Antiinfekční imunita

Transkript

6. 11. 2006
Antiinfekní imunita
Marie Lipoldová
Ústav molekulární genetiky AV R
www.img.cas.cz/mci/ Lectures
tel: 220183 243, 220183 462
• Petr Jílek: Základy imunologie
Ewopharma s.r.o. 2002
• Václav Hoejší, Jiina Bartková:
Základy imunologie, 2. vydání, Triton, 2002
Antiinfekní imunita
str. 156-163
Vakcinace
str. 225-228
J. Krejzek, O. Kopecký: Klinická imunologie
NUCLEUS HK, 2004
kap. 21
Priony a imunitní systém
str. 413 – 419
kap. 22
Viry a imunitní systém
str. 421 – 443
kap. 23
Bakterie a imunitní systém
str. 445 – 507
kap. 24
Imunitní odpov na fungální
a parazitární infekce
kap. 33
str. 527 – 540
Infekce virem lidské imunodeficience str. 751 - 774
Roitt I., Brostoff J., Male D.: Immunology,
6th edition, Mosby 2001
Immunity to viruses:
Immunity to bacteria:
Immunity to parasites:
Vaccination:
pp. 235-243
pp. 245-258
pp. 259-273
pp. 277-287
Gerald B.Pier, Jeffrey B. Lyczak, Lee M. Wetzler:
Immunology, Infection, and Immunity
ASM Press, 2004
Chapter 18 – Immunity to Bacterial Infection pp. 425 - 452
Chapter 19 – Immunity to Viruses
pp. 453 - 467
Chapter 20 – Immunity to Parasitic and Fungal Infections
pp. 469 - 496
Chapter 21 – Vaccines and Vaccination
pp. 497 - 528
Cedric Mims, Anthony Nash, and John Stephen:
Mims’ pathogenesis of infectious disease
5thedition, Academic Press, 2002
Roderic Nairn, Matthew Helbert:
Immunology for Medical Students, Mosby 2002
Chapter 22: Infection and vaccines pp. 207 - 213
PLÁN PEDNÁŠKY
Úvod – pro je dležité studovat infekce
Imunitní systém – základní údaje
Obrana proti prionm
Obrana proti virm
Obrana proti bakteriím
Obrana proti parazitm
!
0.
"# $%&
-&.&/
"+$,
*1 2
&*&
0,&
(&)&)% " '
(&&1 31 &
4$
53
-(3333
Disease
Comment
chronic hepatitis (hepatitis B) 300x106 infectious carriers (200 x
greater risk of developing liver cancer
diarrhoeal disease
acute respiratory disease
HIV
tuberculosis
malaria
schistosomiasis
750x106 children annually infected
4x106 die annually
4x106 children die annually
36x106 infected, 2.3x106 die annually
1600x106 infected, 3x106 die
300-500x106 infected, 3x106 die
200x106 cases annually
' 6
7
Všechny mnohobunné organismy
jsou neustále vystaveny
útokm mikroorganism.
1892 - 1964
Interakce
hostitel – patogen je
jedním z nejdležitjších
faktor evoluce.
Pravé neštovice
Photo Courtesy of World Health Organization 6
Leishmaniáza
viscerální forma
January 200
Patogen versus mnohobunný
organismus
nikdy nekonící boj.
Jaterní nádor
indukovaný virem
hepatitidy B
lepra
© Harcourt Publishers Limited 2001
2) 2829%1:
• prostedí (hygienické podmínky
pítomnost penašee)
• patogen (virulence a množství)
• hostitel
(vk, nutriní a imunitní
status, stres, genotyp)
, )
Spíše funkní než anatomický systém
Funkce
• Ochrana proti patogenm
• Odstranní tkání a bunk, které byly
poškozeny
infikovány
nebo usmrceny
Rozlišuje vlastní od cizího.
6 673' 0
Dva typy obranných mechanism spolupracují na obran proti infekci
• vrozené = nespecifické
obecná obrana proti širokému spektru patogen
rychlá odpov
od narození
mechanismy – intaktní membrány, fagocyty,
antimikrobní látky, zánt
• získané (adaptivní) = specifické
specifická odpov k patogenm
pomalejší než vrozená obrana
získaná po expozici patogenu
mechanismy – T lymfocyty, protilátky
PAM
191%; <2&=;>&1
• Mechanické bariéry – tlní povrchy
kže
sliznice
• Chemické a bunné bariéry
zánt
fagocyty a buky zabíjei
komplement a další antimikrobiální bílkoviny
• Horeka
VROZENÁ IMUNITA
?3-667
OBRATLOVCI:
Rozpoznání mikrobiálního nevlastního
Rozpoznání chybjícího vlastního
Rozpoznání indukovaného nebo zmnného
vlastního
Medzhitov&Janeway, Science 296:298, 2002
Rozpoznání struktur spolených mnoha mikroorganismm
makrofágy, dendritické buky
Rozpoznání specifických epitop
T buky, B buky
667 0'@
74
374
Detekce konservovaných molekulárních struktur,
které jsou nezbytné pro mikrobiální fyziologii
PAMPs´= pathogen-associated molecular
patterns (nejsou unikátní pro patogeny a jsou
invariantní u všech mikroorganism urité tídy)
667 4A@B"774
374
Molekulární hesla vlastní identity
• MHC I – rozpoznáno rznými inhibiními receptory;
↓ virová infekce, nádorová transformace
• CD46, CD55 – na všech bukách, inhibují vytvoení
aktivní C3 konvertázy (alternativní cesta stimulace
komplementu)
• sialová kyselina – na normálních vlastních tkáních –
rozpoznána Siglecs (Sialic-acid-binding
immunoglobuline like lectins)
(na makrofázích, dendritických bukách, neutrofilech)
Figure 3-23
MHC molekuly dležité
pro prezentaci peptid
CD8 T lymfocytm
Dležité inhibiní
ligandy NK bunk
667 'C4
@60BBC4
374
Vede k indukci apoptózy nebo nekrózy
• virové infekce indukují apoptózu stimulací PKR/RnaseL (double
stranded RNA (dsRNA)-activated protein kinase PKR)
• infekce, transformace nebo stres indukují expresi molekulárních
marker, které oznaují postiženou buku
k zabití (nap. MICA –
[MHC class I-related chain A] a ULBP [UL16 binding protein]. Signály
pro apoptózu stimulací aktivaních receptor NKG2D na NK
bukách, CD8+ bukách a myeloidních bukách)
Indukované vlastní
==; 0 ,%281 &
667 4A@B"774 374 'C4
@60BBC4
374<'D,E%)>
&1&)
0M
,&1&
)& D&)
9
.)
,2/9,.) FG:FFH+FIJK FLLH
3
N'A6C <3('C>0A
bunné:
• fagocyty (neutrofily, eosinofily,
monocyty/makrofágy)
• pirození zabíjei (NK buky)
• žírné buky, bazofily
humorální:
• komplement
• antimikrobiální peptidy (defensin)
• interferony, TNF, jiné cytokiny
3
N'A673'C <7>0A
bunné:
• T lymfocyty
MHC restrikce
cytotoxické – CD8+
pomocné - CD4+
• B lymfocyty
humorální:
• protilátky
Dležité: zesílení odpovdi, imunologická pam
9%&2 OP2
@)91))
© Mosby International Ltd 2002
@Q0
&R
Priony jsou bílkoviny. Tlo kóduje gen pro normální protein, PrP,
který je obyejn exprimován lymfocyty a neurony CNS. PrP má
normální konformaci PrPc, která je geneticky kódovaná. Mže
dojít ke konformaní zmn nazývané PrPsc, která indukuje
konverzi PrPc v PrPsc.
Na rozdíl od PrPc, konforman zmnný PrPsc je obtížn dostupný
proteázám. Tento abnormální protein nemže být rozštpen
a agreguje se v mozku.
Tyto procesy nevedou k imunitní odpovdi.
Creutzfeldt-Jakob Disease (CJD)
Variant Creutzfeldt-Jakob Disease (vCJD)
Gerstmann-Straussler-Scheinker Syndrome
Fatal Familial Insomnia
Kuru
!"#$ $
$
Spontánní konverze vlivem mutací v PrP genu
ddiné dispozice vysvtlují 10% onemocnní
Vliv prostedí – organofosfáty v pesticidech
Penosná (infekní) forma
potrava (lidé s mutací 129 PrP vnímavjší k CJDnv)
iatrogenní
&281 9%1
Inkubace: Dlouhá - až 30 let
Výsledek: Symptomy jsou progresivní a koní fatáln
Patologie: Priony psobí spongiformní encefalopathii,
degenerativní proces vacuolizace bhem níž mozek
degeneruje a vypadá houbovit
Symptomy: Behaviorální zmny zahrnují ataxii, zmny v
periferní citlivosti a demenci
Diagnóza: Choroby jsou vždy fatální a definitivní diagnóza
mže být obyejn potvrzena pouze biopsií (další možnost prkaz prion pomocí protilátek)
D
S,1&
Neexistuje léba prionových onemocnní a žádná léba se
neprokázala jako efektivní poté, co se projevily symptomy.
Quinacrine - ásten slibný na zpomalení progrese choroby u
pacient s vCJD. Také deriváty iminodibenzylu slibné.
Nejefektivnjší potenciální cíl pro lébu je patrn zabránní konverzi
PrPc v PrPsc, bu stabilizací PrPc nebo destabilizací PrPsc.
Studie na myších ukázaly slibné výsledky pi použití
monoklonálních protilátek. Monoklonální protilátky zabrovaly
konverzi normálního prionového proteinu v abnormální infení
formu, ímž zabraovaly její akumulaci.
HIV
SARS- Severe Acute Respiratory Syndrome
Human Coronavirus - SARS
parvovirus
(DNA)
@Q0
Hepatitis B virus
herpesvirus
variola (erné
neštovice)
2; 2&2; 1O
•
~ každých
18 msíc je objeveno nové virové
onemocnní
Píina?
•
•
Jsme schopni lépe detegovat nové viry?
Vytváíme nové ekologické niky pro evoluci vir?
– Vzrst lidské populace
– Deforestace
– Zmny v chování
– Zmny cestovatelských návyk
– Vysoká densita zvíat a lidí žijících spolen
•
Píklady: SARs, Nipah, Hanta, Ebola, Marburg, ptaí chipka,
MDR HIV
herpesvirus2 (dsDNA)
"3
influenza virus (ssRNA)
• malý segment nukleové kyseliny (RNA nebo DNA)
v komplexu s proteiny nebo lipoproteiny
• striktní vnitrobunný parasit
zcela závisí na hostitelské buce
- získání energie
- získání základních stavebních material
(aminokyselin, lipid, cukr)
- syntéze protein
ANTIVIROVÁ IMUNITA
3-30
• mukózní povrchy
• prodravní kže (hmyzí štípnutí, jehly)
Mechanismus vstupu: endocytóza stimulovaná
receptorem
ANTIVIROVÁ IMUNITA
VSTUP VIRU
C A
Virus se váže k hostitelské buce pomocí
specifických receptor
Tato specificita ásten vysvtluje tropismus
vir k uritému hostiteli nebo buce.
C A@T'443
virus
receptor
bunk
HIV
typy infikovaných
CD4
Virus Epsteina-Barrové CR2
(complement rec.type2)
Th buky
B buky
influenza A virus
glycophorin A
mnoho typ bunk
polio virus
polio virus receptor
neurony
(immunoglobulin superfamily)
measles virus
CD46
mnoho typ bunk
human herpes
CD46
mnoho typ bunk
virus 6
'@T'A
Dležitý je vzájemný vztah buky a viru.
Píklad: akutní cytopatogenní infekce
jedné buky a latentní stav v buce druhé.
'@T'A
• cytopatogenní
• persistentní
• latentní
• transformující
• abortivní
• žádná
@Q0
Mechanismy vrozené imunity:
interferony typu I
pirození zabíjei
makrofágy
Specifická (získaná) odpov:
T buky
B buky
0
IFNα
α/β
β
NK buky
CD8+ T buky
IFNγγ
B buky
Vrozená odpov : 3-5 prvních dní
T lymfocyty:
chipka – po tyech až pti dnech
HIV – 3 týdny po infekci
ANTIVIROVÁ IMUNITA
6C 07 0430A
- první linie obrany proti (virovým) infekcím
- nevyžadují pedchozí setkání a patogenem ani
zesílení ke svému úinku
Zabraují poátením fázím infekce a omezují šíení viru
Hlavní složky:
• interferony typu I
• pirození zabíjei
• mediatory zántu ( nap. cytokiny)
ANTIVIROVÁ IMMUNITA
VROZENÁ IMMUNITA
(A+ A
VIROVÁ INFEKCE STIMULUJE PRODUKCI
INTERFERON TYPU I.
IFNα
α - leukocytární interferon
INFβ
β - fibroblastový interferon
IFNω
ω, IFNκ
κ, limitin
váží se ke stejnému receptoru IFNαβ
αβR
αβ
''(#
-+
-++ &11+,1D.
IRF7 - interferon response factor,
TRAF6 - TNF receptor-associated factor 6
IRAK4 -IL-1 receptor-associated kinase 4
CARD - N-terminal caspase recruitment domains
Nature Medicine 11, 929, 2005
Q3@7 (Q A stimulují transcripci více než 100 bunných gen
1) NAVOZENÍ „ANTIVIROVÉHO STAVU“
• potlaení translace virových bílkovin
• štpení virové RNA
2) ZVÝŠENÍ AKTIVITY CYTOTOXICKÝCH
T BUNK
• stimulace exprese of MHC I
Type I induce antiviral state
interferon-alpha, interferon-beta
INDUKCE
ANTIVIROVÉHO STAVU
receptor pro interferon
indukce
2’5’oligo A synthasy
ds RNA
indukce
ribonucleasy L
2’5’oligo A
aktivovaná
2’5’oligo A synthasa
aktivovaná
ribonucleasa L
indukce
protein kinasy
ds RNA
aktivovaná
protein kinasa
ATP
ATP
phosphorylovaný
inicianí faktor (eIF-2)
2’5’oligo A
Rozštpení mRNA
Inhibice syntézy protein
ZVÝŠENÍ AKTIVITY CYTOTOXICKÝCH T BUNK
Type I enhance CTL activity
against virus infected ceels
0%&9;.)2&2; 9%1
&2
)
Herpes Simplex Virus indukuje produkci IFN-/ a TNF makrofágy inhibice replikace HSV v sousedních
bukách, aktivace makrofág a produkce reaktivních kyslíkových intermediát (ROS) jsou ukázány.
Stimulaní cesty – zelené šipky , inhibiní cesty – ervené šipky.
Virol J. 2005; 2: 59
0%&9;.)2&2; 9%1
&, ; 9;=
Makrofágy infikované HSV
produkují nkolik cytokin:
•
IL-12 stimulace produkce
IFN, primárn NK bukami
•
IFN- pak
indukuje produkci NO makrofágy
a stimuluje pímou antivirovou
aktivitu IFN-/ v jiných bukách
Stimulaní cesty – zelené šipky ,
inhibiní cesty – ervené šipky.
Virol J. 2: 59, 2005
?67 6@7"
Aktivní 2 dny po infekci
• detekují
pítomnost
abnormáln
nízkých
koncentrací MHC (vtšinou znak virové infekce)
=> zabití buky
(hlavní efektorové buky proti cytomegaloviru)
• jsou jedním z mediátor bunné cytotoxicity
závislé na protilátkách antibody-dependent
cellular cytotoxicity (ADCC)
Figure 8-32
3&2;
(3&9&2
1),%1
U=)
ANTIVIROVÁ IMMUNITA
3(' 07 BV
Cytotoxické T buky rozpoznávají buky infikované
virem. Jsou schopny zniit infikované buky
v rané fázi replikace viru díve než se virus staí
rozmnožit.
B buky=> Protilátky omezují šíení viru
k sousedním bukám a tkáním neutralizací viru.
Prevence reinfekce.
ADCC antibody dependent cell killing
)W1%8)91)=D D,E%,9%2,2&
'A
hlavní pekážka šíení vir mezi bukami a tkánmi
Velmi dležité pi omezení šíení vir krevním eištm
Blokují virus pímo:
• brání adhezi viru k mukóznímu epitelu (IgA)
• neutralizují virus v krevním eišti (IgG, IgM)
Stimulují zabití viru a infikovaných bunk
• aktivují komplement – vyžaduje vysokou
koncentraci viru – 5 x 106 /buka
• aktivují efektorové NK buky – 103 IgG / buka
CYTOTOXICKÁ REAKCE ZÁVISLÁ NA PROTILÁTKÁCH
ADCC (antibody dependent cell cytotoxicity)
NK buka vyjaduje na svém
povrchu Fas ligand, který váže
Fas na infikované buce
FcγγRIII na NK buce
se váže k protilátce
a aktivuje se
Infikovaná buka exprimuje
virové antigeny. Protilátky se
na virové antigeny váží
NK buka vestaví perforin do
terové buky: pes nj
pronikají granzymy
%2&R
Mechanická obrana
• Tlní povrchy
Vrozená imunita
• IFN
• NK- buky
• Makrofágy
Získaná imunita
• CD8+ T buky
• CD4+ T buky
• B-buky - Protilátky
Mycobacterium leprae
Mycobacterium tuberculosis
@'
7 0
Salmonella typhi
Vibrio cholerae
Treponema pallidum
E. coli
B' @'
lovk –
cca 1013 bunk v tle
kže -
cca 1012 bakterií
ústa -
cca 1010 bakterií
trávicí trubice - cca 1014 bakterií
OBRANA PED BAKTERIEMI
1) BARIÉRY VSTUPU – první linie obrany
2) ROZPOZNÁNÍ STRUKTUR SPOLENÝCH MNOHA
MIKROORGANISMM – druhá linie obrany
3) ROZPOZNÁNÍ SPECIFICKÝCH BAKTERIÁLNÍCH
KOMPONENT – tetí linie obrany
ANTIBAKTERIÁLNÍ IMUNITA
6Q3@4A
ped uritým bakteriálním druhem
lze odvodit
ze struktury daného organismu
Gram -
Gram +
Dležité:
Streptococus
pneumoniae
Neisseria meningitis
bunná stna
Mechanismus imunitní odpovdi
závisí na struktue bakteriálního
povrchu
Mycobacterium tuberculosis
Treponema palidum
A?4
7 AA@BC 3BA
+ peptidoglykan
Gram
Mycobacteria
-
Gram lipopolysacharid
Spirochety
MECHANISMY
Obrana proti bakteriím
X
7 @'
•
FAGOCYTÓZA – vtšina bakteríí (vrozená imunita a nebo spolupráce
se specifickými mechanismy – Th buky
•
- (LPS) – lipidová vrstva je
KOMPLEMENT – málo, vtšinou Gram
asto málo odolná k mechanismm, které lyzují
membránu
-)
(CYTOTOXICKÉ BUKY => prodravní stny nkterých Gram
•
PROTILÁTKY – biíky a asinky, pípadn kapsula inhibují funkci
fagocyt a komplementu => cíl protilátkové odpovdi
7 @'
•
SPECIFICKÁ BUNNÁ IMUNITA
OBRANA PED BAKTERIEMI
VROZENÁ IMUNITA
BARIÉRY VSTUPU – první linie obrany
NEZÁVISÍ NA ROZPOZNÁNÍ ANTIGENU
neporušená kže je pro vtšinu bakterií neproniknutelná
mastné kyseliny toxické pro vtšinu bakterií
epiteliální povrchy – oišované inností asinek
epiteliální povrchy – oišované inností asinek
v tracheji nebo odcházející moí v urogenitálním systému
pH zmny v žaludku a vagín (kyselé prostedí)
komensálové ve vagín a stev (soutží o živiny, produkují antibakteriální proteiny –
koliciny)
teplota
enzymatické a proteinové efektory (lysozym, proteázy, antimikrobiální proteiny, ironsequestering proteins)
6 0'X
70@'70
• Enzymatické a proteinové efektory
na mukózních površích: lysozym,
a v krvi:
defensiny
Komplement
• Prozántlivé cytokiny a chemokiny (produkce indukována
endotoxiny)
• Fagocytóza
VROZENÁ IMUNITA
6A0C C ('A
0'Y674Z74
• Lysozym
• Proteázy
• Antimikrobiální proteiny
DEFENSIN, KATELICIDIN,
• Iron-sequestering proteins
TRANSFERRIN – v krvi
LACTOFERRIN – v mukózních površích
ENZYMATICKÉ A PROTEINOVÉ EFEKTORY NA MUKÓZNÍCH POVRŠÍCH
LYSOZYM
•
•
Antibakteriální bílkovina
v mukózní sekreci – slzy a sliny (+ v granulích neutrofil - azurophil-, specific- and
gelatinase granules)
gram+ bakterie: bakteriální stna - lineární “kostra” - stídající se zbytky
monosacharid N-acetylglucosoamine (NAG) a N-acetylmuramic acid (NAM),
které jsou spojeny tetrapeptidovými a pentapeptidovými “mstky”,
takže tvoí silnou trojrozmrnou mížku (lattice)
Lysozym specificky
štpí β (1 → 4)
glycosidickou vazbu
mezi NAG a NAM
saccharidy degraduje tuto mížku
Bacillus anthracis
Streptococcus pneumoniae
Staphylococcus aureus
Hydrolýza peptidoglykanu je
nejúinnjší proti Gram+ bakteriím.
Listeria monocytogenes
Corynebacterium diphtheriae
Enterococcus faecalis
VROZENÁ IMUNITA
6B
C A'A40'A
Produkce indukována endotoxiny (LPS)
• IL-1
• IL-6
• TNFα
α
• MCP-1 (monocyte chemoattractant protein – 1)
• MIP-1 (macrophage inflammatory protein –1)
Zvyšují pohyblivost a aktivaci zabíjení fagocyt
VROZENÁ IMUNITA
0'@
7 A
•
•
•
•
katelicidin
defensiny
katepsin G
azurocidin
catepsinG and azurocidin – aktivita proti gram-negativním bakteriím
VROZENÁ IMUNITA
'0
0
• MAC – mže pímo zniit bakterie s vnjší
lipidovou dvouvrstvou (Gram- )
• Anafylatoxiny C3a a C5a jsou chemoatraktantem
fagocyt
aktivují - pohlcení mikroba
- degranulaci
- respiraní vzplanutí
VROZENÁ IMUNITA
''A(-AY6AM '3-0
chemotaxe (diapedéza, extravazace)
navázání fagocytující buky k bakterii
aktivace pohlcování
aktivace mikrobicidní aktivity
VROZENÁ IMUNITA
FAGOCYTÓZA
%&'()
bakteriální komponenty jako f-Met-Leu-Phe
fragmenty komplementu nap. C5a
lokáln uvolované chemokiny and cytokiny
pitahují fagocyty k místu zántu
(diapedéza, extravazace)
VROZENÁ IMUNITA
FAGOCYTÓZA
67 (-A"77 @T'A'0'-30
Dležitá interakce, která mže urovat, zda dojde k pohlcování a zda
budou spuštny smrtící mechanismy
mikroorganismus: PAMPs (pathogen-associated molecular patterns)
• lipopolysaccharide
• peptidoglycan
fagocyt: PRRs (pattern recognition receptors)
• scavenger receptors
• the Toll-like receptors (TLR)
• receptors for polysaccharides (CD36)
• complement receptors CR3
DLEŽITÉ : rozpoznání mikroorganismu mže zahrnovat více než
jeden receptor – nap. LPS se váže k CD14 a TLR-4
Receptory fagocyt
Receptory pro
chemokiny a cytokiny
zprostedkovávají
adherenci a chemotaxi
a stimulují fagocytózu
a respiraní vzplanutí
Receptor pro vitamin D
pedává signál pro
dozrávání (maturational
signal), zatímco receptor
pro kortikosteroid
inhibuje funkce
CD14 a TLR (Toll-like receptor)
váží LPS patogen a umírající
buky
Komplementové
receptory váží
opsonizované patogeny
v imunokomplexech
Tyto receptory stimulují
fagocytózu, ale ne vždy
stimulují zántlivou
odpov
Fc receptory váží patogeny
obalené protilátkami
FAGOCYTÓZA
'4
7
Vazba mikroorganismu k receptoru na membrán
makrofágu nemusí vždy vést k pohlcení
OPSONIZACE
• Fc receptory
• komplementové receptory
– zvyšení více než tisíckrát pohlcování mikroorganism
s navázanými protilátkami a C proteiny
FAGOCYTÓZA
' 0@7 'A
Phagolysozom
Omezení pívodu živin (nap. Fe2+)
pH
Defensiny, katelicidin, katepsiny, lysozym
NADPH –oxidáza O2- (superoxid) H2O2
NO syntáza NO
(.1);& =D
Signál spouští fúzi
váku a lysozomu
Oxidaní
vzplanutí
je spuštno
Tento neutrofil
fagocytoval bakterie
opsonizované IgG.
Fc receptor penáší
aktivaní signál.
W 2=,
Signály povrchových receptor
stimulují oxidativní vzplanutí
Enzymy jako
je kataláza
ochraují
cytoplazmu
ped
toxickými
metabolity
Produkty
oxidaního
vzplanutí
zabíjejí
patogeny
6@7"7 0'@(-A0
SPECIFICKÁ IMUNITA
-B 3(' @
'A
neutralizace toxin
zabránní vazb bakterií na epiteliální buky (IgA)
stimulace fagocytózy (IgM, IgG)
ADCC – cytotoxická reakce závislá na protilátkách
OBRANA PROTI BAKTERIÍM
ÚLOHA PROTILÁTEK
6XQ
6@B7 6@B
@'7 7
4A
30
(-AY6A
7N [LLLW
AX' '63
'4
<>
OBRANA PROTI BAKTERIÍM
ANTIGENN SPECIFICKÁ ODPOV
A0(AA
Pomocné T lymfocyty CD4+
produkují prozántlivé cytokiny (Typ Th1)
– aktivují makrofágy k zabíjení mikroorganism
Typ Th2 – stimulují B buky k produkci protilátek
Cytotoxické T lymfocyty CD8+
%D%&
Mechanismus obrany je ovlivnn typem bunné stny
• Fagocytóza – vtšina bakterií
• Komplement, cytotoxické buky
– nkteré Gram negativní
• Protilátky – hlavn proti toxinm, ochrana povrch,
stimulace pohlcení
Plasmodium falciparum
0 ' 'Q0 Q0
Ascaris lumbricoides
33674('7
EPIDEMIOLOGIE
• infikují velké množství lidí
PARASITOLOGIE
• asto komplikované životní cykly
IMUNOLOGIE
• paraziti jsou velcí mnoho antigen stimulují velké množství obranných
mechanism
0
-
Paraziti infikují ohromné množství lidí velký lékaský
problém, zvlášt v tropických oblastech
malárie zabíjí 1 - 3 x 106 lidí každý rok
Motolice zabíjí 0,5 – 1x106 ron
Stevní ervi infikují 1/3 svtové populace
Mchovci ( Ancylostoma, Necator) - 800x106
Škrkavka dtská (Ascaris lumbricoides) - 700x106
Tenkohlavec lidský (Trichuris trichiura) - 500x106
6Q3@('
• pímá invaze – proniknutí kží – larvy parazitických
erv – schistosom, mchovc, háátka stevního
• spolknutí – tasemnice, vajíka škrkavek a roup,
nkteí prvoci (Toxoplasma, Giardia)
• závisí na hmyzím penašei neboli vektoru, aby mohli
být peneseni z osoby na osobu: prvoci, filárie
malarití parazité – moskyti
trypanosomy –
moucha tse-tse
Trypanosoma cruzi – tropická ploštice
(Triatoma, Rhodnius)
Leishmania
- flebotomové
073('
Parazitití prvoci mohou žít:
• v krvi (nap. africké trypanosomy)
• v erytrocytech (nap. Plasmodium spp.)
• v makrofázích (Leishmania, Toxoplasma gondii)
Parazitití ervi:
motolice (Trematoda) (Schistosoma/motolice/krevniky)
tasemnice (Cestoda) (tasemnice, mchožil zhoubný)
hlístice (Nematoda) (svalovec stoený (Trichinella spiralis), mchovci
(Ancylostoma, Necator), tenkohlavec lidský (Trichuris trichura),
škrkavky (Ascaris spp.) a filárie (Brugia malayi)
• Tasemnice, škrkavky a tenkohlavec obývají stevo
• dosplé schistosomy žijí v cévách
• nkteré filárie (Wuchereria bancrofti, Brugia malayi) v lymfatických cévách
široký potenciál pro poškozující patologické reakce
@C 33 374 ('7
• mnoho rzných antigen
• variabilita antigen
• odpov k rzným stádiím vývoje se liší
• specifické zpsoby vstupu
• hostitelská specificita
• chronická infekce
• komplexní odpov hostitele
OBECNÉ VLASTNOSTI PARAZITÁRNÍCH INFEKCÍ
04Q6\4-Q
Parazité jsou o hodn vtší
než bakterie a viry Trypanosoma cruzi
Girardia lamblia
obsahují
víc rzných a vtší množství antigen
@
-Q
nkteré druhy mohou
mnit svoje povrchové antigeny
píklad: Trypanosoma
BV 'Q6\0370\"3
Z7
Parazité s komplikovanými životními cykly
mohou exprimovat nkteré antigeny pouze
v uritých stádiích vývoje
BV 'Q6\0370\"3
Z7
#%)
Plasmodium (zimniky)
proteinový obal sporozoita (infekní stádium
malarického parazita penášeného moskytem)
indukuje produkci protilátek, které nereagují s
erythrocytárním stádiem
Trichinella spiralis (svalovec stoený)
rzná stádia erva Trichinella spiralis exprimují
rzné povrchové antigeny
3('C 6Q3@A3
váží se k uritým receptorm
Plasmodium (zimniky)
• merozoit (invazivní krevní stádium malarického
parazita) se váže k uritým receptorm na
erytrocytech a užívá specializovanou organelu
rhoptry, aby se dostal do bunk
Leishmania (niivky)
• Užívá komplementové receptory, manózo-fruktózové
receptory
43
3' 3(
Vtšina parazit má za sebou milióny let evoluce
parazité
hostitelm
se
dobe
adaptovali
ke
svým
Píklad: malarití parasité (zimniky) pták, hlodavc
nebo lovka se mohou množit pouze ve svém hostiteli
výjimky – Toxoplasma gondii – mže napadnout a množit
se ve všech savích bukách s jádrem
Tasemnice prasat mže infikovat lovka.
4' ('
Mnohé parazitární infekce jsou chronické. Není v zájmu
parazita zabít hostitele – chce ho dlouho vysávat a šíit
se na další jedince.
Bhem chronické infekce se mže zmnit typ
imunitní odpovdi.
asto:
imunosuprese
immunopathologické efekty (imunitní systém nkdy
škodí více než parazit)
'0
X7 BV 43
♦ interakce mnoha rzných typ bunk
♦ efekt asto místní – mnoho typ bunk
sekretujících nkolik rzných typ mediátor
mže být pítomno v míst infekce
♦ Velký vliv genetických faktor- procesy
kontrolující odpov k uritému parazitu se liší
u rzných jedinc v téže populaci i mezi rznými
populacemi
('C 0430A
VROZENÁ IMUNITA
a) humorální mechanismy
b) bunné mechanismy
40
7 BV
humorální odpov je nezbytná k eliminaci
extracelulárních parasit žijících:
• v krvi
• v tlních tekutinách
• ve stev
DLEŽITÉ – typ odpovdi poskytující nejvtší
ochranu se liší u rzných parazit
40
7 0430A 6C 0A
preexistující rozpustné faktory, které mohou
rozpoznat a zniit patogen
1) KOMPLEMENT
2) ALTERNATIVNÍ MEDIÁTORY
3) CYTOKINY
VROZENÁ IMUNITA
'0
0
• alternativní cesta aktivace
• lektinová cesta aktivace
VROZENÁ IMUNITA
7 0A
Specifické pro primáty, vrozené cytolytické obranné
mechanismy navozují resistenci lidí k africkým
trypanosomám a možná také k nkterým zimnikám
(Plasmodium ssp.).
•trypanosome lysis factor 1 (TLF1)
Složky: apolipoproteiny (high density lipoproteins)
haptoglobin-related protein (Hrp)
•TLF2
Složky: jako TLF1 + immunoglobulin M (IgM)
mén lipid
VROZENÁ IMUNITA
7 0A
Apolipoprotein 1 (APOL1)
contains a pore-forming
domain and a membraneaddressing domain . It is
associated with high-density
lipoprotein (HDL) particles that
are present in the blood.
Hypothesis of killing of
trypanosomes
- Internalized,
- progress through the
endocytic pathway
- lysosomal pH induces a
conformational change in the
membrane-addressing domain
of APOL1 dissociation from
the HDL particle and binding to
the lysosomal membrane.
The pore-forming domain of
APOL1 enables it to form a
pore in the membrane, and
this leads to the flux of chloride
ions (Cl-) from the cytoplasm to
the lumen of the lysosome.
H2O moves into lysosome swelling death
VROZENÁ IMUNITA
A'A
TNFα
α se váže a je internalizován parazitem
Trypanosoma brucei cytolýza
vnímavost parazita závisí na jeho vývojovém stádiu
• v hmyzím penašei - rezistentní
• vrchol parazitémie - vnímavý
?! – mechanismus neznámý
@BC 0430A6C 0A
• makrofágy
• neutrofily
• eosinofily
• žírné buky
• krevní destiky
• NK buky
• NK T buky
• γ T buky
• B1 buky
0N BV '0
70
3(' ' BV '6Q0
A67 63?
=&9.& /)
Innate
Bacteria
Intracellular
Protozoan Parasites
Viruses
Extracellular
Parasites
TNF/IL-12
IFNα
α/β
β
Adaptive
CD4 T cells
IFNγγ
NK cells
IFNγγ
NK cells
cytotoxicity
B cells
IgGs
CD8 T cells
IFNγγ/ CTL
CD4 T cells
IL-4/IL-5
B cells
IgE
Biron and Sen, Fields Virology, 2001

Antiinfekční imunita

Transkript

Podobné dokumenty

OBSAH.