jelit, aparat rzęskowy dróg oddechowych, wydzielanie śluzu przez nabłonek, kaszel, kichanie) • bariery chemiczne (kwasy tłuszczowe na powierzchni skóry, enzymy - lizozym, pepsyna, kwas solny żołądka, peptydy o działaniu antybakteryjnym – kryptydyna jelitowa) • bariery mikrobiologiczne (fizjologiczna flora bakteryjna) • przeciwciała IgM wytwarzane przez limfocyty B1 (obecne w wydzielinie śluzowo-surowiczej nabłonka)

6. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych Działanie ukierunkowane na powszechnie występujące antygeny patogenów • dwuniciowy RNA replikujących się wirusów • niemetylowane sekwencje DNA (CpG) bakterii • peptydoglikan ściany komórkowej bakterii • lipopolisacharyd (LPS) ściany komórkowej bakterii G – • kwasy tejchojowe ściany komórkowej bakterii G + • oligosacharydy zawierające mannozę ściany komórkowej drożdży

7. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych • Makrofagi • zasiedlają wszystkie tkanki i narządy • działają jako komórki fagocytarne • prezentują antygeny limfocytom Th • wydzielają cytokiny Działają na pograniczu odporności nieswoistej i swoistej – umożliwiają zapoczątkowanie i właściwy rozwój swoistej odpowiedzi immunologicznej.

8. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych • Granulocyty obojętnochłonne (neutrofile) • krążą w krwiobiegu • mają zdolność gromadzenia się w miejscu uszkodzenia tkanek • działają jako komórki fagocytarne

9. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych • Komórki NK (naturalne komórki cytotoksyczne) • krążą w krwiobiegu, zasiedlają też różne tkanki • zabijają komórki zakażone wirusem - uwalniają perforyny i granzymy, indukują apoptozę • wydzielają interferon gamma (IFN-γ) – działają na makrofagi i limfocyty Th

10. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych • Komórki dendrytyczne • występują w skórze i tkankach limfatycznych (strefa grasiczozależna węzłów chłonnych, ośrodki rozmnażania limfocytów B w tkankach limfatycznych) • prezentują antygeny limfocytom Th • przechowują na swojej powierzchni nienaruszone antygeny umożliwiając ich wiązanie przez limfocyty B Działają na pograniczu odporności swoistej i nieswoistej.

11. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych • Układ dopełniacza • grupa ok. 30 białek surowicy i płynów tkankowych • białka są aktywowane łańcuchowo przez kompleks antygen-przeciwciało • wykazuje aktywność bakteriolityczną i cytolityczną (pierwotniaki, komórki zakażone wirusem) – tworzenie kanałów w błonie komórkowej • wykazuje aktywność chemotaktyczną wobec neutrofilów • aktywuje komórki żerne (zwiększa ich właściwości fagocytarne)

12. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Inicjacja aktywacji dopełniacza przez kompleks antygen-przeciwciało

13. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Ułożenie przestrzenne składników dopełniacza w kompleksie atakującym błonę (C5b-9)

14. Odporność nieswoista(naturalna, wrodzona) Elementy odporności nieswoistej działające po przerwaniu ciągłości zewnętrznych barier ochronnych • Układ dopełniacza • wzmaga odpowiedź humoralną (C3b i C4b – antygen-przeciwciało – limfocyt B) • bierze udział w rozwoju pamięci immunologicznej (C3b i C4b – antygen-przeciwciało – komórka dendrytyczna) Przykład ścisłego powiązania między nieswoistymi i swoistymi mechanizmami odporności.

15. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) Elementy odporności swoistej • Limfocyty T • Limfocyty B • Przeciwciała (immunoglobuliny) • Działanie ukierunkowane na antygeny charakterystyczne dla poszczególnych gatunków drobnoustrojów.

16. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) Elementy odporności swoistej • Limfocyty T i B • wywodzą się ze wspólnej komórki macierzystej pochodzącej ze szpiku kostnego • limfocyty T dojrzewają w grasicy (thymus) • limfocyty B dojrzewają w szpiku kostnym (bone marrow) • w wyniku selekcji negatywnej, w trakcie różnicowania, ginie 90% limfocytów T i B • w wyniku selekcji pozytywnej powstaje pula (10%) limfocytów immunokompetentnych

17. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) • Limfocyty T

18. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) • Limfocyty Th

19. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) • Limfocyty B • wiążą wolne antygeny • prezentują antygeny limfocytom T (w celu uzyskania pomocy limfocytów Th w wytwarzaniu przeciwciał) • różnicują się do komórek plazmatycznych syntetyzujących immunoglobuliny

20. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) • Immunoglobuliny (przeciwciała) • mają zdolność swoistego rozpoznawania i łączenia się z antygenem • występują w postaci wolnej w płynach ustrojowych • występują w formie związanej jako receptory limfocytów B • są zbudowane z 4 łańcuchów polipeptydowych (2 lekkich i 2 ciężkich) • wyróżnia się 5 klas przeciwciał – IgA, IgD, IgE, IgG, IgM • swoistość przeciwciała wynika z konfiguracji przestrzennej części zmiennych łańcuchów ciężkich i lekkich (wiązanie różnych epitopów) • przeciwciała o tej samej swoistości mogą mieć różne powinowactwo do antygenu (różny stopień dopasowania do epitopu)

21. Schemat budowy immunoglobuliny Fab – fragment wiążący antygen Fc – fragment krystalizujący V – część zmienna C – część stała

22. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) Właściwości immunoglobulin • wiążą antygeny na powierzchni komórek zakażonych wirusami oraz na powierzchni niektórych mikroorganizmów i indukują ich zniszczenie poprzez: • aktywację dopełniacza • indukcję immunofagocytozy (Fc) • indukcję cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał (Fc) • wiążąc antygen na powierzchni mikroorganizmów mogą blokować ich wnikanie przez nabłonek • wiążąc toksyny mogą blokować ich działanie

23. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) Właściwości immunoglobulin • IgA • wytwarzane miejscowo w sąsiedztwie nabłonka • wydzielane wraz z wydzielinami śluzowo-surowiczymi • przekazywane wraz z siarą i mlekiem matki noworodkowi • główny element obrony błon śluzowych przed inwazją mikroorganizmów • IgD • występują jako receptory immunoglobulinowe na powierzchni dziewiczych limfocytów B • IgE • wiążą się z receptorami Fc na powirzchni komórek tucznych • biorą udział w rozwoju reakcji alergicznych

24. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) • IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) • w największym stężeniu występują w surowicy krwi • przechodzą przez łożysko – odpowiadają za odporność bierną płodu i noworodka • indukują cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał (FcR-NK) • indukują immunofagocytozę (FcR-makrofag, FcR-neutrofil) • inicjują aktywację dopełniacza • wiążą i inaktywują toksyny • IgM • występują jako receptory immunoglobulinowe na powierzchni dziewiczych limfocytów B • syntetyzowane w początkowej fazie odpowiedzi immunologicznej (wydzielnicze – surowica krwi) • wykazują małe powinowactwo do antygenu • wiążą wiele epitopów antygenu (pentamer) • inicjują aktywację dopełniacza

25. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) Pierwotna i wtórna odpowiedź immunologiczna • pierwotna odpowiedź immunologiczna – aktywacji podlegają dziewicze limfocyty T i B • rozwija się wolno • przeważają przeciwciała o niskiej swoistości (IgM) • wtórna odpowiedź immunologiczna – kiedy dochodzi do pobudzenia antygenami, z którymi wcześniej układ odpornościowy miał kontakt • zależna jest od komórek pamięci (limfocytów T i B) • pojawia się szybciej • przeważają przeciwciała o wysokiej swoistości (IgG) • nie ma praktycznie wpływu na limfocyty dziewicze

26. Odporność swoista(nabyta, adaptacyjna) Pierwotna i wtórna odpowiedź immunologiczna w zakresie przeciwciał klasy IgG

27. Pamięć immunologiczna Skłonność organizmu do przyspieszonej i bardziej efektywnej odpowiedzi immunologicznej podczas ponownego kontaktu z antygenem, nawet po wielu latach od pierwszego kontaktu. Hipotezy tłumaczące długotrwałość pamięci immunologicznej • limfocyty pamięci są długowieczne • antygen wywołujący odpowiedź pierwotną pozostaje przez długi okres związany na powierzchni komórek dendrytycznych – nieustannie stymulując rozpoznające go limfocyty • limfocyty pamięci są nieustannie pobudzane przez antygeny reagujące krzyżowo

28. Pamięć immunologiczna Limfocyty B pamięci • powstają w trakcie pierwotnej odpowiedzi immunologicznej • są liczniejsze od limfocytów B dziewiczych • ich receptory immunoglobulinowe mają większe powinowactwo do antygenu • mają więcej cząsteczek MHC klasy II • łatwiej ulegają aktywacji • dłużej żyją

29. Pamięć immunologiczna Powstawanie limfocytów B pamięci

30. Pamięć immunologiczna Limfocyty T pamięci • powstają w trakcie pierwotnej odpowiedzi immunologicznej • ich receptory immunoglobulinowe mają takie samo powinowactwo do antygenu jak receptory dziewiczych limfocytów T • charakteryzują się zwiększoną ekspresją cząsteczek powierzchniowych biorących udział w adhezji do komórek prezentujących antygen • łatwiej ulegają aktywacji • szybciej proliferują • wydzielają więcej cytokin

31. Pamięć immunologiczna Powstawanie limfocytów T pamięci

32. Odporność zbiorowiskowa Istotą odporności zbiorowiskowej jest zmniejszenie się szans zachorowania osobnika nieuodpornionego wraz ze wzrostem ilości osobników uodpornionych w danej populacji • pojęcie to ma zastosowanie jedynie do chorób szerzących się drogą zakażenia jednych osobników przez innych • próg odporności zbiorowiskowej – odsetek osób uodpornionych w populacji, po osiągnięciu którego liczba nowych zakażonych zaczyna się zmniejszać