17. Kafli Vessa- og ónæmiskerfið

Παρουσίαση με θέμα: "17. Kafli Vessa- og ónæmiskerfið"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 17. Kafli Vessa- og ónæmiskerfið
LOL 203 Guðrún Narfadóttir

2 Vessa- og ónæmiskerfi Hlutar kerfisins eru Hlutverk kerfisins er að:
Vessi (lympha) Vessaæðar Líffæri og líkamshlutar með eitilvef eitilvefur er sérhæfður netjubandvefur með eitilfrumum Rauður beinmergur Hlutverk kerfisins er að: 1. Safna saman vökva sem síast úr háræðum og flytja hann aftur inn í blóðrásina Um 3 lítrar á sólarhring 2. Flytja fitu og fituleysanleg vítamín (A, D, E, K) frá þörmum til blóðrásar 3. Verja líkamann fyrir sýklum og framandi efni

3 Vessi og millifrumuvökvi
Meginmunurinn á þessum tveim vökvum er staðsetningin: vessi er í vessaæðum millifrumuvökvi (vefjavökvi) er á milli frumna Í vessa og millifrumuvökva er minna próteininnihald en í blóðvökva próteinin eru of stór til að síast úr háræðum Bjúgur (edema) myndast þegar vökvi síast hraðar úr háræðum en vessakerfið ræður við að taka upp

4 Vessaæðar Vessaháræðar liggja í bilum milli frumna
Sverari en háræðar Lokaðar í annan endann Vökvi flæðir inn í þær en ekki út Vessaháræðar sameinast og mynda stærri æðar sem kallast vessaæðar Vessaæðar líkjast bláæðum, en hafa þynnri veggi og fleiri lokur Vessaæðar tæmast í vessastofna sem tæmast að lokum í 2 vessarásir: Ductus thoracicus (brjóstrás) sem tekur við vessa neðan þindar og vinstri líkamshelmingi ofan þindar Ductus lymphaticus dxt. (hægri vessarás) sem tekur við vessa frá hægri líkamshelmingi ofan þindar

5 Vessahringrás Leið vessans: Það sem drífur vessann áfram í kerfinu er:
Millifrumuvökvi  vessaháræð  vessaæð  eitill /eitlar  vessaæð  vessastofn  vessarásir (ductus thoracicus eða ductus lymphaticus dxt.)  vena sublcavia sin. eða dxt. Það sem drífur vessann áfram í kerfinu er: 1. Samdráttur beinagrindarvöðva 2. Öndunarhreyfingar Lokur í vessaæðum tryggja einstreymi vessans

6 Líffæri og vefir ónæmiskerfisins
Fyrsta stigs vessalíffæri Miðstöðvar þar sem myndun og þroskun eitilfrumna fer fram Rauður beinmergur - Myndun B og T eitilfrumna - Þroskun B eitilfrumna 2. Hóstarkirtill (thymus) - hér ljúka T eitilfrumur þroska sínum Annars stigs vessalíffæri Vinnustöðvar þar sem sértækt ónæmissvar fer fram Milta, eitlar og eitlingar

7 Rauður beinmergur Blóðmyndunarstaður
Hjá fullorðnum er rauður beinmergur í Höfuðkúpu, rifjum, mjaðmargrind, hryggsúlu, bringubeini og lærlegg Bæði T og B frumur myndast í beinmerg B frumur þroskast í beinmerg B frumur eru stuttlífar, nýmyndun er stöðug Þroskaðar B frumur fara úr beinmerg í 2. stigs vessalíffæri/vef

8 Hóstarkirtill (thymus)
Tvíblaða líffæri, staðsettur aftan við bringubein framan við hjarta Helstu frumugerðir: mikill fjöldi T-frumna angafrumur (dendritic cells) á víð og dreif átfrumur, aðallega stórætur þekjufrumur Hlutverk þroskar T-eitilfrumur sem leita burt og setjast að í öðrum vessalíffærum myndar hormónið thymosin sem örvar myndun og þroskun T- eitilfrumna

9 Starfsemi hóstarkirtils
T frumur fara úr rauðum beinmerg yfir í hóstarkirtil Hóstarkirtill er “menntastofnun” T frumna T frumur fjölga sér og þroskast í hóstarkirtlinum 98% T frumnanna deyja Frumustýrður dauði (apoptosis) – fruman rýrnar innan frá, gefur átfrumum merki um yfirvofandi dauða og átfrumurnar éta dauðvona frumuna 2% T frumna verða fullnuma og berast með blóði til 2. stigs vessalíffæris Þessar frumur taka síðar þátt í ónæmissvari Kirtillinn nær hámarksstærð og er virkastur við kynþroskaaldur en rýrnar síðan

10 Eitlar (nodus lymphaticus)
Um 600 lítil baunalaga líffæri sem liggja meðfram vessaæðum Umluktir bandvefshylki (capsule) Dreifðir um líkamann, en eitlaþyrpingar eru mestar í nára, við mjólkurkirtla og í holhönd Helstu frumugerðir: T frumur B frumur Angafrumur (dendritic cells) Stórætur (macrophagar)

11 Starfsemi eitla Eitlar sía vessa sem berst til þeirra með aðlægri vessaæð Framandi agnir eru veiddar úr vessanum og étnar af átfrumum sem virkja T og B frumur til ónæmissvars Hreinsaður vessi og virkjaðar T og B frumur (plasma frumur) fara frá eitli með frálægri vessaæð

12 Milta (lien) Stærsta vessalíffæri líkamans,
Staðsett milli maga og þindar, umlukið bandvefshylki Í milta er tvenns konar starfsvefur Hvít miltiskvika (white pulp) úr eitilvef kringum æðar Frumugerðir: eitilfrumur og stórætur Rauð miltiskvika (red pulp) með blóðfylltum bláæðastokkum Frumugerðir: rauð blóðkorn, stórætur, eitilfrumur, plasmafrumur og kornfrumur (granulocytes)

13 Starfsemi milta Blóð sem berst til milta með miltisslagæð fer fyrst um hvítu miltiskvikuna Sýklar eða önnur framandi efni eru étin af stórætum og /eða vekja upp ónæmisviðbrögð í T og B frumum Blóðið rennur síðan um rauðu miltiskvikuna, en hlutverk hennar er að: 1. Eyða gömlum eða sködduðum rauðum blóðkornum og blóðflögum 2. Geyma blóðflögur 3. Framleiða blóðfrumur snemma á fósturskeiði Miltað tengist ekki vessaæðakerfinu og vekur því aðeins ónæmissvar við blóðbornum sýklum

14 Eitlingar (noduli) Eitilvefur án bandvefshylkis
Staðsettir í bandvef slímhúðar meltingarvegar, öndunarvegar, þvagfæra og kynfæra Kallast einu nafni MALT (mucosa associated lymphatic tissue) Eitlingar veiða sýkla sem berast um slímhúð og bregðast við með ónæmissvari Dæmi um eitlinga: Hálskirtlar, nefkirtlar, Peyer´s patches í smáþörmum og eitilvefur botnlangans

15 Eðlileg örveruflóra líkamans
Örverur sem lifa á eða í líkamanum og valda ekki skaða Um 1014 baktería lifa í/á líkama okkar, aðallega í meltingarfærum > 500 tegundir baktería eru í þörmum

16 Sýklar (pathogens) Til sýkla flokkast lífverur sem geta valdið
sýkingum Fjórir flokkar sýkla: Bakteríur Veirur Sveppir Sníkjudýr

17 Ósértækar varnir (innate defense)
Eru meðfæddar Viðbrögðin eru eins, sama hvaða sýkill á í hlut Skiptast í Ytri varnir (first line of defense) Innri varnir (second line of defense)

18 Ósértækar ytri varnir Eru fyrstar til að bregðast við sýkli
Húð og slímhimnur Slím með ýmsum efnahvötum Hár / bifhár Tár, sviti og munnvatn innihalda lysozyme Lágt pH t.d. magasýrur og slím í leggöngum Húðfita

19 Ósértækar innri varnir
Ósértækar innri varnir (innate immunity) koma til skjalanna þegar ósértækar ytri varnir bresta Kerfið bregst hratt við Getur falið í sér Örverubælandi prótein Drápsfrumur (natural killer cells) Átfrumur Bólgusvörun Sótthita

20 Örverubælandi prótein
Interferón (IFN). Veirusýktar frumur framleiða og losa IFN. IFN: veldur því að nærliggjandi frumur fara að mynda prótein sem hindra fjölgun veiranna örvar drápsfrumur (NK cells) örvar sértæka ónæmiskerfið IFN hefur verið notað við meðhöndlun á sjúkdómum svo sem lifrarbólgu B og C, hvítblæði, MS og eitlakrabbameini

21 Örverubælandi prótein frh.
Þáttakerfi (complement system) er samsafn próteina í blóði og í frumuhimnum sem hefur margvísleg áhrif: Borar gat á frumuhimnu örverunnar svo hún springur (cytolysis) Er efnatogi (chemotaxis) Húðar örverur svo þær verða lystilegar fyrir átfrumur Örvar myndun sértæks ónæmissvars

22 Frumur ósértæks ónæmissvars
Náttúrlegar drápsfrumur (natural killer cells / NK cells) Eru 5–10% eitilfrumna í blóði, eru einnig í milta, eitlum og beinmerg Hafa ekki sértæka viðtaka (antigen receptors) Eru mikilvæg vörn gegn innanfrumusýkingum (aðallega veirum) og sumum krabbameinsfrumum Drepa frumur með því að losa prótein sem bora gat á frumuhimnu markfrumunnar (target cell) og hún springur Átfrumur Hafa efnahvata í bólum í umfrymi sínu sem leysa upp agnir Tvær gerðir átfrumna: Sýklaætur (neutrophils) Stórætur (macrophages)

23 Átfrumur og agnaát Sýklaætur eru fyrstar til að bregðast við sýkingu
fara úr blóði og skríða að sýkingarstað taka upp sýkla með agnaáti, eyða þeim og deyja síðan Stórætur fylgja á eftir Einkirningar (monocytes) skríða úr blóði út í sýkta vefinn og breytast við það í stórætur (macrophag) sem éta sýklana með agnaáti

24 Bólgusvar (inflammation)
Bólga er staðbundið ósérhæft varnarsvar við vefjaskemmd Margt getur valdið bólgu: t.d. sýklar, efnaerting, bruni og sár Einkenni bólgu: roði, verkur, hiti og fyrirferðaraukning Með bólguviðbragði leitast líkaminn við að fjarlægja bólguvaldinn takmarka bólgusvæðið koma af stað viðgerð á vefjaskaða

25 Ferli bólgusvars Gröftur (pus): 1. Æðavíkkun og aukið gegndræpi æða
2. Storkuefni í blóði einangra bólgustað 3. Hvítfrumur skríða úr lekum æðum að sýkingarstað og eyða bólguvaldi 4. Viðgerð á skemmdum vef Gröftur (pus): Dauðar átfrumur og frumuleifar Hreinsast yfirleitt þegar bólga er gengin yfir Getur lokast inni og myndað graftarbólur

26 Sótthiti Óeðlileg hækkun á líkamshita
Endurstilling á hitastjórnstöð í undirstúku Bakteríutoxín geta valdið sótthita sem og bólguörvandi boðefni frá frumum (IL-1, IL-6 og TNF-α) Áhrif sótthita: hemur vöxt sýkla örvar sértækt ónæmissvar eykur viðgerðarhraða í vefjum

27 Sértækar varnir (adaptive immunity)
Sértækar varnir kallast öðru nafni ónæmi Sértækar varnir felast í myndun ákveðinna frumna eða sameinda (mótefna) sem eru sérhæfðar til að eyða ákveðnu framandi efni (mótefnavaka) B og T eitilfrumur sjá um sértækar varnir

28 Þroskun B og T frumna B og T frumur myndast, eins og önnur blóðkorn, út frá fjölhæfum stofnfrumum í rauðum beinmerg B frumur eru að fullþroskast alla ævi í rauðum beinmerg T frumur fara úr beinmerg, taka sér bólfestu í hóstarkirtli (thymus) þroskast þar Flestar T frumur myndast fyrir kynþroska, en þær eru alla ævi að þroskast og yfirgefa hóstarkirtil Tvær gerðir T frumna yfirgefa hóstarkirtil: hjálparfrumur og drápsfrumur (cytotoxic cells) Áður en T frumur yfirgefa thymus og B frumur yfirgefa beinmerg mynda þær mismunandi yfirborðsprótein Nokkur þeirra virka sem viðtakar fyrir framandi mótefnavaka (antigen receptor)

29 Mismunandi gerðir ónæmissvörunar
Frumubundið (frumumiðlað) ónæmissvar Sérstakar T frumur (cytotoxic T cells/drápsfrumur) þekkja framandi vaka sem er bundinn MHC sameind Er beitt gegn innanfrumusýklum, krabbameinsfrumum og framandi vefjum Vessabundið (mótefnamiðlað) ónæmissvar B frumur sem bindast vaka sínum stækka, skipta sér og þroskast í plasmafrumur sem mynda mótefni Milljónir B frumna, hver með sína gerð af vakaviðtökum Mótefni eru gagnleg í baráttu við sýkla sem lifa og fjölga sér utan frumu

30 Mótefnavaki (antigen)
Mótefnavaki (vaki) er hvert það framandi efni sem kallar fram ónæmisviðbrögð Mótefnavaki getur verið heil örvera, örveruhluti, eiturefni, fæða, lyf, frjókorn, krabbameinsfrumur, framandi líffæri eða blóðvatn Mótefnavaki hefur tvö mikilvæg einkenni: Hæfileika til að örva myndun ákveðinna mótefna (antibodies) eða T frumna Hæfileika til að bindast mótefninu eða T frumu

31 Mótefni (antibody) Mótefni 5 meginflokkar immunoglobulina (tafla 17.2)
eru mynduð af plasmafrumum eru úr plasmapróteinum sem kallast immunoglobulin vinna á mótefnavökum t.d. með því að klumpa þá saman, lama þá, örva þáttakerfið (complement system) eða örva agnaát 5 meginflokkar immunoglobulina (tafla 17.2) IgG: 80% mótefna. Í blóði, vessa og þörmum. Flyst um fylgju frá móður til fósturs IgA: 10-15%. Aðallega í svita, tárum, munnvatni og mjólk IgM: 5-10%. Fyrst á staðinn, örvar þáttakerfið. ABO-kerfið IgD: 0.2%. Í blóði, vessa og á yfirborði B frumna IgE: <0.1%. Tekur þátt í ofnæmisviðbrögðum

32 MHC prótein Í allri ónæmissvörun er grundvallaratriði að líkaminn aðgreini framandi efni frá því sem eigið er Á yfirborði allra líkamsfrumna (nema rauðra blóðkorna) eru svokölluð MHC prótein MHC stendur fyrir “major histocompatibility complex” MHC eru “sjálfmótefnavakar” MHC sameindir eru einstaklingsbundnar og ákvarða vefjaflokka Framandi MHC framkallar ónæmissvörun Í sjálfsónæmissjúkdómum ræðst ónæmiskerfið á eigin vefi

33 Vinnsla og “kynning” á mótefnavökum
Til að ónæmissvörun geti farið í gang verða B og T frumur að þekkja mótefnavakann B frumur eiga auðvelt með það, en T frumur þurfa “sérstaka þjónustu” frá AP frumum Sýnifrumur (AP frumur = antigen presenting cells) eru hvít blóðkorn sem: meðhöndla mótefnavakann svo T frumurnar þekki hann kynna mótefnavakann fyrir T frumum sem leiðir til þess þær virkjast mynda efni sem örvar myndun T og B eitilfrumna sýnifrumur geta verið angafrumur, átfrumur eða B-eitilfrumur Sjá mynd 17.8

34 Sýnifruma meðhöndlar mótefnavaka svo hann verði þekkjanlegur

35 T frumur og frumubundið ónæmi
T frumur sjá um frumubundið ónæmi þær ráðast beint á mótefnavakann Til að T frumur taki til starfa þurfa þær að fá efnaörvun og bindast við mótefnavakann oftast er það interleukin-2 sem örvar Örvuð T fruma skiptir sér og myndar einrækt (clone) þar sem allar frumurnar þekkja sama mótefnavakann Í líkamanum eru því milljónir mismunandi T frumna Frumuskiptingar og sérhæfing T frumna fer fram í annars stigs vessalíffærum

36

37 Þrjár gerðir T frumna Hjálparfrumur (helper T cells)
Örva vöxt og skiptingu annarra T frumna Draga að átfrumur og örva þær til agnaáts Örva þroskun plasmafrumna úr B frumum Drápsfrumur (cytotoxic T cells) Komast í beina snertingu við mótefnavaka og valda skemmdum á erfðaefni þeirra Virka vel á ýmsar örverur, æxlisfrumur og framandi vefi Minnisfrumur (memory T cells) Dvelja í vessavef og þekkja aftur gamla mótefnavaka ef þeir láta sjá sig

38 Vessabundið ónæmi B-eitilfrumur standa fyrir vessabundnu ónæmi
Í vessabundnu ónæmi er mótefni myndað gegn mótefnavakanum B-eitilfrumur sérhæfast í plasmafrumur fyrir tilstilli efna sem koma frá angafrumum og T frumum Plasmafrumur mynda mótefni Ein plasmafruma myndar hundruð milljóna mótefnasameinda á dag í nokkra daga Mótefnin berast með blóði eða vessa að sýkingarstað og bindast þar vaka sínum Hluti B frumnanna sérhæfist í minnisfrumur sem eru fljótar í gang ef sami mótefnavakinn sýnir sig aftur

39

40 Minni ónæmiskerfisins
Hæfileiki B og T eitilfrumna til að muna eftir mótefnavaka sem einu sinni hefur komist inn í líkamann veldur því að: sami mótefnavakinn veldur sjúkdómi aðeins einu sinni (primary response) mögulegt er að bólusetja fyrir sjúkdómum Þá er veikluðum mótefnavaka sprautað inn í líkamann sem fer að mynda mótefni

41

42 Áunnið ónæmi byggir á sambandi mótefnis og mótefnavaka
Náttúrulegt áunnið ónæmi Virkt: binding mótefnavaka við B og T frumur leiðir til myndunar mótefnamyndandi plasmafrumna, T drápsfrumna og T og B minnisfrumna Aðfengið: IgG mótefni berast frá móður til fósturs yfir fylgju, eða IgA til ungbarna úr móðurmjólk Ónáttúrulegt áunnið ónæmi Virkt: Skaðlaus vaki er gefinn með bólusetningu. Hann örvar bæði frumu- og vessabundið ónæmissvar og minnisfrumur eru myndaðar T.d. gegn inflúensu, mislingum, rauðum hundar, hundaæði, lifrarbólgu B, stífkrampa, barnaveiki, mænusótt og kígósta Aðfengið: mótefni eru gefin í æð (anti serum) T.d gegn lifrarbólgu B, hundaæði, stífkrampa og hlaupabólu