ANTI MIKROBNI AGENSI I PATOGENOST MIKROORGANIZAMA. Prof. dr Tanja Berić

Σχετικά έγγραφα
3.1 Granična vrednost funkcije u tački

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

NESPECIFIĈNA OTPORNOST - REZISTENCIJA. Prof. dr Ivana Hrnjaković Cvjetković Institut za javno zdravlje Vojvodine

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

IMUNI ODGOVOR T LIMFOCITA- CELULARNI IMUNI ODGOVOR: Nastanak efektorskih T limfocita. Suština T-ćelijskog (celularnog) imunog odgovora je:

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

numeričkih deskriptivnih mera.

IMUNOLOGIJA PO ISPITNIM PITANJIMA

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Kaskadna kompenzacija SAU

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Imunofluorescencija. vizualizacija molekula protutijela obilježenih fluorokromom vezanih za antigene na stanicama ili tkivnim preparatima

Bakteriološka dijagnostika infekcija i oboljenja izazvanih. Streptococcus i Enterococcus

Elementi spektralne teorije matrica

MIKROBIOLOŠKI PRAKTIKUM. Školska 2013/2014 KATEDRA ZA MIKROBIOLOGIJU. Nastavnici: Prof. dr Branka Vuković-Gačić, šef Katedre

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

TRANSLACIJA. Doc. dr Snežana Marković

IZVODI ZADACI (I deo)

CILJNA MESTA DEJSTVA LEKOVA

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

APROKSIMACIJA FUNKCIJA

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

MIKROBIOLOŠKI PRAKTIKUM. Školska 2014/2015 KATEDRA ZA MIKROBIOLOGIJU. Nastavnici: Prof. dr Branka Vuković-Gačić, šef Katedre

Računarska grafika. Rasterizacija linije

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

MIKROBIOLOŠKI PRAKTIKUM. Školska 2015/2016 KATEDRA ZA MIKROBIOLOGIJU. Nastavnici: Prof. dr Jelena Knežević-Vukčević, šef Katedre

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

21. ŠKOLSKO/OPĆINSKO/GRADSKO NATJECANJE IZ GEOGRAFIJE GODINE 8. RAZRED TOČNI ODGOVORI

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

18. listopada listopada / 13

ANTIMIKROBNI LEKOVI -ANTIBIOTICI-

Naziv virusa dobijen je iz latinskog jezika i označava otrov i druge škodljive supstance. Prvi put se spominje od godine u engleskom jeziku.

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Mirjana Košanin. Kako da pobedim. grip

RECEPTORI KAO CILJNA MESTA DEJSTVA LEKOVA. Kako se prenose informacije u organizmu? Predavač: Doc. dr Slavica Erić FARMACEUTSKA HEMIJA 1

STOMATOLOŠKI FAKULTET Univerziteta u Beogradu MIKROBIOLOGIJA I IMUNOLOGIJA

Operacije s matricama

100g maslaca: 751kcal = 20g : E maslac E maslac = (751 x 20)/100 E maslac = 150,2kcal 100g med: 320kcal = 30g : E med E med = (320 x 30)/100 E med =

PID: Domen P je glavnoidealski [PID] akko svaki ideal u P je glavni (generisan jednim elementom; oblika ap := {ab b P }, za neko a P ).

Teorijske osnove informatike 1

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

5. Karakteristične funkcije

Mašinsko učenje. Regresija.

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

7 Algebarske jednadžbe

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

MEHANIZMI DEJSTVA LEKOVA NA MOLEKULARNOM NIVOU

Delotvornost aktivnih biljnih principa trenutna dostignuća

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

ENZIMI KAO CILJNA MESTA DEJSTVA LEKOVA. Enzimi kao ciljna mesta dejstva lekova

Farmacija i njena uloga u leĉenju tumora

Računarska grafika. Rasterizacija linije

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

10. STABILNOST KOSINA

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

Υγιεινή Τροφίμων. Παθογόνοι μικροοργανισμοί που σχετίζονται με τα τρόφιμα. Τροφοτοξινώσεις & Τροφολοιμώξεις

konst. Električni otpor

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

Reverzibilni procesi

Rekombinacija DNK TRANSPOZICIJOM

( , 2. kolokvij)

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

Dijagonalizacija operatora

Sume kvadrata. mn = (ax + by) 2 + (ay bx) 2.

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

3. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer ALKENI. Aciklični nezasićeni ugljovodonici koji imaju jednu dvostruku vezu.

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Program testirati pomoću podataka iz sledeće tabele:

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

radni nerecenzirani materijal za predavanja

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

EuroCons Group. Karika koja povezuje Konsalting, Projektovanje, Inženjering, Zastupanje

KATALOG IVD PROIZVODA

Antibakterijski lijekovi

IMUNOLOŠKI SISTEM ČOVEKA. Doc. dr Snežana Marković Institut za biologiju i ekologiju Prirodno-matematički fakultet Univerzitet u Kragujevcu

LANCI & ELEMENTI ZA KAČENJE

Sortiranje prebrajanjem (Counting sort) i Radix Sort

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Dinamika strukture DNK helix coil (razvijeni niz) prelazi. Reakcije baza: mutacije/oštećenja DNK

1 Afina geometrija. 1.1 Afini prostor. Definicija 1.1. Pod afinim prostorom nad poljem K podrazumevamo. A - skup taqaka

SOPSTVENE VREDNOSTI I SOPSTVENI VEKTORI LINEARNOG OPERATORA I KVADRATNE MATRICE

virusi - virion Faze u razvoju virusne infekcije:

Regulacija ekspresije gena kod prokariota

Transcript:

ANTI MIKROBNI AGENSI I PATOGENOST MIKROORGANIZAMA Prof. dr Tanja Berić

Antimikrobni agensi Interakcije čoveka sa mikroorganizmima Imunologija Epidemiologija

Kontrola rasta mikroorganizama Redukcija (ili eliminacija) MO i ograničavanje njihovog efekta Dekontaminacija (sterilanti, dezinficijensi i sanitarna srdstva) sterilizacija neživog materijala Antiseptici i germicidi redukcija rasta MO NA tkivu Sterilizacija: toplotom, zračenjem, filtracijom i hemijskim agensima Antimikrobni agensi (AA) inhibiraju rast ili ubijaju MO i mogu biti sintetički, semisintetički i prirodni Efekti AA: - bakterio-statički - bakterio-cidni - bakteri-olitički Poželjna selektivna toksičnost

Merenje antimikrobne aktivnosti Minimalna inhibitorna koncentracija (MIC) MIC je varijabilna vrednost, zavisi od organizma, sastava medijuma, vremena inkubacije, temperature... standardizacija Disk-difuziona metoda zona inhibicije rasta Minimalna inhibitorna koncentracija Disk-difuziona metoda

Antimikrobni agensi koji se koriste in vivo Sintetički agensi i prirodni antibiotici podela na osnovu molek. strukture, mehanizma delovanja i spektra aktivnosti Početak 19. veka Ehrlich koncept selektivne toksičnosti Sintetički agensi, analozi faktora rasta (vitamina, aminokiselina, purina i pirimidina...) - sulfa lekovi (analozi prekursora folne kiseline) - izoniazidi (uzak spektar, Mycobacterium) - analozi azotnih baza - kinoloni (sprečavaju superspiralizaciju DNK) G+ i G- Antibiotici AA koje proizvode mikroorganizmi (bakterije i gljive) - prirodni - polusintetički Osetljivost i spektar aktivnosti

Ciljna mesta i antimikrobni spektar različitih antimikrobnih agenasa

Mehanizmi delovanja različitih antibiotika Antibiotici koji utiču na sintezu proteina - interakcija sa ribozomima i ometanje translacije - različiti mehanizmi (čak i za isti korak u sintezi proteina) - inhibicija inicijacije ili elongacije pp lanca - 30S ili 50S inhibitori Antibiotici koji utiču na transkripciju - vezivanje za subjedinicu RNK polimeraze ili vezivanje za DNK i sprečavanje elongacije RNK Antibiotici koji utiču na sintezu ćelijskog zida - blokiranje transpeptidacije β-laktamski antibiotici (penicilini i cefalosporini)

Antibiotici koje proizvode prokarioti Aminoglikozidi - streptomicin iz Streptomyces griseus - 30S inhibitori - protiv gramnegativnih bakterija Makrolidi (sadrže laktonski prsten) - eritromicin iz Streptomyces erythreus - 50S inhibitori Tetraciklini - širokog spektra ( i gram-pozitivne i negativne) - 30S inhibitori - veliki broj polusintetičkih analoga

Antibiotici koje proizvode prokarioti Daptomicin - ciklični lipopeptid sa jedinstvenim mehanizmom iz Streptomyces sp. - vezuje se za ćelijsku membranu i izaziva njenu depolarizaciju i prestanak sinteze proteina i DNK = smrt ćelije ali ne i lizu - protiv grampozitivnih - rezistencija retka i još nije poznat mehanizam Plantezimicin - inhibira enzim koji učestvuje u biosintezi lipida - jedinstven mehanizam, za sada bez potencijala za razvitak rezistencije - protiv grampozitivnih - radi i protiv MRSA i VRE Plantezimicin iz S. platensis

Antiviralni lekovi Osnovni problem odsustvo selektivne toksičnosti Nukleozidni analozi (nukleozidni inhibitori reverzne transkripcije) - AZT (azidotimidin) inhibira umnožavanje retrovirusa Inhibitori reverzne transkriptaze Inhibitori proteaza sprečavaju maturaciju retrovirusa Inhibitori fuzije sprečavaju ulazak HIV u T limfocit Interferoni indukuju interferenciju fenomen da infekcija jednim virusom sprečava infekciju drugim - Citokini koji sprečavaju replikaciju virusa stimulacijom proizvodnje antiviralnih proteina u neinficiranim ćelijama - Specifični za domaćina, ne za virus - Administracija lokalno u visokoj dozi

Rezistencija na antibiotike i otkriće novih lekova Rezistencija stečena osobina inače osetljivih MO Proizvodnja antibiotika podrazumeva i rezistenciju Horizontalni transfer gena kao vid rasejavanja rezistencije Mehanizmi rezistencije: - nedostatak ciljne strukture (mikoplazme nemaju ćelijski zid) - nepropustljivost (G-negativne za penicilin) - modifikacija antibiotika u neaktivnu formu (β-laktamaze) - modifikacija ciljne strukture (mutacija u hromozomskim genima) - modifikacija (ili razvitak novog) rezistentnog biohemijskog puta (ne sintetišu folnu kiselinu nego je uzimaju spolja) - efluks (izbacivanje) antibiotika Plazmidna ili hromozomska rezistencija

Rezistencija na antibiotike i otkriće novih lekova R(esistance) plazmid prethodi eri upotrebe antibiotika u medicini Čovek nije izmislio rezistenciju ali ju je favorizovao Novi analozi faktora rasta - optimizacija rastvorljivosti i afiniteta uvođenjem sitnih hemijskih modifikacija koje ne utiču na strukture ključne za aktivnost - kombinatorijska hemija sa automatizovanim sistemima za modifikaciju i testiranje osetljivosti in vitro Kompjuterski dizajnirani lekovi - virtuelna testiranja afiniteta i delotvornosti korišćenjem 3-D modela Kombinovanje lekova Bakteriofagna terapija

Rezistencija na antibiotike i otkriće novih lekova Teixobactin novootkriveni prirodni antibiotik (2015) otkriven skrinovanjem bakterija iz zemljišta koje ne mogu da se odgaje u laboratoriji novi pool novih antibiotika inhibira sintezu ćelijskog zida vezujući se za prekursore peptidoglikana i teijhojne kiseline za sada nema rezistencije

Interakcije čoveka sa mikroorganizmima Čovek ima 10 13-10 14 ćelija ALI i 10 14-10 15 MO u i na sebi Korisne interakcije - normalna mikroflora - kolonizacija započinje rođenjem i obuhvata kožu, usnu duplju, gastrointestinalni trakt i urogenitalni trakt Štetne interakcije - patogeni kolonizuju i oštećuju ljudsko telo = proces infektivne bolesti - patogenost sposobnost patogena da nanese štetu domaćinu - faktori patogenosti omogućavaju uspešnu invaziju i oštećenje - virulencija relativna sposobnost patogena da izazovu bolest (kvantitativna mera patogenosti) - infekcija svaka situacija u kojoj je mikroorganizam uspostavio rast u/na domaćinu - bolest infekcija praćena oštećenjem domaćina

Mehanizmi patogeneze patogeneza - proces izazivanja bolesti započinje izlaganjem patogenu i njegovim prianjanjem za kožu ili mukozne membrane nastavlja se invazijom kroz epitel i kolonizacijom kad se uspostavi rast patogena došlo je do infekcije infekcija ne vodi nužno do pojave bolesti tek proizvodnjom faktora patogenosti se postiže toksičnost

Površinske strukture koje potpomažu prianjanje patogena: - glikokaliks površinski molekuli (sluz ili kapsula) - fimbrije i pili Kolonizacija i infekcija zavise od vrste patogena i njegovih nutritivnih zahteva Inicijalni inokulum obično nije dovoljan da izazove štetu, patogen se mora umnožiti da bi uspešno kolonizovao target lokaciju Lokalizacija: - lokalna Mehanizmi patogeneze - bakteremija (bakterije u krvi) - septikemija (sistemska infekcija)

Određena je faktorima patogenosti Površinske strukture Faktori virulencije i toksini Invazivnost patogena Faktori virulencije su najčešće različiti enzimi: hijaluronidaze, kolagenaze, proteaze, nukleaze, lipaze, fibrinolitički enzimi, koagulaze Toksičnost sposobnost MO da izazove bolest posredstvom toksina koji inhibiraju ćelijske funkcije ili ubijaju domaćina Egzotoksini i endotoksini

Egzotoksini Toksični proteini koje oslobađaju patogeni u toku svog rasta transportuju se od mesta infekcije do udaljenih mesta gde izazivaju štetu Egzotoksini se klasifikuju u tri kategorije: - citolitički toksini - AB toksini - superantigen toksini podgrupa egzotoksina su enterotoksini - nespecifični, njihova aktivnost zahvata tanko crevo - masivni gubitak tečnosti iz creva izaziva povraćanje i dijareju - izazivači trovanja hranom i intestinalni patogeni

Citolitički toksini Degraduju ćelijsku membranu domaćina izazivajući lizu ćelija i smrt Često se nazivaju hemolizini Fosfolipaze (lecitinaze): α- toksin Clostridium perfringens Streptolizin O streptokoka razlaže sterole u membrani α- toksin stafilokoka prave pore u membrani kroz koje izlazi ćelijski sadržaj S. pyogenes na krvnom agaru α- toksin stafilokoka C. perfringens na žumancetnom agaru

Grade ih dve subjedinice, A i B AB toksini Komponenta B se vezuje za površinski receptor na ć. membrani i omogućava komponenti A da uđe u citoplazmu i oštećuje ćeliju Toksin difterije (Corynebacterium dyphtheriae) inhibira sintezu proteina blokirajući transfer AK sa trnk na rastući polipeptidni niz deaktivirajući EF -2 nosilac tox gena je β fag

AB toksini tetanus (Clostridium tetani) i botulinum (C. botulinum) neurotoksini botulinum toksin (7 srodnih toksina) najpotentniji biološki agens (1 mg može da ubije više od milion zamoraca!) bar dva su kodirana genima iz lizogenih bakteriofaga blokira otpuštanje acetilholina na nervo-mišićnoj sinapsi efektivno sprečavajući kontrakciju mišića (flacidna paraliza) tetanus toksin sprečava relaksaciju mišića tetanus = nekontrolisana mišićna kontrakcija (spastična paraliza) aktivnost botulinuma aktivnost tetanusa

enterotoksin kolere (Vibrio cholerae) uzročnik se unosi hranom ili vodom AB toksini A subjedinica aktivira adenilat ciklazu koja pretvara ATP u camp disbalans jona masivni gubitak vode iz creva ozbiljna dijareja, dehidracija i gubitak elektrolita aktivnost toksina kolere

treća klasa egzotoksina Superantigeni deluju indirektno na ćelije domaćina narušavajući imunski sistem T ćelije i njihovi citokini intenzivno uništavaju ćelije domaćina superantigeni aktiviraju mnogo više T ćelija nego što je normalan imunski odgovor (5-25% naspram prosečnih 0.01%) proizvode ih i bakterije i virusi ozloglašeni superantigeni streptokoka i stafilokoka superantigeni interaguju sa T ćelijama (tj., sa TCR) izvan definisanog mesta za vezivanje (manje specifični, zajednički za mnoge T ćelije) ekstenzivna proizvodnja citokina od strane velikog broja aktiviranih T ćelija rezultuje sistemskom upalnom reakcijom Staphylococcus aureus sindrom toksičnog šoka S. pyogenes - šarlah

Endotoksini većina gramnegativnih bakterija proizvode toksične lipopolisaharide kao deo spoljašnjeg sloja ćelijskog zida Escherichia, Salmonella, Shigella nespecifični vezani su ZA ćeliju i otpuštaju se u većoj količini nakon lize bakterijskih ćelija simptomi: groznica (endotoksin stimuliše proizvodnju citokina koji deluju kao endogeni pirogeni proteini), dijareja, pad broja limfocita i krvnih pločica, opšta upalna reakcija lipid A je odgovoran za toksičnost, ali posredno, preko makrofaga i B ćelija koje kad vežu lipid A za odgovarajući receptor proizvode proinflamatorne citokine manje toksični od egzotoksina Ć. zid gram-negativnih bakterija

Prirodna otpornost na infekciju fizički i hemijski faktori (barijere) zajednički svim kičmenjacima nespecifično inhibiraju invaziju većine patogena

Imunost i odbrambeni mehanizmi domaćina Imunost je aktivna sposobnost organizma da se odupre bolesti konstitutivna (urođena, nespecifična) i indukovana (adaptivna, specifična) urođeni imunski odgovor je u najvećoj meri funkcija fagocita i razvija se u roku od nekoliko sati fagocite mogu da progutaju, ubiju i svare većinu patogena prepoznaju strukturne osobine zajedničke mnogim patogenima imunski odgovor u roku od nekoliko sati ako ih virulentnost patogena prevazilazi, fagocite mogu da aktiviraju adaptivni imunski odgovor (prezentacija antigena)

Imunost i odbrambeni mehanizmi domaćina adaptivni imunski odgovor stečena sposobnost prepoznavanja i uništavanja specifičnih patogena ili njihovih produkata akcija je usmerena na jedinstvene molekule patogena antigene fagocite prezentuju antigene limfocitima koji su ključni u adaptivnom odgovoru antigeni interaguju sa specifičnim receptorima na limfocitima interakcija aktivira limfocite da transkribuju i translatuju gene koji proizvode proteine specifične za patogen (antitela) antitela interaguju sa specifičnim patogenom obeležavajući ga za uništenje potrebni su dani da bi se razvio

Poreklo ćelija imunskog sistema

Krvni i limfni sistem

Konstitutivni imunski odgovor radi i bez prethodnog izlaganja patogenu neki makromolekuli na i u patogenima ispoljavaju ponavljajuće molekularne obrasce: LPS sloj, flagelin, dsrnk, peptidoglukan (PAMP) njih prepoznaju fagocite receptorima za prepoznavanje obrazaca (PRR) interakcija aktivira fagocitu da proguta i uništi patogen fagocitoza fagocite proizvode: - toksična kiseonična jedinjenja koja ubijaju patogene - citokine i hemokine koji izazivaju upalu (lokalizacija infekcije) mnogi patogeni su razvili mehanizme kojima inhibiraju fagocitozu funkcionalno sličan sistem prisutan kod svih višećelijskih organizama Fagocite funkcionišu i kao APC (antigen prezentujuće ć.) PAMP pathogen asociated molecular pattern PRR pattern recognition receptor

Adaptivni imunski odgovor antigen-specifična imunost koja se pokreće tek nakon izlaganja patogenu ili njihovom produktu tolerancija na domaće primarni adaptivni imunski odgovor stvara klonove B limfocita (veliki broj identičnih antigen-reaktivnih ćelija) koje se diferenciraju u plazma ćelije i memorijske ćelije plazma ćelije su kratkoživeće dok memorijske ćelije mogu da opstanu godinama i daju organizmu dugotrajnu specifičnu imunost imunološko pamćenje antigen-reaktivni limfociti: - B ćelije (antitela tj., imunoglobulini) - T ćelije (TCR-ćelijski receptori T ćelija) drugo izlaganje antigenu izaziva sekundarni adaptivni imunski odgovor

T ćelije i prezentacija antigena T ćelije mogu da prepoznaju antigen samo ako je vezan za MHC protein (major histocompatibiliy complex) na fagocitima i dr. ćelijama MHC I sve ćelije sa jedrom MHC II antigen-prezentujuće ćelije - APC (makrofage, dendritične i B ćelije) APC degraduju antigene do malih peptida koji se vezuju za MHC i postavljaju se na površinu ćelije prezentacija antigena TCR interaguje sa MHC-peptid kompleksom što daje signal T ćeliji da raste i da se deli imunske T ćelije proizvode antigen-reaktivne klonove koji interaguju sa drugim ćelijama da iniciraju imunsku reakciju

T ćelije i prezentacija antigena Tc - T citotoksične ćelije prepoznaju svojim antigenspecifičnim TCR receptorima MHC I-protein kompleks na ćelijama inficiranim virusima ili tumorskim ćelijama i sekretuju proteine koji ubijaju obeležene ćelije TH T pomoćne (helper) ćelije interaguju sa MHC IIprotein kompleksom i diferenciraju se u TH1 i TH2 ćelije koje proliferišu i proizvode citokine citokini interaguju sa receptorima na drugim ćelijama i aktiviraju ih da započnu imunski odgovor TH1 stimuliše makrofage da fagocitiraju obeležene ćelije i izaziva upalu koja ograničava infekciju TH2 koriste citokine da stimulišu antigen-reaktivne B ćelije da proizvode antitela

B ćelije i antitela imunoglobulini koje proizvode B ćelije 1 antigen 1 antitelo B ćelije imaju preformirana antitela na površini ćelije da bi proizvele antitela, moraju prvo vezati antigen interakcija antitelo-antigen indukuje B ćelije da fagocitiraju patogen koji nosi antigen digestija patogena proizvodi bateriju antigena koji se prezentuju na površini B ćelija za antigen-specifične TH2 ćelije koje stimulišu proliferaciju B ćelija koje nose odgovarajući antigen

Primarni i sekundarni imunski odgovor B ćelije se zatim diferenciraju u plazma ćelije koje proizvode antitela i memorijske ćelije koje pamte susret sa patogenom sekundarna infekcija pokreće memorijske ćelije da se transformišu u plazma ćelije direktno, bez prethodne aktivacije od strane T ćelija sekundarni odgovor brži i intenzivniji

više različitih klasa Antitela antitela otpuštena iz plazma ćelija interaguju sa antigenima na patogenu i: - obeležavaju ga za uništenje fagocitozom (opsonizacija) - pokreću komplement za razaranje patogena komplement grupa proteina koji se vezuju za površinu patogena privučeni IgM ili IgG i mogu da: - formiraju pore u membrani patogena izazivajući lizu - blokiraju interakciju patogena (ili njegovih produkata) sa ćelijama domaćina - pospešuju fagocitozu opsonizacijom

IgG čini 80% antitela u serumu Građa i diverzitet antitela 4 polipeptidna lanca povezana disulfidnim mostovima 2 identična laka (220 AK) i 2 identična teška (440 AK) konstantni i varijabilni domeni 2 mesta vezivanja antigena - bivalentno vezuje antigen snažno ali nekovalentno (afinitet vezivanja) individua može da proizvede milijarde različitih mesta za vezivanje antigena nova antitela se konstantno formiraju kroz rekombinovanje i mutacije u više od 300 gena koji kodiraju za varijabilne domene

Građa i diverzitet antitela antitela su preformirana somatske rekombinacije svojstvene samo T i B ćelijama rearanžmani gena koji kodiraju za Ig lance izlaganje antigena, pored stimulacije B ćelija da proizvode antitela i da se transformišu u plazma ćelije, dovodi i do genetičke hipermutacije u B ćelijama sa produktivnim genima za antitela što dodatno modifikuje i i diverzifikuje proizvodnju antitela

Opsonizacija pospešivanje fagocitoze usled depozicije antitela ili komplementa na površini patogena većina fagocita poseduje receptore za antitela i elemente komplementa simultano vezivanje receptora pojačava fagocitozu i do 100x

Najvažnije osobine adaptivnog imunskog odgovora specifičnost imunske ćelije prepoznaju i reaguju sa individualnim molekulima (antigenima) putem direktne molekularne interakcije pamćenje imunski odgovor na specifično antitelo je brži i snažniji prilikom ponovnog izlaganja zato što inicijalno izlaganje patogenu indukuje rast i deobu antigenreaktivnih ćelija u velikom broju kopija tolerancija imunske ćelije prepoznaju sopstvene antigene antitela na sopstvene antigene se uništavaju u toku razvića imunskog odgovora

Antigeni nisu obavezni i imunogeni hapteni nisu imunogeni ali mogu da se vežu za antitelo antigene prepoznaju antitela i TCR (T ćelijski receptori) dobro antitelo određuju unutrašnji i spoljašnji faktori unutrašnji: - veličina, tj. molekulska masa ( 10000) - kompleksnost: - neponavljajući (proteini i ugljeni hidrati) = dobri - ponavljajući (lipidi i šećeri) = loši - odgovarajući fizički oblik (nerastvorljivi bolji od rastvorljivih) spoljašnji: - doza (10 mg do 1g) - put unošenja antitela (parenteralno bolje nego oralno ili topikalno) - mora biti stranac EPITOP deo antigena koji se direktno vezuje za antitelo

Imunizacija osobina imunološkog pamćenja iskorišćena za prevenciju infektivnih bolesti memorijske B ćelije mogu opstati godinama i posle ponovnog izlaganja antigenu nije im potrebna aktivacija od strane T ćelija transformišu se u plazma ćelije i proizvode antitela sekundarni imunski odgovor 10-100 veći titar specifičnih antitela prirodna i veštačka veštačka imunizacija namerna veštačka indukcija imunosti na određen patogen pasivna i aktivna imunost pasivna administracija seruma ili prečišćenih antitela iz krvi osoba sa aktivnim imunitetom terapeutska primena

Veštačka aktivna imunost vakcine aktivni ili inaktivirani patogeni (ili njihovi produkti) bakterije (i virusi) ubijene hemijskim ili fizičkim sredstvima hemijski modifikovani egzotoksini toksoidi atenuirani sojevi (nevirulentne forme koje nose antigene)

Veštačka aktivna imunost novina - sintetičke i vakcine nastale genetičkim inženjeringom sintetički peptidi kratki peptidi koji mogu da budu dobri antigeni ako su vezani za veće proteinske nosače rekombinantna-vektor vakcina - geni koji kodiraju antigene (iz bilo kog virusa) se rekombinuju u genom vaccinia virusa - vakcina protiv besnila rekombinantna-antigen vakcina - gen za antigen se uklonira u genom kvasca (npr.) i eksprimira a protein se koristi za vakcinu - vakcina protiv hepatitisa B i HPV DNK vakcine - ekspresija gena ukloniranih u vektor (bakterijski plazmid) u ćelijama domaćina

Veštačka aktivna imunost novina - sintetičke i vakcine nastale genetičkim inženjeringom sintetički peptidi kratki peptidi koji mogu da budu dobri antigeni ako su vezani za veće proteinske nosače rekombinantna-vektor vakcina - geni koji kodiraju antigene (iz bilo kog virusa) se rekombinuju u genom vaccinia virusa rekombinantna-antigen vakcina - gen za antigen se uklonira u genom kvasca (npr.) i eksprimira a protein se koristi za vakcinu - vakcina protiv hepatitisa B i HPV DNK vakcine - ekspresija gena ukloniranih u vektor (bakterijski plazmid) u ćelijama domaćina

Epidemiologija infektivne bolesti izazivaju 24% smrtih slučajeva godišnje u svetu epidemiologija proučava pojavu, distribuciju i učestalost determinanti bolesti u ljudskoj populaciji moraju se proučiti efekti kako na pojedinca tako i na populaciju interakcije patogen domaćin veoma različite - hronične infekcije (patogen u ravnoteži sa domaćinom, oba preživljavaju) - akutne infekcije (brze i dramatične, utiču na evoluciju i preživljavanje svih uključenih strana)

Rečnik epidemiologije epidemija pojava velikog broja obolelih jedinki za relativno kratko vreme na nekom ograničenom području pandemija epidemija svetskih razmera endemija bolest je konstantno prisutna kod malog broja jedinki (rezervoari infekcije) incidenca neke bolesti broj novih slučajeva za neko vreme prevalenca totalni broj obolelih za neko vreme mortalitet učestalost smrtnih slučajeva u populaciji morbiditet učestalost bolesti u populaciji (i fatalnih i nefatalnih)

prati predvidivi obrazac 1. Infekcija 2. Inkubacija 3. Akutni period 4. Period opadanja 5. Period oporavka Progresija infektivne bolesti

Rezervoari bolesti i izvori infekcije živi, sa domaćina na domaćina - direktno - indirektno (vektorima) mnogi patogeni postoje samo u ljudskim populacijama (gonoreja, sifilis, polio, velike boginje) česti rezervoari bolesti su životinje gde je čovek slučajna žrtva zoonoze (kuga, besnilo, ptičiji i svinjski grip) saprofitne zemljišne bakterije neživi objekti epidemije iz: 1. zajedničkog izvora (voda, hrana, vazduh) - epidemija kolere izazvana neispravnom vodom 2. s domaćina na domaćina - grip, boginje

Zajednica domaćina život u ekvilibrijumu za većinu patogena koevolucija sa domaćinom patogeni čiji primarni domaćin nisu ljudi nemaju obzira (Clostridium) grupni imunitet - imunizovane osobe štite ostatak populacije zato što ne mogu da prenesu patogen % imunizovanih koji može da zaštiti populaciju različit za različite patogene ciklične bolesti influenca se pojavljuje u ciklusima koji su vezani za školsku godinu Grupni imunitet i prenošenje infekcije

Epidemiologija i javno zdravlje metode za identifikaciju, praćenje, zadržavanje i iskorenjivanje infektivnih bolesti u populaciji bolji uslovi života su ograničili neke bolesti samo na nerazvijene delove zemlje ključno sprečavanje kontaminacije zajedničkih izvora: hrane i vode respiratorne infekcije je mnogo teže zadržati kontrola rezervoara bolesti: životinje imunizovati, invertebratske vektore uništavati imunizacija stanovništva, u krajnjoj potrebi - karantin i stroga izolacija stalno nadziranje eradikacija patogena success story iskorenjavanje velikih boginja na svetskom nivou

Bioterorizam pretnja u svetu brzih internacionalnih putovanja i lako dostupnih tehničkih informacija biološki agensi se mogu koristiti kao oružje (vojske ili teroristi) najverovatniji načini primene su aerosol ili kroz hranu ili vodu Bacillus anthracis preparati endospora ako se udahne, smrtnost je 100% ako se ne tretira