imunologija skripta

Imunologija

IMUNOLOGIJA prouava imunost, tj. sposobnost organizma da se odupre djelovanju stranih tvari (antigena) ta se otpornost temelji na dva obrambena mehanizma nespecifina otpornost postoji bez prethodnog dodira organizma s odreenim antigenom specifina otpornost pojavljuje se nakon dodira organizma s nekim antigenom i usmjerena je specifino protiv njega prema izvrnim mehanizmima postoje dva oblika obrambenih reakcija humoralna obrana posredovana topljivim tvarima specifini antigenom inducirani; nespecifini uvijek prisutni stanina obrana posredovana stanicama djeluje putem hiperplazije, fagocitoze, citotoksinosti ili reakcije odbacivanja transplantata moe biti specifina i nespecifina zadaa imunoreakcije obrana od infekcije, obrana od tumora, odravanje antigenske i genske homeostaze NESPECIFINA IMUNOST otpornost na strane tvari, svojstvena organizmu koji s tim antigenima nikada prije nije doao u dodir ako antigen prodre kroz tu zatitu, pojavljuje se specifina imunost anatomske zapreke: koa, sluznice fizioloke zapreke: tjelesna temperatura, vruica, pH, kemijske tvari (npr. lizozim, interferon, komplement, -lizin, C-reaktivni protein) stanine zapreke: fagociti (monocitno-makrofagna loza, neutrofili) i NK stanice makrofazi i neutrofili nose povrinske receptore kojima prepoznaju sastojke na povrini bakterija te ih fagocitiraju izluuju brojne tvari kojima potiu upalnu reakciju ali i specifinu imunoreakciju upalne zapreke: organizam reagira jedinstvenom standardnom reakcijom, upalom SPECIFINA IMUNOST organi ukljueni u imunosni sustav dijele se na primarne i sekundarne organe primarni organi timus, Fabricijeva burza (ili ekvivalent u sisavaca) sekundarni organi

I Pregled imunosti

www.perpetuum-lab.com.hr

-1-

Imunologija inkapsulirani slezena i limfni vorovi neinkapsulirani, limforetikularno tkivo uz probavni, dini, mokrano-spolni sustavi, serozne upljine, jetru i kotanu sr u primarnim organima pluripotentne matine stanice sazrijevaju u limfocite sekundarni limfni organi daju utoite objema populacijama limfocita limfocitne stanice osnovni su nositelji svih vrsta specifine imunosti: limfociti T, limfociti B i NK stanice dvije subpopulacije limfocita T: regulacijske i izvrne molekule u regulacijske molekule ubrajamo pomagake limfocite TH1 (prepoznaju antigen na makrofagima i luenjem citokina potiu staninu imunost) i TH2 (prepoznaju antigen predoen limfocitima B i potiu humoralnu imunost) izvrni limfociti T su citotoksini l. koji su glavni posrednici stanine imunosti, kasne preosjetljivost, odbacivanja transplantata i tumora, te ubijanja vlastitih stanica zaraenih virusima fagociti osim uloge u nespecifinoj imunosti, prerauju antigen, predouju ga limfocitima, a ukljuuju se i u izvrnu fazu specifine imunoreakcije posrednike medijatorske stanice (mastociti, bazofili i trombociti) ukljuuju se u ve pokrenutu imunoreakciju izluivanjem razliitih tvari koje pojaavaju imunoreakciju, a katkad i oteuju vlastito tkivo Andreis slika 2-2, 2-3, tablica 2-3 TEMELJNE ZNAAJKE IMUNOREAKCIJE prepoznavanje limfociti B prepoznaju antigene izvan stanica s pomou dvovaljanih imunoglobulinskih receptora limfociti T prepoznaju tue peptide nastale unutarstaninom preradom antigena, vezane za povrinske molekule MHC (dijelovi unutarstaninih parazita, bakterija ili virusa) proteini koji specifino prepoznaju uljeza najheterogeniji su proteini uope poznati u prirodi povrinski imunoglobulini na limfocitima B i antigenski receptori na limfocitima T zanimljivost limfociti T pokazuju visoku aloreaktivnost (reakcija protiv antigena tkivne podudarnosti druge jedinke iste vrste) specifinost limfociti T i B klonski su organizirani i to je izvor specifinosti imunoreakcije klonovi nastaju tijekom sazrijevanja limfocita, ali se stvaraju i novi tijekom trajanja imunoreakcije imunoloko pamenje

I Pregled imunosti


-2-

Imunologija memorija je specifina i stjee se prvim dodirom s odreenim antigenom, tj. u primarnoj imunoreakciji, a oituje se pri drugom i svakom sljedeem ulaskom tog antigene, tj. u sekundarnoj imunoreakciji razliitost masa imunosnog sustava u ovjeka iznosi oko 1 kg, a osnovu mu ini 1012 limfocita antiidiotipska protutijela gomilanje vlastitih protutijela moe potaknuti stvaranje protutijela proziv veznog mjesta prvih protutijela OSNOVNI OBLICI SPECIFINE IMUNOSTI na temelju efektorskih mehanizama razlikuju se dva oblika specifine imunosti: humoralna imunost posredovana je antitijelima jedan dio molekule antitijela obavlja funkciju prepoznavanja, a drugi dio ukljuuje nespecifine mehanizme za razaranje i uklanjanje antigena stanina imunost imunost posredovana stanicama, preteito limfocitima T i makrofagima razvija se pri ulasku nekih unutarstaninih bakterija, virusa, stanica transplantata ili tumora izravno citotoksino izvanstanino djelovanje limfocita T ili uinak njihovih najrazliitijih humoralnih produkata osim tuih antigenskih determinanti prepoznaju se i vlastiti antigeni tkivne podudarnosti (MHC I) prema nainu stjecanja, specifina se imunost razvrstava na: aktivna imunost stjee se aktivnou organizma u dodiru s antigenom prirodni ulazak antigena u organizam umjetno unoenje (cijepljenje) pasivna imunost prijenos ve gotovih protutijela iz nekog drugog organizma prirodan nain preko posteljice ili kolostrumom umjetan nain seroterapija ili seroprofilaksa traje kratko adoptivna imunost prijenos senzibiliziranih imunokompetentnih stanica iz imune u neimunu ivotinju primalac mora biti genski identian davaocu ili imunoreaktivnost primaoca mora biti potisnuta ako ne, nastupa graft versus host reakcija OBLICI IMUNOSNE AKTIVNOSTI

I Pregled imunosti


-3-

Imunologija nakon pojave antigene u organizmu moe doi do imunoreakcije ili do imunosne nereaktivnosti imunoreakcija imunost poeljna otpornost koja se stekne nakon dodira s antigenom neutralizacija, razgradnja, ubijanje i uklanjanje antigena imunoloka preosjetljivost vrlo burna reakcija protiv tuih antigena (alergena) koja oteuje i vlastita tkiva rana preosjetljivost posredovana je protutijelima anafilaktika preosjetljivost (I oblik) citotoksina preosjetljivost (II oblik) preosjetljivost uzrokovana imunokompleksima (III oblik) kasna preosjetljivost posredovana je stanicama (stanina preosjetljivost, IV oblik) imunosna nereaktivnost specifina imunotolerancija prema odreenom antigenu postoji specifina nereaktivnost, reaktivnost prema svim ostalim antigenima je ouvana imunosupresija potiskivanje, suzbijanje imunoreakcije specifina namjerno izazvana tolerancija antigenom ili protutijelima nespecifina potiskivanje imunoreakcije protiv svih antigena (zraenje, citostatici, antilimfocitni serum, splenoktomija, blokada retikuloendotelnog sustava) imunodeficijencije slabija imunoreakcija ili njezin potpuni izostanak nakon antigenske stimulacije primarne genski uzrokovane nedostatan razvoj loze limfocita T, limfocita B, obiju loza sustava fagocita ili proizvodnja pojedinih komponenata komplementa sekundarne steene tijekom ivota (AIDS)

I Pregled imunosti


-4-

Imunologija

IMUNOLOKO PREPOZNAVANJE teorija klonske selekcije prepoznavanje limfocita i antigena po naelu komplementarnosti ako je komplementarnost dviju molekula dovoljno visoka aktivacijski signal koji e se prenijeti u unutranjost limfocita te e uzrokovati proliferaciju i diferencijaciju izvrnih stanica to se odnosi na limfocite B i sintezu imunoglobuline, te na limfocite T i njihove specifine membranske receptore u svakom pojedinom limfocitu prepisuje se i proizvodi samo jedna kombinacija limfocit je monospecifian razliiti limfociti imaju razliite kombinacije gena za svoje receptore receptorski repertoar genski mehanizmi: rekombinacija gena sluajnim preslagivanjem pojedinih genskih odsjeaka, dodavanje ili izbacivanje nukleotida tijekom spajanja genskih odsjeaka, tokaste mutacije u zrelim limfocitima B nakon aktivacije antigenom tri vane posljedice ovih mehanizama: ogranien broj genskih odsjeaka generira golem broj razliitih receptorskih molekula svaka stanica izraava jedinstveni receptor preslagivanje gena ukljuuje ireverzibilne promjene stanine DNA svi potomci roditeljske stanice su klonovi stvaranje repertoara jest proces diferencijacije limfocitnog sustava u timusu (limfociti T) i kotanoj sri (limfociti B) limfociti odlaze na periferiju i ekaju dodir s tuim antigenom specifini antigen nai e svog para u repertoaru limfocitnih receptora te e podraiti limfocit koji nosi receptor za taj antigen prepoznavanje vlastitog diferencijacija klonova limfocita T odvija se u timusu, gdje epitelne stanice nose antigene vlastitog organizma, te oni klonovi limfocita koji imaju receptore za te antigene odmah dolaze s njima u dodir jedino vlastiti antigeni su stalno prisutni u organizmu i dolaze u dodir s netom stvorenim nezrelim klonovima samo autoreaktivni klonovi propadnu im nastanu SPREGNUTOST PREPOZNAVANJA LIMFOCITIMA T zreli limfociti B stvaraju protutijela koja reagiraju s tuim antigenima, a limfociti T prijeko su potrebni za funkciju limfocita B, nekih podvrsta limfocita T i drugih stanica ukljuenih imunosni odgovor limfociti T koji omoguuju sazrijevanje drugih limfocita T, potiu aktivaciju drugih imunosnih stanica ili pomau limfocitima B u stvaranju protutijela nazivaju se pomagaki limfociti T ubilaka stanica citotoksini limfocit T moe izravno ubiti stanicu koja nosi tui antigen

II Imunoloko prepoznavanje temelj imunoreakcijewww.perpetuum-lab.com.hr

-5-

Imunologija limfociti T nikad ne prepoznaju tui antigen izolirano, nego samo u kompleksu s jakim antigenima tkivne podudarnosti vlastitoga organizma predoavanje antigena predone stanice predouju limfocitima antigene prije toga predona stanica fagocitira i preradi antigen, a tek onda njegove dijelove antigenske determinante izloi ih na svojoj membrani, gdje ih prepoznaju limfociti T antigen se izloi na membrani u kompleksu s jakim antigenima MHC taj kompleks prepoznaje limfocit T antigeni tkivne podudarnosti MHC sustav ima dva osnovna svojstva u tuem organizmu ti antigeni izazivaju jaku imunoreakciju odbacivanja sastoji se od toliko mnogo antigena da se rijetko nalaze dvije jedinke u istoj vrsti koje su MHC istovjetne spregnuto prepoznavanje u kompleksu antigena sa MHC antigenom, dio tueg antigena koji se predouje predstavlja mnogo manji, dok antigen MHC predstavlja mnogo vei dio kompleksa dviju molekula taj kompleks limfocit T prepoznaje jednim receptorom po naelu komplementarnosti limfociti T tako vlastite antigene MHC veu velikim afinitetom samo u sklopu s tuim antigenom, to prenosi aktivacijski signal u stanicu aloreaktivnost visoka aloreaktivnost jest pojava da imunosni sustav jedne jedinke iznimno snano reagira na njemu tue antigene MHC jedinaka vlastite vrste NADZOR IMUNOREAKTIVNOSTI ANTIGENIMA MHC u pojedinim okolnostima neki organizmi ne reagiraju na odreene antigene nereagiranje nastaje te se funkcijski i genski vee za posjedovanje odreenog (alelnog oblika) antigena MHC u nekim sluajevima odreeni MHC i odreeni tui antigen iz biokemijskih razloga ne mogu stvoriti kompleks, ili stvoreni kompleks nije imunogenian stoga kaemo da je prepoznavanje limfocita T spregnuto antigenima MHC sreom, golemi polimorfizam gena MHC omoguuje da gotovo svaki antigen moe nai komplementarnu veznu pukotinu na antigenu MHC FUNKCIJA TIMUSA UENJE proces sazrijevanja limfocita T poinje od matine limfohematopoetike stanice koja dolazi u timus iz kotane sri, a zavrava stvaranjem limfocita T koji nosi odreeni receptor za antigen u timusu se nakon stvaranja klonova oni odabiru i to na osnovi dvaju temeljnih naela


-6-

Imunologija klonovi koji preostanu nakon odabira moraju prepoznavati komplekse vlastitih antigena MHC i preraeni tuih antigena visokim afinitetom moraju se ukloniti klonovi koji bi dostatno jako reagirali s vlastitim antigenima MEUSOBNE REAKCIJE STANICA I DODATNI SIGNALI specifine imunoreakcije u pravilu nema bez limfocita T limfocit T prepoznaje tui antigen u kontekstu antigena MHC vlastitog organizma interakcija stanica citokini i kemokini limfokini limfociti, citokini ostale stanice kemokini podskupina posebno vana za usmjeravanje gibanja upalnih imunosnih stanica dodatni signal prvi signal: dodir receptora limfocita T s kompleksom dvaju antigena za daljnje odvijanje reakcije potreban je jo jedan, tzv. drugi (kostimulacijski) signal taj signal sadran je u dodiru jo jednog para molekula, jedne na limfocitu T, a druge na stanici s kojom limfocit T reagira te molekule pripadaju vrlo bogatom sustavu membranskih molekula koji se naziva CD-sustavom najee takve molekule su CD28 na limfocitu T i B7-1 (CD80) na limfocitu B odnosno B7-2 (CD86) na aktiviranim limfocitima B razliiti citokini djeluju na izraaj kostimulacijskih molekula i tako prilagouju jakost i trajanje imunoreakcije ULOGA ANTIGENA U IMUNOLOKOM PREPOZNAVANJU najmanja antigenska determinanta (epitop) koja jo predstavlja antigenski entitete moe sadravati samo tri aminokiseline velika antigenska molekula koja sadri mnogo epitopa i dospije u organizam, za njezino uklanjanje biti e dostatno da organizam ima jedan receptor komplementaran za jednu antigensku determinantu u reakciji na razliite antigene mogu se stvoriti krinoreaktivna protutijela, tj. protutijela koja su dobivena imunizacijom na jedan, a reagiraju i s drugim antigenima avidnost oznauje razinu snage vezanja svih stvorenih protutijela prema nekom sloenom antigenu ukupni afinitet za cijeli antigen stvorenih protutijela predstavlja njihovu avidnost za taj antigen


-7-

Imunologija

STANICE KOJE SUDJELUJU U IMUNOREAKCIJI nastaju iz pluripotentnih hematopoetskih matinih stanica diferencijacijski put limfopoeze (nastaju sve vrste limfocita) diferencijacijski put mijelopoeze (nastaju fagociti, dendritine stanice i razliite posrednike stanice) neke skupine limfocita, kao to su stanice NK i intraepitelni limfociti, ne pripadaju specifinoj imunosti, ve imaju vanu ulogu u nespecifinoj imunosti fagociti antigen predone stanice posrednike stanice izluuju razliite topljive tvari kojima pojaavaju upalu, a sudjeluju i kao izvrne stanice u nekim oblicima specifine imunoreakcije OPA SVOJSTVA LIMFOCITA morfologija: mali, srednji, veliki limfociti, limfoblasti i plazma-stanice mali limfociti ine veinu limfocita u krvi promjer 5mikrona oskudna citoplazma, jezgra zauzima 90% volumena stanice mala genska aktivnost, slaba metabolika proizvoda aktivnost stanice izgled malog limfocita imaju svi nepodraeni (djevianski) limfociti T i B, kao i memorijski limfociti koji preostanu nakon imunoreakcije na odreeni antigen srednje veliki i veliki limfociti ine manje od 5% limfocita u perifernoj krvi vea koliina citoplazme i rjei kromatin u pojedinim velikim limfocitima lizosomi u obliku crvenih, tj. azurofilnih zrnaca veliki granulirani limfociti (LGL) veina LGL pripada populaciji NK stanica i podraeni citotoksini limfociti T mogu sadravati azurofilna zrnca u citoplazmi plazma stanica 12-16mikrona, okrugla, ovalna stanica ekscentrian poloaj jezgre, bazofilna citoplazma (ribosomi), razvijen ER i Golgi limfoblast morfoloki naziv za bilo koji limfocit koji prolazi kroz ciklus diobe nezrele stanice tijekom primarne diferencijacije limfocita u timusu i kotanoj sri i u populaciji zrelih limfocita podraenih antigenom tijekom sekundarne diferencijacije limfocita B-limfoblast (centroblast) tipini predstavnik stanice podraene antigenom fizika svojstva limfocita

III Stanice koje sudjeluju u imunoreakciji


-8-

Imunologija veliina, gustoa, sposobnost prianjanja na razliite podloge limfociti pokazuju slabu sposobnost prianjanja ili adherencije na staklene i plastine povrine bioloka svojstva limfocita limfociti sadravaju leukocitne diferencijacijske antigene to su membranske i citoplazmatske molekule koje u stanici imaju brojne fizioloke uloge nazivaju se i staninim biljezima blastina transformacija limfocita limfocit moe biti podraen specifinim antigenima ili poliklonskim aktivatorima limfocita (mitogenici, superantigeni, antilimfocitna protutijela, tue stanice) aktivacija limfocita morfoloki se oituje pretvorbom limfocita u limfoblast blastina transformacija limfocita za razliku od antigena, biljni lektini kao i neki proizvodi bakterija ne podrauju limfocite izravno preko antigenskog receptora, ve svoj uinak ostvaruju veui se za druge limfocitne membranske molekule budui da istodobno aktiviraju i potiu na diobu brojne klonove limfocita - poliklonski aktivatori limfocita (mogu aktivirati i do 60% limfocita) lektini: fitohemaglutinin (PHA), konkavalin A (ConA) i korovski mitogenik (PWM) PHA i Con A aktiviraju T limfocite, PWM aktivira i T i B bakterijski: lipopolisaharid (LPS) endotoksin iz stjenke gramnegativnih bakterija koji snano aktivira limfocite B superantigeni proizvodi bakterija i virusa koji snanije od antigena aktiviraju zamjetljiv broj limfocita T i neka protutijela protiv razliitih molekula limfocitne memb. mogu aktivirati limfocite nakon vezanja receptori za antigen, signalne molekule (npr. CD3), adhezijske molekule (npr. CD2) ivotni vijek limfocita djevianski limfociti nisu doli u dodir sa svojim specifinim antigenom njihov ivotni vijek je razmjerno kratak sekundarne diferencijacije limfocita susret sa specifinim antigenom prvo dolazi do kloniranja, a zatim do dodatne diferencijacije u specifine efektorske stanice kratkog su vijeka antigen potie i stvaranje memorijskih limfocita dugovjeke stanice recirkulacija limfocita naseljavanje tkiva i organa- udomaenje limfocita veina limfocita ima i sposobnost recirkulacije postoji velika razlika izmeu recirkulacije djevianskih, efektorskih i memorijskih limfocita djevianski cirkuliraju izmeu krvi i perifernih limfnih organa efektorski i memorijski limfociti T uglavnom odlaze u upaljena periferna tkiva udomaenja i recirkulaciju omoguuju specifine adhezijske molekulu izraene na membrani limfocita receptori za udomaenje III Stanice koje sudjeluju u imunoreakciji -9-


Imunologija veu se za odgovarajue ligande na endotelu krvnih ila perifernih limfnih i drugih organa, kao i za molekule u meustaninom prostoru selektini adhezijske molekule na djevianskim limfocitima vaskularni adresini ligandi na endotelu nakon podraivanja, limfociti se diferenciraju u efektorske i memorijske stanice koje sintetiziraju nove adhezijske molekule koje e im omoguiti odlazak na mjesto upale i oteenja tkiva integrini limfocitni funkcijski antigen-1 (LHA-1) i kasni aktivacijski antigeni (VLA) te molekule prepoznaju odgovarajue ligande na endotelu podraenom upalom, kao i odgovarajue molekule u ekstravaskularnom prostoru pod utjecajem citokina i kemokina, krvne ile u upalnom podruju pojaano izraavaju adhezijske molekule to omoguuje prianjanje limfocita i drugih upalnih stanica za stjenku krvnih ila nakon toga zapoinje proces ekstravazacije prolazak stanica kroz endotel ila u meustanini prostor LIMFOCITI svi limfociti mogu se razvrstati u populacije i subpopulacije svaka je subpopulacija mozaik razliitih klonova limfocita limfociti T i NK stanice nosioci su stanine imunost, dok su limfociti B nosioci humoralne imunosti biljezi limfocita pripadaju skupini lekukocitnih diferencijacijskih antigena prvi su strukturni glikoproteni, drugi su receptori za faktore rasta, trei su adhezijske molekule, neki se izraavaju na membrani tek poslije aktivacije stanice veina LDA svrstana su u CD-sustav receptori za antigen limfocita B Andreis 4-4 BCR receptor za antigen na limfocitima B je molekula Ig, kao integralni dio stanine membrane dva teka i dva laka lanca; dva funkcijska dijela: dio odgovoran za vezanje antigena (Fab-ulomak) i dio koji nije specifian za antigen (Fc-ulomak) IgA, IgD, IgE, IgG i IgM pet osnovnih razreda protutijela djevianski limfociti B receptori su istodobno IgM i IgD nakon simulacije antigenom, nestaje IgD, pri emu limfocit ima dodatnu mogunost izbora razreda protutijela: stanica i dalje moe izraavati IgM ili genskim prekapanjem izraziti drugi razred protutijela (obino IgG, rjee IgA i IgE); pri tome se ne mijenja specifinost protutijela za antigen signalne molekule receptora limfocita B membranski odsjeak receptora vrlo je kratak, ne moe samostalno prenijeti signal u stanicu



- 10 -

Imunologija za to slui heterodimer od dvaju lanaca Ig- i Ig- (CD79 i CD79) zajedno s receptorom, dvije takve molekule ine B-stanini receptorski kompleks u citoplazmatskom dijelu heterodimera nalaze se aktivacijski sljedovi ITAM povezuju se s tirozin kinazama, one aktiviraju brojne signalne molekule koreceptorske molekule limfocita B B-stanini koreceptorski kompleks u naelu, te su molekule nespecifine za antigen, dodatno pojaavaju vezu receptora s antigenom, kao i prijenos unutarstanicnog signala CD19, CD21 i CD81 njihovi citoplazmatski dijelovi povezani su s ve spomenutim citoplazmatskim signalnim molekulama iz Bstaninog receptorskog kompleksa, to dodatno pojaava prijenos signala u stanicu nakon prvog signala posredovanog B-staninim receptorskim kompleksom, drugi aktivacijski signal ostvaruje molekula CD21 (receptor za ulomke C3-komponente komplementa, oznauje se kraticom CR2) naime, za mnoge antigene vezan je komplementski ulomak Cd3, pa limfocit B istodobno prepoznaje antigensku strukturu (preko receptora) i ulomak C3d (preko CD21/CR2) krino povezivanje receptorskog i korecepotorskog kompleksa nakon vezanja C3d, CD21 svojim citopl. dijelom privlai CD19 koja stupa u vezu sa signalnim molekulama Ig-/Ig-, a nakon toga i s drugim tirozin kinazama CD81 nije poznata uloga te molekule i njezin odnos s molekulama CD19 i CD 21 krino povezivanje koreceptora i receptora snizuje prag za antigenski podraaj i pojaava aktivaciju limfocita B inhibicija aktivacije limfocita B krino povezivanje receptora za antigene i susjednog receptora za Fc-ulomak protutijela (CD32) dovodi do zaustavljanja prijenosa signala u stanicu to je posredovano imunokompleksom, nastaje kad se za antigen vee specifino protutijelo, a za protutijelo i komplement krino povezivanje receptora za antigen i Fc-receptora imunokompleksom dovodi u konanici di aktivacije unutarstaninih fosfataza koje spreavaju prijenos bilo kakvog signala u stanicu receptor za antigen limfocita T Andreis 4-5 TCR prepoznaje preraene proteine koji su vezane za vlastite molekule MHC na predonim stanicama prepoznavanje je stoga dvojno: prepoznaju se dijelovi vlastite molekule MHC i antigenski peptid vezan za MHC receptor limfocita T graen je od dvaju razliitih polipeptidnih lanaca



- 11 -

Imunologija s obzirom na vrstu polipeptidnih lanaca razlikuju se dvije vrste receptora, odnosno limfocita T: TCR- (95%) i TCR- (5%) graa je slina: lanci su meusobno povezani disulfidnom vezom, svaki lanac ima izvanstanini, transmembranski i kratki citoplazmatski dio izvanstanino dio graen je kao i vezno mjesto za antigen receptora limfocita B varijabilna regija i konstantna regija u varijabilnoj regiji nalaze se hipervarijabilne regije koje su drugaije strukture u svakom klonu limfocita klonotipski receptor za razliku od BCR, TCR nikad nema druge izvrne bioloke zadae; ostaje nepromijenjen na stanici tijekom svih faza imunosnog odgovora signalne molekule receptora limfocita T za prijenos aktivacijskog signala u stanicu vane su molekule koje, zajedno s receptorom, ine T-stanini receptorski kompleks u njih ubrajamo molekule CD3-kompleksa i molekula CD3-kompleks ine tri polipeptidna lanca (, i ) koji tvore heterodimere (: i :), dok lanci ine homodimere : sve navedene molekule nekovalentno su vezane za receptor limfocita T molekule CD3-kompleksa nalaze se na limfocitima i s jednom i s drugom vrstom receptora lanac nalazimo i kao dio receptora za IgE i na mastocitima funkcija polipeptidnih lanaca CD3-kompleksa i jest prijenos signala u stanicu nakon to TCR vee specifini antigen te molekule imaju specifini aktivacijski slijed ITAM koji sudjeluje u aktivaciji tirozin-kinaza i prijenosu aktivacijskog signala u stanicu koreceptorske molekule limfocita T to su molekule CD4 i CD8 to su polipteptidi koji se veu za molekule MHC izvan mjesta vezanja receptora i uvruju vezu receptora s kompleksom MHC i antigena vezanje tih molekula za MHC dovodi do prijenosa dodatnog aktivacijskog signala u stanicu njih u pravilu izraavaju samo limfociti s receptorom vrste CD4 tako nalazimo na pomagakim (CD4+) limfocitima T i dijelu limfocita NK-T molekula CD8 izraena je na citotoksinim (CD8+) limfocitima i dio limfocita T- kao i dio stanica NK izraava molekulu CD8, to se dovodi u vezu s njihovim citotoksinim djelovanjem kostimulacijske i inhibicijske molekule limfocita T veza receptora djevianskih limfocita T i antigena na povrini predonih stanica predstavlja prvi signal za aktivaciju limfocita T meutim, to nije dovoljno za aktivaciju tih limfocita - potreban je i drugi ili kostimulacijski signal



- 12 -

Imunologija najpoznatiji kostimulacijski par ini molekula CD28 na limfocitu T i molekule B7-1 (CD80) i B7-2 (CD86) na predonoj stanici interakcija tih molekula uzrokuje prijenos signala za stanicu, to na posljetku dovodi do sinteze imbenika rasta za limfocite T molekule B7-1 i B7-2 izraene su na tzv. profesionalnim predonim stanicama, tj. na dendritinim stanicama, aktiviranim makrofagima i aktiviranim limfocitima B nakon aktivacije, limfocit T prestaje izraavati molekulu CD28 i zapoinje izraavati slinu molekulu koja se naziva CTLA-4 (CD152) ta molekula takoer prepoznaje molekule B7-1 i B7-2 ne predonim stanicama, ali ima suprotnu ulogu od CD28, tj. ona prosljeuje negativni signal i priguuje aktivaciju limfocita T molekule koje posreduju u suradnji limfocita T i B limfociti B predouju topljive proteinske antigene limfocitima T pritom, limfociti T, putem membranskih podraaja i faktora rasta neposredno pomau aktivaciji limfocita B molekule koje u tome sudjeluju jesu CD40 na limfocitu B i CD40ligand (CD40L, CD154) na aktiviranom limfocitu T interakcija tih molekula kljuna je za daljnju aktivaciju i diferencijaciju limfocita B nakon prepoznavanja antigena akcesorne signalne molekule tu spadaju CD45 i CD2 molekula CD45 izraena je na svim leukocitima, a ima aktivnost tirozin-fosfataze molekula CD2 nalazi se na limfocitima T i stanicama NK, a vee leukocitni funkcijski antigen (LDA-3/CD58) izraen na brojnim krvotvornim stanicama glavna uloga CD2 jest adhezija (npr. limfocita T i predone stanice tijekom prepoznavanja antigena) i prijenos signala receptori za Fc-ulomak protutijela i ulomke komponenata komplementa receptori koji veu nespecifini dio molekule protutijela (Fculomak) izraeni su na limfocitima, fagocitima i predonim stanicama limfociti B izraavaju dvije vrste Fc-receptora: CD23 i CD32 CD23 receptor je slabog afiniteta za Fc-ulomak protutijela IgE (FcRII) funkcija nije dovoljno poznata nalazi se i na eozinofilima i folikularnim dendritinim stanicama smatra se da mu je glavna uloga endocitoza imunokompleksa sastavljenog od IgE i antigena CD32 receptor je za Fc-ulomak protutijela razreda IgG (FcRIIB1) izraen je na svim djevianski limfocitima B, a vee protutijelo koje se nalazi u kompleksu s antigenom odgovoran je za prijenos inhibicijskog signala u stanicu



- 13 -

Imunologija na stanicama NK nalazi se receptor za Fc-ulomak IgG (FcRIII-A) koji je svrstana u skupinu Cd16a to je receptor slabog afiniteta za protutijela u imunokompleksu ako se stanica NK tim receptorom vee na ciljne stanice obloene protutijelima IgG, pokree se jedan od citotoksinih mehanizama stanica NK koji se naziva staninom citotoksinou ovisnom o protutijelima (ADCC) postoje etiri vrste receptora za komplement, tonije za ulomke C3-komponente komplementa CR i redni broj 1-4 CR1: svi fagociti, limfociti B; folikularne dendritine stanice i eritrocit CR2: limfociti B, tamo slui kao koreceptor CR3 i CR4: po grai su 2-integrini, tj. adhezijske molekule koje prepoznaju ulomak iC3b (CR3 i CR4) i ulomak C3d (CR4) u kompleksu s antigenom nalaze se na fagocitima i NK stanicama tamo pospjeuju fagocitozu i citolizu izvanstaninim mehanizmom adhezijske molekule pomou ovih molekula limfociti mogu prianjati za druge limfocite i predone stanice, ali i za druge stanice poput endotelnih stanica i fibroblasta te za molekule meustaninog gradivnog tkiva (matriksa) adhezijske molekule posjeduju i druge bioloki vane funkcije omoguuju vre vezanje limfocitnog receptora s antigenom na predonim stanicama i prijenos signala (npr. par Cd2-Cd58), suradnju limfocita T i B, kao i pomo pri aktivaciji limfocita (npr. par CD28-B7/CD80) molekule MHC razlikuju se dva razreda molekula MHC MHC-I izraene su na svim stanicama s jezgrom, dok su molekule MHC-II izraene samo na predonim stanicama, tj. limfocitima B, makrofazima i dendritinim stanicama izraaj molekula MHC-II zajedno s kostimulacijskim molekulama skupine B7 osposobljava limfocite B da djeluju kao uinkovite predone stanice aktivacijski biljezi limfocita meu aktivacijskim biljezima limfocita T razlikuju se rani i kasni aktivacijski biljezi rani biljezi pojavljuju se na membrani nekoliko sati poslije aktivacije, a ukljuuju -lanac receptora za IL-2 (CD25), receptor za inzulin, receptor za transferin (CD71) te biljeg CD69 izraaj tih molekula najvei je neposredno pred prvu diobu limfocita, a to je 24 sata od aktivacije kasni aktivacijski biljezi limfocita T jesu molekule MHC-II i kasni aktivacijski biljezi iz integrinske obitelji adhezijskih molekula (VLA1-5) III Stanice koje sudjeluju u imunoreakciji - 14 -


Imunologija aktivacijski biljezi na limfocitima B ukljuuju receptore za faktore rasta i diferencijacije limfocita B, od kojih su najvaniji receptori za interkleukine (IL-2 do IL-6), kao i niskoafinitetni receptor za Fculomak IgE receptori smrti limfociti, kao i m noge druge stanice, izraavaju molekulu Fas (Apo-1, CD95), kojom se u stanici prenosi signal za apoptozu za tu molekulu vee se Fas-ligand, membranski citokin iz porodice imbenika tumorske nekroze koju izraavaju aktivirani citotoksini limfociti T i stanice NK vezanjem FasL za Fas na ciljnim stanicama inducira se apoptoza sazrijevanje limfocita odvija se u dvije faze: u prvoj se stvaraju zrele imunokompetentene stanice, a u drugoj se iz zrelih stanica nakon susreta s tuim antigenom razvijaju i diferenciraju efektorske stanice imunosnog odgovora primarna diferencijacija limfocita odvija se bez tueg antigena, ali za njihov je razvoj potrebna prisutnost vlastitih antigena stanice ue razlikovati vlastito od tueg u primarnim limfnim organima razvijen je poseban mehanizam selekcije kojim se nefunkcijski, ali i potencijalno autoreaktivni limfociti uklanjaju sazrijevanje limfocita B primarna diferencijacija limfocita B u kotanoj sri glavna se zbivanja odnose na preuredbe gena za antigenski receptor, tj. molekulu protutijela razlikujemo prastanicu limfocita B, pro-B stanicu, pre-Bstanicu, nezreli limfocit B, zreli djevianski limfocit B, aktivirani limfocit B, memorijski limfocit B te plazma-stanica prastanica limfocita B u kotanoj sri izraava biljeg matinih stanica CD34, ali jo ne preureuje gene za antigenski receptor niti izraava specifine biljege B-loze pro-B stanica zapoinje preureivati gene za varijabilnu ragiju tekog lanca IgM (lanac ) za to je nuna aktivnost proteina RAG1 i RAG-2 i TdT na stanici se zapoinju izraavati molekule MHC-II, signalne (CD79 i CD79) u koreceptorske molekule (CD19), nakon ega slijedi izraaj molekula CD10 i CD20 pre-B-stanica aktivno sintetizira lanac ; stanica udruuje teki lanac sa lanim lakim lance tvorei pre-B_stanini receptor u sljedeem stadiju, stanica preureuje gene za laki lanac imunoglobulina ( ili ), pa se na povrini stanice pojavljuje pravi receptor, tj. monomerne molekule IgM (++ ili ++) udruene u signalnim molekulama (CD79 i CD79) i koreceptorskim molekulom (CD19) time nastaje nezreli limfocit B koji u toj fazi podlijee odabiru nezreli limfociti B otputaju se iz kotane sri u perifernu krv, nakon ega naseljavaju periferna limfna tkiva



- 15 -

Imunologija tada se na povrini stanice, uz molekulu IgM, pojavljuje i molekula IgD, te druga molekula korecepotorskog kompleksa CD21 takva stanica naziva se djevianskim limfocitom B, koji moe reagirati na tue antigene dijelovi receptora koji veu antigen, tzv. Fab-ulomci, istovjetni su u objema molekulama (IgM i IgD) sekundarna diferencijacija limfocita B u periferiji zbiva se u perifernim limfnim organima, a ovisna je o prisutnosti tueg antigena i suradnji s pomagakim limfocitima T sazrijevanje limfocita B nakon antigenskog podraaja zbiva s u B-zonama sekundarnih limfnih tkiva koje ine tzv. limfne folikule za uinkovit odgovor limfocita B na proteinske antigene potrebna je pomo citokina to ih izluuju limfociti T pod utjecajem pomagakih limfocita T i njihovih citokina dogaa se gensko prekapanje razreda protutijela, pa umjesto IgM dio limfocita B izraava membranske imunoglobuline drugih razreda (IgG, IgA, IgE) somatske hipermutacije genskog segmenta koji kodira var regiju receptora to je vano za stvaranje receptora jaeg afiniteta za antigen nego to ga ima izvorni receptor na kraju puta, odabrani limfociti B s jakim afinitetom za antigen diferenciraju se u efektorske stanice ili u memorijske stanice plazma-stanice ne izraavaju receptor na membrani, vei proizvode i izluuju molekule protutijela koje imaju istu specifinost za antigen kao i prethodno preureeni receptor gube i veinu povrinskih biljega limfocita B, a izraavaju adhezijske molekule, primarno CD138 memorijske stanice izraavaju receptore razreda IgM, IgG ili IgA, ali znatno vee membranske gustoe nego naivne stanice sazrijevanje limfocita T sazrijevanje limfocita T- pod utjecajem razliitih kemotaktikih signala, prastanice limfocita T iz kotane sri ulaze u supkapsularno podruje timusa te stanice izraavaju membranske adhezijske molekule (CD34 i CD44) i receptor za imbenik rasta matinih stanica (CD117) u jezgri sadre TdT (terminalna deoksinukleotidil-transferaza) koja sudjeluje u preuredbi gena za antigenski receptor limfocita u timusu te stanice postaju timocitima prvi stadij u razvoju timocita se dvostruko negativni (CD4-CD8-) timociti koji ne izraavaju ni receptor za antigen niti signalnu molekulu CD3 pretee su limfocita T- i T-



- 16 -

Imunologija poinju izraavati receptor za IL-2 (CD25) i proizvoditi proteine RAG-1 i RAG-2 (odgovorni su za aktivaciju procesa genske rekombinacije) slijedi rekombinacija i sinteza lanca receptora, zajedno sa sintezom signalnog CD3-kompleksa potom se na membrani timocita izraava lanac -receptora udruen s lanim lancem ; u toj fazi koreceptorske molekule CD4 i CD8 jo nisu izraene uspjena sinteza pre-T-receptora potie sintezu koreceptorskih molekula CD4 i CD8 nastaju dvostruko pozitivne stanice (CD4+CD8+) stanice zapoinju preuredbu pravog lanca receptora, to dovodi do stvaranja i izraaja cjelovitog receptora TCR-, zajedno sa signalnim molekulama CD3-kompleksa to je kljuno za selekciju dvostruko pozitivnih timocita izraaj receptora daje timocitu mogunost vezanja za vlastite antigenske peptide u sprezi s vlastitim molekulama MHC na predonim stanicama u toj fazi timocit izraava i biljeg CD1, koji kasnije nestaje s membrane timocita pozitivan selekcija znai da e preivjeti samo one stanice iji receptor prepoznaje i vee slabim afinitetom vlastite MHC negativna selekcija znai da e odumrijeti one stanice koje u sklopu vlastitih molekula MHC prepoznaju i veu jakom afinitetom vlastite peptide tijekom pozitivne selekcije, ovisno o skupini molekule MHC za koju se veu na predonoj stanici, timociti gube jednu od koreceptorskih molekula pa postaju jednostruko pozitivne stanice - CD4-CD8+ ili CD4+CD8 veza koreceptora CD4 i molekule MHC-II dovest e do gaenja izraaja CD8, dok e interakcija CD8 s MHC-I dovesti do gaenja izraaja CD4 na temelju izraenosti jedne ili druge koreceptorske molekule, periferni limfociti T dijele se na dvije subpopulacije: CD4+ (pomagaki) i CD8+ (citotoksini) limfociti T sazrijevanje limfocita T- ovi limfociti nikad ne izraze koreceptore CD4 i CD8 prolaze timus bez prolaenja kroz proces selekcije varijabilnost receptora T- znatno je manja od varijabilnosti receptora T- te stanice prepoznaju antigene vezane za CD1 ili ih prepoznaju izravno, bez predone molekule; radi se o bakterijskim fosfolipidima i glikolipidima ali i nekim produktima upale vie naseljuju epitel sluznica nego periferne limfne organe nakon dodira s antigenom, djevianske stanice T sekundarnom diferencijacijom prelaze u efektorske ili memorijske stanice subpopulacije limfocita B limfociti B2 nosioci su humoralne adaptivne imunosti limfociti B1 izraavaju biljeg limfocita T CD5, iako su naeni limfociti B1 koji ne izraavaju taj biljeg III Stanice koje sudjeluju u imunoreakciji - 17


Imunologija slino kao limfociti T- i limfociti B1 imaju vrlo ogranienu varijabilnost antigenskog receptora izraavaju znatno vie receptora razreda IgM na povrini nego limfociti B2, ali ne izraavaju molekulu IgD B1 spontano izluuju protutijela razreda IgM koja reagiraju na polisaharide mikroorganizama ali i na vlastite molekule (DNA RNA i proteini citoskeleta) nazivaju se i prirodnim protutijelima predstavljaju stanice uroene imunosti subpopulacije limfocita T stanice uroene imunosti ukljuuju limfocite T- i stanice NK stanice adaptivne imunosti dijele se na pomagake i citotoksine limfocite T pomagaki limfociti T gotovo uvijek izraavaju na membrani koreceptor CD4, a citotoksini CD8 pomagaki limfociti T sadre karakteristian fenotip TCR-+CD3+CD4+CD8pomau limfocitima B u proizvodnji protutijela, pomau sazrijevanje citotoksinih limfocita i aktivaciju makrofaga TH1 i TH2 nastaju od prekursora TH0 nemaju specifini biljeg, nego se prepoznaju prema vrsti citokina koje lue nakon dodira s antigenom ili nespecifinim aktivatorima limfocita T TH1: IFN-, IL-2 i TNF- glavna im je zadaa razvoj stanine imunosti, tj. aktivacija citotoksinih limfocita i makrogafa TH2: IL-4, IL-6, IL-5 i IL-10 - pomau sekundarnu diferencijaciju limfocita B i proizvodnju protutijela jedni inhibiraju razvoj drugih IL-12 potie razvoj TH1, a IL-4 TH2 citotoksini limfociti T sadre karakteristian fenotip TCR-+CD3+CD4-CD8+ nakon dodira s antigenom diferenciraju se u efektorske citotoksine limfocite T koji u izravnom dodiru ubijaju ciljne stanice njihovo sazrijevanje iz djevianskih u ubilake pomae IL-2 koji lue pomagaki limfociti TH1 regulacijski limfociti T T- pripadaju skupini limfocita CD4+ karakterizira ih jak izraaj receptora i+za IL-2 (CD25) i izraaj inhibicijske molekule CTLA-4 koe imunosni odgovor na vlastite i tue antigene djelujui na pomagake limfocite T ili izravno na limfocite B vani su za odravanje tolerancije te za sprjeavanje autiomunosti i neeljenih reakcija na tue antigene stanice NK te stanice svojim receptorom prepoznaju glikolipidne antigene vezane za molekulu CD1d na predonim stanicama pripadaju uroenoj imunosti



- 18 -

Imunologija ovisno o vrsti i jakosti podraaja, mogu izluivati protuupalne (TH1) citokine (IFN-gama i TNF) ili protuupalne (TH2) citokine (IL4, IL-10, IL-13) smatra se da su posebno vane u regulaciji diferencijacije pomagakih limfocita T u smjeru TH1 ili TH2, odravaju tolerancije na vlastite i tue antigene, kao i u kontroli tumorskog rasta stanice NK funkcijski pripadaju stanicama uroene imunosti no one ne izraavaju specifini receptor za antigen, pa i nemaju mogunost specifinog prepoznavanja antigena morfoloki veliki granulirani limfociti, ali ima ih i malih granula sadravaju proteolitike enzime fenotipski, sadre neuralne adhezijske molekule N-CAM (CD56) i dva receptora koji su zajedniki stanicama NK i monocita receptor za Fc-ulomak protutijela IgG (CD16a) i receptor za iC3b-ulomak komplementa (CR3/CD11b) s limfocitima T dijele adhezijsku molekulu CD2 i biljeg CD8 (oko pola) glavna funkcija stanica NK jest razaranje ciljnih stanica i izluivanje citokina kojim reguliraju upalni odgovor na zarazu izravni dodir posredovan aktivacijskim receptorima ADCC, omoguuje ju receptor za Fc-ulomak IgG vaan uinak na stanice NK ima i IL-2 koji dovodi do njihove aktivacije i proliferacije, te preobrazbe u LAK stanice raspodjela limfocita u organizmu limfociti T prevladavaju u timusu, limfnim vorovima, krvi i limfi limfociti B u kotanoj sri B2 ine veinu limfocita B u svim perifernim limfnim organima B1 prevladavaju meu limfocitima B u tjelesnim upljinama NK stanica ima najvie u krvi i slezeni, neto manje u kotanoj sri peritonealnoj upljini FAGOCITI sve fagocitne stanice nastaju u kotanoj sri od zajednike prastanice mijeloidne loze monociti-makrofagi i srodne stanice mononuklearnog fagocitnog sustava (Kupfferove stanice u jetri, mezangijske stanice u bubregu i mikroglija u mozgu), te granulociti svi fagociti zajedno s retikularnim vlaknima za koje prianjaju u perifernim tkivima ine retikuloendotelni sustav opa svojstva fagocita ameboidne kretnje gibanje fagocita znatno pospjeuju i usmjeruju kemotaktine tvari (pozitivna i negativna kemotaksija) fagociti gotovo uvijek reagiraju na C5a-ulomak komplementa koji se oslobaa tijekom upale kemokini vrlo snane kemotaktine tvari dijapedeza fagociti sadre adhezijske molekule za endotel krvnih ila i tvari u meustaninom matriksu III Stanice koje sudjeluju u imunoreakciji - 19 -


Imunologija receptori fagocita fagociti izraavaju receptore kojima prepoznaju ope strukture zajednike mnogim mikroorganizmima i abnormalnim stanicama lektinski receptori, receptori za lipopolisaharide, receptori za bakterijske proteine i receptori-istai najpoznatiji lektinski receptor receptor za manozu, vee ostatke manoze i fukoze na povrini mikroba CD14/TLR kompleks na monocitima i makrofagima vee lipopolisaharid iz stijenke gram-negativnih bakterija receptori istai (npr. CD68) veu razliite tvari, ukljuujui i tvari nastale raspadom stanica: oksidirane lipoproteine, poliribonukleotide i bakterijske lipopolisaharide postoje i receptori koji omoguuju olakanu fagocitozu: opsoninski receptori za (receptori za Fc-ulomak imunoglobulina FcR) i receptori za komplement (CR) opsonizacija oblaganje mikroorganizama ili drugih ciljnih stanica proizvodima imunoreakcije, kao to su protutijela ili ulomci komplementa znatno olakava i pojaava fagocitozu ostale funkcije fagocita neke fagocitne stanice oslobaaju hidrolitike enzime, reaktivne radikale kisika i duika te lue citotoksine tvari koje mogu lizirati mikroorganizme i druge ciljne stanice (izvanstanina citoliza) i pospjeiti upalu monociti-makrofazi djeluju kao predone stanice za limfocite T aferentna faza specifine imunosti eferentna faza mogu se ukljuiti nespecifino ili specifino nespecifino: pomou pomagakih limfocita T koji lue specifine TH1-citokine za aktivaciju fagocita specifino: olakana fagocitoza i citotoksina reakcija ADCC monociti i makrofagi monociti nastaju u kotanoj sri od zajednike mijelopoetike prastanice koja se usmjerava u prastanicu monocitne lize iz usmjerene prastanice monocitne loze nastaju promonociti koji sazrijevaju u monocite i prelaze u krv sazrijevanje potiu citokini, GM-CSF (imbenik poticanja granulocitno-makrofagnih kolonija) i M-CSF (imbenika poticanja monocitnih kolonija) monociti u krvi borave jedan do etiri dana i potom odlaze u tkiva tkivni makrofagi slobodnih makrofaga ima mnogo u peritonealnoj i pleuralnoj upljini, pluima, kotanoj sri i, neto manje, u slezeni i limfnom vorovima fiksni makrofagi: vezivo i miii histociti; jetra Kupfferove stanice; mozak mikroglija; bubreg mezangijalne stanice; plua alveolarni makrofagi funkcija makrofaga kemotaksija, luenje razliitih tvari, fagocitoza, liziranje mikroorganizama i predoavanje antigena limfocitima T



- 20 -

Imunologija u akutnoj fazi upale na makrofage kemotaktiki djeluju bakterijske izluevine i proizvodi razgradnje komplementa (C5a) kasnije, kad se aktiviraju i limfociti T, makrofage privlae kemokini koje lue podraeni limfociti T oni lue i tvar koja obuzdava gibanje ve nadolih stanica, tzv. faktor koji inhibira migraciju makrofaga makrofagi izluuju i razliite tvari u okoli opisano je vie od 60 razliitih tvari koje lue makrofagi - brojni protuupalni citokini (ponajprije TNF-), interleukini (IL-1, IL-6, IL-8, IL-12), kemokini, lipidni metaboliti iz skupine upalnih posrednika (prostaglandini i leukotrieni), koagulacijski imbenici (npr. protrombin), komponente komplementa, enzimi (lizozim, elastaze i kolagenaze), reaktivni intermedijerni metaboliti kisika (H2O2, OH, O2-) i duika (NO, NO2-) aktivirani makrofagi razliite endogene iezgrene tvari mogu aktivirati makrofage endogene: citokini koje lue aktivirani limfociti I i stanice NK: TNF- i IL4, slino djeluje i TNF- koji lue sami makrofagi egzogene: proizvodi mikroorganizama ili sami mikroorganizmi koji specifino napadaju makrofage aktivirani makrofazi pojaano izraavaju molekule MHC-II i kostimulacijske molekule mogu lizirati i stanice nekih zloudnih tumora neutrofilni leukociti dozrijevanje neutrofila potpuno se dovrava u kotanoj sri, pa u perifernu krv ulaze kao potpuno zrele stanice sazrijevanje pomau dva citokina: GM-CSF i G-CSF u krvi borave kratko, a u tkivima oko 1 do 2 dana njihova uloga u tkivima jest traenje uljeza, a ako ga ne nau , propadnu apoptotikom smru jedan dio neutrofila u krvi ne cirkulira slobodno, nego se nalazi prilijepljen uz stijenke malih krvnih ila marginacija (priuva pri poveanoj potrebi organizma) segmentirana jezgra, dvije vrste zrnaca u citoplazmi neutralna specifina ili sekundarna; sadre elastaze, kolagenaze i lizozim azurofilna primarna; sadre mijeloperoksidazu, kisele hidrolaze i kationske proteine na kemotaksiju vrlo snano djeluju bakterijski produkti, kemokini (posebno IL-8 koji izluuju makrofagi) i ulomci komplementa (posebno C5a) zbog izraaja Fc-receptora i receptora za komplement, neutrofili su takoer opremljeni za olakanu fagocitozu izraavaju i receptor za C-reaktivni protein koja ospnizira mikroorganizme i aktivira komplement sudjeluju i u reakciji ADCC aktivirani u okolinu izluuju proteolitike enzime, posrednike i vazoaktivne tvari koje pridonose razvoju upale eozinofilni leukociti vani su u obrani od veih parazita i za nastanak alergija III Stanice koje sudjeluju u imunoreakciji - 21 -


Imunologija sazrijevanje eozinofila u kotanoj sri pomau citokini IL-3 i IL-5 u krvi borave oko 13 dana, odakle prelaze u tkiva gdje ostaju dulje nego neutrofili mnogo ih ima u sluznicama probavnog i dinog sustava jezgra ima dva segmenta, u citoplazmi se nalaze velika acidofilna zrnca slabija sposobnost fagocitoze i unutarstaninog ubijanja mikroorganizama nego u neutrofila izraavaju receptore za ulomke komplementa i Fc-receptore za razrede IgE i IgG njihova je glavna zadaa oslobaanje sadraja zrnaca na nametnika kako vi se on otetio i eliminirao eozinofili prianjaju na nametnike obloene protutijelima (IgG i IgE), nakon ega otpuste sadraj zrnaca koji razara membrane parazita predone stanice razlikuju se dva osnovna mehanizma predoavanja antigena: predoavanje preraenih antigena limfocitima T i predoavanje nativnih antigena aktiviranim limfocitima B u voriima sekundarnih limfnih tkiva egzogeni put specijalizirane stanice hvataju i upijaju antigene, razgrauju ih u svojim endosomima na male peptide, veu za vlastite molekule MHC-II i potom prenose na povrinu stanice u endogenom putu, u citoplazmi svih stanica s jezgrom prerauju se unutarstanini proteini, ukljuujui tumorske proteine i proteine podrijetlom od unutarstaninih mikroorganizama nakon vezanja za vlastite molekule MHC-I, ti se kompleksi izraze na povrini stanice i predoe limfocitima T egzogenim putem peptidi predouju pomagakim limfocitima T CD4+, a endogenim citotoksinim limfocitima T CD8+ stanice koje predouju antigene pomagakim limfocitima T CD4+ nazivaju se profesionalnim predonim stanicama: dendritine stanice, makrofagi i limfociti B dendritike stanice imaju duge i razgranate citoplazmatske izdanke u ovjeka, naene su u svim tkivima i organima (izuzev mozak i ronicu) gdje ine finu mreu za hvatanje uljeza nazivaju se razliitim imenima: Langerhansove, koprenaste, interdigitirajue i intersticijske stanice imaju sposobnost predoavanja i egzogenih i endogenih antigenskih peptida egzogene antigene upijaju endocitozom, odnosno pinocitozom posredovanom receptora pri tome je vaan receptor za manozu (DEC 205) kojim te stanice prepoznaju i veu razliite eerne komponente bakterijskih antigena posebno su vane u predoavanju virusnih antigena predone stanice u mirovanju izraavaju mali broj molekula MHCII i kostimulacijskih molekula B7 tek na podraaj antigena i citokin iz okoline, zapoinju izraavati velik broj tih molekula na membrani posebna vrsta dendritinih stanica jesu folikularna d.s. koje se nalaze u zametnim sreditima sekundarnih limfnih folikula III Stanice koje sudjeluju u imunoreakciji - 22 -


Imunologija za njihovo djelovanje odgovorni su receptori za Fc-ulomak IgG i ulomke C3-komponente komplementa s pomou tih receptora one uinkovito veu nativni antigen koji je u kompleksu s protutijelom ili s ulomcima komplementa te ga nepreraenog predouju limfocitima B makrofagi makrofagi u stanju mirovanja slabo predouju antigene limfocitima T kad su antigeni mikroorganizmi ili je unos antigena praen zarazom, fagocitoza mikroorganizama potie u makrofagima sintezu molekula MHC-II i kostimulacijskih molekula u marginalnoj zoni slezene ne izraavaju molekule MHC-II ni kostimulacijske molekule, a nemaju ni sposobnost fagocitoze te stanice, meutim, izraavaju receptore za Fc-ulomak IgG i za ulomke C3-komponente komplementa, pa su stoga vane za predoavanje nativnih antigena limfocitima B limfociti B ni dendritine stanice ni makrofagi ne mogu uinkovito predoavati topljive antigene te antigene limfocitima T predouju limfociti B, koji veu antigen specifinim imunoglobulnskim receptorom taj kompleks biva upijen u stanicu, razgraen na peptide u endosomima i predoen na povrini limfocita B u sklopu molekula MHC-II pomagaki limfociti T prepoznaju kompleks peptida i molekula MHC, aktiviraju se i lue citokine koji u povratnoj vezi potiu sazrijevanje limfocita B i proizvodnju protutijela i druge stanice u organizmu (npr. endotelne i mezangijalne stanice) mogu izraavati molekule MHC-II, ali, to se zbiva tek nakon aktivacije uzrokovane zarazom, tj. upalnim procesom pri tome najvaniju ulogu imaju citokini, posebice IFN- posrednike stanice stanice koje sudjeluju u imunoreakcijama time to izluuju kemijske tvari sa irokim spektrom biolokog djelovanja u posrednike stanice ubrajaju se u prvom redu bazofilni leukociti, mastociti, trombociti i enterokromafine stanice bazofilni leukociti i mastociti bazofili nastaju i sazrijevaju u kotanoj sri, a mastociti sazrijevaju izvan nje mastociti imaju sposobnost diobe, dok su bazofili mitotiki inaktivni jezgra bazofila je nepravilna, citoplazma sadri zrnca koja se intenzivno boje bazinim bojama zrnca sadravaju velike koliine heparina i histamina, te brojne enzima kao to su dehidrogenaze i dekarboksilaze, ali ne i peroksidazu u krvi obino ostaju 1 do 2 tjedna, dok se u tkivima normalno ne nalaze na membrani izraavaju receptor jakog afiniteta za Fc-ulomak IgE bazofili slie tkivnim mastocitima III Stanice koje sudjeluju u imunoreakciji - 23 -


Imunologija mastociti imaju mnogo zrnaca koja sadravaju histamin i heparin, a jezgra im nije segmentirana na membrani takoer izraavaju receptor jakog afiniteta za IgE za bazofile i mastocite karakteristian je nalaz bazofilnih zrnaca koja sadravaju vazoaktivne tvari (histamin i histaminu srodne tvari), posrednike upale (prostaglandine i leukotriene) te imbenik kemotaksije eozinofila njihova je glavna uloga u obrani od velikih parazita, u cijeljenju rana, a imaju i posebno vanu ulogu u nastanku alergija trombociti nastaju u kotanoj sri iz megakariocita ponajprije su vani u hemostazi, ali imaju ulogu i u imunoreakcijama sadravaju zrnca u kojima su vazoaktivne tvari, posebice histamin, serotonin i imbenici koji aktiviraju komplement oslobaanje tih tvari mogu uzrokovati kompleksi antigena i protutijela koji se za trombocite veu preko Fc-receptora za IgG i IgE Slike:



- 24 -

Imunologija



- 25 -

Imunologija

LIMFNI ORGANI I TKIVA prema funkciji, limfni organi i tkiva razvrstavaju se u primarne i sekundarne primarni limfni organi specijalizirani su za sazrijevanje limfocita, tj. predstavljaju mjesta u kojima limfociti stjeu specifine receptore i druge molekule koje im omoguuju funkcijsku zrelost sekundarna limfna tkiva i organi specijalizirani su za prikupljanje i koncentriranje antigena, pa su to mjesta u kojima limfociti prepoznaju specifine antigene i gdje zapoinje specifina imunoreakcija primarni: timus, kotana sr sekundarni: limfni vorovi, slezena i MALT u primarnim organima nalaze se i epitelne stanice, a ne samo limfociti dioba limfocita u primarnim organima neovisna je o prisutnosti tueg antigena dioba i proliferacija limfocita u perifernim organima zahtijeva prisutnost tuih antigena SREDINJI LIMFNI ORGANI timus sadri dva renja koja su u sredini povezani vezivom potporu mu ini vezivno tkivo koje tvori kapsulu i dijeli timus na manje renjie svaki renji sadri koru i sr koja je siromana limfocitima izmeu limfocita nalaze se epitelne stanice, dendritine stanice i makrofagi zajedno s vezivom ine stromu timusa epitelne stanice nalazimo i u kori i u sri timusa Hassallova tjeleca predstavljaju mjesta odumiranja stanica, a nalazimo ih u sri na granici kore i sri, a posebice u sri ima mnogo predonih stanica (interdigitirajuih dendritinih stanica) iji se izdanci isprepliu s timocitima i dolaze u neposredan dodir s njima makrofagi se u timusu nalaze preteito u sri timociti sazrijevaju od kore prema sri subkapsularno podruje bogato je velikim limfocitima morfologije blasta stanice koje se intenzivno dijele prema sri timusa prevladavaju sve zreliji limfociti veinom apoptotike stanice koje nisu uspjele sazriti u funkcijski imunokompetente limfocite smatra se da postoji krvno-timusna barijera kotana sr samu sr ini retikularna osnova sastavljena od stromalnih stanica meu kojima se nalaze uklopljene krvotvorne stanice

IV Limfni organi i tkiva


- 26 -

Imunologija stromalne stanice ine adipociti, mezenhimalne stromalne stanice, endotelne stanice i makrofagi, a proizvode imbenike rasta nune za razvoj i diferencijaciju svih krvotvornih loza imbenike rasta izluuju i aktivirani limfociti T i aktivirani makrofagi uz nezrele krvotvorne stanice, u kotanoj sri nalaze se i razmjerno brojne plazma-stanice koje su u to podruje pristigle iz sekundarnih limfnih tkiva PERIFERNA LIMFNA TKIVA I ORGANI limfni vor: smjeteni su uzdu limfnih ila mjesta gdje zapoinje specifini imunosni odgovor na antigene koje iz meustaninih tkivnih prostora donosi limfa graa limfnog vora kora koja je bogata stanicama i unutarnje podruje koje je siromanije stanicama (sr) u kori se razlikuje vanjsko (subkapsularno) i unutarnje (parakortikalno) podruje u parakortikalnom podruju nalaze se brojni traci koji se sastoje od nakupina limfocita, dendritinih stanica i makrofaga koji okruuju sinuse krvnih i limfnih ila izmeu tih stanica ne postoje vrste veze, a to omoguuje slobodno kretanje i cirkulaciju limfocita u sri se razlikuju dva podruja: medularni traci i medularni sinusi medularni trake ine makrofagi plazma-stanice medularni sinusi su vrlo propusne ile ija je stjenka nainjena od izduenih makrofaga u vanjskom dijelu kore nalaze se gue nakupine limfocita koje se nazivaju limfnim voriima ili folikulima primarni vorii guste nakupine malih i srednje velikih limfocita, nalaze se u nepodraenim limfni vorovima sekundarni vorii sastoje se od vijenca gusto zbijenih malih limfocita i blijedo obojenog sredita (zametno sredite ili germinativni centar) ekscentino unutar sredita nalazi se tamnija zona u kojoj se unutar sredita nalaze veliki centroblast, tj. limfociti B koji se intenzivno dijele nakon dodira s antigenom nakon velikog broja dioba nastaju male stanice centrociti potiskuju se prema svjetlijem apikalnom dijelu sredita tu centrociti dolaze u dodir s folikularnim dendritinim stanicama koje na svojim izdancima predouju vezane nativne antigene u toj se fazi odvijaju i mutacije antigenskog receptore limfocita B centrociti s jaim afinitetom za antigen diferenciraju se u efektorske stanice ili memorijske stanice koje odlaze u vijenac stanica oko voria i ine dio recirkulirajuih stanica cirkulacija u limfnom voru



- 27 -

Imunologija za krvni optok u limfnom voru karakteristine su postkapilarne venule u parakortikalnom podruju, kroz koje u limfni vor pristiu naivni limfociti limfa dolazi aferentnim ilama koje se otvaraju u podruju kore te prolazi kroz limfni vor do eferentnih ila razliitim putovima subkapsularni i trabekularni sinusi cijedi se kroz parenhim s limfom dolaze i dendritine stanice koje su vezale antigen prije dolaska u limfni vor, ali i brojni slobodni antigeni njih hvataju i prerauju predone stanice te ih potom predouju naivnim limfocitima T ako doe do susreta antigena i specifinog limfocita T, zapoinje imunosni odgovor, ukljuujui i razvoj zametnih sredita ako ne naiu na tue antigene, naivni limfociti T naputaju limfni vor limfom koja se preko medularnih sinusa slijeva u podruju hilusa i eferntnim limfnim ilama odlaze prema torakalnom duktusu, a potom u vensku krv Andreis slika 4-10 raspodjela limfocita T i B u limfnom voru limfociti T nalaze se izmeu i neposredno ispod voria u parakortikalnom podruju, dok su limfociti B primarno smjeteni u limfnim voriima oni sadravaju uglavnom zrele, ali naivne limfocite B zametna se sredita razvijaju u odgovoru na antigensku stimulaciju, a sadravaju podraene limfocite B koji se dijele i potom diferenciraju u stanice koje prolaze proces selekcije ovisne o afinitetu za antigen veina limfocita T u parakortikalnom podruju jesu naivni pomagaki limfociti T CD4+, dok su limfociti T CD8+ malobrojni promjene u grai limfnog vora nakon imunizacije antigeni koji potiu humoralnu imunost, a koji su ovisni o timusu, izazivaju najjae promjene u podruju limfnih voria najprije dolazi do proliferacije limfocita T u vanjskom rubu voria najoitija se promjena zapaa na voriima: primarni vorii prelaze u sekundarne, pri emu se poveava i ukupni broj voria nakon unosa antigena koji potiu staninu imunost, prve se promjene vide u parakortikalnom, tj. T-podruju istodobno postaju uoljive posebne predone stanice interdigitirajue dendritine stanice slezena slezena nema aferentnih krvnih ila, pa reagira iskljuivo na antigene koji u nju dolaze izravno iz krvi graa slezene slezena se sastoji od crvene i bijele pulpe, koje su meusobno odijeljene neotrom marginalnom zonom crvenu pulpu ini mrea sinusnih prostora ispunjenih eritrocitima i makrofagima, a u manjoj mjeri dendritinim stanicama i plazmastanicama



- 28 -

Imunologija unutar crvene pulpe nalazi se ratrkana bijele pulpa ine ju nakupine limfocita T na rubovima tih nakupina nalazi se marginalna zona bogata limfocitima B u kojoj se nalaze limfni vorii krv dolazi u bijelu pulpu sredinjom arterijom, od koje ogranci odlaze dijelom u crvenu pulpu , a dijelom zavravaju u kanalu koji zaokruuje bijelu pulpu (marginalni sinus) stijenke tog sinusa veoma su propusne pa je to mjesto gdje antigen prelazi iz krvi u meustanine prostore slezene limfno tkivo pridrueno sluznicama ova tkiva nemaju ovojnicu, a nalaze se u stjenci probavnog, dinog i spolno-mokranog sustava, najee u sluznici ili neposredno ispod nje limfno tkivo pridrueno sluznicama tonzile nakupine limfnog tkiva u drijelu Peyerove ploe i limfno tkivo crvuljka Peyerove ploe su nakupine limfnih stanica u submukozi tankog crijeva, a takoer sadravaju limfne vorie oko 50% limfocita B u tim voriima sintetizira IgA izmeu i iznad voria nalazi se zona limfocita T epitelne stanice sluznice imaju vanu ulogu u prijenosu antigena iz upljih organa do limfnih struktura za to su posebno specijalizirane stanice M endocitozom upijaju antigene s povrine sluznice, nakon ega ih u mjehuriima prenose do depova u kojima se nalaze limfociti T i B i makrofagi nakon to prou kroz epitel, antigeni se predouju limfocitima T koji, nakon aktivacije, odlaze u Peyerove ploe tu proliferiraju, sazrijevaju i surauju s limfocitima B u limfnim voriima aktivirani limfociti B naputaju vori i odlaze u sluznicu gdje se diferenciraju u plazma-stanice i zapoinju izluivati IgA sazrijevanje tih stanica pod utjecajem je limfocita T



- 29 -

Imunologija

ANTIGENI imunogenina je ona molekula koja moe potaknuti specifinu imunoreakciju antigenina molekula takvu reakciju ne potie, ali moe reagirati s protutijelima ili sa senzibiliziranim limfocitima imunogenine su molekule uvijek antigenine, a antigenine ne moraju uvijek biti imunogenine neki antigeni mogu potaknuti limfocite B na proliferaciju i stvaranje protutijela i bez suradnje limfocita T antigeni neovisni o timusu postoje i antigeni ovisni o timusu ne mogu potaknuti limfocite B bez pomoi limfocita T ANTIGENSKE DETERMINANTE broj antigenskih determinanata na jednoj molekuli odreuje antigensku valenciju te molekule imunodominantni epitopi imaju izraenija antigenska svojstva s obzirom na prepoznavanje epitopa, limfociti T i B izrazito se razlikuju limfociti B prepoznaju topljive antigene pa epitopi moraju biti na povrini antigenske molekule limfociti T CD4+ prepoznaju epitope na povrini predonih stanica, a to znai da te stanice moraju najprije preraditi antigen limfociti T CD8+ prepoznaju epitope zajedno s molekulama MHC-I na povrini vlastitih, ali promijenjenih stanica superantigeni veu se izravno za molekule MHC i receptore limfocita T HAPTENI molekule koje reagiraju s protutijelima, ali same ne mogu potaknuti njihovu proizvodnju dinitrofenol moe uzrokovati stvaranje protutijela samo onda kad je kovalentno vezan za molekulu nosaa neke se makromolekule takoer mogu ponaati kao hapteni budui da su pojedine antigenske determinante same za sebe neimunogenine, i one se mogu smatrati haptenima za vezanje haptena s nosaem moe katkad biti dostatan njihov meusobni dodir, no vezanje najee valja potaknuti kemijskim tvarima koje e osigurati stabilnu kovalentnu vezu meu vanije haptene koji se mogu izravno vezani s proteinima su pikrilklorid i penicilin u prepoznavanju haptena sudjeluju limfociti B, a u prepoznavanju nosaa limfociti T

V Antigeni


- 30 -

Imunologija IMBENICI O KOJIMA OVISI IMUNOGENINOST imbenici koji se odnose na jedinku razliite ivotinjske vrste ne reagiraju jednako na antigene i unutar pojedinih vrsta postoje razlike to je posebice izraeno u mieva imbenici koji se odnose na antigen stupanj razliitosti to je filogenetska udaljenost organizama vea, molekula je imunogeninija pa je i imunoreakcija na tu molekulu snanija proteini koji imaju sline funkcije ili su u tijeku evolucije konzervirane, a pripadaju razliitim, pa i udaljenim ivotinjskim vrstama, esto su slabo imunogenina npr. inzulin, tireoglobulin ili kolagen molekularna masa da bi neka molekula djelovala imunogenino, njezina relativna molekularna masa mora biti vea od 10.000 to je molekularna masa molekule vea, obino je vea i njezina imunogeninost sloenost molekularne grae molekule sloenije grae openito su imunogeninije od jednostavnijih molekula postojanje prostorne konfiguracije molekule takoer je veoma vana za njenu imunogeninost dostupnost predonim stanicama antigeni koji ne mogu biti obraeni u predonim stanicama nisu imunogenini ostali imbenici imunogeninost antigena moe se poveati ako mu se doda neki od adjuvansa Freundov adjuvans sastoji se od mjeavine mineralnih ulja i odreene vrste bakterije KOMPETICIJA ANTIGENA imunoreakcija na neki antigen moe biti promijenjena zbog meusobnog kompetiranja dvaju ili vie antigena to je pojava prolazne i nespecifine inhibicije imunosnog odziva na neki antigen ili antigensku determinantu, a nastaje kao posljedica istodobnog ili prethodnog ubrizgavanja nekog drugog, nesrodnog antigena ili determinante navode se razliiti mehanizmi koji objanjavaju kompeticiju antigena zasienost predonih stanica prvim antigenom, to onemoguuje preradbu i predoavanje drugoga supresijski uinak koji se pojavljuje u tijeku imunoreakcije na prvi antigen

V Antigeni


- 31 -

Imunologija IMUNOGENINOST POJEDINIH VRSTA MOLEKULA prirodni antigeni meu prirodnim molekulama, proteini su najbolji antigeni bez obzira jesu li sami ili su u spoju s drugim tvarima (lipoproteini, glikoproteini) i polisaharidi mogu biti imunogenini lipidi postaju izrazito imunogenini tek u spoju s drugim tvarima (glikolipidi) zanimljivo je da glikolipidi mogu biti predoeni limfocitima T i u sklopu molekule CD1, koja je graom slina molekulama MHC nukleinske kiseline nisu same po sebi imunogenine, no nukleoproteini to mogu postati sistemni eritematozni lupus anti-DNA protutijela

V Antigeni


- 32 -

Imunologija

GRAA I SVOJSTVA PROTUTIJELA osim u plazmi, imunoglobulini se nalaze slobodni u meustaninoj tekuini, u sekretima egzokrinih lijezda, te vezani uz povrinu limfocita B kao receptori za antigen protutijela se veu s antigenima tvorei imunokomplekse na taj nain mogu precipitirati, aglutinirati ili neutralizirati toksine, viruse ili bakterije, ali ne mogu izravno razoriti ili ubiti antigen molekula protutijela sastoji se od dvaju funkcijski i topoloki razliitih dijelova jedan dio obavlja funkciju prepoznavanja (ulomak Fab), a drugi (ulomak Fc) efektorsku funkciju GRAA PROTUTIJELA elektroforezom seruma prije i nakon uklanjanja protutijela precipitacijom utvreno je da se protutijela nalaze preteito meu globulinima osnovna etverolanana jedinica (monomer) protutijela su prilino otporna na proteolitike enzime, ali se u podruju zgloba, koji se nalazi negdje oko polovine tekog lanca, lako cijepaju papainom ili pepsinom biljni enzim papain cijepa molekulu u tri podjednako velika ulomka: dva istovrsna Fab i jedan ulomak Fc model molekule osnovna jedinica sastoji se od dvaju tekih (H) i dvaju lakih (L) lanaca Andreis slika 6-2 molekula je simetrina i ima dva mjesta koja veu antigen (Fab), dok preostali dio molekule (Fc) odreuje bioloka svojstva pojedinih razreda imunoglobulina, neovisna o specifinosti disulfidne veze zahvaljujui preteito njima, imunoglobulini su neobino postojane molekule postoje meulanane disulfidne veze i unutarlanane disulfidne veze ugljikohidratni dio svi se imunoglobulini sastoje preteito od aminokiselina, a uz njih i neto oligosaharidna koji ne utjeu na specifinost vezanja antigena u molekuli se ugljikohidrati nalaze kao jednostavni ili loeni postranini lanci, kovalentno vezani za tzv. konstantnu regiju tekog lanca, lanac J ili za sekrecijsku komponentu, a izuzetno za varijabilnu regiju dodaju se protutijelima dok su u Golgijevom aparatu poluvijek imunoglobulina u plazmi ovisi o ugljikohidratnim postranini lancima

VI Graa i svojstva protutijela


- 33 -

Imunologija na zavrnu jedinicu galaktozu obino se vee sijalina kiselina ako se ona ukloni enzimima, poput neuroaminidaze, zavrna se galaktoza moe vezati za receptor na hepatocitima protutijelo se zatim upije u jetrene stanice i razgradi u lizosomima 3D graa protutijela izgled molekule molekula protutijela ima oblik slova Y gdje gornji kraci ulomci Fab koji veu antigen, dok je donji dio Fc koji ne sudjeluje u vezanju kraci Fab savitljivi su u zglobu tim savijanjem izlau neka mjesta molekule na ulomku Fc (CH2 domena na IgG odnosno CH3 domena na IgM), koja su inae steriki skrivena, a koja zatim mogu vezanjem C1q komponente komplementa aktivirati komplement imunoglobulinske domene polipeptidni lanci nisu ravni, nego su savijeni na karakteristian nain, tvorei kompaktne globularne strukture nazvane domenama laki se lanac sastoji od dviju domena koje se nazivaju varijabilna domena (VL) i konstantna domena (CL) teki lanac svih razreda imunoglobulina sadrava po jednu varijabilnu domenu (VH) i 3 (IgG, IgA, IgD) odnosno 4 (IgM, IgE) konstantne domene (CH) koje se oznauju CH1, CH2, CH3 i CH4 domene VL i VH nalaze se na N-terminalnom kraju ulomka Fab i tvore vezno mjesto za antigen vezno mjesto za antigen (paratop) antigen se vee za ulomak Fab protutijela (veu se kao enzimsupstrat) vezno mjesto za antigen oblikuju aminokrajevi obaju lanaca, dok je doprinos osnovnog kostura lanca neznatna openito je veliina veznog mjesta jednaka veliini lanca od 6 molekula glukoze paratop je povrina u kojoj se nalazi lijeb duljine 2 nm, a irine i dubine oko 1 nm, koji oblikuju 15 do 22 aminokiseline membranski imunoglobulini te su molekule vrlo nalik na slobodna protutijela i pripadaju najee u razrede IgM i IgD membranski IgM ne predstavlja cijeli receptor, ve mu se pridruuju po dva heterodimera, od kojih se svaki sastoji od disulfidno povezanih lanaca Ig-, Ig- (Andreis slika 6-6) te tri molekule udruuju se u jedan receptor koji preko dugakih repova Ig-/Ig- prenosi signal na unutarstanine posrednike viejedinina protutijela imunoglobulini koji se sastoje od nekoliko osnovnih etverolananih jedinica i dodatnih neimunoglobulinskih lanaca, nazivaju se imunoglobulinskim polimerima IgM postoji prirodno u monomernom obliku samo kao receptor na povrini limfocita, dok se slobodna u izvanstaninoj tekuini nalazi samo u obliku pentamera



- 34 -

Imunologija to je makroglobulin graen od 5 zvjezdoliko rasporeenih jedinica povezanih disulfidnim vezama i lancem J (Andreis, slika 6-3) IgA moe biti sastavljena u plazmi najee od jedno osnovne etverolanane jedinice, dvije ili rijetko tri jedinice, a u sekretima najee od dvije, tri ili etiri jedinice uz imunoglobulinski sadraj u molekuli su udrueni jo lanac J i/ili sekrecijska komponenta sekrecijska komponenta glikoprotein sastavljen od jednog polipeptidnog lanca koji se sastoji od 5 imunoglobulinskih domena koje se u sekretima veu uz ulomak Fc molekule Ig udruivanje je stabilizirano disulfidnom vezom izmeu pete domene sekrecijske komponente i jednog tekog lanca sekrecijsku komponentu proizvode lokalne nepokretne epitelne stanice i ona je dio poliimunoglobulinskih receptora koji prenose, procesom pinocitoze, IgA i IgM iz meustanine tekuine u lumen crijeva kroz epitel lanac J mali glikopeptid kovalentno vezan za ulomke Fc molekula svih imunoglobulinskih polimera-ini se da pomae polimerizaciju dodaje se molekulama Ig neposredno prije sekrecije HETEROGENOST PROTUTIJELA primarna struktura protutijela laki lanci sastoji se do 220 aminokiselina varijabilnu regiju ini oko 110 ak koje imaju razliit poredak za svaki dosad studirani lanac (Andreis slika 6-9) ona zajedno s analognom regijom tekog lanca tvori paratop prema preostaloj polovini lanca svi se istraivani lanci mogu svrstati u dvije vrste: i taj dio lanca ima gotovo stalan ak slijed i naziva se konstantnom regijom lakog lanca oba su lanca zastupljena u svim razredima i podrazredima imunoglobulina, ali uvijek tako da su u istoj molekuli oba laka lanca jednaka teki lanci svi dosad odreeni sljedovi ak tekih lanaca (, , , , ) meusobno su razliiti otprilike etvrtina lanca (oko 110 ak) raunajui od aminokraja, pokazuje izrazitu razliitost u svih dosad analiziranih H lanaca varijabilna regija tekog lanca odgovorna je za stvaranje veznog mjesta za antigen preostali dio lanca pokazuje daleko manju varijabilnost konstantna regija na temelju slijeda ak u tom dijelu, svi se Ig dijele u osnovno razrede, ali lanovi jednog razreda nisu ba posve identini ni VI Graa i svojstva protutijela - 35 -


Imunologija meu vrstama, ni unutar jedne vrste, pa ak ni izmeu pojedinih jedinki iste vrste varijabilna regija (V) ini ju oko 115 ak u velikoj varijabilnosti regije V ipak se ne pojavljuju posve sluajno permutacije aminokiselina, nego postoji odreena homolognost slijeda ak svi poloaji nisu podjednako varijabilni, ve postoje dvije kategorije varijabilnosti poloaja ak hipervarijabilne regije regije manje varijabilnosti FR regija FR odreuju opu strukturu varijabilnog dijela polipeptidnog lanca, dok hipervarijabilne regije oblikuju vezno mjesto za antigen (Andreis, slika 6-11) hipervarijabilne regije odgovorne su za formiranje paratopa nalaze se na slinim poloajima u varijabilnoj regiji lakog i tekog lanca te regije zauzimaju oko 15-20% ukupne varijabilne domene, a ima ih po 3 u regiji VL i 3 u regiji VH ak ni one nisu podjednako varijabilne, nego je daleko najvarijabilnija regija CDR3, koja se nalazi u sredinjem dijelu veznog mjesta protutijela za antigen najodgovornija je za specifinost antigenske determinante protutijela za tu je svrhu posebno prikladan metoda precipitacije u gelu na temelju analize antigeninosti imunoglobulina jasno se mogu definirati razine heterogenosti: izotipske determinante zajednike su antigenske determinante imunoglobulin, jednake u svih pripadnika iste vrste alotipske determinante redovito su prisutne, male antigenske razlike izmeu inae gotovo identinih Ig istog izotipa, ali dviju razliitih skupina jedinki unutar iste vrste (genski biljezi) idiotipske determinante individualne antigenske determinante specifine za skupinu potpuno istovrsnih protutijela protiv odreenog antigena, koju je proizveo jedan jedini klon limfocita, a smjetene su u paratopu izotipovi precipitacijom u gelu mogu se identificirati dvije antigenski razliite vrste lakih lanaca: i (Andreis, slika 6-13) slinim se tehnikama moe identificirati pet osnovnih razreda tekih lanaca : , , , , (Andreis, slika 6-14) veina tekih lanaca moe se podijeliti u podrazrede razlikujemo 4 podrazreda IgG te dva podrazreda IgA podrazredi na temelju tekih lanaca Andreis, slika 6-15 alotipovi (genski biljezi Ig) ak unutar istog podrazreda ili podvrste lanaca, antigenske determinante nisu sasvim istovjetan u svih jedinki iste vrste



- 36 -

Imunologija nalaze se u regijama CH, CL i VH alotipovi nasljeuju se kao haplotip po jednostavnom mendelovom naelu kao kodominantni aleli istog autosomalnog lokusa naeni su na konstantnim dijelu tekog lanca IgG (biljezi Gm), IgA2 (biljezi Am), te IgM (biljeg Mm), zatim na konstantnom dijelu lakog lanca (biljezi Km) i u osnovnom kosturu varijabilnog dijela tekog lanca (Hv) idiotipovi jedinstvena antigenska determinanta veznog mjesta protutijela proziv nekog odreenog antigena, proizvedenih od jednog jedinog klona stanica, a smjetena u regiji V, naziva se idiotipom razlika je u specifinoj regiji V Andreis, slika 6-16, 6-17 BIOLOKA SVOJSTVA IMUNOGLOBULINA IgG kvalitativno najvaniji serumski Ig u normalnog odraslog ovjeka ini oko ukupnih intravaskularnih Ig njegova je koncentracija izrazito ovisna o antigenskoj stimulaciji glavni Ig koji se stvara u sekundarnoj reakciji, najvanija mu je funkcija neutraliziranje virusa i bakterijskih toksina, aktiviranje komplementa i pospjeenje fagocitoze opsonizacijom ovaj razred Ig jedini moe prijei kroz posteljicu i tako osigurati prirodno steenu pasivnu imunost Ig G1 i G3 mogu se vezati za makrofage i bez prisutnosti antigena, tako da se domena CH3 vee za FC-receptor makrofaga makrofag moe zatim poprimiti svojstvo specifine citotoksinosti ili pojaane fagocitoze opsonizirajui IgG mogu se takoer vezati za povrinske antigene ciljnih stanica, koje poslije bivaju lake fagocitirane IgG vezani za ciljnu stanicu mogu uzrokovati i staninu citotoksinost ovisnu u protutijelima nakon vezanja kompleksa antigen-IgG za trombocite moe nastati agregacija trombocita i otputanje vazoaktivnih amina neki podrazredi IgG mogu aktivirati komplement klasinim putem Andreis, tablice 6-1, 6-2, 6-3 IgA po koliini je drugi Ig u plazmi i prvi u ekstravaskularnim tekuinama, posebno u vanjskim sekretima u ljudskom serumu nalazi se uglavnom kao monomer u vanjskim sekretima uglavnom se pojavljuje kao dimer koji se sastoji od dviju osnovnih etverolananih jedinica, lanca J odgovornog za polimerizaciju i sekrecijske komponente koja je proizvod lokalnih epitelnih stanica njegova je uloga lokalna zatita sluznica od virusa i bakterija agregati IgA mogu aktivirati komplement alternativnim putem lokalni sekrecijski imunosni sustav



- 37 -

Imunologija dominantan Ig u sekretu, IgA, polimerizira se nakon sinteze u istim plazma-stanicama koje sintetiziraju lanac J, a zatim se izluuje u intersticijsku tekuinu submukoze prolazak kroz sluznicu zbiva se kroz epitelne stanice u koje polimer ulaze nakon vezivanja za poliimunoglobulinski receptor na bazolateralnoj strani epitela zatim slijedi endocitoza, pri emu se enzimskom razgradnjom odvaja od receptora sekrecijska komponenta i pridruuje kovalentnom veznom dimeru IgG na strani lumena, dimer sa sekrecijskim komponentom izlazi vjerojatno egzocitozom i IgM se izluuje na isti nain spajajui se slancem J i sekrecijskim komponentom IgM ini oko desetinu mase ljudskih serumskih Ig, a zbog velike molekularne mase esto se naziva makroglobulinom molekula je graena od pet osnovnih etverolananih jedinica i lanca J povezanih u obliku zvijezde predstavlja prvi Ig koji se pojavljuje u primarnoj reakciji najuspjeniji je Ig u vezanju komplementa najvanija mu je uloga zatita intravaskularnog prostora od bakterijemije IgD u serumu se nalazi samo u tragovima ukljuen je kao receptor za antigen u aktivaciju limfocita B IgE najmanje je zastupljen u serumu ne prolazi kroz posteljicu, njegova proizvodnja zapoinje ve u rano fetalno doba reagini protutijela koja posreduju u atipinim alergijskim reakcijama imaju svojstvo homocitotropnosti, tj. svojim ulomkom Fc vrsto se veu za receptore FcR na povrini mastocita i bazofila SLIKE



- 38 -

Imunologija



- 39 -

Imunologija



- 40 -

Imunologija

KOMPLEMENT sastoji se od skupine proteina koji djeluju kao posrednici humoralne imunosti danas se zna da komplement ubija stanice, a uloga je protutijela prepoznavanje tueg antigena, vezanje komplementa i njegovo aktiviranje uz izravno ubijanje stranih stanica, komplement pridonosi i aktivaciji drugih obrambenih mehanizama u organizmu sastoji se od tridesetak membranskih i serumskih proteina, a serumske se komponente normalno nalaze u inaktivnom obliku u tijeku aktivacije komplementa oituju se razliiti bioloki uinci, meu kojima su posredovanje u razvoju upalnog procesa, anafilatoksinsko djelovanje, opsonizacija, neutralizacija virusa, liza napadnute stanice i drugi komponente komplementa sintetiziraju se na razliitim mjestima u organizmu veina ih nastaje u jetri, no neke se mogu stvarati i u epitelnim stanicama tankog crijeva i unog mjehura, te u makrofagima i monocitima AKTIVACIJA KOMPLEMENTA aktivacija komplementa odigrava se slijedom kaskadnih reakcija, a moe se zapoeti na tri naina: klasinim, lektinskim i alternativnim putem klasini put aktivacije komplementa najee poinje meusobnim prepoznavanjem i reagiranjem komplementske komponente C1 i molekule protutijela protutijelo stjee sposobnost prepoznavanja C1 tek nakon to se vezalo sa specifinim antigenom time se mijena prostorna konfiguracija protutijela pa se na ulomku Fc otkriva vezno mjesto za C1 najveu sposobnost aktiviranja komplementa imaju molekule IgM, zatim IgG1 i IgG3, te donekle IgG2 ostali imunoglobulini ne mogu aktivirati komplement klasinim putem i neke druge tvari mogu posluiti kao aktivatori komplementa klasinim putem (neki enzimi, plazmin) komponenta C1 sastoji se od jedne podjedinice C1q, dviju podjedinica C1r i dviju podjedinica C1s dre se na okupu djelovanjem kalcijevih iona za prepoznavanje veznog mjesta na molekuli protutijela odgovorna je podjedinica C1q molekula koja na jednom svojem kraju ima 6 aktivnih mjesta, a proces aktivacije pokrenut e se ako se bar dva aktivna mjesta istodobno veu s dvama razliitim ulomcima Fc (Andreis, slika 7-1)

VII Komplement


- 41 -

Imunologija poslije vezanja C1q promjeni se struktura podjedinica C1r to uzrokuje i promjene u podjedinicama C1s, zbog kojih one poprime enzimsku aktivnost tako je komponenta C1 postala enzim, iji su supstrati komponente C4 i C2 no molekula C1q moe se za povrinu mikroorganizama vezati i izravno, bez posredovanja protutijela aktivirana komponenta C1 djeluje na C4 i razlae ga na dva dijela: vei C4b i manji C4a (Andreis, 7-2) C4b vee se za staninu membranu; budui da je C1 enzim, njegovim djelovanjem mogu nastati velike koliine C4b komponenta C2 vee se uz C4b, fiksiran na stanici C1 razgradi zatim i C2 na dva dijela, vei C2b i manji C2a poslije odvajanja C2a, C2b se vrsto vee uz C4b nastali je kompleks C4b2b aktivan enzim C3 konvertaza aktivno mjesto tog enzima koje se nalazi na fragmentu C2b, razlae molekule C3 na C3a i C3b C3a mali je peptid koji odlazi u tjelesne tekuine djeluje anafilotaksiki i ima vanu bioloku ulogu Crb ulomci koji se veu za staninu povrinu uz C4b2b nastavljaju aktivaciju komplementskog sustava, a oni koji se veu za udaljenije dijelove membrane mogu potaknuti proces opsonizacije vezanjem ulomka C3b za staninu membranu u neposrednoj blizini C42b nastaje novi enzim, C3b23b (C5-konvertaza) supstrat tog enzima je komponenta C5, koja se njegovim djelovanjem raspada na manji ulomak C5a i vei C5b poput C3a, i C5a odlazi u tjelesne tekuine i ima vanu bioloku ulogu odvajanjem C5a, na C5b otkrivaju se vezna mjesta koja slue za spajanje sa staninom membranom i s ostalim komponentama komplementa lektinski put aktivacije komplementa slian je klasinom putu, no za nj nisu potrebna protutijela, pa ga moemo smatrati jednim od nespecifinih mehanizama imunosne obrane aktivacija poinje spajanjem lektina koji vee manozu s manozom i drugim eerima prisutnim na povrini mnogih mikroorganizama MBL je graom slian komponenti C1q klasinog puta: obje molekule pripadaju skupini lektina i na svom kraju imaju est aktivnih mjesta molekula MBL tvori kompleks s dvjema molekulama MAPS-1 i dvjema molekulama MASP-2 (MBL-associated serine protease) te molekule imaju proteaznu aktivnost, a strukturom su sline molekulama C1r i C1 klasinog puta poslije vezanja MBL s povrinom mikroorganizma, MASP-1 i MASP-2 stjeu sposobnost razgradnje komponenata C4 i C2, na isti nain kao to se to dogaa u klasinom putu alternativni put aktivacije komplementa nije potreban kompleks antigena i protutijela i on pripada nespecifinim mehanizmima imunosne obrane osniva se na neprekidnoj spontanoj hidrolizi C3 pri emu nastaje spoj nazvan C3(H20), uz koji se vee plazmatski protein, faktor B VII Komplement - 42 -


Imunologija proteaza faktor D razgrauje vezani faktor B na manji ulomak Ba i vei Bb, koji ostaje uz C3(H2O) nastaje kompleks C3(H2O)Bb nalazi se u tjelesnim tekuinama i djeluje kao C3-konvertaza, koja razlae velike koliine C3 na C3a i C3b nastali ulomci C3b uglavnom podlijeu hidrolizi, no neki se mogu uvrstiti za okolne stanice i vezati uza se faktor B faktor D razgrauje faktor B na ulomke Ba i Bb, pa na staninoj membrani nastaje kompleks C3bBb djeluje kao C3-konvertaza alternativnog puta pojavom novih ulomaka C3b nastaju kompleksi C3bBb3b, koji djeluju kao C5-konverzata Andreis, slika 7-4 BIOLOKA ULOGA KOMPLEMENTA Andreis, tablica 7-1 ako se na nekoj stanici odigra aktivacija cijelog slijeda, nastat e konano liza stanice meu najvanije komplementske receptore pripada receptor za C3b i C4b (CR1) nalazi se na eritrocitima, neutrofilima, eozinofilima, mastocitima, monocitima i makrofagima, veini limfocita B, na nekim limfocitima T receptori CR2, CR3 i CR4 reagiraju s razliitim razradnim produktima ulomka C3b (npr. iC3b i C3d), a i s nekim drugim molekulama CR2 reagira s Epstein-Barrovim virusom, CR3 s adhezijskom molekulom ICAM-1 ini se da je najvaniji uinak aktivacije komplementa pospjeenje fagocitoze, pri emu sudjeluju ulomci C3b i C4b vezani uz povrinu patogene stanice olakanje fagocitoze stranih estica komplementom i protutijelima zove se opsonizacija anafilatoksin C5a potie aktivaciju fagocita, pri emu se broj receptora Cr1 moe deseterostruko poveati opsonizacijski uinak imaju i razgradni produkti C3b koji ostaju na membrani strane stanice, no njih prepoznaju drugi receptori (CR2, CR3, CR4) uinci komplementa u poticanju upalnog procesa oituju se na nekoliko naina ulomci C3a, C4a i C5a nazivaju se anafilatoksinima, jer izravno mogu uzrokovati poveanu propusnost kapilara, vazodilataciju i kontrakciju glatkih miia C3a i C5a reagiraju sa specifinim receptorima na mastocitima i bazofilima djelovanjem anafilatoksina poveava se koliina fagocita, protutijela i komponenata komplementa u podruju u kojemu je dolo do reagiranja antigena, protutijela i komplementa ulomak C5a pokazuje i kemotaktinu aktivnost liza stanica posljedica je stvaranja MAC kompleks koji napada membranu, to zapoinje nastankom ulomka C5b VII Komplement - 43 -


Imunologija taj je ulomak vrlo labilan, ali nakon spajanja s C6 postaje znano stabilnijim vee li se uz njih i C7, kompleks C5b67 vrsto prione uz staninu membranu vezanjem C8 uz taj kompleks u membrani nastaju pore C5b678 omoguuje polimerizaciju C9: 10-16 molekula C9 tvore membranski kanal promjera oko 10 nm koji omoguuje nesmetan prolazak razliitih iona i molekula (Andreis, slika 7-5) za lizu stanica s jezgrom nuno je da MAC istodobno nastane na mnogo razliitih mjesta na membrani u prisutnosti specifinih antivirusnih protutijela, komplement moe neutralizirati neke viruse time to onemoguuje njihovo prianjanje za domainove stanice komplement sudjeluje i u uklanjanju topljivih imunokompleksa eritrociti svojim receptorom Cr1 prepoznaju i veu ulomak C3b, koji se esto nalazi u sklopu takvih kompleksa veui imunokomplekse, eritrociti ih odnose u jetru i u slezenu, gdje bivaju fagocitirani osim toga, djelovanjem C3 mogu se otopiti istaloeni imunokompleksi to se postie kovalentim ugraivanjem C3 u mreu to je tvore imunokompleski, ime se smanjuje mogunost vezanja protutijela za epitope REGULACIJA AKTIVACIJE KOMPLEMENTSKOG SUSTAVA pojedini ulomci i kompleksi, nastali u tijeku aktivacije komplementa, veoma su labilni pa im je vijek vrlo kratak tako se bioloka aktivnost komplementskog sustava spontano ograniuje u regulaciji aktivnost komplementskog sustava sudjeluju razliiti regulacijski proteini, neki od njih djeluju i kao inhibitori komplementa C1-inhibitor uzrokuje odvajanje podjedinica C1r i C1s od C1q, pa takao izostaje enzimska razgradnja C4 i C2 C3-konvertaze klasinog i alternativnog puta mjesto su djelovanja mnogih regulacijskih proteina koji spreavaju aktivnost C3-konvertaze na vlastitim stanicama, te tako omoguuju komplementu da te stanice razlikuje od brojnih mikroorganizama regulacijski proteini djeluju na dva naina: sprjeavaju nastajanje C3-konvertaza i potiu raspadanje C3 konvertaza koje su ve nastale regulacijski proteini mogu djelovati i na razini MAC-a protein S moe sprijeiti prianjanje C5b67 za membranu vlastitih stanica, a HRF i CD59 veu se za C8 i tako onemoguuju polimerizaciju C9 meu regulacijske molekule pripadaju i komplementski receptori nalaze se uglavnom na eritrocitima, leukocitima, mastocitima slue kao posrednici u biolokim uincima komplementa i djeluju regulacijski time to vei komplementske ulomke i potiu njihovu razgradnju

VII Komplement


- 44 -

Imunologija inaktivator anafilatoksina sprjeava bioloku aktivnost ulomaka C32a i C5a time to odvaja argininski ostatak od njihova C-kraja

SLIKE

VII Komplement


- 45 -

Imunologija

VII Komplement


- 46 -

Imunologija

GENI I ANTIGENI TKIVNE PODUDARNOSTI SUSTAV TKIVNIH ANTIGENA opa podjela tkivnih antigena antigeni specifini za vrstu nalaze se na stanicama svih jedinki odreene ivotinjske vrste nazivamo ih ksenoantigenima antigeni specifini za jedinku razlikuju se od jedinke do jedinke iste vrste aloantigeni antigeni specifini za tkivo specifini su za odreenu funkcijsku skupinu stanica tumorsko specifini antigeni proteini koji se pojave na stanici kad se ona zloudno preobrazi slabi antigeni tkivne podudarnosti sustav jakih antigena tkivne podudarnosti u ovjeka glavni kompleks gena tkivne podudarnost MHC major histocompatibility complex u ovjeka se taj sustav naziva HLA i geni i antigeni MHC

imunologija skripta

Documents