Hematologie
3.3.3 Imunita
3.3.3 Imunita
Hlavní úlohou imunitního systému je ochrana organismu před škodlivými mikroorganismy a jejich toxickými produkty, ale také odstraňování poškozených a starých buněk. Je základním mechanismem k udržení homeostázy (rovnováhy) organismu. Viry, plísně a nitrobuněční parazité vyvolávají buněčnou reakci, zatímco extracelulárně se množící bakterie vyvolávají ve spolupráci s fagocyty buněčnou i humorální (látkovou) imunitní reakci.
Nespecifická imunita je vrozenou odpovědí organismu na cizorodé látky a mikroorganismy a je dána genetickou výbavou organismu. Jde o mechanismy, které nejsou závislé na předchozím setkání se specifickým antigenem a nevytváří tak imunologickou paměť. Základními složkami nespecifické části imunitního systému jsou myeloidní buňky. Obranu organismu proti infekci zajišťují také neimunitní obranné mechanismy, jakými jsou kůže a sliznice, které tvoří bariéru mezi vnějším a vnitřním prostředím. Nespecifická imunita je tvořena složkou buněčnou a humorální.
a) Buněčný nespecifický systém je tvořen přirozeně cytotoxickými buňkami (NK-buňky) a fagocytárními buňkami (fagocyty), což jsou hlavně neutrofilní a eozinofilní granulocyty a monocyty a z nich po vcestování do tkáně vytvořené makrofágy. Fagocyty mají schopnost pohlcovat a likvidovat pro organismus cizorodé částice (mikroorganismy, toxiny, poškozené vlastní buňky). Tento proces se nazývá fagocytóza a zahrnuje 3 kroky:
I. Přiblížení a navázání se fagocytů na cizorodé částice. K místu infekce jsou fagocyty přilákány chemotaxí (chemickými látkami uvolňovanými v místě poškození; zánětu). Navázání cizorodé částice probíhá prostřednictvím tzv. opsonizace, kdy dochází k upravení povrchu antigenu navázáním komplementu či protilátek tzv. opsoninů (bílkoviny, umožňující a urychlující identifikaci cizorodých látek). Opsonizace zvyšuje účinnost fagocytózy cizorodých látek.
II. Pohlcení cizorodé částice za vzniku fagozomu (vnitrobuněčný váček).
III. Spojení fagozomu s lyzozomy, které obsahují trávící enzymy (např. lyzozym, který narušuje buněčnou membránu) což má za následek usmrcení a zničení pohlcené částice. Produkty trávení jsou pak vyloučeny z buňky procesem exocytózy.
NK buňky zajišťují obranu proti virům, mykobakteriím a nádorovým buňkám.
b) Humorální složkou nespecifické imunity je komplementový systém, interferony, lektiny a jiné sérové proteiny. Komplement je systém přibližně 20 proteinů a glykoproteinů krevní plazmy, jde nejčastěji o prekurzory enzymů, které jsou v neaktivní podobě. Hlavní složku komplementu tvoří 9 sérových proteinů, které se označují C1-C9. Komplement se může aktivovat třemi různými způsoby:
I. Klasickou cestou: struktura protilátky je změněna vazbou na povrch bakterie a tím umožní vazbu C1 a aktivaci komplementu; k aktivaci komplementu může vést též navázání C1 na povrch buňky s navázaným CRP či se sérovým amyloidem P
II. Alternativní cestou: vazbou komponenty komplementu C3b na mikrobiální povrch
III. Lektinovou cestou: iniciována sérovým lektinem, který se naváže na povrch cizorodé buňky
Konečným produktem komplementové kaskády je komplex proteinů C5b, C6, C7, C8 a C9 často označovaný jako MAC (membrane attack complex). Tento komplex způsobuje perforaci membrány některých mikroorganismů, jejich lýzu a tím jejich smrt. Jednotlivé složky komplementu zajišťují chemotaxi, opsonizaci a narušení membrány různých buněk a mikroorganismů (lýza buněk). Komplementový systém se uplatňuje také při aglutinaci buněk, neutralizaci virů a při vyplavování monocytů a neutrofilů z kostní dřeně.
Specifická imunita (získaná) chrání organismus za delší časový úsek (dny až týdny) než v případě nespecifické imunity, za to cíleně působí proti určitým patogenům (bakterie, viry, toxiny či jiné cizorodé látky). Celý proces trvá přibližně 2 týdny, což stačí na likvidaci antigenu, ale nezabrání to rozvoji onemocnění, jehož původci (viry a bakterie) se množí rychleji.
Antigeny jsou cizorodé látky, nejčastěji látky organické (bílkoviny, glykoproteiny a polysacharidy), na povrchu buněk a mikroorganismů, jež jsou rozpoznávány imunitním systémem a vyvolávají imunitní odpověď. Rozlišují se exoantigeny (cizorodé látky z vnějšího prostředí – jako např. mikroorganismy a jejich produkty, či pro alergiky alergeny) a autoantigeny (látky pocházející přímo z organismu). Základní složkou antigenně specifické části imunity jsou lymfocyty, monocyty a makrofágy, ještě společně s dendritickými buňkami. Specifickou imunitu lze též rozdělit na humorální a buněčnou.
a) Humorální složku imunity představují B lymfocyty, jejichž receptory určují antigen jako takový (v nativní formě). Humorální imunitní reakce spočívá v aktivaci B lymfocytů antigenem a jejich následné transformaci v plazmatické buňky. Ty potom vytvářejí protilátky (imunoglobuliny – Ig), které kolují v krvi a lymfě a váží se na specifický antigen. Jedná-li se o proteinové či peptidové antigeny potřebují B lymfocyty ke své proliferaci pomocné T lymfocyty tzv. pomocné T buňky (TH)., které po navázání antigenu produkují cytokiny. Jsou-li antigeny polysacharidy, B-lymfocyty T buňky nepotřebují, polysacharidové antigeny obsahují totiž více antigenních determinant a aktivují tak více B lymfocytů.
Imunoglobuliny jsou glykoproteiny se strukturou podobnou písmenu Y, jejich molekula se skládá ze dvou identických těžkých řetězců a ze dvou lehkých řetězců, které jsou navzájem propojené disulfidickými můstky. Každá molekula protilátky obsahuje konstantní a variabilní úsek, každý tvořený z části těžkými a z části lehkými řetězci. Konstantní úsek je zodpovědný za mechanismus působení protilátky. Podle konstantní části, se protilátky dělí do 5 tříd - IgA, IgD, IgE, IgG a IgM, které se navzájem liší strukturou a mechanismem imunitního působení. V séru je nejčastěji zastoupen imunoglobulin IgG. Variabilní část určuje, proti jakému antigenu je protilátka namířena, a je tedy zodpovědný za její specifický účinek.
b) Buněčnou složku specifické imunity tvoří T-lymfocyty, které se po setkání s antigenem mění na cytotoxické T-buňky. Ty se přímo vážou na abnormální buňky a likvidují je. Významnou úlohu hrají v obraně proti virům, plísním, nádorovým buňkám a jsou zodpovědné za nepřijetí transplantátu. T-lymfocyty neprodukují protilátky a po aktivaci antigenem se diferencují ve vysoce specializované buňky.
Existují 3 různé populace T-lymfocytů:
I. pomocné T-buňky (TH): TH1 – pomáhají makrofágům ničit intracelulární parazity, uplatňují se tak v zánětlivé reakci; TH2 - produkcí cytokinů pomáhají B-lymfocytům produkovat protilátky
II. cytotoxické T-buňky (TC): jsou přímo zodpovědné za buněčnou imunitu, ničí viry napadené buňky i nádorové buňky
III. supresorové T-buňky (TS): regulační, tlumí nežádoucí reakce některých potenciálně nebezpečných T lymfocytů, které by mohly napadat vlastní tkáň a vyvolat tak autoimunitní onemocnění
TCR receptory rozpoznávají jen komplexy MHC proteinů (major histocompatibility komplex, u lidí nazývány HLA komplexy, Human Leukocyte Associated Antigens) s peptidovými fragmenty antigenů na povrchu specializovaných buněk tzv. buněk prezentujících antigen. Úlohou buněk prezentujících antigen je pohltit a zpracovat antigen, vystavit ho na svém povrchu a přilákat příslušné T-lymfocyty, což vede k rozvoji imunitní reakce. T-lymfocyt se začne dělit a diferencovat po kontaktu s těmito buňkami. HLA I. třídy se vyskytují na povrchu většiny jaderných buněk, HLA II. třídy se nachází na buňkách prezentujících antigen (monocyty, makrofágy, dendritické buňky). Molekuly HLA jsou jedinečné u každého člověka, označují se také jako buňky tkáňové slučitelnosti, a proto také při pokusech o transplantaci dochází k imunitní reakci, která vede k nepřijetí transplantátu.