VIRUSOLOGIE, MICROBIOLOGIE, PARAZITOLOGIE

Transcript

1 VIRUSOLOGIE, MICROBIOLOGIE, PARAZITOLOGIE SUPORT DE CURS PENTRU SPECIALIZAREA MEDICINĂ DENTARĂ DIANA GHEŢEU Doctor în Biologie IAŞI 2011 UZ INTERN

2 Cuprins I. Introducere în studiul organismelor patogene - metode clasice şi moderne de investigare. Căi de transmitere ale organimelor patogene. Tipuri de infecţii II. Infecţia şi răspunsul imun III. Bacteriile morfologie, fiziologie, patogenitate. IV. Coci şi bacili patogeni V. V.1 Leptospirele. Rickettsiile. V.2 Micologie - noţiuni generale. Dermatofiţii. VI. Candidoza şi actinomicoza VII. Microflora normală. Mecanismele aderenţei, ocupării şi dezvoltării microorganismelor în cavitatea bucală VIII. Microflora abcesului dentar. Microflora cariei dentare IX. Microbiologia plăcii dentare: formare şi interacţiuni microbiene. X. Noţiuni generale de parazitologie. Relaţia gazdă- parazit. Protozoonoze: agenţi etiologici, transmitere şi combatere XI. Helmintoze: agenţi etiologici, transmitere şi combatere XII. XII. 1 Noţiuni de entomologie medicală XII. 2Virusurile: structură, replicare. XIII. Infecţiile virale cu virusurile: poliomielitei, herpetice, gripale, hepatice; HIV XIV. XIV. 1 Mecanisme de rezistenţă bacteriană la substanţe antibacteriene. XIV.2 Vaccinoterapia în infecţiile virale Bibliografie 1. Baumgartner, J.C., Microbiological and molecular analysis of endodontic infections, Endodontic Topics, 2004, 7, Buiuc, D., Neguţ, M., (sub redacţia), Tratat de microbiologie c1inică, Ed. Medicală, Cajal, N., Tratat de virusologie, vol.l, Ed.Medicală, Cemescu, C., Virusologie medicală, Ed.Medicală, Duca, R., ş.a, Microbiologie medicală, Ed. Didactică, Bucureşti, Georgescu, M., Microbiologie medicală şi imunologie fundamentală, I.M.F., Bucureşti, Harley, J.P., Prescott, L.M., Laboratory Exercises in Microbiology, Fifth Edition, Harley Prescott: The McGraw Hill Companies, Markell, Edward, David John, Wojciech Krotoski. Medical Parasitology. Philadelphia: W.B Saunders, Nitzulescu, I. Gherman, Parazitologie Medicală, Ed. Medicală, Bucureşti, Pace, J.R. et al., Biofilms, Infection and Antimicrobial Therapy, Taylor & Francis Group (Ed.) LLC, U.S., Rădulescu, S., Meyer E., Diagnosticul bolilor parazitare. În Parazitologie medicală, Ed. All, Bucureşti, Shiba, C.R., et al., Atlas of medical parasitology, Kyokuseysia Co. Ltd., Japan, Titeica, M. (sub red), Practica laboratorului clinic I.M.F., Bucureşti, Vojdani M., Zibaei MSc, Frequency of Bacteria and Fungi Isolated from Pumice in Dental Laboratories, J Res Health Sci, 2006, Vol 6, No 1, pp **Metode de laborator, vol. II, Ed. Medicală, Ministerul sănătăţii şi Academia de Ştiinţe Medicale, Bucureşti, **Antibiograma difuzimetrică: tehnica de lucru şi citirea rezultatelor în Imunologie I. Moraru, Ed. Medicală, Bucureşti,

3 Curs I Dr. biolog D. Gheţeu - Microbiologie I. Introducere în studiul organismelor patogene - metode clasice şi moderne de investigare. Căi de transmitere ale organimelor patogene. Tipuri de infecţii MICROBIOLOGIA se ocupa cu studiul microorganismelor. MICROORGANISM / MICROB: bacterie, ciupercile microscopice, levurile, unele alge, protozoare şi virusuri. MICROBIOLOGIA MEDICALĂ se ocupă cu studiul microorganismelor implicate în patologia umană şi interacţiunile dintre om şi aceste microorganisme. Din punct de vedere biofizic, orice celulă vie este un complex autoorganizat de molecule organice, care schimbă energie şi materie cu mediul inconjurator, capabil să crească şi are proprietatea de a se reproduce. INFECŢIA desemnează procesul prin care agentul patogen pătrunde şi se multiplică în ţesuturile organismului-gazdă. BOALA INFECŢIOASĂ defineşte prezenţa microorganismlelor şi modificările induse de acestea ca răspuns la agresiune, cu sau fără manifestări clinice. Boala infecţioasă : este prezenţa microorganismlelor şi a modificărilor induse induse de acesta ca răspuns la agresiune, cu sau fără manifestări clinice. Boala contagioasă: este acea afecţiune infecţioasă care se poate transmite pe diferite căi de la sursa de infecţie, indiferent de forma sa de manifestare (aparentă, subclinică, inaparentă, purtător) la un individ receptiv. Deci procesul infecţios nu este neapărat şi contagios. Exemple: tetanos, botulism, septicemiile sunt boli infecţioase, însă netransmisibile. VIRULENŢA = capacitatea unui agent patogen de a se înmulţi în ţesuturile afectate. Procesul infecţios este pătrunderea microorganismelor în organismul gazdă, urmată de fixarea şi multiplicarea lor în ţesuturile acestuia. Postulatele lui Koch-Henle definesc încă într-o formă actuală agentul patogen infecţios: poate fi pus în evidenţă mereu într-o boală infecţioasă; agentul patogen poate fi cultivat (izolat) şi în afara organismului bolnav; infectarea unui animal de laborator adecvat cu un agent microbian cultivat, trebuie să prezinte un tablou clinic tipic. Agentul microbian trebuie să poată fi din nou izolat din animalul infectat. Procesul infecţios cuantifică cel mai exact complexitatea fenomenuluiinfecţios. Microorganismul (antigen, enzime, toxice) Se ataşează Se multiplică Modificări metabolice, morfologice, funcţionale şi clinice Macroorganismul : apărare Bariere naturale anatomice şi fiziologice Mijloace de apărare specifice şi nespecifice Figura 1. Schema procesului infecţios. 3

4 Infecţiile exogene sunt infecţiile unde agentul infecţios pătrunde în corp din exterior, penetrarea se realizează prin: piele, mucoase, oral, uretral, vaginal şi anal. Pot exista infectii exogene excepţionale şi anume: - infecţii intrauterine, - transplacentare - infecţia intrapartum. În mod normal mucoasele şi pielea posedă mecanisme locale şi sistemice de apărare: strat protector, mucus, efectori umorali sau celulari ai imunităţii. Dacă organismul este slăbit datorită unor tulburări ale sistemului imun sau unor leziuni focale, pătrunderea agenţilor infecţioşi este uşurată. Zonele frecvente de penetrare ai agentilor infecţioşi sunt: foliculii piloşi, glandele sudoripare şi sebacee, minuscule leziuni ale pielii. Infecţiile endogene Sunt generate de germenii care sunt deja existenţi în organism. Acestea apar la persoanele care au un sistem imunitar slabit, sau la persoane în vârstă. Atât germenii virulenti cât şi cei nevirulenti se pot multiplica în organismul uman, fără a determina apariţia bolii. Atunci când sistemul imun şi/ sau mecanismele de apărare locală sunt deficitare, aceşti gemeni pot deveni infectioşi. Infecţiile emergente Sunt boli transmisibile, recent identificate şi clasificate taxonomic şi clinico-epidemiologic. La sfârşitul secolului XX erau peste 30 de astfel de boli care pot să declanşeze epidemii periculoase şi anume: - infecţia cu HIV, - febra Ebola, - sindromul pulmonar cu Hanta virus, - febre virale hemoragice, - infecţia cu Campylobacter, Helicobacter, - encefalopatiile spongiforme transmisibile, - boala legionarilor, - boala Lyme ( Borrelia burgdorferi). Unele sunt boli nou apărute, altele existau de secole şi au fost recunoscute doar recent din cauza unor schimbări ecologice sau ambientale care au crescut riscul infecţiilor umane. Infecţiile reemergente Sunt boli infecţioase vechi ca: tuberculoza şi sifilisul, care au înregistrat o recrudescenţă semnificativă din cauza schimbărilor complexului de condiţii gazdă-agent, etiologie-mediu. Infecţiile intraspitaliceşti sunt afectiuni survenite în interiorul unui spital, afectând bolnavii spitalizaţi. Ele se mai numesc şi infectii nosocomiale sau iatrogene sau infecţii încrucişate (cross infection). Aceste infecţii apar în timpul spitalizării, mai rar după spitalizare, în conditiile create de spitalizare şi de actul medical sau chirurgical Evolutiv infectia de spital a parcurs trei etape: - prepasteuriană (prevalenţă crescută şi predominanta etiologică a germenilor înat patogeni), - pasteuriană (datorită implementării asepsiei şi antisepsiei a scăzut semnificativ prevalenţa), - modernă şi contemporană cu prevalentă în creştere şi implicarea predominantă a unor bacterii condiţionat patogene. Caracteristicile tulpinilor care dau aceste infecţii sunt: rezistenta multiplă la antibiotice şi antiseptice, capacitatea de colonizare şi virulentă crescută. Cele mai întâlnite bacterii care dau aceste infecţii şi care alcătuiesc fondul microbian de spital sunt: - enterobacteriile ( E. coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter spp.), - Pseudomonas aeruginosa, - Staphylococcus aureus, stafilococi coagulazo-negativi; 4

5 - virusuri cu tropism respirator (gripal, paragripal, adenovirusuri, rinovirusuri, rujeolic, varicelos mai rar); - enterovirusurile (polio, Coxsachie, ECHO); - fungi (Candida, Aspergillius); - protozoare Pneumocystis carinii, - Toxoplasma în cursul travaliului. Riscul infecţiei intraspitaliceşti este mărit prin investigatiile medicale sau chirurgicale agresive (puncţii exploratorii sau endoscopia cavităţilor) sau prin actele terapeutice moderne (respiraţie asistată, intervenţii chirurgicale agresive, perfuzii, cateterisme venoase prelungite, medicaţie imunosupresivă). Metode de investigare Componentele structurale ale microorganismelor joacă rol de antigen, provoacă răspuns imun din partea organismului infectat, ceea ce rezultă în producere de anticorpi. Reacţia antigen anticorp este specifică, antigenul poate fi legat numai de anticorpul ce s-a produs ca răspuns la stimulul antigenic respectiv. Aceste reacţii pot fi folosite pentru detectarea unui antigen necunoscut cu ajutorul unui anticorp cunoscut (metode de diagnostic directe) sau detectarea anticorpilor din serul bolnavilor cu antigene cunoscute (serodiagnostic, metode de diagnostic indirecte). În cazul în care antigenul corespunde anticorpului, se formează complexul imun antigenanticorp. În funcţie de cum se vizualizează/detectează formarea complexului imun există mai multe metode bazate pe reacţii antigen-anticorp: reacţii de precipitare: complexele imune formează precipitat reacţii de aglutinare: complexele imune formează aglutinat RFC se detectează consumarea complementului (acesta se leagă de complexele imune) reacţii în care elementul cunoscut este marcat se detectează elementul marcat din complexul imun format 1. Reacţii de precipitare. Pot avea loc în medii lichide (metode folosite în bacteriologie) sau în medii solide. Antigenele: de natură coloidală (solubile), precipitinogene Anticorpii: precipitine Complexul imun: precipitat 2. Reacţii de aglutinare Antigenele: de natură corpusculară, aglutinogene Anticorpii: aglutinine Antigenele corespund cu anticorpii şi sunt prezente în cantităţi echivalente: se formează aglutinatul (reţea tridimensională de complexe imune), vizibil cu ochiul liber sub forma de grunji. Reacţia de hemaglutinare, hemaglutino-inhibare (RHA-HAI) se foloseşte pentru detectarea virusurilor care prezintă pe suprafaţă hemaglutinine (HA). Exemplu metoda Hirst: detectarea anticorpilor antihemaglutinină din serul bolnavilor de gripă convalescenţi Metode moderne metode care folosesc un reactant imunologic marcat 1. Reacţia de imunofluorescenţă (RIF). Fluorocromii se leagă covalent de proteine (imunoglobuline) = conjugat; emit fluorescenţă dacă se expun la raze UV. Preparatul se examinează la microscopul cu fluorescenţă. Puncte fluorescente pe fond întunecat confirmă rezultat pozitiv. 2. Metode imunoenzimatice (RIE, ELISA - enzyme-linked immunosorbent assay) Permit detectarea antigenelor libere şi a anticorpilor. Este posibilă determinare cantitativă. Reacţiile au loc în aparate automate, semiautomate.la reacţii participă: - un reactant imunologic cunoscut ataşat de un suport solid (plăci cu godeuri, lame, baghete - se pot folosi antigene, anticorpi, anticorpi monoclonali, proteina A - un reactant imunologic marcat enzimatic - peroxidaza 5

6 - substrat specific (cromogenic). Se produce o modificare de culoare detectabilă spectrofotometric (determinare cantitativă) - substanţe pentru stoparea reacţiei (baze sau acizi puternici). Identificarea microorganismelor prin detectarea acizilor nucleici Genomul conţine secvenţe specifice pentru fiecare microorganism, detectarea prezenţei acestora într-un produs patologic sau în culturi celulare având valoare diagnostică. 1. Metode de hibridizare. Principiu: fragmente monocatenare de oligonucleotide marcate (sonde), având secvenţă cunoscută (caracteristică unui virus) se vor atasa pe baza complementarităţii de secvenţe complementare situate pe acizii nucleici ale microorganismului de identificat. Etape de lucru: - extragerea acizilor nucleici - denaturarea acizilor nucleici si fixarea acestora pe un suport - hibridizare: adăugarea sondelor (marcate enzimatic, cu fluorocrom sau cu substanńe radioactive) si atasarea acestora de secvenţele omoloage - eliminarea sondelor nefixate - vizualizarea hibridizării. Vizualizarea se face în funcţie de tipul marcajului folosit. Ex.1 Metoda Southern blot detectează secvenţe specifice de nucleotizi de ADN. Etape: - extragerea ADN-ului - denaturarea ADN-ului se obńin lanńuri monocatenare - fragmentarea lanńurilor cu enzime de restricńie (acestea acńionează în locusuri determinate, rezultând fragmente de lungime diferită, caracteristice) denaturare - separarea electroforetică a fragmentelor în gel de agaroză (separarea se face în funcńie de mărimea fragmentelor) - transferarea pe membrană de nitroceluloză - adăugarea sondelor marcate cu substanńe radioactive atasarea de secvenńele omoloage - se îndepărtează sondele în exces, nelegate - vizualizare prin autoradiografie EX. 2. Northern blot detectează ARN, este necesară revers-transcriptaza Ex. 3 Western blot detectează proteine. 2. Reacţia în lanţ a polimerazei (PCR polimerase chain reaction) Se detectează secvenţe specifice de acid nucleic după o prealabilă amplificare. Etapele de lucru - detectarea ADN-ului - extragerea ADN-ului - amplificare: se realizează în aparatul PCR si constă din mai multe cicluri identice - denaturare (900C) - alinierea primerilor (500C) 2 secvenńe de oligonucleotide care se leagă prin complementaritate pe cele două catene la o anumită distanńă între ele. - sinteza lanţurilor complementare (700C ) elongańie; este necesară prezenńa enzimei polimerază (Taq) si a nucleotidelor se formează lanńurile complementare astfel se dublează cantitatea de ADN - reluarea ciclului de n ori se obńin 2n copii ale secvenńei de identificat - vizualizarea produsilor de amplificare - produsii de amplificare obńinuńi se separă electroforetic - colorare cu bromură de etidiu - vizualizare cu raze UV prelucrare computerizată Multiplex PCR se amplifică mai multe gene odată Real time PCR RT-PCR - este necesară revers-transcriptaza 6

7 Pentru studiul bacteriilor şi al fungilor, afinitatea tinctorială este un criteriu important de clasificare. Se folosesc în mod obişnuit două coloraţii principale şi anume: coloraţia albastru de metilen şi coloratia Gram, la care se poate adăuga (în funcţie de diagnostic) coloraţia Ziehl- Neelsen. Realizată de Christian Gram, bacteriolog danez, în 1884, este o coloraţie diferenţiată, foloseşte doi coloranţi de culori controstante (violet de genţiană, pentru colorarea iniţială şi fucsină bazică pentru recolorare), un mordant (soluţia Lugol) şi o soluţie de diferenţiere, decolorare (alcool-acetonă). Coloraţia Gram împarte toate bacteriile în Gram-pozitive şi Gramnegative în raport cu permeabilitatea diferită a peretelui dependentă de structura lor diferită. Sursa de agenţi patogeni este reprezentată de un organism care are capacitatea să găzduiască, sa asigure supravieţuirea şi eventual multiplicarea şi întotdeauna diseminarea unui agent patogen, direct spre organismul receptiv sau indirect prin intermediul căilor de transmitere, prezentând sau nu semne clinice de boala. Exemple de surse de agenti patogeni: - bolnavi cu forme tipice sau atipice de boală; - purtători de agenţi patogeni care pot să nu prezinte semne clinice de boală, dar pot fi: - purtători preinfectioşi, viitorii bolnavi aflaţi în perioada de incubaţie a bolii; - purtători sănătoşi care au un anumit grad de imunitate şi o rezistentă generală nespecifică ridicată şi aceştia pot fi: - temporari (câteva zile sau săptămâni), - cronici (luni, ani sau toată viaţa). - purtători foşti bolnavi (după vindecarea clinică nu se sterilizează) - cunoscuţi (cei care au fost spitalizaţi) sau - necunoscuţi (cei cu forme atipice care au fost trataţi în ambulatoriu). - animale bolnave (inclusiv păsările) ele pot fi: - domestice, - peridomestice, - sălbatice. Animalele pot transmite antropozoonozele (90 de maladii dintre care 20 interesează şi populaţia Europei). Bolile infecţioase la majoritatea animalele purtătoare de agenţi patogeni au aceleaşi caracteristici ca şi la oameni (stare febrilă, cahexie, modificarea constantelor sangvine etc.). Artropodele sunt vectori biologic activi care asigură în mod obligatoriu dezvoltarea cel puţin pentru un stadiu biologic al agentului patogen (ţântari, păduchele omului, căpuşele, puricii şoarecelui şi şobolanului etc.). Modul de transmitere al organismelor patogene poate fi: direct - se realizează între sursa de agent patogen şi organismul receptiv (inhalarea, contact fizic, sărutul, muşcătura, transferul transplacentar, transfuzia de sânge). indirect - mai complex şi implică una sau mai multe căi de transmitere (apă, aer, sol, alimente, obiecte, mâini, insecte sau combinate). Căi de transmitere ale organismelor patogene Aerul Mecanismul de transmitere a agentului patogen prin această cale a fost descris de Pflügge in În timpul expirării, aerul iese cu o presiune mare, produce picaturi septice care vor rămâne suspendate în aer pe o durată variabilă şi vor fi dispersate în raport cu dimensiunile lor (dispersia va fi intensă cand dimensiunile vor fi 10µ). Picăturile septice sunt diseminate la o distantă de 1,5-2 m, sau dacă intervine tusea strănutul, vorbirea, cântarea, dispersia va fi la 5-10 m, datorită curentilor de aer. După un timp picăturile septice pierd o parte din apa, devin mai uşoare, persistă mult in aer, sedimentează pe suprafeţe şi apoi se răspândesc în aer Diseminând agenti patogeni aflaţi în interiorul masei de substanţe organice vor genera nucleosoli septici. Ei se pot cupla cu particule minerale (praful din sol) şi generează praful septic, care se combină cu cele provenite din triturarea spontană a altor componente septice. 7

8 Organismele receptive se vor contamina şi eventual infecta inhalând: picături, nucleosoli sau praf septic. - Aerul încăperilor poate fi contaminat cu intensitate variabilă în funcţie de: destinatia acestora, densitatea surselor de agenti patogeni, şi calitatea decontaminării periodice. - Prin această cale se pot transmite: difteria, gripa, scarlatina, tuberculoza etc. Solul Este o altă cale de transmitere a infecţiei, 1 gram de sol poate conţine 2-5x10 9 germeni. Solul nu este un mediu prielnic dezvoltării agenţilor patogeni. In afară de bacteriile care sporulează, ceilalţi agenti patogeni supravieţuiesc o perioadă limitată de timp zile sau luni). In sol se pot întâlni: fungi, ouă şi larve de geohelminţi. Contaminarea şi eventual infectarea omului se poate face prin: - cale digestivă, consumă apă sau vegetale crude nespălate, - cale respiratorie prin inhalarea pulberilor din solul contaminat, - prin tegumente cu integritate pierdută. Prin această cale se pot transmite: tetanosul, poliomielita, salmoneloza, tuberculoza, parazitozele. Apa 4/5 din bolile cunoscute în lume sunt legate de insalubritatea apei. Transmiterea agentilor patogeni se poate face: direct - de la sursele de agenţi patogeni: dejecte (umane, animale), adăparea animalelor bolnave, scăldarea (oamenilor sau animalelor), depunerea cadavrelor animalelor; indirect are loc prin: - aer, sol, alimente, recipiente Transmiterea indirectă se produce în: inundaţii, averse de ploaie, cutremure, cataclisme. În aceste momente apar defectiuni, avarii, când nu se face sau este insuficientă decontaminarea apei sau utilizarea neigienică a surselor de apă. Prin această cale se pot transmite: febrele tifo-paratifoidice. dizenteria, holera, hepatita A, poliomielita etc. Alimentele Atunci când nu sunt prelucrate igienic sau atunci când nu se respectă circuitele. Contaminarea lor poate fi: - primară (de la origine) sau - secundară (prin dejecte, animale bolnave sau purtătoare, aer, apă, sol, insecte sau mâini murdare). Prin alimente se pot transmite: trichineloza, tuberculoza, antraxul, bruceloza, salmoneloze etc. Obiectele Pot constitui o altă cale de transmitere. Ele pot transmite: - direct (de la sursa de agenţi patogeni prin produsele eliminate: secreţii, spută, urină, fecale, sânge, puroi) sau - indirect (prin aer, sol, apă, mâini). Prin această cale se pot transmite: salmoneloze, tuberculoza, hepatita A, parazitoze. Transmiterea prin mâini murdare. Contaminarea poate fi - directă (de la agenjii patogeni) sau - indirectă (prin germeni vehiculaţi prin: aer, apă, sol, alimente, obiecte, insecte). Se pot transmite: febră tifoidă, dizenterie, hepatita A, parazitoze. Insectele pot fi surse de agenţi patogeni, gazde obligatorii cel puţin pentru un stadiu de dezvoltare (păduchii omului, căpuşele, ţânţarii, puricii şi alţi flebotomi). Altele sunt vectori pasivi, artropodele: muştele, gândacii de bucătărie, furnicile, după ce contaminează asigura doar transmiterea pe distanţe şi perioade variabile de timp. 8

9 Receptivitatea (gazdei) Este starea organismului care nu-i conferă acesteia posibilitatea de a învinge o agresiune microbiană. Gradul de receptivitate a unei populaţii depinde de - rezistenţa specifică (imunitatea) care este dependentă de prezenţa anticorpilor sau a unor celule cu capacitate antiinfecţioasă. - rezistentă nespecifică (generală) este dependentă de: integritatea barierelor cutanate şi a mucoaselor. Imunitatea naturală care se realizează fără intervenţia omului şi este de: - specie omul şi anumite animale fac anumite boli specifice; - pasivă - urmare a transferului transplacentar de anticorpi, - activă - imunitatea care apare după trecerea prin boală. Imunitatea artificială Se realizează după interventia omului, prin programe prevenţionale. Se utilizează produse biologice care oferă protectie specifică. Ea poate fi: - activă - după administrarea vaccinurilor; - pasivă - după administrarea de seruri imune sau de imunoglobuline (în acest caz organismul este doar consumator). Rezistenţa specifică sau nespecifică poate fi sporită prin utilizarea de: anticorpi monoclonali cu acţiune idiotipică şi a sistemelor imunomodulatoare (imunostimulatoare ribozomale cu acţiune de apărare antiinfectioasă). Gradul de receptivitate depinde şi de : vârstă, alimentatie, profesie. Manifestarea infecţiilor în colectivităţile umane În funcţie de: numărul, dispersia temporală şi spaţială a unor îmbolnăviri se disting patru forme: sporadică, endemică, epidemică şi pandemică. 1. În manifestarea sporadică, procesele morbide apar sub forma unui număr mic de îmbolnăviri, distribuite pe un teritoriu întins, la intervale mari de timp fără o legătură aparentă între ele. 2. În manifestarea endemică, morbiditatea este redusă, îmbolnăvirile nu au legătură aparentă între ele, dar există tendinta de concentrare spatială şi temporală care pot duce la izbucnirea unor epidemii. Ele se pot întâlni în mod constant în anumite grupe de populatii, din unele zone geografice, sub forma de cazuri dispersate care periodic pot creşte ca frecventă (hepatita virală, dizenteria bacilara, guşa endemică). Prin luarea unor măsuri eficiente, o morbiditate endemică se poate transforma într-o morbiditate sporadică sau poate fi eradicată pe teritoriul respectiv. Sau când nu se iau măsuri se poate transforma în morbiditate endemo-epidemică Sau când nu se iau măsuri se poate transforma în morbiditate endemo-epidemică 3. Manifestarea epidemică se caracterizează prin: - natura debutului (exploziv, lent), - extensivitate, - severitate (complicatii şi mortalitate), - durata de evolutie (scurtă, medie sau lungă), - modul de stingere (brusc, lent sau trenant) şi - perioada interepidemică (scurtă, medie sau lungă). Ex. epidemii hidrice, aerogene, alimentare etc. 4. Manifestarea pandemică este o acumulare de epidemii cu caracter extensiv, interesează arii mari de pe glob sau continente întregi şi în toate cazurile de imbolnăviri există legături evidente. Forme de exprimare : 1. Infecţia inaparentă : asimptomatică clinic, însă implică prezenţa agentului patogen şi a moficărilor imunologice. Exemple: poliomielita, hepatita acută virală, rubeola, infecţia meningococică. 9

10 2. Infecţia subclinică : tulburări funcţionale, modificări morfologice, biochimice. 3. Infecţia latentă : asimptomatică, determinată de starea de toleranţă a gazdei, faţă de agentul patogen. Exemple : infecţia herpetică, cu cu virus rubeolic, tuberculoză, bruceloză. 4. Infecţia persistentă : cu evoluţie lentă, este determinată de multiplicarea lentă, însăcontinuă a virusurilor, mai ales imunologic. Exemple : encefalita spongiformă, PESS ( panencefalita sclerozantă subacută). 5. Infecţia localizată: agentul patogen este la nivelul porţii de intrare, cu modificări locale şi facultativ generale (febră, frison), Exemple : foliculite, abcese, guturai. 6. Infecţia de focar: infecţie localizată, cu evoluţie cronică, cu modificări locale minime asociate unor manifestări generale clinice (febră, stare generală alterată, mialgii), sindrom inflamator paraclinic (VSH, fibrinogen). 7. Infecţia cronică: rar în bolile infecţioase (TBC, bruceloză), mai frecvent ca o posibilitate evolutivă (hepatita cronică postvirală). Starea de purtător : - La persoanele sănătoase (purtătorii sănătoşi de hemolitic, meningococ, etc).streptococ - Poate finaliza o boală infecţioasă indiferent de forma clinică, realizând purtătorul convalescent de scurtă durată ( infecţia dizenterică, salmonelozică). - Purtătorul cronic ( bacilul dizenteric, VHB). Boala infecţiosă ciclică: este cea mai frecventă modalitate de manifestare a bolilor infecţiose, cu evoluţie etapizată : - Perioada de incubaţie : timpul de la momentul pătrunderii agentului patogen până la apariţia primului simptom clinic ; poate fi : o Scurtă( minute în toxinfecţia stafilococică). o Medie (7 14 zile : rujeola, dizenteria, varicela, tusea convulsivă). o Lungă ( >14 zile : hepatita virală B, C, rabie). - Perioada de debut : invazie, prodromală. Exemplu : tetanos trismus, rujeolă Koplick ; sursa cea mai bogată de infecţie ; debutul poate fi : o Scurt (câteva ore) gripă, scarlatină, meningita bacteriană, tetanosul supraacut. o Câteva zile ( rujeolă, difteri, moninucleoză infecţioasă) - Perioada de stare : sindroame clinice particulare ( febril, digestiv, respirator, meningeal, icteric, ganglionar, hepatic, splenomegalic, eruptiv. - Perioada de convalescenţă :de scurtă sau lungă durată, consemnează atenuarea simptomatologiei clinice până la dispariţie ; poate fi abruptă ( in crisis) sau lent (in lisis). - Imunitatea post infecţioasă : o Puternică si de durată : scarlatină, rubeolă, rujeolă, infecţie urliană. o Slabă şi de scurtă durată cu posibile recidive : febră tifoidă, dizenterie bacteriană, erizipel. o Fără imunitate după boală : tetanos. - Ieşirea din infecţie se poate face cu : o Vindecare completă, cu restitutio ad integrum ( rujeolă, varicelă, scarlatină) şi după tratament complet şi corect. o Vindecare clinică însoţită de stare de stare de purtător temporar sau cronic. o Cu sechele : poliomielita, hepatite. o Cronicizare : hepatitele B, C, D, bruceloză, dizenterie bacteriană. - Evoluţia : o Nefavorabilă spre deces : diagnostic incorect, sau tardiv, consecinţă a unui tratament indecvat, forme severe. Letalitatea este 100%, neinfluenţată de tratament : rabia, PESS, SIDA. - Infecţia septicemică : septicemia o Focar primar la poarta de intrare, a prezenţei continue sau intermitente a agenţilor patogeni şi a toxinelor lor în sânge, precum şi a focarelor metastatice secundare. - Bacteriemia: focar primar, prezenţa continuă sau intermitentăa agenţilor patogeni şi a toxinelor lor în sânge. - Recidivele = reapariţia tuturor semnelor de boală după aparenta vindecare a unui episod. Exemplu : hepatite acute virale, meningite purulente, scarlatină. 10

11 Chiar şi flora normală a organismului poate deveni patogenă, mai ales dacă printr-u accident, sau o igienă deficitară, ajunge în zone nespecifice (ex. E. coli din intestin dacă ajunge în vezica urinară poate să genereze infectii urinare). O altă modalitate de infecţie endogenă este atunci când un germen îşi modifică aspectul patogen prin căpătarea unor caractere sporite de patogenitate (virulenţă sau toxicitate). Curs II. Infecţia şi răspunsul imun Imunitatea reprezintă capacitatea organismului de a se apăra în faţa agresiunii agenţilor externi (termenul îşi are originea în limba latină, unde immunitas înseamnă "ferit de"). Pentru a putea îndeplini această proprietate, organismul trebuie să recunoască structurile proprii, considerate "self" şi să le deosebească de cele străine, denumite "nonself", reprezentate în principal de microorganisme, macromolecule, dar şi de celule tumorale sau ţesuturi transplantate. Mecanismele de apărare ale organismului pot fi împărţite în două mari categorii: înnăscute şi dobândite, care interacţionează între ele. Imunitatea înnăscută (nespecifică) este prezentă la toţi indivizii normali, fiind prima barieră în calea agresiunilor externe. Modul său de acţiune este nespecific, acelaşi indiferent de natura agentului străin. Mecanismele imunităţii înnăscute se comportă identic şi în cazul unei reexpuneri, nefiind dotate cu memorie imunologică. În această categorie sunt incluse: barierele mecanice (reprezentate de tegumente şi mucoase - gastrointestinală, a tractului respirator şi a celui urogenital), produşii de secreţie (mucusul, secreţia gastrică acidă, enzimele digestive, lizozimul din lacrimi şi mucusul respirator, secreţia glandelor sebacee, secreţia acidă vaginală, ph-ul urinar, etc.), unele proteine din sânge (sistemul complementului, reactanţii de fază acută, citokinele) şi sistemul mononuclear fagocitic (care include neutrofilele şi monocitele din sânge şi macrofagele din ţesuturi). La acestea se adaugă alte mecanisme care contribuie la epurarea agenţilor exogeni, cum ar fi: clearence-ul muco-ciliar, tusea, strănutul, vărsăturile, peristaltice intestinală. Inflamaţia reprezintă, de asemenea, un mijloc important de apărare nespecifică, macrofagele şi limfocitele polimorfonucleare (PMN) fiind atrase la locul infecţiei de produşii eliberaţi de organismele infectante şi ţesuturile necrozante. Când mijloacele de apărare nespecifice sunt depăşite, agentul pătrunde şi se dezvoltă în ţesuturile gazdei, producând intrarea în acţiune a unui sistem de apărare specific, mult mai eficace. Imunitatea dobândită (specifică) se dezvoltă pe măsură ce organismul interacţionează cu diferiţi agenţi externi, interacţiune ce poartă numele de eveniment imunizant. La o nouă expunere la agentul respectiv, organismul va reacţiona cu mai multă promptitudine, celulele implicate în acest proces fiind dotate cu memorie imunologică. Imunitatea dobândită poate fi naturală (câştigată în mod pasiv prin transfer transplacentar, sau în mod activ prin contactul cu antigenul) şi artificială (care la rândul ei poate fi obţinută pasiv prin seroterapie sau activ prin vaccinare). Totalitatea organelor, celulelor şi moleculelor implicate în apariţia imunităţii dobândite alcătuiesc sistemul imun. RĂSPUNSUL IMUN Răspunsul imun reprezintă totalitatea fenomenelor prin care organismul recunoaşte şi neutralizează structurile agresoare. Contactul dintre Ag şi celula care-l recunoaşte este urmat de un proces de multiplicare şi diferenţiere a acesteia, ce are drept rezultat sinteza de Ac specifici (răspuns imun umoral) sau 11

12 apariţia limfocitelot T sensibilizate (răspuns imun celular). Efectele acestui prim contact poartă numele de răspuns imun primar. În desfăşurarea răspunsului imun (indiferent că este umoral sau celular) există mai multe etape: preluarea, prelucrarea şi prezentarea Ag recunoaşterea Ag activarea limfocitelor faza efectoare şi eliminarea Ag declinul răspunsului imun (restabilirea homeostaziei) menţinerea memoriei Ag RĂSPUNSUL IMUN UMORAL Esenţa răspunsului imun de tip umoral este secreţia de Ig (Ac) specifici ca urmare a stimulării antigenice a liniei limfocitare B. Răspunsul imun care apare după o primă expunere a unui organism la Ag se numeşte răspuns imun primar. Ac sunt iniţial de tip IgM, iar apoi nivelul acestora scade şi apar Ac din clasa IgG. Răspunsul imun secundar se produce când acelaşi Ag se administrează după un interval de timp. Această proprietate este posibilă datorită faptului că în timpul desfăşurării procesului de diferenţiere, se desprinde un grup de celule care nu continuă maturarea şi multiplicarea spre celule efectoare, ci rămân într-o etapă timpurie de evoluţie (în faza G1 a ciclului mitotic). Rolul lor este acela de a păstra amintirea Ag, chiar după totala sa eliminare, de aceea poartă numele de celule cu memorie. O nouă stimulare antigenică produce proliferarea şi diferenţierea în plasmocite a unora dintre celulele B cu memorie. Ac specifici apar mai precoce, au o mai mare afinitate pt. Ag, nivelul lor seric creşte mai rapid, iar secreţia este mai prelungită. Aparţin clasei IgG. Acest răspuns imun presupune cooperarea intercelulară între limfocitele T şi B, fără ajutorul altor celule. Majoritatea Ag naturale, în special proteinele, necesită intervenţia limfocitelor T pentru a determina un răspuns imun umoral, de aceea se numesc Ag timodependente. Există şi Ag timoindependente, Ag care nu necesită intervenţia limfocitelor Th. În acest tip de proces nu se selectează celule cu memorie, nu există răspuns imun secundar, secreţia este exclusiv de tip IgM, şi durează luni de zile. Acest efect prelungit se explică şi prin faptul că odată format complexul Ag-Ac este fagocitat şi digerat. Celulele fagocitare nu pot digera decât Ac, eliberând Ag odată cu moartea celulei. Ag se va reinsera într-un nou ciclu. După sinteza Ig, acestea se cuplează cu Ag formând complexele imune. În cazul în care Ag este solubil, molecular, se formează complexe imune circulante care sunt epurate de sistemul monocit/macrofag. În cazul în care Ag face parte dintr-o membrană celulară, Ac se fixeaxă pe celulă. Cuplarea ulterioară a complementului duce la liza celulei sau la eliminarea celulei prin fagocitoză de către sistemul mononuclearfagocitic. RĂSPUNSUL IMUN CELULAR Răspunsul imun celular este implicat în: eliminarea celulelor infectate cu microorganisme cu habitat intracelular (viruşi, micobacterii, etc.) apărarea antitumorală rejecţia grefelor. În funcţie de natura receptorului implicat în recunoaşterea Ag expus pe suprafaţa celulei ţintă, se pot distinge 2 categorii mari de celule implicate în acest tip de răspuns imun: limfocitele Tc şi celulele citotoxice MHC-nespecifice (NK şi K). Ag care declanşează acest răspuns imun sunt timodependente. După aproximativ 5 zile de la primul contact cu Ag apar în sânge celulele T cu memorie care sunt supuse unui proces de recirculaţie continuă. Ele însămânţează continuu ţesutul limfatic, conferindu-i memorie imună specifică. Un nou contact cu Ag induce proliferarea şi diferenţierea celulelor cu memorie spre celule efectoare, producând un răspuns imun în câteva ore. REACŢIILE IMUNE 12

13 În unele situaţii însă, răspunsul imun este inadecvat, exagerat, pierzându-şi rolul protectiv şi devenind nociv pentru organismul gazdă. Ansamblul fenomenolor rezultate din perturbarea proceselor imune, cu apariţia unui răspuns imun capabil să producă leziuni organismului gazdă, poartă denumirea de reacţie imună. Pentru realizarea reacţiei imune, organismul face apel la o serie de factori nespecifici celulari şi/sau serici. Acţiunea lor este complexă şi intricată, ei contribuind major la dezvoltarea inflamaţiei locale, urmarea reacţiei imune. Reacţiile imune, prin caracterul lor sistemic, pot determina leziuni la nivelul tuturor aparatelor şi sistemelor organismului, iar când reacţia este foarte intensă poate produce chiar moartea individului. În funcţie de mecanismul lor de producere, reacţiile imune au fost împărţite de Gell şi Coombs în patru tipuri principale: - tipul I sau reacţia anafilactică - contactul Ag-Ac este urmat de eliberarea de substanţe biologic active ce acţionează predominent pe muşchuil neted şi vase - tipul II sau reacţia citotoxică - Ac lezează direct celula alterându-i structura sau funcţia şi predispunând-o la liză sau fagocitoză - tipul III sau reacţia prin complexe imune - depunerea tisulară a CI şi fixarea complementului determină atragerea PMN şi declanşarea procesului inflamator - tipul IV sau hipersensibilitatea tardivă - apare prin exagerarea răspunsului imun celular. Roitt descrie şi tipul V de reacţie imună, asemănător cu tipul II, dar în care Ac fixaţi pe celulă nu o distrug ci îi modifică numai funcţia. ORGANELE LIMFATICE A. ORGANELE LIMFATICE PRIMARE sunt organele în care are loc diferenţierea şi maturarea limfocitelor. Sunt considerate organe limfatice primare măduva osoasă şi ficatul, responsabile de diferenţierea limfocitelor B şi timusul, sediul de diferenţiere al limfocitelor T. 1. Măduva osoasă şi ficatul: Măduva osoasă conţine ţesutul hematopoetic şi reprezintă locul de origine al tuturor celulelorsanguine la adult. Ea include şi precursorii celulelor limfatice, seria limfoidă reprezentând 5-15%. Diferenţierea celulei stem în elemente limfoide se face în trepte succesive, fenomenul fiind independent de existenţa stimulării antigenice, măduva osoasă neavând de altfel căi aferente şi modalităţi de captare şi prelucrare a antigenului. Proliferarea şi maturarea precursorilor celulari din măduva osoasă se face sub influenţa unor citokine numite factori de stimulare ai coloniilor (colony-stimulating factors). Ei sunt sintetizaţi de celule medulare stromale şi de macrofagele din măduvă şi creează un mediu local favorabil hematopoezei. Măduva osoasă mai conţine şi un procent variabil (între 5 şi 15%) de plasmocite, formate la nivelul organelor limfatice periferice ca o consecinţă a stimulării limfocitelor B de către Ag. Măduva osoasă reprezintă locul unde se desfăşoară post-natal diferenţierea limfocitelor numite B. La om, prenatal, acest proces se desfăşoară în ficat, în timp ce la păsări el are loc într-un organ limfo-epitelial numit "bursa lui Fabricius". De aici a provenit de altfel iniţial şi denumirea acestor limfocite -B- bursodependente. Ulterior, când s-a văzut că procesul se desfăşoară la om în măduvă "bone marrow", denumirea acestui tip de limfocite s-a consolidat. De menţionat că limfocite provenind din măduvă populează şi timusul (mai ales corticala) unde se pot diferenţia în limfocite T. Ficatul reprezintă doar sediul primar, precoce de hematopoeză, fiind locul prenatal de diferenţiere şi maturare a limfocitelor B. La adult, doar în unele circumstanţe patologice (cum ar fi policitemia vera) ficatul îşi reia funcţia hematoformatoare. 2. Timusul: Timusul este un organ limfoepitelial care apare devreme în embriogeneză, creşte în perioada intrauterină şi atinge o dezvoltare completă la naştere, pentru ca după pubertate să sufere un proces de involuţie, probabil indus hormonal prin corticoizi şi androgeni. 13

14 Situat în mediastinul anterior, timusul este format din 2 lobi, acoperiţi de o capsulă fibroasă, fiecare lob este organizat în lobuli, separaţi între ei prin trabecule de ţesut conjunctiv. Lobulii la rândul lor, prezintă o zonă periferică (corticala) şi o zonă centrală (medulara). În corticală se găsesc predominent celule limfocitare mari, imature care îşi au originea în măduva osoasă (în perioada adultă), caracterizate printr-o vie activitate de multiplicare. Pe măsură ce migrează spre medulară proliferează şi suferă un proces de maturaţie. În medulară se găsesc predominent celule epiteliale reticulare ce contin în citoplasmă granulaţii bogate în hormoni timici, unele celule fiind aglomerate în grupuri constituind corpii Hassall; tot în medulară se găsesc limfocite mici, mature, asemănătoare celor din sângele periferic. În esenţă, participare timusului la menţinerea homeostaziei imune priveşte două aspecte fundamentale: a. realizează maturaţia precursorilor limfocitari T; b. asigură distribuţia limfocitelor T către anumite arii ale organelor limfatice periferice, numite zone timodependente. Aceste zone sunt: zonele paracorticale ale ganglionilor limfatici şi zonele periarteriolare din pulpa albă a splinei. Acest lucru este realizat graţie unor receptori de tip "homing" pe care limfocitele T îi achiziţionează pe tot parcursul lor intratimic. Formarea limfocitelor T mature este rezultatul unui şir complex de etape de proliferare, diferenţiere şi maturare, care implică exprimarea la suprafaţa celulelor a unor receptori esenţiali în recunoaşterea antigenelor (TCR, CD4, CD8), în activarea metabolică limfocitară (CD28, CD45) sau în adeziunea intercelulară ca (CD2, LFA1 etc.). Proliferarea este controlată de citokinele eliberate local, iar diferenţierea apare în urma contactului limfocitelor cu celulele stromei timusului, contact ce asigură generarea unor celule imunocompetente şi departajarea funcţională pe liniile helper, citotoxică, supresoare şi contrasupresoare. Însă, după ce limfocitele T exprimă pe suprafaţa lor aceşti receptori, marea majoritate mor in situ prin apoptoză = moarte celulară programată. Acestea reprezintă aşa numitul contingent distrus, distrugerea lui împiedicând apariţia procesului de autoimunitate. Puţinele limfocite rămase viabile (contingentul posttimic), trec în circulaţie după un pasaj prin medulară. Distrucţia celulară prin apoptoză şi nu prin necroză nu lasă să pătrundă în mediul extracelular diversele debriuri celulare care ar putea declanşa un răspuns local inflamator, protejând astfel structura şi funcţia acestui organ. În plus, celulele apoptotice exprimă pe suprafaţa lor receptori care permit recunoaşterea şi ingestia lor de către macrofage şi epurarea lor rapidă. B. ORGANELE LIMFATICE PERIFERICE reprezintă sediul unde se iniţiază şi se desfăşoară răspunsul imun. În această categorie sunt incluse atât organe capsulate ca splina şi ganglionii limfatici, cât şi ţesuturile limfoide difuze, asociate tubului digestiv (notat GALT - Gut Associated Lymphoid Tissue), căilor respiratorii (BALT - Branchial Associated Lymphoid Tissue) sau ţesutului cutanat (SALT - Skin Associated Lymphoid Tissue). 1. Splina este cel mai mare organ limfatic; ea este delimitată la exterior de o capsulă ce conţine fibre musculare netede, din care se desprind trabecule ce pătrund în parenchim şi compartimentează organul. În parenchimul splenic se disting două sectoare, diferite atât ca structură cât şi ca funcţie: -pulpa roşie situată la periferia lobulilor, alcătuită predominent din macrofage cu rol în fagocitarea hematiilor senescente şi care aparţine sistemului mononuclear-fagocitic; -pulpa albă situată în jurul arteriolei centrale care conţine ţesut limfoid numit PALS - Peiarteriolar Lymphoid Sheath); acesta la rândul ei are 2 zone, una strinc periarteriolară, ce conţine în special limfocite T şi formează (cum spuneam mai devreme) zona timodependentă a splinei şi alta la periferia PALS ce conţine aproape exclusiv limfocite B, organizate sub formă de foliculi - zona timoindependentă. Aceşti foliculi pot fi primari sau secundari, formaţi din celule B activate antigenic, caz în care poartă denumirea de centrii germinativi. Între pulpa roşie şi cea albă, la periferia foliculilor limfatici, se găsesc sinusurile marginale, unde există atât limfocite T cât şi B, precum şi magrofage şi celule dendritice, absolut necesare (cum vom vedea în continuare) pentru cooperarea celulară din cadrul răspunsului imun. Funcţia imunologică a splinei se exprimă în special în generarea unor răspunsuri imune faţă de Ag aflate în circulaţia sistemică. 14

15 Rolul important pe care îl joacă splina în apărarea antiinfecţioasă este demonstrat de faptul că la bolnavii splenectomizaţi apar infecţii severe, mai ales cu germeni incapsulaţi (ca pneumococii şi meningococci). 2. Ganglionul limfatic constituie un adevărat filtru situat pe traiectul căilor limfatice. El este de asemenea delimitat de o capsulă fibroasă ce trimite spre interior septuri fibroase incomplete. Histologic, la nivelul ganglionului limfatic se disting trei zone: - zona corticală - situată la periferie, alcătuită din limfocite B aranjate sub formă de foliculi primari sau secundari (centrii germinativi), cu o structură asemănătoare omonimilor lor din PALS. Foliculii constituie zona timoindependentă sau bursodependentă. - zona paracorticală - situată sub cea corticală conţine predominant limfocite T (din acest motiv purtând denumirea de zonă timodependentă), precum şi un mare număr de macrofage. - zona medulară - situată parahilar şi alcătuită din vase sanguine, sinusuri limfatice, limfocite B, T, plasmocite macrofage şi celule dendritice. După stimularea antigenică, limfocitele T şi B migrează unele spre altele, pierzându-şi această repartiţie anatomică. Limfocitele T activate părăsesc ganglionul limfatic şi pătrund în circulaţia sistemică, iar limfocitele B activate migrează spre centrii germinativi unde sintetizează anticorpi. O atenţie specială este acordată segmentului vascular denumit venulă postcapilară situată paracortical, ale cărei celule endoteliale sunt cilindrice şi înalte şi poartă denumirea de High Endothelial Venules - HEV. Această zonă cu celule cilindrice este locul de trecere al limfocitelor din circulaţia sanguină în ganglion. Ele au pe suprafaţa lor molecule de adeziune numai pentru limfocite, fiind neutre faţă de alte celule circulante. 3. Alte ţesuturi limfatice Zone de ţesut limfatic există în submucoasa unor porţiuni din tractul digestiv (GALT) sau respirator (BALT), precum şi din tegument (SALT). În unele teritorii aceste colecţii sunt suficient de mari pentru a fi individualizate. Astfel, la nivelul tubului digestiv există în jurul faringelui inelul limfatic al lui Waldayer, compus din amigdalele faringiene, palatine, linguale, iar la nivelul ileonului se găsesc plăcile Peyer. Acestor structuri li se asociază apendicele. Colecţii similare de ţesut limfatic se găsesc şi la nivelul arborelui bronşic (mai ales la bifurcaţia bronhiilor mijloci sau la joncţiunea bronho-alveolară) şi în tegument. Importanţa acestui sistem imun rezidă nu numai din faptul că el reprezintă un mijloc eficient de apărare la nivelul principalelor porţi de intrare ale organismului, controlând contactul cu o multitudine de Ag cu poartă de intrare digestivă, respiratorie şi cutanată, ci şi din faptul că ele sunt organe limfopoetice importante şi pot fi, la adult, surse de limfocite B sau T. CELULELE SISTEMULUI IMUN Celulele sistemului imun sunt: limfocitele, celulele prezentatoare de Ag (CPA) şi celulele efectoare A. LIMFOCITELE Limfocitele reprezintă componentul celular major al sistemului imun. Ele constituie o categorie de celule ce grupează mai multe populaţii celulare similare morfologic, dar diferite din punct de vedere funcţional. Limfocitele provin din organele limfatice primare (timus, măduva osoasă şi, în perioada intrauterină, ficatul). O parte din aceste celule trec în circulaţia periferică şi migrează către organele limfatice periferice. Restul rămân pentru o perioadă în circulaţia generală ca limfocite circulante unde totalizează aproximativ 25% din elementele figurate albe. Între cele două sectoare există o recirculaţie permanetă, asigurând o supraveghere imună competentă şi continuă folosind un număr relativ mic de celule. Recirculaţia şi migraţia limfocitelor este reglată de moleculele de adeziune de pe suprafaţa lor, ce corespund unor alte molecule de adeziune de pe suprafaţa celulelor endoteliale sau matricei extracelulare, precum şi de chemokinele secretate de la nivel tisular. Durata de viaţă a limfocitelor în sângele periferic variază între 1 şi 300 de zile, existând şi populaţii limfocitare care au o durată de viaţă lungă, de luni sau chiar ani, ele recirculând în permanenţă între cele două sectoare ca celule cu memorie. Limfocitele sunt singurele celule din organism capabile să recunoască specific diferiţi determinanţi antigenici, fiind astfel responsabile de două dintre proprietăţile fundamentale ale răspunsului imun, specificitate şi memorie. 15

16 Din punct de vedere morfologic, limfocitele naive, care nu au fost stimulate antigenic, au un diametru cuprins între 8 şi 10 m, un nucleu mare, cu heterocromatină densă şi citoplasmă puţină, ce conţine un număr redus de mitocondrii, lizozomi şi ribozomi, aflate în stare de repaus sau în faza G 0 a ciclului celular. După contactul cu Ag, celulele intră în faza G 1 a ciclului celular şi îşi schimbă caracteristicile morfologice (cresc în dimensiune, ajungând la un diametru de m, citoplasma e mai bine reprezentată şi conţine mai multe organite celulare). Marea heterogenitate funcţională a limfocitelor este legată de expresia anumitor receptori de suprafaţă. Unii dintre aceşti receptori sunt exprimaţi numai în anumite stadii de diferenţiere sau activare, pe perioade scurte de timp, pe când alţii sunt permanenţi şi caracteristici diverselor linii celulare limfocitare. După mai multe denumiri utilizate pentru a desemna aceşti receptori, s-a stabilit utilizarea indicativului CD (de la cluster of differentation), în prezent cunoscându-se aproximativ 250 CD. 1. Limfocitele T La adultul sănătos celulele T reprezintă 60-80% din totalul limfocitelor, cea mai mare parte având o durată de viaţă lungă, fiind celule intens recirculate. La microscopia optică diferenţierea dintre limfocitele T şi B este practic imposibilă. Prin prezenţa pe suprafaţa lor a unor receptori caracteristici, este posibilă însă identificarea lor. Care sunt aceştia? 1. Receptorii limfocitului T, notaţi TCR (T cell receptor). Aceştia au proprietatea fundamentală de a recunoaşte şi a lega Ag. Sunt transmembranari şi au o structură asemănătoare porţiunii Fab a moleculei de Ig, fiind alcătuiţi din 2 lanţuri diferite de polipeptide, legate între ele prin punţi disulfidice. Se cunosc 2 tipuri de TCR: TCR1, primul care apare în timpul vieţii intrauterine, compus din 2 lanţuri şi şi TCR2 prezent pe suprafaţa a 95% din limfocitele T, alcătuit din lanţuri polipeptidice notate şi. Ambele tipuri de receptori au un domeniu variabil, în porţiunea NH2-terminală, şi unele constante. Aceşti receptori sunt legaţi de membrana limfocitelor T prin intermediul unui alt grup de 5 lanţuri polipeptidice notate CD3 şi care au rolul de a transmite semnalul activator în interiorul celulei, formându-se astfel un complex TCR-CD3 care are proprietatea de a se lega atât de Ag cu care vine în contact celula, cât şi de moleculele Ag de histocompatibilitate. Astfel, limfocitele T nu recunosc Ag native solubile (recunoscute de limfocitele B şi Ac) ci numai pe acelea cuplate cu MHC, fiind vorba de o recunoaştere asociativă. 2. CD2 - unul dintre primii markeri de suprafaţă, prin care celula fixează în jurul ei un număr de eritrocite de oaie cu formarea unor rozete (metoda este încă folosită pentru pentru identificarea şi separarea limfocitelor T). E prezent pe toate tipurile de limfocite T şi pe NK. Are rol în aderarea limfocitelor T la APC sau celulele ţintă (prin legarea de contraligandul său LFA3) şi rol accesor în activarea celulară. 3. CD4 glicoproteină de suprafaţă situată predominent pe suprafaţa celulelor Thelper (definitorie pentru această clasă de celule). CD4 reprezintă receptorul T pentru moleculele MHC de tip II. Stabilirea legăturii între limfocitul T CD4+ şi APC prin intermediul moleculei de MHC II contribuie esenţial la recunoaşterea Ag. 4. CD8 tot de natură glicoproteică, distribuit pe membrana limfocitelor T supresoare, contrasupresoare şi citotoxice. CD8 interacţionează cu moleculele MHC I. 5. CD5 se găsesc pe toate limfocitele T şi pe un subset de limfocite B. 6. CD28 prezent pe 95% dintre limfocitele T CD4+ şi 50% din cele CD8+ are rol în activarea celulară, precum şi rol de moleculă de adeziune. 7. MHC I şi II 8. Receptori limfocitari T cu funcţie în adeziunea celulară Indiferent de particularităţi, funcţiile efectorii ale diverselor celule imune implică în mod obligatoriu adeziunea intercelulară, proces căruia i se acordă în ultima vreme o atenţie tot mai mare. Adeziunea celulară este implicată atât în funcţiile efectorii imune cât şi în repartiţia specifică a diverselor tipuri de limfocite în anumite arii ale sistemului imun. Principalii receptori limfocitari implicaţi în aderarea intercelulară LFA (Ag asociat funcţiei limfocitare), VLA, CD2 şi CD4 pentru limfocitele Th şi CD8 pentru limfocilele Tc. Astfel, moleculele de adeziune au rol în: -respingerea forţelor electrostatice de respingere dintre 2 celule -realizarea unui contact prelungit între celulele care urmeazăă să coopereze -favorizarea recunoaşterii Ag -rol accesor în activarea celulară. Clasificarea limfocitelor T se face după funcţia pe care o îndeplinesc, precum şi după tipul markerilor de suprafaţă. Se deosebesc aslfel mai multe tipuri de celule T, cele mai importante fiind: a. Limfocitele T ajutătoare sau helper - sunt CD4+ şi recunosc Ag specifice asociate cu Ag HLA II. - unele limfocite Th colaborează cu limfocitele B şi macrofagele în inducerea răspunsului imun umoral, iar altele colaborează cu alte celule T la producerea limfocitelor Tc intervenind în răspunsul imun celular. - există 5 subtipuri, 2 fiind mai bine cunoscute: Th1 care intervin în răspunsul imun celular prin stimularea dezvoltării limfocitelor Tc, creşterea activităţii macrofagice. Limfocitele Th2 care intervin în procesele atopice, coordonând secreţia de IgE, IgA şi IgG1, induc proliferarea eozinofilelor şi a mastocitelor. Ele îşi exercită acţiune prin sinteza unor proteine numite citokine. Astfel, diferenţierea lor nu se face pe criterii fenotipice ci în funcţie de 16