Şef lucrări Dr. Liliana Dragomirescu

1. CURS 2 Microbiologie clinica Şef lucrări Dr. LilianaDragomirescu

2. IMUNITATEA ANTIINFECŢIOASĂ FACTORI DE PATOGENITATE EFECTORII IMUNITARI ŞI RĂSPUNSUL IMUN

3. IMUNITATEA ANTIINFECŢIOASĂ • NATURALĂ: asigură rezistenţa naturală, nespecifică, faţă de agenţii infecţioşi, comună tuturor indivizilor unei specii, necondiţionată de un contact anterior cu un agent infecţios • DOBÂNDITĂ: se dezvoltă pe parcursul vieţii, ca urmare a contaminării continue cu diverşi agenţi infecţioşi şi depinde de experienţa individuală a fiecăruia

4. Rezistenţa antiinfecţioasă naturală • Factorii genetici • Barierele anatomice (pielea intactă,mucoasele) • Factorii umorali (sistemul complement, lizozimul, citokinele, răspunsul de fază acută, opsoninele, interferonii) • Inflamaţia • Factorii celulari nespecifici • PMN, macrofage(fagocitoza) • Limfocitele NK (natural killer)

5. Răspunsul inflamator Pătrunderea microbilor în ţesuturi  activarea complementului  -liza bacteriilor - declanşarea răspunsului inflamator infecţios Cascada de activare a complementului  eliberarea unor mediatori chimici(citokine, proteinele de fază acută, mediatori rezultaţi din degranularea mastocitelor etc.) care participă direct în procesul inflamator  atrag în focarul infecţios fagocitele. Acestea vor înlătura microorganismele invadatoare prin fagocitoză.

6. Inflamaţia acută • rezultatul schimbărilor ce se petrec într-un ţesut ca răspuns la o agresiune mecanică,chimică sau infecţioasă. • mecanism de apărare antiifecţios rapid, care tinde să localizeze infecţia şi să prevină diseminarea ei. • manifestările locale ale inflamaţiei • eritemul (rubor) • căldura (calor) • durerea (dolor) • edemul (tumor)

7. Monocite PMN

8. Sistemul fagocitar mononuclear. Macrofage tisulare derivate din monocite sanguine

9. Fagocitoza Fagocitoza este un mecanism important de îndepărtare a microorganismelor şi a celulelor lezate fiind proprietatea unor celule (PMN şi macrofage) de a îngloba şi digera particule străine organismului.

10. Fagocite: • PMN apar primele ca răspuns într-o inflamaţie acută • monocitele (care după ce migrează în ţesuturi se numesc macrofage). Fagocitoza prin PMN poate fi considerată principalul mecanism de apărare faţă de bacteriile piogene.

11. Fagocitoza prin macrofage are rolul : -de a îndepărta bacteriile, - proprietatea de a elimina bacteriile cu habitat intracelular Macrofagul are rolul cel de a iniţia răspunsul imun. Macrofagele sunt celule prezentatoare de antigen (CPA) care după prelucrarea acestuia îl prezintă limfocitelor Th. • unele bacterii, protozare sau fungi sunt capabile să supravieţuiască şi să se multiplice în macrofagul neactivat (micobacterii, brucelle, criptococi, listerii etc.) • după activare unele dintre ele pot fi distruse. Uneori, însă, microorganismele nu sunt distruse şi supravieţuiesc pe durată lungă în macrofag, rezultatul fiind inflamaţia cronică.

12. Limfocitele NK • Celulele NK sunt limfocite citotoxice naturale care există deja la naştere. Ele nu sunt fagocite, dar pot ataca şi distruge în mod nespecific celule infectate cu virusuri sau chiar celule tumorale. • În contact cu celulele infectate, celulele NK secretă o perforină înrudită cu C9 a complementului. Aceasta polimerizează pe membrana celulei ţintă şi formează aici canale ce distrug integritatea acesteia.

13. Rezistenţadobândită Apariţia unor substanţe străine organismului este recepţionată de sistemul imun care: • discriminează “selful” de “non-self”; • răspunde prin efectori umorali şi celulari care vor elimina ceea ce este străin organismului, menţinând astfel individualitatea şi integritatea acestuia; • memorează acest răspuns.

14. Funcţionalitatea sistemului imun se bazează pe complementaritatea sterică dintre doi parteneri. • Primul partener, perceput de sistemul imun ca non-self, se numeşte antigen şi are capacitatea de a induce modificări biologice ale sistemului imun, care constau, în esenţă, în apariţia efectorilor imuni: •umorali = anticorpii • celulari = limfocite sensibilizate • Partenerul reacţiei imune care provine din partea organismului se numeşte: •anticorpîn ser şi secreţii •receptor pentru antigen când se constituie ca parte componentă a membranei celulare a limfocitelor (BCR pentru limfocitul B şi TCR pentru limfocitul T).

15. AntigenE • Substanţe pe care organismul le percepe ca non self, care produc un răspuns imunitar şi sunt capabile să reaţioneze cu receptorii specifici. Antigenele complete • Imunogenitate=capacitateaunuiantigen de a induce un răspunsimunitar (umoralsau/şicelular) • Antigenicitatea=proprietateaantigenelor de a reacţionaînmodspecificcuefectoriiimuni (anticorpisaulimfocitesensibilizate) a cărorproducere au indus-o. Antigene incomplete - Haptene • Lipsite de imunogenitate • Antigenicitate Sunt imunogene numai în asociere cu un carrier.

16. Antigene microbiene • Microorganismele sunt mozaicuri de antigene. Acestea sunt: •corpusculare legate de structura microorganismului (bacterii, virusuri fungi etc.), - eliberate în mediu după distrugerea microorganismului (endotoxinele); •solubile, secretate de microorganism în mediul înconjurător (enzime, exotoxine).

17. Antigenele care sunt implicate în patogenitatea agenţilor infecţioşi se numesc antigene de patogenitate. • antigenele capsulare (Streptococcus pneumoniae, Klebsiella, Bacillus anthracis,antigenul de înveliş Vi al bacilului tific, antigenul K al E. coli enteropatogen), •antigenele de perete (antigenul O din peretele bacteriilor gram-negative, proteina M a streptococului de grup A), •exoenzimele (coagulaza, hemolizinele secretate de Staphylococcus aureus, fibrinolizinele streptococului beta-hemolitic de grup A), •exotoxinele (difterică, tetanică, diferitele enterotoxine)

18. Factorii de patogenitate ai bacteriilor • Factori de pătrundere şi aderenţă - fimbrii - adezine nefimbriale • Factori de invazie microbiană - exoenzime: hialuronidaza,coagulaza, fibrinolizina, enzimele hidrolitice (proteaze, lipaze, nucleaze), enzimele citolitice (hemolizine, leucocidine) - endocitoza şi translocarea • Toxine bacteriene - exotoxine: toxina difterică, tetanică, botulinică, holerică, enterotoxina E. coli (EPEC). - endotoxine: lipopolizahardul (LPZ) din membrana externă a peretelui celular al bacteriilor gram-negative

19. Antigene viralepot fi detectate în: • Spaţiile extracelulare: sânge, LCR, umori, secreţii, excreţii ale organismului. Se detectează: - componente ale virusului(în ser AgHBs sau AgHBe, proteina P24), - particule virale întregi în sânge (togav., picornav.), în materii fecale (rotav., enterov.), urină (v. urlian), salivă (v. citomegalic), secr. nazale (rhinov.), secr. vaginale (HIV), LCR (arbovirusuri), leziuni specifice (v. vaccinia-în pustule, v. herpetic în vezicule) • Celule şi ţesuturi, LB (v. EB), LT (HIV, v. rujeolic), neuroni (v. rabic), ţes. reticuloendotelial (arenav.), epiteliile muc. intest. (enterov.), epitelii scuamoase (papillomav.)

20. I. Antigene virale structurale proprii virionuluiA. Antigene de suprafaţă • a) v. învelite – înveliş GP: HA (v. gripale, v. paragripale, v.rujeolic), N (v. gripale, v. paragripale), GP (gp120, gp41-HIV), proteine, AgHBs al VHB, factori de fuziune (v. paragripale), AgLYDMA (v. Epstein-Barr). • b) v. neînvelite ce expun Ag la ext. capsidei virale (v. polio- proteinele VP1, VP2, VP3; v. polyoma-AgVP1; adenov.- proteinele structurale ale hexonilor şi proiecţiilor fibroase).

21. B. Antigene interne • a) asociate nucleocapsidei: AgHBc al VHB; AgNP, NC şi N ale paramyxov.; AgNP al v. gripal; Ag p24, p17, p41 ale HIV, etc. • b) asociate cu proteina M: (proteina M a v. gripale, a v. rujeolic, etc.) Ag interne sunt mai stabile şi mai puţin expuse decât cele ale învelişului. În general induc apariţia Ac fixatori de complement.

22. II. Antigene virale în celula infectată • Ag virale exprimate pe suprafaţa membranei- sunt prezente în infecţia cu v. învelite (orthomyxo-, paramyxo-, rhabdo-, arena-, herpes- şi poxv.) • Ag virale intracelulere: AgHBc, AgEBNA • Ag heterofile: Ag Paul-Bunell (în mononucleoză) • Ag tumorale induse de virusuri-în celulele transformate malign, datorită perturbărilor induse de virus, apar neoantigene tumorale (AgTATA, AgCEA, AgT induse de papovav., AgEBNA, AgLYDMa, AgEA în limfomul Burkitt şi carcinomul nazofaringian induse de v. Epstein-Barr)

23. Antigene la helminţi • Nematodele au la suprafaţă o cuticulă cu rol de antigen • Larvele mici sunt distruse de granulocite şi macrofage • Antigene solubile prezente în secreţiile şi excreţiile nematodelor

24. Sistemul celular imunocompetent

25. Organele limfoide

26. Circulaţia limfocitelor

27. Organele limfoide secundare • După diferenţierea lor în organele limfoide primare, limfocitele B şi T migrează pe calea vaselor sanguine şi limfatice în organele limfoide secundare, care sunt ganglioni limfatici, splina, amigdalele şi ţesutul limfoid ataşat mucoaselor (MALT). • Limfocitele imunocompetente care populează organele limfoide secundare sunt celule antigen-reactive. Deci spre deosebire de organele limfoide primare, unde instruirea se face în absenţa antigenului, în organele limfoide secundare prezenţa acestuia este obligatorie.

28. Celulele implicate în răspunsul imun Pentru a produce un răspuns imunitar, un antigen trebuie să interacţioneze cu o serie de celule prezente în sânge şi diferite ţesuturi. • Acestea sunt: •celulele prezentatoare de antigen (CPA) •limfocitele T şi B. pe suprafaţa acestor celule -antigenele de histocompatibilitate (MHC)

29. Celulele prezentatoare de antigen • procesează şi prezintă Ag limfocitelor Th • macrofageprofesioniste: • celulele Langerhans din piele • celulele dendritice din ganglionii limfatici şi splină • monocite • macrofage alveolareîn plămân • celulele Kupferîn ficat • microgliaîn ţesutul nervos • osteoclasteîn schelet • celule mezangiale renale • Prezintă la suprafaţă MHC II

30. Macrofagele • au pe suprafaţa lor receptori pentru C3b a complementului şi pentru Fc a imunoglobulinelor • intervin în apărarea antiinfecţioasă prin fagocitoză, dar rolul lor esenţial constă în relaţiile pe care le stabilesc cu limfocitele Th, cărora leprezintă antigenul

31. Celule cu origine limfoidă - limfocitele

32. LIMFOCITELE B Limfocitele B reprezintă 2-12% din limfocitele circulante. Ele au pe suprafaţa lor markerul CD19 şi antigene MHC de clasa II. Când limfocitul B este stimulat corespunzător prin limfocitul T-helper el începe să se dividă transformându-se în limfoblaşti  plasmoblaşti, apoi la: - plasmocite  anticorpi -limfocite B cu memorie = celule cu viaţă lungă responsabile de un RI rapid la o stimulare ulterioară cu acelaşi Ag Toate celulele provenite dintr-un singur limfocit B aparţin unei singure clone celulare, producătoare a milioane de anticorpi identici care vor fi eliberaţi în mediul intern. Pe suprafaţa limfocitelor B se găseşte BCR care permite celulelor B să recunoască antigenele specifice.

33. LIMFOCITELE T69-80% din limfocitele circulante Limfocitele T helper (Th) - după interacţiunea cu antigenul stimulează • limfocitele B în elaborarea unui răspuns imun umoral în anticorpi • limfocitele Tc pentru obţinerea unui răspuns celular • activează macrofagele. Markerul de suprafaţă a limfocitului Th este molecula CD4+. Limfocitele T supresoare (Ts) • limitează expansiunea clonală a limfocitelor B şi T stimulate antigenic participând la reglarea intensităţii răspunsului imun (CD8). Limfocitele T citotoxice (Tc) - stimulate prin antigene care sunt exprimate la suprafaţa celulei gazdă ca, de pildă, celule infectate cu virusuri, cu microbi cu habitat intracelular sau celule tumorale pe care sistemul imun nu le mai recunoşte ca self. Markerul de suprafaţa este tot CD8+. Limfocitele Tdh - au pe suprafaţa lor marker CD4+ fiind responsabile de producerea hipersensibilităţii de tip întârziat . Ele secretă după stimulare antigenică limfokine care activează macrofagele ce adăpostesc bacterii cu habitat facultativ sau obligator intracelular.

34. ANTICORPII • sunt proteine serice care migrează în cîmpul electric cu gamaglobulinele • prezenţi şi în alte umori sau secreţii • cu o structură capabilă să le asigure legarea fermă şi specifică de antigen

35. Structura de bază a anticorpilor paratop

36. Tipurile de anticorpi

37. Răspunsul imun specific

38. Răspunsul imun umoral - Interacţiunea dintre LTh şi LB Preluarea antigenului  Bacterie- Antigene CPA = Macrofag Limfocit B CD4 MHC II TCR Cytokine Limfocit T helper

39. Răspunsul imun umoral Antigen  Macrofag  Limfocit Thelper  Limfocit B Plasmocit Limfocit B cu memorie  Anticorpi  Complexe Ag-Ac

40. Răspunsul imun celular Imunitatea mediată celular cuprinde în esenţă două procese: • distrugerea de către limfocitele T citotoxice CD8+ (ajutate de limfocitele Th) a celulelor care conţin un microorganism în fază replicativă (de obicei un virus) şi • activarea prin IFN şi alte citokinea macrofagelorpentru a le face capabile să distrugă microorganismul care se dezvoltă chiar în interiorul lor (bacilul tuberculos, bacilul leprei, toxoplasma, legionella etc.)

41. Răspunsul primar şi secundar • Răspunsul imunologic primar- organismul vine în contact pentru prima oară cu un antigen timodependent – LT şi LB de memorie. • Răspuns imunologic secundar – reîntâlnirea cu acelaşi antigen - receptorii pentru antigen se găsesc în concentraţie mai mare decât la prima întâlnire - probabilitatea întâlnirii partenerilor de reacţie potriviţi creşte, reacţia imunogenetică decurgând mai rapid.

42. Răspunsul primar În urma stimulării antigenice, producerea de anticorpi parcurge 4 faze: • o perioadă de latenţă, a cărei durată depinde de natura antigenului şi care durează în general 2 săptămâni, • o fază de creştere, în cursul căreia apar anticorpii, titrul lor crescând în progresie geometrică, • o fază în platou, în care anticorpii se menţin la un nivel costant pentru câteva săptămâni şi, • o fază de descreştere, în care anticorpii sunt metabolizaţi şi dispar.

43. Răspunsul secundar Se deosebeşte de cel primar prin: • 1. cinetica răspunsului. Faza de latenţă în răspunsul secundar este mai scurtă (3-5 zile), faza de platou prelungită (luni) şi descreşterea mai lentă (luni, ani, uneori pe toată viaţa). • 2. nivelul de anticorpi. Titrul maxim de anticorpi este în general de 10 ori mai mare decât în răspunsul primar. • 3. clasa de anticorpi. Anticorpii din răspunsul primar sunt IgM, iar cei din răspunsul secundar IgG. • 4. afinitatea anticorpilor. În răspunsul secundar, afinitatea anticorpilor faţă de antigen este mai mare decât în răspunsul primar.

44. Consecinţele patologice asupra răspunsului imun – Reacţiile de hipersensibilitate

45. Clasificarea (Gell şi Coombs) tipul I - reacţii anafilactice mediate de anticorpi IgE (reagine), tipul II- reacţii citolitic-citotoxice, mediate de anticorpi formaţi faţă de antigenele de pe suprafaţa celulelor, cu participarea complementului, celulelor K şi macrofagelor, tipul III- reacţii mediate de complexe imune cu participarea complementului, tipul IV- reacţii mediate de limfocitele T sensibilizate.

46. Reacţiile de hipersensibilitate

47. Hipersensibilitatea de tip I(de tip anafilactic) • Contactul cu alergenul (respirator,digestiv, etc.) • polenul • sporii de mucegai (Aspergillusspp.) • praful de casă • părul animalelor • alimente (ouă, lapte, căpşuni, ciocolată etc.) • seruri terapeutice • medicamente (penicilina) • veninul unor insecte (viespi)

48. 1. Răspunsul anafilactic la veninul de albine; IgE faţă de prot. veninului - fosfolipaza A. Reacţia imediată apare în 20 min. şi este mediată de eliberarea de histamină şi alţi mediatori. Pacientul-înţepat la nivelul feţei; reacţia poate fi generalizată cu scăderea TA, urticarie generalizată şi bronhospasm. 2. Urticarie cronică. Leziunile apar în minute sau ore, au margini proeminente; leziunile dispar după 12 h fără a lăsa urme pe tegumente.

49. Hipersensibilitatea de tip II • se datorează anticorpilor Ig G, mai rar IgM, care se formează în organism faţă de antigene situate la suprafaţa unor celule sau ţesuturi • mecanismul: • legarea anticorpilor de celula ţintă cu activarea pe cale clasică a complementului cu citoliză consecutivă

50. reacţiileposttransfuzionale: IgMreacţioneazăcuantigene de grup ABO ale eritrocitelor, fiindresponsabile de aglutinare, activareacomplementuluisericşihemolizaintravasculară. • anemiahemolitică a nou-născutului:datorităincompatibilităţii Rh, este produsă de anticorpimaterni de tip IgG care recunoscantigenespecifice Rh (factorul D) de pesuprafaţaeritrocitelornou-născutului.