chp3B innate immunity Flashcards
define Έμφυτη ανοσία + name the barriers it creates
= άμεση άμυνα κατά των παθογόνων (βακτήρια, μύκητες, ιοί)
- ανατομικούς φραγμούς (φυσικοί & χημικοί) against λοίμωξης
- κυτταρικούς φραγμούς
where are the receptors of the innate immunity found + describe them
Where? Στη σπερματική σειρά (germline) —> περιορισμένη ποικιλομορφία.
Μη κλωνικοί —>πανομοιότυποι υποδοχείς σε όλα τα κύτταρα της γενεαλογίας
name all the barriers and their specific examples + other defences
- Ανατομικοί Φραγμοί:
a) Δέρμα:
- Εμποδίζει την είσοδο μικροβίων
- Το όξινο pH 3-5 εμποδίζει την αύξηση μικροβίων
b) Βλεννώδεις μεμβράνες:
- Σύλληψη μικροβίων
- Αποπομπή μικροβίων από τις βλεφαρίδες
- Φυσιολογικοί Φραγμοί
a) Θερμοκρασία:
- αναστέλλουν την αύξηση κάποιων παθογόνων
b) Χαμηλό pH Στομάχι
- Χημικοί μεσολαβητές:
- Λυσοζύμη (διασπά βακτηριακά τοιχώματα)
- Ιντερφερόνη επάγει αντι-ιική δράση
- Συμπλήρωμα λύει μικροοργανισμούς - Φαγοκυττάρωση:
- Μονοκύτταρα, ουδετερόφιλα, μακροφάγα - Φλεγμονώδης αντίδραση:
- βλάβη των ιστών & μόλυνση επάγει διαρροή του αγγειακού υγρού, που περιέχει πρωτεΐνες με αντιβακτηριακή δράση, και εισροή των φαγοκυττάρων στην προσβεβλημένη περιοχή
what do the δέρμα & οι επιθηλιακοί φραγμοί do
εκκρίνουν ένα ευρύ φάσμα πρωτεϊνών και πεπτιδίων, τα οποία
παρέχουν προστασία έναντι των παθογόνων
give examples of αντιμικροβιακές πρωτεΐνες & πεπτίδια + what they do
- Λυσοζύμη (Lysozyme):
– Ένζυμο στο σάλιο, δάκρυα, και υγρά του αναπνευστικού
σωλήνα
– Διασπούν τη πεπτιδογλυκάνη (peptidoglycan) των κυτταρικών τοιχωμάτων των βακτηρίων - Αντιμικροβιακά πεπτίδια (<100 “aa”)
- ρήξη των μεμβρανών των βακτηρίων, μύκητων, παράσιτων και ιών
- κυτταρική θανάτωση
when is the Κυτταρικοί έμφυτοι φραγμοί used
έναντι μικροβίων που έχουν διαφύγει τους ανατομικούς/χημικούς φραγμούς
describe what the cellular barriers do
– Άμεση αντίδραση (μέσα σε λεπτά μετά την επίθεση)
– Φαγοκυττάρωση των εξωκυττάριων μικροβίων
– Επαγωγή της παραγωγής πρωτεϊνών με άμεση αντιμικροβιακή δραστηριότητα και επιστράτευση υγρού, κυττάρων & μορίων στην περιοχή της μόλυνσης → φλεγμονή
– Θανάτωση των μολυσμένων κυττάρων από τα ΝΚ κύτταρα.
– Πρωτεΐνες του συμπληρώματος συνεργάζονται με τα
φαγοκύτταρα
name the 2 ways phagocytes detect pathogens
- Υποδοχέων αναγνώρισης προτύπου (Pattern Recognition Receptors PRRs):
- Αναγνωρίζουν σχετιζόμενα με παθογόνα μοριακά πρότυπα (Pathogen Associated Molecular Patterns - PAMPs) - αναγνώριση από υποδοχείς οψωνινών:
- Διαλυτών ή μεμβρανικών ρυθμιστών (οψωνίνες -opsonins) που αλληλεπιδρούν με την επιφάνεια των μικροβίων
list the κύτταρα με φαγοκυτταρική δραστηριότητα
- Στους ιστούς:
- Μακροφάγα
- ουδετερόφιλα
- δενδριτικά κύτταρα (DCs) - Στο αίμα:
- Μονοκύτταρα
what mechanisms/methods are used inside the phagolysosome
Τα φαγολυσοσώματα περιέχουν αντιμικροβιακούς παράγοντες που σκοτώνουν και διασπούν τα ενδοκυτταρωμένα μικρόβια
- Αντι-μικροβιακές πρωτεΐνες, όξινο pH, υδρολυτικά ένζυμα (π.χ. λυσοζύμη & πρωτεάσες):
- The acidic environment helps to activate various hydrolytic enzymes, such as lysozyme and proteases, which break down components of the ingested microbe - Οξειδωτική επίθεση
- Συμβαίνει στα ουδετερόφιλα, μακροφάγα & DCs
- Phagocytes produce ενεργές ρίζες οξυγόνου [Reactive oxygen species (ROS)] & Ενεργές ρίζες αζώτου (RNSs): μικροβιοκτόνα
- highly reactive and toxic to microbes
give an example of a PRR
TLR —> they recognize PAMPS that are surface exposed
where are PRRs expressed? in what cells?
- Στην επιφάνεια της πλασματικής μεμβράνης
- Στο εσωτερικό των κυττάρων
Cells they’re expressed in are:
- Μυελοειδή κύτταρα: μονοκύτταρα, μακροφάγα, ουδετερόφιλα & DCs
- Λεμφοειδή κύτταρα: Β κύτταρα, Τ κύτταρα & κύτταρα φυσικοί φονείς (NK cells)
what happens when a PRR recognizes a PAMPs
- επάγει την έκφραση πρωτεϊνών του έμφυτου Α.Σ.
- ενεργοποίηση μονοπατιών μεταγωγής σήματος → ενεργοποίηση έκφρασης γονιδίων με σημαντικές λειτουργίες για την έμφυτη ανοσία
—> Αντιμικροβιακά πεπτίδα, ιντερφερόνες (interferons), χημειοκίνες (chemokines) & κυτταροκίνες (cytokines) οι οποίες στρατολογούν & ενεργοποιούν άλλα κύτταρα, iNOS & μεσολαβητές της φλεγμονώδους αντίδρασης
Name some υποδοχείς PRR
TLR-1,2,4,5,6
Describe the steps that leads to the expression of antimicrobial peptides due to PRRs
- Στρατολόγηση των πρωτεϊνών προσαρμογείς (adapter proteins)
- Στρατολόγηση και ενεργοποίηση των πρωτεϊνών κινάσης
- Ενεργοποίηση μεταγραφικών παραγόντων (NFκB ή IRF3)
- Μεταγραφή
- Έκφραση:
- Προ-φλεγμονώδη κυτταροκίνες (TNF, IL-1, IL-12)
- Χημειοκίνες (IL-8, MCP-1, RANTES)
- Μόρια κυτταρικής προσκόλλησης (E-selectin)
- Συνδιεγερτικά μόρια (CD80/CD86)
- Αντι-ιϊκές κυτταροκίνες (IFN-α/β)
describe interferons + uses in therapy
- Συνήθως ενεργοποιούνται από PRRs που αναγνωρίζουν ιογενή νουκλεϊκά οξέα & άλλα συστατικά → Εξασκούν αντι-ιική επίδραση
- Σηματοδοτικό μονοπάτι → επαγωγή έκφρασης γονιδίων που τα προϊόντα τους αναστέλλουν τον πολλαπλασιασμό του ιού
- Ενεργοποιούν τα NK κύτταρα & ρυθμίζουν τη δραστηριότητα
των μακροφάγων & Τ κυττάρων
Uses:
* Ωφέλιμες για τη θεραπεία της σκλήρυνσης κατά πλάκας
* Χρήση σε αντι-ιικές θεραπείες (hep B & C)
which cytokines cause inflammation, and which stop it? describe them
- Προ-φλεγμονώδη:
—> IL-1, IL-6 & TNFα
- Έναρξη και ενίσχυση της φλεγμονώδους αντίδρασης
- Αύξηση αγγειακής διαπερατότητας, επιστράτευση & ενεργοποίηση κυττάρων στην περιοχή της λοίμωξης
- Συστηματικές επιδράσεις: ανατροφοδότηση της αιμοποίησης στον μυελό των οστών για ενίσχυση της παραγωγής ουδετερόφιλων
- Αντί-φλεγμονώδη:
—> IL-10
- Αναστέλλει την ενεργοποίηση των μακροφάγων & την παραγωγή των προφλεγμονώδη κυτταροκινών
Name 2 examples of enzymes used in the innate immune response
- iNOS: θανάτωση φαγοκυτταρωμένων βακτηρίων
- COX2: παραγωγή προσταγλανδινών (προ-φλεγμονώδης)
what specific response do TLRs cause
επαγωγή μεταγραφής και έκφρασης γονιδίων που εμπλέκονται στην έμφυτη ανοσία & φλεγμονή:
- iNOS
- χημειοκίνες
- κυτταροκίνες που προκαλούν τη δημιουργία φλεγμονής TNF-α, IL1 & IL-6
slide 16
give an example of ανοσοανεπάρκειας του έμφυτου Α.Σ.
Χρόνια κοκκιωματώδης νόσος (Chronic granulomatous disease) (CGD)
describe CGD and what causes it
Causes:
- Κληρονομική ανοσοανεπάρκεια
- Μεταλλάξεις στο γονίδιο που κωδικοποιεί την υπομονάδα gp91 του κυτοχρώματος b (τμήμα του συμπλέγματος της NADPH οξειδάσης)
- Φυλοσύνδετη υπολειπόμενη ανοσοανεπάρκεια (X-linked recessive inheritance)
What it causes:
- προκαλεί την απώλεια υπομονάδων της NADPH Οξειδάσης
- Δεν παράγονται ενεργές ρίζες οξυγόνου (ROS) → μειωμένη ικανότητα καταστροφής των φαγοκυτταρωμένων παθογόνων από τα ουδετερόφιλα και μακροφάγα
what happens to patients with CGD (how it shows up in the body)
- υποφέρουν από επαναλαμβανόμενες λοιμώξεις λόγω της μειωμένης ικανότητας του Α.Σ. να καταπολεμήσει παθογόνους
μικροοργανισμούς
—> Πνευμονία, αποστήματα δερματικών ιστών και οργάνων, σηπτική αρθρίτιδα, βακτηριαιμία / μηκυταιμία κτλ
—> Τα προσβεβλημένα όργανα παρουσιάζουν:
- πολλαπλά αποστήματα (pus in tissue)
- κοκκιώματα με γιγαντιο-κύτταρα (lesions)
- κοκκιωματώδεις δερματικές βλάβες (small nodules of immune cells which προκαλούνται από την ανικανότητα των φαγοκυττάρων να καταστρέψουν τα φαγοκυτταρωμένα παθογόνα και τη συσσώρευση τους)
what happens that makes CGD patients more likely to get infections
- έχουν αυξημένη ευαισθησία σε οργανισμούς που εκφράζουν το ένζυμο της καταλάσης, ιδιαίτερα στη βρεφική ηλικία.
—> μπορούν συνήθως να αντισταθούν σε λοιμώξεις από βακτήρια που δεν εκφράζουν καταλάση, αλλά είναι ευαίσθητοι σε βακτήρια που παράγουν καταλάση.
—> καταλάση = ένα ένζυμο που καταλύει τη διάσπαση του υπεροξειδίου του υδρογόνου (Η2O2) σε πολλούς οργανισμούς
what does catalase do specifically that stops us from being able to fight off infections
- Σε λοιμώξεις που προκαλούνται από οργανισμούς που δεν παράγουν καταλάση, ο ξενιστής με CGD είναι σε θέση να «δανειστεί» με επιτυχία το Η2O2 που παράγεται από τον οργανισμό και να το χρησιμοποιήσει για να καταπολεμήσει τη μόλυνση.
- Σε μολύνσεις από οργανισμούς που παράγουν καταλάση, ο «μηχανισμός δανεισμού» είναι ανεπιτυχής επειδή η καταλάση πρώτα διασπά οποιοδήποτε Η2O2 που θα δανειζόταν από τον οργανισμό
—> Η2O2 δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ριζών οξυγόνου για την καταπολέμηση της μόλυνσης, αφήνοντας τον ασθενή ευάλωτο στη μόλυνση από βακτήρια θετικά στην καταλάση
what are the main characteristics of a CGD infection
- Οι λοιμώξεις επανεμφανίζονται και είναι παρατεταμένες
- Τα προσβεβλημένα όργανα παρουσιάζουν πολλαπλά αποστήματα και κοκκιώματα από γιγαντιοκύτταρα
- Αφορούν κυρίως τα δέρμα και τους βλεννογόνους
- Συχνή επιπλοκή είναι λεμφαδενοπάθεια
what therapies are used for CGD
- αντιβιοτικά (co-trimoxazole) για προφυλακτικούς σκοπούς (και αν δεν ανταποκρίνονται στα αντιβιοτικά)
- Αντι-μυκιατιακούς παράγοντες
- IFNγ
- Μεταμόσχευση μυελού των οστών