ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥ ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Ράνια Τσιτσιλώνη Τομέας Φυσιολογίας Ζώων και Ανθρώπου

Μικροοργανισμοί του περιβάλλοντος Φυσιολογική μικροβιακή χλωρίδα (παθογόνος μόνο κάτω πχ. από συνθήκες stress) Παθογόνοι μικροοργανισμοί ιοί βακτήρια μύκητες ευκαρυωτικά παράσιτα (ελονοσία) σκώληκες

Στάδια μικροβιακής λοίμωξης Η απάντηση σε μικροβιακές λοιμώξεις δημιουργία αποικίας σε εξωτερική επιφάνεια διείσδυση στον οργανισμό τοπική μόλυνση συστηματική (γενικευμένη) μόλυνση Η απάντηση σε μικροβιακές λοιμώξεις φυσική ή εγγενής ή έμφυτη ανοσολογική απάντηση επίκτητη ή προσαρμοστική ανοσολογική απάντηση

Φυσική ανοσία σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς εγγενής (φυσική) ή επαγώμενη γρήγορη (απάντηση οξείας φάσης) κυτταρική φαγοκύτταρα, ΝΚ κύτταρα, μακροφάγα, πολυμορφοπύρηνα χυμική C-αντιδρώσα πρωτεϊνη, λεκτίνες, σύστημα συμπληρώματος, αντι-μικροβιακά πεπτίδια μη ειδική: αναγνώριση μέσω μοτίβων (pattern recognition) προϋπάρχοντα μοτίβα ή δομές κοινές για πολλά μικροβιακά παθογόνα, που δεν υπάρχουν στο ξενιστή

Επίκτητη ανοσία μόνο στα σπονδυλόζωα κυτταρική χυμική Τ λεμφοκύτταρα (κυτταρομεσολαβητική) χυμική Β λεμφοκύτταρα και αντισώματα επάγεται μετά από αντιγονικό ερέθισμα (challenge) ειδική αναγνώριση του παθογόνου (η ειδικότητα βασίζεται σε γενετικούς χαρακτήρες) ανοσολογική μνήμη

Η γενική δομή της ανοσολογικής απάντησης Επίκτητη ανοσία (ειδική) Φυσική ανοσία (μη ειδική)

Κύτταρα Ανοσοποιητικού Συστήματος

Μη ειδικοί μηχανισμοί άμυνας Φυσικοί φραγμοί επιφανειών σώματος (βλέννα, κροσσοί, τρίχες) Φλεγμονώδης αντίδραση (τοπική) (αγγειοδιαστολή-διάχυση prt + διήθηση υγρού-χημειοταξία-φαγοκυττάρωση- ιστική επιδιόρθωση) Πυρετός (αύξηση ιστικού μεταβολισμού) Φαγοκύτταρα (ιστοί και αίμα) Συμπλήρωμα (βοήθεια στα Αb) Ιντερφερόνες (χημική ρύθμιση) Ανοσολογική επιτήρηση (ΝΚ)

Φυσικοί φραγμοί Επίκτητη ανοσία Χυμική : αντισώματα Φαγοκυττάρωση Οξέα του στομάχου και πεπτικά ένζυμα Χυμικά αντιμικροβιακά πεπτίδια (λυσοζύμη, πολυπεπτίδια, πρωτεΐνες συμπληρώματος) Επίκτητη ανοσία Μεγάλη ειδικότητα, μέγιστη αποτελεσματικότητα, μνήμη Χυμική : αντισώματα Κυτταρική : ειδικά λεμφοκύτταρα Και οι δύο απαντούν σε συγκεκριμένα αντιγόνα που συνήθως είναι μεγάλες (>8.000 Da) πρωτεΐνες ή πολυσακχαρίτες ή απτένια

Η μη ειδική ανοσία (φυσική) Ι. ΦΛΕΓΜΟΝΗ περιχαράκωση καταστροφή ξένου οργανισμού επούλωση και αποκατάσταση ιστών Χαρακτηριστικά φλεγμονώδους αντίδρασης απελευθέρωση ισταμίνης και προσταγλανδίνης αύξηση αιματικής ροής, συγκέντρωση πρωτεϊνών πλάσματος και WBC πήξη οίδημα διήθηση από ουδετερόφιλα (χημειοταξία) και φαγοκυττάρωση

Η δράση των φαγοκυττάρων

Τι είναι οι PRRs υδατάνθρακες και λιπίδια των κυτταρικών τοιχωμάτων μικροοργανισμών

Φαγοκυττάρωση και ορμονική ρύθμιση

Tο σύστημα του συμπληρώματος Μια «συλλογή» από πολλά πρωτεϊνικά μόρια στο πλάσμα C1, C3, C4, C2, παράγοντες B και D, ΜASP (mannose-binding lectin associated serine protease), κλπ Τα μόρια αυτά λειτουργούν ως ένζυμα ή ως υποστρώματα Το σύστημα πρέπει να διεγερθεί ή να ενεργοποιηθεί Ενεργοποίηση τύπου «καταρράκτη» (η ενεργοποίηση των πρώτων συστατικών πολλαπλασιάζει τα αποτελέσματα των επόμενων) Δύο τύποι ενεργοποίησης Κλασσικό μονοπάτι (τύπου Αb-Ag) Εναλλακτικό μονοπάτι (άμεση αντίδραση) Βιολογικός ρόλος Επάγει την φαγοκυττάρωση (οψωνισμός) Καταστρέφει την κυτταρική μεμβράνη του παθογόνου

Ο καταρράκτης του συμπληρώματος Ab προσδένονται με μικροοργανισμό (στοιχείο χυμικού σκέλους ανοσίας) Λεκτίνη συνδέεται με μαννόζη του τοιχώματος μικροργανισμού (στοιχείο φυσικού σκέλους ανοσίας ?) Πρωτεΐνες του συμπληρώματος ενεργοποιούνται πάνω στη μεμβράνη παθογόνων (στοιχείο φυσικού σκέλους ανοσίας) Κοινό τελικό στάδιο

Λειτουργίες των πρωτεϊνών του συμπληρώματος C3b CRP ισταμίνη

Λειτουργία του C3b ως οψωνίνη

Η μη ειδική ανοσία (φυσική) ΙΙ. ΝΚ ΚΥΤΤΑΡΑ και ΙΝΤΕΡΦΕΡΟΝΗ ΝΚ κύτταρα: σκοτώνουν μολυσμένα ή καρκινικά κύτταρα κυτταροτοξικός μηχανισμός περφορίνης κυτταροτοξικότητα μέσω αντισωμάτων (ADCC) ιντερφερόνη: διακόπτει την ιική πρωτεϊνοσύνθεση σε μολυσμένα κύτταρα ενισχύει τη δράση των ΝΚ κυττάρων

Ο ρόλος της ιντερφερόνης αυτοκρινής δράση σύνθεση prt παρακρινής δράση αναστολή

Άμεση αναγνώριση καρκινικού κυττάρου από ΝΚ κύτταρα MIC NKG-2D DAP10- DAP10 καρκινικό κύτταρο MHCI, CD1d peptide or glycolipid ligands (a-Gal-Cer) perforin release perforin release TCR ΝΚ ΝΚ-Τ IFN-γ

Κυτταροτοξικότητα που εξαρτάται από αντισώματα (Antibody Dependent Cell-mediated Cytotoxicity) τα ΝΚ μέσω των FcγRIII αναγνωρίζουν το Fc τμήμα αντισωμάτων

Διαφορές μη ειδικής και ειδικής ανοσίας Μη ειδική Ειδική εξέλιξη νωρίς πρόσφατη τύπος απάντησης γενικός στόχευση κυττάρων χρόνος απάντησης γρήγορη πρώτη γραμμή άμυνας γενικά αμετάβλητη αργή ενισχύεται με το χρόνο έχει μνήμη παραδείγματα φλεγμονή, ΝΚ κύτταρα, ιντερφερόνη, συμπλήρωμα αντισώματα, κυτταρομεσολαβητική

Κύτταρα και όργανα ανοσοποιητικού συστήματος 5 βασικοί τύποι λευκοκυττάρων: ουδετερόφιλα (αρχική φαγοκυττάρωση) ηωσινόφιλα (παράσιτα, αλλεργικές αντιδράσεις) βασεόφιλα (έκκριση ισταμίνης και ηπαρίνης) μονοκύτταρα (καθυστερημένη φαγοκυττάρωση) Β και Τ λεμφοκύτταρα (παραγωγή Ab, κυτταρική ανοσία) βασικά όργανα του ανοσοποιητικού συστήματος: λεμφαδένες (σε καίρια σημεία για να αναχαιτίζουν τα ξένα μόρια) σπλήνας (δευτερογενές) θύμος (πρωτογενές, Τ κύτταρα) bursa of Fabricius (πτηνά, Β κύτταρα) μυελός των οστών (Β κύτταρα)

Η κοινή προέλευση των λευκοκυττάρων

Οι κύριοι τύποι των λευκοκυττάρων

Τα κύρια όργανα του ανοσοπ. συστήματος 5 βασικοί τύποι λευκοκυττάρων: ουδετερόφιλα (αρχική φαγοκυττάρωση) ηωσινόφιλα (παράσιτα, αλλεργικές αντιδράσεις) βασεόφιλα (έκκριση ισταμίνης και ηπαρίνης) μονοκύτταρα (καθυστερημένη φαγοκυττάρωση) Β και Τ λεμφοκύτταρα (παραγωγή Ab, κυτταρική ανοσία) βασικά όργανα του ανοσοποιητικού συστήματος: λεμφαδένες (σε καίρια σημεία για να αναχαιτίζουν τα ξένα μόρια) σπλήνας (δευτερογενές) θύμος (πρωτογενές, Τ κύτταρα) bursa of Fabricius (πτηνά, Β κύτταρα) μυελός των οστών (Β κύτταρα)

Προέλευση Τ και Β κυττάρων ΝΚ ?

Ρόλος Τ & Β κυττάρων στην ανοσολ. απάντηση

Ειδική ανοσία Ι Δράση Ab ΧΥΜΙΚΗ ΑΝΟΣΙΑ τα αντισώματα είναι πολύ ειδικά η δομή των Ab συντηρητική εκτός των Fab σχήμα Y, 2 ελαφριές, 2 βαριές αλυσίδες σύνδεση με Ag με «συμπληρωματικό» τρόπο κάθε Ag ενεργοποιεί ειδικό κλώνο των Β κυττάρων Δράση Ab απενεργοποίηση τοξινών συγκόλληση ενεργοποίηση μη ειδικών απαντήσεων (ΝΚ κύτταρα, φαγοκυττάρωση, συμπλήρωμα)

Δομή ανοσοσφαιρίνης Fab κ, λ γ, μ, α, δ, ε,

Ειδική ανοσία ΙΙ ΚΥΤΤΑΡΟΜΕΣΟΛΑΒΗΤΙΚΗ ΑΝΟΣΙΑ τρεις τύποι Τ λεμφοκυττάρων κυτταροτοξικά Τ (CD8+): απευθείας λύση μολυσμένων κυττάρων ή μέσω περφορίνης βοηθητικά Τ (CD4+): επάγουν παραγωγή Ab, ενεργοποιούν μακροφάγα, ενισχύουν ανοσολογικές απαντήσεις κατασταλτικά Τ κύτταρα: καταστέλλουν παραγωγή Ab, καταστέλλουν δραστικότητα των Τ κυττάρων Η σημασία των MHC μορίων = μοναδικά για κάθε είδος και για κάθε άτομο

Δομή των MHC μορίων

Η ειδική αναγνώριση TCR+MHC-πεπτίδιο

Επεξεργασία και παρουσίαση αντιγόνου Το μακροφάγο ως αντιγονοπαρουσιαστής Το Β-λεμφοκύτταρο ως αντιγονοπαρουσιαστής

Ενεργοποίηση των Τh κυττάρων 1. TCR+MHC-πεπτίδιο 3. κυτταροκίνες 2. συνδιέγερση

Ενεργοποίηση των Tc

Η πορεία μιας βακτηριακής λοίμωξης 1 2

Ενίσχυση φαγοκυττάρωσης από αντισώματα μέσω FcγR (+ADCC) μέσω C1 πρόσδεσης (CDC)

Ενεργός ανοσοποίηση Χαρακτήρες 2ης ανοσοποίησης 1. χρόνος 2. τίτλος 3. τάξη Ig 4. συγγένεια

Η πορεία μιας ιϊκής λοίμωξης

Η συμμετοχή βασικών κυτταροκινών

Ο ρόλος των κυτταροκινών στη λοίμωξη

Αλλεργική αντίδραση υπερευαισθησίας

Ενεργοποίηση κυττάρων στη μεταμόσχευση