LBε: sunt limfocitele care expun pe suprafata lor R CD23 care joaca un rol important alaturi de IL4 in controlul sintezei de IgE prin activarea SWITCH
LTs antigen specifice CD8+
LTh1 care pot participa intr o cota redusa la controlul sintezei de IgE, lucru care este surprinzator pentru ca LTh1 sunt implicate in RIC pe cand LTh2 in RIU
Limfocitele cu rol efector: LB majoritare – LBμ – exprima pe suprafata BCR de tip IgM forma monomera.
Fragmentele Antigenice sunt prezente in complex cu MHCII cu LTh1 si LTh2. Deasemenea sunt prezentati alti epitopi catre LTs prin intermediul moleculelor MHCI. Sunt stimulate simultan aproape in aceeasi etapa cele 3 categorii de LT. APC prezinta numai Lturilor epitopi. Prima celula care este activata este LTh2ε. Nu este clar de ce se activeaza primul, se zice ca ar avea un prag de excitabilitate mai scazut. Aceasta incepe sa coopereze atat cognitiv (prin contact) cat si non cognitiv(prin IL) cu ambele categorii de LB (ε si miu).
LTh2ε comunica prin IL (4,5,9,13) cu acestea. Prima care raspunde la aceasta stimulare este LBε. Acesta pune in libertate R de suprafata CD23 care din atasat, devine solubilizat. CD23 impreuna cu IL4 ar urma sa activeze mecanismul de SWITCH al LBmiu fortandu l sa produca IgE, insa efectul stimulativ al CD23s depinde in mod limitat de starea biochimica in care acest receptor se afla: daca este glicozilat, el este activ dar daca nu, este inactiv. Glicozilarea CD23s se realizeaza in cursul cooperarii celulare, ea fiind stimulata si inhibata de 2 factori cu actiuni opuse: glicozilarea CD23s este stimulata de factorul GEF (glicozilation enhancing factor) acesta fiind produs si eliberat local de LTh2ε, restul LTh nu produc asa ceva. Glicozilarea este inhibata de un factor cu actiuni contrarii GIF (glicozilation inhibiting factor) fiind produs de catre LTs alergen specifice. La normal exista un echilibrun fin predominand putin actiunea GEF, rezultand ca o parte destul de importanta din CD23 este glicozilata constituindu se astfel CD23s glg, care are o actiunea stimulativa intensa si deci impreuna cu IL4 produsa in cantitati mari, stimuleaza intens mecanismul de SWITCH al LBmiu ceea ce conduce la inhibitia Ac de tip IgM/IgG si rezulta stimularea productiei Ac de tip IgE. La controlul sintezei de IgE mai participa si un alt factor cu functie imunoreglatorie reprezentat de IFNgama produs de putinele LTh1 care participa in cadrul acestei cooperari. Are o actiunea anti IL4, opunandu se in realitate activarii mecanismului de SWITCH de catre IL4. Atunci la normal, se produc cantitati mici reduse de Ac de tip IgE ca urmare a echilibrului functional care se stabileste intre 2 categorii de factori:
factori stimulatori ai sintezei de IgE reprezentati de IL4 (5,9,13) si GEF
factori inhibitori ai sintezei de IgE reprezentati de IFNgama si GIF.
La normal se produc cantitati foarte mici de IgE. Micile cantitati de IgE se dilueaza in LEC.
Exista 5 cauze de hiperproductie de IgE:
Cresterea numarului de LTh2-GATA3. La normal, LTh2ε prezinta valori intre 0.2-2% din totalul LT. In conditii de patologie, cresterile sunt pana la 50% si peste din totalul LT. Prin cresterea foarte mare apare o hiperproductie de IL4 si cantitatile mari de GEF care favorizeaza o hiperproductie de IgE
Cresterea nr de LBε: favorizeaza hiperproductie de IgE prin excesul de CD23s care chiar daca este normal glg, conduce inevitabil la generarea unor cantitati mai mari decat normal de CD23s glg
Scaderea nr de LTs (frecvent intalnita), favorizand hiperproductia de IgE prin carenta in cadrul cooperarii de GIF care s ar fi putut opune glg excesive de CD23s.
Scaderea nr de LTh1, fiind favorizata hiperproductia de IgE prin carenta in cadrull cooperarii de IFNgama care s ar fi puttu opune actiunii excesive a IL4.
Expresia pe membranele APC a unor varietati (haplotipuri) de molec MHCcapabile sa induca un dezechilibru functional in LT2ε (suprastimulate) si LTs (substimulate). Cauze: pe membranele APC exista varietati de molecule MHCII suprastimulatoare pentru LTh2ε, varietatile HLA DR2, HLA DR3, HLA DR5 – varietati de molecule MHC2 care prezinta excesiv ag catre LTh2ε si le supraactiveaza. Idem si pentru substimulatoare : HLA B8 – se incarca slab.
Se realizeaza in felul acesta un dezechilibru functional si numeric foarte evident intre helper(suprastimulate si foarte multe) si supresoare (substimulate, foarte putine). Mecanismul de SWITCH este stimulat absolut excesiv.
Prin aceste modificari datorate dezechilibrelor, se incheie in realitate prima etapa a hipersensibilitatii de tip I – etapa contactelor antigenice sensibilizante. Aceasta este asimptomatica dpdv clinic, dar in interior e rupere. Ac de tip IgE produsi in cantitati excesive sunt fixati cu afinitate foarte mare pe suprafata M/B, datorta R FcεR1 care sunt R de inalta afinitate => tapetarea M/B din intreg organismul. Pana acum a fost “liniste clinica”, de aici IgE fixate ajung sa recunoasca Ag, si rezulta declansarea unor procese inflamatorii acute si deci manifestarile clinice.
CURS IMUNO 3
Etapa anterioara
In etapa contactelor antigenice sensibilizante se realizeaza o hiperproductie de IgE ce este net favorizata de imbalanta numerica si functionala dintre LTh2ε (numeroase si supraactivate de APC) si LTs(putine si subactivate de APC). Urmarea imbalantei o reprezinta o productie crescuta de IL4 cat si de CD23sglicozilat, rezultatul final constand in stimularea excesiva a mecanismului de SWITCH si productia masiva de IgE. Acestia se depoziteaza in final pe suprafata M/B si realizeaza recunoasterea Ag pe suprafata lor. Rezulta astfel eliberarea local de mediatori inflamatori si aparitia de manifestari clinice. Evenimentul imediat anterior aparitiei manifestarilor clinice il reprezinta activarea M/B.
M/B exprima pe suprafata lor din abundenta receptori FcεRI, receptori de inalta aviditate si exprimati in exclusivitate doar pe suprafata M/B. La fiecare contact cu Ag declansator, recunoasterea Ag, se realizeaza pe suprafata acestor celule, de catre IgE deja depozitate pe receptorii FcεRI. Ca urmare a recunoasterii Ag de aceste celule => activarea lor. Activarea consta in transmiterea unor semnale activatoare prin lanturile gama-gama, semnale care au ca rezultat activarea ca 3 sisteme mesage secundare principale:
Adenin ciclazia – are o sensibilitate foarte mare la actiunea stimulilor primiti de la lanturile gama-gama ale R. Prin activarea adenil ciclazei, cel mai important lucru este generarea de AMPc, crescand concentratia acestuia intracitosolic. Cel mai important efect al acestui lucru este stimularea PKA, efectul stimulativ fiind foartea mult favorizat de concentratiile crescute de ioni de Ca. Acest lucru apare intr o a 3a etapa de succesiune. Rezultatul care apare pana in acest moment este stimularea sistemelor de microtubuli si microfilamente ale M/B si rezultatul in final consta in aparitia degranularii. Prin degranulare => punerea in libertate a mediatorilor zisi preformati (sunt mediatori care sunt sintetizati intr o etapa anterioara si depozitati in granule)
PLC – primul care se activeaza. Hidroliza PiP2, rezultand astfel IP3 si DAG. Ip3 este o substanta hidrosolubila, deci difuzeaza in toata citoplasma pe cand DAG este liposolubila, si astfel ramane atasata la nivelul membranei in contact cu diverse lipide de membrana. Primele efecte apar pe calea IP3, el o data fiind generat stimuleaza REN, acesta prezentand bineinteles R pentru IP3 si => eliberarea ionilor de Ca crescand astfel concentratia ionilor de Ca intracitosolic rezultand o hipercalcitie, apar de aici alte consecinte. Efectul stimulativ al DAG asupra PKC depinde de concentratia acestor ioni de Ca , acesta fiind foarte mult amplificat. Efectele DAG apar intr o a doua etapa fiind favorizate ce concentratia mai mare a ionilor de Ca. Concentratiile crescute ale ionilor de Ca favorizeaza si calea adenil ciclazei.
PLA2 – in a 4a etapa se activeaza si al 3lea sistem mesager secundar. PLA2 mobilizeaza si hidrolizeaza FC (fosfatidil colina) din membrane, rezultand generarea de PAF (factor activator al plachetelor – factor metabolic final, exercitandu si functiile ca atare) si AAH (acid arahidonic – metabolit intermediar) acesta suferind modificari succesive pe 2 cai metabolice mari : COX (rezultand diverse tipuri de PG, cat si TxA2) si LOX (Leukotriene). Toti acesti mediatori mentionati pana aici sunt mediatori neoformati (nu sunt elaborati intr o etapa anterioara si extemporaneu in cursul activarii M/B).
Cele 2 categorii de mediatori nu sunt eliberate in acelasi timp ci doar in succesiune. Primii eliberati sunt cei preformati iar mai tarziu sunt eliberati cei neoformati. Acestia au functi itotal diferite in sensul ca cei preformati sunt responsabili de initierea manifestarilor clinice. Cei neoformati sunt responsabili de intretinerea in timp pe de o parte, iar pe de alta parte amplificarea manifestarilor clinice.
Mediatorii preformati -3 categorii:
Histamina – cel mai important mediator preformat. Are 4 actiuni mai importante:
vasomotorii: provoaca o vasodilatatie pronuntata si determina o crestere permeabilitatii capilare. Aceste efecte apar in orice tip de tesut unde histamina este eliberata.
bronhomotorii: bronhospasm, edem al mucoasei bronsice, hipersecretie de mucus. Aceste efecte apardoar daca histamina este eliberata la nivelul submucoasei bronsice, strict local gen.
spasmogene intestinale: apar contractii intestinale dureroase si poate aparea si edem pe mucoasa intestinala.
cardio-hemodinamice: apar doar atunci cand histamina este livrata direct in circulatie – soc anafilactic. Vasoplegie generalizata – hipotensiune. Cand se afla in concentratii mai mari poate determina si aritmii – fibrilatie atriala cu ritm rapid.
Factorii chemoatractanti
Chemoatractanti pentru eozinofile: histamina (desi efectul ei este foarte scurt), IL5 (produsa de M/B si depozitata in granule), CtM-CSF, Eotaxina (efecte chemoatractante f intense)
Chemoatractanti pentru neutrofile: IL8 (preformat, depozitat in granule).
M/B produc diverse cantitati de IL in cantitati mici care conteaza pentu actiunile de ansamblu ale Mastocitelor. Cantitati mici de IL1-IL4. Cantitati mici de TNFalfa si IFNgama. Accentul cade insa pe factorii chemoatractanti
Enzime produse de catre M/B:
2 tipuri de proteaze: chimaze, triptaze
Hidrolaze acide in cantitati mici.
MEDIATORII NEOFORMATI:
PAF: ca si histamina are efecte: vasomotorii, bronhomotorii, spasmogene intestinale
Si altele proprii:
Stimuleaza marea majoritate a leucocitelor (activator pentru neutrofile, monocite, eozinofile)
Activator pentru trombocite
Actiuni deprimante cardiace pe care si le exercita doar atunci cand substanta este eliberata direct in circulatie asa cum se intampla in cazul socului anafilactic. PAF in concentratii mari poate avea 2 efecte defavorabile: Spasme coronariene si bradicardie
Derivatii cicloxigenati ai arahidonatului:
PGF2alfa si TxA2 – efect bronhoconstrictor
Derivatii Lipooxigenazei: SRSA (LTC3, LTD4, LTE4) – efecte vasomotorii, bronhomotorii, deprimante cardiace pentru ca acestea au efect inotrop negativ.
LTB4: bronhoconstrictor foarte activ si activator al neutrofilelor foarte important.
Toti acesti mediatori mentionati sunt defapt mediatori proinflamatori. Acolo unde ei sunt eliberati, genereaza un proces inflamator acut, care daca se tot repeta devine si cronic. Inflamatia se manifesta foarte diferit in functie de tesutul unde este declansat.
Manifestarile clinice
Astmul bronsic alergic – patologia centrala a hipersensibilitatii de tip I. Astmul bronsic este un sindrom clinico-biologic caracterizat prin aparitia unor crize paroxistice (care apar aproape din senin) recurente sau repetate de dispnee cu caracter predominant expirator ce sunt declansate de contactul organismului cu Ag declansator la nivelul submucoasei bronsice. Crizele de astm bronsic au la baza 3 mecanisme fiziopatologice foarte bine definite:
bronhoconstrictia difuza
edemul difuz de mucoasa bronsica
hipersecretia de mucus
Contribuie la reducerea marcata a lumenului bronsic, crescand foarte mult rezistenta cailor aeriene mai ales la respiratie.
Se disting 3 faze in evolutia naturala a astmului bronsic:
Faza I: crize de astm bronsic rare si de intensitate mica. In intervalul dintre 2 crize succesive, subiectul este absolut normal.
Faza II: crize de astm bronsic mai frecvente si de intensitate mai mare, si durata mai mare. Intercritic se evidentiaza la probele de provocare farmacologica cu metacolina deverse grade de hiperreactivitate bronsica (raspunsul bronhoconstrictor este mai exagerat)
Faza III: rize de astm bronisc foarte numeroase cu durata si intensitate foarte pronuntata. Intercritic se evidentiaza semne patente, foarte clara de disfunctia ventilatorie obstructiva (la inceput), iar intre timp se suprapune si functia restrictiva, disfunctia devenind astfel mixta, ducand in final la insuficienta repsiratorie.
Crizele de astme bronsic sunt determinate de eliberara a M/B din submucoasa bronsica a 2 categorii de mediatori: Bronhospastici si Proinflamatori. Eliberarea acestor 2 categorii de mediatori are log rdoar cu ocazia recunoasteri ide catre IgE depozitate pe suprafata M/B a Ag declansatoare.
Mediatorii bronhospastici: Histamina, PAF, PGF2alfa, TxA2, SRSA, LTB4. Toate aceste substante, in momentul eliberarii lor, altereaza tonusul bronhomotor. La normal, tonusul bronhomotor este mentinut adecvat ca urmare a existentei unui echilibru cantitativ dar si calitativ intre 2 nucleotide ciclice prezente in miocitele bronsice: AMPc – efect bronhodilatator si GMPc – efect bronhoconstrictor. La normal exista un echilibru foarte fin intre cele 2 sisteme adenil ciclaza si guanidil ciclaza. La bolnavii cu astm bronsic, acesti mediatori bronhospastici stimuleaza strict doar sistemul guanil ciclazei rezultand astfel o bronhoconstrictie foarte intensa, un spasm bronsic. Acest spasm bronsic are ca paritcularitate faptul ca nu este unic precum ne am fi asteptat ci este vorba de o succesiune de 2 bronhospasme cu char total diferite si cauze total diferite. Bronhospasmul se evidentiaza prin evaluare VEMS. Inregistrarea spirografica a unei crize de astm bronsic este interzise prin lege, pentru ca este foarte periculoasa.
In cursul crizei de astm bronsic exista 2 bronhospasme evidentiate prin modificarea valorilor VEMS. In timp apare un prim bronhospasm, brusc, pronuntat si de durata scurta. Acesta are un maximum pe la aproximativ 2h de la contactul Ag declansator, dupa care tonusul bronhomotor tinde sa revina la normal la aproximativ 4h dupacontactul Ag declansator dupa care urmeaza un al doilea bronhospasm care se instaleaza lent, acesta atingand un maxim la aproximativ 10h dupa contactul Ag declansator, dupa care tonusul bronhomotor tinde sa revina la normal la aprox. 16h dupa contactul Ag declansator.
Bronhospasmul initial este provocat practic in exclusivitate de histamina care:
Este bronhospastic foarte activ
Este eliberata brusc, masiv prin degranulare
Este eliminata foarte rapid de catre histaminaza produsa si eliberata de catre eozinofile
Al doilea bronhospasm este generat de mediatorii bronhospastici neoformati. Contribuie foarte mult : PAF, PGF2alfa, TxA2, SRSA, LTB4.
In etapa initiala a astmului bronsic predomina foarte mult bronhospasmul initial. Cel terminal este foarte putin pronuntat, fiind sters. In faza a 2a de evolutie a astmului bronsic, bronhospasmul terminal incepe sa devina din ce in ce mai evident, ceea e face ca bolnavii sa perceapa aceste crize ca avand durata si intensitate mult mai mare decat anterior. In faza a 3a, criza este de durata foarte mare si severa, pentur ca alaturi de bronhospasmul initial, bronhospasmul terminal devine din ce in ce mai pronuntat si atunci criza se resimte de a fi severa si de durata foarte crescuta. Pe de alta parte, tot in aceeasi faza, postcritic, tonusul bronhomotor nu mai revine la valorile normale si in aceasta etapa apar semne de disfunctie ventilatorii obstructiva (DVO). Acest lucru se realizeaza in decade de ani. Cauza agravarii bolii este ca se elibereaza si mediatori proinflamatori cu ocazia fiecarei crize. Pe masura ce crizele se repeta componenta inflamatorie se accentueaza si agraveaza de la criza la criza si deci inflamatia locala devine severa.
Mecanismele inflamatiei din astmul bronsic
3 categorii de mediatori proinflamatori:
Mediatorii vasomotorii: histamina, PGI2, PAF, SRSA => aparitia unei vasodilatatii pronuntata si de lunga durata, absolut semnificativa. Aceasta vasodilatatie are 3 efecte:
a) creeaza un aflux masiv de sange
b) fluxul sangvin diminua foarte mult
c) are loc o exagerare marcata a marginatiei leucocitare, deci o mare parte din leucocitele aflate in aceste vase se pun in contact cu peretii acestor vase. Aceste leucocite, in contact lax cu endoteliile locale, ruleaza pe acestea. Aceasta marginatie este foarte importanta pentru ca favorizeaza ceea ce se intampla in a 2a etapa.
2. Mediatorii inductori ai aderarii leucocitare. Ca mediatori mai importanti ce induc aderare: IL1, TNF, IFNgama produsi in cantitati foarte mici. Aesti mediatori devin si foarte eficienti si ei cresc expresia pe membranele celulelor ndoteliale locale, a receptorilor de adeziune intercelulara: ICAM si VCAM a caror expresia creste pe suprafata celulelor endoteliale. Acesti receptori favorizeaza aderarea ferma la endoteliile vasculare, daca leucocitele au liganzi pentru receptorii endoteliali. Eozinofilele adera intotdeauna la aceste endotelii pentru ca ele au constitutiv (nativ) contrareceptori pentru ICAM si VCAM. Adica exprima LFA1 si VLA4 nativ. Atunci eozinofilele sunt primele care trecand pe aici, adera la aceste vase. Deasemenea mai adera la aceste endoteli isi LT (mai ales LTh2, care au obligatoriu memorie imunologica, si deci expirima LFA1 si VLA4). Pot insa sa adere la aceste endotelii, doar intr o etapa ulterioara si neutrofile si monocite. Ele adera mai tarziu doar atunci cand IL1, TNF, IFNgama difuzeaza intravascular si ajung sa stimuleze neutrofilele si monocitele aflate in aceste vase. Daca le stimuleaza, le creste expresia de LFA1 si VLA4.
3. Mediatorii chemoatractanti: Fiind reprezentati de IL5, GMcSF, EoTx. Eozinofilele trec prin diapedeze ind vas in afara. Chemokine sunt o clasa de chemoatractanti pentru Limfocite. Incepe sa se constituie un infiltrat inflamator perivascular. Atractia acestor celule care sta la baza formarii infiltratului este foarte intensa pentru ca, factori chemoatractanti sunt eliberati nu doar de M/B locale ci si de celulele epiteliului bronsic, avand evident functie de bariera dar este si o sursa de diversi factori. Sub actiunea enzimelor produse de M/B reprezentate de chimaze, triptaze, sunt stimulate ceulele epiteliului bronsic actionand la nivelul unui receptor cunosut sub numele de PAR (receptor activat de proteaze). Efectul acesta stimulator are loc doar atunci cand eliberarea de chimaze si triptaze este mica. Daca sunt eliberate in cantitati mari, aceste enzime pot distruge membrana. Efectul chemoatractant este foarte intens. In final, se constituie un bogat infiltrat celular.
Sunt prezente local, din abundenta, eozinofile. Acestea, prin prezenta lor au si efecte favorabile si defavorabile.
Efecte favorabile:
Sunt celule CD23+ ca atare pot fixa Ac de tip IgE si deci pot avea o anumita contribuite la indepartarea Ag de la niveulu submucoasei bronsice.
Eozinofilele aflate in contact cu M (acest lucru fiind posibil datorita submucoasei care este infiltrata de eozinofile), pot endocita granulatiile eliberate de catre M/B. Ca si cum n ar fi eliberate.
Eozinofilele pot deprima si chiar inhiba sinteza si eliberarea de histamina. Acest efect este exercitat prin PG E1&E2.
Eozinofilele produc 2 enzime cu efect protector: histaminaza (indeparteaza histamina eliberata local) si arilsulfataze care neutralizeaza SRSA.
Eozinofilele au si efecte defavorabile, din nefericire: elibereaza o serie de mediatori citotoxici pentru epiteliile locale: MBP (proteina bazica majora a eozinofilelor), ECP (proteina cationica eozinofilica), EPO (peroxidaza). Rezultatul este denudarea epiteliului pe arii intinse ceea ce creeaza posibilitatea unei suprainfectii bacteriene grave, cauze directe de inflamatie. Avem deci o inflamatie cu o dubla cauzalitate, produsa imunologic dar declansata bacterian.
Limfocitele – intretin si agraveaza procesul inflamator prin IL4 care este un activator intens al M/B, intretinerea facandu se prin IL5 care este un atractant foarte activ pentru eozinofile.
Neutrofilelesi Monocitele – se acumuleaza incetul cu incetul. Au efecte defavorabile pentru ca produc cantitati mari de radicali liberi de O2, si produc si elibereaza mai ales prin degranulare o gama intreaga de proteaze si hidrolaze care conduc la aparitia unor leziuni locale ale peretilor bronsici.
Trombocitele – prezente in acest infiltrat. Sunt celule CD23+ deci fixeaza IgE deci pot avea o contributie la epurarea Ag dar au si multe efecte nefavorabile: produc radicali liberi de O2, produc HRF (histamin releasing factor), TGF (factorul de crestesi transformare), PDGF (factorul de crestere derivat din plachete) – acesti factori de crestere avand o serie intreaga de efecte, care se supraadauga si la epiteliile locale: EGF, FGF, TGF, PDGF. Toti acesti factori au 2 efecte total defavorabile in acest context:
Activatori si atractanti pentru fibroblasti, si deci submucoasa bronsica si asa e incarcata cu inflitratul inflamator este acum invadata de cantitati mari de fibroblasti. Acestia depunde cantitati mari de colagen si astfel se creeaza o scleroza a tesutului.
Stimuleaza celulele musculare din peretele bronsic rezultand 2 efecte foarte importante: e stimulata proliferarea acestor celule si este indusa si hiperplazia acestor fibre. Acest lucru conduce pe de o parte la scaderea in continuare a elasticitatii peretelui, dar si la aparitia hiperreactivitatii bronsice. Raspunsul bronhoconstrictor va fi foarte accentuat.
Disfunctia ventilatorie mixta este atat de grava incat sunt alterate schimburile de gaze la nivel alveolar. Apar semne de insuficienta respiratorie.
CURS IMUNO 4
HIPERSENSIBILITATEA DE TIP II
HS de tip II = un RIU anormal (patologic) ce este activat ca urmare a prezentei Ag declansatoare direct pe mb celulelor somatice/sg, self/nonself fata de care se elaboreaza Ac citotoxici ce conduc la liza celulei antigenice. La finele acestei HS de tip II rezulta distructia celulara. HS de tip II se mai numeste reactie citotoxica pentru ca in final ea se soldeaza cu aparitia unor leziuni (celulare, tisulare)