Imunokompetentní buňky

Z WikiSkript

Imunokompetentní buňky zprostředkovávají imunitní odpověď. Rozlišujeme dvě skupiny:

  • buňky nespecifické imunity – granulocyty a makrofágy;
  • buňky specifické imunity – T- a B-lymfocyty.

Vznikají z pluripotentní kmenové buňky kostní dřeně. Po aktivaci mají schopnost produkovat tzv. cytokiny, které zajišťují mezibuněčnou signalizaci a tím kooperaci imunokompetentních buněk. Na povrchu imunokompetentních buněk je vytvářeno množství různých molekul se signálními a receptorovými vlastnostmi. Některé jsou společné několika buněčným populacím, jiné jsou typické pouze pro jednu linii buněk. Mohou být, jako tzv. markery, využity k rozlišení buněčných populací.

Buňky nespecifické imunity

Patří sem neutrofilní granulocyty, eosinofilní granulocyty, bazofilní granulocyty a makrofágy (v krvi označované jako monocyty). Jejich hlavní funkce je zahájení nespecifické imunitní odpovědi. Na ničení antigenů se podílí nejvíce fagocytózou a aktivací specifické imunitní odpovědi. Mohou snadno migrovat z krve do tkání na podkladě chemotaxe, kde se účastní obranné reakce (např. zánětlivého procesu).

Komplement

Komplement je nebuněčná složka imunity, ale má velký význam. Je to skupina proteinů krevního séra, které se váží na komplex antigen-protilátka. Posiluje destrukci celulárních antigenů fagocyty (opsonizace) nebo může mít sám destrukční vlivy (např. narušení membrán).

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Komplement.
Cytokinové interakce mezi buňkami imunitního systému

Monocyty a makrofágy

Monocyty jsou velké buňky, neobsahují výrazně se barvící granula a jejich jádro není segmentované. V případě potřeby se mohou dělit.

  • Monocyt je buňka kolující v krvi, makrofág je tatáž buňka, ale v tkáni.

Makrofágy se uplatňují ve stimulační, jako APCs (antigen prezentující buňky), i v konečné fázi imunitní reakce, kde odstraňují následky napadení (poškozené tkáně, buňky, metabolity, komplexy antigen-protilátka, atd.).

Obsahují velké množství cytoplazmatických lyzosomů, které hrají významnou roli jak při intracelulární likvidaci mikrobů, toxinů a odpadů, tak i při přípravě antigenu pro buňky specifické imunity. Na plazmatické membráně mají výbavu receptorů, která jim umožňuje kontakt s mikroorganismem a spolupráci s lymfocyty. K nejdůležitějším patří:

  • receptory pro vazbu na povrchové sacharidy mikroorganismů;
  • receptory Fc – které vychytávají protilátky, které se pojily s antigenem (komplex antigen-protilátka);
  • receptory C1 a C3 – reakce na složky komplementu;
  • receptory pro cytokiny – komunikace buněk imunitního systému;
  • antigeny II.třídy HLA (MHC) – kooperace s T-lymfocyty, umožňují předkládat antigen.
Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Makrofágy.

APCs

Antigen presenting cells (APCs – Antigen prezentující buňky) jsou všechny buňky, které jsou schopné zpracovat antigen a předložit jeho epitopy (antigenní determinanty) T-lymfocytům. K tomu jsou nezbytně nutné molekuly HLA II. třídy.

Mezi APCs se řadí makrofágy, dendritické buňky, někdy i buňky endotelu. APC buňky se v imunologii rozdělují na profesionální APC (makrofágy, dendritické buňky, B-cell) a neprofesionální APC (fibroblasty, epitelové buňky a endotelové buňky).

Neutrofily

Neutrofil
Neutrofilní granulocyt v May-Grünwald-Giemsa-Romanowskiho barvení

Neutrofilní granulocyty neboli neutrofily, polymorfonukleární leukocyty či mikrofágy jsou bílé krvinky, které se společně s eozinofily a bazofily řadí mezi granulocyty[1].

Význam v protiinfekční obraně spočívá v obraně proti extracelulárním bakteriím. Neutrofily jsou schopny vykonávat efektorové funkce ihned, bez signálů od jiných buněk.

Tvoří 60–70 % leukocytů periferní krve. 6–12 hodin se vyskytují v krevním oběhu a 4–5 dní ve tkáni. Pouze 7 % z celkového počtu se nachází v periferní krvi, 93 % nalezneme v kostní dřeni (mění se vlivem zánětlivých cytokinů a bakteriálních produktů). Hlavní chemotaktickou látkou je chemokin IL-8.

Funkce

Hlavní funkcí neutrofilů je fagocytóza. Jejich azurofilní granula obsahují mnoho lytických enzymů. Při zabíjení mikrobů mohou, za dostatečného přísunu energie, vyvolat tzv. oxidační vzplanutí. Zároveň secernují látky, které vedou k rozvoji zánětlivé odpovědi.

Neutrofily se nemohou dělit ani doplňovat svou granulární výbavu. Aktivované neutrofily po provedení svých funkcí umírají a stávají se součástí zánětlivého ložiska. Odumřelé neutrofily vytvářejí hnis.

Neutrofily nepatří mezi APCs!

Vývojová řada

Myelodidní progenitorová buňka kostní dřeně → myeloidní prekurzor → neutrofil.

Progenitorová buňka, nejen neutrofilů, má adhezivní molekulu CD34. V malém počtu se nachází ve dřeni po celý život.

Jejich jádro je tvořeno 2–5 laloky, počet laloků se zvyšuje se stářím buňky (nejmladší formy neutrofilů nemají jádro segmentováno, a proto se označují jako tyče). V cytoplazmě neutrofilů jsou drobná, světle růžová granula. Jejich hlavní role spočívá ve fagocytóze. [1]

Neutrofily nemají schopnost se dále dělit.

Eozinofily

Buňky, jejichž granula se výrazně barví eozinem (červeně) a jádro má bilobulární tvar (brýle). Jejich hlavní funkce je obrana proti parazitům. V případě aktivace se eozinofily degranulují a látky, obsažené v granulech, mohou působit dvěmi cestami:

  1. přímé zničení parazita;
  2. obalení patrazita – pokud selžou ničivé účinky, stimulují látky okolní fibroblasty k proliferaci, a tak zabalí parazita do vazivového pouzdra.

Eozinofily se pravděpodobně účastní průběhu alergických reakcí.

Eozinofily se nemohou dále dělit.

Bazofily

Granula bazofilů se barví bazickými barvivy (hematoxylin). Obsahují především histamin a heparin. Reagují na aktivitu eozinofilů.

Bazofily se taktéž podílejí na alergických reakcích, především I. typu.

Mastocyty

Žírné buňky (mastocyty) jsou pravděpodobně bazofilní buňky, které vycestovaly do tkání. Jejich granula jsou velmi podobná bazofilům.

Buňky specifické imunity

Jedná se pouze o lymfocyty. Poslední dobou se vedou polemiky, zda by B-lymfocyty neměly být zařazeny do nespecifické imunity, protože jejich receptory se v průběhu života buňky mohou měnit.

Lymfocyty

Tvoří heterogenní skupinu buněk (liší se velikostí a morfologií) a ze všech krevních leukocytů tvoří asi 20–45 %.

  • Jsou to nevelké (8–14 μm), kulaté buňky s velkým jádrem a tenkou vrstvou cytoplasmy; jejich morfologie se může se zráním lymfocytu výrazně měnit.
  • Morfologicky rozlišujeme několik typů lymfocytů podle jejich velikosti (malé, střední, vleké).
  • Podle složení biomembrány a podle funkce rozlišujeme dva druhy lymfocytů:
    1. T-lymfocyty – málo receptorů, vývoj v thymu, zahajují specifickou imunitní odpověď a účastní se bunečné imunity;
    2. B-lymfocyty – mnoho receptorů, výboj v kostní dřeni, maturace v plazmatické buňky (látková imunita).

T-lymfocyty

T-lymfocyty vznikají v thymu dělením prekurzorů, které do brzlíku vcestovaly z krvetvorných tkání (především kostní dřeň) v prenatálním období. Zde se „učí“ rozpoznávat vlastní a cizí antigeny za pomoci HLA antigenů. Buňky, které nejsou schopné zareagovat na cizí, nebo příliš agresivně reagují na vlastní dostávají apoptotické signály a umírají.

T-ly hrají klíčovou roli v rozlišení antigenů, velmi úzce spolupracují s APCs. Zahájují specifické imunitní reakce a moderují je. Specifita T-ly je dána jejich T-cR (T-celulární receptory).

Podle jejich zapojení do imunitní odpovědi rozlišujeme:

  • helperské (pomocné), TH-ly – zahájení imun. reakce,
  • cytotoxické, TCyt-ly – kontrola vlastních buněk (změna HLA antigenů),
  • supresorové TSup-ly – mírnění a ukončení reakce,
  • natural killers, NK – součást nespecifické imunity, cytotoxické.
Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce T-lymfocyty.

B-lymfocyty

B-lymfocyty vznikají a vyzrávají v kostní dřeni. Pro jejich plnou aktivaci je nezbytné setkání se specifickým antigenem, ke kterému dochází v sekundárních lymfatických tkáních. Ten je rozpoznán jejich B-cR (B-celulární receptor).

Velmi úzce spolupracují s T-ly, jsou řízeny jejich cytokiny.

Po setkání s antigenem se část mění na plazmatické buňky, které se přesouvají do kostní dřeně a produkují protilátky.

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce B-lymfocyty.

Aktivace lymfocytů

  • Vazba antigenu s receptorem na plazmatické membráně je signál, který je přenášen složitou cestou do nitra buňky a způsobí změny na úrovni DNA.
  • Na povrchu stimulovaného lymfocytu se objevují nové molekuly (aktivační markery), receptory pro cytokiny (např. IL-2R, receptory pro IL-3 na B buňkách,…).
  • Lymfocyty se dostávají z G0 do S fáze buněčného cyklu a přeměňují se v lymfoblasty.
  • Dochází k jejich proliferaci a zrání v terminálně diferencované efektorové buňky.
  • Část z nich se přemění na paměťové buňky, které osidlují oblasti lymfatických tkání a jsou připravené odpovídat na opakovaný vstup stejného antigenu. *Stimulem pro aktivaci lymfocytů může být:
    • vazba specifických antigenů – monoklonální, na antigen odpoví jen jeden klon (T-Ly);
    • vazba nespecifických antigenů – polyklonální, k vazbě nejsou potřebné specifické receptory (B-Ly).

Průběh imunitní reakce

  • Antigen vstoupí do těla.
  • Okamžitě je napaden protilátkami, které aktivují komplement.
  • Opsonizovaný antigen je fagocytován APCs.
  • zpracovaný antigen je spolu s HLA II. třídy vystaven na povrch buňky.
  • T-LyH reaguje s HLA II. třídy a začne produkovat interleukiny.
  • Interleukiny aktivují ostatní skupiny T-Ly a B-Ly.
  • B-Ly, které mají receptory pro daný antigen, se začnou dělit a maturovat v plazmatické buňky.
  • Plazmatické buňky produkují protilátky a spolu s T-Ly zničí antigen.
  • Po ukončení reakce se některé maturované T- i B-lymfocyty přemění na tzv. paměťové buňky, které čekají na další setkání s antigenem, který zaháji imunitní reakci.
  • Specifická imunita je velmi důležitá, bez ní je imunitní reakce neefektivní, což se projevuje při jejím selhání (AIDS).


Odkazy

Související články

Citace

  1. a b ŠVÍGLEROVÁ, Jitka. Neutrofilní granulocyty [online]. Poslední revize 2009-02-18, [cit. 2010-11-12]. <https://web.archive.org/web/20160306065550/http://wiki.lfp-studium.cz/index.php/Neutrofilní_granulocyty>.

Zdroj

  • ŠTEFÁNEK, Jiří. Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK [online]. [cit. 11. 2. 2010]. <https://www.stefajir.cz/>.

Použitá literatura

  • HOŘEJŠÍ, Václav a Jiřina BARTŮŇKOVÁ. Základy imunologie. 3. vydání. Praha : Triton, 2008. 280 s. ISBN 80-7254-686-4.