PROWADZĄCY: Prof. Nadzieja Drela – koordynator Dr Magdalena Markowska - koordynator Prof. Krystyna Skwarło-Sońta Dr Paweł Majewski Rok akad. 2013/2014 Semestr zimowy, czwartek, 8.30-10

Tydzień

Data

Temat wykładu

Prowadz

1

03.10.13

Podstawy funkcjonowania układu odpornościowego i neuroendokrynowego - mechanizmy odbioru i przekazywania informacji przez układ odpornościowy i neuroendokrynowy

KSS

2

10.10.13

Neuroendokrynoimmunologia: nowa dziedzina badań interdyscyplinarnych - podstawowe szlaki komunikacji między układem odpornościowym i neuroendokrynowym, rola neuroprzekaźników, neuropeptydów, hormonów i cytokin w przekazywaniu informacji między układami i regulacji aktywności układu odpornościowego

KSS

3

17.10.13

OUN w rozwoju i regulacji układu odpornościowego. Rola głównych osi regulacyjnych: HPA, HPG i HPT. Prezentacja antygenów w ośrodkowym układzie nerwowym: weryfikacja poglądów o immunologicznym uprzywilejowaniu mózgu

KSS

4

24.10.13

Rola regulacji neuroendokrynowej w utrzymywaniu homeostazy w układzie odpornościowym w warunkach zależnych i niezależnych od aktywacji antygenowej. Udział hormonów, neuroprzekaźników, neuropeptydów i cytokin w utrzymaniu homeostazy układu odpornościowego i tolerancji na własne antygeny w warunkach niezależnych od antygenów obcych oraz w przebiegu infekcji

ND

5

31.10.13

Stan zapalny: rola w rozwoju prawidłowej odpowiedzi immunologicznej, regulacja przez układ neuroendokrynowy, chroniczny stan zapalny. Charakterystyka stanu zapalnego i jego rola w rozwoju prawidłowej i patologicznej odpowiedzi

PM

immunologicznej (przykłady chorób związanych z chronicznym stanem zapalnym)

6

07.11.13

Odpowiedź organizmu na stres – wpływ stresu na odpowiedź immunologiczną. Definicja stresu i przebieg reakcji stresowej, skutki działania stresu ostrego i chronicznego na odporność

MM

7

14.11.13

Rola hormonów w aktywności układu odpornościowego w przebiegu ciąży. Zmiany profilu hormonalnego w przebiegu ciąży, przydatność parametrów immunologicznych do śledzenia prawidłowości przebiegu ciąży, rola hormonów i cytokin w regulacji odporności w przebiegu ciąży

ND

Tydzień

Data

Temat wykładu

Prowadz

1

03.10.13

Podstawy funkcjonowania układu odpornościowego i neuroendokrynowego - mechanizmy odbioru i przekazywania informacji przez układ odpornościowy i neuroendokrynowy

KSS

2

10.10.13

Neuroendokrynoimmunologia: nowa dziedzina badań interdyscyplinarnych - podstawowe szlaki komunikacji między układem odpornościowym i neuroendokrynowym, rola neuroprzekaźników, neuropeptydów, hormonów i cytokin w przekazywaniu informacji między układami i regulacji aktywności układu odpornościowego

KSS

3

17.10.13

OUN w rozwoju i regulacji układu odpornościowego. Prezentacja antygenów w ośrodkowym układzie nerwowym: weryfikacja poglądów o immunologicznym uprzywilejowaniu mózgu. Rola głównych osi regulacyjnych: HPT, HPA i HPG. Oś szyszynkowo-odpornościowa.

KSS

4

24.10.13

Rola regulacji neuroendokrynowej w utrzymywaniu homeostazy w układzie odpornościowym w warunkach zależnych i niezależnych od aktywacji antygenowej. Udział hormonów, neuroprzekaźników, neuropeptydów i cytokin w utrzymaniu homeostazy układu odpornościowego i tolerancji na własne antygeny w warunkach niezależnych od antygenów obcych oraz w przebiegu infekcji

ND

5

31.10.13

Stan zapalny: rola w rozwoju prawidłowej odpowiedzi immunologicznej, regulacja przez układ neuroendokrynowy, chroniczny stan zapalny. Charakterystyka stanu zapalnego i jego rola w rozwoju prawidłowej i patologicznej odpowiedzi

PM

immunologicznej (przykłady chorób związanych z chronicznym stanem zapalnym)

6

07.11.13

Odpowiedź organizmu na stres – wpływ stresu na odpowiedź immunologiczną. Definicja stresu i przebieg reakcji stresowej, skutki działania stresu ostrego i chronicznego na odporność

MM

7

14.11.13

Rola hormonów w aktywności układu odpornościowego w przebiegu ciąży. Zmiany profilu hormonalnego w przebiegu ciąży, przydatność parametrów immunologicznych do śledzenia prawidłowości przebiegu ciąży, rola hormonów i cytokin w regulacji odporności w przebiegu ciąży

ND

Wykład 3., 17.10.2013









1873 – Van Dooremal – mózg wykazuje znaczną tolerancję różnych obcych przeszczepów, akceptując je bez oznak odrzucania; 1948 – Medawar – przeszczepy obcych tkanek wprowadzone do mózgu nie wywołują w nim reakcji odpornościowej, ale mogą być odrzucone po uprzednim wywołaniu zapalenia na obwodzie; 1953 – Billingham i Boswell – mózg wykazuje cechy narządu uprzywilejowanego immunologicznie, sugerując ewolucyjną konieczność ograniczenia niektórych procesów odpornościowych w szczególnie ważnych tkankach (także komora oka, gonady) obecnie to pojęcie podlega weryfikacji

 Komórki

glejowe nie generują ani nie przekazują potencjału czynnościowego, ale towarzyszą neuronom na poziomie ciała komórek, aksonów i synaps w całym UN

 Mają

wspólne pochodzenie z neuronami – z neuroektodermy, z wyjątkiem mikrogleju; są to komórki odpornościowe, zasiedlające mózg drogą krwi na wczesnych etapach rozwoju osobnika

 Glej

jest konserwowany ewolucyjnie – od najprostszych bezkręgowców do ludzi;  Im większe zwierzę, tym ich więcej:  Małe robaki płaskie – kilka komórek  Drosophila – ok. 25% komórek mózgu  Mysz – do 65%  Człowiek – 90%  Słoń – do 97%  BEZ KOMÓREK GLEJOWYCH NEURONY GINĄ!!!!!

 FUNKCJE

KOMÓREK GLEJOWYCH;

 Podtrzymują

właściwe działanie neuronów ułatwiając neurotransmisję, utrzymując równowagę jonową w przedziale pozakomórkowym, przyspieszając przekaźnictwo impulsów,  Mikroglej - rola ochronna: usuwanie martwych komórek i ich szczątków, eliminacja niewłaściwie funkcjonujących synaps (przebudowa w trakcie rozwoju), są aktywowane w chorobach neurodegeneracyjnych (dobrze czy źle?)

 FUNKCJE

KOMÓREK GLEJOWYCH:

 Astrocyty: podtrzymują

funkcjonwanie

neuronów!  Dostarczają neuronom substratów energetycznych (glukozy – mleczanu) i do syntezy neuroprzekaźników;  Tworzą fizyczną barierę pomiędzy synapsami sąsiednich neuronów,  Usuwają nadmiar neurotransmitera ze szczeliny synaptycznej

 FUNKCJE

KOMÓREK GLEJOWYCH:

 Astrocyty: podtrzymują

funkcjonowanie

neuronów!  Pośredniczą w przepływie metabolitów i tlenu między neuronami a naczyniami krwionośnymi  Uczestniczą w tworzeniu SYNAPSY TRZYCZĘŚCIOWEJ (TRIPARTITE SYNAPSE) – modulują funkcję synaps dzięki dwukierunkowemu kontaktowi fizycznemu i funkcjonalnemu z neuronami

 FUNKCJE

KOMÓREK GLEJOWYCH:

 Astrocyty: są

wyposażone w takie same jak neurony, receptory neurotransmiterów (zwłaszcza glutaminianu i D-seryny), pod wpływem ich uwolnienia z neuronów – aktywuje się w nich prąd Ca, uwalniający „gliotransmitery”, jak: glutaminian, D-seryna, ATP, i inne  Nadmierna aktywacja takich synaps wydaje się wiązać z padaczką, zbyt słaba – ze schizofrenią.

OPONY – warstwy tkanki łącznej CZASZKA otaczające mózgowie i rdzeń OPONY MÓZGU: kręgowy; Twardówka Liczba tych warstw zależy od Pajęczynówka Miękka pozycji systematycznej: u ryb tylko jedna, u ssaków trzy; PŁYN MÓZGOWO-RDZENIOWY OPONY RDZENIA: (CSF) wypełnia przestrzenie Twardówka między oponami i stanowi ochronę Pajęczynówka Miękka przeciw-wstrząsową; BARIERA KREW-MÓZG (BBB) KRĘGI tworzy się dzięki ścisłym RDZEŃ KRĘGOWY połączeniom śródbłonka naczyń mózgowych – chroni przed niekontrolowanym ruchem substancji między OUN a układem krążenia (w obydwie strony)

OPONY TWARDE PAJĘCZYNÓWKA OPONY MIĘKKIE

TKANKA MÓZGOWA

EPENDYMA

KOMORA MÓZGU

SPLOT NACZYNIÓWKOWY

WNĘTRZE NACZYNIA WŁOSOWATEGO

MÓZG

ZAKOŃCZENIE ASTROCYTU

Jest selektywna, tworzy ją śródbłonek mózgowych naczyń włosowatych  Działa jak bariera fizyczna - obecność tight junctions między sąsiednimi komórkami śródbłonka wymusza transkomórkowy ruch cząsteczek, w odróżnieniu od ruchu przez złącza w śródbłonku innych narządów  Swobodnie dyfundują cząsteczki gazów (O2 i CO2) i drobne związki lipofilne (np. EtOH, barbiturany)  Swoiste transportery, umożliwiające ruch małych cząsteczek hydrofilnych (glukoza, aminokwasy), tworzą selektywną barierę transportową – wchodzą związki pożyteczne, utrudniony napływ szkodliwych 

Barierę metaboliczną tworzą enzymy zewnątrz- i wewnątrzkomórkowe (peptydazy, nukleotydazy, oksydaza MAO, cytochrom P450) inaktywujące substancje neuroaktywne i toksyczne  Duże cząsteczki hydrofilowe (białka i peptydy) raczej nie przechodzą, niektóre są przenoszone w mechanizmie transcytozy z udziałem odpowiednich transporterów  W narządach okołokomorowych BBB jest mniej szczelna i tą drogą mogą przenikać nośniki informacji z układu odpornościowego (cytokiny, komórki) 

 tylny

(nerwowy) płat przysadki mózgowej  narząd naczyniowy blaszki krańcowej (organum vasculosum of the lamina terminalis, OVLT)  narząd podsklepieniowy (subfornical organ, SFO)  narząd podspoidłowy (subcommissural organ, SCO)  pole najdalsze (area postrema)  szyszynka (pineal gland)  sploty naczyniowe komór (ventrical choroid plexus)

 







szybki ↑ krążących WBC (z rezerw obwodowych), dłuższa ekspozycja ↓ krążących Li receptor β2-adre (β2AR) na Li Th1 (ale nie na Th2), powoduje ↓ cytokin typu Th1 (IFNγ i IL-2) bez wpływu, a nawet wzmagając produkcję cytokin typu Th2 bezpośredni wpływ ↓ zdolność APC do indukowania Th1, pobudzenie β2AR hamuje różnicowanie naiwnych CD4+ w kierunku Th1 w sposób zależny od IL-12, ↓produkcji TNFα, IL-1β i IL-12 przez WBC stymulowane LPS, ↓ aktywności NK CaS i β2AR ↑cytokiny przeciwzapalnej IL -10 przez Mo/DC stymulowane LPS a nawet przez niestymulowane; wzrost IL-10 aktywnie hamuje aktywność prozapalną i prezentację antygenu przez APC, łącznie: CAs upośledzają zdolność do rozwoju odpowiedzi Th1

Rodzaj urazu Udar

Częstość Częstość występowania infekcji (na mln osób) (%)

Śmiertelność (%)

Typowe infekcje

2 tys – 3,5 tys

16 - 23

30

Zapalenie płuc, infekcje dróg moczowych

Uraz mózgu

1,6 tys

21 - 60

> 6,7

Zapalenie płuc, sepsa, infekcje dróg moczowych

Uszkodzenie rdzenia kręgowego

30 - 60

28 - 38

4,4 – 16,7

Owrzodzenia, zapalenie płuc, trzustki, zakażenia ran

Początkowo objawy zapalenia, ale potem:   liczby krążących Li i funkcji LiT:  zdolności do proliferacji i produkcji cytokin in vitro;   rozwój reakcji nadwrażliwości w teście skórnym, skorelowany z rozległością urazu  upośledzenie aktywności granulocytów (fagocytoza) i monocytów (ekspresja MHC, prezentacja antygenów, produkcja cytokin prozapalnych)   liczby i aktywności cytotoksycznej komórek NK  odpowiedź humoralna upośledzona w mniejszym stopniu

 Mózg

wykrywa nadchodzące z obwodu sygnały z układu odpornościowego – wywołuje to odpowiedź neuroendokrynową i syntezę cytokin przez komórki nerwowe  Pobudzenie komórek nerwowych powoduje ekspresję prozapalnych cytokin IL-1 i IL-6 w podwzgórzu  Długotrwałe wzmocnienie synaptyczne (LTP) – aktywność związana z pamięcią i uczeniem się – dogodny układ do badania zależności neuro-immunologicznych

Immunology Today, 2000, 21(3): 133

ROK AKAD. 2011/1

WPŁYW OSI PODWZGÓRZOWOPRZYSADKOWO-TARCZYCOWEJ NA GRASICĘ 1. WPŁYW TRH •

zapewnia normalny rozwój grasicy i śledziony

2. WPŁYW TSH •

wykazuje plejotropową funkcję cytokiny, której efekty zależą od stanu (dojrzewanie i aktywacja) komórek docelowych

3. WPŁYW T4 i T3 •

niedoczynność tarczycy upośledza rozwój grasicy i syntezę tymuliny (tymulina pośredniczy w stymulującym proliferację tymocytów wpływie T3)

EFFECT OF GnRH ON IMMUNE CELLS

 Rola

osi HPT będzie szczegółowo omówiona przy okazji chorób autoimmunizacyjnych  Rola osi HPA – w związku ze stresem  Rola osi HPG – odporność podczas ciąży, dymorfizm płciowy odporności

Wykład 2., 10.10.2013

MELATONINA w ODPORNOŚCI chirurgiczna

funkcjonalna (LL)

(Csaba i Barath, 1975, Del Gobbo i wsp., 1989)

(Maestroni i wsp., 1987)

szyszynka inwolucja grasicy skutki odwracane  aktywność NK

przez wieczorne Px odpowiedź zastrzykikomórkowa Mel  synteza przeciwciał farmakologiczna (Maestroni i wsp., 1987)

związana z wiekiem (Pierpaoli i Regelson, 1994)

szyszynka

bursyna

?

Mel

? synteza Mel ?

bursa Fabrycjusza

Mel

Mel

? grasica

hormony grasicy

Melatonina

szpik kostny

? receptory Mel

synteza Mel ?

komórki odpornościowe

endogenne opioidy

OŚ SZYSZYNKOWO-ODPORNOŚCIOWA

ROLA OSI SZYSZYNKOWO-ODPORNOSCIOWEJ

 OUN

jest włączony w dwukierunkowe oddziaływania z układem odpornościowym: jest zarówno celem jak i kontrolerem przebiegu reakcji odpornościowych  Regulacyjne osie neuroendokrynowe dostosowują przebieg procesów odpornościowych do aktualnych potrzeb i możliwości organizmu  Toczący się proces zapalny hamuje aktywność szyszynki, wyłączając czasowo kontrolę zegara endogennego nad zwalczaniem patogenu

Dziękuję za uwagę