Moja Skripta Iz Mikroba

MIKROBIOLOGIJA SAKLINICKOM IMUNOLOGIJOM

SKRIPTA BR. I(Gradivo za I parcijalu)

Todorovic Svjetlana, Medicinski fakultet Tuzla, 2014

I OBLAST-Opsti dio mikrobiologije1.Gradja bakterijske celije2.Gradja celijskog zida gram+ i gram- bakterija, i njegova funkcija

Medincinska mikrobiologija sa imunologijom skripta Todorovic Svjetlana

3.Gradja i funkcija citoplazmatske membrane4.Razlike u gradji prokariota i eukariota5.Razmnozavanje i rast bakterija6.Enzimski sastav bakterija i njegova funkcija7.Ishrana bakterija8.Metabiolizam bakterijske celije9.Patogenost i virulencija10.Agresivne osobine mikroorganizama,faktori virulencije11.Infekcija,vrste infekcija12.Kliconose, vrste kliconosa13.Sterilizacija, i metode sterilizacije14.Dezinfekcija i dezinfekciona sredstva15.Antibiotici i hemioterapeutici,opste osobine,mehanizam djelovanja16.Beta laktamski antibiotici, vrste i mehanizam djelovanja17.Aminoglikozidi, vrste i mehanizam djelovanja18.Tetraciklini vrste, i mehanizam djelovanja19.Rezistencija na antibiotike, vrste rezistencije20.Genetski sastav bakterija,genotip i fenotip21.Gradja bakterijskog hromosoma, mutacije i vrste mutacija22.Ekstrahromosomski geneticki materijal(plazmidi,transposomi)23.Izmjena genetickog materijala medju bakterijama24.Izmjena genetickog materijala konjugacijom25.Izmjena genetickog materijala transformacijom26.Izmjena genetickog materijala transdukcijom27.Prenos plazmida,vrste i porijeklo plazmida

1.GRADJA BAKTERIJSKE CELIJEBakterijska celija ima slozenu strukturu koja joj omogucava da obavlja sve reakcije metabolizma. Bakterije, kao i ostali prokarioti nemaju definisano celijsko jedro. Umjesto

Tuzla 2014 2


jedra one posjeduju genetski materijal koji se sastoji od niti dvolancane DNA(bakterijski genom ili nukleoid)-i to je ekvivalent jedra.Nukleoid nema ovojnice. Smjesten je u citoplazmi zajedno sa ribosomima i celijskim inkluzijama.Bakterijska celija je uopsteno gradjena od:1.Kapsule2.Ćelijskog zida3.Citoplazmatske membrane4.CitoplazmeAli mi kad posmatramo bakterijsku celiju, na njenoj vanjskoj povrsini pored kapsule mi uocavamo sledece strukture:1.Flagele(biceve)2.Fimbrije(Pili)3.Aksijalni filament BAKTERIJSKA KAPSULA:Bakterijska kapsula je zelatinozna ili sluzava ovojnica bakterijske celije koja se jasno vidi pod svjetlosnim mikroskopom. Ona okruzuje pojedinacno bakterije, ili grupu bakterija. Mnoge bakterije imaju tanak sloj kapsularne supstance koja se ne uocava pod mikroskopom,za te bakterije kazemo da su bez kapsule, dok one cija se kapsula vidi pod svjetlosnim mikroskopom, nazivamo inkapsulirane. Neke od inkapsuliranih bakterija su:Streptoccocus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae,Bacillus antracis, Haemophylus influenze,Clostridium porfirgens. To je zelatinozni polimer koji se sastoji od polisaharida visoke molekulske mase(levan,dextran,celuloza),sa izuzetkom bacillus anthracis koja je gradjena od poli gama-D glutaminske kiseline., a moze se sastojati i od polipeptida, ili i polisaharida i polipeptida.Hemijski sastav je razlicit, nosilac je kapsularnog K antigena. Patogenim bakterijama kapsula sluzi za zastitu od fagocitoze, a njeno prisustvo je indikator virulencije bakterija.Glikokalix je naziv za materije koje okruzuju bakterijsku celiju(ekstracelularna polimerna supstanca), po sastavu zelatinozni polimer polisaharida, polipeptida ili i jednog i drugog. Viskozan je i ljepljiv, stvara se u unutrasnjostu celije a izlucuje se na njenu povrsinu. Ako je cvrsto vezana za celijski zid naziva se glikokalix cahura, ili kapsula.Uloga kapsule:-štiti celiju od dehidratacije,-štiti patogene bakterije od fagocitoze-može prebivati na različitim povrsinama(stijrnr, zubi,tkivo,korijen biljaka)-njeno prisustvo sprecava izlazak hranljivih materija iz celije-njeno prisustvo je indikator virulencije bakterija-nosilac je kapsularnog K antigena**Biofilm-stvaraju bakterije kada dodju na inertnu podlogu. To je polisaharidni matrix,kojeg luce bakterije, stiti bakterijsku celiju od antibiotika, dezinfekcionih sredstava. Raste sve dok ne pukne i oslobodi bakteriju. Razvija se na implantatima, kamenac je jedna vrsta biofilma. Streptoccocus mutans, hronicna rana-biofilm je pakuje i stiti bakteriju. Drzi je kao u vakuumu. Kad je dobra vaskularizacija tada se stvara fimbrinski ugrusak. FLAGELE(BIČEVI)Imaju samo štapicaste i spiralne bakterije. To je protoplazmatska struktura sacinjena od

Tuzla 2014 3


elasticnih proteina u citoplazmi. To su koncaste, duge, elasticne i pokretne formacije koje izrastaju iz celija nekih bakterija.Omogucava kretanje-hemotaksiju pokretnih bakterija. Hemotaksija moze biti pozitivna i negativna. Pozitivna je kad se bakt.celija krece prema povoljnom hemijskom podrazaju, a negativna je kad se krece suprotno tj.daleko od stetnog spoja.Bakterije koje imaju flagele nazivaju se flagelarne bakterije. Obicno se debljine od 12-15 nm, a duzina im moze biti od 25 nm, pa i vise. U tecnoj sredini, i na povrsini mekih podloga flagele se dobro razvijaju, dok čvrste podloge, soli hroma, fenoli i drugi agensi inhibiraju razvoj flagela.Flagele su polucvrsti spiralni rotori pomocu kojih se bakterija krece svrdlastim pokretima zahvaljujuci protoku protona u celiju niz gradijent koji je proizvod primarne protonske pumpe. Sastoji se od nekoliko hiljada molekula proteinske jedinice nazvane flagelin. Flagela je vezana za tijelo bakterijske celije slozenom strukturom koja se sastoji od koljena, kuke i bazalnog tijela. Broj i razmjestaj flagela je razlicit.Bakterijska celija moze da posjeduje:Samo jednu flagelu-monotrihijalna, Vise flagela-politrihijalnaAko je flagela samo jedna, a nalazi se na jednom polu bakterija se naziva monopolarna monotriha, ako ima vise flagela na jednom polu onda je monopolarna politriha. Ako ima vise flagela na oba pola onda je bipolarna politriha, a ako bakterija ima obrasle flagele po cijeloj povrsini onda je to peritriha(politriha). Kretanje flagela je veoma brzo one se krecu kao propeleri na brodu,tako da se flagelama baklterije mogu kretati 25-50 mm u sekundi. FIMBRIJE(PILI)To su tanke,koncaste izrasline na povrsini nekih flagelarnih bakterija ali i nekih bakteruja bez flagela. Gradjene su od proteina pilina. Mogu biti po citavoj povrsini ili samo odredjenim dijelovima. Bakterije koje imaju pile cesto ih gube ali je taj proces reverzibiln. Bakterije koje imaju genetsku osobinu da produkuju pile mogu da ih produkuju u tecnim podlogama, ali ako se kultivisu na cvrstim podlogama izgube sposobnost produkcije pila.2 vrste pila:A)Obicni pili-funkcija im je u adherenciji bakterija za osjetljive povrsineB)Seksualni pili(specijalizovani pili)-spajanje bakterijskih celija pri prelasku DNA iz jedne celije u drugu. Oni izrastaju iz citoplazmatske membrane, probiju se kroz celijski zid i izlaze na povrsinu. Precnik im je 3-10 nm, a duzina 0,5-1mikrometar. Brojniji su od flagela, do 100 ih ima na jednoj celiji. AKSIJALNI FILAMENT:Snop filamenata koji spiralno obavijaju spirohete. Smjesteni su izmedju celijkog zida i citoplazmatske membrane. Ucvrsceni su na jednom kraju a struktura je slicna bicu. Uzrokuju da se bakterijska celija rotira u suprotnom smijeru. CITOPLAZMA:Citoplazma je sve ono sto obavija citoplazmatska membrana. To je gusta,mutna zelatinozna i granulirana tecnost koja sadrzi razlicite strukture a nalazi se unutar citoplazmatske membrane. Oko 80% nje cini voda, zatim proteini, ugljeni hidrati,lipidi, anorganski joni. Nema endoplazmatskog retikuluma. Sa njene povrsine(sa povrsine citopplazmatske membrane) odlaze/vide se brojni nabori koji su duboki i nepravilni a nazivaju se mezozomi.

Tuzla 2014 4


Citoplazma, kao takva sastoji se od: nukelinskih kiselina, nukleoproteina, polisaharida,lipiproteina,. Svi sastojci cine suspenziju(inkluzija).Citoplazmatske inkluzije su razlicite velicine, koje se mogu vidjeti pod mikroskopom. U njih spadaju:metahromatska zrnca(granule polifosfata),zrnca beta hidroksi maslacne kiseline, zrnca glikogena i skroba. Medju njih spadaju jos i robosomi i nukleusni materijal(genom bakterija).*Ribosomi su vazni u sintezi proteina, sadrze protein i ribosomalnu DNA. *Genom bakterijaSve genetske indormacije potrebne za strukturu i funkciju bakterija pohranjene su u jednom hromosomu. To je dvolancana DNA koja ne obuhvata histone i nije obavijena jedrovom membranom. Osim hromosomalnog,bakterije mogu imati i ekstrahromosomalni genetski materijal smjesten u plazmidima. Plazmidi su kruznog oblika, gradjeni od dvolancane cirkulatorne molekule DNA. Repliciraju se neovisno od bakterijskog hromosoma. Sacinjava ih 15 do 100 gena koji nisu neophodni za prezivljavanje bakterija ali joj mogu donijeti vazne osobine. Plazmidi mogu nositi gene za otpornost na antibiotike, za sintezu toksina i enzima. Plazmidi se mogu prenositi iz jedne u drugu bakteriju i dovesti do brzog sirenja rezistencije na antibiotike medju mikroorganizmima. CELIJSKI ZID-opisani u naredna 2 pitanja, ali ulaze i u sastav ovog. CITOPLAZMATSKA MEMBRANA =II= =I=

2.GRADJA CELIJSKOG ZIDA GRAM POZITIVNIH I GRAM NEGATIVNIH BAKTERIJA I NJEGOVA FUNKCIJACelijski zid je tanka, elasticna ali vrlo cvrsta membrana. Obavija bakterijsku celiju, nalazi se iznad citoplazmatkse membrane, a ispod bakterijske kapsule inkapsuliranih bakterija, i imaju ga sve bakterije sem one iz roda mikoplazmi i neki L oblika. Debljina mu iznosi kod gram + od 15-50 nm, a kod gram - do 10 nm. Celijski zid svih bakterija ima jednu zajednocku strukturu. Gradjen je od peptidoglikana-mureina, koji mu daje veliku cvrstocu, obezbjedjuje rigidnost celijskog zida koja je neophodna za odrzavanje integriteta bakterijske celije. Peptidoglikan je velika makromolekuila koja se sastoji od brojnih lanaca. Te lance cine N acetil glukozamin(NAG),i N acetil muraminska kiselina(NAM),koji su medjusobno povezani 1,4 glikozidnom vezom. To su ravni lanci, cine osnovu mureina. Lanci su medjusobno povezani tetrapeptidima, i to tako sto se na svaku molekulu N acetil muraminske kiseline veze po jedan tetrapepdid koji se sastoji od:1.L-alanina2.D-lizina3.Mono-diaminopimetinske kiseline4.D-lizina, ili D-alanina.Ove dvije pšoslednje se svojim aminogrupama vezu za drugi polipeptidni lanac te cine mureinski sakulus.(mreza koja pokriva cijelu bakterijsku celiju).Mureinski sakulus se jedino razlikuje po kolicini peptidoglikana kod pojedinih bakterija.

I.Celijski zid gram pozitivnih bakterija:

Tuzla 2014 5


Gradjen je od debelog sloja peptidoglikana, 60-70%. Pored njega, vezani su jos i proteini, teihoicna kiselina, i polisaharidi. Neki od ovih osobina imaju i osobine antigena. Teihoicna kiselina je jednakomjerno raspordjena u celijkskom zidu, vazna je jer ima jako antigensko djelovanje-nije slobodna nego vezana za polisaharide. Cini povrsinske antigene mnogih vrsta gram + bakterija.Pored pomenutih struktura, u izgradni jos mogu ucestvovati i proteini M,T,R(kod streptokoka). Uopsteno, jednostavnija mu je gradja od gradje cel.zida gram - bakterija.

II.Celijski zid gram negativnih bakterija:Znatno je tanji od celijskog zida gram pozitivnih bakterija. Njegova debljina od 10-14 nm. Sastoji se od 2 membrane:spoljasnje i unutrasnje.A)Spoljasnja membrana-veliki medicinski znacaj u njoj se nalaze enotoksin i somatski(O) antigen.Ona je gradjena od 2 listica. Gornjeg i donjeg. Gornji listic se sastoji od:lipopolisaharida,a on ima svoje 2 komponente. To su lipid A(LIPOID), i druge komponente koja je gradjena od dugackih lanaca secera(polisaharida) i glukofosfata. Lipid A je endotoksin, vezan je za bakterijsku celiju i ne izlucuje se u okolinu. Druga komponenta ima antigenska svojsta.Donji listic je gradjen od fosfolipida.B)Unutrasnja membrana je veoma tanka debljine 2-4 nm,i gradjena je iskljucivo od peptidoglikana.Jos se pored navedenog u celijskom zidu gram neg.bakterija nalaze :porini, tj.proteini koji tvoje pore u spoljasnjoj membrani, proteini vezani za membranu(omog.vezivanje receptora) i Omp transportni proteini.Funkcije celijskog zida:-štiti bakterijsku celiju od mehanickih ostecenja kao i od osmotskih promjena iz vanjske sredine,-obezbjedjuje i cuva oblik bakterijske celije-hidrofobna je membrana ali propusta u bakterijsku celiju soli malih molekula,

3.GRADJA CITOPLAZMATSKE MEMBRANE I NJENA FUNKCIJACitoplazmatska membrana je ovojnica koja obavija citoplazmu celije. Nalazi se odmah ispod celijskog zida bakterija koje imaju celijski zid. Vrlo je tanka semipermeabilna membrana koja u potpunosti pokriva citoplazmu. Gradjena je kao dvoslojna lipidna ovojnica sa razlicitim postotkom proteina. Svojom gornjom povrsinom granici sa peptidoglikanskim slojem celijskog zida. Izmedju gornje povrsine citoplazmatske membrane i peptidoglikanskog sloja celijskog zida nalazi se jedan prostor ispunjen razlicitim enzimima koji se naziva PERIPLAZMATSKI PROSTOR. Veoma je tanka ovojnica debljine oko 6-8nm. Ona je elasticna i savitljiva. Sastoji se od 2 listica, gradjena od fosfolipida, strukturnih proteina i proteina sa enzimskom funkcijom. Fosfolipidi:30-40% mase membraneProteini:60-70% udjelaProteini sa enzumskom funkcijom cine permeaza sistem, koji omogucava transport aminokiselina i secera iz okoline u bakterijsku celiju. Na pojedinim mjestima salje sa unutrasnje strane invaginacije u citoplazmu. To su vrecaste strukture-mezosomi, koji ucestvuju u pravljenju septuma prilikom djeljenja celije cerke od celije majke. Oni jos i luce enzime u citoplazmu bakterije.

Tuzla 2014 6


Funkcija citoplazmatske membrane:-prenos molekula u celiju i izvan nje(enzimska)funkcija,-disanje-razmnozavanje-u njoj se nalaze enzimi za sintezu celijskog zida,-osmotska barijera za celiju-dioba(DNA)-izlucivanje egzoenzima(hidroliticki enzimi) van celije-u periplazmatski prostor ili izvan njega,-vrsi transport elekrina kroz citohromski sistem(metabolicka funkcija)-polupropusna,semipermeabila membrana.

4.RAZLIKE U GRADJI IZMEDJU PROKARIOTA I EUKARIOTA:Svi mikroorganizmi se mogu podjeliti u prokariote,eukariote i subcelularne bezcelijske mikroorganizme. Subcelularni, bezcelijski m.o. Su gradjeni od veceg ili manjeg broja mikro i makromolekula. Neke imaju i omotac. Sadrze samo DNA i RNA. Metabolicki su inertni van zive celije. Obligatni(striktni) su paraziti. U ovu grupu spadaju VIRUSI, VIROIDI. Prioni su jedinstveni infektivni agensi, jer nemaju DNA i RNA.Prokarioti:Mikroorganizmi sa vrlo jednostavnom celijskom strukturom. To su najsicusnije celije. Prosjecna im je velicina 1-4 mikrometra,nemaju jasno oformljeno jedro. Nemaju ni jedrovu membranu. Jedro se ne djeli mitoticki.U ovu grupu spadaju:1.Bakterije2.Rickettsiae3.Chlamydiae4.MycoplasmaeGenetski materijal se sastoji od dvolancane DNA u citoplazmi. Dna nije povezana sa histonima(specificni hromosomski protein u enkarota). Celija sadrzi jednostavan enzimski sistem bez mitohondrija. Celijski zid sadrzi polisaharidni komplex peptidoglikana-murein. Razmnozavaju se jednostavnom diobom, cjepanjem u 2 celije cerke.Eukarioti:Mikroorganizmi sa kompleksnom celijskom strukturom. To su celije sa pravim jedrom, vece su od prokariotskih celija. Velicina im je oko 5 mikrometara. Raspolazu jasno oformljenim jedrom, koje je obavijeno jedrovom membranom. Jedro im se dijeli mitoticki.U ovu grupu spadaju:1.Protozoe2.GljiveGenetski materijal je diferenciran u hromosome, koji su nuklearnom membranom odjeljeni od citoplazme. Celija je sposobna da proizvodi vlastitu energiju jer posjeduje kompleksne enzimske sisteme, mitohondrije i druge organele. Eukariotiu se djele procesom mitoze.5.RAST I RAZMNOZAVANJE BAKTERIJA:

Tuzla 2014 7


Rastenje je jednakomjerno, izbalansirano povecanje svih sastavnih dijelova jednog zivog bica. Kod visecelijskih organizama rast dovodi do povecanja velicine i tezine organizma a kod jednocelijskih do povecanja broja celija. Rastenje dovodi do razmnozavanja, a razmnozavanje do nastanka novih populacija. Prvi znak uginuca bakterijske celije je prestanak sposobnosti rasta, razmnozavanja i gubitak svih ostalih vitalnih funkcija.Rast bakterija zavisi od snabdjevanja energijom-ATP. Generacijsko vrijeme-period rasta celije od njenog nastanka do diobe. Duzina generacijskog vremena zavisi od :vrste bakterije i od uslova sredine u kojoj se bakterije nalaze(hranljive podloge,temperatura,pH,pritisak,CO2 i H2O).Broj celija u ukupnoj populaciji bakterija povecava se geometrijskom progresijom. Kako je najcesci nacin razmnozavanja bakterije binarna fisija, od jedne celije ce nastati po 2 celije cerke, od njih 4 i tako dalje. Ako se u neku hranljivu podlogu inokulise bakterijska kultura, te se periodicno odredjuje broj zivih celija i nanosi na dijagram, dobija se TIPICNA KRIVULJA RASTA,koja se sastoji od 4 faze:1.Faze pritajenog rasta2.Faze eksponencijalnog rasta(logaritamska faza)3.Stacionarna faza4.Faza odumiranja ili smrti*Faza pritajenog rastaPeriod adaptiranja bakterija na novu sredinu. Celija se povecava 2-3x ali dioba izostaje.*Faza eksponencijalnog rastaFaza u kojoj se bakterije intenzivno razmnozavaju u granicama svog generacijskog vremena, i prilagodile su se na novu sredinu.*Stacionarna fazaJe faza u kojoj se potpuno zaustavlja rast bakterija, broj uginulih bakterija jednak je broju novonastalih. Nastaje kad dodje do iscrpljivanja hranljivih materija, nakupe se toxicni proizvodi u podlozi,i dovode do zaustavljanja rasta.*Faza odumiranja ili smrtiNakupljanjem odpadnih produkata i promjenom pH podloge dolazi do uginuca veceg broja bakterija.RAZMNOZAVANJE BAKTERIJARezultat njihovog rastenja, kada bakterijska celija sazri u njoj pocinje proces dijeljenja. Njena biomasa se udvostrucuje. Razmnozavaju se cijepanjem ili dijeljenjem u 2 celije cerke.Najvazniji nacin razmnozavanja je njeno dijeljenje, cijepanje u 2 celije cerke. To se jos zove i binarna fisija. To je aseksualni, reproduktivni proces. Celijsku diobu pokrece kompletna replikacija DNA.Postoje i sledeci nacini:Razmnozavanje preko L oblika:Pocinje tako sto se bakterijska celija prvo poveca, poprimajuci oblik kugle, formirajuci tako veliko tijelo. Onda se posle nekog vremena dezintegrise u sitne djelice. Oni prolaze kroz bakterijske filtere. Od svakog djelica se razvije nova celija.Razmnozavanje grananjem,fragmentacijom filamenata:Izduze se, poprime duge filamentske oblike, svaki novonastali filament se fragmentise u manji ili veci broj stapicastih ili loptastih bakterija od kojih nastaju nove vrste.

Tuzla 2014 8


Paraseksualno razmnozavanje:Postoje muske F+ i zenske F- celije, na njima se nalaze seksualne fimbrije ili pile. Posredstvom tih pila dolazi do konjugacije F+ i F- celije ne samo istih nego razlicitih rodova. Priblize se 2 celije jedna prema drugoj, i konjigusu se.Dijeljenjem bakterijske celije broj istih se povecava geometrijskom progresijom.

Faktori koji uticu na rast i razmnozavanje bakterija:1.Voda-apsolutno potrebna, 80% bakterijske celije2.Kiseonik, na osnovu potreba za kiseonikom podjela bakterija izvrsena3.CO2,4.Temperatura5.Hrana6.Osmotski pritisak7.Koncentracija H+ jona(optimalan pH je 7)

U zavisnosti od potreba za kiseonikom bakterije se dijele na:A)OBLIGATNO(STRIKTNO)AEROBNE-Rastu u atmosferi koja sadrzi slobodan kiseonik u procentu od 21%B)FAKULTATIVNO AEROBNE ILI FAKULTATIVNO ANAEROBNE-Rastu u atmosferi koja sadrzi slobodan kiseonik, ali nije neophodan mogu bez njega.C)STRIKTNO ANAEROBNE-rastu u atmosferi bez O2D)MIKROAEROFILNE-Rastu u atmosferi sa minimalnom kolicinom kiseonika. Veoma osjetljive na superoksidove radikale i H2O2, koji nastaju u toku inkubacije. Svi striktni anaerobi nemaju ni superoksid dismutazu ni katalazu, ova superoksid dismutaza je neophodna za prezivljavanje u prisustvu 02.Temperatura:1.Psihrofilne bakterije-To su one bakterije cija optimalna temperatura iznosi 10-20'C,a maksimalna do 30'C,a minimalna 0 i ispod.2.Termofilne bakterije-u ovu grupu spadaju one bakterije cija se optimalna temperatura krece od 60-65'C,min.je 40-50'C.,a maksimalna 80'C.3.Mezofilne bakterije-optimalna iznosi 35-37'C,minimalna 5-25'C, a maksimalna 40-50'C.

6.ENZIMSKI SASTAV BAKTERIJA I NJEGOVA FUNKCIJA

Tuzla 2014 9


Bakterijski enzimi su biokatalizatori raznih hemijskih reakcija u celiji i oko nje. Ne trose se u reakcijama u kojim ucestvuju.djeluju u malim kolicinama na veliku kolicinu supstrata. Bakterijske enzime sintetise ziva celija. u povoljnim uslovima enzimi mogu ostati neosteceni ako ugine bakterijska celija. Enzimi su gradjeni od apoenzima i koenzima. Apoenzim je po svom sastavu protein, omogucava specificnu apsorpciju molekula na enzim.Koenzim je razlicito gradjen,on vrsi biokataliticke enzimske reakcije i daje enzimu specificnost dejstva. Oni su termostabilna jedinjenja,male molekulske tezine, slicni su vitaminima kao sto su nijacin,pantotenska kiselina, iloi riboflavin. Apoenzim i koenzim zajedno sacinjavaju holoenzim. Neki enzimi nisu kompletni ili su inaktivni. Za njihovo kompletiranje i aktivaciju potrebni su neki faktori koji se nazivaju konaze, aktivatori ili kofaktori. To su najcesce Fe,Mg,Cu,vitamini ili neki drugi koenzimi. Enzimi su strogo specificna jedinjenja. Jedinjena za koje enzim pokazuje svoju specificnost nazivaju se supstratima tog enzima.Mehanizam djelovanja enzima:Apoenzim se pricvrsti na tacno odredjena mjesta na supstratu. Nakon vezivanja dolazi do slabljenja veze, supstrat pri tome gubi svoju fizicko hemijsku homogenost. To aktivise koenzim, koji se kombinuje sa odredjenim dijelom supstrata,kao sto su hidroksilne, amino ili kiselinske grupe. Tako mobilisane grupe vezu se labavo na koenzim, a enzim se od njih oslobodi. Koenzim onda prenese mobilisane grupe ili jone na molekule nekog drugog jedinjenja ili na neki drugi koenzim. Te grupe ili joni se mogu i osloboditi aktivisanog koenzima i kao otpadci dospjeti u okolnu tecnost. Takvim prenososm ili oslobadjanjem enzim se oslobodi onog sto je koenzim vezao na sebe, a oslobodi se i koenzimk.l tako su opet i enzim i koenzim sposobni da primaju i predaju i nadalje iste henijske grupe ili jone istog supstrata. Taj isti proces se tako dugo ponavlja dok sac supstrat ne bude razgradjen ili novo jedinjenje izgradjeno do odredjenog nivoa karakteristicnog za dati enzim ili dok nesto ne sprijeci ili ne onemoguci djelovanje enzima.Enzimi bakteruja se djele na egzoenzime i endoenzimeEgzoenzimi su oni koje bakterijska celija izlucuje u svoju okolinu. Najcesce se nalaze u periplazmatskom prostoru bakterija, to su oni enzimi koji kataliziraju hidroliticku razgradnju razlicitih jedinjenja u okolini bakterijske celije, kao sto su hidrolaze, preteaze, esteraze...itd..Endoenzimi su enzimi koji se zadrzavaju u bakterijskoj celiji a djele se na enzime koji katalisu razgradnju dospjele hrane i enzime koji katalisu izgradnju sastavnih djelova celije. Nalaze se na ribosomima, u citoplazmatskoj membrani i mezosomima.Enzimski sastav bakterija:Svaka ziva celija mora radi svog odrzavanja sadrzavati ili produkovati veliki broj enzima. Ali nijedna ziva celija ne sadrzi i ne produkuje sve vrste enzima. Bakterije imaju odredjen enzimski sastav koji je karakteristican za odredjene vrste. Na osnovu toga su one i podjeljene u tipove, vrste, podvrste i vidajete.Funkcija enzima:Biokatalizatori, omogucavaju normalnu funkciju bakterijske celije, ucestvuju u metabolizmu, potpomazu sinteze odredjenih struktura, djeluju u zavisnosti od potreba bakterijske celije7.ISHRANA BAKTERIJA

Tuzla 2014 10


Ishrana bakterija podrazumjeva sve fizicke i hemijske procese koji omogucavaju bakterijskoj celiji primanje svih onim jedinjenja i elemenata koji su joj potrebni za zivot. Ona mora primiti one supstance koje su joj potrebne kao:izvor hrane, i materijal za obnovu i reprodukciju svoje celije. Za bakterijsku celiju najpotrebniji su elementi:C,H,O,N,S i P. Ovi elementi rijetko se nalaze u prirodi kao pojedini elementi. Oni se tu nalaze kao razna jedinjenja sastavljena od tih i drugih elemenata za koje su vezani. Bakterijska hrana se dijeli na hranu iz koje bakterija dobiva energiju i hranu iz koje dobiva materijal za svoju obnovu.Mali broj bakterija koristi svjetlo kao izvor energije. To su fototrofi ili fotosintetske bakterije. Sve ostale bakterije su hemiotrofi ili fotosintetske bakterije koje koriste hemijsku energiju razgradnjom neorganskih jedinjenja kao sto su elementi vodonik, CO2, sumpor. Bakterije koje dobijaju energiju razgradnjom organskih jedinjenja kao sto su monosaharidi, oligosaqharidi, alkoholi i ketokiseline nazivaju se hemoorganotrofi. Mikroorganizmi koji koriste hranu iz drugih zivih bica nazivaju se paratrofima. Tu spadaju rikecije,klamidije,virusi i prioni.Saprofiti su organotrofne bakterije koje koriste za svoju ishranu razne inertne organske materije ili nezive organske materije koji su otpadni i razgradni produkti visih i nizih zivih bica. Paraziti su mikrooganizmi koji ne mogu zivjeti od zivih organskih materija. Oni moraju sve sto im je potrebno za zivot dobijati iz zivih celija i tkiva-to su striktni ili obligatni paraziti. Drugi mogu zivjeti bez zivih organizama tj.od nezivih materija ali im kao izvor energije sluze zive organske materije. To su patogeni ili uslovni paraziti.Izvori materija za ishranu:-Izvori ugljenika, izvori azota,izvori sumpora i fosfora, izvori neorganskih jona i izvori faktora rasta,Bakterije mogu primiti samo rastvorenu hranu. Velike molekule moraju biti dezintegrisane u male molekule koje mogu proci kroz citoplazmatsku memnranu. Dezintegraciju vrse bakterijske egzoenzimi putem difuzije, osmoze i aktivnim transportom.U ishrani bakterija razlikuju se 2 faze koje slijede jedna za drugom. Prva faza je digestija hrane, a druga transport ili penetracija hrane kroz citoplazmatsku membranu bakterijske celije. Digestija se moze definisati kao jedna enzimska hidroloza velikog molekula u pojedine fragmente koji su toliko mali da mogu penetrisati u celiju kroz njenu citoplazmatsku membranu.Transportovanje materija kroz citoplazmatsku membranu-postoje pasivan i aktivan transport. Pri pasivnom transportu dolazi samo do nespecificne distribucije materije tako da je njena koncentraciji u celiji jednaka koncentraciji van nje. A za bakterijsku celiju zbog njene velicine, velike aktivnosti i potrebe za veoma velikim metabolizmom potrebno je da u njoj postoji znazno veca koncentracija rastvora datih materija nego van nje.Aktivni transport za bakterijsku celiju ima presudan znacaj. Omogucuje joj da u njoj bude koncentracija raznih za nju vaznih jedinjenja mnogo puta veci nego sto je izvan nje. Pri aktivnom transportu celija primi u sebe toliko koncentracije datih materija koliko joj je potrebno, nez obzira na tu koncentraciju u njenoj okolini. Kada dostigne potrebnu koncentraciju ona ne prima nista spolja. Aktivan transport katalise jedan specifican protein citoplazmatske membrane. On ima karakter enzima, naziva se permeaza-sistem8.METABOLIZAM BAKTERIJSKE CELIJE

Tuzla 2014 11


Metabolizam je sveukupnost hemijskih procesa koji se zbivaju u zivoj celiji, a koji rezultiraju transformisanjem raznih jedinjenja u energiju iz kojih bakterijska celija izgradjuje podjedinice makromolekula. Metabolizam se sastoji od anabolizma i katabolizma. Sve biohemijske reakcije koje se zbivaju u celiji i koje dovode do produkcije energije predstavljaju procese razgradnje ili disimilacije-katabolizam. Sve reakcije u celiji pri kojima se trosi energija za sintezu novih jedinjenja neophodnih za zivot su procesi asimilacije ili biosinteze-anabolizam. Procesi asimilacije i disimilacije se ne mogui odvojiti jedan od drugog, medjusobno su povezani. Jedna te ista materija redovno sluzi bakterijskoj celiji kako za produkciju energije tako i za biosintezu sopstvenih dijelova. Metabolizam bakterija je uslovljen prisutnoscu razlicitih enzima. Gotovo svi procesi metabolizma su enzimski procesi. Oni obezbjedjuju bakterijskoj celiji razgradnju i izgradnju. U metabolizmu se energija i stvara i trosi. Kolicina stvorene i potrosene energije u jednoj biohemijskoj reakciji naziva se izmjena slobodne energije date energije. Reakcije kojima se energija proizvodi nazivaju se egzergonicke, a one u kojima se trosi endergonicke.Za vezu izmedju endergonicnih i egzergonickih reakcija potreban je zajednicki reaktivni faktor a to su najcesce fosfati velike energije bogati fosfoanhidricnim vezama. Medju jedinjenjima fosfof+ra koja transportuju energiju najvazniji je ATP. ATP je enzim koji funkcionise kao nosilac energije i protona. Pored ATP, izvori energije su jos NAD, i Acetil Coa.Vrste metabolizma energije:1.Fermentacija2.Respiracija3.Put fosfata pentozeFermentacija kod bakterija:Fermentacija je metabolizam koji proizvodi energiju u kome organska jedinjenja sluze i kao davaoci i primaoci elektrona. Davaoci elektrona su seceri, najkcesce glukoza. Primaoci elektrona su alkoholi. Medjuprodukte kao i krajnje produkte fermentacije celija koristi za svoj gradivni materijal. Oslobodjena energija se koristi za stvaranje ATP-a. Taj nacin sinteze ATP-a naziva se fosforilizacija supstrata. Fermentacija se odvija u anaerobnim uslovims, u uslovima bez kiseonika,i najveci broj m.o.koji koristi fermentaciju za snabdjevanje energijom su anaerobne bakterije.Put fermentacije se moze odvijati na razlicite nacine:1.Put fermentacije glikolizom2.Put fermentacije putem fosfata pentoze3.Enter-Duodarfijev put4.Fermentacija pirogrozdjane kiselineBakterije kao i mnoga druga ziva bica za svoj metabolizam energije najcesce uzimaju glukozu.Glikoliza-takva razgradnja glukoze koja preko niza medjuprodukata dovodi do stvaranja piruvata ili pirogrozdjane kiseline. Glavnu ulogu ima NAD. To je jedan od koenzima koji je funkcionalno vezan za dehidrogenaze. Kljucni je faktor u raznim metabolickim reakcijama koje dovode do generisanja energije. Dehidrogenaze su enzimi koji pokrecu vodonik sa supstrata,primaju ga na sebe pa se tako redukuju, taj vodonik onda predaju NAD-u koji se time redukuje, a dehidrogenaza reoksidise. Prva etapa u glikolizi jeste formiranje fruktoza 1,6 difosfata preko glikoza 6 fosfata i fruktoza 6 fosfata uz ztrosak

Tuzla 2014 12


molekule ATP-a. Fructoza 1,6 difosfat se djelovanjem aldolaze rascjepi u dihidroksiaceton fosfat, i gliceraldehid 3-fosftat. Oksidacijom ovog jedinjenja uz aktivnost NAD i primanjem fosfata nastaje 1,3 difosfoglicerolska kiselina. To je jedno visoko energetsko jedinjenje. Od njega se sintetisu dvije molekule ATP-a, i obrazuje se 3-fosfoglicerolska kiselina a zatim fosfoenolpirogrozdjana kiselina, od te kiseline ADP primi 2 fosfata i tako se opet generisu jod dvije molekule ATP-a, a produkt koji se posle toga formira je pirogrozdjana kiselina.Enterduodarfijev put je putr koji se nastavlja na put fosfata pentoze. On se odvija kada se formira 6 -fosfoglukonska kiselina, ta kiselina se preko ovog puta rascjepi u 2-keto-3deoksi-6fosfoglukonsku kiselinu koja se enzimski razgradi u gliceraldehid 3 fosfat i pirogrozdjanu kiselinu.

9.PATOGENOST I VIRULENCIJAPatogenost se moze definisati kao potencijalna sposobnost razlicitih fizickih,hemijskih i bioloskih agenasa da izazovu bolest. To je sposobnost prodiranja u organizam domacina,odrzavanje,razmnozavanje, sirenje, lucenje ili oslobadjanje otrovnih supstanci u organizmu, i izazivanje patoloskij promjena u njemu. Patogemi mikroorganizmi mogu na razlicite nacine da izazovu oboljenja ljudi i zivotinja:1.Produkovanjem otrovnih supstanci koje ostecuju celije i tkiva2.Izazivaju mehanicka ostecenja3.Razmnozavaju se u celijama pa ih ostecuju ili razaraju4.Svojim produktima ometaju metabolizam domacinaBolest ljudi i zivotinja mogu da izazovu razliciti fizicki, hemijski i bioloski agensi. Fizicki i hemijski agensi izazivaju nezarazna oboljenja. Bolesti koje izazivaju bioloski agensi nazivaju se zaraznim bolestima. Bioloski agensi su:bakterije, gljive, rikecije i virusi.Takvi mikroorganizmi nazivaju se patogenim mikroorganizmi. Patogenost je geneticka, fizioloska osobina mikroorganizama,. Patogeni mikroorganizmi produkuju otrovne supstance koje ostecuju celije i tkiva,izazivaju mehanicka ostecenja, razmnozavaju se u celijama pa ih ostecuju ili razaraju zatim ometaju normalan metabolizam domacina.Stepen patogenosti naziva se virulencija. Jedan patogeni mikroorganizam moze biti veoma virulentan, ssrednje virulentan i avirulentan. Virulencija potice od latinske rijeci koja znaci otrovnost. Patogenost oznacava kvalitete jedne vrste mikroorganizama, a virulencija kvantitet tij kvaliteta u pojedinoj vrsti mikroorganizama.Patogenost je stalna i nepromjenjiva osobina odredjenih vrsta mikroorganizama. Virulencija je promjenjljiva osobina, jedne loze ili vise loza m.o. Patogenost i virulencija se mogu ispoljiti samo na zivom organizmu.Faktori patogenosti se mogu podijeliti u nekoliko grupa:1. One koji omogucavaju mikroorganizmu adherenciju na tkivo domacina, njihovo prodiranje u njegova tkiva, razmnozavanje u tim tkivima i sirenje po organizmu2. One koji izazivaju u domacinu trovanja i druga ostecenja njegovih tkiva, celija i enzima. Prva grupa faktora se naziva invazivnost, a druga toksicnost.3. faktori koji inhibisu mikrobicidne supstance domacina(lizozimi, beta-lizini, komplement).4. Faktori koji sprecavaju fagocitozu

Tuzla 2014 13


10.AGRESIVNE OSOBINE MIKROORGANIZAMA, FAKTORI VIRULENCIJE.Svaki parazit koji je u stanju da izazove infekciju odnosno bolest naziva se patogeni ili infektivni agens. Patogenost je sposobnost mikroorganizma da izazove bolest. Stepen patogenosti parazita naziva se virulencija. Patogenost je kvalitativna osobina, a virulencija je njegova kvantitativna osobina.Virulencija je promjenjljiva i moze se i smanjiti i povecati u zavisnosti od uslova u kojima se mikroorganizam nalazi:A)U labaratorijskim uslovima se smanjuje toplotom, hemijskim agensima ili drzanjem na nepodesnim podlogamaB)U prirodnim uslovima se povecava prenosenjem sa osjetljive osobe na osjetljivu osobu a smanjuje se prenosenjem na neosjetljivu osobu.Virulencija se ocjenjuje kao visoka ako:-mali broj uzrocnika izazove bolest,-ako je kratka inkubacija bolesti,-teska klinicka slika-ako su povecani morbiditet i mortalitetVirulencija je niska ako je:-potreban veliki broj mikroorganizama da izazove infekciju, -klinicka slika bolesti blagaTrajan gubitak virulencije-primjer kod vakcina naziva se atenuacija.Osnovne karakteristike patogenih bakterija su:1.Prenosivost,2.Invazivnost,3.Sposobnost da izbjegnu odbrambene mehanizme domacina4.Toksikogenost

11.INFEKCIJA I ZARAZNA BOLESTInfekcija podrazumjeva ulazenje patogenih mikroorganizama ili parazita u tkivo domacina, njihovo odrzavanje sirenje, razmnomozavanje i produkovanje ili oslobadjanje stetnih supstancija za domacina-i reakcija domacina na sve to. Infekcija je dakle, interakcija izmedju 2 ziva bica, izmedju urocnika zaraze i domacina od kojih oba nastoje da se odrze i zive na racun drugoga.Infekcija moze nastati samo ako je dovoljan broj virulentnih patogenih ili uslovima patogenih mikroorganizama dospio do osjetljicih ili prijemcivih tkiva,odnosno do ulaznih mjesta osjetljivog domacina i ako se tu pocne razmnozavati.Lanac infekcije je proces prenosa infektivnog agensa koji rezultira kolonizacijom ili infekcijom osjetljivog domacina. Infektivni agensi su mikroorganizmi(bakterije, virusi,paraziti,gljive),sposobni da uzrokuju bolest osjetljivog domacina. Infektivni agensi pokazuju selektivnost, tj.neki izazivaju samo bolest ljudi, neki samo bolest zivotinja a neki i jedno i drugo tj.bolest zivotinja koje se moze prenijeti na ljude.Izvor infekcije je mjesto na kojem se m.o.razmnozavaju ili su se razmnozavali.Do nastanka infekcije moze doci u sledecim slucajevima:1.Ako u domacina udje patogeni mikroorganizam iz spoljne sredine, direktno ili poseredno iz nekog drugog domacina, covjeka ili zivotinje. One se nazivaju i egzogene

Tuzla 2014 14


infekcije.2.Zbog povecanja broja m.o.normalne flore ili faune domacina ili zbog povecanja virulencije patogenih mikroorganizama koji se nalaze u domacimu kao rezultat kliconostva. One se zovu i endogene infekcije.3.Zbog smanjenja otpornosti ili povecanja osjetljivosti domacina. One se nazivaju i endogene infekcije.U zdravstvenim ustanovama rezervoari infekcije su:-inficirani ili kolonizirani bolesnici, posjetioci, osoblje, instrumenti i drugi pribor za rad, hrana voda i zrak.Izlazna vrata infekcije su put kojim infektivni agens napusta svog domacina. Kod covjeka je to najcesce respiratorni, gastrointestinalni,urogenitalni trakt i posteljica.Put prenosa infekcije se odvija:kontaktom,zrakom,vodom i hranom, preko vektora, preko zemlje i sa majke na plod preko posteljice. *Kontakt je najcesci nacin prenosa infekcije(rukovanje,poljubac,spolni odnos, ugriz masaza.)*Zrakom se prenose svi uzrocnici bolesti respiratornog trakta(tuberkuloza,angine,prehlade),djecije zarazne bolesti, crijevne zarazne bolesti.*Hranom se najcesce prenose crijevne zarazne bolesti.*Vodom se sire leptospiroze,virusni konjuktivitisi,steptokokoze...*Prenos preko vektora-muhe, mehanicki prenosioci tifusa,dezinterije... Bube-kuga sa stakora na covjeka.,usi su bioloski prenosioci pjegavaca.Ulazna vrata infekcije kojim se infektivni agens unosi u organizam domacina su:Respiratorni sistem(inhalacijom),probavni sistem(ingestijom);kod ozlede koze i sluznice,ubodom,ugrizom(inokulacijom),spolnim kontaktom i transplacentarni.Zavrsna karika u lancu infekcije je osjetljiv domacin na relaticno mali broj m.o. Stepen osjetljivosti zavisi od sl.faktora:starost,spol,rasa,uhranjenost,imunost osobe...itd.

Infekcije mogu biti:I. Inaparentne(latentne)-to su bolesti koje ne pokazuju nikakvih klinickih vvidljivih

znakova bolesti)II. Abortivne-to su infekcije ciji se proces pocne odvijati pa se prekine vec u samom

pocetku.III. Sekundarne infekcije.nastaju ako je domacin vec zarazen nekom vrstiom patogenog

mikroorganizma pa se poslije toga prije nego sto ozdravi zarazi i nekom drugom vrstom uzrocnika zaraze.

IV. Mjesane infekcije-takve infekcije gdje se domacin zarazi sa 2,3 vrste patogenih mikroorganizama.

12.KLICONOSTVO, VRSTE KLICONOSAKliconosa je osoba koja u odsustbu vidljive klinicke slike bolesti nosi specificni agens i predstavlja moguci izvor infekcije.Kliconosa je osoba koja je kolonizovana sa specificnim patogeno, i ne pokazuje simptome i znake infekcije. To je prisustvo mikroorganizama na razlicitim mjestima tijela bez prisustva simptoma i znakova bolesti ili infekcije.Kliconosa je naizgled zdrava osoba koja u sebi nosi patogene i izlucuje ih u okolinu. Infektivni agens kliconosa moze ispustati u okolimu tjelesnim izlucevinama:sline, krv,

Tuzla 2014 15


stolica,mokraca. Po trajanju postoji akutno i hronicno kliconostvo.Pored njih ima jos i asimptomatko i inkubaciono.1.Akutno ili rekovalescentno kliconostvo:-ako lucenje traje do 3 mjeseca posle prelezane bolesti-ako je izostalo adekvatnim lijecenjem, cesce se javlja.2.Hronično kliconostvo:-ako lucenje traje vise od 3 mjeseca,godina, decenija ili dozivotno-permamentno,stalno lucenje-intermitentno lucenje-povremena3.Inkubaciono:traje od perioda infekcije pa do pojave prvih znakova bolesti.4.Asimptomatsko se javlja kod nekih osoba koje povremeno nose neki patogen.Hronicno se javlja kod trbusnog tifusa, malarije, HBV...a ne javlja se kod morbila,varicele, gripe, rubele..

13.STERILIZACIJA I METODE STERILIZACIJESterilizacija predstavlja postupak unistavanja svih zivih oblika m.o.ukljucujuci i bakterijske endospore iz neke sredine pri cemu se postizu asepticni uslovi. To je proces kojim se ubijaju zivi mikroorganizmi i to svi, bez obzira na njihovu patogenost.STERILNOST-odsustvo svih zivih oblika mikroorganizama, na nekoj povrsini ili u nekoj supstanci.ASEPSA-stanje bez prisustva mikroorganizama. Ona ukljucuje niz postupaka koji sprecavaju m.o.da dodje u zasticeno podrucje.ANTISEPSA-postupak kojim se unistavaju m.o.na zivom tkivu , kako bi se sprijecio njihov razvoj ili lijecila infekcija.DEZINFEKCIJA-postupak kojim se unistava odredjena nepozeljna grupa m.o. Ovim postupkom se eliminisu svi patogeni m.o. I virusi, a veoma rijetko bakterijske endospore na povrsini nezivih predmeta.Dekontaminacija obuhvata:1.Sterilizaciju2.Dezinfekciju3.ČišćenjePASTERIZACIJA-postupak unistavanja vegetativnih oblika m.o.povisenom temperaturom u cilju produzavanja roka trajanja namirnica:-20 min. Na 72'-5min na 62' i onda naglo hladjenje na 5-10'CMetode sterilizacije su podijeljene na:A)FIZICKEB)HEMIJSKEHEMIJSKE METODE:Podrazumjevaju upotrebu razlicitih hemijskih sredstava za unistavanje m.o.Na osnovu dejstva, imamo 2 grupe:1.Mirkobicidne spojeve-ubijaju mikroorganizme-virucidna, baktericidna, alergicidna i fungicidna sredstva.2.Mikrobiostaticke spojeve(usporavaju, onesposobljavljuju rast i razvoj mikroorganizama).

Tuzla 2014 16


Dezinficijensi:kiseline, baze, alkoholi, soli teskih metala, sapuni, deterdzenti, oksidacijska sredstva.FIZICKE METODE1.Toplota/temperatura(povisena i snizena)2.Zracenje:UV zraci, jonizirajuce zracenje.3.Filtracija4.Gasovi(supersonicne vibracije)5.Osmotski pritisakI-Sterilizacija toplotomLatentna temperatura je temperatura na kojoj odredjena grupa m.o.ugine za 10 min. Na odredjenim i definisanim uslovima. Sterilizacija povisenom temperaturom dovodi do koagulacije proteina sto uzrokuje teska ostecenja i smrt mikroorganizama. Do koagulacije proteina dolazi i na nizim temperaturama u prosustvu vode. Povisena temperatura se koristi kao suha i vlazna.SUHA TOPLOTAPrimjenjuje se kod sterilizacije plamenom i sterilizacijom vrucim vazduhom.A)Sterilizacija plamenom:-spaljivanje-postizu se visoke temperatura koje ubijaju sve vegetativne i sporogene oblike mikroorganizama.-žarenje-na temperaturi od 500' ubijaju se svi oblici bakterija.-opaljivanje-kratkotrajno izlaganje predmeta plamenu. Nije siguran nacin.B)Sterilizacija vrucim vazduhom:Koristi se kad vlazna toplota skodi materijalu koji se sterilizira. Nedostatak ovog vida sterilizacije je da se vrlo sporo prodire u ono sto on sterilizira. Na ovaj nacin se sterilisu razni praskovi, ulja,labaratorijksko posudje. Koriste se suhi sterilizatori koji se zagrijavaju pomocu elektricne energije.VLAZNA TOPLOTA:Ubija sve vrste mikroorganizama brze nego suha. Ona lakse i brze prodire u materijal koji se sterilizira. Koristi se za sterilizaciju kao:a. Pasterizacija-vlazna toplota iznad 100'C koja se koristi za sterilizaciju mlijeka.b. Tindilizacija-vlazna toplota ispod 100'C koriosti se za sterilizaciju

krvi,seruma,bakterijskih podloga.c. Kuhanje-zagrijana voda na temp.od 100'C za 10-15 min.ubija sve vegetativne oblike

bakterija i spore bakterija(metalni i gumeni elementi,rublje)d. Strujeca vodena para-na temp.od 100'C se vrsi u Kohovom loncu u toku 60-90

min.za sterilisanje labaratorijskog posudja,odjece,instrumenata...e. Zasicena vodena para pod pritiskom-na temperaturi od 112-134'C je najsigurniji

nacin sterilizacije. Koristi se autoklav u kome se sterilisu rastvori,posudje neke hranljive podloge.

II.Sterilizacija zracenjem:A)Uv zraci talasne duzine od 0,265 nm imaju snazno baktericidno dejstvo. Dovode do pogresnog vezivanja baza,formiranja timinskih dimera u DNA pri cemu se remeti normalan redosled parova baza DNA, sto uzrokuje smrt m.o. Ovako se sterilizira vazduh i radne povrsine,operacione sale...B)Jonizujuci zraci/radijacija -to je zracenje kratkih valnih duljina ispod 10nm koja posjeduje veliku energiju i prolaskom kroz materije dovodi do jonizacije. Postoje lambda

Tuzla 2014 17


i x zraci. Ima dubinsko mikrobicidno dejstvo.III.Sterilizacija filtracijomMehanicka sterilizacija. Najcesce za rastvore sa termolabilnim spojevima neotpornim na toplotu. Pomocu vakum pumpe i specificnih mikrobioloskih filtera. Filteri su najcesce od azbesta i negledjosanog porcelana.

14.DEZINFEKCIJA I DEZINFEKCIONA SREDSTVADezinfekcija je proces pri kome se na vjestacki nacin i cjelishodno ubijaju urocnici raznih bolesti. Dezinfekciona sredstva ili dezinficijensi su hemijska antimikrobna sredstva koja se koriste za ubijanje mikroorganizama na raznim predmetima i uopste u sredini covjeka ili na povrsini koze i sluzokoze covjeka.Dezinfekciona sredstva se razlikuju po hemijskom sastavu, nacinu i efikasnosti djelovanja i ponekad po nacinu upotrebe. Na osnovu hemijske gradje djele se na:kiseline, alkalije, deterdzente, fenole, halogene elementem teske metakle, aldehide i dezinficijense.Mehanizmi kojim dezinficijens ubija m.o.su:1.denaturacija proteina2.Izmjena funkcija i integriteta ovojnice m.o.3.Reagiranje sa funkcionalnim grupama proteina.

Alkalije-veoma vazno mikrobicidno sredstvo koje denaturise proteine, njihovo djelovanje zavisi od jacine baze. Za dezinfekciju se koriste kausticna soda, zivi i gaseni krec.

Kiseline-vrse denaturaciju proteina. Jake neorganske kiseline kao HCl, H2SO4,HNO3 rijetko se koriste kao dezinficijensi, jer nagrizaju metal i ziva tkiva sa kojima dolaze u kontakt. Za dezinfekciju se koriste organske kiseline:salicilna, benzojeva i sircetna.

Alkoholi-djeluju samo na vegetativne oblike bakterija. Denaturisu proteine u prisustvu vode. Koriste se etilni i izopropilni alkohol.

Deterdzenti-po hemijskim osobinama se dijele na anjonske,katjonske i nejhonske. Katjonski su kvarterna amonijeva jedinjenja koja ostecuju celijsku ovojnicu inaktiviraju bakterijske enzime i denaturisu proteine. Najcesce asepsol i cetavion. Anjonski su sapuni, a nejonski nemaju antimikrobnu aktivnost.

Fenoli-ostecuju celijsku ovojnicu i mjenjaju njenju propustljivost,povecavaju je. Djeluju brzo na gljivice i vegetativne oblike svih bakterija,a ne djeluju na viruse i spore bakterija.

15.ANTIBIOTICI I HEMIOTERAPEUTICI(Opste osobine,mehanizam djelovanja)

Tuzla 2014 18


Antibiotici su supstance koje ubijaju mikroorganizme ili sprecavaju njihovo razmnozavanje u zivom organizmu.Drugim imenom se nazivaju hemioterapeutici, a i jedni i drugi se jednim imenom zovu antimikrobna sredstva/lijekovi. Najvaznije osobine koje treba imati antimikrobni lijek su sledece:1.Selektivna toksicnost-da djeluje efikasno na uzrocnika infekcije a da nema toksican efekat na celije domacina.2.Da brzo postigne potrebnu koncentraciju lijeka za antibakterijski efekat na mjestu djelovanja, kao i to da lijek dugo ostane u aktivnom obliku.3.Spektar djelovanja sirok-odnosno treba da obuhvati veci broj mikroorganizama, zbog mogucnosti mjesanih infekcija.

Antibiotike produkuju zivi m.o. A hemioterapeutici se dobijaju sintetski. Antibakterijski agensi mogu djelovati na 2 nacina:1.Baktericidno-ubijaju ciljnu bakteriju2.Bakteriostatski-inhibiraju dalji rast i razvoj bakterijske celije.

Svaki A.B. Bi trebao da bude sto vise toksican za bakterije a sto manje stetan za domacina. Mikroorganizmi mogu imati rezistenciju na antibiotike. Ona moze biti prirodna i stecena. Prirodna podrazumjeva prirodnu karakteristiku m.o. Koje nemaju druge bakterijske celije i zbog toga odredjeni antibiotik ne moze normalno djelovati.Stecena se prenosi sa bakterije na bakzteriju i obicno neki antibiotik gubi vaznost kakvu je imao. Primjena antibiotika oralno i parenteralno. Oralni antibiotici su najcesce najpozeljniji dok se parenteralna primjena koristi jer su antibiotici nestabilni u probavnom traktu ili zbog slabe resorpcije.

MEHANIZAM DJELOVANJA ANTIBIOTIKA:1.Inhibicija sinteze celijskog zida2.Inhibicija funkcija celijske membrane3.Inhibicija sinteze proteina4.Inhibicija sinteze nukleinskih kiselina

1.INHIBICIJA SINTEZE CELIJSKOG ZIDA:Ova skupina antibiotika inhibira stvaranje veza peptidoglikana u celijskom zidu patogena. Inhibicija se ostvaruje aktiviranjem enzima koji kida veze peptidoglikana i na taj nacin dolazi do degradacije zida.(penicilin,cefalosporini, bacitracin,vankomicin) Beta laktami(penicilini,cefalosporini) Glikopeptidi Fosfopeptidi2.INHIBICIJA FUNKCIJA CELIJSKE MEMBRANE:Ovi antibiotici dovode do izlaska makromolekula i jona iz celije, usled cega nastaju teska ostecenja i smrt. Gramicini polimiksini3.INHIBICIJA SINTEZE PROTEINA:

Tuzla 2014 19


Dovode do inhibicije sinteze proteina zbog prekida normalne aktivnosti ribosom. Aminoglikozidi Tetraciklini Makrolidi Linkozamini Ketolidi4.INHIBICIJA SINTEZE NUKLEINSKIH KISELINA: Kinoloni Sulfonamidi Trimetoprim Rifampicin

I PODJELA NA OSNOVU SPEKTRA DEJSTVA1.Antibakterijski2.Antivirusni3.Antigljivicni4.Antiprotozoalni5.Antihelmintici

II PODJELA NA OSNOVU MEH.DEJSTVA:1.Inhibitori sinteze cel.zida2.Inhibitori sinteze proteina3.Inhibicija sinteze nukleinskih kiselina4.Inhibicija fuknckija celijske membrane

III PODJELA NA OSNOVU HEM.STRUKTURE:1.Beta laktami-penicilini,cefalosporini2.Tetraciklini-doksitetraciklin,oksitetraciklin3.Aminoglikozidi-streptomicin,gentamicin,rifampicin4.Makrolidi-eritromicin,azitromicin,klaritromicin5.Linkozamidi-linkomicin i klindamicin6.Sulfonamidi7.Glikopeptidi-vankomicin8.Fluorokinoloni-ciprofloksacin9.Mjesoviti-hloramfenikol,izonijazin

16.BETA LAKTAMSKI ANTIBIOTICI,VRSTE I MEHANIZAM DJELOVANJA

Tuzla 2014 20


Osnova beta laktama je beta laktamski prsten i to ih upravo cini efikasnim antimikrobnim agensima. Djelovanje im se zasniva na inhibiciji sinteze celijskog zida, odnosno blokiranju specificnog enzima koji je odgovoran za sintezu peptidoglikanskog zida bakterija. Neki sadrze enzim beta laktamazu,koja moze otvoriti beta laktamski prsten sto dovodi do inaktivacije beta laktama. Najcesci oblik rezistencije na ove lijekoce je transver plazmida koji nose genetski kod za beta laktamazu. Mehanizam djelovanja:Inhibicija sinteze celijskog zida.I to na sledeci nacin:Poslednji korak u sintezi celijskog zida je medjusobno ukrstanje susjednih peptidoglikanskih lanaca procesim koji se zove transpeptidacija. Penicilini i cefalosporini su strukturno slicni terminalnom djelu peptidoglikanskih lanaca i mogu se takmiciti sa njima i vezati za enzime koji kataliziraju transpeptidaciju i ukrsteno povezivanje. Ovi enzimi se zovu penicilin vezujuci proteini.Djelimo ih na:PENICILINE, CEFALOSPORINE, MONOBAKTAME I KARBAPENEME, a u poslednje vrijeme jos i KARBACEFEMI.

PENICILINI-antibiotici koji se dobijaju iz filtrata kulture plijesni penicilinum notatum i chysogenum. Hemijska osnova im je 6 aminopenicilinska kiselina. Jako su nestabilni u vodenoj sredini jer hidrolizuju. Primnjena oralna i parenteralna. Osnovu im cine tiazolidinski i beta lakstamski prsten. Osnovna supstanca je 6aminopenicilinska kiselina.Podjela:1.Penicilini sa klasicnim uzim spektrom dejstva-penicilin V i G2.Penicilini sa prosirenim spektrom dejstva:ampicilin,amoksicilin3.Penicilini sa djelovanjem na pseudomonas-piperacilin,tikacilin,karbacilin4.Penicilini otporni na penicilinazu-kloksaciklin,oksaciklinSvi penicilini u slabijim koncentracijama djeluju bakteriostatski a u jacim baktericidno.

CEFALOSPORINI-grupa antibiotika dobijena iz raznih vrsta roda Cefulosporium. Djeluju svi baktericidno. Oni su slicni penicilinu, osnova im je 7 aminocefalosporamska kiselina koja se sastoji iz betalaktamskog i dehidrotiazinskog prstena. Nestabilni su u bazama, najmanje su toksicni antibiotici. Prvi otkriveni cefalosporin je cefalosporin C,a svi ostali se dobijaju sintetski, ili polusintetski od cefalosporina C.I,II generacija-djeluju na enterobakterije i stafilokoke,III-slabo djeluje na streotokoke i stafilokoke, ali ima sposobnos prolaska do cns-a.

Podjeljeni su u generacije:

Tuzla 2014 21


I GENERACIJA IIGENERACIJA III GENERACIJA IV GENERACIJAPARENTERALNI1.Cefazolin2.Cefalotin3.Cefapirin

PARENTERALNI1.Cefamandol2.Cefmetazol3.Cefonicid4.Ceforanid5.Ceforanid6.Cefotetan7.Cefoksitin8.Cefuroksim

PARENTERALNI1.Cefoperazon2.Cefotaksim3.Ceftazidim4.Ceftriakson5.Ceftizoksim

PARENTERALNI1.Cefepim

ORALNI1.Cefradin2.Cefaleksin3.Cefadroksil

ORALNI1.Cefaklor2.Cefpodoksim proksetil3.Cefprozil4.Cefuroksim aksetil

ORALNI1.Cefiksim

ORALNI_____________

17.AMINOGLIKOZIDI(opste osobine, vrste i mehanizam djelovanja)Aminoglikozidi su vrsta antibiotika ciji je mehanizam djelovanja inhibicija sinteze proteina. Imaju trisaharidnu ili tetrasaharidnu strukturu i sastoje se od streptomina ili nekog streptominskog derivata na koji je vezano 3 ili 4 aminosecerna ostatka. Svi aminoglikozidi su baktericidni. Djeluju na gram - bakterije, stafilokoke i pseudomonas. Streptokoke i anaerobne baktzerije su uglavnom otporne na njih. Za sistemske infekcije primjenjuju se iskljucivo parenteralno(i.v. Ili i.m.) jer se ne mogu resorbovati iz probavnog trakta. Sistemska upotreba je ogranicena jer imaju vrlo jaku aktivnost-toksicnost. Mogu da dovedu do ototoksicnosti i nefrotoksicnosti(ostecenje uha i bubrega). Lokalno se mogu neograniceno koristiti. Poznati aminoglikozidi su:streptomicin, neomicin, gentamicin, amikacin.Mehanizam djelovanja:Nakupljajuci se u bakteriji ireverzibilno se vezu za 30S podjedinicu ribosoma-uzrokujuci inhibiciju sinteze proteina, vezanje uzrokuje povecano produiciranje gresaka prevodjenja DNA koda u proteine, poa nastaju abnormalni enzimi i strukturni proteini koji uzrokuju nepovratno ostecenje bakterija.Rezistencija:Vrlo brzo tokom terapiji a bazira se na formiranju enzima (adenilacionih,fosforilacionih i acetilacionih) koji inaktiviraju AB,nepostojanju specificnog proteinskog receptora na 30S podjedinici ribosoma, i defektu permeabilnosti cel.zida i cel.membrane.

18.TETRACIKLINI(Opste osobine i mehanizam djelovanja)

Tuzla 2014 22


Tetraciklini su inhibitori sinteze proteina,tj.ribosomskih podjedinica 30S.Ova grupa antibiotika spada u antibiotike sirokog sperktra djelovanja. Oni djeluju mikrobiostatski na gram + i gram- bakterije.Svi se lako i brzo resorbuju u crijevima. Na bilo koji nacin da se daju brzo se prosire u tkiva i tjelesne tecnosti. U malim kolicinama stizu i do CNS-a. Daju se intravensi, intramuskularno i peroralno.Dobijaju se ili biosintetski-izolacijom, ili polusintetski katalitickim reduktivnm dekloniranjem iz klortetraciklina,Djelimo ih na:-stariju generaciju:tetraciklin, klortetraciklin, oksitetraciklin.-noviju generaciju-doksiciklin,minociklin,metaciklin.U terapijskim dozama djeluju bakteriostatski.Mehanizam djelovanja:Vezani za 30 S podjedinicu ribosoma, te sprecavaju vezanje T RNA na ribosome.7Mehanizam rezistencije:Zasniva se na mjenjaju propustljivosti membrane ili lucenju nekih enzima koji inaktivoraju tetracikline.

19.REZISTENCIJA NA ANTIBIOTIKE, VRSTE REZISTENCIJEOtpornost mikroorganizama, narocito patogenih m.o.na hemioterapijska sredstva je cesta pojava. Ona je posebno ucestala posle masovne i nekontrolisane potrosnje raznih hemioterapeutika i antibiotika. Pojedine vrste bakterija su rezistentne na neke od antibiotika ili citave grupe antibiotika.Bakterijska rezistencija na antibiotike moze biti:1.Prirodna2.StecenaPrirodna rezistencija moze zahvatiti sve sojeve neke vrste ili roda bez obzira odakle su izolovani. Prirodna rezistencija je vezana za hromosom i prenosi se vertikalno na potomstvo. Determinise se kao divlji fenotip bakterijskih vrsta.Stecena rezistencija varira od soja do soja unutar razlicite vrste. Cesto je vezana za pokretnu DNA u formi plazmida ili transposoma. Horizontalno se prenosi izmedju jedinki iste vrste a ponekad i izmedju razlicitih vrsta.Postoji vise mehanizama rezistencije mikroorganizama na antibiotike i hemioterapeutike. Medju najvaznijim su:1.Izmjena mjesta na koje antibiotici i hemioterapeutici djeluju2.Obezbjedjivanje alternativnig sistema metabolizma kojim mikroorganizam zamjenjuje ili dopunjuje onaj dio sistema na koji su djelovali antibiotici i hemioterapeutici3.Izmjena propustljhivosti celijskih ovojnica mikroorganizama kojim se onemogucava prodor antibiotika i hemioterapeutika do mjesta njihovog djelovanja.4.Redukcija potrebe mikroorganizama za produktima ciju je produkciju inhibisao antibiotik i hemioterapeutik5.Destrukcija antibiotika i hemioterapeutika prije nego sto stignu do mjesta svoje aktivnosti.

Porijeklo rezistencije je dvojako:

Tuzla 2014 23


1.Genetsko:a) Hromosomsko-Razvija se kao rezultat spontane mutacije na bakterijskom

hromosomu, od koga zavisi osjetljivost prema lijeku. Lijek suzbija osjetljive bakterije ali pomaze rastenje rezistentnih mutanata. Hromosomski mutanti su rezistentni prema lijeku najcesce u promjeni u strukturi receptora za lijek.

b) Ekstrahromosomsko-prenosi se preko plazmida. Plazmidi su cirkularne molekule DNA.R plazmid klasa plazmida koji nose gene za rezistenciju prema jednom ili vise antibiotika(transdukcijom,konjugacijom,konformacijom,transpozicijom).

2.Ne genetsko-aktivna replikacija je bitan uslov za djelovanje vecine AB lijekova.a) ukrstena rezistencija-ako je bakterija rezistentna prema odredjenom lijeku, obicno je

rezistentna i prema srodnim lijekovima.b) multipla rezistencija-neke bakterijske vrste postaju rezistentne prema lijekovima u

savremenoj farmakoterapiji infekcija.

Sprecavanje rezistencije se postize: Izbjegavanjem nepotrebne upotrebe antimikrobnih lijekova, posebno u profilakticne

svrhe Pravilnim doziranjem lijeka i ogranicenim trajanjem terapije Izbjegavanje kombinovane primjene lijekova bez posebnih idikacija za to.

20.GENETSKI SASTAV BAKTERIJA,genotip i fenotipGenotip bakterija kao i svakog drugog zivog bica je skup svih determinantni koje odredjuju nasledne osobine(velicinu,oblik,vrstu,tip i intenzitet njihovog metabolizma,njihovu sposobnost bojenja po gramu i sve druge aktivnosti).Fenotip je skup morfoloskih,fizioloskih i drugih uocljivih osobina zivih bica koje su odredjene njegovim genotipom. Fenotip se stalno mjenja u toku zivota.Vecina gena prokariotske celije nalazi se na bakterijskom hromosomu, koji ima oblik prstena a sastavljen je od 4000 kilobaza parova. Dnk prstenovi koji imaju genetske informacije za sopstvenu replikaciju,nazivaju se replikoni, kod bakterija ne postoji membrana koja gene odvaja od citoplazme. Osim nekoliko izuzetaka bakterijski geni su haploidni. Geni neophodni za rast i razmnozavanje smjesteni su na hromosomi,dok plazmidi nose gene koji kodiraju neke specificne karakteristike. Mnohi plazmidi nose gene koji kodiraju neke specificne karakteristike. Postoje 2 funkcionalno razkicite vrste fena:1.Strukturni geni-odredjuju strukturu i sintezu nekog specificnog proteina.2.Regulacijski geni-odredjuju pocetak i kraj sinteze nekog specificnog proteina.Aktivnost svakog strukturnog gena u celiji veoma precizno regulise njegov specificni operator gen koji se nalazi uz njega u lancu inf.RNA. Operator gen je funkcionalno povezan sa proteinskom citoplazmatskom suostancom koja se naziva represor. Za svaki operator gen postoji specifican represor. Kada se operator gen veze sa svojim represorom strukturni gen koji se nalazi uz taj operator gen bice sprijecen za sintezu specificnog proteina. Produkcijom represora upravljaju regulacijski geni koji time odredjuje pocetak i kraj sinteze proteina enzima i svakog drugog dijela bakterijske celije. Strukturni i regulacijski geni se mogu mjesnjati i mutirati sto moze dovesti do nekih fenotipskih promjena.Genetski materijal:

Tuzla 2014 24


Dezoksiribonukleinska kiselina je nosilac genetske informacije.Hemijski je polimer 4 razlicita nukleotida. Svaki nukleotid se sastoji od fosforiliranog secera i jedne od 4 azotne baze vezane za secerni ostatak N glikozidnom vezom. Redosled od 4 baze kodiira sve informacije koje odredjuju sve karakteristike nekog organizma.Dna se sastoji od 2 lanca koji su spojeni jedan za drugi hidrogenskim vezama izmedju razlicitih baza. Sparivanje baza je specificno i nastaje samo izmedju A-T i G i C. Baze u DNA nose genetsku informaciju, dok seceri i fosfatne grupe imaju samo strukturnu ulogu.Ribonukleinska kiselina se najcesvce nalazi u jednolancanom obliku. Baza uracil u RNA lancu mjenja timin u DNA. Sve Rna molekule izuzev RNA genoma odredjenih virusa nastaju na osnovu informacije pohranjene u DNA. Tokom transkripcije odnosno sinteze RNA pomocu sistema enzima prenosi se genetska informacija sa dvolancane DNA na lanac RNA.Postoje 3 glavne vrste RNA:1.Informaciona-kodira redosled aminokiselina u sklopu jednog ili vise polipeptida koja je odredjena jedniom genom ili skupinom gena.2.Transportna-cita informacije sa inf.rna i prenosi odgovarajucu AK na rastuci polipeptidni lanac tokom sinteze proteina3.Ribosomalna.-saqstavni dio ribosoma.

21.GRADJA BAKTERIJSKOG HROMOSOMA.MUTACIJE I VRSTE MUTACIJAHromosom bakterija i drugih prokariota sastavljen je od kontinuisane strukture dvolancane DNA. To je struktura koja je duga prosjecno 1mm i ima formu prstena. U strukturi DNA nalazi se veoma velik broj segmenata koji imaju geneticke funkcije. Svaki takav segment naziva se gen. Svaki gen odredjuje redosled aminokiselina u polipeptidnom lancu a time i strukturu svakog od proteina u celiji. Bakterijski hromosomi su relativno dinamicne strukture koje odrazavaju neophodnost lakog pristupa njihovim genetskim informacijama. Osnovna varijacija bakterija su promjene u fenotipu ili genotipu.Modifikacije,fenotipska varijacija ili fizioloska adaptacijaPromjene u fenotipu koje se desavaju kao rezultat djelovanja vanjskih faktora a u okviru odredjenog genotipa. Sve fenotipske osobine bakterija su podlozne modifikacijama sto podrazumjeva promjene u morfologijii bakterijske celije(formiranju kapsule,flagela,spora),njenoj antigenskoj gradji, izgledu kolonija bakzterija, enzimskom sastavu,fizioloskim osobinama, itd. Promjene zahvataju odjednom sve celije jedne populacije,a prestankom djelovanja faktora na celiju one se gube.Genetske varijacije nazivaju se mutacije. Promjene se desavaju u genotipu. Mutacije nastaju kao rezultat promjena nukleotida u DNA, u jednom genu ili vise gena. Nastaju iz vise razkloga od kojih su najvazniji:1.Pogresno vezivanje baza2.Insercije(dodatak)novog para baza dvolancanoj DNA3.Delecije(gubitka)para baza iz dvolancane DNA4.Prekidanje veza deoksiriboza-fosfat.

Tuzla 2014 25


Mutacije izazivaju smrt bakterija. Zahvataju mali broj bakzterija stabilne su i prenose se sa generacije na generaciju. Mutacije mogu biti:Spontane-uzrok nastajanja je nepoznat. Desavaju se vrlo rijetko, i veoma rijetko dovedu do promjena koje su uocljive na fenotipu.Indukovane-uzrok im je poznat i izazivaju ih razliciti fizicki i hemijski agensi koji se nazivaju mutageni. Ovi agensi samo povecavaju ucestalost spontanih mutacija.Fenotipski izrazi mutacija mogu biti razliciti:a. Mutanti se povecanom ili potpunom otpornoscu prema raznim inhibitornim

agensima(hemioterapijska sredstva)b. Mutanti kod kojih se promjenila njihova antigenska strukturac. Mutanti koji su stekli sposobnost produkcije toksinad. Mutanti sa povecanom ili smanjenom sposobnostiu izazivanja infekcije ili zarazne

bolestie. Mutanti koji se izrazavaju morfoloskim promjenama kao sto su gubitak

kapsule,flagela, formiranja spora...

22.EKSTRAHROMOSOMALNI GENETSKI MATERIJAL(Plazmidi,transposomi)Ekstrahromosomski elementi nazivaju se plazmidi. Plazmidi sadrze genetske informacije i podlijezu procesu replikacije uz nastajanje plazmida kcerki. Nisu posebno korisni za domacina. Neki plazmidi sadrze gen koji bakterijsku celiju cini rezistentnom na antibakterijske agense.Npr.plazmidi koji nose gen za beta laktamazu daju rezistentnost na beta laktamske antibiotike kao sto su penicilin i amoksicilin. Plazmidi se lako izoliraju iz bakterija. Danas su plazmidi centralna komponentna modernih tehnologija za izolaciju,kloniranje i vjestacku modifikaciju gena.Transver kratkih dna sekvenci(trasposoma,transposibilnih sekvenci)odvija se izmedju 2 plazmida ili izmedju plazmida i dijela bakterijskog hromosoma u bakterijskoj celiji. Plazmid obicno ima oblik prstena kao i hromosom samo je on znatno manji od hromosoma. Sastoji se od dvolancane DNA i ima mnoge osobine hromosoma,. Sadrzi razne gene koji odredjuju njegovu sopstvenu replikaciju i razne osobine.Medju mnogobrojnim plazmidima najznacajniji su: F faktor-je jedan od prenosivih ili transver faktora jer je sposoban da prenese dio

genoma celije donatora u celiju recipijenta. Sadrzi gene koji odredjuju njegovu autonomnu replikaciju, sintezu proteina za seksualne fimbrije i za sopstvenu prenosljivost.

Col faktor-baktericidna supstanca. Ove supstance se nazivaju bakteriocini.to su proteinske supstance koje imaju osobinu da se vezu na odredjenim mjestima povrsine bakterijske celije. Kada se tako veze bakteriocin lizira celiju ili je na neki drugi nacin ubije.

Faktor rezistencije na antibiotike ili R faktor-to su plazmidi koji rezistenciju prema raznim antibioticima i hemioterapweuticima mogu prenijeti s rezistentnih bakterija na iste ili druge vrste bakterija koje su prema njima osjetljive.

Penicilinaza plazmid-sojevi stafilokoka i drugih gram + i gram- bakterija koji su rezistentni na peniciline posjeduju plazmid koji odredjuje produkciju penicilinaze ili beta laktamaua. Taj enzim destruise penicilin i tako ga inaktivise.

Tuzla 2014 26


Transposomi:genetski elementi koji sadrze nekoliko kilobaza parova, ukljucujuci i informaciju za njihovo premjestanje sa 1 na 2 genski lokus. Mogu biti:A)Prosti-insercione sekvence, posjeduju samo tu genetsku informaciju.B)Slozeni-imaju i funkcionalne gene rezistentne na AB.Ne mogu se samostalno replikovati. Cesto izazivaju mutacije.

23.IZMJENA GENETICKOG MATERIJALA:Prenos gena iz bakterije u bakteriju omogucava brze i velike promjene njihovih osobina. Prenosenje gena je siroko rasprostranjeno kod prokariota i predstavlja glavni razlog promjenjljivosti bakterijskog genoma. Genetska razmjena kod bakterija predstavljena je prenosom relativno malih fragmenata davaoca-donora, u celiju primaoca-recipienta. Za uspjesnu genetsku replikaciju neophodno je da se donorska DNA replikuje u celiju primaoca. Bakterijska celija ima razvijene mehanizme kojim se stiti od ulaska strane DNA. Medju njima su restritvni enzimi(restriktivne endonukleaze) koje razgradjuju DNA koja nije obradjena u celiji na odgovarajuci nacin.Razmjena gena, se vrsi na jedan od sledecih nacina:1.TRANSFORMACIJA2.KONJUGACIJA3.TRANSDUKCIJA4.TRANSPOZICIJA

24.IZMJENA GENETSKOG MATERIJALA KONJUGACIJOMBakterijska konjugacija je proces geneticke rekombinacije pri kome dolazi do privremenog spajanja dvije bakterijske celije. Plazmidi su genetski elementi koji se najcesce prenose konjugacijom.Samoprenosivi konjugovani plazmidi prenose genetske informacije neophodne za prenos. Neki od njih mogu da mobilisu i druge plazmide ili djelove hromosoma bakterije i tako omogucava njihov transver. Ovi plazmidi se nazivaju i F plazmidi a celije koje ih posjeduju F+ celije.F plazmidi bakterijskoj celiji koja ih posjeduje daje karakteristiku donora. Ove celije mogu da se spajaju sa f(-) celijama i u njih unesu F plazmide. F plazmidi se sastoje od cirkularne dvolancane DNA. U njima se nalazi 20 ili vise gena. Medju ovim genima nalaze se oni koji regulise sintezu seksualnih ili F pila i koji determinisu prenos plazmida. Nakon konjugacije obadvije celije posjeduju F plazmid on mozte ostati u citoplazmi celije kao ekstrahromosomski genetski materijal, ili se moze integrirati u hromosom.Transpozicija je transver kratkih DNA sekvenci(transpozoma). Odvija se izmedju 2 plazmida, ili izmedju plazmida i djela bakterijskog hromosoma u bakterijskoj celiji.

Tuzla 2014 27


25.PRENOS GENETICKOG MATERIJALA TRANSFORMACIJOM:Transformacija je proces pri kome celija recipijent primi mali rastvorljivi dio DNA celije donatora. Sposobnost celije recipijenta da primi stranu DNA zavisi od njene kompententnosti da se transformise.Kompetencija za transformaciju javlja se samo u odredjenom stadijumu ciklusa razmnozavanja bakterija. Odbaceni dio DNA donatora da bi stigao u celiju recipijenta hidroliticki razgradi dio njene celijske ovojnice. U celiji jedan lanac DNA donora se hidroliticki razgradi a drugi se integrise sa odgovarajucim komplementarnim segmentom DNA recipijenta.Tako nastaje rekombinovani hromosom merozigot. Merozigot se sastoji od dvostrukog lanca DNA recipijenta i jednog lanca DNA donatora. Zatim biva razgradjen jedan lanac DNA recipijenta, preostali lanac donatora se ugradi na mjesto gdje su bili nukleotidi recipijenta. Kad se celija sa rekombinovanim hromosomom podijeli, celije cerke ce imati po rekombinovani hromosom.

26.PRENOS GENETICKOG MATERIJALA TRANSDUKCIJOMTransdukcija je bakterijskim virusima-bakteriofagima posredovana genetska rekombinacija kod bakterija. Bakteriofagi prenose manji ili veci dio hromosomske DNA iz celije donatora u dati fag na osjetljivu celiju. Fagi se vezuju na posebna mjesta na celijama-receptore, i ubrizgavaju nukleinsku kiselinu u unutrasnjost celije. Fagi se dijele na 2 grupe po nacinu razmnozavanja u celiji:1.Litički fagi-proizvode veliki broj svojih kopija, i dovode do lize i smrti celija u kojoj su parazitirali.2.Umjereni-neliticki fagi-uspostavljaju pro-fag status, ne liziraju celiju niti se iz nje oslobadjaju, bakterijska celija koja je inficirana profagom naziva se lizogenicka zbog toga sto odredjeni signal moze aktivirati liticki ciklus faga i dovesti do njene smrti.

Trannsdukcija moze biti:A)Opsta ili nespecificna-javlja se kada se u celiji inficiranom fagom raspadne njena DNA.B)Ogranicena ili specificna-nastaje kada umjereni fag iz bilo kog razloga predje u liticki. On se odvoji od hromosoma celije i pri tom otkine mali segment DNA hromosoma. Takav fag ce biti direktan.

Tuzla 2014 28


27.PLAZMIDI, VRSTE PLAZMIDA I NJIHOVO PORIJEKLOPlazmidi su identifikovani kao mali genetski elementi u celijama bakterija i gljiva koji se replikuju nezavisno od hromosomske DNA. Mnogi plazmidi posjeduju gene koji omogucavaju njihov transver iz jedne u drugu celiju,kao i gene koji rukovode procesom rekombinacije.PlazmidI obicno ima oblik prstena kao i hromosom samo je on znatno manji od hromosoma. Sastoji se od dvolancane DNA i ima mnoge osobine hromosoma,. Sadrzi razne gene koji odredjuju njegovu sopstvenu replikaciju i razne osobine.To su male cirkularne molekule koje se nalaze slobodne u citoplazmi. Velicina im iznosi samo nekoliko hiljada baznij parova. Repliciraju se autonomno neovisno od bakterije ali se i dijele bakterijom tako da celija cerma ima plazmide. Jedini geni cije je prisustvo na plazmidu neophodno su geni zaduzeni za njihovu sopstvenu replikaciju. Tu se podrazumjeva prisustvo origin sekvencije, sekvence koja kontrolise vezivanje plazmida za membranu i prisustvo sekvence DNA koja kontrolise stepen plazmidske replikacije.

Medju mnogobrojnim plazmidima najznacajniji su: F faktor-je jedan od prenosivih ili transver faktora jer je sposoban da prenese dio

genoma celije donatora u celiju recipijenta. Sadrzi gene koji odredjuju njegovu autonomnu replikaciju, sintezu proteina za seksualne fimbrije i za sopstvenu prenosljivost.

Col faktor-baktericidna supstanca. Ove supstance se nazivaju bakteriocini.to su proteinske supstance koje imaju osobinu da se vezu na odredjenim mjestima povrsine bakterijske celije. Kada se tako veze bakteriocin lizira celiju ili je na neki drugi nacin ubije.

Faktor rezistencije na antibiotike ili R faktor-to su plazmidi koji rezistenciju prema raznim antibioticima i hemioterapweuticima mogu prenijeti s rezistentnih bakterija na iste ili druge vrste bakterija koje su prema njima osjetljive.

Penicilinaza plazmid-sojevi stafilokoka i drugih gram + i gram- bakterija koji su rezistentni na peniciline posjeduju plazmid koji odredjuje produkciju penicilinaze ili beta laktamaua. Taj enzim destruise penicilin i tako ga inaktivise.

Transpozomi:genetski elementi koji sadrze nekoliko kilobaza parova, ukljucujuci i informaciju za njihovo premjestanje sa 1 na 2 genski lokus. Mogu biti:C)Prosti-insercione sekvence, posjeduju samo tu genetsku informaciju.D)Slozeni-imaju i funkcionalne gene rezistentne na AB.Ne mogu se samostalno replikovati, za razliku od plazmida, a to znaci da njihova propagacija zabisi od integracije u bakterijski replikon. Cesto izazivaju mutacije.

Tuzla 2014 29


II DIO:Imunologija1.Organizacija i funkcija imunog sistema2.Prirodni imunitet, faktori prirodne odbrane organizma3.Endocitoza i fagocitoza, vrste makrofaga i njihova uloga u odbrani organizma4.Steceni imunitet-opste osobine5.B limfociti, vrste, sazrijevanje i njihova diferencijacija6.Imunoloski mehanizmi upalne reakcije7.Citokini,grada i funkcija8.Imunoloska preosjetljivost,tipovi9.Tip 1 imuloloske preosjetljivosti10.Tip II =II=11.Tip III =II=12.Tip IV =II=13.IgG antitijela.opste osobine uloga i funkcija14.IgM =II=15.IgE =II=16.Antitijela,vrste.mjesta stvaranja i funkcija17.Celijski imunitet18.Antigeni,opste osobine,imunogenost,antigenost,aleregogenost19.Porepoznavanje antigena kooperacija T i B limfocita,specificnost prepoznavanja20.Sistem komplemenata,sastav,mehanizmi aktivacije i uloga21.Glavni komplex histokompatibiolnosti, gradja i funkcija22.T limfociti,vrste,sazrijevanje,funkcija23.Uloga timusa u diferencijaciji i sazrijevanju T limfocita+24.Imunoloska tolerancija25.Autoimunost,autoimune bolesti26.Imunodisuficijencije27.Humoralni imuni odgovor

Tuzla 2014 30


1.ORGANIZACIJA I FUNKCIJA IMUNOG SISTEMA.Rijec imunitet potice od latinskog naziva Immunitas sto u uzem smislu oznacava otpornost prema infektivnim agensima, odnosno zastitu organizma od infektivnih i neinfektivnih stranih agenasa-antigena.Imunoloski sistem obuhvata skup organa, tkiva, celija i njihovih produkata koji ucestvuju u odbrani od patogenih virusa, bakterija i parazita pomocu fizioloske reakcije nazvane imuni odgovor. Imunoloski odgovor se zasniva na sposobnostima imunog sistema da prvo prepozna strane tvari na mikroorganizmima, a zatim da pokrene odgovarajuce fizioloske mehanizme koji ce mikroorganizme unistiti i eliminisati. Uloga imunoloskog sistema je i u prepoznavanju i odgovoru na presadjena tkiva, te u odbrani od tumora.Tabela, organizacija imunoloskog sistema:

LIMFNI ORGANI I TKIVA Primarni(sredisnji)TimusFetalna jetra, kostana srzSekundarni:SlezenaLimfni cvoroviLimfna tkivaLimfno tkivo probavnog sistemaLimfno tkivo respiratornog sistemaLimfno tkivo urogenitalnog sistemaLimfno tkivo kostane srziLimfno tkivo seroznih supljinaLimfno tkivo jetre

ĆELIJE Limfaticke:T limfocitiB limfocitiPrirodnoubilacke(NK)celije:Mijeloicke:Fagociti GranulocitiNeutrofiliEozinofiliMonocitiCelije za predocavanje antigenaPosrednicke celijeBazofilni granulocitiMastocititrombociti

TOPLJIVI POSREDNICI IMUNOSTI

Antitijela:Imunoglobulini:G,A,M,D,ECitokini:interferoni,interleukini,faktori rasta.Ostali:komplement, proteini akutne faze

Tuzla 2014 31


Organizam na strane cestice reaguje tako da ih na bilo koji nacin odbrani od stetnih agenasa. A kako se imuni sistem sastoji od organa i od celija, on je tako napravljen da se odupre dolasku bilo kojeg patogena, bez obzira na nacin njegovog dolaska. Na svakom tom mjestu postoje odredjeni organi koje opsluzuju odredjene celije koje omogucavaju da se covjek odupre ulasku tih stetnih materija. Glavni tipovi i nacini odbrane od patogena kod beskicmenjaka podrazumjevaju fagocitozu,tj.prozdiranje stranog materijala od strane fagocita, citotoksicnost, tj.usmrcivanje celija od strane citotoksicnih ubilackih celija, i stvaranje molekula koje djeluju direktno baktericidno ili potsticu fagocitozu i zapaljensku reakciju.Organi ukljuceni u imuni sistem dijele se na primarne(sredisnje) i sekundarne(periferne). Primarni limfni organi:timus i Fabricijeva bursa u ptica, odnosno fetalna jetra i kostana srz kod covjeka)osiguravaju mikrookolinu u kojoj sazrijevaju maticne celije koje u fetalnom razdoblju doputuju iz zumancane vrece ili jetre, a nakon rodjenja iz kostane srzi. U timusu sazrijevaju T limfociti, au bursi odnosno kostanoj srzi B limfociti koji nakon toga naseljavaju periferne/sekundarne limfne organe, i limfna tkiva pridruzena raznim organskim sistemima. Tu imunociti medjusobno saradjuju i djeluju, a razgranata krvna i limfna mreza omogucava njihovu nazocnost u bilo kojem dijelu tijela.Sekundarni limfoidni organi predstavljaju mjesta gdje imunokompatibilne celije mogu da reaguju sa antigenima. To su limfni cvorovi, cija je funkcija prikupljanje antigena iz tkivne tecnosti-limfe. Slezena prikuplja antigene iz krvi. Respiratorni i gastrointestinalni sistemi posjeduju limfoidno tkivo na svojoj mukozi(Payerove ploce crijeva,tonzile...)-u njima se sakupljaju antigeni sa susjednih mukoznih membrana.Primarni limfoidi organi:Timus je limfoepitelni organ sastavljen od 2 reznja smjesten u grudnom kosu,iznad srca i iza sternuma. Pri rodjenju tezi 15-20 grqama, naglo raste u prve 2 godine,potom sporije da bi u pubertetu dostigao tezinu 40g, nakon cega involuise polako. Svaki je rezanj fibroznim traccima podjeljen na manje reznjeve gradjene oo kore i medule. Kora je izrazenija i zauzima 85-90% timusa, a cine je nezreli timusni limfociti(timociti),epitelne celije i nesto makrofaga. Srz zauzima 10-15 % timusa i sadrzi zrele limfocite koji napustaju timus i odlaze u krvni i limfni optok. Timus je dakle mjesto u kome prastanice, kretajuci se od kore prema srzi sazrijevaju do zrelih limfocita T, sposobnih za specificno prepoznavanje antigena.Progenitori T celija formirani tokom hematopoeze, ulaze u timus kao nezreli timociti i tu sazrijevaju u imunokompetentne celije.. Timus je dakle mjesto u kojem prastanice krecuci se od kore do srzi sazrijevaju do zrelih T limfocita sposobnih za specificno prepoznavanje antigena.Fetalna jetra-Kostana srz:mjesta sazrijevanja B limfocita. Buduci da kostana srz sadrzi kod covjeka i T limfocite, ona predstavlja funkcionalno vazan i sekundarni limfni organ(donekle).Jetra je kod ptica primarni limfoidni organ u kojem sazrijevaju B limfociti Fabricijusova bursa. Sisari, pa ni covjek nemaju pravi ekvivalent ovoj bursi. U fetalnom dobu kod ljudi se nalaze ostrva hematopoeze u jetri i fetalnoj kostanoj srzi, a kasnije samo u kostanoj srzi.

Tuzla 2014 32


Sekundarni limfni organi:Slezena je smjestena u gornjem lijevom kvadrantu trbusne supljine. Sadrzi 2 vrste tkiva:crvenu i bijelu pulpu. Crvena pulpa se sastoji od sinusa i celijskih tracaka sa makrofagima, eritrocitima, trombocitima, granulocitima, limfocitima i brojnim plazma celijama. Pored imunoloske ona obavlja i brojne druge funkcije-sluizi kao rezervoar za trombocite, eritrocite i granulocite. Tu sazrijevaju trombociti, i razaraju se eritrociti. Bijela pulpa se sastoji od limfnog tkiva organiziranog u podrucja koja sadrze T i B limfocite. T limfociti su smjesteni uglavnom oko sredisnje arteriole, a B limfociti su organizovani u primarne nestimulirane folikule sa nestimuliranim B limfocitima, te sekundarne stimulirane folikule koje sadrze pamtece i dendritske celije te makrofage. Ove dvije vrste celija predocavaju antigene B limfocitima.Limfni cvorovi-sastavni dio limfnoga sistema i u njima se filtriraju antigeni pri prolasku intersticijske tekucine i limfe sa periferije u ductus thoracicus. Stoga su limfni cvorovi strateski grupisani na vise mjesta u organizmu(vratu,aksili, medijastinumu,trbusnim supljinama, preponama...) limfni cvorovi koji stite kozu smjesten su povrsinski i nazivaju se somatskima,oni dublje smjesteni stite sluznicu disajnoh,probavnog i urogenitalnog sistema i nazivaju se visceralnima.Limfni cvor se sastoji od kortexa koji uglavnom sadrzi B limfocite, parakortexa koji sadrzi T limfocite i antigen prezentujuce celije i medule koja sadrzi T i B limfocite, plazma celije i makrofage. Buduci da sadrzi skoro sve vrste zrelih imunokompetentnih stanica,limfni cvor je opremljen za gotovo svaku vrstu imunoloskog prepoznavanja i pokretanja imunoloskog odgovora.Limfoidno tkivo mukoza:Mukozne membrane prestavljaju pokrivac urogenitalnog i respiratornog sistema., one su mjesto ulaska najveceg broja patogena. Odbranu od ovih patogena cini organizovana struktura limfoidnih celija koja se naziva limfoidno tkivo udruzeno sa mukozom-MALT.Po svojoj strukturi ovo tkivo je organizovano bilo u formi malih ostrva limfoidnih celija smjestenih u lamini proprii crijevnih resica ili kao organizovane strukture koje cine tonsille, apendix i Payerove ploce. Funkcionalni znacaj malta je u velikom broju plazma celija, ciji broj nadmasuje broj istih u slezeni,limfnim cvorovima i kostanoj srzi zajedno.Celije imunog sistema:Sve celije imunog sistema poticu od pluripotentnihj maticnih celija kostane srzi, gdje nastaju procesom hematopoeze. Pod uticajem citokina, pluripotentne maticne celije mogu postati limfoidne stem celije ili mijeloidne stem celije.=Limfoidne stem celije-se dalje razvijaju u B limfocite, T limfocite ili prirodne celije ubice(NK celije). B sazrijevaju u kostanoj srzi, dok T se inicijalno sazrijevaju u kostanoj srzi, napustaju je kao nezrele celije i dovrsavaju svoje sazrijevanje u timusu. NK celije su limfociti koji se ponasaju na slican nacin kao citotoksicni T limfociti. =Mijeloidne stem celije-se dalje razvijaju u trombocite, eritrocite ili granulocitno-monocitnu liniju celija. Monocitne celije podrazumjevaju monocite i makrofage. Granulociti obuhvataju neutrofile,eozinofile, mast celije i bazofile. Monociti cirkuliraju u krvi ali kada dospiju u tkiva nazivaju se makrofagi. Razvoj ovih celija iz stem celija, uslovljen je dejstvom protzeina sekretovanih iz lokalnih celija faktorima rasta. Ovi faktori pripadaju familiji citokina. Faktori rasta uzrokuju razvoj progenitorskih celija u svakoj celijskoj liniji iz maticne stem celije.Razvoj monocita:MONOBLASTI-PROMONOCIT-CIRKULIRAJUCI MONOCIT

Tuzla 2014 33


Razvoj granulocita:MIJELOBLAST-PROMIJELOCIT I MIJELOCIT-NEUTROFILI,BAZOFILI,EOZINOFILI

Imunogenicka molekula je ona koja moze potaknuti specificnu imunoreakciju, dok antigenicna je ona molekula koja ne pomice, ali moze reagirati sa anbtitijelima ili senzibilnim limfocitima ako postoje.Sve sto se desava u imunom sistemu sastoji se od antigena. Antigen je taj koji ce usloviti kakva ce reakcija da bude jer svaki m.o,ima svoj smjestaj u celijama ili je intra ili ekstracelularni. U zavisnosti od toga dolazi do poticanja 2 vrste imunog odgovora:humoralni i celularni. Bez obzira kakav je imuni sistem vazan je nespecificni imunitet tj.imunitet sa kojim se mi rajdama, koji nema primjere za tacno odredjene uzrocnike. On se javlja na uzrocnike s kojim se nikad prije nismo sreli, i djeluje tako da dovodi do nespecificne otporniosti. Nespecificni imunitet odredjuje antigen i to tako sto odredi mjesto na koje uilazi uzrocnik. Svaka infekcija ima mjesto svog prodora,-mjesta prepoznavanja uzrocnika, jedino krv to nema, kad udje u krv bilo gdje nastaje infekcija.Kada se radi o imunom sistemu njegova uloga nije samo u odbrani od razlicitih vrsta uzrocnika vec je i uloga da on drzi sve celije naseg organizma u jednoj ravnotezi, odnosno da ih drzi pod kontrolom, sto znaci da ne dozvoljava da se druga celija ponasa asocijalno sama za sebe, nego sve djeluju kao jedan orkestar-da se zna kad ko radi, i sta ko radi. Dakle nije samo uloga zastita od razlicitih patogenih uzrocnika vec je i da drzi sve celije nadeg organizma u toj nekoj ravniotezi, da ne dopusti da se svaka celija ponasa sama za sebe, jer da to dopusti onda bi moglo da dodje do zlocudnosti.

Tuzla 2014 34


STANICE IMUNOLOŠKOG SUSTAVAStanice imunološkog sustava nastaju iz pluripotentnih prastanica koje sazrijevaju dvama glavnim putovima: iz limfoidnih prekursora nastaju limfociti (limfociti T, limfociti B i prirodnoubilačke ili stanice NK), a iz mijeloičkih prekursora fagociti (monociti/makrofagi, neutrofilni i eozinofilni granulociti, stanice za predočavanje antigena) i posredničke stanice (bazofilni granulociti, mastociti i trombociti)

Limfociti TPremda su se u prošlosti limfociti T prepoznavali po nazočnosti površinskog receptora za ovčje eritrocite (pokazalo se da je to biljeg CD2), danas se definitivnim biljegom svojstvenim limfocitu T uzima njegov receptor za antigen (engl. “T cell antigen receptor”, TCR) Dvije su vrste TCR: TCR2 je heterodimer sastavljen od dva polipeptidna lanca ( i ), a nalazi se na površini 90-95 % limfocita T; TCR1 je slične građe ali sastavljen od lanaca i i nalazi se na površini preostalih 5-10 % limfocita T. Oba su

Tuzla 2014 35


receptora povezana s kompleksom sastavljenim od pet polipeptida, koji čine biljeg CD3. S obzirom na površinske biljege razlikuju se dvije subpopulacije limfocita T u perifernoj krvi njih otprilike dvije trećine nosi biljeg CD4 (induktorsko/pomagački ili TH), a otprilike jedna trećina biljeg CD8 (citotoksični ili TC). CD4+-limfociti T mogu se dalje podijeliti prema funkciji, t.j. lučenju citokina (TH1 i TH2). I CD8+-stanice se mogu dalje dijeliti s obzirom na prisutnost površinskih biljega kao i s obzirom na svoje funkcije.

Limfociti BU perifernom ih krvnom optoku čovjeka ima 5-15 %, a prepoznaju se prvenstveno po nazočnosti površinskih imunoglobulina. Limfociti B sami proizvode spomenute imunoglobuline, koji se potom ugrađuju u staničnu membranu, gdje djeluju kao specifični receptori za antigen (engl. “B-cell antigen receptor”, BCR). Većina ljudskih limfocita B nosi membranski IgM i IgD, a samo manjina imunoglobuline preostalih razreda IgG, IgA i IgE, premda na određenim mjestima u tijelu i takve stanice postoje u većem broju; npr. u sluznici crijeva pretežu limfociti B s površinskim IgA. Na površini limfocita B postoje i brojni drugi biljezi, pa većina zrelih stanica posjeduje: a) antigene MHC-II važne za suradnju s limfocitima T; b) receptore za komponente komplementa C3b i C3d (CR1 i CR2); c) receptore za Fc-fragment imunoglobulina G (FcgRII); d) površinske biljege CD19, CD20 i CD22

Prirodnoubilačke (NK od engl. “natural killer”) staniceU perifernom krvnom optoku čovjeka čine oko 15 % limfocita, a od stanica T i B se, između ostaloga, razlikuju i po tome što ne posjeduju receptore za antigene tih stanica, TCR ni BCR. Od površinskih biljega obilježava ih prvenstveno prisutnost biljega CD16 (receptor za Fc-fragment IgG, FcgRIII) i CD56 (adhezijska molekula) Veći dio stanica NK i morfološki se razlikuje od glavnine limfocita T i B po sljedećim obilježjima: veći su, imaju razmjerno više citoplazme, jezgra nije okrugla već je na jednom dijelu sploštena, a u citoplazmi postoje azurofilna granula; po tim su svojstvima ove stanice nazivaju i velikim granuliranim limfocitima . Neki misle da to i nisu limfociti, već posebna populacija stanica koja se s obzirom na svoj razvoj nalazi između limfocita i monocita. Glavna im je fiziološka funkcija djelovanje protiv virusom zaraženih i tumorskih stanica.

Monociti/makrofagiDanas se svrstavaju u sustav mononuklearnih fagocita koji ima dvije temeljne zadaće: (i) fagocitozu i (ii) predočavanje antigena i imunoregulaciju. Nastavši iz mijeloidnog progenitora u koštanoj srži, monociti odlaze u krvotok, a otuda u organe i tkiva, gdje prelaze u makrofage. Monocit obilježavaju bubrežasta jezgra i citoplazmatska azurofilna granula, među kojima su i lizosomi s peroksidazom i hidrolazama, važnima za unutarstanično ubijanje fagocitiranih mikroba.Posjeduju brojne površinske biljege, između ostaloga receptore za Fc-fragment IgG (FcRI ili CD64, FcRII ili CD32, i FcRIII ili CD16), receptor za komponentu komplementa C3b (CR1 ili CD35), adhezijske molekule LFA-1 (CD11a), MAC-1 (CD11b), molekule MHC-II nužne za predočavanje antigena limfocitima T, receptore za citokine (IL-2R) itd.Odlazeći u tkiva, monociti doživljavaju pretvorbu u tkivne makrofage raznolikog izgleda koji, kao i njihov naziv, ovisi o tkivu u kojem se nalaze. Tako se razlikuju: histiociti - u koštanoj srži;

Tuzla 2014 36


stanice mikroglije - u središnjem živčanom sustavu; Kuppferove stanice - u jetri; alveolarni makrofagi - u plućima; peritonejski makrofagi - u trbušnoj šupljini; slobodni i učvršćeni makrofagi - u slezeni, limfnim čvorovima i timusu.

Funkcije monocita/makrofaga Izvršne funkcije - Premda svrstani u red “profesionalnih” fagocita, s fagocitozom kao

temeljnom obrambenom funkcijom, dio makrofaga služi se fagocitozom i za prihvat, obradu i predočavanje antigena, pa se taj dio makrofaga ubraja i među stanice za predočavanje antigena.

Regulacijske funkcije - Makrofag sudjeluje u kontroli imunološkog odgovora izravnim kontaktom s ostalim imunocitima ili lučenjem topljivih posrednika. Poznato je više od 100 različitih tvari što ih luče makrofagi, koje utječu na razmnožavanje, sazrijevanje i izvršne funkcije ostalih imunocita. Među njima su hidrolitički enzimi, komponente komplementa, metaboliti kisika, dušikov oksid, bioaktivni lipidi (prostaglandini, leukotrieni), citokini (IL-1, Il-6, TNF-), čimbenici rasta (G-CSF, GM-CSF) itd.

Stanice za predočavanje antigena (“antigen presenting cell”, APC)To je raznolika skupina stanica koje predočavaju antigene limfocitima T i B. Najviše ih ima u koži, sluznici, limfnim čvorovima, slezeni i timusu. One u koži i sluznici nazivaju se Langerhansovim stanicama i iz kože i sluznice limfnim sustavom dospijevaju u limfne čvorove, gdje u parakorteksu stupaju u dodir s limfocitima T, predočavajući im antigene. Sadrže i antigene MHC-II nužne za predočavanje antigena limfocitima TH. Drugu vrstu APC čine dendritične stanice u limfnim čvorovima i slezeni koje prezentiraju antigene limfocitima B . Stanice APC osobito su brojne u timusu i bogate su vlastitim antigenima, napose onima MHC-II, te vjerojatno sudjeluju u uklanjanju autoreaktivnih limfocita T tijekom njihova sazrijevanja u timusu (negativna selekcija). Kao APC služe i limfociti B i makrofagi, no ne ubrajamo ih među «profesionalne» APC.

BazofiliU perifernoj ih krvi ima manje od 0,2 %, a obilježavaju ih tamnoljubičasta citoplazmatska granula. Često ih se ne može razlučiti od mastocita.

MastocitiIzgledaju poput netom opisanih bazofilnih granulocita . Kao i bazofile, obilježava ih površinski receptor za Fc fragment imunoglobulina E (FcRI) putem kojeg se IgE veže na stanicu, izaziva njenu degranulaciju i oslobađanje histamina odgovornog za simptome alergije.

TrombocitiPotječu od megakariocita i osim uloge u koagulaciji krvi posreduju i u imunološkim reakcijama, napose u upali. Posjeduju receptore za Fc-fragment IgG (FcRII), antigene MHC-I i receptore za Fc-fragment IgE (FcRII) te adhezijske molekule. Pri oštećenju endotela prijanjaju uz oštećeno tkivo oslobađajući tvari koje povećavaju propusnost krvnih kapilara i koje aktiviraju komplement te privlače leukocite.

Tuzla 2014 37


2.PRIRODNI(URODJENI)IMUNITET.FAKTORI PRIRODNE ODBRANE ORGANIZMAImunitet je sposobnost ljudskog organizma da se odupre gotovo svim mikroorganizmima i toksinima koji mogu ostetiti tkiva i organe. Moze biti prirodna(urodjena,nespecificna) i stecena(adaptivna-specificna).Hoce li imuni odgovor biti efikasan ili ne, zavisi od lokalizacije mjesta infekcije i tipa uzrocnika.Prirodni imunitet je otpornost organizma na strane agense sa kojima nikada ranije nije bio u kontaktu. Tj.otpornost organizma koja nije stecena nakon kontakta sa antigenom. To dakle nije imunost specificno usmjerena protic odredjenog antigena vec je konstitucijsko svojstvo organizma. Ovakva imunost nespecificna je i zasniva se na postojanju prepreka koje sprecavaju ulazak infektivnih agenasa u organizam(npr.otpornost koze i sluznice, celije prirodnih ubica, fagociti,zapaljenja...)Nespecificna imunost predstavlja glavnu odbranu organizma od bakterija, gljivica, virusa, parazita i drugih stetnih ili nepozeljnih agenasa.Naziv urodjeni imunitet podrazumjeva da se radi o mehanizmima koji su prisutni od rodjenja i preztezno predstavljaju automatske ,nespecificne i stereotipne reakcije koje se ne mjenjaju pri ponovnom ugrozavanju organizma od strane istog napadaca. Vazna mu je karakteristika da predstavlja brz, ali nedovoljno precizan i istancan sistem odbrane. Prepoznavanje napadaca urodjenim imunitetom omogucuju membranski celijski receptori koji prepoznaju zajednicke sastojke zavisno od m.o. Prepoznavanje je nespecificno. Najpoznatiji membranski receptorski sistem urodjenog imuniteta je receptorski kompleks za prepoznavanje lipopolisaharida u ciji sastav ulaze molekuli iz TLR-porodice proteinskih molekula.Sem sto neposredno prepoznaje patogen, sistem urodjenog imuniteta takodje prepoznaje i endogene promjene kao sto su sama ostecenja celija,. U tome centrlnu ulogu igraju dendritske celije koje spadaju u najefikasnije antigen prezentujuce celije. One se aktiviraju ne samo sastojcima i produktima mikroorganizama koje prepoznaju vec i endogenim signalima domacina koji su u stresu ili su inficirane virusima ili su ubijene ali iskljucivo procesima nekroze, ne i apoptoze! Celije koje obavljaju glavnu ulogu u eliminaciji napadaca prirodne imunosti su polimorfonuklearni leukociti, mononuklearni fagociti u koje spadaju monociti krvi, tkivni makrofagi i celije prirodne ubice. Sve ove celije su obdarene dvojakom sposobnoscu:1.Da prepoznaju napadaca i da reaguju na njega tako sto ga neposredno hvataju i unistavaju,2.Unistavaju ga posredno, ubijajuci zarazenu celiju u kojoj jedino ako je ziva virus moze da se razmnozava.Ulazak mikroorganizma u osjetljivog domacina moze biti dvojako pracen:-zaobilazenjem imunog odgovora.-ostecenjem tkivaMehanizmi kojima m.o.zaobidje odbrambene mehanizme domacina, karakteriziraju patogenost i prezivljavanje mikroorganizama u domacinu.

Tuzla 2014 38


Mehanizmi koji ometaju ulazak uzrocnika u organizam: Kolonizacija koze i sluzokoza:Normalno se kolonizacija moze naci na kozi sluznicama... Mikroorganizmi koji koloniziraju navedena podrucja mogu inhibirati naseljavanje patogenih mikroorganizama na sledece nacine:-kompeticija za receptore celija-produkcija bakteriocina koji ometaju rast patogenih m.o.-kompeticija za prehrambene materije ili produkcija toksicnih proizvoda-stimulacuija prirodnihj antitijela da ukrsteno reagiraju sa razlicitim patogenim m.o.

Odbrana od stetnih tvari zbiva se na lokalnoj i sistemskoj razini. Lokalna se obicno ostvaruje na mjestu ulaska agenasa u tijelo(koza,sluznica) pri cemu nije rijec samo o mehanickoj prepreci za antigen vec i o fizickom i hemijskom protumikrobnom djelovanju.Sistemska odbrana se ostvaruje fagocitozom te razlicitim nespecificnim tvarima u izvancelijskoj tekucini. Nespecificna imunost(prirodna, urodjena) je najvaznija u ocuvanju genskoh i antigenskog integriteta i izvanredno je djelotvorna jer se temelji na razmjerno jednostavnim mehanizmima koji redje zakazuju.LOKALNA NESPECIFICNA ODBRANA:Prvu anatomsku prepreku cine koza i sluznica, a u usnoj supljini i slina. Otpornost se temelji na: Na fizickom kontinuitetu organa Na fizickom uklanjanju tvari sa povrsine-one otpadaju ljustenjem sluzi i povrsinskih

celika, ispiru se, odnose strujom zraka...itd Postojanju hemijskih protuinfekcijskih tvari-kiselosti izlucevina na povrsini koze,

kiselosti zelucanog soka..itf Normalnoj bakterijskoj flori koja sprecava razvoj drugih mikroba-lucenjem

protutuberkuloskih tvari, masnih kiselina..

SISTEMSKA NESPECIFICNA ODBRANARazlikujemo celijsku i humoralnu nespecificnu imunost. Celijska nespecificna imunostNajveci dio imunocita,odnosno T i B limfocita svrstavaju se medju celije koje djeluju nespecificno jer nemaju receptora za specificno prepoznavanje antigena. Glavni nosioci nespecificne celijske imunosti su profesionalni fagociti:granulociti i mononuklearni fagociti koji djeluju takon sto bude probijena lokalna odbrana. Prepoznaju, gutaju i razgradjuju strane tvari. Uglavnom djeluju putem receptora za Fc fragment antitijela i komponente komplemenata C3b cime mogu fagocitirati svaku cesticu koja nosi pomenute beljege. Granulociti su djelotvorni protiv agenasa koji nakon fagocitoze sami propadaju u fagocitu jer im ne pogoduje takva okolina, dok se monociti/makrofazi djelotvorniji protiv pravih unutarcelijskih nametnika koji se mnoze u celiji a protiv kojih su granulociti manje djelotvorni.

Tuzla 2014 39


GRANULOCITIGranulociti stižu vrlo brzo na mjesto upale i odmah djeluju, dok makrofagi djeluju u kasnijim fazama upale. Djeluju ponajprije fagocitozom, zbog čega ih se, uz monocite/makrofage, svrstava u red «profesionalnih fagocita». Unatoč sve većoj složenosti humoralnih i celularnih imunoloških mehanizama u viših organizama, koja je u sisavaca očito doživjela svoj vrhunac, fagocitoza i dalje ostaje glavnim izvršnim mehanizmom za uklanjanje napadačkih, stranih, mrtvih, promijenjenih ili na bilo koji drugi način nepoželjnih stanica i čestica. Funkcijski se odnos fagocita i ciljne čestice može podijeliti u četiri dijela: (1) privlačenje (kemotaksija), (2) vezanje čestice na površinu fagocita (adherencija), (3) ulaženje čestice u fagocit (ingestija), i (4) ubijanje čestice, tj, njena razgradnja (mikrobicidnost, digestija). Fagocitoza zapravo započinje vezanjem čestice na površinu fagocita, najčešće hidrofobnim privlačenjem ili fizičko-kemijskim mehanizmom van der Vaalsova tipa privlačenja, te, znatno rijeđe, elektrostatskim privlačenjem, te napokon vezivanjem na receptor. Fagociti posjeduju receptore za Fc-fragment IgG i komponentu komplemeta C3, pa se na njih mogu vezati i neopsonizirane čestice iz plazme, koje na sebe nespecifično adsorbiraju IgG i, dakako, čestice koje su opsonizirane imunoglobulinima ili komponentama komplementa (Slika 24). Nakon adherencije slijedi endocitoza koja započinje uvlačenjem membrane fagocita i okruživanjem čestice, čime nastaje fagocitna vakuola ili fagosom. Fagosom se po potpunom ulasku u stanicu spaja s jednom ili više fagocitnih granula -lizosoma što sadrže hidrolitičke enzime, pa nastaje fagolizosom, a fagocitna granula se gube i to nazivamo degranulacijom. Tako se ingestirana čestica, npr. bakterija, izlaže djelovanju različitih hidrolaza koje brzo ubijaju i razgrađuju većinu bakterija. Dva su glavna puta kojima fagociti ubijaju mikroorganizme: (a) ovisan o kisiku i (b) neovisan o kisiku. Mehanizmi neovisni o kisiku temelje se na djelovanju protumikrobnih peptida - defensina koji čine 30-50 % proteinskog sadržaja granula, a ubijaju povećavajući propusnost stijenki bakterija i gljivica. Neovisno o kisiku djeluju i baktericidni enzimi lizozim, proteaze i laktoferin - protein koji koči bakterijski rast vezanjem željeza. Mehanizam ovisan o kisiku temelji se poglavito na aktivnosti oksidaza ovisnih o NADPH. One molekulski kisik pretvaraju u aktivni ionski, iz kojeg potom nastaje vodikov peroksid. U nazočnosti mijeloperoksidaze, koja čini čak 5 % suhe tvari neutrofila, vodikov peroksid reagira s kloridnim ionima stvarajući hipoklornu kiselinu (HOCl), snažno oksidirajuće sredstvo koje gotovo trenutno oksidira amine, tiole, nukleinske kiseline, proteine i druge biološki aktivne molekule ciljnih čestica. Stvaraju se i organski kloramini (R-NCl), koji su slabiji oksidirajući agensi ali dugotrajnijeg djelovanja. Kako pritom znatno poraste potrošnja kisika u fagocitu, ta se pojava naziva "oksidacijski, respiracijski ili metabolički prasak". Ovi oksidacijski mehanizmi odgovorni su za velik dio protumikrobnih učinaka fagocita.

MakrofagiSudjeluju u svim fazama imunološkog odgovora. Sudjeluju u prvoj liniji obrane od stranih čestica, prije negoli se aktiviraju mehanizmi posredovani limfocitima T. Zatim preradom i predočavanjem antigena sudjeluju u pokretanju specifičnog imunološkog odgovora posredovanog limfocitima T, i napokon sudjeluju i u izvršnim fazama imunološkog odgovora kao upalne, tumoricidne i mikrobicidne stanice. Taj široki raspon

Tuzla 2014 40


funkcija mogu obavljati tek nakon izlaganja djelovanju određenih citokina, katkada točno određenim slijedom, što se naziva aktiviranjem makrofaga. Na primjer, za aktiviranje mehanizma lučenja dušikova oksida nužan je IFN-, a mehanizam se dalje pojačava djelovanjem TNF-. Kako svaka imunološka reakcija, da bi bila djelotvorna, mora imati svoj početak ali i kraj, postoje i tvari koje deaktiviraju makrofage, poput prostaglandina E.

Stanice NK To su prirodno ubilačke stanice, koje bez prethodnog susreta s antigenom mogu u neposrednom kontaktu usmrtiti drugu stanicu. Morfološki su to uglavnom veliki granulirani limfociti, a temeljno im je svojstvo da nemaju specifičnih receptora za antigen, te da u svom djelovanju nisu spregnuti glavnim sustavom tkivne podudarnosti (MHC). Ciljnu stanicu prepoznaju putem nekih ugljikohidratnih dijelova membranskih molekula ciljne stanice, posjeduju inhibicijske receptore za molekule HLA-I, koji štite stanice vlastititog organizma od djelovanja NK stanica, a djeluju oslobađanjem topljivih molekula (perforin) koje dezintegriraju membranu ciljne stanice. Budući stanice NK raspolažu i receptorom za Fc-fragment IgG (FcRIII ili CD16), mogu protiv ciljnih stanica obloženih antitijelima djelovati i mehanizmom citotoksičnosti posredovane antitijelima (engl. "antibody-dependent cellular cytotoxicity", ADCC). Na aktivnost stanica NK utječu razni podražaji i citokini, posebice IFN- i IL-2, te se tako aktivirana stanica NK naziva stanicom LAK (“lymphokine-activated killer”). Čini se da najvažniju ulogu igraju u obrani od infekcije unutarstaničnim agensima – poglavito virusima, te u obrani od zloćudnih tumora.

Humoralna nespecificna imunostU izvancelijskoj tekucini posebno u plazmi psotoje brojne tvari koje sudjeluju u nespecificnoj odbrani. Uglavnom opsonizacijom(oblaganjem) i hemotaksijom poticu funkcije fagocita no neki mehanizmi djeluju samostalno.Sistem komplemenata je skup proteina(komponente komplemenata C1-C9)koji odredjenim slijedom, aktiviraju jedan drugog proteolitickom razgradnjom sto se naziva aktivacijom. Rezultat aktivacije komplemanata moze biti:1.Opsonizacija-pri kojoj komponente komplemenata oblazu ciljnu cesticu i time je cine dostupnom djelovanju fagocita sa receptorom za komponente komplemenata.2.Aktivacija leukocita-koje imaju receptore za komponente komplemenata.3.Liza ciljne celije koja se zbiva ostecenjem membrane ciljne celije npr.bakterije

Tuzla 2014 41


FAKTOR FUNKCIJA IZVORLizozim Katalizira hidrolizu

celijskog zida bakterijaSuze,saliva,nosni sekret

LaktoferinTransferin

Vezu zeljezo i djeluju kompetetivno za mikroorganizme.

Specificne granule polimorfonukleara

Beta lizin Efikasno djeluje na gram+ m.o.

Trombociti,normalni serum

Hemotakticni faktori Uticu na orjentaciju i direktnu migraciju polimorfonukleara,monocita i drugih celija

Bakterijski sastojci ili produkti celijskog ili tkivnog ostecenja

Properdin Aktivise komplement u odsustvu Ag/At reakcije

Normalna plazma

Interferoni Djeluje kao imuno-modulator na povecanje aktivnosti makrofaga

Leukociti,fibroblasti,prirodne celije ubice,T celije

Defenzini Blokiraju aktivnosti celijskog transporta

Polimorfonukelarne granule

Beta lizin je protein koji uglavnom ubija gram + bakterije djelujuci na celijsku membranuz kao katjonski deterdzent.Lizozim je enzim kojeg luce fagociti, monociti i makrofagi,. Ostecuje zid celije.Interferoni-su citokini koji uz najprije otkriveno protivvirusno djelovanje djeluju i antiproliferativno i imunoregulacijski. Antivirusno i antiprofilativno djeluju pod uticajem sinteze enzima koji sudjeluju u razgradnji RNA cime sprecavaju ili usporavaju razmnozavanje ciljnih celija. U protivvirusnom djelovanju nisu specificni za odredjeni virus vec iskazuju svojstvo interferencije sto znaci da tokom infekcije jednim virusom organizam istodobno moze postati otporan na infekciju drugim virusom. Interferoni su specificni za vrstu.Proteini akutne faze pojavljuju se u serumu pri upali u visestruko vecoj koncentraciji ods normalne.Prirodna antitijela prisutna sz z cirkulaciji vecine pripadnika odredjene vrste i nisu posledica vidljiva dodira organizma sa antigenom. To su npr antitijela na antigene krvnih grupa, ali i nekih virusa i bakterija.

Tuzla 2014 42


3.ENDOCITOZA I FAGOCITOZA,vrste makrofaga i njihova uloga u odbrani organizmaVeoma znacajni mehanizmi urodjene imunosti su mehanizmi ingestije vancelijskih makromolekula i mikroorganizama putem endocitoze i fagocitoze.Endocitoza je proces unosenja makromolekula koje su prisutne u ekstracelularnoj tkivnoj tecnosti. Taj proces se moze odvijati putem pinocitoze(unosenje rastvorljivih makromolekula) ili receptorima posredovane endocitoze. Unosenje makromolekula zapocinje invaginacijom malog dijela plazmatske membrane celije i formiranjem male, jedva 0,1 mikrometara velike endociticne vezikule.Fagocitoza je proces unosenja djelova ili citavih mikroorganizama u specijalizirane celije. Medju fagocitarne celije spadaju cirkulirajuci krvni monociti,neutrofili,eozinofili i tkivni makrofagi. U specijalnim uslovima i fibroblasti mogu pokazivati fagocitnu ulogu pa se nazivaju fakultativni fagociti.Fagociti su najvaznija grupa dugo-zivecih celija iz grupe mononuklearnih leukocita. Ove celijke su porijeklom iz kostane srzi, od maticne celije. Njihova funkcija je da fagocitiraju infektivne agense. Drugu grupu veoma znacajnih fagocita predstavljaju polimorfonuklearni neutrofili(PMN).Oni cine vecinu leukocita krvi. Slicno monocitima oni migriraju u tkiva kada su stimulirani razlicitim podrazajima. Neutrofili su kratko-zivece celije koje prozdiru strani materijal,denaturisu ga i pri tome ubiju. Neutrodili su prve celije koje dolaze na mjesto upale.Cirkulisuci monociti i makrofagi(mononuklearni fagociti) posjeduju povrsinske receptore i oni mogu fagocitirati mikroorganizme.Proces fagocitoze se sastoji od nekoliko faza:1.Privlacenje fagocita na mjesto upale-omoguceno je oslobadjanjem razlicitih supstanci na mjestu upale. Razlicite supstance mogu podsticati pokretljivost fagocita. Pokretljivost fagocita moze biti usmjerena i neusmjerena prema fagocitu. One supstance koje stimulisu poklretljivost nazivaju se citotoksigeni, a one koje stimuliraju usmjerenu pokretljivost hemotakticne supstance ili citotoksini2.Pricvrscivanje stranih cestica ili bakterija na membranu fagocita moze biti nespecificno ili specificno. Fagociti mogu nespecificno fagocitirati mnoge cestice kao sto su cestice uglja, medjutim kod specificne fagocitoze mnoge bakterije se mohu vezati preko razlicitih receptora na membrani fagocita kao sto su receptori za Fc fragmenrt IgG I za C3 b komplementa. Unosenje pojedinih dijelovba ili citavih mikroorganizama unutar celije naziva se ingestija i specijalan je celijski proces. Ovdje se plazmatska membrana izduzi oko stranog materijala,zaokruzi i formira vezikulu nazvanu fagozom.3.Digestija ili razgradnja fagocitiranog materijala ili mikroorganizma odvija se u fagolizozomu koji nastaje nakon fuzije fagozoma i lizozoma. Zivi mikroorganizmi se ubijaju na 2 osnovna nacina: od kiseonika zavisnim mehanizmima, i od kiseonika nezavisnim mehanizmima.MAKROFAGI:Sudjeluju u svim fazama imunoloskog odgovora. Sudjeluju u prvoj liniji odbrane od stranih cestica,prije nego se aktiviraju mehanizmi posredovani T limfocitima.Zatim preradom i predocavanjem antigena sudjeluju u pokretanju specificnog imunoloskog odgovora posredovanog limfocitima, zatim sudjeluju i u izvrsnim funkcijama imunoloskog odgovora kao upalne, tumoricidna i mikrobicidne celije.

Tuzla 2014 43


Taj siroki raspon funkcija mogu obavljati tek nakon izlaganja djelovanju odredjenih citokina ponekad tacno odredjenim redom, sto se naziva aktiviranje makrofaga. Postoje i supstance koje deaktiviraju makrofage, poput prostaglandina E.Monociti/Makrofagi se danas svrstavaju u sistem mononuklearnih fagocita koje ima dvoje funkcije:=fagocitozu i predocavanje antigena=imunoregulacijuMonociti nastaju iz mijeloidnog progenitora u kostanoj srzi,zatim odlaze u krvotok pa u organe i tkiva gdje prelaze u makrofage.Monocit obiljezava bubrezasta jezgra i citoplazmatska azurofilna granula medju kojima su i lizozomi sa peroksidazom i hidrolazama, vazni za unutarcelijsko ubijanje fagocitiranih mikroba, podjeduju brojne povrsinske biljegem,izmedjuz ostalog receptora za Fc fragment IgG receptor za komponentu komplementa C3b,adhezijske molekule, MHC II molekule neophodne za predocavanje antigena T limfocitima,receptore za citokine...itd.Odlazeci u tkiva, monociti dozivljavaju pretvorbu u tkivne makrofage razlicitog izgleda koji kao i njihov naziv zavisi od tkiva u kome se nalaze. Pa razlikujemo:1.Histiociti-u kostanoj srzi,2.Celije mikroglije-u CNS-u,3.Kupferove celije-u jetri,4.Alveolarni makrofagi-pluca,5.Peritonealni makrofagi-u trbusnoj supljini,6.Slobodni i ucvrsceni makrofagi-slezeni, limfnim cvorovima i timusu.Funkcije makrofaga:1.Izvrsne funkcije-iako su svrstani u red "profesionalnih" fagocita, s fagocitozom kao temeljnom odbranbenom funkcijom dio makrofaga sluzi se fagocitozom i za prihvatanje, obradu i predocavanje antigena,pa se raj dio makrofaga ubraja i medju celije za predocavanje antigena.2.Regulacijske funkcije-makrofagi sudjeluju u kontroli imunoloskog odgovora direktnim kontaktom sa ostalim imunocitima ili lucenjem topivih posrednika. Poznato je vise od 100 razlicitih supstanci koje luce makrofagi koje uticu na razmnozavanje,rastm sazrijevanje i izvrsne funkcije imunocita. Medju njima su:hidroliticki enzimi, komponente komplemenata,metaboliti kiseonika,bioaktivni lipidi,citokini,faktori rast..itd.

Tuzla 2014 44


4.STECENI(ADAPTIVNI) IMUNITET,OPSTE OSOBINE:Za razliku od urodjenog steceni imunitet je nestereotipan, izuzetno je specifican za dati antigen, i stalno se poboljsava ponovljenim izlaganjima istom antigenu.Steceni imunitet protiv m.o.se moze podijeliti na pasivni i aktivni. Pasivni imunitet se prenosi unosenjem antitijela ili limfocita aktivno imunizovane jedinke te traje dok traju i prenijeta antitijela ili celije.Aktivni imunitet je indukovan infekcijom ili vakcinacijom pri cemu imunoloski odgovor na neki mikroorganizam pruza otpornost na kasniju infekciju istim mikroorganizmom.Sustinska odlika adaptivnog imunog odgovora je da on i prije nego sto se sa patogenim mikroorganizmima prvi put sretne, ima unaprijed potencijal prepoznavanja beskrajno velikog broja razlicitih molekulskih konfiguracija, epitopa ili antigena unutar m.o. Ova sposobnost se zasnivba na postojanju u imunom sistemu svake jedinke bezbroj razlicitih imunoloskih receptora na limfocitima, nastalih nasumicnim procesom stvaranja prilikom njihovog ontogenetskog razvica.Adaptivni imunoloski sistem ne samo da je u stanju da predvidi ono za cim treba da traga i sto mora da prepozna, kako bi uspjesno obavljao svoju funkciju, vec takodje osposobljava jedinku da bude spremna da prepozna i promjene u molekulskom sastavu m.o. Koje ce se usled mutacija mozda javiti u buducnosti.Tri osnovna svojstva adaptivnog imunog odgovora su:1.Specificnost2.Sposobnost uspostavljanja imunoloske memorije3.Sposobnost razlikovanja sopstvenog i stranogSvi se oni zasnivaju na najvaznijoj karakteristici imunog sistema, da su u njemu imunoloski receptori na limfocitima klonski rasporedjeni. To podrazumjeva da limfociti pripadaju jednom celijskom klonu,tj.relativno maloj grupi celija koju cine potomci iste celije majke, imaju jedinstvene imunoloske receptore koji se u pogledu specificnosti razlikuju od receptora na limfocitima ostalih klonova. Klonska rasporedjenost monospecificnih imunoloskih receptora je od kljucnog znacaja i ona omogucuje:klonsku selekciju, imunolosku memoriju i imunolosku autotoleranciju.Za prepoznavanje antigena u stecenom imunitetu odgovorne su 2 razlicite vrste molekula:1.Receptori za antigen na B limfocitima2.Receptori za antigen na T limfocitimaOsnovno svojstvo tih molekula je njiohova velika raznolikost. Iako BCR i TCR imaju mnogo zajednickih svojstava,poput konstantnih i varijabilnih podrucja molekule nacini na koje prepoznaju antigene se znatno razlikuju.BCR moze prepoznati i otopljeni antigen i onaj na povrsini celije, ali uvjek ga prepoznaje u njegovom nativnom obliku-za razliku TCR prepoznaje samo antigene vezane za celiju i to u kompleksu s molekulama MHC. Ti antigeni su najcesce poredjani tj,razgradjeni pa je determinanta sto je prepoznaje TCR obicno samo malen dio izvornog antigena,i ne mora zadrzavati njegovu prostornu konformaciju.Postoji jos jedna razlika izmejdju BCR i TCR. TCR je uvjek vazan za celijsku membranu i ne moze se naci u topljivom obliku, a BCR koji je po svojoj gradji imunoglobulin proizvodi se i u obliku topljivih antitijela.PASIVNA IMUNOST-prenosi se antitijelima ili limfnim celijama stvorenim u drugom organizmu. Pasivan prenos antitijela(antiseruma)protiv bakterijskih toksina, cini da se u

Tuzla 2014 45


organizmu trenutno nadje dovoljna kolicina antitoksina da bi se toksin neutralizovao. Antitijela stvorena protiv odredjenih virusa, mogu biti primjenjena za vrijeme perioda inkubacije da bu se ogranicilo umnozavanje virusa. Osnovna prednost pasivne imunizacije je mogucnost primjene velikihj kolicina gotovih specificnih antitijela, nedostatci su kratak poluzivot ovakvih antitijela i moguce reakcije preosjetljivosti.AKTIVNA IMUNOST-Indukuje se posle kontakta sa stranim antigenima. Do ovakvog kontakta dolazi prilikom klinicki manifestiranih ili subklinickih infekcija, imunizacije zivim ili ubijenim mikroorganizmima i njihovim antigenima ili toksinima i transplatacijom stranih celija.U svim ovim slucajevima organizam aktivno proizvodi antitijela i limfne celije sposobne da odgovore na antigene. Prednost aktivnog imuniteta je dugotrajna otpornost a nedostatci su sporo uspostavljanje imunosti i potreba za produzenim ili ponovljenim kontaktom sa antigenom.

5.B LIMFOCITI,vrste,sazrijevanje i njihova diferencijacijaCelije imunoloskog sistema nastaju iz pluripotentnih pracelija. Iz limfoidnih prekursora nastaju limfociti(T i B i NK celije),a iz mijeloidnih prekursora fagociti(monociti/makrofagi, neutrofilni i eozinofilni granulociti, celije za predocavanje antigena). B limfociti su nosioci humoralne imunosti, dok su T limfociti nosioci celijama posrednoh imuniteta.B limfocita u perifernom krvotoku covjeka ima 5-15%. Oni proizvode imunoglobuline koji se ugradjuju u celijsku membranu i djeluju kao receptori za antigen. Vecina ljudskih B limfocita nosi membranski IgM i IgD a samo manjina i jos IgA,IgG i IgE.U sluznici crijeva pretezu B limfociti s povrsinskim IgA. Na povrsini B limfocita postoje i brojni drugi biljezi, pa vecina zrelih celija posjeduje:A)Antigene MHC II vazne za saradnju sa T limfocitimaB)Receptore za komponente komplemenata C3b i C3d(CR1,CR2)C)Receptore za fragment imunoglobulina GD)Povrsinske biljege CD19,CD20,CD22. B limfociti su sposobni svojim povrsinskim imunoglobulinskim receptorom(BCR) prepoznati antigene ili epitope raznih kategorija makromolekula, kao sto su proteini,glikoproteini, kompleksni polisaharidi, egzotoksini... Svi ovi molekuli su dostupni prepoznavanju od strane B limfocita, bilo da se nalaze slobodni u rastvoru, ili da su u sastavu zida ekstracelularnih bakterija, lipoproteinske membrane celije.Bitna je karakteristika B limfocita da oni na svojoj membrani iskazuju istovremeno imunoglobulinske B receptore, tako i MHC molekule klase II. To im omogucava s jedne strane da kad proliferisu i difunduju u plazma celije sintetisu antitijela iste specificnosti, koju su imali i imunoglobulinski receptori kojima su antigen prepoznali. S druge strane B limfociti mogu funkcionisati kao i antigen prezentujuce celije, tj,mogu putem MHC molekula da prikazuju T limfocitima antigen na svojoj membrani.Vrste B limfocita:1.Glavna populacija B limfocita, oznacena kao B-2 ima na svojoj povrsini puno imunoglobulinskih receptora klase IgD, a nema iskazan molekul CD5.2.Manja populacija oznacena kao B-1 pretezno iskazuje molekul CD5 i obicno ima vise imunoglobulinskih recweptora klase IgM nego klase IgD. Sintetise polireaktivna IgM

Tuzla 2014 46


antitijela malog afiniteta i ne stvara memorijske celijeB celijski razvoj odvija se direktno iz limfoidne maticne celije u hematopoeticnom tkivu fetalne jetre. Kasnije se mjesto sazrijevanja B limfocita seli u kostanu srz, gdje se nastavlja kontinuirano tokom zivota. Razvoj B limfocita rezultira na kraju stvaranjem plazma celija, i memorijskih B limfocita. Ovaj razvoj se moze podijeliti u:=antigen nezavisnu fazu koja se odvija u kostanoj srzi,=antigen zavisnu fazu koja se odvija na periferijiLimfoidna maticna celija se razvije u liniju progenitorskih B celija koje na svojoj povrsini stvbaraju celijski marker nazvan B220. Progenitorske celije proliferisu u kostanoj srzi,ispunjavajuci ekstravaskularne prostore izmedju sinusoida kostane srzi. Proliferacija i deferencijacija zahtijeva mikrosredinu ispunjenu sa stromalnim celijama. Stromalne celije intereaguju sa progenitorima B celija luceci citokine(IL-7) koji pomazu razvoj B celija. Ova interakcija omogucena je CD44 molekulama na progenitorskim B celijama. Sve one celije koje ne stvore CD44 molekule bice unistene, a one koje stvore ulaze u fazu pre B-celija koje stvara receptor za IL-7. U ovom stadijumu se vrsi preuredjene gena za lucenje imunoglobulina.Razvoj B limfocita u kostanoj srzi:S obzirom da sisari nemaju specifican organ za limfopoezu B celijski razvoj se odvija direktmno od limfoidne maticne celije u hematopoeticnom tkivu fetalne jetra, a kasnije se seli u kostanu srz kao sto smo vec naglasili. Progenitori B celija se nalaze u endosteumu kostane lamele. Svaki progenitor B celija u stadijumu od preuredjena gena za imunoglobuline moze stvoriti najmanje 64 potomaka. Oni migriraju u centar supljine kostane spongioze i dolaze u lumen venoznih sinusoida.U kostanoj srzi, B celije sazrijevaju u tijesnoj asocijaciji sa stromalnim retikularnim celijama. Kasnije se mogu naci u susjedstvu endostijuma blizu centralnog sinusa, koji posjeduje adventicijske retikularne celije. Adventicijumske retikularne celije su mjesanog fenotipa, svojim osobinama lice na fibroblaste, endotelijane celije, i glatko misicne celije. One produkuju kolagen tipa IV,laminin i glatko misicnu formu aktina.Retikularne celije podupiru diferencijaciju B celija. Adventicijalne retuikularne celije su od znacaja za oslobadjanje zrelih B celija u centralni sinus.Vecina B limfocita sazrelih u kostanoj srzi, ne dospije do periferne cirkulacije nego kao i u timusu biva ubivena procesom apoptoze i fagocitovana od makrofaga kostane srzi.B stromalna interakcija moze biti posredovana u vidu POZITIVNE SELEKCIJE, gdje je sacuvan samo jedan mali broj B celija od programirang preuredjena gena za celijsku smrt.NEGATIVNA SELEKCIJA autoreaktivnih B limfocita se nalazi u kostanoj srzi i u slezeni, mjestima u kojima se isporucuje najveci broj stvorenih B limfocita. Karakteristicni markeri B celijske linije su imunoglobulini, koji reaguju kao povrsinski receptori na antigene.Limfoidne maticne celije proliferisu se i diferenciraju pod uticajem preuredjenja gena.Kao posledica toga, pre B celije vrse ekspresiju µ teskih lanaca u citoplazmi. Vecina pre B celija stvara i male kolicine µ teskih lanaca na svojoj povrsini,udruzenih sa lakim laznim lancima. U ovom periodu se nadje alelsko iskljucenje majcinih i ocevih gena za imunoglobuline.

Tuzla 2014 47


6.IMUNOLOSKI MEHANIZMI UPALNE REAKCIJEUpalna reakcija je serija kompleksnih dogadjaja koja se razvija nakon ostecenja tkiva poslije povreda ili infekcije. To je rani mehanizam odbrane koji sprecava sirenje patogenih m.o. sa mjesta upalne reakcje. Glavni znaci upalne reakcije su:RUBOR(crvenilo),TUMOR(otok),COLOR(povecana temperatura),DOLOR(bol) i funkcija laesa(poremecaj funkcije).Upala ima 3 komponente: Povecanje protoka krvi kroz napadnuto podrucje, cime se povecava dotok leukocita i

raznih topljivih molekula u to podrucje(najpre se dilatiraju kapilari, pa arteriole, karakteristican znak je crvenilo i povisena temperatura)

Povecana kapilarna propustljivost pracena je povecanim ulaskom tecnosti i celija iz krvotoka u tkivo. Tecnost koja se nakuplja na mjestu upalne reakcije je mnogo bogatija proteinima od one koja izlazi iz kapilara u normalnim uslovima. Nakupljanje tecnosti dovodi do otoka-aedema. Povecanje propustljivosti kapilara povecava migraciju leukocita iz kapilara na mjesto upalne reakcije, medju pridoslim leukocitima najveci broj su fagocitne celije.

Povecana migracija leukocita u to podrucje

Na mjesto upale obicno u akutnoj fazi prvi stizu granulociti i trombociti. Ako uspiju neutralizirati uzrok upale ona izavrsava tom akutnom fazom, a ako ne, upala prelazi u hronicnu fazu tokom koje se na mjestu upale nakupljaju mononuklearni fagociti i limfociti.Akutna upala:Celije akutne upale su mastociti(bazofili),trombociti,neutrofili i eozinofili. Mastociti sadrze brojne citoplazmatske granule sa bioloski aktivnim supstancama cije je oslobadjanje odgovorno za vecinu vaskularnih manifestacija akutne upale. Oslobadjanjem posrednika akutne upale javljaju se vazodilatacija i povecana kapilarna propustljivost(histamin,serotonin,bradikinin,prostaglandin E2). A neki djeluju i hemotaksijski(leukotrien B4)privlaceci na mjesto upale neutrofile i eozinofile.Trombociti oslobadjaju heparin i serotonin i time sudjeluju u akutnoj fazi upale, ali primarna im je uloga blokiranje ostecenog zida krvne zile i sprecavanje krvarenja. Neutrofili su najbrojnija celijska komponenta u akutnoj upali, a na mjesto upale stizu privuceni brojnim hemotaksijskim supstancijama poput komponente komplementa C5 ili C8. Djeluju fagocitozom ali i izvancelijskim oslobadjanjem granula. Eozinofile pretezno nalazimo sl.vrstama upale;alergijskim reakcijama, i parazitarnim infekcijama. Na njih hemotaksijski djeluju komponenta komplementa C5 i histamin, eozinofili djeluju fagocitozom i oslobadjanjem granula litickim enzimima, bas kao i neutrofili degranulacijom mogu ostetiti i vlastita zdrava tkiva.POSREDNICI AKUTNE UPALE:Su sistem komplemenata, koagulacijski sistem, kininski sistem i proteini akutne faze.Aktivirane komponente komplementa mogu pospjesiti imunu reakciju:hemotaksijskim djelovanjem, opsonizacijom ciljnih cestica cime se pospjesuje njihova fagocitoza, te lizom ciljnih cestica. Pri svakoj znatnijoj upali se aktivira sistem komplemenata, sto rezultira stvaranjem ugruska i zaustavljanjem krvarenja. Ugrusak se medjutim, ubrzo

Tuzla 2014 48


otkloni fibrinolizom, kako bi se ponovo uspostavio protok krvi kroz osteceno podrucje. Kininski sistem obuhvata kininogene, molekule velike molekulske mase koje se djelovanjem enzima kalikreina cijepaju u manje vazoaktivne peptide poput bradikinina koji pospjesuju vazodilataciju i povecavaju vaskularnu propustljivost.Proteini akutne faze obuhvataju heterogenu skupinu proteina cija se koncentracija u akutnoj upali povecava. Celije i topive komponente medjusobno reagiraju, poticu svoja djelovanja i moderiraju upalnu reakciju. Sistemi komplemenata kinina i koagulacije zajedno sa mastocitima produkuju vazodilataciju, povecanu vaskularnu propustljivost i hemotaksiju, privlaceci najbrojnije celijske posrednike akutne upale-neutrofile.Oni fagocitiraku mikroorganizme i razgradjuju ih svojim lizozimskim enzimima. U osnovi odbrambeni mehanizmi mogu ostetiti i vlastita tkiva. To npr.mogu uciniti lizozomski enzimi neutrofila, produkti komplementom razorenih celija mogu aktivirati koagulacijske faktore ovi kininski sistem,itd.

Hronicna upala:Slijedi nakon akutne ako ova nije bila dovoljna za uklanjanje uzroka upale i pokretanje procesa zacijeljivanja. Svrha hronicne upale je ocistiti tkivo od nekroticnih ostataka akutne upale, pokrenuti dodatne odbrambene mehanizme protiv perzistentne infekcije i okoncati proces zacjeljivanja nastalog ostecenja. Ako zdravo tkivo nije ni bilo osteceno ili je ostecenje malo, ono se mehanizmima hronicne upale moze posve sanirati,a ako je ostecenje opseznije ostecena se tkiva nadomjestuju vezivom(oziljak).Celije hronicne upale su limfociti, makrofagi i plazma celije. Nasuprot polimorfonuklearnim granulocitima koji su glavno obiljezje akutne upale, hronicnu dakle obiljezava nakupljanje mononuklearnih celija.Limfociti u upali djeluju kao citotoksicne CD8+ celije koje mogu direktno unistiti ciljane celije, i kao pomagacke CD4+ koje lucenjem razlicitih citokina sudjeluju u privlacenju i aktiviranju makrofaga, kontroli proliferacije limfocita,i regulaciji lucenja antitijela.Privuceni hemotaksijskim supsztancama izlaze iz krvnih kapilara tkiva na nacin slican granulocitima(proces posredovan adhezijskim molekulama) i stizu na mjesto djelovanja, gdje mogu djelovati direktnom citotoksicnosti protiv ciljnih celija(citotoksicni T-limfociti i NK celije)ili sti je vaznije, nakon aktiviranja proizvode i luce brojne citokine(pomagacki T limfociti)koji privlace i aktiviraju makrofage i reguliraju pretvorbu B limfocita u plazma celije koje luce antitijela.Makrofagi su vodece celije hronicne upale i na mjestu djelovanja obicno se pojavljuju nekoliko sati nakon limfocita. Glavna im je zadaca fagocitoza i probava ostecenih dijelova tijela, celija i mikroorganizama, za sto raspolazu snaznim lizozomskim enzimima, i tako pripremaju tkivo za okoncanje upalnog procesa.Plazma celije nastaju iz aktiviranih B limfocita, a glavna im je funkcija proizvodnja antitijela. Pod uticajem IL-2,IL-4 i IL-5 be limfociti proliferisu a djelovanjem IL4,IL5,IL6,IL10 oni se diferenciraju u plazma celije.Uz celije u hronicnoj upali posrduju brojni citokini koji mogu djelovati autokrino(uticu na funkcije iste vrste celija koje ih luce) ili parakrino(uticu na funkcije drugih vrsta celija). Glavni citokini hronicnog upalnog odgovora su:interleukin 1(IL1),interferon gama, faktor tumorske nekroze beta,transformirajuci faktor rasta i interleukin 2. IL-1(interleukin 1)-luce makrofagi, dendritske celije, T i B limfociti i endotelne

celije. Ima citav niz ucinaka:potice lucenje drugih citokina, stvaranje citotoksicnih

Tuzla 2014 49


izvrsnih celija i proivodnju upalnih celija u kostanoj srzi. Buduci da moze izazvati i temperaturu i sok, vazno je da se njegovo djelovanje moze obuzdati. Njegovo djelovanje koce glukokortikoidi, IL-4,IL-10.

IL-2:luce uglavnom aktivirani T limfociti. Autoktrino potice proliferaciju T limfocita, a parakrino utice na B limfocite. Inducira diferencijaciju B limfocita u plazma celije, aktivira NK celije, pojacava citotoksicnost makrofaga. U upali je glavno djelovanje lucenje IL-1 i interferona gama(IFN-ɣ)

IFN-ɣ luce aktivirani T limfociti i aktivirane NK celije. Aktivira makrofage, potice ekspresiju HLA-I u vecine celija a HLA-II u imunocita, potice ekspresiju adhezijskih molekula u endotelnim celijama, potice citotoksicno djelovanje T limfocita i NK celija, TE POTICE LUCENJE DRUGIH CITOKINA POPUT transformirajuceg faktora rasta(TNF).

TGF-ʓ(Faktor tumorske nekroze beta)-luce trombociti, aktivirani makrofagi, T i B limfociti. Djeluje kao Hemokin(hemotaksijski),potice odlaganje izvancelijske supstance te je jedan od kljucnih citokina koji sudjeluju u cijepljenju tkiva.

TNF(transformirajuci faktor rasta)-luce aktivirani makrofazi, T limfociti, i NK celije, a on aktivira endotelne celije, makrofage, granulocite, pospjesuje adherenciju leukocita, lucenje proteina akutne faze, ekspresiju molekula MHC-I,kostimulira proliferaciju T i B limfocita, te pospjesuje lucenje drugih citokina. Uz to uzrokuje temperaturu, hipotenziju i gubitak tjelesne tezine(kaheksija).

IL-II pospjesuje proliferaciju T i B limfocita, aktivira NK celije posreedujuci u njihovoj pretvorbi u LAK-celijke te aktivira makrofage, pospjesujuci njihovo mikrobiocidno dejstvo, citotoksicno dejstvo.

Tuzla 2014 50


7.CITOKINI,GRADJA I FUNKCIJA:Citokini su proteini(obicno glikoproteini) relativno niske molekulske mase, od 8 do 25 kDa i cesto se sastoje samo od jednog jedinog lanca. Oni regulisu vazne bioloske procese:rast celije, celijsku aktivaciju, inflamaciju, imunitet, obnovu tkiva, fibrozu tkiva i morfogenezu. Neki citokini su takodjer hemotakticni za specificne celijske tipove. Luce se u vrlo niskim koncentracijama i uglavnom djeluju lokalno i kratkotrajno, uglavnom paraktino(na druge celije) ili autokrino(na same celije koje ih luce). Sastavni su dio dlozenog sistema komuniciranja medju imunokompetentnim celijama. Nijedan citokin in vivo ne djeluje pojedinacno ni samostalno vec u saradnji sa ostalima. Citokini su svrstani u jednu familiju mada nisu hemijski srodni.Znacajna je njihova paralelna uloga sa drugim signalima, koji dolaze iz kontakta celije sa celijom, dovodeci do stvaranja mreze citokina, ukljucenih u funkciju imunog odgovora.

Osnovne karakteristike ovih molekula su: 1. isti citokini mogu biti produkti razliĉitih ćelija (IL-15 monocit i ćelije koste srži, IL-18 keratinociti i makrofagi) 2. PLEJOTROPIZAM – je sposobnost da jedan citokin može da deluje na više vrsta ćelija (IFN-γ na CD8+ T limfocite i B limfocite) 3. REDUNDANTNOST – može da se prevede i kao nepotrebnost, tj. više citokina ispoljava jednu istu funkciju 4. jedan citokin može da poveća sopstvenu i da indukuje produkciju citokina od strane drugih ćelija – AUTOKRINO, PARAKRINO, ENDOKRINO 5. citokini deluju sinergistiĉki ili antagonistiĉki sa drugim citokinima www.belimantil.info 6. vezuju se za specijalne ćelijske receptore na membranama ćelija Podela na osnovu bioloških funkcija: I. MEDIJATORI I REGULATORI NESPECIFIĈNE IMUNOSTI (IFN tip I, TNF-α, IL-1, II. MEDIJATORI I REGULATORI SPECIFIĈNE IMUNOSTI (IL-2, IL-4, TGF-β, IL-5, III. STIMULATORI HEMATOPOEZE Interleukini(IL).pretstavljaju veliku skupinu citokina koje luce limfociti a djelom i mononuklearni fagociti i neke tkivne celije. Glavna im je funkcija regulisanje rasta i sazrijevanja celija. Svaki citokin djeluje na odredjenu sjkupinu ciljnih celija koje imaju receptor za dotuicni citokin. S obzirom na celuije koje ih luce razlikujemo:monokine-koje luce monociti ili makrofagi, i limfokine koje luce limfociti.Interferoni:Ovi proteini prvo su bili opisani kao antiviralna sredstva ali oni imaju sposobnost kao imuni regulatori i faktori rasta. Dijele se u 3 grupe: IFN-alfa(20 varijanti,prouzrokovan od strane leukocita,kao odgovor na viruse ili

nukleinske kiseline). Produkuju ga aktivirane T celije i celije prirodne ubice.

Tuzla 2014 51


IFN-beta-prosti protein produkovan od strane fibroblasta, kao odgovor na viruse ili nukleinske kiseline.

IFN-gama, prosti protein produkovan od strane limfocita kao odgovor na imune stimulatore. Djeluje kao signal pozitivne povratne sprege, aktivira makrofage, i vjerovatno uvjetuje njihov povecan kapacitet djelovanja kao antigen prezentujuca celija. Ekspresivna produkcija njegova moze imati ulogu u indukciji autoimuniteta.

TABLICA 2. Citokini, stanice koje ih luče i stanice na koje djeluju i glavni učinci

CitokinIzvor Ciljna stanica Glavne funkcije

IL-1IL-1

makrofagilimfociti B, stanice NK

limfociti B, limfociti T, makrofagi, tkivne stanice

aktiviranje limfocita i makrofaga, adhezija leukocita uz endotel, pireksija, lučenje proteina akutne faze

IL-2 limfociti T limfociti T proliferacija i difrencijacija limfocita T, aktivacija citotoksičnih limfocita i makrofaga

IL-3 limfociti T prastanice čimbenik rastaIL-4 limfociti T limfociti T, limfociti

Brast i sazrijevanje limfocita B, odabir izotipa antitijela

IL-5 limfociti T limfociti B rast i sazrijevanje limfocita B,sinteza i lučenje IgA

IL-6 limfociti T,limfociti B,makrofagi

limfociti B, hepatociti

diferencijacija limfocita B,lučenje proteina akutne faze

IL-7 Stromalne stanice timusa, slezene i koštane srži

prekursori limfocita B,limfociti T

proliferacija limfocita T i B

IL-8 monociti neutrofili, bazofili kemotaksijaIL-9 Limfociti T Kočenje sinteze citokinaIL-10 Limfociti T limfocit TH1 inhibicija sinteze citokinaIL-12 monociti limfocit T indukcija limfocita TH1IL-13 aktivirani lim-

fociti Tmonociti, limfociti B kočenje lučenja IL-12

IL-15 monociti limfociti T, aktivirani limfociti B

proliferacija

IL-16 Limfociti T Limfocit T, eozinofil, monocit

Kemotaksija limfocita T, eozinofila i monocita

IL-17 Limfociti T Limfocit T, neutrofil Proliferacija limfocita T, sazrijevanja neutrofila

IL-18 Makrofagi, keratinociti

Limfociti T, stanice NK

Koaktivacija TH1, sazrijevanje stanica NK

TNF makrofagi makrofagi, aktivacija makrofaga, granulocita

Tuzla 2014 52


TNF limfociti, mastociti granulociti, tkivnestanice

i citotoksičnih limfocita, adhezija leukocita uz endotel, kaheksija, pireksija, lučenje proteina akutne faze, poticanje ekspresije MHC-I

IFN

IFN

makrofagi, neutrofilifibroblasti

tkivne stanice

tkivne stanice

Protuvirusno djelovanje, poticanje ekspresije MHC-I, poticanje NK aktivnosti

IFN limfociti Tstanice NK, makrofagi

leukociti, tkivne stanice, limfociti TH2

Poticanje ekspresije MHC-I i MHC-II, aktiviranje makrofaga, adhezija limfocita uz endotel, kočenje sinteze citokina

M-CSF monociti prekursori makrofaga Proliferacija makrofagnog prekursora

G-CSF makrofagi prastanice Poticanje razmnožavanja i diferencijacije

GM-CSF limfociti Tmakrofagi

prekursori makrofaga i granulocita

Poticanje proliferacije granulocitnih i makrofagnihprekursora i aktiviranje

Funkcije citokina:I. Citokini ne mogu biti operativni individualno in vivo.II. Mjesavina citokina moze dovesti do efekata koji se ne moze postici samo 1

citokinom. Pri tome se mogu dobiti i sinergisticni i antagonisticki efekti.III. Hemoliticki su specificni za celijske tipoveIV. Regulisu bioloske proceseV. Svrstani su u jednu familiju, mada nisu hemijski srodni. Postoje parovi citokina koji

pokazuju homologiju u oko 30% svoje sekvence, kao sto je IL-I alfa i IL-I beta, TNF alfa i TNF beta, a postoje i subfamilije koje su visoko homologne.

Tuzla 2014 53


8.IMUNOLOSKA PREOSJETLJIVOST,TIPOVI IMUNOLOSKE PREOSJETLJIVOSTIImunoloska preosjetljivost podrazumjeva stanje stecenog imunog odgovora, u njegovoj pojacanoj i neprikladnoj formi sto uzrokuje ostecenje tkiva organizma. To stanje je karakteristicno za pojedine individue, i ima individualni karakter. Ne moze se manifestirati pri prvom kontaktu sa antigenima, redovno se nalaz pri ponovnom kontaktu sa antigenima. Coombs I Gell su opisali 4 tipa hipersenziviteta, medjutim u praksi se ne nalaze u izolovanim formama. Prva 3 tipa su posredovana antitijelima, a 4 je posredovan T celijama i makrofazima.1.Tip I preosjetljivosti-RANA PREOSJETLJIVOST2.Tip II preosjetljivosti-ANTIGENIMA POSREDOVANA CITOTOKSICNA PREOSJETLJIVOST3.Tip III preosjetljivost-PREOSJETLJIVOST IZAZVANA IMUNIM KOMPLEKSIMA4.Tip IV preosjetljivost-KASNA PREOSJETLJIVOST(CELIJSKA PREOSJETLJIVOST)

TIP I PREOSJETLJIVOSTI:Tip I ili neposredna preosjetljivost pojavljuje se nakon 2-30 minuta posle kontakta sa antigenom/alergenom. Imunoglobulin E, je ukljucen u direktan odgovor protiv antigena okoline, kao sto su polen, kucna prasina, zivotinjski produkti.Mast celije vezu IgE preko svojih Fc receptora i ako je svojim Fab fragmentima IgE vezao alergen onda on inducira degranulaciju mast celija sto dovodi do oslobadjanja medijatora. To rezultira akutnom upalniom reakcijom sa simptomima kao sto su akutni rinitis ili astma.TIP II PREOSJETLJIVOSTIIli od antitijela zavisna citotoksicna preosjetljivots. Javlja se 5-15 sati nakon kontakta. Antitijela su uperena protiv sopstvenih antigena ili pak protiv stranih antigena kao sto su npr.eritrociti uneseni u organizam transfuzijom. To moze da dovede do citotoksicne akcije sa K celijama ili do lize posredovane komplementom.TIP III PREOSJETLJIVOSTI:Uzrokovan je imunim kompleksima koji su stvoreni u velikom kolicinama ili kada isti ne mogu biti odstranjeni adekvatno sa celijama retikuloendotelijalnog sistema.Razvija se nakon 2-8 sati. Imuni kompleksi se deponuju u tkiva. Tada se aktivira tkivni komplement i privlace polimorfonukleari na mjesto depozicije imunih komplexa sto izaziva lokalno ostecenje.TIP IV PREOSJETLJIVOSTI:Odgodjena ili kasna preosjetljivoszt je uzrokovana kada se antigeni nalaze u makrofazima koji ih ne mogu odstraniti. Redovno manifestuje 24-72 sata. Antigenom senzibilisane T celije oslobadjaju limfokine tokom sekundarnog kontakta sa istim amtigenom. Limfokini induciraju upalnu reakiju aktiviraju i privlace makrofage sa oslobadjanjem medijatora. Ostali aspekti DTH reakcija se vide kod odbacivanja transplatata i alergijskog kontaktnog dermatitisa.Valja istaknuti da se većina kliničkih znakova alergije pojavljuje i bez alergije (npr. astma, rinitis, dermatitis, dodirni dermatitis, anafilaksija, urtikarija-angioedem). Stoga je

Tuzla 2014 54


prepoznavanje neimunoloških uzroka takvih simptoma ključno za diferencijalnu dijegnozu. Katkada nespecifični čimbenici iz okoline aktiviraju posrednike upale na neimunološki način, a katkada to učine specifični čimbenici. Na primjer, opijati mogu izazvati izravno oslobađanje histamina iz mastocita, a aspirin može izazvati astmu (vjerojatno putem metabolizma arahidonske kiseline). Valja, dakle, ponoviti da je alergija imunološka pojava pri kojoj ponovno izlaganje alergenu izaziva senzibilizaciju čija je posljedica stvaranje specifičnih antialergenskih antitijela ili aktiviranje limfocita T koji izazivaju upalnu reakciju što se očituje znacima alergijske reakcije. U tablici niže prikazane su alergijske bolesti razvrstane prema opisanim mehanizmima njihova nastanka.

Imunološki mehanizam

nastanka

Bolest

I. oblik Alergijski rinitisAlergijska astmaAtopijski dermatitisAlergijska gastroenteropatijaSustavna anafilaksijaUtrikarija - angioedem

II. oblik Transfuzijska reakcijaFetalna eritroblastozaAutoimuna hemolitička anemija

III. oblik Farmerska pluća (lokalna preosjetljivost)Bolest uzgajivača golubova (lokalna preosjetljivost)Serumska bolest (sustavna preosjetljivost)

IV. oblik Alergijski dodirni dermatitisPopratna pojava lepre, tuberkuloze, shistosomijaze, sarkoidoze, Crohnove bolesti

Dijagnostika alergijaKad se posumnja na alergiju, dijagnostički postupci se usmjeravaju na provjeru je li doista riječ o alergiji i ako jest, nastoji se identificirati odgovorni alergen. Katkada je, pri sezonskim alergijama, razmjerno lako odrediti odgovorni alergen (npr. polen), no često je riječ o vrlo složenim slučajevima gdje je teško otkriti pravi alergen ili više njih, te dijagnostika, kao i pri svakom drugom medicinskom stanju, obuhvaća uzimanje anamneze, fizički pregled i odgovarajuće laboratorijske pretrage, uključivši pronalaženje odgovornog alergena kožnim testiranjem i određivanjem titra IgE.

Liječenje alergijaLiječenje obuhvaća simptomatsko liječenje, izbjegavanje dodira s alergenom i desenzibilizaciju, kad je moguće. Desenzibilizacija se obavlja injiciranjem malih doza alergena, kojima se potiče stvaranje antitijela IgG. Ona se već u krvnom optoku vežu na alergen i tako ometaju vezanje alergena s IgE i aktiviranje bazofila/mastocita. Sredstvima koja stabiliziraju lizosomsku membranu otežava se degranulacija i oslobađanje posrednika alergijske reakcije. Inhibitorima histidin-dekarboksilaze koči se pretvorba

Tuzla 2014 55


histidina u histamin. Kortikosteroidi iskazuju oba gore navedena učinka. Antihistaminicima se blokiraju receptori za histamin na stanicama i tako priječi njegovo djelovanje. Adrenalin djeluje na glatke mišiće suprotno histaminu te tako poništava njegovo djelovanje.Posebno valja istaknuti postupke pri anafilaksiji. Anafilaksija je akutna, generalizirana alergijska reakcija koja istodobno zahvaća nekoliko organskih sustava (obično kardiovaskularni, dišni, gastrointestinalni i kožu). Anafilaktični šok je anafilaksija praćena hipotenzijom sa ili bez gubitka svijesti. Alergeni koji izazivaju anafilaksiju mogu biti: bilo koji alergen iz hrane, bilo koji lijek te otrovi kukaca. Liječenje valja početi što prije i obično se daje vodena otopina adrenalina intravenski, intramuskularno ili subkutano, koja se, ako zatreba, ponovi nakon 15-30 min, uz infuziju fiziološke otopine u slučaju šoka i osiguranje prohodnosti dišnih putova.

9.TIP I IMUNOLOSKE PREOSJETLJIVOSTI(RANA PREOSJETLJIVOST)Tip I preosjetljivosti se karakterizira alergijskim reakcijama koje se javljaju neposredno nakon kontakta sa alergenom(antigenom). Naziv alergija podrazumjeva promjenjenu reaktivnost domacina kada se on susretne ponovo sa alergenom. Ovaj tip preosjetljivosti se razlikuje os normalnog imunog procesa u tome sto stvorene plazma celije produciraju IgE klase, koja se vezu sa visokim afinitetom svojim Fc fragmentom na mast celije.Mast celije oslobadjaju farmakoloske medijatiore, koji dovode do upalna reakcije, tipicne za tip 1 preosjetljivosti. Dolazi do, po zivot teskih stanja, kao sto su: sistemska anafilaksija, astma, i laksa oboljenja:Polenska groznica i ekcem.Klinicka slika tipa I preosjetljivosti:1.Sistemska anafilaksija2.Lokalna anafilaksija-atopija3.Astma, ekcem, groznica na sijeno i urtikarijaSklonost lokalnoj anafilaksiji nasledna.Komponente tipa I preosjetljivosti: Alergeni-antigeni koji stimuliraju produkciju IgE antitijela. Veliki broj ljudi pokazuje

znacajan IgE odgovor samo kod parazitskih infekcija. Nakon ekspozicije parazitu serumski nivo IgE poraste vrllo visoko i zadrzava se na tom nivou sve dok se parazit ne odstrani iz orgnizma.

Atopicne osobe imaju geneticki defekt u regulaciji IgE odgovora. Kod njih i neparazitski antigeni stimuliraju IgE produkciju,sto dovodi do preosjetljivosti tipa 1.ime antigen oznacava bas te neparazitske antigene koji su sposobni da stimuliraju IgE produkciju kod alergicnih lica.

Vrste alergena:Medju najcesce alergene spadaju:strani serum, rezlicite vakcine, polen, bjelancevine,jaja,orasi,grasak,ribe,otrovi razlicitih insekata,spore gljivica, veliki bro.lijekova kao sto su penicilin, sulfonamidi,lokalni anestetici, salicilati.

Tuzla 2014 56


10.TIP II PREOSJETLJIVOSTI:Antitijelima posredovana citotoksicna preosjetljivost, to je imunoloska reakcija kod koje dolazi do ostecenja specificnih celija i tkiva antitijelima IgG i IgM.Tip II je uslovljen antitijelima protiv antigena na specificnim celijama ili tkivima dok je tip III uslovljen antitijelima protiv solubilnih antigena, difuzno rasporedjenog po citavom tijelu.Zbog toga su ostecenja uslovljena tipom II preosjetljivosti lokalizovbana na posebna tkiva i celije, a tipom III zahvataju organe u kojima se deponuju kompexi antigen antitijelo.Posrednici u ovom tipu preosetljivosti su IgG i IgM At, koji se nalaze na površini ćelijske membrane ili u ćelijskom matriksu, pri ĉemu membranski Ig mogu biti integralni deo tih ćelija. Efektorski mehanizmi se ne iskljuĉuju medjusobno i aktiviraju se po reakciji Ag-At (npr. Ag mogu da budu neki lekovi): 1) aktivacija sistema komplementa – i to klasiĉnim putem (IgG i IgM), a kao krajnju posledicu ima stvaranje MAC (membrane attack complex) koji lizira ćeliju 2) delovanje inflamatornih ćelija – kao posledica je aktiviranje komplementa, luĉenje citokina - nastaju C3a i C5a koji utiĉu na bazofile i mastocite i aktiviraju ih, zatim deluju kao hemotaktiĉki faktori na neutrofile, kao aktivatori makrofaga koji potom luĉe citokine (hemokine) koji su opet hemotaktiĉki faktori za neutrofile - neutrofili luĉe enzime koji liziraju ćeliju 3) opsonizacija i fagocitoza – C3b (C4b) i IgG se vezuju na FcR fagocita i receptore za C3b i tako olakšavaju aktivaciju ovih ćelija 4) ADCC (antibody dependant cell cytotoxity) – tj. citotoksiĉnost zavisna od At, predstavlja aktivaciju NK ćelija preko FcR (Fcγ3R) na njihovoj membrani za IgG At; ove NK (natural killer) ćelije se razlikuju od Tct limfocita zbog toga što ne moraju da prepoznaju specifiĉan Ag da bi dejstvovale.Klinicka manifestacija: Reakcije protiv eritrocita i trombocita Transfuzione reakcije ABO sistem Rhesus sistem Hemoliticka bolest novorodjencadi Autoimuna hemoliticka anemija

Tuzla 2014 57


11.TIP III PREOSJETLJIVOSTIPreosjetljivost koja nastaje ako se stvori prevelika količina imunokompleksa ili se oni nedostatno uklanjaju s pomoću fagocitnog sustava. Imunokompleksi se mogu taložiti u stijenkama krvnih žila i glomerularnim membranama, aktiviraju komplemet i izazivaju upalnu reakciju. Taj oblik preosjetljivosti može se očitovati kao lokalna i kao sustavna reakcija. Na primjer, udisanjem prašine sa sijena, koja sadrži određene vrste gljivica na čije antigene je osoba preosjetljiva, u plućnim alveolama nastaju imunokompleksi koji izazovu lokalnu upalu (bolest nazvana «farmerskim plućima»), a slična se pojava može uočiti i u osoba koje se bave uzgojem golubova («bolest uzgajivača golubova»). Sustavna preosjetljivost III. oblika moguća je npr. nakon davanja antiseruma protiv infektivnih bolesti (npr. tetanusa, bjesnoće). Kako je riječ o životinjskim proteinima, stvaraju se na njih antitijela i nastaju imunokompleksi koji su razmjerno maleni i stoga skloniji taloženju u stijenkama krvnih žila, čime nastaje upala koja se očituje porastom tjelesne temperature, osipom, boli u zglobovima i otjecanjem limfnih čvorova (serumska bolest). Serumsku bolest mogu izazvati i lijekovi (npr. penicilin) nakon vezanja na proteinski nosač. Za razliku od ostalih oblika alergijske reakcije, serumska se bolest, zbog dugog zadržavanja imunokompleksa u organizmu, može razviti i pri prvom davanju lijeka.Tipovi bolesti izazvanih imunim kompleksima: Imuni kompleksi se uvjek formiraju kada se antitijela susretnu sa antigenom. Omi

redovno budu odstranjeni putem retikuloendotelijalnog sistema,medjutim u nekim uslovima njihovo formiranje moze da dovede do preosjetljivosti tipa 3.

Sve bolesti nastale kao rezultat formiranja kompleksa mogu se podijeliti u 3 grupe:antigen iniciran intradermalno kombinuje se sa specificnim antitijelima iz krvi u formiranju imunih komplexa. Komplexi aktiviraju kompolement i djeluju na trombocite, koji oslobadjaju vazoaktivne amine. Imuni kompleksi takodjer induciraju makrofage da oslobadjaju TNF ili IL-I. Produkti mastocita ujljucujuci histamin i leukotriene povecavaju krvni protok i permeabilnost kapilara. Upalna reakcija se pojacava lizozomalnim enzimima iz polimorfonukleara.

12.TIP IV PREOSJETLJIVOSTITo je tzv. odgođena preosjetljivost jer se razvija tijekom nekoliko sati do 72 sata, a rezultat je aktiviranja limfocita T, koji lučenjem citokina potom pokreću druge stanične mehanizme, osobito one posredovane makrofagima. To je inače tipična celularna imunološka reakcija, važna u imunološkom odgovoru na brojne unutarstanične infektivne agense (npr. mikobakteriju), te je važan sastavni dio reakcije odbacivanja transplantata kao i protutumorske imunosti, a nazivamo je preosjetljivošću kad je reakcija toliko jaka da izazove oštećenje vlastitog tkiva. Ovaj oblik preosjetljivosti često je posljedica virusnih, bakterijskih, gljivičnih i parazitnih infekcija (javljaju se pri tuberkulozi, lepri, shistosomijazi). Mogu je potaknuti različiti alergeni, no najčešće su to proteini. Preosjetljivost IV. oblika javlja se i kao tzv. dodirni (kontaktni) dermatitis, koji nastaje nakon dodira kože s tvarima uglavnom male molekulske mase (biljni sastojci, kozmetički pripravci, neki lijekovi) koje se ponašaju kao hapteni, t.j. nisu same po sebi imunogenične već to postaju nakon ulaska u kožu i vezanja s njenim proteinima. Očituje se crvenilom i

Tuzla 2014 58


otjecanjem kože te stvaranjem mjehura.Razvije se kada antigen aktivira senzibilisane Th celije. Imunoloska reakcija posredovana celijama imunog sistema koja za posledicu cesto ima ostecena tkiva. Tipovi kasne preosjetljivosti: Kontaktna-cije je malsimalno vrijeme razvijanja reakcije 48-72h. Klinicki se odlikuje

ekcematoznom reakcijom na mjestu kontakta sa alergenom. Ona j eprimarni epidermalni fenomen.

Tuberkulinska-maksimalnim vremenom razvijanja reakcije od 48-72 sata-kozne infekcije u kojim solubilni antigeni dobiveni od strane m.o. Induciraju slicne reakcije kod osjetljivih osoba.

Granulomatozna-sa potrebnim vremenom za razcoj od 21-28 dana.najcesca obicno je rezultat perzistencije unutar makrofaga m.o.ili drugih partikula.

Bolesti kod kojih se manifestira kasna preosjetljivost:1.Tuberkuloza,2.Lepra3.Listeriozaove bolesti su uzrokovane patogenima koji predstavljaju perzistentni antigeni stimulans. Ti antigeni su nesposobni da proizvedu protektivni imunitet. Protektivni imunitet i kasna preosjetljivost nisu uvjek u koincidenciji, pacijenti koji pokazuju kasnu preosjetljivosat nisu autoimuni na bolest.

13.IgG ANTITIJELA,OPSTE OSOBINE I FUNKCIJATo je najzastupljeniji Ig u ljudskome serumu, čini 70-75 % ukupnih imunoglobulina, glavni imunoglobulin u serumu. molekulska mu je masa 146 kDa, sadrži 2-3 % ugljikohidrata , dijeli se u više podrazreda (IgG1 do IgG4), glavno je antitjelo sekundarnog imunološkog odgovora i jedino koje reagira s bakterijskim toksinima. IgG1,I IgG3 mogu se vezati za makrofage.Sastoji se od jedne jedine imunoglobulinske molekule i sa koeficijentom sedimentacije od 7S. IgG klasa imunoglobulina je jednako rasporedjena izmedju intravaskularnog i ekstravaskularnog puta, cini glavna antitijela sekundarnoh imunog odgovora i pripada ekskluzivnoj klasi antitoksina. Ima sposobnost prolaska kroz placentu.

14.IgM ANTITIJELA,OPSTE OSOBINE I FUNKCIJAIgM To je pentamer osnovne molekule građene od četiriju polipeptidnih lanaca, molekulske mase 970 kDa, čini oko 10% svih Ig, sadrži 12 % ugljikohidrata (Slika 28) i glavni je sastojak primarnog humoralnog odgovora, uglavnom na antigenski složene infektivne mikroorganizme. Stvara se u primarnom imunom odgovoru, djelotvoran je, izaziva aglutinaciju i stiti intravaskularni prostor od bakteriemije. Smjesten je intravaskularno on je "rano"antitijelo.

15.IgE ANTITIJELA,OPSTE OSOBINE I FUNKCIJAU krvi ga je vrlo malo (Slika 27), no obilno je zastupljen na površini bazofila i mastocita. Igra ulogu u protuparazitnoj imunosti te u nastanku alergijskih poremećaja poput astme. Najmanje se nalazi u serumima, trermostabilan je, u atopicnim alergijskim reakcijama.Na membrani bazofila i mastocita kod svih individua, i na senzibilisanim celijama povrsina mukoza. Ima glavnu ulogu u imunitetu na helminte, cesto je udruzena sa

Tuzla 2014 59


alergijskim bolestima, i gorznicama kao sto su astma i groznica na sijeno.

16.ANTITIJELA, VRSTE ANTITIJELA, MJESTA STVARANJA ANTITIJELA I NJIHOVA FUNKCIJAAntitijela su glikoproteini koje stvaraju diferencijacijski oblici B limfocita tj.plazma celije. Oni imaju sposobnost specificnog selektivnog vezanja sa Ag koji su izazvali njihovu sintezu. U antitijela su svrstane vrlo heterogene molekule koje zajedno cine serumsku frakciju gama globuloina,ili imunoglobulina. Imunoglobulini se mogu naci u plazmi, u medjucelijskoj tecnosti, sekretima egzokrinih zlijezuda, te vezani za povrsinu B limfocita kao receptori za Ag.Sva antitijela imaju jednaku osnovnu gradju, ali se razlikuju u dijelu molekule koja se veze sa antigenom. Opcenito, svako antitijelo moze vezati samo jednu vrstu antigena, tj.svako je sntitijelo specificno samo za jedan antigen. Dio molekule kojim se antitijelo veze za antigen naziva se Fab fragmentom, a drugi dio putem kojeg stupa u dodir s ostalim elementima imunoloskog sistema(komponentama komplemenata,fagocitima...)naziva se Fc fragmentom. Takvom interakcijom antitijela sudjeluju u neutralizaciji ili unistavanju antigena odnosno celija koje nose antigen.Razlikuje se 5 razreda imunoglobulina:IgG, IgD, IgM, IgE, IgA.-medjusobno razlicitih sa obzirom na velicinu molekule, elektricni naboj, sastav aminokiselina i sastav ugljikohidrata. Osnovno svojstvo imunoglobulina je bifunkcionalnost. Dio molekule namjenjen je vezanju sa antigenom, drugi dio pak obavljanju tzv.izvrsnih funkcija tj.interakciji sa drugim celijama i imunocitima,te topljivim komponentama, poput komplemenata. Pripadnost odredjenom razredu ovisi o gradji, tj.sastavnim djelovima imunoglobulima. Imunoglobulini su grupa glikoproteina, prisutna u serumu i tkivnim tecnostima svih sisara. Vecina ih se nalazi na celijskim povrsinama, u tom slucaju su oni receptori na B limfocitima. Drugi dio imunoglobulina su u krvi ili limfi. Oni se proizvode u velikom kolicinama od strane plazma celija, koje se razvijaju od B celija. Plazma celije su izvorno histolosko ime za celije koje proizvode antitijela. Za indukciju stvaranja antitijela potreban je kontakt izmedju B celija i stranog antigena.Gradja imunoglobulina:Osnovnu gradju imunoglobulina cini 4 polipeptidna lanca:dva istovjetna laka L i dva istovjetna teska H lanca medjusobno povezana disulfidnim vezama. Dvije su vrste lakih lanaca kapa i lambda molekulske mase 25 000, te 5 vrsta teskih(alfa,gama,delta,mi i epsilon) lanaca molekulske mase 50 000-77 000. Pripadnost odredjenom razredu ovisi o vrsti teskih lanaca u molekuli imunoglobulina, pa IgG sadrzi 2 teska lanca gama, IgA sadrzi 2 teska lanca alfa, IgM 2 teska lanxa mi, IgD 2 teska lanca delta, i IgE 2 teska lanca epsilon. Svako pojedinacno antitijelo uvjek se sastoji od 2 identicka laka i 2 identicka teska lanca. Laki i teski lanci su dalje podjeljeni na konstantne i varijabilne regione, a regioni se sastoje od trodimenzionalnij presavijenih ponovljenih dijelova koji se nazivaju domeniJedan L lanac se sastoji od jednog varijabilnog domena(VL) i jednog konstantnog domena(CL).Vecina H lanaca se sastoji od jednog varijabilnog domena i 3 ili vise konstantnih regiona. Varijabilni regioni su odgovorni za vezivanje antigena. Tipicna gradja imunoglobulina moze se razmotriti na primjeru IgG. Molekula ima oblik slova Y. N terminalni krajevi su

Tuzla 2014 60


mjesta namjenjena vezanju antigena, a C terminalni kraj je namjenjen interakciji sa drugim komponentama imunoloskog sistema pri obavljanju izvrsnih funkcija imunoglobulina. Proteoliticki enzim pepsin cijepa molekulu na 2 dijela, od kojih se C terminalni konstantni dio naziva Fc fragmentom, a preostali dio (Fab2) fragmentom, enzim papain cijepa molekulu imunoglobulina nesto vise dijelece je na 3 fragmenta:Fc fragment i 2 fragmenta Fab,koji iskazuju razlicit stepen varijabilnosti i ciji se vrsni nepromjenjeni dijelovi nazivaju hipervarijabilnim podrucijima imunoglobulina, i to su mjesta vezivanja sa antigenomVezanje antigena na antitijelo:Antigen se veze visestrukim, nekovalentnim vezama, vodonikovim vezama, elektrostatskim i hidrofobnim. Iako su one slabije od kovalentnih velik broj takvih veza omogucava dovoljnu konacnu cvrstinu veze antigen-antitijelo. Razlikuju se 3 svojstva antitijela:-afinitet-avidnost-specificnostAfinitet je zbroj privlacnih i odbojnih sila jednog veznog mjesta, dakle odrzava cvrstocu vezanja na jednom veznom mjestu. Buduci da antitijelo ima barem 2 vezana mjesta za antigen te antigen moze biti monovalentan(hapten) ili multivalentan(mikrobi) veza antigen antitijelo moze biti visestruka pa avidnost odrazava ukupnu snagu veze antigen-antitijelo. Antigen prepoznaje cjelokupnu konfiguiraciju antigenskog epitopa, a ne samo njegovu hemijsku gradju, te je sposobno razlikovati i male razlike u primarnoj gradji peptidnog antigena, elektricnom naboju, optickoj konfiguraciji i sterickoj konformaciji antigenskog epitopa, i to nazivamo specificnoscu antitijela.Funkcije antitijela:Primarna funkcija antitijala je vezivanje antigena. U nekim slucajevima takvo vezivanje odmah rezultira neutralizacijom antigena,npr.bakterijskog toksina ali u vecini slucajeva samo vezanje antitijela na antigen nije dovoljno za neutralizaciju ili unistavanje antigena. Za to su potrebne sekundarne tzv.izvrsne funkcije antitijela:vezanje za komplement ili na druge tjelesne ili imunokompetentne celije koje raspolazu povrsinskim receptorima za imunoglobuline.Najcesce je rijec o receptorima za Fc fragment imunoglobulina, pa postoje: Tri vrste receptora za Fc fragment imunoglobulina G,na monocitima, na B

limfocitima i makrofagima i granulocitima i na monocitima i NK celijama Receptori za Fc fragment IgA Dvije vrste receptora za Fc fragment IgE:na bazofilima i mastocitima i na

aktivisanim B limfocitima i monocitima.Svojestva pojedinih razreda Imunoglobulina:-U prethodnim pitanjima su opisani ostali, ovdje cemo opisati IgAImunoglobulin A:Cini 15-20% svih imunoglobulina, sadrzi 7-11% ugljenih hidrata. Djeli se u 2 podrazreda IgA1 i IgA2. Glavni je imunoglobulin serumskih sekreta pšoput sline, mlijeka,traheobronhijalnih i mokracnospolnih sekreta. Stiti sluzokoze od napada bakterija i virusa. U serumu se javlja kao monomer. Neke bakterije mogu da ga razgrade na IgA 1 te tako prevazidju otpornost sluzokoze posredovanu antitijelima.

Tuzla 2014 61


IgG sastoji se od podrazreda (IgG1 do IgG4), glavno je antitjelo sekundarnog imunološkog odgovora i jedino koje reagira s bakterijskim toksinima.

IgM To je pentamer osnovne molekule građene od četiriju polipeptidnih lanaca, molekulske mase 970 kDa, čini oko 10% svih Ig, sadrži 12 % ugljikohidrata i glavni je sastojak primarnog humoralnog odgovora, uglavnom na antigenski složene infektivne mikroorganizme.

IgA Molekulske mase 160 kDa, čini 15-20 % svih imunoglobulina, sadrži 7-11% ugljikohidrata dijeli se u dva podrazreda (IgA1 i IgA2) i glavni je imunoglobulin seromukoznih sekreta poput sline, mlijeka, traheobronhalnih i mokraćnospolnih sekreta. U serumu se javlja kao monomer, a u seromukoznom sekretima kao dimer molekulske mase 385 kDa.

IgD Čini manje od 1% ukupnih imunoglobulina u serumu no najzastupljeniji je imunoglobulin na površini limfocita B. Funkcije mu nisu dobro upoznate no mogao bi igrati ulogu u diferencijaciji limfocita.

IgE U krvi ga je vrlo malo , no obilno je zastupljen na površini bazofila i mastocita. Igra ulogu u protuparazitnoj imunosti te u nastanku alergijskih poremećaja poput astme.

17.OSNOVNE OSOBINE CELIJAMA POSREDOVANOG IMUNITETA(Ćelijski imunitet)Celijama posredovan imunitet obuhvata lokalizirane reakcije organizma posredovane limfocitima i fagocitima, obicno na intracelularne patogene. Ovaj nacin imunog odgovora organizam koristi protiv tumora, gdje antitijela imaju samo subordinirajucu ulogu.Nije moguce potpuno odvojiti celijski i humoralni imunitet. Celije imunog sistema zapocinju imuni odgovor antitijelima i ona su cesto esencijalna veza u vecini celijama posredovanih reakcija. Funkcija antigen antitijelo tokom imunog odgovora aktivira komplement,pri cemu se oslobadjaju hemotakticki fragmenti komplementa koji olaksavaju nakupljanje celija na mjestu upale. Antitijela takodje mogu biti ukljucena u vezivanje antigena na celije preko celijskog Fc receptora, sto modulira celijski odgovor. U slucaju fagocitnih celija i celija ubica antitijela ih mogu vezati za ciljne celije. Sve funkcije celijskog imunog odg.ne zavise samo od funkcije T limfocita,jer mnoge pocetne odbrambene reakcije organizma zavise od prepoznavanja opestih mikrobioloskih komponenti receptorima koji nisu u vezi sa antigen specificnim receptorima T i B celija,Ovi mehanizmi koji ne zavise od T limfocita, mogu rezultirati neocekivano efikasnim imunitetom protiv vecine patogena,i spadaju u nespecificnu celularnu imunost:*Fagocitoza i hemotaksija:-mnoge komponente m.o. Mogu biti uzrok hemotaksihje fagocita na mjesto infekcije, neke kao bakterijski endotoksin izazivaju hemotaksiju aktivirajucu alternativni put komlementa pri cemu sre oslobadjaju C5 a I c3A-Druge komponente m.o.kao sto su formil peptidi posjeduju sposobnost hemotaksije jer direktno stimulisu fagocite koji imaju receptore za taj zajednicki bakterijski proizvod-prvi stadij u fagocitozi je vezivanje m.o. Na povrsinu celije. Vezivanje je olaksano ako je

Tuzla 2014 62


aktivisan komplement. Tada dolazi do odlaganja C3b na m.o.i interakcije izmedju njega i C3 receptora. Taj put je najjaci put nadrazaja fagocita-ako su antitijela vezana na m.o.Fc receptori na fagocitima mogu uhvatiti antitijela koja nosi m.o.*Oslobadjanje citokina:Drugi mehanizam koji ne zavisi od T celija niti od odgovora antitijelima a ima vitalnu funkciju u pocetnom stadiju infekcije je podrazaj za oslobadjanje citokina iz makrofaga.specifična celularna imunost, dakle ona posredovanu limfocitima T. Središnja uloga u regulaciji celularnog imunološkog odgovora pripada limfocitima CD4+, dakle induktorsko-pomagačkim ili limfocitima TH. Njihove različite subpopulacije određuju vrste interakcije među imunokompetentnim stanicama lučeći različite vrste citokina, određujući tako i specifičnost i mehanizam celularne imunološke reakcije: određuju specifičnost odgovora, t.j. određuju koji antigen ili koji epitop će se

prepoznati; uključuju se u odabir izvršnog mehanizma koji će se pokrenuti protiv odabranog

antigena; pomažu proliferaciju odabranih izvršnih stanica; potiču funkcije fagocita i ostalih nespecifičnih stanica; mogu i zakočiti imunološki odgovor (supresijske stanice, TS).

Limfociti TH odabiru vrstu izvršnog mehanizmaNakon što odrede koji antigenski epitop će biti predmetom imunološkog prepoznavanja i cilj imunološkog odgovora, limfociti TH “odlučuju” i o tome koji će izvršni mehanizam biti najprikladniji za reakciju protiv odabranog antigena. Takvih je mehanizma mnogo, a tri najpoznatija i najvažnija su: (i) citotoksičnost posredovana limfocitima CD8+ (TC); (ii) produkcija antitijela, aktivacija mastocita i eozinofila; (iii) aktivacija makrofaga i pokretanje mehanizma odgođene preosjetljivosti. Odabir najprikladnijeg mehanizma je vrlo važan jer aktivacija neprikladnog mehanizma može umjesto zaštite izazvati povećanu osjetljivost na antigen (patogen). Funkcijski se, kao što je već ranije navedeno, razlikuju dvije glavne skupine TH-limfocita: TH1 (koje luče IL-2 i IFN-) i TH2 (koje luče IL-4, Il-5, IL-6 i IL-10), pa o lučenju citokina ovisi kojim će se izvršnim mehanizmom realizirati imunološki odgovor. TH1 više potiču celularnu imunost, a TH2 lučenje antitijela.

Citotoksičnost posredovana CD8+-limfocitimaLimfociti CD8+ mogu prepoznati antigen vezan na molekule MHC-I na ciljnim stanicama i tada protiv njih djelovati. Taj je izvršni mehanizam vjerojatno najvažniji u uništavanju stanica zaraženih virusom, pri čemu Tc prepoznaje novosintetizirane i u staničnu membranu ugrađene virusne antigene u kombinaciji s vlastitim molekulama MHC-I na ciljnoj stanici. Stoga je taj mehanizam vrlo učinkovit jer gotovo sve tjelesne stanice s jezgrom posjeduju antigene MHC-I. Mehanizam citotoksičnostiPremda se načini kojima pojedine vrste limfatičnih stanica prepoznaju antigene i vežu se na njih međusobno razlikuju, sve se služe vrlo sličnim mehanizmima uništavanja ciljne stanice, što nazivamo citotoksičnošću i ona ima tri jasno prepoznatljive faze: (1) vezanje izvršne stanice za ciljnu; (2) o kalcijevim ionima ovisno pražnjenje sadržaja granula izvršne stanice; (3) programirana smrt ciljne stanice. Granule izvršnih stanica (VGL, NK,

Tuzla 2014 63


CD8+) sadrže tvar perforin koja se u prisutnosti kalcijevih iona veže na membranu ciljne stanice i polimerizira stvarajući u njenoj membrani kanale što dovodi do apoptoze - programirane smrti stanice. DNA se fragmentira, a stanica raspada u apoptotička tjelešca koja fagocitiraju i probave fagociti. Čini se, međutim, da perforin nije jedina tvar sposobna izazvati smrt ciljne stanice jer neki limfociti T mogu djelovati citotoksično premda ne sadrže perforin.

18.ANTIGENI,opste osobine, imunogenost, alergenost,antigenost.Antigeni su supstance koje mogu inducirati specificni imuni odgovor. Molekulrne osobine antigena i put kojim on aktivira imuni sistem su od velikog znacaja za razumjevanje mehanizama dejstva imunog sistema. Samo neke molekularne strukture antigena bivaju prepoznate od strane T i B limfocita. Od velikog znacaja je i doprinos bioloskog sistema organizma u prepoznavanju antigena jer bioloski sistem odredjuje koje ce molekule biti prepoznate od B a koje od T limfocita.Imunoloske osobine antigena:Antigene determinisu 4 osnovne, najvaznije imunoloske osobine:1.Imunogenost2.Antigenost3.Alergogenost4.Tolerogenost Imunogenost je sposobnost antigena da izazove humoralni ili celijama posredovan

imuni odgovor. Da bi se zastitio organizam od infektivnih bolesti imuni sistem mora biti sposoban prepoznavati bakterije i njihove produkte,parazite,viruse kao imunogene. Proteini su u vecini slucajeva mocni imunogeni,a polisaharidi nesto slabiji. Imunogenost je odredjena sa najmanje 4 osobine imunogena:

A)njegovim stranim porijeklomB)Molekularnom tezinomC)Hemijskim sastavomD)Sposobnosti degradacije od strane enzima makrofagaDa bi neka molekula mogla izazvati imuni odgovor ona prvo mora biti prepoznata kao strana organizmu. Najbolji imunogeni imaju mol.masu 100000 daltona. Oni sa mol.masom manjom od 5000 do 10 000 su slabi imunogeni. Antigenost je sposobnost antigena da se kombinuje sa krajnim produktima

antitijelima ili povrsinskim celijskim receptorima. Sve molekule posjeduju osobinu imunogenosti ali ne i antigenosti. Neke male mol.kao sto su hapteni posjeduju osobinu antigenosti ali ne mogu same izazvati imuni odgovor, u ovom slucaju ove mol.nemaju osobinu imunogenosti.

Alergogenost-sposobnost nekih molekula da izazivaju razlicite vidove alergijskog odgovoral. Alergeni su imunogeni kada aktiviraju specificni tip humoralnog(B) ili celularnog(T) imunog odgovora koji ima alergijske manifestacije.

Tolerogenost je sposeobnost izazivanja specificne imunoloske tolerancije u jednom od vidova imunog odgovora bilo celularnog ili humoralnog.

Antigen oznacava svaku molekulu koju mogu prepoznati mehanizmi stecene imunosti bez obzira jesu li posredovani T ili B limfocitima. Molekula antitijela obicno se ne veza na vcijelu mol.antigena vec samo na dio antigenske molekule koja se naziva epitop. Epitopi su direktna mjesta na makromolekuli koju prepoznaju limfociti. To su imunoloski

Tuzla 2014 64


aktivna mjesta na koja se vezu specificni receptori limfocita za antigen.19.PREPOZNAVANJE ANTIGENA,kooperacija T i B limfocita, specificnost prepoznavanja.Prepoznavanje antigena svojstvo je specificne, stecene imunosti i za taj proces su odgovorne 2 razlicite vrste molekula:receptori za antigen na B limfocitima, i receptori za antigen na T limfocitima. Osnovno svojstvo ovih molekula je njihova velika raznolikost. Iako BCR i TCR imaju mnogo zajednickih svojstava,poput konstantnih i varijabilnih podrucja molekula, nacini na koje prepoznaju antigene se razlikuju. BCR moze prepoznati i otopljeni antigen i onaj na povrsini celije, ali uvjek ga prepoznaje u nativnom obliku za razliku TCR prepoznaje samo antigene vezane za povrsinu celije i to samo one u kompleksu MHC molekula. Ti su antigeni najcesce preradjeni, tj razgradjeni pa je determinantna sto je prepoznaje TCR obicno samo malen dio izvornoga antigena i ne mora zadrzati njegovu prostornu konformaciju.Postoji jos jedna razlika izmedju TCR i BCR. TCR je uvjek vezan uz celijsku memnbranu, i ne moze se naci u topljivom obliku, a BCR koji je po svojoj gradji imunoglobulin, proizvodi se u obliku topljivih antitijela.Imunoglobulini su grupa glikoproteina, prisutna u serumu i tkivnim tecnostima svih sisara. Vecina ih se nalazi na celijskim povrsinama u tom slucaju oni su receptori. Drugi dio imunoglobulina cine antitijela, i slobodni su u krvi ili limfi. Oni se proizvode u velikim kolicinama od strane plazma celija, koje se razvijaju iz B celija. Plazma celije su izvorno, histolosko ime za celije koje se nalaze u krvi i tkivima.Prekursorske B celije nose imunoglobuline vezane na membrani od cega ovisi koji ce imunoglobulin produkovati stvorena plazma celija. Za indukciju stvaranja antitijela potreban je kontakt izmedju B celija i stranog antigena.Svaka molekula imunoglobulina je bifunkcionalna. Jedan dio molekule je gradjen za vezivanje antigenom, a drugi dio samo posreduje u tzv efektorskim funkcijama. To podrazumjeva vezanje imunoglobulina na razlicite celije imunog sistema, vecinu fagocitnih celija i prvu komponentu komplementa.T celijski receptori se stvaraju samo na membrani T celija, oni se ne produkuju kao solubilne molekule, analogno odg.antitijelima koji jesu solubilne molekule. T celijsko prepoznavanje antigena preko T celijskog receptora je baza imunoloskog fenomena koji ukljucuje pomocnicke TH celije, supresorne TS celije, i TC-citotoksicne celije i posebno prirodne celije ubice-NK celije.Prepoznavanje antigena od strane T celija najvazniji je element pokretanja i realizacije ucinkovitog imunoloskog odgovora. Receptor za antigen na T limfocitu je heterodimerna molekula sastavljena od alfa i beta lanca i gama i delta lanca. TCR je uvjek vezan sa skupinom od 5 polipeptida koji se zajednicki nazivaju CD3. Prepoznavanje antigena receptorima na T limfocitu moguce je samo u kombinaciji sa vklastitim molekulama glavnog sistema tkivne podudarnosti(MHC).

Tuzla 2014 65


Glavni sustav tkivne podudarnostiČine ga molekule dvaju razreda: MHC-I i MHC-II. Molekule razreda I sastoje se od jednog teškog polipeptidnog lanca (45 kDa) povezanog s molekulom 2-mikroglobulina (12 kDa). U čovjeka se razlikuju tri podskupine razreda I: HLA-A, HLA-B i HLA-C. Molekule razreda II sastoje se od jednog lakog (26-29 kDa) i jednog teškog (30-34 kDa) glikoproteinskog lanca. Dijele se u tri podskupine: HLA-DR, HLA-DP i HLA-DQ. Temeljno svojstvo im je veliki polimorfizam, t.j. strukturna raznolikost, za koju su odgovorni teški lanci i koja čini temelj specifičnog imunološkog prepoznavanja limfocitima T. TCR prepoznaje prerađeni antigen vezan na molekule MHC-I ili MHC-II.

Prerada i predočavanje antigenaAntigen se limfocitu T ne predočava u nativnom obliku već prerađen, tj. razgrađen u manje fragmente i u kompleksu s molekulama MHC. Ta se prerada zbiva u stanicama za predočavanje antigena (engl. "antigen presenting cell", APC), poput dendritičnih stanica i makrofaga (Slika 29). Stoga većinu epitopa, što ih prepoznaju limfociti T, čine dijelovi peptidnih lanaca koji su često nedostupni imunološkom prepoznavanju u intaktnoj molekuli antigena. Nadalje, različite molekule MHC vežu na sebe različite peptidne fragmente, što pak ovisi o vrsti molekule MHC, dakle o njenom haplotipu. U pravilu, molekule MHC-I (prisutne na stanicama TC

ali i na svim ostalim tjelesnim stanicama) vežu na sebe endogene antigene, sintetizirane u samoj ciljnoj stanici, dok molekule MHC-II (prisutne na stanicama TH) vežu na sebe egzogene antigene. Na primjer, ako se osmotskim šokom u citoplazmu ciljne stanice unese ovalbumin, on će pobuditi reakciju TC stanica, a ako se doda egzogeni albumin, on će pobuditi samo reakciju TH stanica. Dakle, hoće li se antigen predočiti s molekulom MHC-I ili MHC-II ne ovisi o građi antigena već o njegovoj lokaciji.

Uloga akcesornih molekulaPremda specifičnost vezanja limfocita T na ciljnu stanicu ovisi isključivo o interakciji TCR s antigenom vezanim na molekulu MHC-I ili MHC-II, za dovoljno čvrsto vezanje i dalje imunološko djelovanje nužna je suradnja drugih, tzv. akcesornih molekula na limfocitu T, koje se vežu na svoje ligande na stanici s kojom limfocit T stupa u interakciju (npr. stanica za predočavanje antigena); tri najvažnije su: CD2 koja se veže na LFA-3 druge stanice, LFA-1 koja se veže na ICAM-1 i ICAM-2 druge stanice i CD28 koja se veže na B7-1 (CD80) i B7-2 (CD86) druge stanice.

SURADNJA STANICA U IMUNOLOŠKOJ REAKCIJI U svim limfnim tkivima i organima raspoređene su različite vrste imunocita u tijesnom međusobnom dodiru, što pokazuje da ne funkcioniraju odvojeno već međusobno surađuju na vrlo organizirani način (Slika 30). Limfociti T aktiviraju se prilikom prepoznavanja antigena koje im predočavaju APC; Limfociti TH stupaju u dodir s limfocitima B koji im predočavaju antigene vezane na

svojoj površini na BCR; Time se limfociti B aktiviraju, proliferiraju i pretvaraju u stanice što luče antitijela

(plazma stanice);

Tuzla 2014 66


Proizvedena antitijela pokreću različite oblike imunološkog odgovora.Iz navedenog se vidi da stanice u mirovanju nisu sposobne za pokretanje imunološke reakcije, već se u interakciji s antigenom ili s drugim stanicama moraju aktivirati, t.j. dovesti u stanje koje im omogućava pokretanje imunološkog odgovora na antigen s kojim se susretnu.

Aktiviranje limfocita TOno se zbiva tako da stanica za predočavanje antigena (APC) preradi (razgradi) antigen, čiji se dijelovi potom vežu na molekule MHC-I ili MHC-II i takav kompleks APC predočava limfocitima T. Kao APC mogu poslužiti različite stanice - dendritične, Langerhansove, makrofagi, limfociti B - a čini se da su najvažnije među njima dendritične. Sadrže brojne molekule MHC-II koje reagiraju s TCR i CD4 na površini limfocita TH i najučinkovitije su u pokretanju primarnog imunološkog odgovora. U pokretanju sekundarnog to često mogu biti limfociti B jer svojim receptorima velikog afiniteta (IgM i IgD) mogu vezati i predočiti antigen i u onim slučajevima kad je njegova koncentracija suviše mala da bi to uspješno mogle učiniti dendritične stanice ili makrofagi. Kompleks TCR prepoznaje antigenski fragment (polipeptid) vezan na molekulu MHC i to određuje specifičnost prepoznavanja, jer kompleks polipeptid-MHC ima jedinstvenu građu koju prepoznaje, tj. na koju se veže točno određeni TCR. U tu su interakciju, međutim, uključene i druge molekule i na APC i na limfocitu T, koje nazivamo akcesornima i koje učvršćuju vezu između dviju stanica, pomažu prijenosu signala s membrane u jezgru i potiču ih na lučenje različitih citokina važnih za dalji tijek imunološke reakcije. Najvažnije akcesorne molekule na limfocitu T, koje stupaju u interakciju s odgovarajućim akcesornim molekulama na APC su:molekula na limfocitu T ligand na APCCD2 LFA-3LFA-1 ICAM-1CD28 CD80/CD86

Time se limfocit TH aktivira i postaje sposoban za razne oblike pomagačkih djelovanja, t.j. lučenje različitih citokina. Aktiviranje CD8+-stanica slabije je istraženo no čini se da se zbiva na sličan način, ali uz predočavanje antigenskog fragmenta vezanog na molekule MHC-I i vjerojatno uz pomoć CD4+-stanica.

Aktiviranje limfocita BLimfocit B aktivira se interakcijom s limfocitom T. To je također dvosmjeran proces, tijekom kojega limfocit B predočava antigen limfocitu T, nakon čega od njega prima signal za diobu, proliferaciju i diferencijaciju u stanicu koja luči antitijela (Slika 30). Antigen se limfocitu T predočava vezan na molekulu MHC-II i taj se kompleks veže na TCR kao i pri aktiviranju limfocita T. U interakciji također sudjeluju akcesorne molekule:molekula na limfocitu B ligand na limfocitu TLFA-3 CD2CD80/CD86 CD28ICAM-1 LFA-1 pri čemu limfocit TH luči brojne citokine (: IL-2, IL-4, IL-5, IL-6) što potiču proliferaciju,

Tuzla 2014 67


diferencijaciju i lučenje antitijela. Valja istaknuti da rezultat opisane interakcije ne mora uvijek biti aktivacija limfocita B; interakcija može rezultirati i posve suprotnim učinkom - inaktivacijom limfocita B (klonska anergija), što se drži važnim mehanizmom obuzdavanja djelovanja autorekativnih limfocita B. Iz opisanog se vidi da većinu antigena moraju prepoznati i limfociti T i limfociti B da bi se pokrenula imunološka reakcija na njih. Takve antigene nazivamo T-ovisnim antigenima. Postoji, međutim, manji broj antigena koji mogu izravno aktivirati limfocite B bez suradnje s limfocitima T. Oni se nazivaju T-neovisnima. Većinom je riječ o velikim molekulama, koje obično pri višim koncentracijama aktiviraju limfocite B inače specifične za druge antigene, pa tu pojavu nazivamo poliklonskom aktivacijom. Mnogi od takvih antigena su bakterijski, poput lipopolisaharida (LPS) itd

20.SISTEM KOMPLEMENATA, MEHANIZAM AKTIVACIJE I FUNKCIJASustav komplementa čini skupina od oko 20 serumskih proteina (komponenata) čija je glavna funkcija kontrola upale. Osim što surađuju međusobno, komponente komplementa reagiraju i s drugim elementima imunološkog sustava, sudjelujući tako u imunološkom odgovoru. Aktiviranje komplementa zbiva se klasičnim putem (imunokompleksima) ili alternativnim putem (sastojcima bakterijske stijenke) i stupnjevito, tako da jedna komponenta djeluje na drugu, a učinci te aktivacije su sljedeći (Slike 24 i 25): liza stanica, bakterija i virusa opsonizacija mikroorganizama i pospješivanje njihove fagocitoze, privlačenje fagocita na mjesto djelovanja (kemotaksija), povećanje kapilarne propusnosti za različite sastojke plazme, oštećenje stijenke bakterija i drugih mikroorganizama koji su izazvali aktiviranje

komplementa, oslobađanje topljivih posrednika upale iz mastocita.

Proteini akutne fazeTijekom infekcije naglo poraste koncentracija brojnih proteina plazme, te ih se stoga naziva proteinima akutne faze. U tu se skupinu ubraja npr. C-reaktivni protein (CRP) koji, vežući se na C-protein pneumokoka pospješuje njihovu fagocitozu.

Komplement je sistem proteina sa enzimskom aktivnoscu.Obuhvata vise od 30 serumskih i membranskih proteina svrstanih u devet komponenti.Glavna funkcija je kontrola upale.Osim sto suradjuju medjusobno putem kaskadnih proteolitickih reakcija, komponente komplementa reagiraju i sa drugim elementima imunoloskog sistema, sudjelujuci tako u imunoloskom odgovoru.Aktiviranje komplementa odvija se klasicnim putem ( imunokompleksima) ili alternativnim putem (sastojcima bakterijskog zida).U oba puta se stvaraju makromolekule koje vrse liziranje ciljne celije koja moze biti bakterija, virus ili razlicite druge celije.Osnovni pokretac klasicnog puta je antigen-antitijelo reakcija, dok alternativni put mogu pokrenuti razliciti toksicni produkti bakterija ili virusa.

Proteini klasicnog puta i sistema komplementa su obiljezeni brojem i reagiraju sljedecim

Tuzla 2014 68


redom: Clq, Clr, Cls, C4, C2, C3, C5, C6, C7, C8 i C9.Neke od ovih komponenti su proenzimi i zahtijevaju proteoliticku razgradnju da bi se aktivirali.Proteini alternativnog puta su obiljezeni sa simbolima B ili D.Proteini komplementa se uglavnom sintetisu u jetri, kao i od strane fagocita.Komplement koji je termolabilan, inaktivise se na temperaturi od 56 stepeni poslije 30 minuta, dok se antitijela na toj temperaturi ne inaktivisu.

Posljedice aktivacije komplementa su :1. Opsonizacija- pri kojoj komponente komplementa oblazu ciljnu cesticu i time je cine dostupnom djelovanju fagocita sa receptorom za komponente komplementa.2. Aktivacija leukocita - je posljedica interakcije komplementa sa specificnim celijskim povrsinskim receptorom. Rezultat je razgradnje proteina komplementa koji se razgradjuju u manje fragmente i mogu difundirati u okolinu.3. Liza ciljne celija- koja se desava ostecenjem membrane ciljne celije.

Klasicni put aktivacije komplementa zapocinje vezivanjem antitijela na dvije ili vise globuralnih domena Clq. (Cl komponenta komplementa je makromolekularni kompleks sastavljen od Clq, Clr i Cls jedinica. Clq jedinica sastoji se od tri podjedinice. Svaka Clq podjedinica je u vidu slova Y koja se sastoji od dvije globuralne petlje na kojima su mjesta recepora za imunoglobuline. Clr i Cls jedinice su makromolekule u vidu slova S umetnute izmedju dijelova Clq jedinice).Clq se veze na CH2 domenu (dio Fc regije IgG molekule), a moze se vezati i na CH3 domenu na samo jednoj molekuli IgM. U okviru IgG klase, samo subklase IgG1, IgG2 i IgG3 vezuju komponent dok IgG4 to ne cini. U procesu zavisnom od antigena, Clq je sposoban da se direktno veze na mikroorganizme kao sto su mikoplazme i vecina retrovirusa(medjutim ne HIV). Klasicna aktivacije komplementa ima dvije funkcije: prva je amplifikacije odgovora a druga koncentracija mjesta aktivacije komplementa na partkulama koje zapocinju aktivaciju. Alternativni put aktivacije komplementa Mnoge razlicite supstance pocev od slozenih hemijskih jedinjenja(kao sto je endotoksin) do infektivnih agenasa(npr paraziti) aktiviraju komplement alternativnim putem. C3 se razlaze i C3 konvertaza je rezultat interakcija faktora B, D i properdina. Na taj nacin C3 konvertaza alternativnog puta (C3bBb) stvara sve vise C3b. Novi C3b vezuje se na C3 konvertazu i sa njom stvara strukturu C3bBb3b, koja predstavlja C5 konvertazu alternativnog puta koja generise C5b, te dalji tok dogadjaja vodi stvaranju kompleksa koji napada membranu (Membrane attack complex- MAC) i uzrokuje citolizu.Glavni put vezivanja komplementa

1. Opsonizacija: celija, antigen-antitijelo kompleksi i druge partikule fagocituju se efikasnije u prisustvu C3b jer je receptor za C3b prisutan na povrsini mnogih fagocita.

2. Hemotaksija: C5b stimulise kretanje neutrofila.3. Oslobadjanje anafilatoksina: C3a, C4a i C5a mogu da izazovu degranulacije

mastocita sa oslobadjanjem medijatora, sto dovodi po pojacane vaskularne propustljivosti i kontrakcije glatkih misica.

Tuzla 2014 69


4. Citoliza: insercija C5b6789 kompleksa u celijsku membranu dovodi do ubijanja mnogih tipova celija, ukljucujuci eritrocite, bakterije i tumorske celije.

Uloge:1.Povecanje permeabiliteta krvnih sudova2.Kontrakcija glatkih misicnih krvnih sudova3.Degranulacija mast celija4.Opsonizacija bakterija i olaksana fagocitoza5.Aktivacija neutrofila i povecanje hemotakse6.Liziranje bakterija7.Liziranje stranih celija

21.GLAVNI KOMPLEX HISTOKOPATIBILNOSTI,gradja i funkcijaGlavni kompleks histokompatibilnosti (MHC) otkriven je kao genetski lokus koji kodira transplantacione antigene odgovorne za brzo odbacivanje tkivnih kalema transplantitranih za genetskih neindenticnih jedinki. Poznato je da MHC molekule vezuju antigene i prezentuju ih T celijama. Prema tome, transplantacioni antigeni su odgovorni za prepoznavanje antigene od strane T-celijskog receptora. U pogledu prepoznavanja antigena, T-celijski receptor se razlikuje od antitijela. Molekul antitijela reaguje sa antigenom direktno.T-celijski receptorT-celijski receptor prepoznaje antigen koji je prezentovao MHC molekul vezan za povrsinu antigen prezentirajuce celije. T-celijski receptor je specifican za antigen, ali antigen mora biti prezentovan u sklopu spostvenog MHC molekula, pa je prema tome specifican i za MHC molekul.Kod ljudi, MHC je skup dobro proucenih gena lociran na sestom hromozomu. Najvazniji geni ljudskog MHC-a poznatog i pod nazivom HLA su oni koji kodiraju I i II klasu MHC proteina. Proteine MHC klase I kodiraju HLA-a, HLA-B i HLA-c geni. Ovi geni su sastavljeni od dva lanca. Molekuli prve klase nalaze se u svim celijama s jedrom.Proteini druge klase su kodirani od strane HLA-D regiona. Postoje tri glavna skupa: Proteini kodirani od strane DP, DQ i DR regiona. Proteini druge klase sastavljeni su od dva nekovaletno vezana transmembranska glikoproteina. Za razliku od proteina prve klase, imaju ogranicenu tkivnu distribuciju i nalaze se uglavnom na makrofagima, B-celijama i drugim antigen prezentirajucim celijama.Utvrđeno je da produkti HLA gena imaju ulogu u intracelularnom prepoznavanju, posebno u prepoznavanju sopstvenih od stranih antigena. HLA regija sastavljena je od mnogih lokusa, koji igraju jednu od glavnih uloga u determinisanju koje ce se tkivo prihvatiti kao sopstveno (histokompatibilnost) ili odbaciti kao strano (histoinkopatibilno).MHC kompleksMHC kompleks igra centralnu ulogu u razvoju humoralnog i celularnog imunog odgovora. Kako je poznato T-celije mogu prepoznati antigen samo ako je on udruzen sa molekulama HLA. HLA kompleks zauzima segment od oko 4 centimograna(4000 kilobaza) na kracem kraku sestog hromozoma.

Glavni kompleks histokompatibilnosti predstavlja grupu gena ciji su produkti udruzeni sa celijskom prepoznavanjem i razlikovanjem sopstvenog od stranog. Naziva se i HLA

Tuzla 2014 70


kompleks (humani leukocitarni antigen) kod covjeka, a H-2 kompleks kod misa.Otkriven je tokom 1950-tih od strane R.A.Gorera i G.D.Snella, koji suj os 1930. otkrili cetiri grupe antigena na povrsini krvnih celija. Za to otkrice Snell je 1980. dobio Nobelovu nagradu.Funkcije:Glavni kompleks histokompatibilnosti ima glavnu ulogu u odredjivanju da li ce se transplantirano tkivo prihvatiti ako svoje, sopstveno ili ce biti odbaceno kao strano. Takodjer, ima znacajnu ulogu u razvoju humoralnog i celularnog imunog odgovora.T-celije prepoznaju antigen samo ako je udruzen sa molekulama ovog kompleksa.

Molekule MHC kompleksa funkcioniraju kao antigen-prezentirajuce strukture te na taj naci odredjuju:

- individualni odgovor organizama na antigene patogenih mikroorganizama- odredjuju individualnu osjetljivost na pojedine bolesti i- pojavu autoimuhin oboljenja.

HLA sistem je polimorfan i sadrzi mnogobrojne razlicite alele na svakom od poznatih lokusa, Kombinacija odredjenih alela na pojedinim lokusima jednog hromozoma obicno se nasljedjuje u bloku kao jedinica. Ova jedinica naziva se haplotip.

Upotreba HLA tipizacijeHLA tipizacije se prvenstveno koristi za:

1. za odredjivanje HLA kompatibilnosti prije transplantacije2. za utvrdjivanje ocinstva3. za antropoloska istrazivanja4. za utvrdjivanje sprege HLA kompleks-bolest

HLA tipizacije je najprije vrsena u cilju indentifikacije HLA kompatibilnih ili djelomicno kompatibilnih davalaca i primalaca radi transplantacije organa.

Tuzla 2014 71


22.T LIMFOCITI,VRSTE,NJIHOVO SAZRIJEVANJE I FUNKCIJAT celije su limfociti kojima je potrebno sazrijevanje u timusu, nosioci su celijama posredovanog imuniteta. Celijski imunitet cine razlitici tipovi elija i njihovih produkata. Makrofagi prezentuju antigen T limfocitima preeko MHC molekula smjestenih u membrani. T celije prepoznaju antigen i aktiviraju se specificni klonovi koji pocinju da proliferisu.Proliferacija T limfocita zavisi od niza razlicitih dogadjaja. Da bi se aktivirale mirujuce T celije moraju da prime 2 signala. Jedan saignal obezbjedjuje T celijski receptor koji reaguje sa peptidom vezanim za sopstveni MHC na povrsini druge celije. Prepoznavanje antigena povlaci za sobom skup biohemijskih reakcija koje na kraju rezultiraju sintezom DNA i mitozom. Drugi nezavisni signal potreban za aktivavciju T celija je rezultat interakcije B7 molekula, koji eksprimiraju makrofagi, i B celija sa svojim partnerskim receptorima.Unutar timusa dolazi do diferencijacije progenitora T celija pod uticajem timusnih hormona na pojedine subpopulacije T celija,. T celije u timusu diferenciraju u celije koje ispoljavaju T celijski receptor i koje mogu biti CD4+ i CD8+. CD4+ i CD8+ su povrsinski markeri karakteristicni za dvije glavne subpopulacije T celija:POMAGACKE-CD4+(medula timusa, krajnici,krv)CITOTOKSICNE-CD8+(kostana srz,limfno tkivo g.i.trakta)Nakon diferencijacije u timusu, T celije podlijezu selekciji koju prezivljavaju samo one celije koje nose najkorisnije receptore, tj.celije koje su specificne za strani antigen.Funkcije T celija:Imaju efektorske i regulatorne celije. Efektorske funkcije su prvenstveno usmjerene protiv antigena intracelularnih parazita(virusi,gljive,protozoe,bakterije). U odgovoru na tumore CD4+ celije prepoznaju molekule klase II MHC u kompleksu sa peptidom i aktiviraju se. Zatim CD8+ citotoksicne celije prepoznaju molekule klase I MHC stranbih celija, i pod uticajem IL-2 i drugih solubilnih faktora unistavaju te celije.Migracija maticnih celija u timus je rezultat hemotakticnih signala periodicno emitovanih iz timusa. U timusu se maticne celije pocinju diferencirati u timusne limdocite-timocite, pod uticajem epitelijalnih celija timusa. Epitelijalne celije timusa luce 4 vrste hormona potrebnih za sazrijevanje T limfocita:alfa 1 timosin, beta 4 timosin, timopoetin i timulin, stromalne celije timusa luce IL7 koji stimulise rast timocita. T limfociti sazrijevaju u timusu. Specijalizirane epitelijalne celije u perifernim dijelovima kortexa, sadrze timocite u vezikulama koje su opkoljene citoplazmatskim produzecima ovih celija i one vrse proces timusne edukacije. Subkapsularno podrucje timusa je naseljeno sa pre-T limfocitima, iz kostane srzi i oni se razvijaju u pravcu velikih proliferirajucih limfoblasta. Od limfocita koji se razvijaju u timusu 85-90% se nalazi u kortexu dok se u meduli nalazi ostatak. Vecina zrelih t limfocita napusta timus preko post-kapilarnih venulam lokaliziranih u kortikomedularnom spoju. Fenotipske promjene tokom sazrijevanja T celija:U timusu dolazi do preuredjenja gena koji kodiraju dva poznata T celijske receptor:TCR 1(gama,delta) i TCR2(alfa beta). Takodje dolazi do promjene u povrsinskim membranskim antigenima.Ovo sugerira da postoje najmanje 2 puta razvoja T limfocita u timusu. U jednom putu manje od 1% zrelih timusnih limfocita vrsi ekspresiju TCR1. Vecina limfocita se

Tuzla 2014 72


diferencira u TCR2 limfocite, koji obuhvataju vecinu T limfocita u sekundarnom limfoidnom tkivu i u cirkulaciju, TCR1 celije djelimicno prevaliraju u mukoznom epitelu. Sve fenotipske varijacije se mogu pojednosztaviti u 3 stadijuma: Stadijum I ili rani timocitiOni vrse ekspresiju CD7 zajedno sa CD2 i CD5. U ovom stadijumu se stvaraju markeri proliferacije kao sto je receptor za transferin CD71 i zajednocki marker za hemopoeticne prekursore CD38. Ove celije se umnozavaju pod uticajem IL7 u timusu, medjutim nijedan od ovih markera nije linijski specifican u ovom stadijumu, tada T limfociti u ranom stadiju pokazuju preuredjenje gena za beta lanac TCR2 koji obavlja enzim V J rekombinaza, ekspresija sa TCR udruzenim komplexom CD3 se odigrava samo u citoplazmi,a ne na membrani. Stadijum II ili intermedijerni-zajednicki timociti.Obuhvata oko 85% limfocidnih celija u timusu, koje su jedno vrijeme u ovom stadiju karakterizirane dodatnim markerom CD1 koje vrse koekspresiju CD4 I CD8(ove celije su nazvane duplo pozitivne ili CD4+ i CD8+ celije, geni koji kodiraju alfa lanac TCR2 se prvo preurede u intermedijernim timocitima, pocinju se stvarati oba lanca TCR2 nazvana kao alfa-beta ikoja su u asocijaciji sa CD3 kompleksom na povrsini ovih celija. Stadijum III ili zreli timocitiPokazuju najvece fenotipske promjene gube CD1 i prisutan je CD3 zajedno sa CD2 i jasno se uocava razlika izmedju dvije vrste T limfocita:CD4 i CD8. Prakticno se ne mogu razlikovati od zrelih, cirkulirajucih T celija. Sve ove celije vrse ekspresiju CD44 koji je ukljucen u funkciju naseljavanja i migracije u periferno limfoidno tkivo.VRSTE T LIMFOCITA:CD4 + celijeMogu se podijeliti funkcionalno u 2 vrste;1.celije koje pomazu celijsku funkciju i odgovor T i B limfocita.-pomagacki(Th1)2.Celije koje induciraju citotoksicnu funkciju CD8 celija-superesorski(Th2)CD8+ celijeEfektorni-to su sitotoksicni limfociti koji su posrednici celijske imunosti,kasne preosjetljivosti, odbacivanja transplantata i tumora, te ubijanju vlastitih celija zarazenih virusima.

Tuzla 2014 73


23.ULOGA TIMUSA U SAZRIJEVANJU I DIFERENCIJACIJI T LIMFOCITAT celije mogu prepoznati veliki broj razlicitih antigena. Alfa i beta peptidni lanci TCR2 i gama i delta lanci TCR 1 su sastavljeni od konstantnih i varijabilnih regiona. Varijabilni region polipeptidnih lanaca je kodiran setom gena koji se nalazi u svim somatskim celijama organizma.Tokom razvoja T celija od pre-T celija ovi geni se preuredjuju unutar hromosoma beta i delta lanci su kodirani sa V,D i I segmentima, dok su alfa i gama lanci kodirani samo sa V i J segmentom. Prvo se preurede TCR geni koji kodiraju gama lance tokom sazrijevanja T limfocita, a zatim dolazi do preuredjenja gena za beta i alfa lance. Na ovaj nacin dolazi do velikog broja preuredjenih gena, to rezultira ekspresijom razlicitih varijavilnih peptidnih sekvenci u oba lanca u TCR,. Pocetna povrsinska ekspresija TCR je slabog intenziteta.Pozitivna i negativna selekcija u timusu:Pretimusni limfociti bivaju privuceni u timus. Oni proliferisu u subkapsularnoj regiji timusa, u limfoblaste. Mnoge od ovih celija se udruze sa timusnim "nurse" celijama. Limfociti prvo dobiju CD8 pa CD4. One u ovom podrucju preurede svoje TCR gene za stvaranje razlicitih TCR na svojoj povrsini. Sazrijevajuci T limfociti putuju dublje u kortex timusa i adherisu na kortiklne epitelne celije timusa. TCR na limfocitima biva izlozen MHC molekulamna na epitelnim celijama sto dovodi do pozitivne selekcije. Celije koje nemaju adekvatne TCR molekule, CD3,CD4 i CD8 bivaju podvrgnute apoptozi i fagocitovane.One celije koje su prosle pozitivnu selekciju idu dublje u kortex timusa i dolaze u kontakt sa autoanigenima koji su prisutni na makrofazima i na interdigitating cells. Oni limfociti koji reaguju sa autoantigenima bivaju podvrgnuti apoptozi kao autoreaktivne celije-negativna selekcija, dok ostale celije prolaze i negativnu selekciju i idu u periferni krvotok. U periferiji mogu ici samo limfociti koji imaju CD4 ili CD8 molekule.

Tuzla 2014 74


************************************************************************Pitanja kojih nema u nasim, a bilo je do prosle godine, pa za svaki slucaj, nek su tu :D

24.IMUNOLOŠKA TOLERANCIJAImunološka tolerancija je specifična nereaktivnost na određeni antigen, koja se stvara prethodnim susretom s tim antigenom. U užem se smislu obično misli na nereaktivnost protiv vlastitih antigena, na koje imunološka reakcije nije poželjna, pače, štetna je. Čini se da nereaktivnost na vlastito nije genetski uvjetovana već se razvija tijekom embrionalnog razvoja, kad imunološki sustav nauči prepoznati kao “vlastite” sve antigene, čija je sinteza zadana vlastitom DNA, dok sve ostale antigene uzima kao “strane”. Uz građu antigena, o tome odlučuju i brojni drugi čimbenici: vrijeme kad se limfocit susretne s antigenom, mjesto susreta s antigenom, narav stanice koja predočava antigen, te djelovanje akcesornih molekula.

Tolerancija limfocita T na vlastite antigene Timus je središnje mjesto stjecanja imnološke tolerancije jer u njemu sazrijevaju limfociti T iz svojih prekursora i tijekom tog procesa obavlja se njihova pozitivna i negativna selekcija (Slika 31). Pri pozitivnoj selekciji, limfociti stupaju u interakciju s molekulama MHC kortikalnih epitelnih stanica, pri čemu preživljavaju oni s receptorima za vlastite molekule MHC. Time stječu sposobnost da, nakon sazrijevanja, prepoznaju strane antigene samo u sprezi s vlastitim molekulama MHC. Pošto takva pozitivna selekcija ne sprječava sazrijevanje i limfocita koju uz vlastite molekule MHC prepoznaju i vlastite antigene (autoreaktivni limfociti), takvi se limfociti uklanjaju negativnom selekcijom, u kojoj ključnu ulogu igra stupanj avidnosti TCR za antigenski (vlastiti) epitop na što, pak, utječu akcesorne molekule CD4 i CD8. Veća avidnost - veći stupanj negativne selekcije, t.j. veća šansa da stanica ne preživi. Pozitivnom selekcijom, dakle, preživljavaju limfociti sposobni prepoznati vlastite molekule MHC i vlastite, ali i strane antigene, a negativnom se selekcijom uklanjaju oni sposobni prepoznati vlastite molekule MHC i vlastite antigene, te preostaju oni sposobi prepoznati vlastite molekule MHC u kombinaciji sa stranim antigenom.

Tolerancija limfocita B na vlastite antigeneBudući je proizvodnja antitijela u najvećem broju slučajeva ovisna i o limfocitima T, a oni imaju niži prag tolerancije od limfocita B, autoreaktivnost limfocita B sprječava se odsutnošću pomagačkog djelovanja limfocita T, bez kojeg nema ni učinkovite proizvodnje antitijela. Ima, međutim, prigoda kad je nužna i uspostava izravne tolerancije limfocita B. Na primjer, neki mikroorganizmi posjeduju antigene koji izazivaju križnu reakciju jer sadrže epitope koji se jasno prepoznaju kao strani ali i epitope koji su dovoljno slični vlastitima da potaknu limfocite B na stvaranje autoreaktivnih antitjela. Takvi se limfociti ili uklanjaju, ili postaju nereaktivni (anergija), što ovisi o naravi antigena. Limfociti B koji reagiraju na vlastite antigene vezane uz membranu stanica obično se uklanjaju (apoptozom, klonska delecija) već pri sazrijevanju u koštanoj srži, a oni što reagiraju s topljivim vlastitim antigenima neutraliziraju se onesposobljavanjem imunoglobulinskih receptora za antigen na svojoj površini. Premda, dakle, dospijevaju u

Tuzla 2014 75


cirkulaciju i periferna tkiva, nisu reaktivni zbog nedostatka receptora. Ta je anergija, međutim, reverzibilna i moguća je njihova poliklonska aktivacija, npr. lipopolisaharidom .

Tuzla 2014 76


25.AUTOIMUNOST I AUTOIMUNE BOLESTIAutoimunost je imunološka reaktivnost na vlastite antigene, t.j. gubitak tolerancije. Ranije su opisani mehanizmi uspostave tolerancije kojima se izbjegava imunološka reakcija na vlastite antigene, no ni ti mehanizmi nisu savršeni i mogu zakazati, te se u organizmu mogu pojaviti autoantitijela i autoreaktivni limfociti T. Premda ima dovoljno dokaza da autoimune bolesti imaju brojne etiološke čimbenike, većina ih u osnovi nastaje zbog dva događaja: (1) zbog promjene vlastitog antigena (npr. pod utjecajem lijekova ili mikroba vlastiti se antigeni mogu promijeniti i premda su te promjene male, mogu izazvati imunološku reakciju na vlastita tkiva ili stanice) i (2) zbog izlaganja imunološkog sustava križno reaktivnim antigenima (pa reakcija na strani antigen sličan vlastitome izazove i reakciju na vlastiti antigen). Na primjer, antihipertenziv -metildopa (Aldomet) može se vezati na eritrocitni antigen Rh i izazvati stvaranje antieritrocitnih antitijela. Antieritrocitna autoimunost uočena je i pri infekciji mikoplazmom (M. pneumoniae), koja mijenja membranu eritrocita. Primjer križne reaktivnosti je autoimuni encefalitis nakon cijepljenja protiv bjesnoće: u cjepivu ima antigena čiji su neki epitopi jednaki a neki različiti od epitopa moždanih antigena, što omogući pojavu autoimunološke reakcije. Danas ima dovoljno dokaza da središnju ulogu u pokretanju autoimunog procesa igraju limfociti TH. Kako oni prepoznaju antigen u kombinciji s vlastitim molekulama MHC, očigledno je i pri reakciji na vlastiti antigen nužno da on bude vezan na vlastite molekule MHC. Time se može protumačiti povezanost brojnih autoimunih bolesti s genskim čimbenicima, t.j. činjenica da je sklonost k brojnim autoimunim bolestima povezana s prisutnošću određenih MHC-antigena (v. Tablicu 3). AUTOIMUNE BOLESTIOpisani mehanizmi nastanka autoimunosti obično se isprepliću, no njihovo aktiviranje tek je prvi korak k pojavi kliničkih znakova autoimune bolesti. Autoreaktivni klonovi stvaraju nove autoreaktivne stanice i autoantitijela koja reagiraju s autoantigenima i o njihovoj međureakciji ovisi težina i vrsta autoimune bolesti. Autoimunost se pojavljuje u mnogih bolesti, te je katkada njenim glavnim uzrokom, a katkada samo uzgredni sudionik bolesti. Klinički se autoimune bolesti dijele na organospecifične (autoimunološka reakcija usmjerena na antigen u određenom organu) i na organonespecifične ili sustavne (reakcija usmjerena na jedan ili više antigena rasprostranjenih u mnogim organima). Valja napomenuti da je ta podjela samo gruba i da između dviju navedenih krajnosti postoji cijeli niz prijelaza koje je teško svrstati u jednu ili drugu skupinu. Stoga se, s obzirom na organe pogođene autoimunolšću češće govori o spektru autoimunih bolesti. Tablica niže daje neke primjere autoimunih bolesti, zahvaćenih organa i tkiva kao i ciljnih antigena.Lijecenje autoimunih bolesti: Dosadašnje je liječenje najvećim dijelom bilo simptomatsko ili imunosupresijsko ali nespecifično, te pogađa i normalne imunološke mehanizme izazivajući teške nuspojave (npr. anti-CD3 antitijela protiv TH stanica; antitijela na receptore za IL-2 protiv aktiviranih limfocita T; steroidi u liječenju vulgarnog pemfigusa). Novi pristupi uključuju izazivanje tolerancije na autoantigen, fizičko uklanjanje ili inaktiviranje autoreaktivnih limfocita T, blokiranje molekula MHC za predočavanje autoantigena te indukciju regulacijskih limfocita T koji obuzdavaju autoreaktivne limfocite.

Tuzla 2014 77


26.IMUNODEFICIJENCIJETo su patološka stanja što nastaju zbog slabljenja ili potpunog izostanka imunološke reakcije. Imunodeficijencije mogu biti primarne - izazvane genskim i drugim poremećajima tijekom embrionalnog razvoja pa ih držimo prirođenima, i sekundarne - što nastaju kao popratna pojava imunoloških i neimunoloških poremećaja (zloćudni tumori, radioaktivno zračenje, lijekovi), pa ih držimo stečenima.

PRIMARNE IMUNODEFICIJENCIJETo su prirođeni poremećaji imunoloških funkcija uzrokovani genskim činiteljima, poremećajima u sazrijevanju stanica, poremećajima u funkcioniranju staničnih enzima itd. Kliničke se slike pojedinih imunodeficijencija razlikuju, već prema vrsti i stupnju imunološkog oštećenja, a razlikujemo: (i) nedostatnosti limfocita B, (ii) nedostatnosti limfocita T, (iii) udružene nedostatnosti limfocita B i T, (iv) nedostatnosti fagocitnog sustava i (v) nedostatnosti sustava komplementa, kao što je prikazano u tablici niže.

Pregled primarnih imunodeficijencija

Nedostatnosti limfocita B

Kongenitalna hipogamaglobulinemija povezna s kromosomom xProlazna hipogamaglobulinemija Imunodeficijencija s hiper-IgM globulinemijomNeutropenija s hipogamaglobulinemijomSelektivna deficijencija IgASelektivna deficijencija IgMSelektivna deficijencija podrazreda IgG

Nedostatnosti limfocita T

Kongenitalna aplazija timusa (DiGeorgeov sindrom)Kronična mukokutana kandidijazaDeficijencija limfocita T s nedostatkom antigena MHC-I ili MHC-II ili oba razredaDeficijencija limfocita T s nedostatkom receptora za antigenDeficijencija limfocita T s nedostanim lučenjem citokinaPrirođena ataksija telangiektazija

Udružene nedostatnosti limfocita T i B

Teška udružena imunodeficijencijaNezelofljevov sindromNedostatnosti građe membrane limfocitaNedostatnosti u lučenju citokina

Nedostatnosti fagocita

Kronična granulomatozaNedostatnost mijeloperoksidazeChediak-Higashijev sindromJobov sindromHiper-IgE globulinemija

Nedostatnosti komplementa

Nedostatnost C1q Nedostatnost C2Nedostatnost C3

Tuzla 2014 78


Nedostatnosti limfocita BObuhvaćaju niz stanja obilježenih nedostatnim titrom antitijela, od potpunog nedostatka svih razreda do selektivnog nedostatka jednog razreda ili podrazreda imunoglobulina. U takvih je osoba u pravilu povećana sklonost piogenim infekcijama.

Hipogamaglobulinemija povezana s kromosomom X (Brutonova hipogamaglobulinemija) Tipičan je primjer nedostatnosti limfocita B. Pogađa muškarce, u čijem krvnom optoku uopće nema limfocita B ili ih ima vrlo malo, serumska koncentracija IgG vrlo je niska, a uopće nema IgA, IgM, IgD i IgE. Prvih 6-12 mjeseci života bolesnici su zaštićeni majčinim imunoglobulinima, a kasnije se od infekcija štite velikim dozama imunoglobulina.

Deficijencija IgA i IgG Deficijencija IgA jedna je od najčešćih i pogađa jednog od 700 pripadnika bijele rase, no ne pojavljuje se u ostalih rasa. Takve su osobe sklone preosjetljivosti tipa III (izazvanoj imunokompleksima). U jednog dijela takvih osoba nedostaju i neki podrazredi IgG (IgG2 i IgG4) te su sklonije infekcijama.

Deficijencija s povišenim IgM Nazočna je u osoba s nedostatnim IgG i IgA, te pojačano stvaraju IgM, pri čemu izostaje fiziološki prijelaz sa sinteze IgM na sintezu IgG (pod utjecajem limfocita TH i IL-4).

Nedostatnosti limfocita TObuhvaćaju niz stanja obilježenih smanjenim brojem ili potpunim nedostatkom limfocita T. Ne treba posebno naglašavati da u takvim slučajevima zakazuju i mehanizmi humoralne imunosti zbog izostanka nužne pomoći stanica TH.

Prirođena aplazija timusa (DiGeorgeov sindrom) To je poremećaj u embrionalnom razvoju koji rezultira gotovo potpunim nedostatkom limfocita T i svim manifestacijama koje iz toga proistječu: infekcijama, izostankom rakcije na mitogene, izostankom reakcije kasne preosjetljivosti i odbacivanja transplantata itd, no poremećene su i funkcije limfocita B, zbog potrebne suradnje ovih potonjih s limfocitima T. Klinički se očituje visokom učestalošću akutnih i kroničnih infekcija, nesposobnošću odbacivanja transplantata itd. Liječi se transplantacijom alogenskog timusa.

Kronična mukokutana kandidijaza To je selektivni izostanak imunosti na kandidu, koji je posredovan limfocitima T, uz očuvanu humoralnu imunost na kandidu (antitijela). Rezultat je kronična osjetljivost na infekcije kandidom. Ako joj je u podlozi endokrinopatija, može se razviti Addisonova bolest, koja je glavni uzrok smrti u tih bolesnika.

Deficijencija MHC-IIRiječ je o nedostatnoj ekspresiji MHC-II na stanicama koje predočavaju antigen. Klinički

Tuzla 2014 79


se očituje čestim infekcijama, napose probavnog sustava, a imunološki nedostatkom CD4+-limfocita T, za čije je sazrijevanje nužna pozitivna selekcija uz pomoć molekula MHC-II u timusu.

Prirođena ataksija telangiektazijaImunološki se očituje nedostatkom receptora za antigen na limfocitima T (TCR), a klinički teškim infekcijama pluća.

Udružene nedostatnosti limfocita T i BMogu biti različite težine, od potpunog do djelomičnog izostanka humoralne i celularne imunosti.

Teška udružena imunodeficijencija Potpun izostanak imunosti posredovane limfocitima T i B, praćen velikom osjetljivošću na infekcije zbog čega, bez liječenja, bolesnici rijetko prežive prvu godinu života. Najbolji rezultati u liječenju se postižu presađivanjem koštane srži, ako je moguće.

Nedostaci u građi membrane limfocita TIskazuju se poremećajima u građi i funkcioniranju TCR.

Nedostaci u lučenju citokina Očituju se u nesposobnosti limfocita T da nakon aktiviranja luče citokine; najčešća je nedostatnost u lučenju IL-2.

Nezelofljevov sindrom Nedostatnost limfocita T praćena različitim stupnjevima nedostatnosti limfocita B. Također postoji vrlo povećana sklonost svim vrstama infekcija (bakterijama, virusima, gljivicama i nametnicima). Nastoji se liječiti presađivanjem koštane srži i/ili timusa.

Nedostatnosti fagocitnog sustavaRazlikuju se tzv. vanjski i unutranji poremećaji fagocita. Vanjski obuhvaćaju nedostatnu opsonizaciju zbog nedostatka antitijela ili komplementa, te nedostatan broj fagocita. Unutarnji obuhvaćaju nedostatnosti u enzimima nužnim za unutarstanično ubijanje mikroba i nametnika.

Kronična granulomatoza Očituje se nedostatnosšću enzima nužnih za unutarstanično ubijanje posredovano kisikom, napose NADPH-oksidaze koja igra središnju ulogu u unutarstaničnoj mikrobicidnosti posredovanoj oksidativnim mehanizmima. U bolesnika je vrlo povećana sklonost infekcijama mikroorganizmima inače vrlo slabe virulentnosti, a klinički se bolest očituje razvojem limfadenitisa, hepatosplenomegalije, pneumonije, osteomijelitisa i apscesa. Infekcije se moraju liječiti agresivno, antibioticima i antimikoticima.

Chediak-Higashijev sindrom To je također nedostatnost u unutarstaničnom ubijanju mikroba zbog nedostatnosti proteolitičkih i lizosomskih enzima granulocita. Učestale infekcije liječe se antibioticima.

Tuzla 2014 80


Jobov sindrom Također je riječ o nedostatnosti u unutarstaničnom ubijanju ali i o selektivnoj hiper-IgE globulinemiji, s posebnom sklonošću stafilokoknim infekcijama. Liječenje je antibiotsko.

Hiper-IgE imunoglobulinemija Poremećaj obilježen nedostatkom kemotaksije i vrlo povišenom koncentracijom IgE (> 5000 IU/mL). Klinički se očituje povećanom sklonošću infekcijama, napose apscesima kože, pluća, sinusa i očiju uzrokovanih stafilokokima, streptokokima i kandidom. Liječenje je antibiotsko.

Nedostatnosti komplementaPostoje deficijencije gotovo svih komponenata komplementa. Razmjerno su rijetke, najčeća je nedostatnost komponente C2; nedostatnost C1q vezana je uz hipogamaglobulinemiju; nedostatak C3 izaziva teške infekcije, jer tada nema ni C3b koja posreduje u fagocitozi. Jedan od ozbiljnih poremećaja te vrste je i hereditarni angioedem, koji je posljedica prirođenog nedostatka inhibitora C1 i kalikreina. Nedostatk inhibitora i aktivacija C1 uzrokuje nastanak C2-kinina i bradikinina koji uzrokuju retrakciju endotela postkapilarnih venula i time povećanu propusnost i eksudaciju, te nastanak edema, koji može imati i smrtni ishod zbog izraženog edema larinksa.

SEKUNDARNE IMUNODEFICIJENCIJE:Nisu prirođene već se stječu tijekom života. Uzroci mogu biti: razne bolesti koje slabe imunokompetenciju - zloćudni tumori, virusne bolesti

(posljednjih je godina pozornost javnosti osobito usmjerena na AIDS), pothranjenost - vjerojatno je glavnim uzrokom imunodeficijencija u djece, liječenje - dobro je znano da kemoterapija, radioterapija i hormonska terapija mogu

izazvati različite stupnjeve slabljenja imunosti - od blagog do vrlo izrazitog koje se nastoje ublažiti pažljivijim doziranjem terapije, antibioticima i čimbenicima rasta, koji ublažavaju mijelosupresivne učinke radioterapije i kemoterapije. Od lijekova imunosupresijski mogu djelovati citotoksični lijekovi (azatioprin), analgetici (fenacetin), protumikrobni lijekovi (kloramfenikol), tireostatici (vobenol), te radioterapija. Pri liječenju valja voditi računa i o uklanjanju uzroka imunosupresije, što najčešće nije nimalo jednostavno, napose u liječenju teških bolesti opasnih za život. U posljednje se vrijeme s uspjehom primjenjuje i autotransplantacija zdrave koštane srži i matičnih stanica, što omogućava uporabu velikih i učinkovitih doza kemoterapeutika, nakon kojih se oštećena koštana srž obnavlja vraćanjem vlastitih stanica.

Tuzla 2014 81


27.HUMORALNI IMUNOLOŠKI ODGOVORZapočinje opisanim aktiviranjem limfocita B uz pomoć limfocita T. Rezultat je proliferacija koja se zbiva djelovanjem više citokina što ih luče stanice TH - IL-2, IL-4 i IL-5 - i rezultat koje je ekspanzija određenoga klona stanica (iz jedne stanice u roku pet dana nastaje 5000 novih), koje će lučiti antitijelo protiv antigena koji je izazvao aktivaciju. Proizvodnja antitijela također se zbiva pod utjecajem citokina koji određuju razred antitijela koje se sintetizira. Na primjer, IgE i IgG1 se sintetiziraju pod utjecajem IL-4, IgG2a pod utjecajem IFN-, a IgA pod utjecajem TGF- (ENGL. "transforming growth factor", čimbenik transformacije). Razlikujemo tzv. primarni odgovor, dakle lučenje antitijela nakon prvog susreta s antigenom i sekundarni odgovor, tj. lučenje antitijela nakon ponovnog susreta a antigenom. Odlike su sekundarnog odgovora, za razliku od primarnog: (i) za odgovor je potrebna manja količina antigena; (ii) antitijela se luče brže i u većem titru; (iii) obično se luči IgG (za razliku od IgM u primarnom odgovoru).To znači da imunološki sustav ima svojstvo pamćenja.

Imunološko pamćenjeNakon aktiviranja dio limfocita B ne transformira se u stanice što luče antitijela već u stanice koje pamte (Slika 30) i koje pri ponovnom susretu s antigenom pokreću sekundarni imunološki odgovor.

Učinci antitijelaPremda je primarna funkcija antitijela vezanje na antigen, samim vezanjem antitijela na antigen samo se u rijetkim slučajevima ostvaruje učinkovita neutralizacija antigena, npr. bakterijskih toksina. Za djelotvorno uništavanje antigena u većini slučajeva, međutim, nužno je aktiviranje tzv. sekundarnih, izvršnih funkcija antitijela: (i) aktiviranje komplementa koji potom izazove lizu ciljne stanice, npr. bakterijske; (ii) vezanje antitijela putem F- fragmenta na druge imunokompetentne stanice s receptorima za Fc-fragment, koje potom uništavaju antigen. Tako antitijelo posluži kao "most" između ciljne (npr bakterijske, tumorske, virusom zaražene) stanice i izvršne stanice, koja uništava ciljnu bilo reakcijom citotoksičnosti posredovane antitijelima (stanice NK i monociti/makrofagi) bilo fagocitozom (granulociti, monociti/makrofagi).

Tuzla 2014 82

Moja Skripta Iz Mikroba

Documents

Transcript of Moja Skripta Iz Mikroba