cwiczenia_z_immunologii_farmacja.pdf

Ćwiczenia z immunologii.

Ćwiczenia dla III roku Farmacji

ĆWICZENIE I - Centralny i obwodowy układ limfatyczny.

Część teoretyczna:

1. Charakterystyka centralnego i obwodowego układu limfatycznego:

a) budowa i funkcja centralnych i obwodowych narządów limfatycznych;

b) komórki immunologicznie kompetentne –podział i funkcje;

2. Metody izolacji narządów układu limfatycznego, oraz komórek immunologicznie

kompetentnych.

Część praktyczna :

1. Izolacja leukocytów krwi obwodowej:

a) metodą lizy erytrocytów

b) metodą wirowania w gradieńcie Ficolu-Uropolina

2. Ocena żywotności i jednolitości uzyskanych leukocytów.

3. Różnicowanie i określanie aktywności poszczególnych subpopulacji leukocytów .

4. Określanie aktywności bójczej neutrofili krwi obwodowej za pomocą testu z błękitem

nitrotetrazoliowym, wykazanie zdolności do fagocytozy in vitro fagocytów.

ĆWICZENIE II - Odczyny serologiczne (część 1)

Część teoretyczna

1. Budowa i podział przeciwciał, antygenów, rola dopełniacza w mechanizmach

immunologicznych.

2. Mechanizmy reakcji antygen – przeciwciało:

a) odczyn percypitacji

b) odczyn aglutynacji: czynnej, biernej, hemoaglutynacji

c) odczyn wiązania dopełniacza

Część praktyczna

Odczyny serologiczne:

1. Percypitacja:

a) odczyn percypitacji pierścieniowej (probówkowej)

b) odczyn flokulacyjny- odczyn USR z antygenem kardiolipinowym dla kiły

c) immunodyfuzja płytkowa

2. Aglutynacji:

a) bezpośredniej:

- identyfikacja szczepu Salmonella do grupy serologicznej lub do serotypu

- identyfikacja szczepu Shigella do gatunku

b) pośrednia:

- identyfikacja szczepu Streptococcus do grupy serologicznej za pomocą zestawu Slidex

Strepto-kit

- identyfikacja szczepów Staphylococcus do gatunku za pomocą zestawu Slidex Staph-

kit

a) hemaglutynacja krwinek baranich wirusem grypy lub krwinek kurzych wirusem

NDV

ĆWICZENIE III - Odczyn serologiczne (część 2).

Część teoretyczna

1. Techniki odczynów immunoenzymatycznych i radioimmunologocznych.

2. Zastosowanie fluorescencji w immunologii.

Część praktyczna

1. Oznaczanie przeciwciał i antygenów grupowych krwi ludzkiej.

2. Immunoelektroforeza przeciwprądowa.

3. Test ELISA .

ĆWICZENIE I - Centralny i obwodowy układ limfatyczny.

I. Odporność wrodzona (nieswoista) i nabyta (swoista).

W otoczeniu naszym występują różne drobnoustroje chorobotwórcze: wirusy, bakterie,

grzyby, pasożyty. Każdy z nich wywołuje określone zmiany patologiczne w organizmie

człowieka i jeśli namnożą się w sposób nie kontrolowany to mogą spowodować śmierć

żywiciela.

Podstawowa strategia obronna organizmów zwierzą rozwinięta w czasie ewolucji, polega na

nie dopuszczeniu do wniknięcia i osiedlenia się mikroorganizmów chorobotwórczych w

tkankach. Zadanie to spełniają różne bariery anatomiczne i funkcjonalne. Jeśli jednak

drobnoustrój przełamał je, celem obrony organizmu jest zlokalizowanie zakażenia i usuniecie

mikroorganizmów przy udziale mechanizmów nieswoistych. Jednocześnie uruchamiane są

mechanizmy odporności swoistej, prowadzące do wytworzenia, przeciwciał i swoiście

uczulonych komórek, a także do wystąpienia swoistej pamięci immunologicznej. Dzięki niej po

ponownym zakażeniu tym samym drobnoustrojem osobnik wykazuje pewną odporność i

infekcja ma inny przebieg.

Mechanizmy odpowiedzialne za niewrażliwość organizmu na zakażenie zaliczyć można

do odporności nieswoistej (wrodzonej) i swoistej (nabytej).

Odporność wrodzona funkcjonuje bez uprzedniego kontaktu z drobnoustrojem i często

nie ulega usprawnieniu przy następnych infekcjach. Na przykład powierzchnia ciała pokryta

skórą stanowi efektywną barierę dla większości mikroorganizmów. Pokrywa włosowa (sierść),

złuszczanie zrogowaciałego naskórka, kwaśny odczyn potu związany z obecnością kwasu

mlekowego oraz występowanie kwasów tłuszczowych w wydzielinach gruczołów potowych i

łojowych działają ochronnie. Zdecydowana większość drobnoustrojów wnika do organizmu

przez drogi oddechowe i moczowo-płciowe, oraz przewód pokarmowy. Rolę ochronną spełnia

w tym przypadku wiele czynników, np.: ruch rzęsek nabłonka migawkowego usuwający

mikroorganizmy, odruch kaszlu, kichania, wymiotny. Ochronne działanie ma też warstwa śluzu

pokrywająca błony śluzowe, niskie pH soku żołądkowego, obecność sperminy w nasieniu oraz

lizozymu, enzymu, występującego w wielu wydzielinach. Na powierzchni ciała, w jamie ustnej,

jelitach i w pochwie żyje w normalnych warunkach wiele gatunków bakterii stanowiących

fizjologiczną florę organizmu. Posiada ona także właściwości ochronne przez konkurowanie z

drobnoustrojami chorobotwórczymi. Jeśli drobnoustrój sforsuje tą linie obrony i wniknie do

organizmu, napotka komórki fagocytarne. Ich funkcja polega na pochłanianiu różnych

cząsteczek, w tym drobnoustrojów i ich niszczeniu.

Fagocyty , komórki pochodzące ze szpiku kostnego, rozmieszczone są w tych

miejscach organizmu, gdzie mogą napotkać drobnoustroje, np.: występują w zatokach wątroby,

przez które przepływa duża ilość krwi, wyścielają pęcherzyki płucne oraz występują w obrębie

stawów. Komórki fagocytarne obecne są także w śledzionie, węzłach chłonnych, nerkach,

mózgu, do których dostają się wraz ze krwią. Spośród fagocytów najważniejsze to granulocyty

obojętnochłonne czyli neutrofile i makrofagi, te ostatnie stanowią przekształcone formy

monocytów, które po wniknięciu do tkanek noszą specjalne nazwy z uwagi na ich lokalizację,

jak np.: komórki Browicz-Kupffera w wątrobie.

W obronie organizmu przed wirusową infekcją biorą udział leukocyty zwane

komórkami NK (natural killer) . Są one zdolne do rozpoznawania i zabijania komórek

zakażonych wirusami, zwłaszcza gdy ulegną aktywacji pod wpływem czynników

pobudzających wydzielanych przez komórki zakażone np.: interferonów. Interferony stanowią

ważny czynnik odporności wrodzonej bo oprócz aktywacji komórek NK, powodują również

wystąpienie stanu przeciwwirusowego w niezakażonych komórkach organizmu. Są one

wytwarzane we wczesnych etapach infekcji, stanowią wiec pierwszą linię obrony przeciw

wirusom.

Do czynników rozpuszczalnych, zwanych również humoralnymi czynnikami obrony

nieswoistej należą białka surowicy , których stężenie wzrasta wielokrotnie w czasie infekcji.

Wśród białek ostrej fazy, białko C-reaktywne wiąże się elektrostatycznie z powierzchnią

bakterii uruchamiając klasyczną drogę aktywacji dopełniacza.

Dopełniacz (complement) stanowi grupę około 30 białek surowicy, które oddziaływując

wzajemnie ze sobą uczestniczą w mechanizmach wrodzonej i nabytej oporności. Układ

dopełniacza jest spontanicznie aktywowany przez składniki ściany komórkowej

mikroorganizmów (alternatywna droga aktywacji). Po aktywacji niektóre składniki dopełniacza

opłaszczając drobnoustroje ułatwiają ich fagocytozę. Inne składniki dopełniacza przyciągają

fagocyty do miejsca infekcji oddziałując chemotaktycznie, a jeszcze inne powodują lizę

bakterii.

Poszczególne czynniki uczestniczące w odporności wrodzonej współdziałają ze sobą w

organizmie. Przykładem takiego współdziałania może być lokalny odczyn zapalny . Jest to

reakcja organizmu spowodowana między innymi infekcją, która się cechuje sekwencją zmian

niezależną od czynnika, który ją wywołał: zwiększeniem dopływu krwi do miejsca infekcji oraz

zwiększoną przepuszczalnością naczyń włosowatych spowodowanych kurczeniem się komórek

śródbłonka. Leukocyty, a szczególnie neutrofile i makrofagi, migrują przez naczynia włosowate

kierując się do miejsca infekcji dzięki chemotaktycznemu działaniu np.: składnika 5a

dopełniacza. Dzięki posiadaniu receptorów podobnych do lektyn na swej powierzchni, fagocyty

niespecyficznie przyłączają różne mikroorganizmy i fagocytują je. Proces fagocytozy jest

jednak bardziej wydajny, gdy mikroorganizmy są opłaszczone prze opsoniny, swoiste

przeciwciała lub składnik C3b dopełniacza. Fagocyty posiadają na swej powierzchni receptory

zarówno dla przeciwciał jak i dla składnik C3b dopełniacza. W następnym etapie drobnoustrój

jest pochłaniany do wnętrza fagocytu i najczęściej ulega zabiciu i strawieniu. Niektóre z

drobnoustrojów unikaj jednak zabiciu i przeżywają w fagocytach.

Należy podkreślić, że cząsteczka przeciwciała rozpoznaje i wiąże nie cały drobnoustrój

lecz jedną, określoną substancję na powierzchni mikroorganizmu. Tę substancję rozpoznawaną

swoiście przez przeciwciało, a także zdolną do jego produkcji, nazywamy antygenem .

Ponieważ antygeny są na ogół dużymi cząsteczkami, każde przeciwciało wiąże się zaledwie z

częścią cząsteczki antygenu. Ten fragment antygenu nazywamy determinantą antygenową lub

epitopem . Nawet najprostszy mikroorganizm stanowi mozaikę różnych antygenów, z których

każdy posiada wiele epitopów, indukuje wiec wytwarzanie w organizmie wielu przeciwciał o

różnej swoistości.

Odporność nabyta pojawia się u osobnika, który zetknął się uprzednio z

drobnoustrojem (antygenem). Zależy ona od obecności swoistych przeciwciał wytwarzanych

przez potomne komórki limfocytów B tj. plazmocyty (odporność humoralna) oraz swoiście

uczulone limfocyty T (odporność typu komórkowego).

Na każdym etapie odpowiedzi immunologicznej istnieje ścisła korelacja i uzupełnianie

się mechanizmów swoistych i nieswoistych.

II. Centralne i obwodowy układ immunologiczny.

Układ odpornościowy zwany też układem limfatycznym lub immunologicznym

podobnie jak układ nerwowy jest rozprzestrzeniony po całym organizmie Pełnie on bardzo

ważne funkcje: zwalcza zakażenia różnymi drobnoustrojami i pasożytami oraz chroni przed

rozwojem chorób nowotworowych. Układ immunologiczny jest również za odrzucanie

przeszczepów. W niektórych przypadkach jest tez odpowiedzialny za występowanie

patologicznych reakcji nadwrażliwości oraz autoagresji.

Podstawowymi komórkami układu immunologicznego są: limfocyty, komórki

dendrytyczne, makrofagi. Ich współdziałanie jest podstawą funkcjonowania tego układu. W

reakcjach immunologicznych uczestniczą tez inne komórki: granulocyty i komórki tuczne, a

także przeciwciała, układ dopełniacza oraz biochemiczne mediatory reakcji np.: interferony,

limfokiny, histamina. Wszystkie komórki immunologicznie kompetentne pochodzą ze szpiku

kostnego, a niektóre z nich(limfocyty) swe właściwości czynnościowe uzyskują w centralnych

narządach limfatycznych.

I. Centralne narządy limfatyczne.

1. Szpik kostny (Bone marrow) - czerwony krwiotwórczy szpik kostny zbudowany jest z

dwóch przedziałów: naczyniowego i po za naczyniowego.

Do krwi przez ściany zatok szpikowych przedostają się jedynie komórki dojrzałe.

W szpiku istnieją - totipotencjalne komórki pnia (stem cells) będące źródłem dwóch

linii komórkowych.

Linia mieloidalna - tworzy erytrocyty, granulocyty, megakariocyty (płytki krwi) a także

monocyty i komórki tuczne.

Linia limfoidalna - tworzy limfocyty T i B oraz komórki K i NK. Powstające i

dojrzewające w szpiku kostnym limfocyty B są odpowiedzialne za reakcję typu

humoralnego. Komórki te wytwarzają znaczne ilości powierzchniowych receptorów

immunoglobulinowych. Po kontakcie z antygenem odpowiadający za niego klon

limfocytów B przekształca się w komórki plazmatyczne wydzielające immunoglobuliny.

2. Grasica (thymus) - nie bierze ona bezpośrednio udziału w odczynach

immunologicznych, lecz stanowi miejsce dojrzewania prekursorów limfocytów T.

Limfocyty opuszczając grasicę są komórkami zróżnicowanymi na subpopulacje:

- limfocyty cytotoksyczne T C ,

- limfocyty pomocnicze T H ,

- limfocyty supresorowe T S .

Poszczególne subpopulacje różnią się miedzy sobą markerami powierzchniowymi –

antygenami i receptorami. Limfocyty T obok funkcji pomocniczej w wytwarzaniu

przeciwciał odpowiadają za reakcje immunologiczne typu komórkowego.

Po uzyskaniu kompetencji limfocyty opuszczają narządy centralne, przechodzą do krwi

i zasiedlają obwodowy układ limfatyczny, w których dochodzi do ich kontaktu z

antygenami. Zasiedlanie to nie odbywa się w sposób przypadkowy, wyróżnia się

obszary grasiczozależne zasiedlane przez limfocyty T i obszary grasiczoniezależne , w

których grupują się limfocyty B. Siateczkowa struktura obwodowych narządów

umożliwia kontakt, przepływających z krwią lub limfą, antygenów z komórkami układu

immunologicznego.

II. Obwodowy układ limfatyczny.

1. Śledziona - narząd limfatyczny włączonym do krążenia krwi, pełni role filtru. Stanowi

ona u człowieka miejsce wytwarzania przeciwciał oraz są tam usuwane zużyte

erytrocyty i płytki krwi.

2. Węzły chłonne - pełnią funkcję filtru chłonki i podobnie jak śledziona są miejscem

odczynów immunologicznych. Umożliwiają kontakt przepływającym z limfą

antygenom z komórkami prezentującymi antygeny (APC) oraz ich prezentacji

dziewiczym limfocytom T. Równocześnie APC, które weszły w kontakt wcześniej z

antygenem w innych tankach (np.: błonach śluzowych), wędrują do węzłów chłonnych

gdzie prezentują go limfocytom T.

3. Grudki chłonne zlokalizowane są w różnych miejscach organizmu: w błonie śluzowej

przewodu pokarmowego, dróg oddechowych, układu moczowo-płciowego, tworząc

skupiska widoczne jak np.: kępki Peyera czy wyrostek robaczkowy.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: