-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 1
SUPORT PENTRU LUCRRILE PRACTICE
DE IMUNOLOGIE
CAPITOLUL 1. PROVOCRILE SISTEMULUI IMUNITAR
Organismul uman trebuie s fac fa prin intermediul sistemului
imunitar unor
provocri majore permanente. Supravieuirea este condiionat de
rspunsul la aceste
provocri, cele mai importante fiind:
Relaia cu microorganismele nconjurtoare
Interaciunea cu alte molecule provenite din mediul extern sau
intern
Apariia de celule anormale n esuturile proprii
Relaia cu microorganismele nconjurtoare
n decursul vieii, organismul uman poate veni n contact cu:
Virusuri (dimensiuni ntre 5 500 nm)
Bacterii (dimensiuni ntre 500 10 000 nm)
Fungi (dimensiuni ntre 2 20 000 m)
Parazii (dimensiuni ntre 1 mm 20 m)
ntre acestea i organism putem deosebi urmtoarele tipuri de
relaii posibile:
Comensalism microorganismele beneficiaz de pe urma interaciunii,
fr
a produce efecte negative sau pozitive asupra gazdei
Simbioz gazda i microorganismele beneficiaz n urma
interaciunii
Oportunism microorganismele sunt puin virulente i devin
patogene
numai cnd aprarea organismului este deficitar
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 2
Patogenitate microorganismele au capacitatea s depeasc
barierele
fizice ale gazdei i sistemele de aprare locale i ptrund n mediul
intern,
unde se multiplic i produc distrugeri tisulare.
n prezent este recunoscut rolul extrem de important al florei
bacteriene care
colonizeaz tegumentele i mai ales mucoasele, n special cea
digestiv. Tegumentele i
mucoasele reprezint principalele pori poteniale de intrare
pentru agenii patogeni.
Numrul de bacterii aflate la nivelul mucoaselor tubului digestiv
este de aproximativ 1014,
fiind de 10 ori mai mare dect numrul total al celulelor din
organismul uman.
Supravieuirea nu ar fi posibil timp ndelungat n absena acestor
specii bacteriene, care
au multiple roluri:
mpiedic multiplicarea altor specii patogene
Contribuie la dezvoltarea arhitecturii locale intestinale
Stimuleaz permanent sistemul imunitar
Asigur gazdei unele micronutriente eseniale, cum ar fi anumite
vitamine
Metabolizeaz componente alimentare nedigerabile
Una dintre cele mai importante provocri ale sistemului imunitar
este aceea de a
recunoate microorganismele cu potenial patogen, meninnd n acelai
timp o relaie de
echilibru cu flora bacterian aflat la nivelul porilor de
intrare.
Interaciunea cu alte molecule provenite din mediul extern sau
intern
n afara microorganismelor patogene, o serie de molecule mici (cu
mas sub 900
Daltoni), peptide sau proteine pot produce leziuni tisulare sau
pot ntrerupe anumite ci de
comunicare intercelulare sau intracelulare, cu consecine ce pot
merge pn la deces:
Toxine sunt substane cu origine bacterian, fungic, vegetal sau
animal;
majoritatea toxinelor are structur proteic
Prioni sunt proteine infecioase, de origine endogen sau exogen,
cu
structur tridimensional anormal, care determin leziuni
neuronale
Diverse medicamente sau alte substane cu origine exogen
Diverse proteine cu origine endogen, generate n timpul
anumitor
procese patologice
Apariia de celule anormale la nivelul esuturilor
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 3
La nivelul diverselor esuturi pot aprea urmtoarele tipuri de
celule cu
caracteristici deosebite fa de cele tisulare normale: celule
neoplazice i celule aduse prin
transplant.
Mecanisme nespecifice de recunoatere antigenic
Una dintre cele mai importante provocri ale sistemului imunitar
este reprezentat
de rata de replicare a multor ageni infecioi. Unele specii
bacteriene i pot dubla numrul
la fiecare 20 - 30 de minute, ceea ce nseamn generarea a 100 de
trilioane de bacterii n
prima zi de infecie. De asemenea, n unele infecii virale,
fiecare celul infectat poate
genera cteva mii de virioni n decurs de cteva ore. n lipsa unui
rspuns imunitar rapid
decesul se poate produce n cteva zile.
Sistemul imunitar este format din componenta nnscut (nespecific)
i
componenta adaptativ (specific). Sistemul imunitar adaptativ
este foarte eficient n
combaterea infeciilor virale sau bacteriene, care se asociaz de
obicei cu o rat mare de
replicare. n plus, sistemul imun adaptativ poate recunoate orice
structur antigenic cu
care vine n contact. Din pcate, activarea sistemului imun
specific are un timp semnificativ
de laten, fiind necesare de obicei peste 10 zile pentru ca acest
tip de rspuns s fie
eficient. n acest interval, aprarea este asigurat de sistemul
imun nespecific, care se
bazeaz pe o serie de structuri, factori solubili i celule
preformate.
O condiie esenial pentru eficiena sistemului imun nespecific n
cazul infeciilor n
care agentul patogen are o rat de replicare mare este
capacitatea de recunoatere rapid a
acestuia. Sistemul de recunoatere nespecific se bazeaz pe
existena pe membrana
anumitor celule imunitare a unui grup de receptori cunoscui sub
acronimul PRRs (pattern
recognition receptors). Aceti receptori au o variabilitate
limitat, putnd recunoate
structuri moleculare nalt conservate, care intr n structura
celor mai multe tipuri de
ageni patogeni. Aceste structuri moleculare nu intr n alctuirea
celulelor sau esuturilor
umane i sunt cunoscute sub denumirea de PAMPs (pathogen
associated molecular
patterns).
Receptori din grupul PRRs pot recunoate i molecule rezultate n
urma proceselor
de distrugere tisular, cauzate de procese non-infecioase. Aceste
molecule au fost
denumite DAMPs (damage associated molecular patterns). Astfel,
activarea PRRs
determin activarea sistemului imunitar, indiferent dac leziunea
iniial a fost cauzat de
un agent patogen sau de un agent fizic sau chimic.
Cele mai importante caracteristici ale PRRs sunt:
recunosc molecule care intra n alctuirea mai multor specii de
ageni patogeni
se leag de componente eseniale din structura microorganismelor,
necesare
pentru supravieuirea acestora
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 4
nu recunosc structuri moleculare specifice mamiferelor
Receptorii din grupul PRRs
Se clasific astfel:
solubili: proteinele care intr n alctuirea complementului,
anticorpii naturali
membranari: receptorii Toll-like, receptorul manozei, receptorii
formil peptid
intracitoplasmatici: receptorii NOD-like, receptorii
RIG-like
Receptorii solubili PRRs
Sunt molecule cu structur proteic, care se gsesc n snge i alte
lichide biologice,
care se ataeaz de PAMPs aflate pe suprafaa agenilor patogeni.
Cele mai importante
roluri ale acestora sunt:
distrugerea membranelor bacteriene
recrutarea de leucocite n esuturile infectate
opsonizare marcarea Ag pentru distrugere sau eliminare
ulterioar
PRRs transmembranari
Aceti receptori se gsesc pe suprafaa membranelor celulelor
imunitare sau pe
membranele anumitor vezicule intracitoplasmatice (endozomi sau
fagolizozomi). Dup
contactul cu antigenele, transmit semnale activatoare, avnd
drept rezultat activarea unor
programe defensive intracelulare.
Receptorii intracitoplasmatici
La nivel intracitoplasmatic exist dou tipuri mari de receptori
specializai n
recunoaterea microorganismelor intracelulare:
receptorii NOD-like (Nucleotide Oligomerisation Domain contain
protein)
receptorii RIG-like (Retinoic acid Inducible gene)
CAPITOLUL 2. ORGANIZAREA SISTEMULUI IMUN
Imunologia este tiina biomedical ce studiaz funcia de aprare a
organismului i
bolile produse prin dereglarea sistemului imun:
Alergia = rspunsul imun fa de un alergen (ex: astmul bronic)
Autoimunitatea = rspuns anti-self (ex: screloza multipl)
Rejecia grefei = rspunsul imun fa de esutul transplantat
Imunodeficiena = rspunsul imun deficitar (ex: SIDA)
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 5
Imunologia clinic urmrete:
Imunosupresia = tratamentul bolilor autoimune
Imunostimularea = intervenii imunoterapeutice (ex:
vaccinuri)
Sistemul imun asigur aprarea organismului fa de:
Agresorii externi de natur biologic: bacterii, virusuri,
parazii, fungi, celule strine
Propriile molecule sau celule modificate, cum sunt celulele
infectate i celulele
neoplazice
Celulele sistemului imun
Celulele sistemului imun sunt distribuite difuz n tot
organismul:
La porile de intrare: tegumente i mucoase bucal, respiratorie,
digestiv,
genital
n interstiiul organelor interne: ficat, plmni, rinichi
n sistemul circulator: snge i limf
n cavitile seroase: pleur, peritoneu, pericard
n sistemul nervos central
Exist structuri specializate, aflate n organele limfoide, care
au roluri eseniale
pentru buna funcionare a sistemului imun.
Organele limfoide sunt:
organe limfoide primare (centrale) - n care se formeaz
leucocitele i se
matureaz limfocitele: mduva hematogen i timusul; la adult,
mduva
hematogen este sursa tuturor leucocitelor din organism
organe limfoide secundare (periferice) - organele care capteaz
agenii
patogeni i unde exist un mediu favorabil interaciunii ntre
acetia i limfocite:
ganglionii limfatici, splina, esutul limfoid asociat mucoaselor
MALT (mucous
associated lymphoid tissue), esutul limfoid de la nivel cutanat
SALT (skin
associated lymphoid tissue)
Principalele celulele efectoare ale sistemului nnscut sunt
polimorfonuclearele
(n special cele neutrofile), macrofagele (MF) i celulele natural
killer (NK). Macrofagele
i polimorfonuclearele sunt celule fagocitare. Celulele NK au
activitate mpotriva celulelor
proprii infectate viral i celulelor tumorale.
Limfocitele sunt celulele eseniale pentru sistemul
adaptativ.
Limfocitele recunosc specific antigenele pentru c au pe suprafa
receptori cu
structuri complexe. Un limfocit prezint pe membran un anumit tip
de receptor care
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 6
recunoate o singur structur antigenic. Nu exist limfocite care s
recunoasc mai multe
tipuri de antigene.
Organismul vine n contact n timpul vieii cu un numr foarte mare
de antigene
diferite, de ordinul milioanelor, astfel c este necesar existena
unui numr foarte mare de
subpopulaii limfocitare care s aib pe suprafa o varietate la fel
de mare de receptori.
Practic, n organism exist zeci de milioane de subpopulaii
limfocitare, care difer prin
structura receptorilor de recunoatere a antigenelor.
O subpopulaie de limfocite are pe suprafa acelai tip de receptor
pentru antigen i
deci recunoate acelai antigen. Aceast subpopulaie sau familie
rezult dintr-o singur
celul mam i se numete clon de limfocite. O clon de limfocite
cuprinde un numr
foarte mare de limfocite identice. Diferenierea clonelor se face
prin reorganizarea
aleatorie a genelor care codific structura proteic a
receptorilor pentru antigen.
Astfel, rspunsul imun antigen specific este asigurat de: LB, LT
i APC (antigen
presenting cells), iar rspunsul imun antigen nespecific de: MF,
neutrofile, NK.
Celulele APC se mpart n:
profesioniste a cror funcie principal este procesarea i
prezentarea
antigenelor ctre LT helper: MF, celule dendritice i LB
ocazionale care, n anumite condiii, sub influena unor citokine
exprim pe
suprafa MHC II: fibroblaste, celule gliale, celule pancreatice,
celule epiteliale
timice i tiroidiene, celule endoteliale
Efectele sistemului imun
Efectele sistemului imun sunt pozitive, prin protecie mpotriva
structurilor non-
self i eliminarea selfului alterat. Efectele negative sunt date
de disconfortul generat de
sindromul inflamator i afectarea selfului (autoimunitatea).
Inflamaia este o reacie nespecific de aprare a organismului, cu
caracter local sau
general, n funcie de severitatea i de ntinderea leziunilor
produse de factorii patogeni.
Cnd factorul patogen are o intensitate mic sau moderat, reacia
inflamatorie este un
proces local. Dac el are intensitate mare i produce leziuni
tisulare importante, se
activeaz mecanismele de aprare din ntregul organism i apare
reacia sistemic
postagresiv (RSPA).
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 7
Tipuri de rspuns imun
IMUNITATEA NESPECIFIC
( NNSCUT)
IMUNITATEA SPECIFIC
(DOBNDIT)
- Antigen independent
- Fr timp de laten
- Nu este antigen specific
- Nu apare memoria imunologic
- Antigen dependent
- Cu timp de laten
- Antigen specific
- Apare memoria imunologic
BARIERE FIZICE
- Piele
- Mucoasa intestinal
- Mucoasa respiratorie
- Nu are
FACTORI SOLUBILI
- Secreii proteice i neproteice - Ig (Ac)
CELULE
- Fagocite
- Celule NK
- Eozinofile
- LT
- LB
Celulele fagocitare
A. NEUTROFILELE
Neutrofilele provin din mduva hematogen, din celula su comun
pentru
monocite i granulocite GM-CFU. Din seria granulocitar se
difereniaz neutrofilele (peste
90%), eozinofilele i bazofilele.
Neutrofilele triesc n snge sub 24h, chiar dac nu extravazeaz
spre un focar
inflamator. Aproximativ jumtate din ele se deplaseaz lent,
rostogolindu-se pe endoteliul
vascular.
Neutrofilele sunt celule polinucleare, cu un diametru de
aproximativ 12 microni, cu
o form variabil (datorit permanentei emiteri de pseudopode).
Nucleul este multilobat i
prezint granulaii citoplasmatice care conin lizozim, NADPH
oxidaz, lactoferin.
Neutrofilele se mai numesc polimorfonucleare neutrofile (PMN)
datorit nucleului
multilobat. Reprezint 60 - 70% din totalul leucocitelor din
sngele periferic.
Neutrofilele sunt primele celule care ajung intr-un focar
inflamator. Sunt celule cu
rol foarte important n imunitatea innscut (nespecific).
Neutrofilele strbat endoteliul capilar (diapedez) i se deplaseaz
n esuturi
(chemotactism) pentru a ajunge la nivelul focarului imun. Au rol
important mai ales
mpotriva bacteriilor cu habitat extracelular, pe care le
fagociteaz. Markerul membranar
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 8
specific pentru neutrofile este CD67.
B. MACROFAGELE
Macrofagele (MF) provin din monocite, care se gsesc n snge, n
esuturi i n
cavitile naturale ale organismului. Monocitele au originea n
mduva hematogen, dintr-
un precursor comun cu PMN, sub influena M-CSF i GM-CSF.
Monocitele ader de endoteliu datorit unor molecule de adeziune
de pe suprafa.
Sub aciunea unor citokine (IFN i IL-2) cu rol inductor produse
de limfocite, monocitele se
difereniaz, transformndu-se morfologic i funcional n MF
rezidente i apoi n MF
activate. MF activate sunt capabile s ndeplineasc funcia de APC.
MF tisulare au o durat
de via de cteva luni, pn la civa ani.
MF sunt prezente difuz n organism, la nivelul esutului
conjunctiv i n apropierea
membranei bazale a vaselor sangvine mici. Ele se afl n numr mare
n zonele unde exist
un aflux important de antigene: plmni, ficat, splin i ganglionii
limfatici.
Markerul membranar caracteristic pentru MF este CD14.
Funciile principale ale macrofagelor sunt:
fagocitoza mecanism important de aprare nespecific;
procesarea i prezentarea antigenului rol de APC n aprarea
nespecific;
secreia de citokine i de mediatori ai inflamaiei influeneaz att
imunitatea nnscut, ct i pe cea adaptativ;
particip la procesele de reparaie tisular prin activarea
fibroblatilor;
MF particip la rspunsul imun datorit funciei lor de APC i
asigur:
Captarea Ag - MF capteaz n special Ag corpusculate: bacterii,
virusuri, parazii
mici, fragmente de celule self devenite antigenice; captarea
este un proces
imunologic nespecific, adic se face la fel, indiferent de
structura Ag.
Fagocitoza Ag - pseudopodele emise de MF se unesc nglobnd Ag
corpusculat ntr-
o vacuol numit fagozom.
Prelucrarea Ag - fagozomul se unete cu lizozomii din citoplasma
MF; Ag nativ
endocitat este fragmentat de enzimele din lizozomi; din
fragmentele rezultate este
ales fragmentul cel mai imunogen, care se numete epitop.
Conservarea epitopilor - n MF se conserv o cantitate mic din
epitopi, care sunt
eliberai progresiv n urmtoarele zile; conservarea are rol n
ntreinerea
rspunsului imun mai mult timp i n generarea unui rspuns imun mai
intens
printr-o stimulare mai puternic i prelungit a limfocitelor.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 9
Prezentarea epitopilor - epitopul selectat este cuplat cu
moleculele MHC II i este
expus pe membrana MF; prin expunerea cuplului MHC II-epitop se
face prezentarea
epitopului spre LTH.
Succesiunea de evenimente care determin rspunsul celulelor
fagocitare n infecii:
aderarea vascular diapedeza chemotaxia activarea fagocitoza i
moartea celular
CELULELE NK
NK fac parte din grupul mai numeros al limfocitelor mari, numite
i non-B non-T.
Limfocitele non-B non-T au morfologie de LGL (large granular
lymphocytes). NK au mai
mult citoplasm dect limfocitele mici.
NK au rol n imunitatea nnscut sau nespecific. Ele intervin n
primele momente
ale unei infecii virale i elimin o parte dintre celulele self
infectate. n acest mod ele ofer
organismului rgazul pentru proliferarea clonelor de LB i LT
Ag-specifice, care vor eradica
infecia. De asemenea, celulele NK recunosc i distrug celulele
tumorale. Recunoatererea
celulei int este imunologic nespecific.
Markerii membranari caracteristici pentru NK sunt CD56 i
CD16.
Recunoaterea celulei int de ctre NK
NK recunosc celula int nespecific, prin mai multe mecanisme:
recunoaterea nespecific mediat prin IgG: NK prezint pe suprafa
receptori
FcR, prin care recunosc i distrug celulele opsonizate cu
IgG.
recunoaterea prin receptori de tip lectinic: pe suprafaa
celulelor infectate viral
apar structuri glicoproteice cu greutate molecular mare. Aceste
structuri sunt
recunoscute prin receptori cu structur lectinic de pe membrana
NK.
recunoaterea direct prin NK-R: se presupune c pe suprafaa NK se
afl
receptori NK-R care recunosc o structur prezent fiziologic pe
membrana
tuturor celulelor somatice din organism. La celulele sntoase
aceste structuri
int sunt mascate de moleculele MHC I. Probabil c la celulele
infectate viral sau
malignizate scade expresia membranar a MHC I i se demasc
ligandul
membranar pentru NK, care se ataeaz de celule i le distruge.
Distrugerea celulei int prin citotoxicitate extracelular
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 10
LTC i NK realizeaz liza celulei int prin mecanisme asemntoare,
prin eliberarea
unor mediatori care produc leziuni ale membranei i apoptoz.
Mediatorii sunt coninui n
granulaiile vizibile n LTC activate i n NK. Cei mai importani
mediatori citotoxici sunt:
perforina, limfotoxina, granzimele i TNF.
C. CELULELE DENDRITICE
Celulele dendritice sunt specializate n prezentarea antigenelor.
Se caracterizeaz
printr-o structur arborescent, cu un corp celular cu puin
citoplasm perinuclear i
numeroase prelungiri ramificate care ptrund printre celulele din
jur. Aceste pseudopode
au un aspect caracteristic care a fcut s fie comparate cu
dendritele neuronilor. Datorit
lungimii lor, pseudopodele celulelor dendritice permit
supravegherea unor spaii ntinse de
esut cu ajutorul unui numr relativ mic de celule.
Celulele dendritice au rol de APC pentru c pot s capteze i s
prezinte antigenele.
HLA (MHC)
HLA = Human Leukocyte Antigen = antigene de histocompatibilitate
= MHC = Major
Histocompatibility Complex = complexul major de
histocompatibilitate
MHC este format din molecule solubile sau aflate pe diferite
suprafee celulare, cu
roluri importante n funcionarea normal a sistemului imun.
Complexul major de histocompatibilitate este implicat n
imunitatea adaptativ
(specific) avnd un rol esenial n discriminarea ntre self i
nonself. De asemenea,
intervine i n imunitatea nespecific. Complexul major de
histocompatibilitate mai este
cunoscut sub numele de sistemul HLA (human leukocyte
antigen).
Exist 2 clase principale:
Moleculele MHC I sunt glicoproteine aflate pe suprafaa aproape
tuturor
celulelor nucleate i a trombocitelor. Au rolul de a prezenta
antigenele peptidice
interne limfocitelor T citotoxice. Neuronii i spermatozoizii nu
prezint
molecule MHC I pe membrane. Limfocitele au pe suprafa numeroase
molecule
ale complexului major de histocompatibilitate de tip I - pn la
105
receptori/celul.
Moleculele MHC II se gsesc pe suprafaa celulelor prezentatoare
de antigen
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 11
(n special macrofage, monocite, celule dendritice i limfocite
B). Au rolul de a
prezenta antigenele procesate de ctre aceste celule limfocitelor
T helper.
Numrul moleculelor MHC II aflate pe suprafaa monocitelor i
macrofagelor
neactivate este redus. Stimularea antigenic determin creterea
semnificativ a
expresiei acestor receptori pe membran.
Funciile MHC I i MHC II
Moleculele MHC I i MHC II au un rol esenial n recunoaterea
antigenului de ctre
limfocitele T. Aceste limfocite sunt implicate n generarea att a
raspunsului imun umoral
ct i a celui celular. Spre deosebire de limfocitele B,
limfocitele T nu pot recunoate dect
acele antigene prezentate n combinaii cu moleculele MHC
(mecanism de restricie MHC).
Limfocitele T helper recunosc doar antigene exogene prezentate
mpreuna cu MHC
II, iar limfocitele T citotoxice recunosc antigene endogene
prezentate mpreun cu MHC I.
Moleculele MHC se asociaz cu fragmente peptidice care au fost
procesate anterior
n diferite compartimente ale celulei:
MHC I se leag de peptide derivate din antigene endogene, care au
fost
procesate n citoplasma celulei: proteine normale celulare,
tumorale, virale,
proteine care provin din bacterii cu habitat intracelular.
MHC II formeaz complexe cu peptidele rezultate n urma
procesrii
antigenelor exogene, care au fost internalizate prin fagocitoz
de ctre celule
specializate (mai ales macrofage i celule dendritice).
Toate celulele care prezint pe suprafa receptori MHC I pot
prezenta antigene
endogene limfocitelor T citotoxice. Aceast prezentare determin
activarea limfocitelor T
citotoxice, cu declanarea raspunsului imun celular, care are
drept finalitate eliminarea
acestor celule neoplazice sau infectate cu germeni
intracelulari. Astfel, celulele care prezint
antigene prin intermediul MHC I catre LT citotoxice sunt de fapt
celule int pentru acestea
din urm.
Antigenele exogene pot fi procesate i prezentate limfocitelor T
helper doar de ctre
celule specializate care au pe suprafa molecule MHC II (celule
prezentatoare de antigen).
CAPITOLUL 3. RELAIA AG-AC I MECANISME DE RSPUNS IMUN
Imunoglobulinele sunt glicoproteine specializate n recunoaterea
moleculelor non-
self. Se gsesc sub dou forme, circulant i de membran:
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 12
Forma circulant este reprezentat de moleculele de anticorpi,
care se gsesc n
plasm, lichidul interstiial i secreii. Anticorpii sunt
sintetizai de plasmocite, celule
care provin din LB activate n urma contactului cu antigenul.
Forma membranar este reprezentat de monomeri de imunoglobuline,
fixai pe
suprafaa LB. Aceste molecule intr n alctuirea receptorilor
pentru antigen ai
limfocitelor B (B-cell receptors - BCR). Au rol de de activare a
LB.
Imunoglobulinele solubile sunt proteine care migreaz pe
electroforez n principal
n fraciunea gamaglobulinelor. Imunoglobulinele nu migreaz
exclusiv n fraciunea .
Exist clase importante de imunoglobuline care se regsesc n
fraciunile i ale
electroforezei.
Cele mai multe antigene cu care organismul vine n contact au o
structur complex.
n general, pentru un anumit antigen, sistemul imun va genera mai
multe tipuri de
anticorpi, care vor recunoate diferii epitopi. Fiecare anticorp
recunoate specific un
anumit epitop, de care se leag cu o poriune care are structur
complementar cu a
epitopului. Aceast poriune se numete paratop, situs de legare
sau situs combinativ.
Funciile anticorpilor
Anticorpii au un rol esenial n ndeprtarea antigenelor solubile i
n distrugerea
antigenelor corpusculate. Nu toate clasele de anticorpi prezint
aceleai proprieti
funcionale.
n cele mai multe cazuri, simpla legare a anticorpilor de
antigene nu determin
distrugerea bacteriilor sau ndeprtarea antigenelor moleculare.
Legarea anticorpului de
antigen se realizeaz prin intermediul fragmentului Fab, n timp
ce fragmentul Fc este
responsabil de funciile biologice. Acest fragment are
capacitatea de a activa molecule
efectoare ale sistemului imun i de a fi recunoscut de ctre
celule imunocompetente.
Funciile principale ale anticorpilor sunt:
opsonizarea favorizeaz fagocitoza Ag de ctre MF i PMN. Aceste
celule prezint pe suprafaa receptori pentru fragmentul Fc, numii
FcR. Aceti receptori permit legarea complexelor antigen/anticorp pe
suprafaa MF i neutrofilelor. Legarea mai multor complexe imune pe
suprafaa fagocitelor determin iniierea unui semnal de transducie
intracelular care are drept rezultat fagocitoza acestora.
Fagocitoza este un proces complex, prin care agentul patogen este
internalizat i devine inta unor mecanisme de distrugere care
determin liza patogenului.
activarea complementului pe calea clasic este o proprietate pe
care o posed moleculele de IgM i cele mai multe subclase de
IgG.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 13
citotoxicitatea mediat celular dependent de anticorpi (ADCC)
permite distrugerea celulelor proprii ale organismului care au fost
infectate viral sau cu bacterii intracelulare. Celulele infectate
viral produc proteine virale care servesc replicrii virusului.
Unele dintre aceste molecule sunt expuse pe suprafaa celulei
respective. Moleculele virale sunt recunoscute ca non-self, ceea ce
declaneaz un rspuns imun umoral, cu producerea de anticorpi care se
fixeaz pe aceste molecule de suprafa. Celulele natural killer (NK),
care au un rol important n rspunsul imun celular, prezint receptori
pentru fragmentul Fc. Astfel, anticorpii direcioneaz celulele NK
spre celulele infectate viral, cu liza acestora din urm.
Structura anticorpilor
Similar altor molecule proteice, imunoglobulinele au o
organizare spaial
complex, caracterizat prin structur primar, secundar, teriar i
cuaternar. Toate
imunoglobulinele au o structur asemntoare, reprezentat de o
unitate tetracatenar.
Planul de organizare al domeniilor imunoglobulinelor se regsete
n multe alte proteine,
de exemplu la unii receptori de suprafa. Proteinele care conin
cel puin un domeniu
imunoglobulinic constituie superfamilia imunoglobulinelor.
Toate tipurile de anticorpi au structur comun, fiind alctuii din
4 lanuri
peptidice: dou lanuri identice uoare (L) i dou lanuri identice
grele (H).
Fiecare lan uor este legat de un lan greu printr-o punte
disulfidic i prin diferite
alte legturi noncovalente. Astfel se formeaz un heterodimer H -
L. Heterodimerii sunt
legai ntre ei de asemenea prin puni disulfidice i legturi
noncovalente.
Numrul de legturi disulfidice i aezarea acestora difer n funcie
de familia de
imunoglobuline.
Structura imunoglobulinelor este strns legat de funciile pe care
acestea trebuie
s le ndeplineasc. Pe de o parte, anticorpii se leag n mod
specific de antigene, iar pe de
alt parte pot forma legturi cu o varietate de molecule efectoare
i celule.
Papaina este o enzim care scindeaz molecula de imunoglobulin n
trei fragmente:
dou fragmente identice care au capacitatea de a lega antigene.
Acestea au fost
denumite Fab - antigen binding. Aceste fragmente sunt alctuite
dintr-un lan
uor L i captul N-terminal al unui lan greu H, legate prin puni
disulfurice.
Fragmentele Fab conin regiunea variabil V. Existena a dou
situsuri de legare
permite anticorpului s lege dou molecule de antigen.
un fragment Fc - fragment cristalizabil, care nu prezint
capacitatea de legare a
antigenelor. Acest fragment este alctuit din resturile lanurilor
H. Fragmentul
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 14
Fc este diferit n funcie de familia de imunoglobuline.
Exist dou tipuri de lanuri uoare L: i . Nu exist diferene
funcionale ntre
anticorpii care au lanuri fa de cei cu lanuri , iar motivul
pentru care exist aceast
variaie nu este cunoscut. Aceste dou tipuri de lanuri intr n
alctuirea tuturor claselor
majore de imunoglobuline.
n schimb, diferenele structurale existente ntre lanurile grele H
sunt definitorii
pentru ncadrarea imunoglobulinelor n anumite clase i influeneaz
semnificativ funcia
acestora. Exist 5 izotipuri majore de lanuri grele H: , , , , .
Pe baza deosebirilor
existente n structura lanurilor H au fost descrise 5 clase de
imunoglobuline: IgG, IgM, IgA,
IgD, IgE.
Situsul combinativ
Primii 100 de aminoacizi ai capetelor N-terminale ale lanurilor
H i L prezint o
variabilitate marcat ntre anticorpi cu specificitate diferit.
Aceste segmente sunt
denumite regiunile V: VL pentru lanurile uoare i VH pentru
lanurile grele. Cu excepia
regiunilor variabile, structura imunoglobulinelor este relativ
constant pentru moleculele
din aceast clas.
Clasele de imunoglobuline
Imunoglobulinele G
Imunoglobulinele G (IgG) sunt distribuite egal n sectorul
intravascular i
interstiial. Moleculele de IgG sunt formate din dou lanuri grele
i dou lanuri uoare
sau . Exist 4 subclase de IgG, pe baza diferenelor existente la
nivelul lanurilor : IgG1,
IgG2, IgG3 i IgG4.
Au concentraia plasmatic cea mai mare
Realizeaz imunizarea pasiv umoral a nou-nscuilor n primele luni
de via
Fixeaz complementul (IgG4)
Reprezint peste 75% din totalul Ig circulante
Apar n RIU secundar
Sinteza lor este indus de IL-4
Imunoglobulinele M
Imunoglobulinele M (IgM) reprezint ntre 5 i 10% din totalul
imunoglobulinelor
serice. Forma monomeric de IgM se afl pe suprafaa limfocitelor B
i intr n structura
BCR.
Plasmocitele secret IgM circulant ca pentameri. Monomerii sunt
aranjai astfel
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 15
nct fragmentele Fc se afl n centru iar cele 10 situsuri de
legare al antigenului se afl la
periferia moleculei. Fiecare pentamer este format prin legarea
monomerilor prin legturi
disulfurice, legturi care se constituie ntre anumite zone ale
lanurilor grele, situate nspre
captul C-terminal. n plus, molecula de IgM conine un lan
suplimentar polipeptidic numit
lanul J (joining), care este necesar pentru polimerizarea
monomerilor.
Prima Ig produs de fetus i de ctre LB
IgM sunt mai eficiente dect IgG n activarea complementului
Particip la aprarea contra bacteriilor i virusurilor
Apare n RIU primar
Sinteza este stimulat de IL-2
Imunoglobulinele A (IgA)
IgA este clasa de imunoglobuline predominant n secreii: lapte
matern, saliv,
lacrimi, mucusul tracturilor digestiv, bronic i genitourinar. n
ser, IgA reprezint 10-15%
din totalul Ig.
n snge, IgA circul n principal sub forma de monomeri. n
secreiile mucoase, IgA
exista aproape exclusiv sub form de dimeri (IgAs).
Moleculele de IgAs conin un lan polipeptidic J i o component
secretorie, de
asemenea de natur peptidic. Lanul polipeptidic J este identic cu
cel care se gsete n
pentamerii de imunoglobulin M. Componenta secretorie este
sintetizat de celulele
epiteliale.
Mecanismele de protecie ale IgAs la nivelul mucoasei:
mpiedicarea colonizrii bacterene
neutralizarea particulelor virale
neutralizarea enzimelor i toxinelor
aciune sinergic cu factori ai sistemului de aprare nnscut:
lactoferina,
peroxidaz, lizozim
Imunoglobulinele E (IgE)
IgE este o clas de imunoglobuline cu efecte biologice
importante, cu toate c se
gsete n cantiti reduse n plasm 0,3 micrograme/mL.
Lanul greu epsilon este format din cinci domenii, unul variabil
i patru constante.
Molecula de IgE nu are o zon balama i din aceast cauz este
foarte rigid.
Au rol n aprarea antiparazitar i intervin n reacia de
hipersensibilitate de tip 1,
care este responsabil pentru o varietate de afeciuni alergice,
de la rinit alergic,
urticarie, astm bronic, pn la oc anafilactic.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 16
IgE sunt anticorpi citofili, adic dup ce sunt sintetizai nu rmn
n lichidul
extracelular, ci se ataeaz prin receptori specifici pe suprafaa
mastocitelor i bazofilelor.
Mastocitele i bazofilele posed un bogat echipament enzimatic i
de mediatori ai
inflamaiei, care se afl n granulaiile citoplasmatice. Legarea
antigenului de
imunoglobulinele E care se afl pe suprafaa acestor celule
declaneaz degranularea i
eliberarea mediatorilor inflamaiei n esuturi, cu apariia
manifestrilor alergice.
Antigenele
Sistemul imun are capacitatea fundamental de a deosebi
structurile proprii ale
organismului (self) de cele strine (non-self). Structurile
non-self sunt eliminate prin
mecanismele aprrii imune.
Termenul de non-self nu implic obligatoriu originea exogen a
substanei
respective. Exist molecule sau celule proprii ale organismului,
care au fcut parte din self,
dar au suferit modificri i au devenit non-self.
Antigenul este o substan recunoscut ca non-self de ctre sistemul
imun al
organismului. ntr-o definiie folosit n prezent, termenul de
antigen denumete o
substan de origine endogen sau exogen capabil s determine un
rspuns imun
i s reacioneze specific cu moleculele rezultate n urma declanrii
acestuia
(anticorpi sau receptori celulari).
Aceast definiie subliniaz cele dou proprieti fundamentale ale
antigenului:
imunogenitatea (capacitatea de a induce un rspuns imun) i
specificitatea (capacitatea de
a reaciona specific cu produsele sistemului imun activat).
Imunogenele sunt antigene complete, avnd att capacitatea de a
declana rspuns
imun umoral sau celular, ct i de a se lega de produsele
rezultate. Antigenele incomplete
(numite i haptene) sunt capabile s reacioneze cu anticorpii sau
receptorii de membran,
dar nu pot declana un rspuns imun, dect dac sunt cuplate cu o
alt molecul (numit
carrier).
Clasificarea antigenelor n funcie de origine
Majoritatea antigenelor sunt exogene: bacteriile, paraziii,
unele substane chimice
industriale, alergenele ca polenul, praful de cas, alergenele
alimentare.
O alt categorie important este reprezentat de antigenele
endogene:
autoantigenele, antigenele virale i antigenele tumorale.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 17
Autoantigenele sunt antigene proprii care n mod normal sunt
sechestrate prin
bariere anatomice. Aceste antigene sunt situate n aa-numitele
situsuri imunologice
privilegiate, protejate prin bariere hemato-tisulare cu
permeabilitate sczut pentru
substanele hidrosolubile. n mod normal autoantigenele nu vin
niciodat n contact cu
celulele sistemului imun i nu induc un rspuns imun.
Antigenele virale fac parte din categoria antigenelor endogene
pentru c virusurile
i includ genomul n genomul gazdei. Celula gazd sintetizeaz
proteinele virale antigenice
pe aceleai ci metabolice ca proteinele proprii.
Antigenele tumorale se gsesc pe membranele i n citoplasma
celulelor canceroase.
Ele nu se gsesc pe membranele sau n citoplasma celulelor normale
din care a derivat
tumora.
Antigenele cu care organismul vine n contact pot fi solubile sau
corpusculate:
Antigenele solubile sunt molecule recunoscute ca non-self. De
obicei antigenele
solubile sunt proteine cu greutate molecular mare. Uneori
antigenele solubile
sunt polizaharide, acizi nucleici sau glicolipide.
Antigenele corpusculate sunt structuri non-self mai complexe:
virusuri,
bacterii, protozoare, celule strine, celule infectate, celule
neoplazice. De fapt,
antigenele corpusculate sunt formate dintr-un numr foarte mare
de molecule
antigenice. Dintre ele, cele mai importante pentru recunoaterea
i distrugerea
antigenului corpusculat sunt antigenele de suprafa.
Sistemul complement
Sistemul complement este un sistem multienzimatic care particip
la rspunsul
imun i la reacia inflamatorie. n acest fel el face legtura ntre
aprarea specific i
nespecific. Factorii sistemului sunt sintetizai n principal n
ficat. Ca i sistemul coagulrii,
complementul funcioneaz pe principiul cascadei.
Desfurarea rspunsului imun umoral
Caracteristicile RIU primar si secundar
RIU primar este declanat de primul contact cu un anumit antigen.
LB virgine sunt
recrutate n organele limfoide periferice i se nmulesc n
foliculii limfatici, n aa-numiii
centri germinativi primari, care sunt activi cam trei sptmni.
RIU primar are o serie de
caracteristici:
Producie de IgM, stimulat de IL-2, n titruri mici sau
moderate
Laten de 4-5 zile de la contactul antigenic pn la decelarea Ac
specifici
IgM au o afinitate sczut de legare a antigenului
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 18
RIU secundar apare la al doilea contact cu un anumit antigen i
continu la
urmtoarele contacte. Dup contactul cu antigenul, RIU secundar
ncepe mult mai rapid
dect RIU primar (n 2-3 zile), iar panta de cretere a titrului de
anticorpi este foarte
abrupt. Se formeaz LB de memorie. Cooperarea celular i
proliferarea clonal se produc
n centrii germinativi din foliculii limfatici secundari. Dup
ndeprtarea din organism a
antigenului, n circulaie rmn doar anticorpii, cu titrul mult mai
mare dect al
anticorpilor din RIU primar.
Anticorpii sunt IgG cu titru mare care persist mult, timp de mai
muli ani. Frecvent
acetia confer protecie pentru toat viaa fa de antigenul
corespunztor, ca n cazul
anticorpilor antirujeolici, antirubeolici i cei contra toxinei
eritrogene a streptococului.
Desfurarea rspunsului imun celular
RIC are rol de aprare n trei condiii patologice:
eliminarea celulelor infectate cu microorganisme cu dezvoltare
intracelular:
virusuri, bacterii (mycobacterii, Listeria, Brucella,
Legionella)
supravegherea i distrugerea celulelor canceroase
rejecia grefelor
RIC este implicat n recunoaterea i distrugerea:
celulelor singenice devenite Ag: celulele infectate sau
neoplazice
celulelor alogenice aprute prin gref sau transplant
Recunoaterea i distrugerea celulelor antigenice se face prin dou
tipuri de celule:
LTC (LT citotoxice) i celulele NK (natural killer). Acestea
recunosc celulele non-self prin
mecanisme diferite, dar le distrug printr-un mecanism comun,
numit citotoxicitate
extracelular sau citotoxicitate mediat celular.
La contactul cu celula int, LTC i NK elibereaz nite mediatori
care:
lezeaz membranele celulelor non-self, ducnd la liza osmotic a
celulelor
altereaz nucleul celulelor int, producnd apoptoza lor
Principalele reacii Ag-Ac i aplicaiile acestora
1. Testul pentru determinarea Ac antistreptolizina O reacia
ASLO
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 19
Testul permite stabilirea diagnosticului anginei streptococice
sau de infecie
streptococic, ca i a celui de reumatism articular acut (RAA)
Meninerea titrului ASLO ridicat chiar i la cteva luni dup puseul
reumatismal
permite stabilirea diagnosticului retrospectiv al bolii.
Principiul metodei:
Reactivul folosit: suspensie de particule latex de polistiren
ncrcate cu streptolizina
O stabilizat.
Reactivul a fost astfel preparat nct, n prezena unui titru ASLO
normal de 200
U.I/mL sau mai crescut, s dea o aglutinare vizibil a
particulelor latex, fr diluarea
serului.
Interpretarea testului:
Reacia ASLO negativ: obinerea unei suspensii lptoase, fr
aglutinare, ca cea
observat la controlul negativ
Reacia ASLO pozitiv: obinerea unei aglutinri observat n cercul
probei
asemntoare cu cea observat la controlul pozitiv
Valori crescute:
> 200 U.I.: la pacienii care au avut n ultimele trei luni o
angin streptococic sau
alte infecii streptococice
> 300 U.I.: n glomerulonefrita acut poststreptococic,
scarlatin
600-2500 U.I.: n RAA
2. Testul pentru identificarea proteinei C reactive
Testul este utilizat pentru identificarea CRP n ser n vederea
diagnosticrii unor
afeciuni inflamatorii sau pentru monitorizarea inflamaiei.
Valori crescute:
infecii bacteriene: pneumonii
infarct miocardic, afeciuni maligne, LES, stri
post-operatorii
febr reumatic, afeciuni reumatice diverse, colagenoze, TBC
activ
3. Testul RPR Carbon VDRL
Reactivul RPR Carbon este o suspensie stabilizat cu cristale de
colesterol marcate
cu cardiolipin lecitin i particule de mangal (pentru mbuntirea
interpretrii
rezultatelor). Reactivul are rol de Ag fa de Ac prezeni n
organismul persoanelor
infectate cu Treponema pallidum.
Interpretarea rezultatului:
Rezultat pozitiv: prezena unor nori cenuii pe albul plcuei
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 20
Rezultat negativ: lipsa unei reacii de floculare uniforme i a
unei culori cenuii
4. Testul pentru identificarea AgHBs
Testul pentru identificarea AgHBs este un test rapid, care se
efectueaz din ser, este
util n diagnosticul infeciei cu virusul hepatitic B.
Rezultatul testului poate fi citit vizual, fr niciun
instrument.
Testul se bazeaz pe principiul determinrii semicantitative a
AgHBs din ser, cu
ajutorul metodei imunoenzimatice de tip sandwich. Anticorpii
monoclonali i
policlonali sunt folosii pentru identificarea AgHBs cu o nalt
sensibilitate. Testul
dureaz circa 15 min.
5. Testul COOMBS
Test de diagnostic pentru anemiile hemolitice autoimune
Const n reacia de hemaglutinare
Testul DIRECT: detecteaz Ac anti-eritrocitari (AAc) fixai deja
pe Ag de pe
eritrocitele bolnavului
Eritocitele se pun n contact cu ser anti-Ig, care determin
aglutinare n urma
cuplrii anti-Ig-AAc
Testul INDIRECT: detecteaz Ac anti-eritrocitari (AAc)
circulani
Serul cu AAc provenit de la bolnav este pus n contact cu
eritrocite normale care au
pe suprafa Ag eritrocitare
Are loc cuplarea AAc de Ag
Adugarea de ser anti-Ig determin aglutinarea eritrocitelor
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 21
CAPITOLUL 4. TERAPII IMUNOSTIMULATOARE
IMUNIZAREA ORGANISMULUI
Imunizarea organismului presupune ansamblul de msuri prin care
se ofer
protecie specific mpotriva patogenilor frecveni i agresivi.
Edward Jenner a descoperit vaccinul mpotriva variolei (vrsatului
de vnt) n anul
1700.
Imunizarea natural activ const n apariia unui rspuns imun
specific i
protector dup o boal infecioas, n urma contactului natural cu
agentul patogen. Ea se
realizeaz prin mecanismul memoriei imunologice i reprezint o
achiziie a sistemului
imun. Boala infecioas poate mbrca forme severe, uneori mortale,
motiv pentru care
imunizarea natural nu este ntotdeauna o variant benefic de
imunizare. De aceea
cercettorii au cutat nc de acum 200 de ani metode artificiale de
imunizare.
Imunizarea natural pasiv const n motenirea de ctre nou nscut a
unui titru
de anticorpi protectori de la mam, fa de bolile infecioase
pentru care mama este
imunizat. Aceti anticorpi sunt de tip IgG i traverseaz placenta
n timpul vieii
intrauterine. Dup natere ei continu s ajung la copil prin
intermediul laptelui matern.
Astfel copilul este protejat n primele luni de via de o serie de
boli infecioase. ns titrul
acestor anticorpi scade progresiv, astfel nct dup vrsta de 5-6
luni copilul nu mai este
protejat.
Imunizarea artificial activ const n inducerea memoriei
imunologice prin
introducerea n organism a unor ageni infecioi sau a unor
antigene ale acestora prin
intermediul vaccinurilor. Acestea nu sunt capabile s produc
boala, dar pot induce un
rpuns imun protector, similar cu cel obinut dup boal.
Imunizarea artificial pasiv const n introducerea n organism a
unor anticorpi
specifici preformai, prin intermediul serurilor sau
imunoglobulinelor. Imunizarea pasiv
nu induce un rpuns imun din partea organismului, nu declanaz
mecanismele memoriei
imunologice i asigur o protecie de scurt durat.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 22
IMUNOPROFILAXIA ACTIV PRIN VACCINARE
Imunizarea activ determin protecie pe termen lung i memorie
imunologic.
Profilaxia asigurat prin vaccinare se numete imunizare activ i
este durabil n timp.
Ea nu trebuie confundat cu imunizarea pasiv realizat prin
administrarea de
seruri hiperimune sau imunoglobuline specifice, care asigur o
protecie imediat dar de
scurt durat, de circa 3-4 sptmni.
Vaccinul este un preparat care conine fraciuni antigenice din
structura unui
agent infecios. El este capabil s induc la individul vaccinat un
rspuns imun protector
mpotriva respectivului agent infecios. Acesta se instaleaz dup
un interval de timp
necesar sintezei de anticorpi n urma vaccinrii.
Apariia unui rspuns imun n cursul vaccinrii nu este suficient
pentru
protecie. Acesta trebuie s aib o anumit intensitate i este
necesar apariia memoriei
imunologice, asigurat de limfocitele T i B de memorie.
Tipuri de vaccinuri:
Germeni vii atenuai (vaccinuri vii bacteriene sau virale)
Germeni mori
Fraciuni de germeni
Toxoizi (toxine secretate i detoxifiate)
Recombinani de determinani antigenici
Vaccinurile vii sunt utilizate pentru imunizarea mpotriva unor
infecii virale:
rujeol (pojar), rubeol, oreion, varicella, poliomielit, hepatit
A.
Pentru c pot determina simptome de boal majore, vaccinurile vii
sunt atenuate
prin cultivarea agentului patogen pentru perioade ndelungate n
condiii anormale de
cultur. Se vor selecta mutani care sunt adaptai supravieuirii n
cultura anormal, dar
au patogenitate mai redus n organism. Un exemplu este vaccinul
mpotriva
Mycobaterium (BCG bacilul Calmette Guerin). Acesta a fost obinut
prin creterea
Mycobaterium bovis pe un mediu cu o concentraie crescut de
bil.
Pentru c au capacitate mare de replicare, microorganismele
determin un rspuns
imun intens i prelungit, cu un titru nalt de anticorpi i
formarea de celule de memorie.
Astfel, n cele mai multe cazuri, vaccinurile atenuate necesit
doar o singur imunizare. n
plus, n cazul vaccinurilor cu microorganisme intracelulare se
declaneaz i un rspuns
imun celular.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 23
Principalul dezavantaj al vaccinurilor atenuate este reprezentat
de posibilitatea ca
agentul patogen respectiv s revin la patogenitatea iniial.
Administrarea
vaccinurilor vii atenuate este uneori urmat de reacii adverse
care mimeaz infecia
natural cu agentul infecios coninut n vaccin. Sunt
contraindicate la pacienii
imunodeprimai pentru c pot determina reacii adverse severe i la
gravide, din cauza
posibilului efect teratogen.
Vaccinurile inactivate conin virusuri sau bacterii lipsite total
de putere patogen.
Induc, dup administrri repetate, o imunizare activ. Pot fi
utilizate la gravide i
imunodeprimai. Vaccinurile inactivate determin inducerea unui
rspuns predominant
umoral.
Exist mai multe tipuri de asemenea vaccinuri:
Vaccinurile complete sau corpusculare, care conin bacteria sau
virusul n
ntregime. Ele sunt inactivate prin diverse procedee: formol,
cldur,
betapropio-lacton. Microorganismele astfel inactivate sunt
incapabile s se
replice n interiorul gazdei.
Vaccinurile macromoleculare conin fragmente antigenice sau
subuniti din
structura virusului sau bacteriei: toxine detoxifiate
(anatoxine), antigene
capsulare (polizaharidice), antigene de membran (proteice).
Vaccinurile preparate prin recombinare genetic, cum ar fi
vaccinul contra
hepatitei B (Engerix B). Vaccinurile obinute prin inginerie
genetic sunt
atenuate ireversibil prin ndeprtarea selectiv a genelor care
sunt responsabile
pentru virulena agentului respectiv.
Vaccinurile obinute prin inactivarea toxinelor bacteriene
(vaccinuri cu
toxoizi): antidifteric, antitetanic, antiholeric, polivaccinuri
de tip Polidin (stimularea
imunitii pentru strepto, staphylo i meningococ).
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 24
Imunizarea pasiv prin seruri i prin imunoglobuline
Serurile hiperimune conin anticorpi specifici preformai care
acioneaz imediat
dup administrare. Ele pot fi seruri: heterologe i homologe.
Serurile heterologe
Sunt recoltate de la animale (cai) n prealabil imunizate activ,
care posed deci
titruri mari de anticorpi specifici.
Din cauza riscului de accidente anafilactice ele sunt din ce n
ce mai puin utilizate,
fiind nlocuite cu Ig umane specifice.
Se administreaz n scop profilactic, imediat dup un presupus
contact cu agentul
infecios (plag tetanigen, plag rabigen).
Serurile homologe (umane): provin de la convalesceni. Ele au
fost abandonate din cauza
riscului transmiterii unor virusuri, ca HIV i virusurile
hepatitice.
Imunoglobulinele umane se recolteaz de la populaia adult i sunt
de 2 tipuri:
gamaglobuline standard (administrate n deficitele imune
primitive cu
hipogamaglobulinemie, infecii bacteriene severe recidivante la
copiii infectai HIV,
leucemie limfoid cronic i pentru profilaxia rujeolei sau a
hepatitei A dup un
contact infectant)
gamaglobuline specifice (se utilizeaz Ig antitetanice,
antirabice, antihepatit B,
antivariceloase)
Durata rspunsului imun post contact natural sau vaccinare
Pentru toat viaa rujeola, rubeola, oreionul, varicela
Pentru 10 ani HVB, antitetanic
Pentru cteva luni - holera
Imunoprofilaxia secundar
DTP diftero-tetanic-pertussis luna a 2-a de via i 3 rapeluri la
4, 6, 12 luni
HVB administrat la natere, lunile 2 i 6
VPI (antipolio) luna a 2-a de via, cu rapel
BCG (antituberculos) n primul an de via
Momentul administrrii vaccinurilor
Profilactic pre-expunere
Terapeutic post-expunere
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 25
Calea de administrare a vaccinurilor
Injectabil i.m, s.c, i.d - rapel
Reacii adverse la imunizare
Sindrom febril
Stare general alterat
Artralgii
Tulburri neurologice
Reacii alergice
Sindrom inflamator rubor, edem, durere
CAPITOLUL 5. REACIILE DE HIPERSENSIBILITATE HS
Clasificarea reaciilor de HS dup Gell i Coombs
HS de tip I sau anafilactic apare prin sinteza n exces a unei
clase anormale de Ig, mai
precis a IgE.
HS de tip II sau citotoxic se datoreaz prezentrii anormale a Ag
pe membranele
celulelor self non-APC. Fa de aceste Ag se produc Ac citotoxici
din clasele IgM i IgG
care distrug celulele int.
HS de tip III sau prin complexe imune se caracterizeaz prin
hiperproducia de
complexe imune circulante (CIC) sau la nivel tisular.
HS de tip IV sau ntrziat este de fapt un RIC cu o intensitate
anormal de mare, care
produce leziuni tisulare importante.
HS de tip I, II i III se mai numesc HS imediate pentru c
manifestrile clinice apar
rapid dup contactul cu Ag declanant. Ele au mediaie umoral, adic
sunt RIU patologice.
HS de tip IV se numete HS ntrziat, pentru c manifestrile clinice
apar mai trziu
i dureaz mai mult. Ea are mediaie celular, este un RIC
patologic.
Toate tipurile de HS se nsoesc de leziuni tisulare severe,
produse prin procese
inflamatorii:
inflamaii acute pentru HS I, II, III
inflamaie cronic pentru HS IV
HIPERSENSIBILITATEA DE TIP I SAU ANAFILAXIA
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 26
HS de tip I este un RIU patologic declanat la contactul
organismului cu Ag din
mediul ambiant fa de care populaia normal nu reacioneaz.
Ag care pot s produc alergii se numesc alergene. Ele au cteva
caractere comune:
sunt foarte frecvente n natur
sunt Ag complete timodependente
pot s induc sinteza de IgE la indivizii atopici
Cele mai frecvente alergene sunt:
Alergene respiratorii
- polen
- spori
- praful din cas
- pr sau particule n suspensie
Alergene digestive
- lapte
- ou
- ciocolat
- cpuni
Alergene tegumentare
- pr de animale
- unguente, cosmetice, deodorante
- antiseptice
Alergene parenterale
- seruri heterologe, vaccinuri
- antibiotice
- veninuri
RI anormal se datoreaz unei hiperproducii de IgE determinat
genetic. Ea apare
mai ales la pacienii cu fenotipul HLA A2. Predispoziia acestor
pacieni la alergii se
numete teren atopic.
La producerea HS I particip 3 elemente:
alergenul, care este de fapt un Ag banal, frecvent n natur, la
care populaia
normal rspunde cu un RIU asimptomatic.
celulele efectoare, care sunt mastocitele i bazofilele
pacientului, care sunt
normale.
IgE sintetizate n exces. De fapt sinteza n exces a IgE este
singurul element
patologic. Ea este determinat genetic.
Schema desfurrii HS I
Etape: contactul antigenic sensibilizant i contactul antigenic
declanator.
Contactul sensibilizant
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 27
Contactul sensibilizant este primul contact cu alergenul. Acest
prim contact este
clinic asimptomatic.
La primul contact Ag sunt recunoscute de sistemul imun, care
rspunde printr-o
producie normal de IgM rapid nlocuit cu sinteza de IgE.
IgE sunt Ac citofili. Ei se fixeaz rapid pe bazofilele
circulante i pe mastocitele
tisulare. Mastocitele i bazofilele sunt celulele efectorii ale
HS I. Ele au pe suprafa
receptori de mare afinitate pentru IgE Fc epsilon R1.
Contactul declanator
Contactul declanator are loc dup un interval de timp suficient
ca s permit
sinteza IgE i depozitarea moleculelor de IgE pe suprafaa
bazofilelor i mastocitelor. Acest
contact are manifestri clinice.
La contactul declanator, alergenul este recunoscut de fragmentul
Fab al IgE fixate
n prima etap pe membranele mastocitelor i bazofilelor cu captul
Fc. Activarea celular
se face dac cel puin 2 molecule de IgE alturate s-au legat cu
alergenul.
Formele clinice ale HS I
Manifestrile clinice depind de calea de intrare a alergenelor n
organism:
Dac alergenul vine n contact cu epiteliul cilor respiratorii
superioare se produc
rinita alergic sau febra de fn.
Dac alergenul ptrunde la nivelul epiteliului bronic se produce
accesul de astm
bronic extrinsec sau alergic.
Dac alergenul ptrunde la nivelul epiteliului digestiv se produce
o gastro-
enteropatie atopic, manifestat prin vrsturi i diaree.
Dac alergenul ptrunde la nivelul esut cutanat se produce o
dermatit alergic sub
form de urticarie sau de eczem atopic.
Dac alergenul ptrunde direct n snge se produce cea mai sever
manifestare, ocul
anafilactic.
n funcie de zona n care are loc contactul cu alergenul, formele
clinice ale HS I sunt
locale sau generale.
Formele locale apar ca sindroame alergice care intereseaz un
organ int.
Manifestrile locale dureaz ct timp organismul este expus la
alergen. Simptomatologia
dispare n cel mult 24 h de la ncetarea expunerii. Principalul
mediator este histamina, de
aceea se utilizeaz medicamentele antihistaminice. n cazurile mai
severe se apeleaz la
preparate cortizonice, cunoscut fiind efectul lor antiflogistic
foarte intens.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 28
Forma general sau sistemic este reprezentat de ocul anafilactic,
care prin
gravitatea tulburrilor hemodinamice poate s duc la moartea
pacientului.
ocul anafilactic
ocul anafilactic este forma general a HS I, o reacie anafilactic
sistemic. Aceasta
apare cnd alergenul ptrunde n circulaie n titru mare.
Severitatea manifestrilor
depinde de cantitatea de alergen i de severitatea alergizrii,
adic de cantitatea de IgE
fixat pe mastocite i pe bazofile.
Eliberarea mediatorilor, n primul rnd a histaminei, din bazofile
i din mastocitele
periarteriolare induce vasodilataie generalizat, cu hipotensiune
arterial care poate
ajunge la colaps. Hipotensiunea duce la hipoirigaie tisular, n
special cerebral, nsoit de
semne neurologice: ameeal, confuzie, pierderea contienei, com.
Se pot asocia semne
digestive (vrsturi, diaree) i respiratorii (spasm laringian,
bronhospasm). n lipsa
tratamentului prompt, n primul rnd vasoconstrictor, ocul
anafilactic poate produce
moartea.
HIPERSENSIBILITATEA DE TIP II - CITOTOXIC
HS II are ca efect distrugerea mediat prin Ac a unor celule din
organism.
HS II este un tip de HS imediat care se datoreaz prezenei
anormale a unor Ag pe
membrana celulelor somatice non-APC. Fa de aceste Ag se produc
Ac citotoxici care
realizeaz distrugerea celulei int.
Mecanismul HS II
Ac fixai pe membranele celulare sunt de tip IgG sau IgM. Ei se
numesc Ac citotoxici
pentru c declaneaz citoliza prin 2 mecanisme:
declanarea cascadei complementului pe calea clasic i generarea
unei reacii
inflamatorii acute
citotoxicitatea celular Ac-dependent sau ADCC.
Formele clinice ale HS II
Ac citotoxici se produc dup o aloimunizare sau dup o
autoimunizare. Prin
aloimunizare se produc Ac printr-un RIU fa de celule sau esuturi
strine. Exemplele
curente sunt aloimunizarea posttransfuzional, feto-matern i
post-transplant. Prin
autoimunizare se produc Ac printr-un RIU fa de propriile celule
sau esuturi, prin ruperea
toleranei fa de structurile self. Aceste fenomene se produc n
cadrul bolilor autoimune:
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 29
anemiile hemolitice autoimune, lupusul eritematos sistemic,
purpura trombocitopenic
idiopatic.
Ac citotoxici pot s apar i dup administrarea unor medicamente
care au rol de
hapten i se ataeaz pe celulele organismului, ducnd la
distrugerea lor, cum se ntmpl
n trombocitopeniile medicamentoase.
HIPERSENSIBILITATEA DE TIP III
HS III este un tip de RIU secundar anormal, caracterizat prin
generarea unor
cantiti excesive de complexe imune care se depun n esuturi.
Complexele imune se pot
forma iniial n circulaie, sau se formeaz de la nceput la nivelul
unui esut.
n RIU normal complexele imune circulante sunt epurate prin
fagocitoz.
n HS III complexele imune activeaz complementul pe calea clasic
i produc
leziuni tisulare de tip inflamator acut.
Leziunile tisulare pot fi de 2 tipuri:
localizate dac Ag declanator ptrunde direct intratisular
generalizate sau multifocale dac Ag intr direct n circulaie, se
formeaz CIC
(complexe imune circulante) i acestea se depun ulterior
intratisular
Complexele imune n exces apar n RIU induse de trei grupe de
Ag:
Ag eliberate de microorganisme n cursul unor infecii persistente
(infecii cu
streptococi, cu stafilococi, unele viroze ca mononucleoza
infecioas sau
hepatitele cronice virale, unele parazitoze)
autoantigenele care produc bolile autoimune, care sunt eliberate
permanent n
organism i induc o producie persistent de Ac, cu generarea unor
cantiti mari
de complexe imune
unele Ag din mediu care sunt inhalate n mod repetat de pacient,
sub form de
particule mici (spori, pulberi, praf)
unele Ag injectate
HS III se produce n dou etape:
generarea complexelor imune patologice;
producerea leziunilor tisulare de tip inflamator acut.
HIPERSENSIBILITATEA DE TIP IV
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 30
HS IV este un RIC patologic care are o intensitate foarte mare i
produce leziuni
tisulare. El se caracterizeaz morfologic prin infiltrate de
celule inflamatorii n esuturile
unde este prezent Ag.
Manifestrile apar la intervale de timp diferite dup expunerea la
Ag, n funcie de
forma clinic. Ele apar mai trziu ca n celelalte tipuri de HS, de
aceea HS IV se mai numete
i HS ntrziat.
HS IV apare n anumite condiii:
Cnd Ag declanatoare au structur complex i APC le degradeaz lent
i
incomplet. n aceste situaii se produce un RIC care dureaz mult i
are o
intensitate anormal de mare.
Cnd MF cu rol de APC sunt colonizate cu bacterii cu dezvoltare
intracelular,
care rezist la mecanismele bactericide ale MF.
n esutul unde se gsesc Ag, limfocitele activate secret citokine
care activeaz
intens celulele efectorii. Se produce un aflux local de MF,
precum i activarea mastocitelor
i bazofilelor atrase prin chemotactism. Enzimele eliberate de MF
i mediatorii inflamaiei
eliberai de mastocite i de bazofile produc leziunile
tisulare.
CAPITOLUL 6. METODE DE IMUNODIAGNOSTIC
Metodele de imunodiagnostic folosesc reaciile antigen -
anticorp. Cu ajutorul lor se
pot identifica antigene sau anticorpi n snge sau alte produse
biologice, condiia necesar
fiind cunoaterea specificitii testului respectiv.
Legarea antigenelor de anticorpi este determinat de interaciunea
specific dintre
epitopii antigenului i paratopii anticorpilor. Din punct de
vedere chimic aceast legtur
este specific, reversibil i exotermic.
Exist dou tipuri de utilizare a reaciei antigen-anticorp:
detectarea i dozarea antigenelor, care sunt elementele
necunoscute ale reaciei (=
seroidentificare).
detectarea i identificarea titrului de anticorpi din serul
pacientului (aceasta este
componenta necunoscut), iar antigenul este cunoscut, coninut n
kitul de diagnostic (=
serodiagnostic).
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 31
Unele reacii antigen-anticorp pot fi observate direct
macroscopic, cum ar fi
precipitarea sau aglutinarea complexelor imune, liza unor celule
purttoare de antigene pe
membran (bacterioliz, hemoliz). Alte reacii sunt invizibile
macroscopic i pentru a fi
puse n eviden se utilizeaz sisteme de evideniere cum ar fi
anticorpi marcai cu
fluorocrom (imunofluorescen), anticorpi marcai cu o enzim
(analiza
imunoenzimatic) sau anticorpi marcai cu izotopi radioactivi
(analiza radioimun).
Aceste metode sunt rapide, sensibile, specifice i au un cost
relativ redus. Sunt
folosite pe scar larg n identificarea agenilor patogeni, a
grupelor de snge, n cadrul
testelor de sarcin sau n diagnosticul histopatologic.
Cele mai folosite metode de imunodiagnostic sunt:
reacia de fixare a complementului
relaia de aglutinare
reacia de imunoprecipitare
microscopia cu imunofluorescen
reaciile imunoenzimatice
tehnica imunoblot
analiza radioimun
1. Reacia de fixare a complementului
Reacia de fixare a complementului se efectueaz n dou etape i
este utilizat
pentru diagnosticul infeciilor virale sau bacteriene. Se poate
folosi pentru a identifica
att antigene ct i anticorpi. Presupune existena a dou sisteme
antigen-anticorp i
prezena sistemului complement. Reacia se bazeaz pe proprietatea
sistemului
complement de a interaciona cu fragmentul Fc al anticorpilor de
tip IgM i IgG, cu condiia
ca acetia s fie fixai pe antigenele specifice. Fragmentul Fc
determin activarea
componentei C1 a complementului, cu iniierea cascadei pe calea
clasic, ceea ce duce la
interacionarea componentelor acestui sistem cu membranele
antigenice. Rezultatul final
este formarea complexului de atac membranar care determin liza
microorganismului
respectiv. Reacia este nsoit de martori pentru toate
componentele.
2. Reacia de aglutinare
Aceast reacie se bazeaz pe utilizarea unor anticorpi i antigene
cu valene
multiple. Anticorpii pot lega mai multe antigene concomitent
(cross-linking), ceea ce duce
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 32
la aglomerarea antigenelor n soluia respectiv, proces vizibil
macroscopic.
Aglutinarea direct se bazeaz pe combinarea ntre anticorpi i
antigene naturale.
Aglutinarea indirect utilizeaz sisteme artificiale. De exemplu,
n aglutinarea indirect se
pot folosi particule de latex acoperite cu antigene sau
anticorpi, care vor face mai uor
vizibil reacia. Aglutinarea poate avea loc n godeuri, tuburi sau
pe lame.
Hemaglutinarea presupune utilizarea hematiilor. Reacia pozitiv
este indicat de
aglomerarea eritrocitelor. Cea mai cunoscut i utilizat reacie de
hemaglutinare este
identificarea grupelor de snge. Eritrocitele diverselor persoane
pot avea pe suprafa
antigene numite A sau B, care determin tipul grupei de snge.
Exist n populaie persoane
care nu au pe suprafa niciunul dintre aceste antigene (grupa 0)
sau le prezint
concomitent pe ambele (grupa AB). Identificarea grupei de snge
se bazeaz pe punerea n
contact a eritrocitelor pacientului cu anticorpi anti-A i
anti-B. Prezena aglutinrii n cazul
anticorpilor anti-A indic prezena pe suprafaa eritrocitului a
antigenului A (grupa A de
snge). Aglutinarea cu anticorpi de tipul anti-B indic grupa B de
snge. Lipsa aglutinrii
apare la persoanele cu tipul 0. Persoanele cu grup AB aglutineaz
cu ambele tipuri de
anticorpi.
3. Reaciile de precipitare
Sunt reacii calitative i cantitative, care pot fi efectuate n
mediu lichid sau solid. n
acest tip de reacie antigenul este solubil i este combinat cu un
anticorp specific.
Formarea unei reele tridimensionale de antigene reunite prin
anticorpi determin
precipitarea complexelor moleculare.
Reaciile de precipitare necesit antigene multivalente, care pot
lega n acelai timp
mai muli anticorpi i folosirea unor anticorpi cel puin divaleni.
Este necesar folosirea
unor cantiti optime de anticorpi i antigene, care permit
precipitarea tuturor moleculelor.
Excesul de antigene sau de anticorpi nu determin fenomenul de
precipitare.
4. Reacia de imunofluorescen
Reacia de immunofluorescenta se bazeaz pe marcarea cu
fluorocrom, o substan
fluorescent. Exist dou tipuri de reacii:
Metoda direct este folosit doar n scopul de seroidentificare. Se
prepar un frotiu
din materialul care conine antigene (de exemplu biopsii
tisulare, cultur). Peste acest
frotiu se adaug serul imun specific care conine anticorpi marcai
cu fluorocrom. Dup
incubare preparatul este studiat la microscopul cu
imunofluorescen. n caz de reacie
pozitiv se observ luminiscen local. Este o metod laborioas i
necesit prezena
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 33
de seruri imune marcate specifice pentru fiecare antigen care
este cutat.
Metoda indirect poate fi utilizat pentru serodiagnostic dar i
pentru
seroidentificare. Se pregtete un frotiu care conine antigenele,
peste care se aplic
anticorpi nemarcai. Preparatul este splat dup perioada de
incubare, astfel nct
anticorpii care nu sunt fixai de antigene sunt ndeprtai. n
urmtoarea etap se
adaug imunoglobuline care recunosc fragmentul Fc al anticorpilor
din prob, marcai
fluorescent. Aceste reactiv de marcare poate fi identificat
poate fi utilizat n numeroase
reacii. Prob este examinat la microscopul luminiscent.
5. Reaciile imunoenzimatice
Aceste reacii se bazeaz de asemenea pe specificitatea
antigen-anticorp, punerea n
eviden a reaciei pozitive fiind fcut cu ajutorul unor anticorpi
marcai cu enzime care
produc modificri de culoare ale substratului reaciei (ELISA
Enzyme-linked
immunosorbent assay).
Exist dou tipuri folosite n principal:
Reacia imunoenzimatic direct (metoda sandwich) este utilizat
doar n
identificarea antigenelor.
Reacia imunoenzimatic indirect este utilizat n
serodiagnostic.
6. Reacia imunoblot (Western blot)
Reacia imunoblot permite identificarea antigenelor sau
anticorpilor dintr-un
amestec. Acest tehnic este foarte important pentru confirmarea
anumitor infecii virale,
cum ar fi infecia HIV. Pentru diagnosticul acesteia se folosete
iniial o testare de tip ELISA,
iar confirmarea se face cu ajutorul tehnicii Western blot.
7. Analiza radioimun
Aceast metod folosete kituri de identificare care au godeuri a
cror suprafa
prezint antigene fixate, cunoscute. Se adaug seruri care conin
anticorpi de testat, care se
combin cu antigenele omoloage. Dup splare se adaug un ligand
radiomarcat i dup
eliminarea excesului de izotopi se msoar radioactivitatea, care
este proporional cu
concentraia de anticorpi.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 34
CAPITOLUL 7. IMUNITATEA I CANCERUL
Sistemul imunitar trebuie s asigure concomitent supravegherea
imun, prin care
recunoate moleculele i celulele nonself i le elimin, dar i
fenomenul de toleran, prin
care celulele proprii i structurile tisulare nu sunt
afectate.
Cel mai mare risc pentru afectarea procesului de toleran l
prezint mecanismele
rspunsului imun specific, deoarece receptorii de recunoatere a
acestuia sunt generai
aleator, prin procese de recombinare a unor segmente
genetice.
Cele mai importante mecanisme prin care se realizeaz tolerana
imun sunt:
n cursul maturrii limfocitelor B i T celulele care recunosc
structuri self sunt
eliminate prin apoptoz.
Deoarece n timpul procesului de maturare limfocitele nu pot veni
n contact cu
absolut toate structurile self caracteristice, ci mai ales cu
cele care se gsesc n
organele limfoide, exist posibilitatea de maturare a unor
limfocite cu
specificitate pentru anumite molecule proprii. Din acest motiv
celulele imunitii
specifice prezint un trafic restrns, circulnd doar n snge, limf
i organele
limfoide secundare. Acest mecanism este valabil doar pentru
celulele naive, care
nu au venit nc n contact cu antigen.
Pentru a putea trece n esuturi, limfocitele efectoare trebuie
activate, proces
care necesit o dubl stimulare: cea antigenic i cea prin
intermediul celulei
prezentatoare de antigen, care ofer semnale suplimentare de
activare.
Mecanisme patogenice de apariie a cancerului
Fenomenele neoplazice reprezint consecina afectrii mecanismelor
de control a
proliferrii. Fiecare celul prezint mecanisme care promoveaz
proliferarea celular
precum i ci intracelulare de limitare a multiplicrilor.
Proliferarea celular este foarte important n procesele de
cretere i maturizare.
La aduli n cele mai multe esuturi proliferarea nceteaz, organele
pstrndu-i aceeai
dimensiune toat viaa. Exist ns esuturi care prolifereaz
ncontinuu: pielea i
mucoasele, unde n mod fiziologic proliferarea accentuat apare n
tegumente i mucoase,
aceasta fiind explicat prin faptul c exist un grad accentuat de
descuamare la acest nivel.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 35
Neoplaziile sunt consecina perturbrii echilibrului ntre
proliferarea celular i
controlul diviziunilor.
Deoarece controlul proceselor de diviziune se bazeaz pe ci de
transmitere
intracelular mediate de proteine, iar acestea sunt codate
specific de anumite gene. Astfel,
proliferarea necontrolat este rezultatul afectrii anumitor gene
care coordoneaz
procesele intracelulare de diviziune. Aceste gene normale se
numesc protooncogene,
pentru c au potenialul prin mutaii s devin gene generatoare de
cancer (oncogene).
Pentru c mutaiile la nivelul genomului sunt evenimente
frecvente, supravieuirea
celular se bazeaz pe dou sisteme foarte eficiente de
control:
procese de reparare a mutaiilor;
mecanisme de rspuns n momentul n care procesele de reparare sunt
ineficiente.
Sistemele intranucleare de reparaie sunt alctuite din enzime
intranucleare care
recunosc modificrile la nivelul ADN i le remediaz. Marea
majoritate a mutaiilor sunt
astfel anulate, cu condiia ca acestea s fie minore. n cazul unor
modificri mai extinse
mecanismele de control pot opri pentru o perioad proliferarea
celulei respective, pentru a
oferi rgazul necesar sistemelor de reparare. Dac afectare
genetic este sever, alte
mecanisme pot declana apoptoza celulei respective. Cea mai
cunoscut i studiat
component a sistemului de aprare intracelular este proteina p53.
Genele care codeaz
sistemele de control se numesc antioncogene sau gene tumor
supresoare.
Cel mai mare risc de apariie a cancerului este asociat cu mutaii
la nivelul genelor
care codeaz mecanismele de control. n cazul n care aceste
defecte nu sunt rapid reparate
celula respectiv va acumula ncontinuu mutaii. Atunci cnd sunt
afectate i mecanismele
apoptotice exist condiiile pentru proliferare celular
necontrolat i apariia tumorilor.
Este important de subliniat faptul c o singur mutaie nu este
suficient pentru
transformarea unei celule ntr-una neoplazic. Se consider c sunt
necesare ntre 4 i 7
mutaii pentru iniierea unui proces tumoral. n general procesul
neoplazic este o
caracteristic a vrstelor mai naintate, din cauza timpului
necesar pentru a acumula
numrul suficient de mutaii.
O alt trstur important a procesului patologic neoplazic este
continua
acumulare de mutaii, ceea ce face ca celulele rezultate n urma
diviziunilor repetate s
dobndeasc caracteristici morfologice complet noi, ceea ce
reprezint o provocare
important pentru celulele sistemului imunitar.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 36
Neoplaziile sunt clasificate astfel: tumori solide i cancere ale
sistemului limfatic.
Cancerele solide sunt clasificate de asemenea n funcie de tipul
de celul care
prolifereaz: neoplaziile cu punct de plecare celule epiteliale
se numesc carcinoame, iar
cele care pornesc de la nivelul structurilor conjunctive se
numesc sarcoame.
Cancerele sistemului limfatic pot fi leucemii (n care celula
care prolifereaz are
originea n mduva hematogen) sau limfoame (celula afectat se
gsete n organele
limfoide secundare: splin, ganglionii limfatici, esutul limfoid
asociat mucoaselor).
Mutaiile genetice asociate cu apariia cancerului pot s apar
spontan n timpul
diviziunilor celulare, n cursul procesului de copiere a ADN-ului
sau pot s apar ca urmare
a efectului diverilor ageni:
radiaia UV, X sau alte tipuri de radiaie ionizant
fum de igar
virusuri oncogene
medicamente sau alte substane chimice
dieta bogat n anumite tipuri de grsimi
Rspunsul imun nespecific i aprarea antineoplazic
Rspunsul imun nespecific prezint cteva avantaje importante n
comparaie cu cel
specific n ceea ce privete eliminarea celulelor tumorale.
Celulele sistemului imun
nespecific asigur o supraveghere permanent i sunt rspndite n
majoritatea esuturilor.
Cele mai importante celule implicate n aprarea antitumoral sunt
limfocitele natural
killer i macrofagele.
Limfocitele natural killer pot identifica celulele care prezint
pe suprafa molecule
anormale sau niveluri sczute ale complexului major de
histocompatibilitate de tip I,
modificri care iniiaz distrugerea celulei respective. Un
dezavantaj al acestor celule n
ceea ce privete aprarea antitumoral este faptul c distribuia lor
este mai ales la nivelul
sngelui i organelor limfoide, iar n esuturi se gsesc n numr
limitat. Acest
caracteristic le limiteaz n mod semnificativ eficacitatea,
deoarece celulele tumorale
trebuie eliminate ct mai rapid, pentru a minimiza riscul de
metastazare.
Macrofagele sunt celule fagocitare care pot interveni i n
distrugerea altor celule
prin sinteza i eliberarea de factor de necroz tumoral. Aceast
substan poate distruge
anumite tumori mai ales prin afectarea vaselor care asigur
irigaia esutului neoplazic
respectiv. Macrofagele au capacitatea s recunoasc celulele
tumorale prin identificarea
unor molecule anormale pe suprafaa membranelor neoplazice.
Pentru a sintetiza factor de
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 37
necroz tumoral, macrofagele au nevoie de semnale care s le induc
stadiul de
hiperactivare. Aceste semnale sunt oferite de moleculele
proinflamatorii, iar n lipsa lor
macrofagele nu au capacitatea de aprare antineoplazic. Deoarece
stadiile iniiale de
dezvoltare tumoral nu se asociaz cu eliberarea de markeri
inflamatori, capacitatea
macrofagic de aprare pentru acest tip de patologie este
limitat.
n stadiile mai avansate, macrofagele pot contribui la limitarea
extinderii tumorale
prin urmtorul mecanism:
Similar tuturor celulelor din organism, celulele neoplazice
necesit n permanen aport
de oxigen i substane nutritive, asigurat de vascularizaia
local.
n tumorile cu rat mare de dezvoltare procesul de neoangiogenez
nu este la fel de
rapid, iar anumite celule tumorale pot fi distruse prin necroz,
prin lipsa irigrii
sangvine.
Necroza tumoral presupune eliberarea coninutului celular n esut,
ceea ce se
asociaz cu eliberarea unor markeri inflamatori. Acetia pot
activa macrofagele, care
dobndesc capacitate de aprare antineoplazic.
n practica medical capacitatea antitumoral a macrofagelor este
folosit n
tratamentul anumitor neoplazii, cum ar fi tumorile de vezic
urinar, care sunt injectate cu
BCG (bacilul Calmette Guerin). Acesta este obinut prin
modificarea unor tulpini de
Mycobacterium tuberculosis, pentru a deveni nepatogene. n schimb
tulpinile BCG n
concentraie crescut hiperactiveaz macrofagele care pot astfel
distruge tumora. Aceast
metod de tratament este foarte eficient mai ales n eliminarea
tumorilor superficiale.
Rolul sistemului imun specific n aprarea antitumoral
Sistemul imun specific este capabil s recunoasc i s distrug
celulele
transformate neoplazic prin intermediul componentei sale
celulare. Celulele efectoare ale
rspunsului imun celular sunt limfocitele T citotoxice. Acestea
pot s recunoasc antigene
tumorale prezentate de ctre celulele neoplazice prin intermediul
complexului major de
histocompatibilitate de tip I.
n general tumorile maligne au o rat de diviziune rapid, ceea ce
nseamn c pn
la activarea limfocitelor T citotoxice tumorile sunt deja
constituite. n schimb, sistemul
imun adaptativ poate avea un rol n limitarea extinderii tumorale
i n prevenirea
metastazelor, recunoscnd celulele neoplazice care au migrat din
esutul de origine prin
sistemul limfatic sau prin snge.
-
UMF Carol Davila Bucureti Disciplina de Fiziopatologie i
Imunologie
Facultatea de Medicin Dentar Anul de studii: III
2014-2015 38
Rspunsul imun specific ar putea fi eficient i n aprarea mpotriva
cancerelor care
au originea n sistemul limfatic (leucemiile i limfoamele),
deoarece celulele neoplazice
sunt accesibile limfocitelor T citotoxice efectoare.
Sistemul imun adaptativ ar putea interveni n prevenirea
tumorilor cauzate de
infecii virale, prin distrugerea celulelor infectate cu virusuri
capabile s produc mutaii. i
n aceast situaie sistemul imun prezint limitri importante. Cele
mai multe virusuri
produc infecii acute, cu distrugeri celulare importante i
activarea semnificativ a
rspunsului imun celular i a celui imun umoral, ceea ce duce la
eliminarea surselor de
virus i neutralizarea particulelor virale prin anticorpi. Exist
ns virusuri care au
dobndit capacitatea de a eluda mecanismele de aprare imune, mai
ales prin evitarea
mecanismelor intracelulare de avertizare i prin faptul c sunt
puin patogene, avnd un
ciclul replicativ lent, fr impact major asupra celulei
respective. Din aceste motive celulele
infectate sunt invizibile pentru sistemul imunitar i nu pot fi
distruse existnd ns n
schimb riscul ca, n timp, aceste celule s sufere modificri la
nivelul ADN-ului cu apariia
mutaiilor i a transformrii neoplazice.
n prezent se consider c sistemul imun are o capacitate limitat
de a mpiedica
apariia patologiei maligne, dar poate contribui n stadiile mai
avansate la limitarea
extinderii tumorale i la mpiedicarea apariiei metastazelor.