2015_11_c8_introducere imunologie.pdf

7/23/2019 2015_11_C8_introducere imunologie.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/201511c8introducere-imunologiepdf 1/101

INTRODUCERE ÎN

IMUNOLOGIE

Dr. MARA [email protected]



NOȚIUNI ELEMENTARE

• INFLAMAȚIA

Definiție

Factori declanșatori Etapele procesului inflamator

Consecințe

• PROCESUL INFECȚIOS

Colonizare

Infecție inaparentă Infecție latentă

Boală subclinică

Stare de purtător

IMUNITATEA/ RĂSPUNSUL IMUN Tipurile de imunitate

Răspunsul imun înnăscut Fagocitoză

Sistem complement

Cale clasică

Cale alternă Cale lectinică

Răspunsul imun dobândit

Umoral

Celular



Contextul

Toate organismele (omul, animalele, plantele, fungi

bacteriile) dețin mecanisme de apărare.



PROCESUL INFLAMATOR – Definiți

• Proces fiziopatologic complex care constă într-o reacțienespecifică, de apărare locală, ce include fenomene a

reactive, vasculo-exudative, proliferative, reparato

principalul scop de a limita acțiunea sau de a neutraliza

agresor”.

• Reechilibrarea/ ”aducerea la normal” și asanarea

inflamator, conduc la vindecarea structurii anatomice afec



• Agenți fizici

– Ex: Traumatisme

• Microorganisme

– Ex: Virusuri, Bacterii, Fungi, Paraziți

• Agenți chimici exogeni/endogeni

– Ex: Arsură chimică

– Ex: Reflux gastro-esofagian

PROCESUL INFLAMATOR – Agenți decla



Semnele inflamaț• Rubor

• Calor• Tumor

• Dolor

• Functio laesa



INFLAMAȚIA- FORME ANATOMO-CLIN

• INFLAMAȚIE ALTERATIVĂ

Miozită Clostridium perfringens




• INFLAMAȚIE EXSUDATIVĂ SEROASĂ INFLAMAȚIE EXSUDATIVĂ HEMORAGICĂ

Bacillus anthracis

Antrax cutanat Pneum

Mycobacterium tuberculosis- Pleurită




• INFLAMAȚIE EXSUDATIVĂ FIBROASĂ INFLAMAȚIE EXSUDATIVĂ

Staphylococcus au

Chlamydia trachomatis Infertilitate



INFLAMAȚIE PROLIFERATIVĂ GRANULOMATOASĂ


Lupus vulgaris Mycobacterium



Flora normală Peptide și proteineantimicrobiene

Activarea fagocitelor

Activare s. complement

Distrugerea

microorganismelor

Activarea limf. γδ

Activarea s.

complement

Celulele dendritice

migrează în ggl. limfatici Fagocitoza

Activare celule NK

Producție de citokine,

chemokine

Fagocitoza patogenilor

în țesutul limfoid

Imunitate dobândităprin APC

VinRIU

act

de

lim



ETAPA DE DECLANȘARE

• 1. Agentul patogen depășește bariera anatomică... Țeintersțițial, țesut parenchimatos

• 2. Răspunsul inflamator acut – Sunt implicați

• Factori chemotactici- chemokine

• Factori de comunicare intercelulară- citokine

• Factori enzimatici: Proteaze, Kinaze

• Sistemul complement- opsonizare agent patogen



ETAPA DE DECLANȘARE

•2. Răspunsul inflamator acut – Modificări microcirculație (! Celulele endoteliale):

• Vasodilațație locală →Rubor/ Eritem

• Crește permeabilitatea vasculară...

Exsudare de proteine plasmatice →Tumor/Edem

– Infiltrat inflamator-migrarea leucocitelor prin marginație, diapedeză

• Sistem mononuclear fagocitar monocite-macrofage

• PMN- neutrofile



Celulele endoteliale

Proteine vasoactive

1.VASODILATAȚIE→creștere flux sangvin, migrare leuco – Endothelium derived relaxing factor EDRF

– NO

– Sistemul kinină/bradikinină– vasodilatație, crește debitul sangvin local

...edemul perilezional comprimă celulele endoteliale care încep să producă

2.VASOCONSTRICȚIE – Endoteline, ET1 vasoconstricție brutală, intensă



Celulele fagocitare

• Diapedeză • Cuplarea Fagocit/ factor chemotactic

– Receptor C5a- Agent patogen opsonizat cu C5a – Receptor pt Crystal Induced Chemotactic Factor CCF – Receptor pentru LTB4

• Modificarea de formă a fagocitului (rotundă...triunghiulară) și motilitatea – Rearanjarea citoscheletului – Polarizarea ”față spate a microtubulilor” – Filamentele de actină- acumulare în fața și în spatele celulei

• Fagocitarea ”agentului determinant” opsonizat – Fagolizozomi, cuplare cu lizozomi

– Inactivare completă – Prezentarea superantigenului – cascade de reacții imune



Neutrofilele

• Molecule de adeziune celulară – ICAM-1 (intercellular adhesion molecule),

– ELAM-1 (endothelial cell leucocyte adhesion molecule

), – GMP-140, – adezine, – LECAM-1 (leucocyte endothelial cell adhesion molecule), – ISCOM (immunostimulating complex ), – PAF, – MAC (membrane atack complex ), – MACIF (MAC inhibitory factor ),

• Reactanți de fază acută (glicoproteine sintetizate în ficat)- necrobioză, remaniere tisulară – proteina C reactivă

fibrinogenul,

– a2-macroglobulina, a1-antitripsina, a1-antichimotripsina, haptoglobina, hemopexina, ceruloplasmina, composericVSH



Celulele prezentatoare de antigen

• Eliberare citokine, chemokine

• Expunerea Ag HLA clasa a IIa



Rezultate etapă declanșare

• Răspunsul inflamator acut

Vasodilațație locală (eritem)

Exsudare de proteine plasmatice (edem)

Infiltrat inflamator- acumulare de PMN



ETAPA EFECTOARE

• SUBETAPĂ MOLECULARĂ

• Activarea sistemului complement- MAC

• Activarea sistemului de coagulare/fibrinoliză

• Activarea căii de metabolizare a acidului arahidonic – COX

• PGI (prostaciclină)- vasodilatație, antiagregant trombocitar, anti aderare PMN• PGE2 (prostaglandină), TXA2 (tromboxan A2)- vasoconstrictor, proagregant tr

↑permabilitatea vasculară

– LOX

• LTD4, LTG4 (leucotriene)- vasoconstricție sistemică, vasodilatație locală, bron



ETAPA EFECTOARE

• SUBETAPĂ MOLECULARĂ (continuare)

• Activarea sistemului kinină, bradikinină

• Eliberare citokine

• Eliberare interferoni

• Actina- mobilitatea celulară, filamente de actină circu

septic• SUBETAPĂ VASCULARĂ

• SUBETAPĂ EXSUDATIVĂ bariera fibrino-imuno-leucoci



IMUNITATEA- RĂSPUNSUL IMUN

IMUNITATE –capacitatea de apărare specifică a organismului faţă de agres

(virusuri, bacterii, fungi, protozoare, toxine), cât şi faţă de propriile moleccelule degradate sau modificate.

Sarcina fundamentală a imunităţii –distincţia dintre moleculele şi celuleleşi cele străine (non-self )



Fără imunitate

• ”Bubble boy”- SCID/ SISCSindromul imunodeficiențeisevere combinate (Lim B,

Lim T)

• Pneumonie

• Meningită • Sepsis

David Vetter

1971-1984



Fără imunitate

• AIDS/ SIDA- sindromul imunodeficienței dobândite• Terapii imunosupresoare- cancere

Accidentul nuclear Cernobâl 1986

Pacient neoplazie imunosupresat



Celulele sistemului imun

preluat din “Microbiology and Immunology on-line”, University of South California, School of Medicine http://pathmicro.med.sc.edu/book/immunol-sta.htm

• MACROFAG SPORI FUNGICIMACROFAG Escherichia coli



MACROFAG SPORI FUNGICIEscherichia coli



LIMFOCITE TCELULĂ TUMORALĂ LIMFOCIT T



preluat din “Microbiology and Immunology on-line”, University of South California, School of Medicine http://pathmicro.med.sc

Țesutul limfoidDistribuția organelor limfoide



Măduva osoasă



• Neutrofil care părăsește măduva osoasă Neutrofil care fagocitează



Neutrofil care părăsește măduva osoasă Neutrofil care fagocitează

Circulatia limfocitelor in organele limfoide periferice



preluat din “Microbiology and Immunology on-line”, University of South California, School of Medicine

http://pathmicro.med.sc.edu/book/immunol-sta.htm



TIPURILE DE IMUNITATE



SISTEM IMUN

Imunitate

innascuta

(prima linie de aparare)

Imunitate

dobândita

(a II-a linie de apar

Componente

celulare

Componente

umorale

Componente

celulare

Compon

umor

adaptat dupa “Microbiology and Immunology on-line”, University of South California, School ofhtt :// athmicro.med.sc.edu/book/immunol-sta.htm





I.EREDITARĂ/ ÎNNĂSCUTĂ (naturală, de specie)

II.Dobândită (achizitionată, adaptativă) •1. Activă

• -Naturală (postinfecţioasă)

• -Artificială (în urma vaccinării)

•2.Pasivă •-Naturală (transplacentară, prin laptele matern)

•-Artificială (administrarea imunoglobuline)

IMUNITATE



SISTEM INTEGRAT

Î NNĂSCUTĂ/ nespecifică

(innate immunity)

DOBÂNDITĂ /

(adaptive im

Dependența fațăde antigen

RI independent RI dependent

Receptori pentru

patogeni

codificati î n genom

specificitate joasa

Generați (rearanjare g

specificitate inalta

Viteza de răspuns Imediat (minute...ore) Lent (exp 1...saptaman

Memorie Absentă Prezentă- Expansiune

limfocitară

Toate organismele pluricelulare Prezentă doar la verte

Celule efectoare Fagocite, celule NK, proteine,

complement, bariere naturale

Limfocite B, Limfocite

citotoxice, reglatoare)



RĂSPUNSUL IMUNITAR ÎNNĂSCUT



RĂSPUNSUL IMUNITAR ÎNNĂSCUT

• Mecanism universal de aparare fata de infecții

• Prima linie de aparare a organismului

• Precede raspunsul imun adaptativ

• prezent la toate organismele pluricelulare

• receptori si efectori ancestrali

• raspunde la o mare varietate de patogeni

• Distincție perfecta self-nonself

• Defecte foarte rare și în general letale



Levy O. Innate immunity ofthe newborn: basic mechanisms andclinical correlates. Nat RevImmunol. 2007 May;7(5):379-90.

RI Înnăscut



ROL ȘI FUNCȚII

Recunoaștere non-self antigen

Funcții efectoare

• prevenire intrare

• eliminare

Rol “instructiv” asupra imunitatii specifice

microorganism

patogene

Inițierea și tipul răspuns

originea si contextul a

RI Înnăscut



ELEMENTE CONSTITUTIVE

1. Bariere anatomice

2. Componente moleculare

3. Componente celulare

1 i i

RI Înnăscut



1. Bariere anatomice

Pielea

Conductul auditiv extern

Mucoase

•Oculară

•Tract respirator•Tract gastro-intestinal

•Tract genito-urinar

1 Bariere anatomiceRI Înnăscut



Factori fizici / mecanici

1. Bariere anatomice - piel

- mucFunctia de prevenire a intrării

microorganismelor patogene

Factori chimici

Factori biologici

• motilitate: muco-ciliara, perista• mucus• fluxul fluidelor prin organism

• pH• molecule antimicrobiene

• limfocite T intraepiteliale (γδ)

B i t i ă



Bariera anatomică



2. Componente moleculareRI Înnăscut



- receptori

- molecule secretaFuncția de recunoaștere

Funcții efectorii

Receptori TLR (toll like receptor, pattern recognition molecule)

Mol. anorganice: HCl, NO, H2O2

Peptide antibacteriene: defensine, cathelicidine, histatine

Proteine antibacteriene: lizozim, lactoferina, transferina

Lectine: colectine, ficoline, receptori manoza

Complement

Citokine: IFN-gamma, IL-1, TNF-alpha, CSF

Chemokine: IL-8, MIP (macrophage inflammatory protein), MCP (macrophage chemotact



3 Componente celulareRI Înnăscut



3. Componente celulare• Functia de eliminare a microorganismelor patogene

celule NK

Fagocitoza

Inflamație

Citotoxicitate

neutrofile

monocite/macrofage

celule dendritice

bazofile

mastociteeozinofile

FUNCȚIA DE RECUNOAȘTERE IMUNRI Înnăscut



FUNCȚIA DE RECUNOAȘTERE IMUN

• SELF vs NON selforigine antigen / context biologic

self

non-self

RECEPTORI PENTRU ANTIGEN/PAMRI Înnăscut



RECEPTORI PENTRU ANTIGEN/PAM

IMUNITATE Î NNĂSCUTĂ IMUNITATE DOBÂNDITĂ

Originea Codificați î n genom Generați prin rearanjare genică

Distribuțiareceptorilor

Distribuție non-clonala distributie clonală

(expansiune clonală limfocitară)

Ținta recunosc structuri conservate

PAMP (pathogen associated

molecular pattern)

recunosc detalii de structură molecu

Antigen (epitopi)

Specificitate Joasă Înaltă



Microorganismele- PAMP- pathogen associated molecular pattern

PRR pattern recognition receptors



PRR- pattern recognition receptors

Extracelulari lizozim, PCR etc.

Citoplasmatici NOD

Membranari

Care conduc la endocitoză/fagocitoză

Receptori Manoză

Receptori scavenger ALT, LPZ

Receptori C3b-opsonineCare transmit semnalul intracelular

TLR- toll like receptors

---- cascada semnal intracelular NfKb---- producție c

PAMP



pathogen associated molecular pattern

• invariabile

• comune pentru o clasă de microbi

• î nalt conservate

• specifice microbilor (patogeni + nepatogeni)

• PAMP/MAMP

• vitale pentru microorganisme

• lipopolizaha

• peptidoglica• acid lipoteic

• lipoproteine• manoza

• ADN• ARN

• flagelina• pilina• zimozan



Gram-negativeGram-pozitive

Pattern Recognition Receptors - PR



a) Extracelulari

• Lizozim--- peptidoglican• Psoriazina--- Escherichia coli, poate fi indusă de UVB (soare)

• MBL (mannose binding lectine)--- activează s. complement

• PCR (proteina C reactivă)--- recunoaște microorganismele și

celulele umane deteriorate

• LPZ binding protein--- bacterii Gram negative

Pattern Recognition Receptors - PR



b) Membranari ENDOCITOZA Endocytic P

proteina bact.

receptori manoza

(lectina C )

FAGOCIT

receptori scavenger

(CD36, CD68, SRB-1)

C3b

glicoproteinabact.

receptori opsonin

(CR1)

Bacterie

LPS, LTAman

Pattern Recognition Receptors - PRR

b) b



b) Membranari TRANSMITERE SEMNALSignalling PRRs

TLR Toll-like receptors

C) CitoplasmaticNOD nucleotide-bind

oligomerization doma

RIG-1

retinoic acid-inducibl

Toll-like receptors (TLR)



• proteine transmembranare tip I

• conservate filogenetic (Drosophila..om)

• domeniu extracelular bogat in leucina• domeniu intracelular TIR (similar IL-1R) • TLR mamifere (11-om, 13-soarece)

• recunoastere PAMPs

• asociere cu alti TLR sau alte proteine(MD2,CD14)

TLR



Infectie



Rol “instructiv”

asupra imunitatii specifice

Mamif

Toll

NFkB

• Peptide antimicrobiene

• iNOS (soarece)

• Molecule costimulatoare

• Citokine proinflamatorii

PAMP

TLR FUNCȚII



TLR2

Lipo

proteine

(Gram+)

TLR4

LPS

(Gram-)

TLR9

ADN

TLR6

PGN

(+TLR2)

TLR

flagelina

r ăspunsadaptati

r ăspuns directanti-microbian

apoptoză Șocseptic

(adaptat dupa Donata Vercelli: Innate Immunity in Diseases of Lung, Heart and B



TLR- ȚINTE FARMACOLOGICE



• Adjuvanti vaccinare• agonisti

• Boli inflamatorii (sepsis, astm, artrita reumatoida, LESetc) • antagonisti

• inhibitori/supresori

TLR & căi semnalizare intracelulara



TLR & căi semnalizare intracelulara

Vaccinuri ce contin liganzi TLR

• antigen: BCG [TLR2 & TLR4]

• adjuvant: HiB – OMBC conjugate [TLR2]

(outer membrane complex Neisseria)

• imbunatatire eficienta vaccinuri existente

• noi vaccinuri profilactice (boli infectioase)

• vaccinuri terapeutice (cancer, Alzheimer)

Vaccinare



Adjuvanti liganzi TLR (agonisti)

Pam3Cys [TLR1 + TLR2]

MPL A, CFA, BCG, analogi LPS [TLR4]

Imiquimod, Resiquimod [TLR7]

CpG ODN [TLR9]

Immune Response to Toll-Like Receptor 9-Agonist Adjuvante

http://clinicaltrials.gov/ct2/home



p p g j

Pneumococcal Vaccination in HIV Infected Adults

This study is currently recruiting participants.

Verified by University of Aarhus, January 2008

Purpose Pneumococcal disease is a major source of morbidity and mortality

in HIV-patients. HIV-patients are vaccine hyporesponders.A good

immune response to pneumococcal vaccination enhances vaccine

effectiveness, thereby preventing the morbidity and mortality

caused by pneumococcal disease. Even when an optimized

regimen containing both conjugated and polysaccharide

pneumococcal vaccine is used, only 13% of the immunized HIV

patients are high responders at week 96. Recent data indicate that

TLR9-agonists have excellent vaccine adjuvant potential and

are safe to use in immunocompetent as well as

immunocompromised individuals. The aim of this study is to

evaluate the qualitative and quantitive immune response to

pneumococcal vaccination with or without TLR9-agonist in HIV-

infected adults

Recunoastere imuna



Receptori (self vs. nonself microbian) • (Medzhitov & Janeway, 1997

Semnale de pericol “Danger hypothesis”

– (self vs. self alterat)

• (Polly Matzinger, 1994)

•

IPOTEZE

Danger hypothesisSpre deosebire de teoria self-non-self unde orice era non-self reprezenta o țintă a sistemului imunaici unele molecule non-self pot fi tolerate, dacă nu reprezintă un pericol Ex: fetus



Danger

signal

Naive

T cells

APC

Normal

cell

Damaged

cell

Signal 1 Signal 2

(costimulation)

- infection- tissue damage- stress cells- hypoxia- temperature shifts- hsp

Recunoasterea imună- IPOTEZE



- Receptori

(Medzhitov & Janeway, 199

- Semnale de pericol (“danger hypothesis”)

(Polly Matzinger,

1994)

- Recunoastere “prin lipsa”(‘‘missing self”)

Missing self

Celulele NK distrug celulele care nu prezintă CMH I



Celula

NK

Celula

tinta

Celula

NK

Celula

tinta

Absenta

citotoxic

Citotoxici

NKR

NCR Ligandactivator

MHCcls I

NKR

NCR Ligandactivator

Functiile imunitatii innascute

PAMP



PAMP

Stimulare PRR

stimuleaza fagocitoza

induce activitate microbicida

induce citokine inflamatorii:

IL-1, IL-6, TNF-alpha (NF-kB) activeaza imunitatea dobândită

expresia mol. costim. (MHC c

CD80/CD86)

Co-stimulare: initierea raspunsului imun specific



APC

TLR

T cell

PAMP

costimulator

CD28

MHC / peptide

TCR

Infectie

Activare

FAGOCITOZA



• eliminarea microorganismelor patogene

• prelucrare antigenului pt. prezentare

Celule fagocitare



• neutrofile• eozinofile• monocite• macrofage• celule dendritice

•limfocite B

MACROFAG



Mycobacterium tuberculosis



• Macrofag

Carl Zeiss Microscopy Sursa: https://www.flickr.com/photos/zeissmicro/8765512496/in/photost

• Neutrofil care părăsește măduva osoasă Neutrofil care fagocitează



1. Atașarea



2. Ingerarea



3. Distrugerea



SISTEMUL COMPLEMENT



Definiția sistemului complement



• -complex multienzimatic format din circa 30 de componenteproteice, celulare sau plasmatice

• -C1,2,3..., factor B, factor D• -clivare componente a și b (C3a/C3b, C5a/C5b...)

• -cascadă de reacții – complexul de atac membranar---por--liza membranară/ liza microbi – Opsonizare – fagocitoza de către macrofage/neutrofile

– Îndepărtarea CIC

– Activarea altor răspunsuri imune...anafilatoxine

• -sursa: hepatică (majoritatea), monocite, macrofage, epitelii • -Este o componentă normală a serului

• Calea comună C5 este clivat în C5a și C5b...................................................... por C9



• Calea alternă Calea lectinică Calea clasică



Activarea sistemului complement-3



Calea clasică

f ormarea complexelor imune (Ag-Ac)

• celule apoptotice,

• virusuri

• proteina C reactivă cuplată cu anumiţi liganzi

Calea lectinică

lectina care leagă manoza de pe(MBL, Mannose-Binding Lectin)

alte proteine asemănătoare

Calea alternă

Calea clasică



• C5 convertaza=C4b2a3b

Calea clasică



Calea alternă C3b Bb 3b



Calea lectinică C4b2a3b



• Lectină- domeniu care recunoaște 1 carbohidrat• mannose-associated serine protease 1



-

2015_11_c8_introducere imunologie.pdf

Documents