Czytaj ten artykuł w:

Układ odpornościowy i odporność świń: Odporność wrodzona

W artykule opisano rolę każdego z elementów wrodzonej odpowiedzi odpornościowej: Interferon typu 1, cytokiny pro-zapalne, układ dopełniacza, białka ostrej fazy, białka przeciwdrobnoustrojowe, fagocyty, komórki NK i limfocyty T γ/δ...

Bariery fizyczne (skóra, błona śluzowa) mają pewną zdolność do ochrony organizmu przed zarazkami, jednak zwalczanie patogenów opiera się głownie na aktywacji wrodzonej odporności.

Zadaniem wrodzonej odpowiedzi odpornościowej jest eliminacja patogenu z organizmu, a także różnicowanie i pobudzanie komórek dendrytycznych (DC) do skutecznego prezentowania antygenu limfocytom odporności swoistej.

Naturalne rozpoznanie patogenu w którym pośredniczą receptory PRRs (Rozpoznające Charakterystyczne i Powtarzalne Wzorce Molekularne Patogenów) inicjują wrodzoną odpowiedź odpornościową. Następnie dochodzi do aktywacji komórkowej i wczesnej produkcji cytokin pro-zapalnych. Aktywowane za pośrednictwem receptorów PRRs komórki obecne w tkankach, nabłonkach, śródbłonkach oraz makrofagi, komórki dendrytyczne i komórki tuczne wytwarzają "klasyczne cytokiny i chemokiny pro-zapalne" (IL-1, TNFα, IL-8, IL-6, MCP1) czego efektem jest reakcja zapalna oraz rekrutacja i aktywacja komórek efektorowych wrodzonej odpowiedzi odpornościowej.

Układy efektorowe (Tabela 1) wrodzonej odpowiedzi odpornościowej: Interferon typu 1, cytokiny pro-zapalne, układ dopełniacza, białka ostrej fazy, białka przeciwdrobnoustrojowe, fagocyty, komórki NK i limfocyty T γ/δ.

Tabela 1: Elementy wrodzonej reakcji odpornościowej.

Bariery fizyczne
- Integralność nabłonka (skóra, nabłonek oddechowy i żołądkowo-jelitowy)
-Samooczyszczanie: śluz, kaszel, wymioty, biegunka
- Pepsyna oraz niskie pH żołądka
- Komensalna flora bakteryjna
Bariery wewnętrzne (odporność wrodzona)
Komórki
- Neutrofile
- Monocyty/makrofagi
- Komórki tuczne
- Komórki NK
- Komórki dendrytyczne
- Limfocyty Tγ/δ
Komponenty humoralne
- Układ dopełniacza (ścieżka lektynowa lub alternatywna)
- Interferon typu1 (IFNα/β)
- Białka ostrej fazy: białko c-reaktywne (CRP), lektyny wiążące mannozę (MBL)
- Defensyny
- cytokiny zapalne (IL-1, TNFα, IL-8, IL-6, IL-12 IL-18, IL-15, IFNγ)

W przypadku zakażeń wirusowych, produkcja interferonu typu 1 po aktywacji receptorów TLR ma decydujące znaczenie dla zapewnienia skutecznej odpowiedzi organizmu przeciwko wirusowi (bezpośrednia aktywność przeciwwirusowa i rekrutacja komórek zapalnych), a następnie indukcji odporności swoistej (dojrzewanie komórek dendrytycznych - DC). Rekrutacja monocytów z krwi obwodowej następuje po ich zróżnicowaniu do makrofagów zapalnych a następnie ich aktywacji za pomocą kaskady cytokin, wytwarzanych w ich mikro-środowisku (IFNα/β, IL-1, TNFα, IL-12, oraz IFNγ). Pobudzone makrofagi działają jako fagocyty opsonizowanych patogenów/zakażonych komórek, jako komórki prezentujące antygen w tkankach gdzie obecny jest proces zapalny, a także jako komórki efektorowe dla odporności komórkowej. Ponadto wytwarzają cytokiny i czynniki wzrostu które regulują mechanizmy reakcji zapalnej i wrodzonej odporności: Makrofagi M1 chronią przed drobnoustrojami i wytwarzają cytokiny pro-zapalne; Makrofagi M2 działają przeciwnie: zmniejszają stan zapalny i wytwarzają cytokiny, które hamują odpowiedź immunologiczną. W zakażeniu wirusowym, kluczowe znaczenie ma rekrutacja i aktywacja komórek NK (Natural Killer) z krwi i tkanki limfatycznej do miejsca zakażenia. Makrofagi obecne w miejscu zakazania aktywują komórki NK przez produkcje TNFα i IL-12.

Wzajemna współpraca pomiędzy makrofagami a komórkami NK i DC ma decydujące znaczenie dla indukowania właściwej odporności. Ich działanie skutkuje eliminacją zakażonych wirusem komórek oraz aktywacją niedojrzałych komórek DC w komórki prezentujące antygen. Komórki NK pobudzają dojrzewanie komórek DC za pomocą TNFα i IFNγ, co powoduje wydzielanie przez komórki DC szerokiego wachlarza cytokin (IL-12, IL-23, IL-6, IL-21, IL-27 i TGFß), które z kolei kontrolują odpowiedź limfocytów T przeciwko wirusom (Th1) i bakteriom występujących poza komórkami (Th17) indukując różnicowanie się limfocytów T pomocniczych.W rzeczywistości IL-12 indukuje różnicowanie limfocytów Th1, a TGFα, IL-6, IL-21 i IL-23 indukują różnicowanie limfocytów Th17.
Natomiast IL-27 hamuje odpowiedź limfocytów Th1 i Th17. Ponadto cytokiny wytwarzane przez DC (Il-18, Il-12, IL-15 i IFNγ) sprzyjają przeżyciu, aktywacji i cytotoksyczności komórek NK.

Limfocyty T γ/δ także działają w pierwszej linii obrony przed czynnikami zakaźnymi i są ważnymi producentami IFNγ.

Odpowiedź wrodzonego układu odpornościowego przeciwko bakteriom występującym zewnątrzkomórkowo obejmuje wydzielanie substancji o działaniu antybiotycznym (lizozym i defensyny), osponizację (układ dopełniacza, białko C-reaktywne, lektynę wiążącą mannozę, itp) oraz skoordynowane działanie fagocytów (neutrofili i makrofagów) rekrutowanych przez chemokiny (IL-8 i MCP1) i pobudzanych do działania przez cytokiny pro-zapalne (IL-1, TNFα).

Układ dopełniacza odgrywa ważną rolę we wrodzonej odporności przeciwbakteryjnej. Rozpoznanie PAMPs (Charakterystycznych i Powtarzalnych Wzorców Molekularnych Patogenów), powoduję aktywacje układu drogą lektynową lub alternatywną. W wyniku aktywacji dochodzi do uwolnienia kaskady elementów układu dopełniacza (C3b), opsonizacji (fagocytozy) i zabicia patogenu, niezależnie od działania przeciwciał. Fagocyty posiadają receptor (CR1 lub CD35), który wiąże się z C3b powodując fagocytozę.

Białko C-reaktywne (CRP) to pentraksyna (ma pentameryczną strukturę) która wiąże fosfocholinę obecną na bakteriach, pierwotniakach i grzybach. Dzięki temu dochodzi do klasycznej aktywacji układu dopełniacza (wiązanie C1q) , a także wspomaga fagocytozę przez neutrofile (opsonizacja). Białko wiążące mannozę (MBL) jet związkiem wiążącym się z resztami mannozy i fruktozy obecnymi na bakteriach, aktywując szlak układu dopełniacza. Surfaktant T i D to białka okrywające komórki nabłonka pęcherzyków płucnych, ich funkcją jest wiązanie patogenów, ułatwiając tym samym fagocytozę makrofagom pęcherzykowym.

Skuteczne działanie wrodzonego układu odpornościowego jest niezbędne dla właściwej odpowiedzi swoistej/nabytej. Rola receptorów PRRs w rozpoznawaniu patogenów i wytwarzaniem cytokin pro-zapalnych (IL-1, TNFα, IFNα/β, chemokiny) ma duże znaczenie w połączeniu między odpornością wrodzoną a nabytą; Umożliwia to rekrutacje i aktywacje komórek zapalnych wrodzonego układu odpornościowego w miejsce zakażenia, jak również limfocytów i komórek DC w węzłach chłonnych, tkankach i naczyniach limfatycznych w okolicach miejsca, w którym toczy się proces zapalny. Ponadto uwalniane w tym procesie cytokiny indukują dojrzewanie komórek DC, umożliwiając prezentacje antygenu, a więc prowadząc do różnicowania limfocytów T pomocniczych i wytworzenia odporności swoistej.

Komentarz do artykułu

To miejsce jest przeznaczone do dyskusji między użytkownikami pig333.com a nie do zadawania pytań autorom artykułów

Dostęp tylko dla użytkowników portalu 3trzy3. Zaloguj się aby dodać komentarz.

Niezarejestrowany użytkownik 333?Zarejestruj sięszybko i bezpłatnie i uzyskaj dostęp do wszystkich serwisówJesteś zarejestrowany w 333?WEJDŹKliknij tu jeśli zapomniałeś hasła, wyślemy je do Ciebie

tags