Transcript Одбрана од инфекција

ODBRANA OD INFEKCIJA
(mehanizmi odbrane od bakterijskih infekcija)
PLAN
Osnovni mehanizme odbrane od infekcija izazvanih:
bakterijama
- ekstracelularnim
- intracelularnim
virusima
parazitima
- protozoama
- helmintima
gljivama
Važna svojstva odbrane od
infektivnih agenasa
U odbranu su uključeni mehanizmi i urođene i stečene
imunosti
Imunski sistem je specijalizovan da na različite
mikroorganizme odgovori pokretanjem različitih mehanizama
Uspostavljanje, tok i ishod infekcije zavise od sposobnosti
patogena da izbegne mehanizme odbrane domaćina
Oštećenje tkiva i bolest često su posledica imunskog
odgovora na mikroorganizme
Bakterije
Jednoćelijski prokariotski organizmi
Mogu da žive i razmnožavaju se:
- izvan ćelije (ekstracelularne bakterije)
- unutar ćelije (intracelularne bakterije)
Izazivaju oboljenje:
- indukcijom zapaljenja
- produkcijom toksina
Ekstracelularne bakterije
replikuju se van ćelije (u cirkulaciji, tkivima
i lumenima organa)
indukuju zapaljenja (često piogena)
- npr. stafilokoke i streptokoke
produkuju toksine:
- egzotoksine (izazivači difterije, tetanusa, šarlaha...)
- endotoksin (LPS)
Mehanizmi odbrane protiv
ekstracelularnih bakterija
Mehanizmi urođene imunosti
- aktivacija komplementa alternativnim i lektinskim putem
- fagocitoza (neutrofili i makrofagi)
- zapaljenje (TNF, IL-1, hemokini...)
Aktivacija
komplementa
alternativnim
i lektinskim
putem
Aktivacija
komplementa
alternativnim
i lektinskim
putem
Aktivacija
komplementa
alternativnim
i lektinskim
putem
Aktivacija
komplementa
alternativnim
i lektinskim
putem
Fagocitoza i
ubijanje
mikroorganizama
Prepoznavanje
mikroorganizma
Fagocitoza i
ubijanje
mikroorganizama
Obuhvatanje
mikroorganizma
Fagocitoza i
ubijanje
mikroorganizama
Unošenje
mikroorganizma
Fagocitoza i
ubijanje
mikroorganizama
Spajanje fagozoma
i lizozoma
Fagocitoza i
ubijanje
mikroorganizama
Aktivacija
fagocita
Fagocitoza i
ubijanje
mikroorganizama
Ubijanje
mikroorganizma
Zapaljenje
Indukcija zapaljenja
Mehanizmi odbrane protiv
ekstracelularnih bakterija
Mehanizmi stečene imunosti
Humoralna imunost
B-limfociti i antitela
- aktivacija komplementa klasičnim putem (IgM i IgG)
- neutralizacija toksina (IgG i IgA)
- opsonizacija i fagocitoza (IgG)
CD4+ pomoćnički T-limfociti
Mehanizmi stečene imunosti protiv ekstracelularnih bakterija
(B-limfociti)
Mehanizmi stečene imunosti protiv ekstracelularnih bakterija
(B-limfociti)
Mehanizmi stečene imunosti protiv ekstracelularnih bakterija
(B-limfociti)
Mehanizmi stečene imunosti protiv ekstracelularnih bakterija
(B-limfociti)
Neutralizacija toksina
Neutralizacija toksina
Opsonizacija i fagocitoza
Mehanizmi odbrane protiv
ekstracelularnih bakterija
Mehanizmi stečene imunosti
Humoralna imunost
B-limfociti i antitela
- aktivacija komplementa klasičnim putem (IgM i IgG)
- neutralizacija toksina (IgG i IgA)
- opsonizacija i fagocitoza (IgG)
CD4+ pomoćnički T-limfociti
- pomoć B-limfocitima (različiti citokini)
- aktivacija makrofaga (IFN-γ) – TH1
- aktivacija neutrofila (IL-17) – TH17
- indukcija zapaljenja (TNF)
Naivna
CD4+T
TH1
IFN-
TH2
IL-4
IL-5
TH17
IL-17
Stimulacija
makrofaga
Stimulacija
eozinofila
Stimulacija
neutrofila
Naivna
CD4+T
TH1
Odbrana od
intracelularnih patogena
TH2
Odbrana od helminata
TH17
Odbrana od pojedinih
ekstracelularnih bakterija i gljivica
Mehanizmi odbrane protiv
ekstracelularnih bakterija
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- polisaharidna kapsula (S. pneumoniae...)
Mehanizmi odbrane protiv
ekstracelularnih bakterija
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- polisaharidna kapsula (S. pneumoniae...)
- izmena površinskih antigena (Neisseria sp, E. coli...)
- inhibicija aktivacije komplementa (mnoge bakterije)
- produkcija IgA proteaza (Neisseria sp., S. pyogenes...)
Mehanizmi odbrane protiv
ekstracelularnih bakterija
Oštećenje i štetne posledice
- inflamacija (SIRS, septički šok)
- superantigeni (S. aureus, S. pyogenes...)
Mehnaizam delovanja superantigena
T-ćelija
Aktivacija 5-20%
T-limfocita
Prekomerna
produkcija citokina
Antigen-prezentujuća ćelija
Mehanizmi odbrane protiv
ekstracelularnih bakterija
Oštećenje i štetne posledice
- inflamacija (SIRS, septički šok)
- superantigeni (S. aureus, S. pyogenes...)
- „molekulska mimikrija” (S. pyogenes i reumatska groznica)
Intracelularne bakterije
preživljavaju i replikuju se unutar ćelije
u ćeliju ulaze preko receptora, endocitozom ili fagocitozom
nedostupne antitelima i komplementu
indukuju hronične infekcije
fakultativno intracelularne (npr. Mycobacterium sp.)
striktno intracelularne (hlamidije i rikecije)
Intracelularne bakterije
Mehanizmi odbrane protiv
intracelularnih bakterija
Mehanizmi urođene imunosti
- fagocitoza (neuspešna u odsustvu stimulacije)
- NK ćelije (produkcija IFN-γ i stimulacija makrofaga)
Stimulacija makrofaga od strane
NK ćelija
Mehanizmi odbrane protiv
intracelularnih bakterija
Mehanizmi stečene imunosti
Celularna imunost
CD4+ pomoćnički T-limfociti (TH1)
- aktivacija makrofaga (IFN-γ)
- pomoć B-limfocitima u produkciji opsonizujućih antitela (IFN-γ)
- indukcija zapaljenja (TNF)
CD8+ citotoksični T-limfociti
Pomoć makrofaga
od strane
pomoćničkih
TH1 limfocita
Pomoć makrofaga
od strane
pomoćničkih
TH1 limfocita
Pomoć makrofaga
od strane
pomoćničkih
TH1 limfocita
Pomoć makrofaga
od strane
pomoćničkih
TH1 limfocita
Pomoć makrofaga
od strane
pomoćničkih
TH1 limfocita
Mehanizmi odbrane protiv
intracelularnih bakterija
Mehanizmi stečene imunosti
Celularna imunost
CD4+ pomoćnički T-limfociti (TH1)
- aktivacija makrofaga (IFN-γ)
- pomoć B-limfocitima u produkciji opsonizujućih antitela (IFN-γ)
- indukcija zapaljenja (TNF)
CD8+ citotoksični T-limfociti
- ubijanje inficiranih ćelija (ako je bakterija u citoplazmi)
Saradnja
CD4+ pomoćničkih i
CD8+ citotoksičnih
T- ćelija
u eliminaciji
intracelularnih
patogena
Saradnja
CD4+ pomoćničkih i
CD8+ citotoksičnih
T- ćelija
u eliminaciji
intracelularnih
patogena
Saradnja
CD4+ pomoćničkih i
CD8+ citotoksičnih
T- ćelija
u eliminaciji
intracelularnih
patogena
Saradnja
CD4+ pomoćničkih i
CD8+ citotoksičnih
T- ćelija
u eliminaciji
intracelularnih
patogena
Saradnja
CD4+ pomoćničkih i
CD8+ citotoksičnih
T- ćelija
u eliminaciji
intracelularnih
patogena
Saradnja
CD4+ pomoćničkih i
CD8+ citotoksičnih
T- ćelija
u eliminaciji
intracelularnih
patogena
Mehanizmi odbrane protiv
intracelularnih bakterija
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- inhibicija stvaranja fagolizozoma (M. tuberculosis...)
Mehanizam izbegavanja
ubijanja u fagocitima
od strane Mikobakterija
Mehanizmi odbrane protiv
intracelularnih bakterija
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- inhibicija stvaranja fagolizozoma (M. tuberculosis...)
- izlazak iz fagolizozoma (L. monocytogenes....)
- inhibicija ROS i NO (M. leprae...)
Mehanizmi odbrane protiv
intracelularnih bakterija
Oštećenja i štetne posledice
- hronična inflamacija (DTH) i formiranje granuloma (tuberkuloza)
Virusi
Jednostavne građe (na subcelularnom nivou)
Striktni intracelularni patogeni
- izvan ćelije ne mogu da se replikuju
- prodiru u ćeliju vezivanjem za receptor
Izazivaju oboljenje
- oštećenjem ćelija u kojima se replikuju
- indukcijom imunskog odgovora
Infekcije
- akutne
- hronične (aktivne i latentne)
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Mehanizmi urođene imunosti
- inhibicija infekcije i indukcija antivirusnog stanja
interferoni tip I (IFN-α i β)
- ubijanje inficiranih ćelija (NK ćelije)
Antivirusno dejstvo interferona tip I
Neinficirane
ćelije
Inficirane
ćelije
Ekspresija enzima
koji inhibiraju
replikaciju virusa
Zaštita od
infekcije
Ekspresija
MHC molekula
I klase
Ubijanje od
strane CTL
Ubijanje zaraženih ćelija od strane
NK ćelija
Ubijanje zaraženih ćelija od strane
NK ćelija
Ubijanje zaraženih ćelija od strane
NK ćelija
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Mehanizmi stečene imunosti
Humoralna imunost
B-limfociti i antitela
- neutralizacija (IgG i IgA), ADCC (IgG) i opsonizacija (IgG)
Celularna imunost
Neutralizacija virusa
Neutralizacija virusa
Protektivni efekat antitela
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Mehanizmi stečene imunosti
Humoralna imunost
B-limfociti i antitela
- neutralizacija (IgG i IgA), ADCC (IgG) i opsonizacija (IgG)
Celularna imunost
CD8+ i CD4+ T-limfociti
- ubijanje inficiranih ćelija (CD8+ T-limfociti)
- pomoć CD8+ T-limfocitima i B-limfocitima (CD4+ pomoćnički T-limfociti)
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
CD8+
CTL
Ciljna
ćelija
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
perforin
CD8+
CTL
Ciljna
ćelija
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
perforin
CD8+
CTL
granzimi
Ciljna
ćelija
apoptoza
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
CD8+
Ciljna
ćelija
CTL
FasL
Mehanizmi
citotoksičnosti
CD8+ T-limfocita
CD8+
Ciljna
ćelija
CTL
FasL Fas
apoptoza
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Urođena imunost
Stečena imunost
Zaštita od
infekcije
Eradikacija
infekcije
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- antigenske varijacije (virus influence, HIV...)
Antigenske promene kod virusa influence
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- antigenske varijacije (virus influence, HIV...)
- inhibicija prezentacije virusnih antigena (mnogi virusi)
Inhibicija
prezentacije
virusnih
antigena
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- antigenske varijacije (virus influence, HIV...)
- inhibicija prezentacije virusnih Ag (mnogi virusi)
- inhibicija imunskog odgovora (mnogi virusi)
Inhibicija imunskog odgovora kroz produkciju
virokina i viroreceptora
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- antigenske varijacije (virus influence, HIV...)
- inhibicija prezentacije virusnih Ag (mnogi virusi)
- inhibicija imunskog odgovora (mnogi virusi)
- infekcija imunskih ćelija (HIV...)
- uspostavljanje latencije (HSV, HIV...)
- inhibicija apoptoze (Herpes i Pox virusi...)
Mehanizmi odbrane protiv virusa
Oštećenja i štetne posledice
- oštećenje usled aktivnosti CD8+ CTL (HBV...)
- formiranje imunskih kompleksa (HBV...)
- „molekulska mimikrija” (mnogi virusi i autoimunske bolesti)
Paraziti
- eukariotski organizmi složenije građe
- najčešće infektivne bolesti (30% svetske populacije)
- kompleksan životni ciklus
- protozoe (jednoćelijske) – i intra- i ekstracelularni agensi
- helminti (višećelijski crvi) – ekstracelularni agensi
- često indukuju hronične infekcije
- stalna izloženost (endemski krajevi)
- direktno izlaganje ili preko vektora
- potreba za vakcinama (imunoparazitologija)
Mehanizmi odbrane
protiv parazita
Mehanizmi urođene imunosti
Protozoe i helminti – uglavnom otporni
- komplement i fagocitoza (protozoe)
- eozinofili i makrofagi (helminti)
Mehanizmi odbrane
protiv parazita
Mehanizmi stečene imunosti
Protozoe
B-limfociti, CD4+ TH1 i CD8+ T-limfociti
- antitela (B-limfociti) – Entamoeba sp., Plasmodium sp.
- produkcija IFN-γ i stimulacija makrofaga (CD4+TH1 ćelije) - Leishmania sp.
- citotoksičnost (CD8+T-limfociti) – Plasmodium sp.
Helminti
B-limfociti i CD4+ TH2 limfociti
- stimulacija B-limfocita na produkciju IgE (IL-4)
- stimulacija eozinofila (IL-5 i IgE)
- degranulacija mastocita (IgE)
Mehanizmi stečene imunosti
protiv helminata
(TH2 odgovor)
Mehanizmi stečene imunosti
protiv helminata
(TH2 odgovor)
Mehanizmi stečene imunosti
protiv helminata
(TH2 odgovor)
Mehanizmi stečene imunosti
protiv helminata
(TH2 odgovor)
Mehanizmi stečene imunosti
protiv helminata
(TH2 odgovor)
Mehanizmi stečene imunosti protiv helminata
Eozinofil
Aktivacija
eozinofila
Helmint
Smrt
helminta
Mehanizmi odbrane
protiv parazita
Oštećenja i štetne posledice
- formiranje granuloma i fibroza (Schistosoma sp.)
- formiranje imunskih kompleksa (Plasmodium sp.)
Mehanizmi izbegavanja odbrane
- postojanje više razvojnih oblika (Plasmodium sp...)
- izmena površinskih Ag (Trypanosoma sp....)
- otpornost na komplement (mnogi paraziti)
-„skrivanje” – ciste (Toxoplasma sp.), boravak u GIT-u (intestinalni paraziti)
Gljive
- ekstracelularni agensi
(pojedine preživljavaju i unutar fagocita)
- kvasnice (jednoćelijske)
- plesni (višećelijske)
- lokalne i sistemske mikoze
- većina infekcija oportunističke
pojedine endemske (bifazne)
- faktor rizika - imunodeficijencija (neutropenija)
Mehanizmi odbrane
protiv gljiva
Mehanizmi urođene imunosti
Gljive – uglavnom osetljive
- fagocitoza (neutrofili)
- komplement
Mehanizmi stečene imunosti
Celularna imunost
- aktivacija makrofaga i neutrofila (CD4+ TH1 i TH17 limfociti)
Oštećenja i štetne posledice
- formiranje granuloma i fibroza (Histoplasma capsulatum)
Izbegavanje imunskog odgovora
- inhibicija fagocitoze (C. neoformans...)
Hvala na pažnji!
Pitanja?