Slovenská zdravotnícka univerzita v Bratislave

Lekárska fakulta

IMUNOLÓGIA

pre verejné zdravotníctvo a iné odbory

IMUNITNÝ SYSTÉM A CHRONICKÉ NEPRENOSNÉ OCHORENIA

Mira Horváthová

Bratislava 2014

Slovenská zdravotnícka univerzita v Bratislave

Lekárska fakulta

IMUNOLÓGIA

pre verejné zdravotníctvo a iné odbory

IMUNITNÝ SYSTÉM A CHRONICKÉ NEPRENOSNÉ OCHORENIA

Mira Horváthová

Bratislava 2014

© RNDr. Mira Horváthová, PhD. / Slovenská zdravotnícka univerzita v Bratislave,

Lekárska fakulta, 2014

ISBN 978-80-89702-08-4

Názov: Imunológia pre verejné zdravotníctvo a iné odbory: Imunitný systém a chronické neprenosné ochorenia.

Autor: Mira Horváthová

Jazyková a grafická úprava: Mira Horváthová

Recenzent: doc. Ing. Eva Jahnová, CSc.

Miesto vydania: Bratislava

Rok vydania: 2014

Rozsah: 76 s.

Vydanie: 1.

ISBN 978-80-89702-08-4

OBSAH

I. IMUNITA A IMUNITNÝ SYSTÉM

HISTÓRIA IMUNOLÓGIE.......................................................................................................8

IMUNOLÓGIA, IMUNITA A IMUNITNÝ SYSTÉM.............................................................8

HLAVNÉ ZLOŽKY IMUNITNÉHO SYSTÉMU...................................................................11

DRUHY IMUNITNÝCH MECHANIZMOV..........................................................................14

FAGOCYTÓZA........................................................................................................................16

KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM.............................................................................................18

CYTOKÍNY..............................................................................................................................19

ANTIGÉNY A PROTILÁTKY................................................................................................19

HLA-ANTIGÉNY....................................................................................................................22

ZÁPAL......................................................................................................................................23

OBRANA PROTI PATOGÉNOM...........................................................................................25

IMUNOTERAPIA....................................................................................................................27

IMUNOLOGICKÉ LABORATÓRIUM A DIAGNOSTIKA..................................................29

II. IMUNITA A CHRONICKÉ NEPRENOSNÉ OCHORENIA

IMUNITA A CHRONICKÉ NEPRENOSNÉ OCHORENIA..................................................39

IMUNOLÓGIA KARDIÁLNYCH A CIEVNYCH OCHORENÍ...........................................42

NÁDOROVÁ IMUNOLÓGIA.................................................................................................44

AUTOIMUNITA A DIABETES..............................................................................................49

CHRONICKÉ NEŠPECIFICKÉ ZÁPALY ČREVA...............................................................51

CHRONICKÁ OBŠTRUKČNÁ CHOROBA PĽÚC...............................................................52

ASTMA A ALERGICKÉ OCHORENIA.................................................................................53

OBEZITA..................................................................................................................................56

OSTEOPORÓZA......................................................................................................................59

REUMATOIDNÁ ARTRITÍDA..............................................................................................61

NEURODEGENERATÍVNE OCHORENIA...........................................................................63

STARNUTIE, STRES A VÝŽIVA..........................................................................................65

LITERATÚRA..........................................................................................................................70

ZOZNAM OBRÁZKOV A TABULIEK.................................................................................73

ZOZNAM POUŽITÝCH SKRATIEK.....................................................................................75

IMUNITA

A

IMUNITNÝ SYSTÉM

8

HISTÓRIA IMUNOLÓGIE

História imunológie sa datuje od roku 1798, kedy anglický lekár Edward Jenner

uskutočnil prvú aktívnu imunizáciu, ktorá ochraňovala pred variolou. Zakladateľom

imunológie ako vednej disciplíny bol Louis Pasteur, ktorý už v 19. storočí robil vedecké

experimenty v oblasti imunologickej problematiky. Niektoré míľniky vývoja imunológie sú

na obrázkoch 1a a 1b.

Prvé poznatky o imunitných obranných reakciách organizmu sa získavali v súvislosti s

prevenciou a liečbou infekčných chorôb. Mikrobiológia významne prispela k rozvoju

imunológie. Aj na Slovensku začínali v prvej polovici 20. storočia vznikať špecializované

zdravotnícke pracoviská, ktoré sa venovali nielen mikrobiologickej diagnostike, ale aj

obranným funkciám organizmu proti bakteriálnym a vírusovými infekciám. Významným

prínosom bolo založenie mikrobiologicko-imunologických pracovísk na univerzitách

a ústavoch najprv v Bratislave a neskôr aj v iných mestách. Priekopníkmi na Slovensku boli

akademik Dionýz Blaškovič a akademik Ján Štefanovič.

IMUNOLÓGIA, IMUNITA A IMUNITNÝ SYSTÉM

IMUNOLÓGIA je vedný odbor o skladbe, funkciách a reakciách imunitného systému

uskutočňujúcich sa pri jeho odpovediach na antigény a iné faktory životného prostredia ako aj

na zmeny vo vnútornom prostredí organizmu. Obsahovo a predmetom štúdia patrí do

biologických a lekárskych vied. Imunológia ako odbor sa začala tvoriť v súvislosti

s poznatkami o odolnosti organizmu proti infekčným chorobám. Dnešná imunológia študuje

imunitný systém, a to jeho morfológiu, cytológiu, fyziológiu, biochémiu, genetiku,

farmakológiu a tiež funkciu a význam pre jedinca.

9

1798 – prvá vakcinácia variola (Edward Jenner)dojičky kráv, ktoré prekonali neškodné kravské kiahne, neochoreli na pravé smrteľné kiahne

1880 - 1881 – Teória o oslabení virulentnosti mikróbov kultiváciou in vitro a ich využitie ako vakcín; vakcína proti besnote (Louis Pasteur); zaviedol pre očkovanie pojemvakcinácia; z lat. slova vacca = krava

1883 - 1905 – Objav fagocytov a bunková teória imunity pomocou fagocytózy (Elie Metchnikoff)

1890 – dôkaz protilátkovej aktivity proti difterickému toxínu a toxínu tetanu. Začiatok humorálnej teórie imunity (Emil von Behring a Shibasaburo Kitasato)

1896 – objav komplementu, súbor termolabilných faktorov krvného séra, ako súčasť imunitného systému (Jules Bordet), 1919 Nobelova cena

1900 – teória tvorby protilátok (Paul Ehrlich), 1908 Nobelova cena

Edward Jenner

Louis Pasteur

Paul Ehrlich

Obr. 1a. Časový prehľad niektorých objavov v imunológii (18.-20. storočie).

1957 - objav interferónu (Alick Isaacs a Jean Lindenmann)

1958-1962 - ľudské leukocytárne antigény, HLA (Jean Dausset a iní), 1980 Nobelova cena

1975 – hybridómová technológia prípravy monoklonových protilátok(Georges Köhler a César Milstein), 1984 Nobelova cena

1983 – izolácia vírusu HIV (Luc Montagnier, Barréé-Sinoussiová), 2008 Nobelova cena

1986 – rekombinantná vakcína proti Hepatitíde B získána technológiou génového inžinierstva

1995 – prvá vakcína z dendritových buniek

2005 – vývoj vakcíny proti ľudskému papilomavírusu (Ian Frazer)

2006 - WHO zahájila stratégiu „Stop TB," z dôvodu nárastu MDR-TB (multi-drug resistant tuberculosis) v rozvojových ale i rozvinutých krajinách

2011 - objavy týkajúce sa aktivácie vrodenej imunity (Bruce A. Beutler a Jules A. Hoffmann) a objav dendritické bunky a ich úloha v rámci získanej imunity (Ralph M. Steinman), Nobelova cena

César Milstein

Georges Kohler

Ian Frazer

Obr. 1b. Časový prehľad niektorých objavov v imunológii (20.-21. storočie).

10

IMUNITA je odolnosť organizmu proti infekčným zárodkom (vírusy, baktérie, huby,

prvoky), cudzím a odcudzeným bunkám (bunky transplantované od geneticky odlišného

jedinca a vlastné, ale nádorovo pozmenené alebo vírusmi napadnuté bunky) a ich produktom.

Je to schopnosť organizmu reagovať na antigén imunitnou odpoveďou. Názov imunita je

odvodený z latinského slova immunis, čo znamená slobodný, v zmysle oslobodený od

niečoho, voľný, nedotknutý.

IMUNITNÝ SYSTÉM je zložitá sieť špecializovaných buniek, tkanív, molekúl a ich

vzájomných interakcií, ktoré vznikli počas fylogenetického vývoja organizmov. Imunitný

systém vznikol u takmer všetkých organizmov ako odpoveď či reakcia na vonkajšie

prostredie v snahe prežiť. Tak ako sa organizmy vyvíjali, vyvíjal sa aj ich imunitný systém,

od jednoduchého u baktérií až po veľmi zložitý u stavovcov. Evolúcia imunitného systému je

vždy koevolúciou s patogénmi. Imunitný systém je difúzny orgán, od ostatných systémov

organizmu sa odlišuje v tom, že ho netvorí presne ohraničená anatomická štruktúra.

Imunitný systém spolupracuje s endokrinným a nervovým systémom, je schopný

identifikovať nežiaduce zmeny vo vonkajšom i vnútornom prostredí a reagovať na ne. Patrí

k základným regulačným mechanizmom organizmu, ktoré zabezpečujú jeho celistvosť

a udržiavanie stálosti vnútorného prostredia, homeostázy. Imunitnú reaktivitu podmieňujú

genetické vlohy, existujú medzidruhové a vnútrodruhové rozdiely vo vnímavosti na infekčný

agens. V posledných rokoch dochádza v živote ľudí k zásadným zmenám, ktoré majú vplyv

na kvalitu imunologickej reaktivity človeka, napr. aplikácia antibiotík, obezita, stres. Zvyšuje

sa frekvencia autoimunitných a iných imunopatologických ochorení.

Medzi najzákladnejšie funkcie imunitného systému patrí:

obranyschopnosť – rozpoznávanie vonkajších škodlivín a ochrana organizmu proti

patogénnym mikroorganizmom a ich toxickým produktom (obr. 2).

autotolerancia – rozpoznávanie vlastných tkanív organizmu a udržovanie tolerancie

voči nim

imunitný dohľad – rozpoznávanie vnútorných škodlivín, priebežné odstraňovanie

starých, poškodených a niektorých zmenených (zmutovaných) buniek

11

IMUNITNÝ

SYSTÉMPARAZITY

VÍRUSYBAKTÉRIE

PLESNE

TOXÍNYPOLUTANTY

Obr. 2. Imunitný systém – obranca proti patogénnym mikróbom a vonkajším škodlivinám.

Poruchy funkcie imunitného systému sa môžu prejaviť:

• ako znížená rezistencia k infekciám (imunodeficity)

• ako patologická reaktivita na vonkajšie podnety (alergie)

• ako patologická reaktivita na vnútorné činitele (autoimunitné ochorenia)

• ako porucha imunitného dohľadu (nádorové choroby)

• kombinácia uvedených prejavov

HLAVNÉ ZLOŽKY IMUNITNÉHO SYSTÉMU

Imunitné reakcie sú zabezpečované mnohými rôznymi druhmi buniek a molekúl a ich

vzájomnými interakciami. Bunky imunitného systému spolu so spojivovými bunkami

12

a ďalšími štruktúrami tvoria funkčné a anatomické celky – lymfoidné tkanivo a lymfoidné

orgány.

LYMFOIDNÉ TKANIVO imunitného systému sa organizuje do primárnych

a sekundárnych lymfoidných orgánov. Medzi primárne lymfoidné orgány človeka patrí

kostná dreň a týmus. Sú miestom vzniku, diferenciácie a dozrievania imunokompetentných

buniek. Sekundárne lymfoidné orgány sú slezina, lymfatické uzliny, tonzily, apendix,

Peyerove plaky v črevách (GALT, gut-associated lymphoid tissue), slizničné lymfoidné

tkanivo (MALT, mucosal-associated lymphoid tissue), lymfoidné tkanivo spojené

s prieduškami (BALT, bronchial-associated lymphoid tissue).

BUNKY imunitného systému možno rozdeliť na bunky priamo patriace imunitnému

systému (leukocyty) a pomocné bunky, ktoré sa zaraďujú aj do iných systémov. Leukocyty

vznikajú z pluripotentnej hematopoetickej kmeňovej bunky a vyvíjajú sa v dvoch líniách –

myeloidnej a lymfoidnej. Diferenciácia buniek imunitného systému z kmeňových buniek je

vysoko regulovaný diferenciačný a dynamický proces.

Z myeloidnej línie vznikajú monocyty, ktoré cirkulujú v krvi a v tkanivách sa

diferencujú na makrofágy, a granulocyty, ktoré sa delia na neutrofily, eosinofily a bazofily.

Do tejto vývojovej rady patria aj žírne bunky (mastocyty) a dendritické bunky.

G r a n u l o c y t y sú početne najväčšou populáciou leukocytov a majú nezastupiteľnú

úlohu v imunitnom systéme. Majú schopnosť pohlcovať a usmrcovať mikroorganizmy, sú

hlavnou zložkou prirodzenej imunity sprostredkovanej bunkami. V svojich granulách

obsahujú biologicky aktívne látky, ktoré sa uvoľňujú v priebehu zápalovej reakcie.

Granulocyty prestupujú z krvného riečiska diapedézou cez aktivované endotelové bunky do

tkanív. Je to viacstupňový proces, ktorý je zaisťovaný interakciami medzi povrchovými

molekulami granulocytov a ligandami endotelových buniek. Neutrofilné granulocyty

(neutrofily) tvoria 60-70 % leukocytov periférnej krvi, ich hlavnou funkciou je fagocytóza,

majú význam v protiinfekčnej obrane, usmrcujú fagocytované mikróby. Eozinofilné

granulocyty (eozinofily) sú menej zastúpené a zúčastňujú sa pri obrane voči parazitárnym

infekciám, veľký význam majú pri alergických reakciách. Bazofilné granulocyty (bazofily)

13

majú početné granuly, ktoré obsahujú množstvo zápalových mediátorov. Degranuláciou

bazofilov sa uvoľňujú a zohrávajú významnú funkciu pri vývoji zápalovej reakcie.

M a k r o f á g y predstavujú pre imunitný systém predsunuté hliadky. Sú schopné

identifikovať patogénny mikroorganizmus, pohltiť ho a spracovať ako endogénny materiál.

M a s t o c y t y sú tkanivové bunky, schopné veľmi rýchlo reagovať, uplatňujú sa

v procesoch udržujúcich homeostázu v tkanivách, sú hlavnými bunkami pri alergických

ochoreniach.

D e n d r i t i c k é b u n k y sú rozptýlené vo všetkých orgánoch tela. Majú typické

cytoplazmatické výbežky, ktoré výrazne zväčšujú povrch bunky. Ich úloha je v antiinfekčnej

a protinádorovej imunite.

Lymfoidná línia sa delí na prirodzené zabíjačské bunky (NK-bunky), B-lymfocyty, T-

lymfocyty a NKT bunky. Existujú subpopulácie lymfocytov, pomocné, cytotoxické alebo

pamäťové lymfocyty. Lymfocyty majú množstvo povrchových receptorov, diferenciačných

antigénov, označovaných ako CD (cluster of differentiation). Antigénové receptory na B- a T-

lymfocytoch sa odlišujú chemickou štruktúrou a formou antigénu, ktorú sú schopné

rozpoznať.

N K - b u n k y sú základnými bunkami prirodzenej obrany, prirodzenými zabíjačmi.

Nešpecifickým spôsobom usmrcujú vlastné nádorovo transformované alebo vírusmi

infikované bunky.

N K T - b u n k y sú málo početnou skupinou buniek, majú vlastnosti NK-buniek aj T-

buniek.

B – l y m f o c y t y sa po kontakte s antigénom menia na bunky syntetizujúce

protilátky, tzv. plazmatické bunky. Zodpovedajú za protilátkový typ špecifickej imunity.

T - l y m f o c y t y sú základnými bunkami špecifickej imunity, niektoré ich

subpopulácie majú typické výkonné funkcie, môžu usmrtiť terčové bunky, iné uvoľňujú rôzne

cytokíny a mediátory, a tak regulujú priebeh imunitnej odpovede. Podľa svojej úlohy sa delia

na pomocné Th-lymfocyty (helpery), majú hlavné znaky CD3 a CD4, a cytotoxické Tc-

lymfocyty, s charakteristickými znakmi CD3 a CD8. Pamäťové TM-lymfocyty (memory)

vznikajú po prvom kontakte s určitým antigénom, pri opätovnom stretnutí s tým istým

antigénom vzniká rýchlejšia a intenzívnejšia imunitná odpoveď. Dôležité imunitné

14

mechanizmy, ktoré bránia rozvoju autoagresívnych procesov (autoimunitných a alergických),

sprostredkúvajú regulačné T-lymfocyty (Treg lymfocyty). Výrazne tlmia indukciu imunitnej

odpovede.

Medzi pomocné bunky imunitného systému patria krvné doštičky, červené krvinky,

endotelové, epitelové a ďalšie bunky, ktoré sa podieľajú na niektorých osobitých funkciách

imunitnej odpovede alebo produkujú rôzne mediátory, svojimi aktivitami uľahčujú plniť

funkciu buniek imunitného systému.

MOLEKULY pôsobiace v imunitnom systéme majú dve základné funkcie – výkonnú

alebo regulačnú. Výkonná funkcia sa prejavuje v bezprostrednej obrane proti patogénnym

baktériám (toxické peptidy alebo voľné kyslíkové radikály). Regulačnými molekulami sú

napríklad imunohormóny alebo cytokíny, ktoré regulujú priebeh imunitných odpovedí, ale aj

spoluprácu imunitného systému s ostatnými fyziologickými systémami organizmu. Molekuly

imunitného systému sa dajú rozdeliť do niekoľkých skupín: protilátky, cytokíny,

imunohormóny, komplementový systém, HLA antigény a receptory.

DRUHY IMUNITNÝCH MECHANIZMOV

Existujú dve kategórie imunitných mechanizmov, nešpecifické a špecifické (obr. 3).

Nešpecifické mechanizmy sú evolučne staršie, sú reperezentované fagocytujúcimi bunkami

a prirodzene cytotoxickými bunkami (NK-bunky). Humorálne zložky nešpecifickej imunity

tvorí komplementový systém, interferóny, lektíny, a iné sérové proteíny. Nešpecifické zložky

imunity reagujú na prítomnosť škodliviny rýchle, rádovo v minútach. Zapájajú sa do

obranných reakcií ako prvé.

Špecifické mechanizmy reagujú na každú cudzorodú štruktúru vysoko špecifickými

molekulami (protilátky, antigénové receptory T-lymfocytov) a aktivujú sa až po stretnutí

s daným antigénom. Špecifická imunitná odpoveď sa plne rozvinie za niekoľko dní až

týždňov. Charakteristickou vlastnosťou je pre ňu imunologická pamäť.

15

Základné formy imunity

špecifická imunita,získaná, adaptívna

nešpecifická imunita,vrodená, prirodzená

aktívna pasívna

prirodzenátransplacentárny a kolostrálny

prenos

umeláinjikovanie antitoxických sér

a gamaglobulínov

prirodzenápostinfekčná

umelápostvakcinačná

Obr. 3. Základné formy imunity z hľadiska mechanizmov.

Fyziologická imunitná odpoveď je výsledkom súhry nešpecifických a antigénovo

špecifických mechanizmov. Vírusy, plesne a vnútrobunkové parazity vyvolávajú prevažne

bunkami sprostredkované reakcie, zatiaľ čo proti extracelulárnym baktériám

a mnohobunkovým parazitom sa uplatňujú skôr humorálne reakcie v spolupráci s výkonnými

zložkami nešpecifickej imunity, ako sú napríklad neutrofily, eozinofily, komplement, NK-

bunky.

Z hľadiska efektorového rozdeľujeme imunitu na humorálnu a celulárnu (obr. 4).

16

Typy imunity

humorálna imunita

sprostredkovaná protilátkamikomplement

C-reaktívny proteín

celulárna imunita

bunkováfagocyty, NK-bunky, lymfocyty

Obr. 4. Typy imunity z hľadiska efektorového.

FAGOCYTÓZA

Fagocytóza je evolučne veľmi starý dej podobný pohlcovaniu potravinových častíc

amébami. U človeka a iných mnohobunkových živočíchov patrí medzi základné zariadenia

prirodzenej imunity. Má nezastupiteľnú úlohu pri odstraňovaní nielen patogénnych

mikroorganizmov, ale aj inertných častíc, ako sú napríklad vdýchnuté prachové častice. Jej

prostredníctvom sa odstraňujú aj poškodené vlastné bunky a opotrebované súčasti tkanív.

Populácia buniek, ktoré zabezpečujú obranyschopnosť organizmu mechanizmom fagocytózy,

sa nazýva profesionálne fagocyty. Sú to najmä neutrofily a tkanivové makrofágy, v menšej

miere monocyty a eozinofily.

Fagocytóza má dve základné funkcie, zabezpečuje obranu proti patogénnym

mikroorganizmom v rámci mechanizmov prirodzenej imunity a upravuje antigény do formy,

ktorá aktivuje mechanizmy špecifickej imunity, tým vytvára most medzi prirodzenou

a získanou imunitou. Fagocytóza je zložitý dej, ktorý sa skladá z viacerých na seba

17

nadväzujúcich medzistupňov (obr. 5). Aby bola úspešná, musia všetky medzistupne

prebehnúť koordinovane a bez porúch.

Proces fagocytProces fagocytóózyzy

1. Rozpoznanie a adhézia

2. Ingescia a tvorba fagozómu

3. Fúzia lyzozómu a fagozómu –degranulácia lyzozómu

4. Usmrtenie, inaktivácia a degradácia

5. Exocytóza - vylúčenie

Obr. 5. Viacstupňový proces fagocytózy od rozpoznania patogénneho mikroorganizmu až po

jeho degradáciu a vylúčenie (Zdroj: Classification of life.

http://www2.hawaii.edu/~johnb/micro/medmicro/medmicro.2.html).

Zásadný význam pre priebeh fagocytózy majú interakcie medzi bunkovými povrchmi

neutrofilných granulocytov a endotelových buniek, sú sprostredkované veľkým počtom

rozmanitých adhezívnych molekúl. Adhezívne molekuly sa nachádzajú na povrchu buniek a

sú zapojené do imunitných procesov, podľa ich štruktúr ich zaraďujeme medzi selektíny,

integríny, kadheríny alebo do veľkej rodiny imunoglobulínov. Cudzorodá častica je zachytená

pomocou receptorov fagocytov, obklopená povrchovou membránou fagocytov a nakoniec

uzatvorená do novo vzniknutej vakuoly – fagozómu. K likvidácii pohltených

mikroorganizmov dochádza pomocou baktericídnych látok a hydrolytických enzýmov.

18

Fagocyty sú schopné rozpoznať štruktúry, ktoré sa nachádzajú na povrchu

mikroorganizmov, ale nie na nepoškodených bunkách organizmu vlastných. Tieto štruktúry,

molekulové vzory spojené s patogénnosťou, označované ako PAMP (pathogen associated

molecular patterns) sú zdieľané rôznymi mikroorganizmami a nevyhnutné pre ich život. Na

fagocytoch sú zase prítomné rôzne druhy receptorov označované ako PRR (pathogen

recognition receptors). Aby sa zabránilo fagocytóze normálnych buniek, majú na svojom

povrchu prítomné ochranné proteíny, ktoré vysielajú inhibičné signály („don´t eat me“).

KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM

Komplement bol objavený koncom 19. storočia a predstavoval určitú súčasť krvného

séra. V súčasnosti je komplement charakterizovaný ako súbor asi 40 výkonných

a regulačných glykoproteínov, ktoré sa nachádzajú v krvnom sére alebo na povrchu buniek,

kde utvárajú rôzne receptory. Hlavnými zložkami komplementového systému sú sérové

proteíny C1 až C9, niekoľko jeho faktorov a regulátorov aktivity. Po rôznych podnetoch

dochádza ku kaskádovitej aktivácii jednotlivých zložiek. Medziprodukty tejto kaskádovitej

reakcie majú výrazné biologické funkcie (opsonizácia, chemotaxia). Terminálny produkt

komplementovej kaskády perforuje membrány niektorých mikroorganizmov, spôsobuje ich

lýzu a tým ich usmrcuje.

Terčovými bunkami pre aktivovaný komplement môžu byť baktérie, veľké vírusy

s fosfolipidovým obalom, nádorové bunky a pod. Existujú tri cesty aktivácie komplementu:

klasická, alternatívna a lektínová. Účinok komplementu môže byť pre hostiteľa prospešný

alebo škodlivý. Prospešná funkcia komplementu spočíva v jeho účasti na obrane proti

patogénnym mikroorganizmom a cudzorodým bunkám, účasti na zápalových reakciách,

uľahčení fagocytózy a účasti na regulácii imunitných odpovedí. Škodlivé pôsobenie

komplementu (poškodzovanie vlastných buniek a tkanív) sa prejavuje pri niektorých

imunopatologických reakciách, osobitne pri tých, ktoré vyvolávajú cirkulujúce

imunokomplexy a cytotoxické autoprotilátky.

19

Komplementový systém patrí medzi fylogeneticky najstaršiu súčasť imunitného

systému, v priebehu evolúcie došlo k podstatným genetickým zmenám, ktoré viedli ku vzniku

polymorfizmu. Polymorfizmus v génoch, ktoré kódujú komplementový systém, významne

prispieva k individuálnej imunologickej reaktivite človeka.

CYTOKÍNY

Cytokíny sú produkované imunitnými a inými bunkami, regulujú funkciu imunitného

systému a prenos dorozumievacích signálov medzi bunkami v rámci imunitného systému, ale

aj medzi imunitným systémom a ostatnými orgánmi v tele. Cytokíny sú veľmi početnou

skupinou látok, najmä glykoproteínovej a proteínovej povahy. Pôsobia neenzýmovo vo veľmi

nízkych koncentráciách prostredníctvom špecifických receptorov. Jednotlivé cytokíny

vytvárajú cytokínovú sieť, ktorá zabezpečuje komplexnú aktívnu komunikáciu v organizme.

Medzi cytokíny patria lymfokíny, interleukíny, interferóny, rastové faktory a iné. Primárny

účinok väčšiny cytokínov je regulačný, ale existujú aj látky, cytotoxíny, ktoré sú schopné

usmrtiť iné bunky, napr. nádorovo transformované alebo vírusmi infikované bunky.

ANTIGÉNY A PROTILÁTKY

ANTIGÉN je látka, ktorá má schopnosť navodiť špecifickú imunitnú odpoveď, t.j.

tvorbu protilátok, výkonných a regulačných buniek bunkovej imunity a špecificky reagovať

s produktmi tejto odpovede. Najčastejšími antigénmi sú cudzorodé látky z vonkajšieho

prostredia (exoantigény), väčšinou infekčné mikroorganizmy a ich produkty. Antigény,

pochádzajúce z organizmu samotného sú autoantigény a môžu navodiť autoimunitné reakcie.

Antigénmi môžu byť akékoľvek chemické látky. Najvýznamnejšími antigénmi sú proteíny

20

a rôzne polysacharidy, ale taktiež lipidy a lipoproteíny. Predtým ako antigén vyvolá v určitom

jedincovi tvorbu protilátok, musí sa prezentovať, čiže upraviť do takej formy, ktorú sú

schopné rozpoznať lymfocyty. Prezentácia antigénov je potrebná na zahájenie tvorby

protilátok v jedincovi, ide o úpravu antigénu do takej formy, ktorú sú schopné rozpoznať

lymfocyty. Bunky prezentujúce antigén (APC, antigen presentig cells) sú heterogénnou

skupinou buniek, napr. makrofágy, monocyty, dendritové bunky, Langerhansove bunky kože,

B-lymfocyty, endotelové bunky ciev, epitelové bunky čreva.

Kompletný antigén sa označuje ako imunogén a skladá sa z makromolekulového nosiča

a determinantných skupín (determinantov alebo epitopov). Izolovaný antigénový determinant,

haptén, má schopnosť špecificky reagovať s produktmi imunitnej odpovede, ale ich tvorbu

nedokáže indukovať. Nazýva sa nekompletným antigénom (obr. 6).

antigénne determinanty

(epitopy, hapény)

Obr. 6. Schéma molekuly kompletného antigénu – imunogénu (Zdroj: Ferenčík a kol.:

Imunitný systém: Informace pro každého. Grada publishing, 2005).

PROTILÁTKY sa tvoria a sekretujú z plazmatických buniek, ktoré vznikli po

diferencovaní a rozmnožení tých B-lymfocytov, ktoré rozpoznali antigén. V prírode sa

nachádza veľké množstvo rôznych antigénov. Protilátky, ktoré proti nim vznikajú majú

rovnakú základnú štruktúru, ale líšia sa priestorovým tvarom svojho väzbového miesta.

21

Protilátky majú dve hlavné úlohy. Prvou je protilátková špecifickosť, rozpoznanie a väzba

s komplementárnymi antigénovými determinantmi, druhou sú výkonné funkcie. Existuje

obrovská rozmanitosť protilátok, odhaduje sa, že imunitný systém zdravého človeka dokáže

vytvoriť protilátky najmenej s jedným miliónom rôznych špecifickostí.

Protilátky sú proteíny, označované ako imunoglobulíny. Molekula imunoglobulínu má

tvar Y, skladá sa z dvoch identických ľahkých reťazcov a dvoch ťažkých reťazcov, ktoré sú

navzájom spojené disulfidickou väzbou. Reťazce sú priestorovo usporiadané do domén

a modulov. Existuje päť tried imunoglobulínov s rôznymi štruktúrami, IgA, IgG, IgM, IgD

a IgE (obr. 7).

Obr. 7. Triedy imunoglobulínov (Zdroj: Martin Brändli: Formy imunoglobulínů).

Interakcia antigénu a príslušných B-lymfocytov sa na úrovni organizmu realizuje

formou protilátkovej odpovede. Protilátková odpoveď aj proti najjednoduchšiemu antigénu je

väčšinou polyklonálna a výsledkom je zmes stoviek až tisícov odlišných molekúl

imunoglobulínov, produktov veľkého počtu rôznych klonov plazmocytov. Naopak

22

monoklonové protilátky sú produktom jedného klonu plazmatických buniek, majú jednu

špecificitu a sú jedného izotypu.

U človeka sa imunizácia - očkovanie robí podávaním určitých antigénov za účelom jeho

ochrany pred infekčnými chorobami alebo niektorými mikróbnymi toxínmi. Účinnými

zložkami vakcín môžu byť usmrtené mikroorganizmy, živé oslabené (atenuované)

mikroorganizmy, toxoidy, prípadne antigény izolované z buniek mikroorganizmov alebo

pripravené rekombinantnou technológiou. Vakcíny, ktorých súčasťou sú mikroorganizmy

alebo ich produkty, indukujú najmä protilátkovú odpoveď. DNA vakcíny navodzujú nielen

protilátkovú, ale aj bunkovú imunitu.

Protilátky nemajú výkonné funkcie, prostredníctvom ktorých by mohli bezprostredne

usmrtiť patogénne mikroorganizmy, ktoré vnikli do tela. Na antimikróbnej obrane sa

zúčastňujú nepriamo prostredníctvom niektorého z troch základných mechanizmov, a to

neutralizácie, opsonizácie alebo aktivácie komplementu.

HLA-ANTIGÉNY

Hlavný histokompatibilitný systém človeka sa nazýva HLA systém (Human Leukocytes

Antigens). HLA systém je rozhodujúcim prvkom, ktorý určuje individuálnu imunologickú

reaktivitu. Molekuly HLA majú väzobné miesta, na ktoré sa viažu antigénne peptidy

cudzorodých častíc, antigénne fragmenty sú rozpoznané lymfocytmi. Histokompatibilitné

antigény sú glykoproteínové molekuly, ktoré sa nachádzajú na povrchu buniek, ich zloženie je

u každého jedinca jedinečné. Okrem svojej úlohy pri imunitných odpovediach zodpovedajú aj

za zlučiteľnosť (histokompatibilnosť) alebo nezlučiteľnosť (histoinkompatibilnosť) tkanív

medzi jedincami určitého biologického druhu. HLA–antigény sú kódované komplexom

génov, nazývaných HLA-komplex. Obsahuje viac ako 200 rôznych génov, ktoré predstavujú

asi 0,1 % genómu človeka. Typickou vlastnosťou HLA-antigénov je ich polymorfnosť, čo

znamená, že v lokuse určitého génu (miesta v molekule DNA) sa u jedincov danej populácie

nachádzajú jeho rôzne varianty - alely.

23

ZÁPAL

Zápal je charakterizovaný ako komplexná adaptačná reakcia organizmu na záťaž,

rozmanité podnety biologického a nebiologického charakteru, ktoré môžu narušiť

homeostázu. Udržanie homeostázy je primárnym cieľom zápalovej reakcie. Okrem

imunitných mechanizmov sa na zápale zúčastňujú aj neuroendokrinné regulátory.

Zápal je fylogeneticky aj ontogeneticky najstarší obranný mechanizmus. Je odpoveďou

organizmu na porušenie jeho integrity, poškodenie buniek a tkanív. Poškodenie môžu vyvolať

mechanické (odreniny, porezanie), chemické (jedy, žieraviny), nutričné (nedostatok kyslíka,

proteínov alebo vitamínov) alebo biologické faktory (baktérie, plesne, vírusy). Úlohou zápalu

je likvidácia, zriedenie alebo vylúčenie škodliviny a poškodeného tkaniva alebo jeho

ohraničenie a súčasná reparácia. Klasickými prejavmi lokálneho zápalu je začervenanie,

opuch, bolestivosť, zvýšenie miestnej teploty a porušenie funkcie (obr. 8). Príznakom

systémového zápalu je horúčka.

Zápal môže byť akútny alebo chronický, obranný alebo poškodzujúci, povrchový alebo

hlboký a pod. Zatiaľ čo akútny zápal je fyziologickou obrannou reakciou, chronický zápal je

obvykle už patologický. Pri zápalovej odpovedi možno pozorovať štyri fázy: cievna odpoveď,

akútna bunková odpoveď, chronická bunková odpoveď a zahojenie.

Na zápalovej reakcii sa zúčastňujú:

• mnohé bunky patriace do imunitného systému, najmä neutrofily,

makrofágy, T-lymfocyty, endotelové bunky ciev, eozinofily, žírne bunky,

trombocyty

• mnohoenzýmové systémy krvnej plazmy – hemokoagulačný,

fibrinolytický, komplementový a kinínový

• množstvo rôznych výkonných a regulačných molekúl podporujúcich alebo

naopak utlmujúcich priebeh zápalovej reakcie

24

Obr. 8. Príznaky lokálneho zápalu: zvýšenie teploty (heat), začervenanie (redness), opuch

(swelling), bolestivosť (pain) a strata funkcie (loss of function) (Zdroj: The Cheerful medic. 5

main signs of acute inflammation).

Charakteristika procesu zápalovej reakcie:

• zvýšenie permeability ciev a prestup plazmatickej tekutiny do

extravaskulárneho priestoru

• zvýšenie expresie adhezívnych molekúl a adhezivity endotela, prienik

fagocytov a lymfocytov do poškodeného tkaniva

• aktivácia koagulačného, fibrinolytického, kinínového a komplementového

systému

• ovplyvnenie miestnych nervových zakončení (bolesť)

• zmeny regulácie teploty

Priebeh zápalu regulujú osobitné chemické látky, zápalové mediátory. Patria medzi ne

rôzne cytokíny, chemokíny a iné chemotaktické faktory, prostaglandíny, proteíny akútnej fázy

zápalu a ďalšie.

25

OBRANA PROTI PATOGÉNOM

Mikroorganizmy predstavujú najstaršiu a najpočetnejšiu časť živej prírody. Mikrobiálny

svet, ktorý človeka obklopuje, sa významnou mierou podieľa na tvorbe individuálnej

imunologickej reaktivity. Existuje obrovský počet rôznych druhov mikoorganizmov, sú

všade, vo vzduchu, vode, potravinách, na povrchu a vo vnútri našich tiel. Z nich len menšia

časť je pre človeka patogénna a môže vyvolať infekčné choroby, napr. niektoré baktérie,

plesne a kvasinky, parazity, vírusy. Niektoré mikroorganizmy sú pre človeka prospešné, napr.

probiotické baktérie.

Prienik patogénov do organizmu hostiteľa aktivuje mechanizmy nešpecifickej a neskôr

aj antigénovo špecifickej imunity, ich účelom je obmedziť šírenie infekcie a prípadne

eliminovať mikroorganizmus alebo neutralizovať jeho produkty. Prežívajú predovšetkým tie

mikroorganizmy, ktoré sú schopné uniknúť alebo prekonať tlak imunitných mechanizmov.

Kľúčový význam pre prežitie človeka má schopnosť odlíšiť vlastné bunky od buniek

mikroorganizmov, ktorých obrovské množstvá sa nachádzajú v okolitom životnom priestore.

Mikroorganizmy majú schopnosť prispôsobovať sa rôznym životným podmienkam

a intenzívne sa podrobovať mutáciám. Človek a iné mnohobunkové organizmy museli na

svojich bunkách vybudovať také receptory, ktoré boli schopné rozpoznať určitú typickú

štruktúru nielen na jednom druhu mikroorganizmov, ale na ich viacerých druhoch. Takýmito

štruktúrami na povrchu mikroorganizmov sú molekulové vzory spojené s patogénnosťou,

napr. lipopolysacharid, ktorý sa nachádza na povrchu mnohých gramnegatívnych baktérií.

Produkty humorálnej imunity majú prevažujúci význam v boji proti extracelulárnym

mikroorganizmom, na likvidáciu intracelulárnych mikroorganizmov sú dôležitejšie

mechanizmy bunkovej imunity.

VÍRUSY sú nukleoproteínové častice, ktoré vykazujú vlastnosti živého organizmu, to

znamená schopnosť množenia. Sú to intracelulárne parazitujúce mikroorganizmy, ktoré sa

rozmnožujú vnútri bunky a využívajú jej aparát na vlastnú replikáciu. Vírusové infekcie

indukujú u človeka komplexnú imunitnú reakciu, včítane obranného zápalu. Patogénne vírusy

26

predstavujú pre imunitný systém vážny problém, pretože sa vyznačujú schopnosťou skryť sa

imunitnému dohľadu organizmu. Často napádajú a eliminujú bunky imunitného systému

a môžu ich využívať aj na svoje šírenie v organizme.

Úlohou imunitného systému je eliminácia vírusovej infekcie s minimálnym poškodením

vlastných štruktúr. Protivírusová ochrana je zabezpečená interferónovým systémom alebo

cytotoxickými bunkovými mechanizmami (NK-bunky, Tc-lymfocyty), dôležité je zabrániť

vírusu jeho penetrácii do hostiteľských buniek a replikácii. Veľmi závažný dopad na

protivírusovú imunitu má schopnosť mnohých vírusov manipulovať s cytokínovými

signálnymi sieťami tvorbou biologicky aktívnych látok, virokínov. Bunky imunitného

systému môžu slúžiť aj ako rezervoár infekcie, napr. makrofágy. Antigénna premenlivosť

predstavuje závažnú prekážku pôsobenia špecifických protilátok. Vírusy majú schopnosť

zasahovať aj do regulácie smrti buniek, apoptózy.

Patogénne BAKTÉRIE sú schopné preniknúť do tela hostiteľa, kde zabraňujú a

narušujú účinky prirodzenej imunity, aby sa mohli v tele rozmnožiť alebo perzistovať.

Patogénne baktérie sú príčinou rôznych patologických procesov a poškodzujú telo hostiteľa.

Baktérie využívajú celú radu povrchových molekúl hostiteľskej bunky k svojej adherencii,

napr. bunkové glykoproteíny, glykolipidy a proteoglykány. Schopnosť niektorých baktérií

produkovať toxíny predstavuje jeden z najvýraznejších faktorov patogenity.

Baktérie sú pohlcované fagocytmi, v ktorých sú usmrtené a rozložené, ale niektoré z

nich unikajú deštrukcii a usmrteniu. Najpodstatnejšiu zložku bunkovej prirodzenej imunity

pre väčšinu bakteriálnych infekcií predstavujú neutrofilné granulocyty. Bakteriálna infekcia

indukuje v tele rozsiahle zmeny, mechanizmy sa označujú ako obranný zápal. Na obrane proti

baktériám sa podieľajú aj faktory slizničnej a kožnej imunitnej odpovede, komplementový

systém. Dendritické bunky sú schopné baktérie zachytiť, usmrtiť, rozložiť a prezentovať T-

lymfocytom. Patogénne baktérie môžu zabraňovať dozrievaniu dendritických buniek, a tak

interferovať so špecifickou imunitnou odpoveďou. Špecifickú imunitu proti baktériám

predstavuje T- a B-lymfocytárny systém a tvorba protilátok. V priebehu bakteriálnej infekcie

dochádza k indukcii apoptózy hostiteľských buniek, apoptotické telieska sú odstraňované

najmä makrofágmi.

27

FUNGI sú eukaryotické organizmy, ktoré môžu spôsobiť infekciu človeka, ako napr.

mikroskopické huby, mikromycéty. Patogénne huby spôsobujú infekcie najmä u osôb

s narušenou imunitou, incidencia ochorení však v posledných rokoch rýchle narastá. Fungálne

mikroorganizmy, zodpovedné v minulosti za povrchové mykózy, sa v súčasnosti stávajú

príčinou systémových ochorení. Mnohé donedávna nepatogénne huby sa stávajú pôvodcami

ochorení človeka. Závažným problémom je zvyšovanie počtu atopických osôb, u ktorých sú

vyvolávajúcim alergénom zložky fungálnych mikroorganizmov nachádzajúcich sa vo

vonkajšom prostredí alebo domácnostiach.

PARAZITY predstavujú úspešný infekčný agens, vytvorili si mechanizmy na dlhodobú

perzistenciu v hostiteľovi. Imunitná odpoveď proti parazitom zahrňuje všetky imunitné

mechanizmy, fyziologické ochranné bariéry, prirodzenú a špecifickú imunitu. Za

najvýznamnejšiu zložku prirodzenej imunity v obrane proti parazitom sú považované

mononukleárne fagocytujúce bunky, makrofágy a dendritické bunky.

IMUNOTERAPIA

Imunoterapia je súbor prostriedkov, ktoré sa používajú na ovplyvnenie stavu imunity

v snahe zvýšiť alebo znížiť imunitné reakcie. Látky ovplyvňujúce imunitný systém môžeme

rozdeliť do dvoch základných skupín, látky potlačujúce imunitné reakcie (imunosupresíva)

a látky stimulujúce imunitu (vakcíny a imunomodulátory).

Imunosupresívne látky sú chemicky rôznorodé a používajú sa napr. k potlačeniu

patologickej imunitnej reakcie pri autoimunitných chorobách alebo potlačeniu normálnej

imunitnej reakcie pri transplantáciách orgánov.

Látky stimulujúce alebo normalizujúce imunitu sa používajú k vyvolaniu špecifickej

imunity proti určitému antigénu – aktívna imunizácia, očkovanie alebo zabráneniu vzniku

určitého ochorenia – pasívna imunizácia. Vakcíny sú látky, ktoré obsahujú antigén upravený

28

tak, aby vyvolal ochrannú imunitnú reakciu, ale nevyvolal ochorenie. Antigénom môžu byť

modifikované vírusy, baktérie alebo toxíny. Cieľom aktívnej imunizácie je navodenie

obranyschopnosti organizmu pred možnou expozíciou infekčným agensom. Pasívna

imunizácia je podanie antiséra, to znamená špecifických protilátok proti určitému antigénu,

ktorý môže vyvolať závažné ochorenie. Ide o prenos hotových špecifických protilátok alebo

lymfocytov, ktoré krátkodobo, do času odbúrania, chránia príjemcu pred infekčnými

zárodkami. Prirodzená pasívna imunizácia sa deje cez placentu a materské mlieko. Umelá

pasívna imunizácia znamená aplikáciu hotových protilátok buď zvieracieho alebo ľudského

pôvodu, za účelom profylaktickým alebo liečebným, ak už choroba prepukla.

Imunomodulácia je aplikácia takých látok, ktoré modulujú patologickú, zvyčajne

zníženú imunitu. Ovplyvňuje imunitnú odpoveď na rôznych stupňoch a delí sa do dvoch

základných postupov, imunopotenciácie a imunosupresie. Medzi imunomodulátory patria

produkty imunitného systému (napr. cytokíny a rastové faktory), syntetické látky, extrakty

bakteriálnych stien alebo leukocytov (transfer faktor) a pod.

.

29

IMUNOLOGICKÉ LABORATÓRIUM A DIAGNOSTIKA

V poslednej dobe nastal v imunológii výrazný rozvoj laboratórnych vyšetrení. Zvýšil sa

počet imunologických laboratórií, kapacita vyšetrení a ich dostupnosť. O imunologickej

diagnostike sa usudzuje na základe anamnézy, expozície prostrediu, výsledkov vyšetrení

a klinickej symptomatológie.

Predpoklady racionálnej diagnostiky imunologicky podmienených chorôb:

• dostatočne široké spektrum vhodných imunologických metód

• znalosť klinickej hodnoty imunologických vyšetrení

• racionálna indikácia imunologických vyšetrení

• komplexné hodnotenie výsledkov vyšetrení s klinickým stavom

Imunologické laboratórne metódy sa využívajú na vyšetrovanie parametrov humorálnej

a bunkovej imunity. Základným princípom je reakcia antigénu a protilátky. Reakcia

prebieha obvykle v tekutom prostredí alebo aj v prostredí gélu. Antigény alebo protilátky

bývajú naviazané na rôznych nosičoch, ako sú napr. sklenené, latexové, alebo plastové

guličky, erytrocyty, usmrtené baktérie, steny jamiek polystyrénových mikrotitračných

doštičiek alebo steny skúmaviek a nitrocelulózové membrány. Rozmanité sú aj cesty detekcie

reakcie antigénu a protilátok, napríklad odčítanie natívneho alebo zafarbeného precipitátu,

zmeranie zákalu vzniknutého po reakcii antigén-protilátka, vizualizácia pomocou systému

enzým-substrát, izotopmi, elektrochemicky, imunofluorescenčne a fluorometricky.

V súčasnosti je veľa metód automatizovaných a prístroj býva napojený na laboratórny

informačný systém.

V imunologickom laboratóriu sa robia vyšetrenia na diagnostiku akútnych ochorení

alebo monitorovanie liečby, najmä imunodeficientných stavov, recidivujúcich infekcií, alergií

a autoimunitných ochorení. Prvým krokom pri vyšetrení bunkovej imunity je vyšetrenie

leukocytov a stanovenie ich diferenciálneho počtu. Medzi bunkové parametre patrí aj

identifikácia subpopulácie lymfocytov a fenotypové znaky zmien imunity, expresia

30

adhezívnych molekúl na povrchu buniek, funkčná aktivita lymfocytov, neutrofilov, bazofilov,

a iné. Pri vyšetrení humorálnej imunity sa využívajú imunochemické metodiky, napr.

stanovenie imunoglobulínov, imunitných komplexov, cytokínov, produktov zápalovej

reakcie, zložiek komplementu a špecifických protilátok. Výsledkový list obsahuje použité

metódy, jednotky vyšetrovaných parametrov a referenčné hodnoty.

Základnými požiadavkami pre laboratórne vyšetrenie je správny odber biologického

materiálu (krv, bronchoalveolárna laváž), uchovávanie vzoriek a transport do laboratória.

Pre väčšinu vyšetrovaných parametrov humorálnej imunity je vhodné krvné sérum (obr. 9), na

vyšetrenie bunkovej imunity sa používa nezrazená venózna krv odobratá do antikoagulantov

(EDTA, heparín).

Obr. 9. Krvné sérum sa získa oddelením zo zrazenej periférnej krvi pomocou laboratórnej

centrifúgy (odstredivky).

Základom vyšetrenia humorálnej imunity je stanovenie protilátok, sú súčasťou

špecifickej imunitnej odpovede. V oblasti vyšetrenia protilátok sa uplatňujú rôzne metódy,

kvalitatívne i kvantitatívne. Koncentrácia protilátok, imunoglobulínov, sa dnes vyšetruje

nefelometricky alebo turbidimetricky. Vyšetrenia sa robia na začiatku diagnostického

procesu, ale aj na monitorovanie pacienta v priebehu ochorenia. Špecifické protilátky, na

rozdiel od celkového kvantitatívneho stanovenia imunoglobulínov, podávajú informáciu

31

o protilátkovej odpovedi na špecifický antigén, napr. antigén infekčného agensu.

V imunologických laboratóriách sa používa aj metóda vyšetrenia cirkulujúcich

imunokomplexov, čo je komplex antigénu a protilátky.

Nefelometria a turbidimetria sú reakcie založené na meraní množstva imunitných

komplexov vytvorených interakciou špecifických protilátok s antigénom. V súčasnej dobe sa

obe metódy využívajú na stanovenia sérových bielkovín v rutinných laboratóriách a na tieto

účely sa vyrábajú veľkokapacitné analyzátory (obr. 10). Nefelometricky alebo turbidimetricky

sa stanovujú základné bielkoviny v sére, imunoglobulíny IgG, IgA, IgM, IgE, podtriedy IgG,

zložky komplementu C3 a C4, proteíny akútnej fázy (napr. C-reaktívny proteín, transferín,

alfa-1-makroglobulín, albumín). C-reaktívny proteín je najviac stanovovaným parametrom

v súvislosti s monitorovaním zápalu.

Obr. 10. Imunochemický systém na kvantitatívne stanovenie ľudských proteínov v sére

pomocou nefelometrie.

Systém komplementu je veľmi zložitý a presne regulovaný systém, ktorý má

v imunitných reakciách viacero kľúčových funkcií, má kaskádovitý charakter. Funkčné testy

32

klasickej alebo alternatívnej cesty aktivácie komplementu sa využívajú na stanovenie

úspešnosti kaskádovitej reakcie, ktorá prebieha po aktivácii komplementu. V teste nazvanom

vyšetrenie hemolytickej aktivity komplementu sa meria hemolýza cieľových erytrocytov,

ktoré sú vystavené komplementu v sére vyšetrovaného jedinca.

Ďalšie metódy, ktorých podstatou je reakcia antigén-protilátka, sú imunoreakcie so

značenými protilátkami. Historicky najstaršie sú izotopové metódy, nevýhodou je fakt, že

vyžadujú protilátku značenú rádioizotopom. Významný zvrat v laboratórnej diagnostike

nastal po objavení možnosti použiť enzým a naviazať ho na molekulu špecifickej protilátky.

Špeciálna analytická metóda s enzýmovým konjugátom ako indikátorom je ELISA (enzyme-

linked immunosorbent assay). Je to dostatočne citlivá, špecifická a reprodukovateľná metóda,

kde reakcia prebieha na 96-jamkovej polystyrénovej mikrotitračnej platničke, protilátka proti

vyšetrovanému antigénu je naviazaná na stenách jamiek.

Obr. 11. Prístrojové vybavenie pre ELISA metódy (ELISA-reader) pre odčítanie

a vyhodnocovanie mikrotitračných platničiek.

33

Obr. 12. Plnoautomatický systém na diagnostiku alergií a autoimunitných ochorení.

Špecifické IgE protilátky v humánnom sére sa nadväzujú na alergény, ktorými sú potiahnuté

testovacie disky. V druhom reakčnom kroku sa disk inkubuje s enzymaticky značeným anti-

IgE, vzniká pevná fáza s naviazaným enzýmom proporcionálne k množstvu alergén-

špecifického IgE vo vzorke pacienta. Po inkubácii s roztokom substrátu sa výsledné žlté

zafarbenie meria spektrofotometricky. Koncentrácia alergén-špecifického IgE je priamo

úmerná intenzite zafarbenia a je porovnaná voči referenčnej krivke IgE.

ELISA metódy sa v imunologickom laboratóriu používajú najmä na stanovenie

proteínov, protilátok, ktoré sa vyskytujú v sére v nízkych koncentráciách. Základným

vybavením pre ELISA metódy je tzv. ELISA-reader, modifikovaný spektrofotometer, ktorý

umožňuje meranie farebnej reakcie pri rôznych vlnových dĺžkach (obr. 11).

Alergické choroby sú dnes najčastejšou poruchou imunity v ekonomicky vyspelých

štátoch. Dôkaz a stanovenie špecifických IgE protilátok proti alergénom patrí medzi klasické

alergologické laboratórne vyšetrenia. Existujú viaceré metodické postupy, ktoré vychádzajú

zo základného princípu enzýmoimunoanalýzy. Líšia sa možnosťami automatizácie,

spôsobom naviazania antigénu (alergénu) alebo detekcie (obr. 12).

34

Obr. 13. Rôzne typy plnoautomatických hematologických analyzátorov s možnosťou

stanovenia 5-populačného diferenciálu.

lymfocytmonocyt

eozinofil

neutrofil

bazofil

Obr. 14. Krvný náter pod mikroskopom. Klasifikácia buniek podľa morfológie a zafarbenia

cytoplazmy – lymfocyty, monocyty, neutrofily, eozinofily a bazofily.

35

Elektroforetické metódy, využívané v klinickom laboratóriu, slúžia na odhalenie

porúch v zložení bielkovín séra alebo plazmy. Sérové proteíny sú rozdelené

v elektroforetickom poli na základe výsledného elektrického náboja, izoelektrického bodu

a molekulovej hmotnosti. Elektroforéza slúži ako skríningové vyšetrenie, uskutočňuje sa

v agarózovom prostredí alebo v polyakrylamidových géloch.

Základnú informáciu o stave imunity podáva krvný obraz a diferenciálny rozpočet.

Na stanovenie počtu leukocytov a ich diferenciálneho rozpočtu sa v súčasnosti používajú

plnoautomatické hematologické analyzátory založené na rôznych technológiách (obr.13).

Výsledky meraní sú vyjadrené v percentuálnych i absolútnych hodnotách. V minulosti

sa vyšetrenie krvného obrazu robilo iba mikroskopicky, krvné bunky sa rozlišovali na základe

ich tvaru a farbenia cytoplazmy kyslými alebo zásaditými farbivami (obr. 14).

Obr. 15. Sterilný box na izoláciu buniek z plnej nezrazenej krvi. Bunky sa kultivujú

v kultivačných fľašiach s určitým stimulačným agensom v CO2 inkubátore.

36

Niektoré metodické postupy sledovania bunkovej imunity si vyžadujú izoláciu krvných

elementov, ide najmä o funkčné testy, ako sú napr. cytotoxicita buniek alebo proliferačná

aktivita lymfocytov. Existujú rôzne metódy ako oddeliť jednotlivé druhy bielych krviniek.

Separované bunky sa pripravujú v laminárnych boxoch za sterilných podmienok a inkubujú sa

s príslušnou stimulačnou látkou na kultivačných doštičkách alebo kultivačných fľašiach

v CO2 inkubátoroch (obr. 15).

Imunofluorescenčná analýza je technika, ktorá sa používa najmä k detekcii

prítomnosti špecifických protilátok namierených proti infekčnému agensu alebo

autoprotilátok. Detekcia autoprotilátok patrí k diagnostickému procesu pri podozrení na

autoimunitné ochorenia, zlatým štandardom je nepriama imunofluorescencia. Na

polyklonálne alebo monoklonálne protilátky sú chemicky naviazané fluorochromy,

nízkomolekulové chemické substancie.

Metóda imunofluorescencie sa využíva aj k analýze expresie membránových znakov

buniek imunitného systému. Stanovenie jednotlivých lymfocytárnych subpopulácií sa dnes

robí výhradne prietokovou cytometriou. Je to štandardná laboratórna metóda na analýzu

buniek v suspenzii, ktorá umožňuje súčasné meranie rady parametrov na veľkom množstve

častíc. Bunková suspenzia sa označuje najčastejšie pomocou monoklonových protilátok

s naviazaným fluorescenčným farbivom. Označená protilátka sa špecificky viaže na antigény

na povrchu alebo vo vnútri vyšetrovaných buniek. Zariadenie, ktoré umožňuje analyzovať

bunkovú suspenziu sa nazýva prietokový cytometer (obr. 16). Indikáciou k vyšetreniu

subpopulácií lymfocytov (imunofenotypizácia), alebo expresie molekúl na granulocytoch, je

na prvom mieste podozrenie na imunodeficienciu. Okrem stanovenia povrchových antigénov

sa prietoková cytometria využíva v mnohých iných klinických aplikáciách, napr. vyšetrenie

intracelulárnych antigénov, protilátok, aktivity enzýmov, bunkovej DNA a pod. Najčastejšími

meranými parametrami sú rozptyl svetla a fluorescencia rôznej vlnovej dĺžky.

Cytotoxické testy na vyšetrenie cytotoxicity NK-buniek a T-lymfocytov sa robia

na špecializovaných pracoviskách pomocou radioaktívnych alebo kolorimetrických metód.

Stanovuje sa cytotoxická aktivita buniek schopných likvidovať terčové bunky, najmä bunky

nádorové alebo infikované vírusom. Pre diagnostické účely sa používajú aj rôzne metódy na

stanovenie prítomnosti cytokínov v krvi, inej telesnej tekutine alebo tkanivách, napr.

detekcia expresie cytokínovej mRNA alebo priame meranie bielkovinovej molekuly pomocou

ELISA metódy.

37

Obr. 16. Prietokový cytometer – prístroj na meranie fyzikálno-chemických vlastností buniek

alebo iných biologických častíc, ktoré sú v kvapalinovej suspenzii. Základnou aplikáciou jeho

využitia je imunodiagnostika krvných buniek, detekcia povrchových, cytoplazmatických

a jadrových znakov, stanovenie imunofenotypu.

Kvantitatívne zastúpenie buniek schopných fagocytózy, predovšetkým neutrofilných

granulocytov, je možné určiť z diferenciálneho krvného rozpočtu. Funkčnú kapacitu

neutrofilných granulocytov a sledovanie jednotlivých etáp fagocytárneho procesu sa robí

pomocou funkčných testov, test fagocytárnej aktivity leukocytov (% buniek, ktoré pohltili

mikroorganizmus) a fagocytárny index (priemerný počet pohltených mikroorganizmov

v jednej bunke). Jednoduchou kvalitatívnou metódou na stanovenie schopnosti oxidačného

vzplanutia fagocytov je INT test, v ktorom sa detekujú intracelulárne vznikajúce kyslíkové

radikály.

Zárukou kvality práce klinického laboratória je úspešné zapojenie sa do kontrolných

systémov kvality, kontrolných cyklov. Pri splnení podmienok je laboratórium akreditované

príslušným akreditačným orgánom. Pre všetky merané parametre sú k dispozícii hodnoty

získané meraním reprezentatívnych vzoriek zdravých jedincov.

IMUNITA

A

CHRONICKÉ NEPRENOSNÉ OCHORENIA

39

IMUNITA A CHRONICKÉ NEPRENOSNÉ OCHORENIA

Chronické ochorenia sú hlavnou príčinou úmrtí vo svete, až v 60-ich percentách.

Medzi najvýznamnejšie chronické ochorenia patria diabetes, vaskulárne a srdcové ochorenia,

infarkt, tuberkulóza a iné respiračné ochorenia, rakovina pľúc, prsníka, prostaty, hrubého

čreva a iné nádorové ochorenia. V krajinách s vyššími príjmami sa k nim zaraďujú aj

osteoartritída a neurologické ochorenia, ako napr. Parkinsonova a Alzeihemerova choroba.

Incidencia týchto ochorení narastá so zvyšujúcim sa priemerným vekom populácie a pri

ochoreniach diabetes typu 2 a typu 1 sa nielen zvyšuje výskyt, ale znižuje sa aj vek nástupu

choroby. Autoimunitné ochorenia, ako napr. reumatoidná artritída, žihľavka, Hashimotova

choroba štítnej žľazy, roztrúsená skleróza, môžu mať za následok trvalú invaliditu, imunitný

systém atakuje vlastné tkanivá. Alergické ochorenia, astma, ekzémy, senná nádcha, kožné

a anafylaktické reakcie majú taktiež stúpajúcu tendenciu, imunitný systém chorého človeka

reaguje špecifickým spôsobom na rôzne environmentálne agensy, alergény.

V priebehu evolúcie bol ľudský genóm formovaný interakciou medzi človekom a

infekčnými agensmi, napr. vírusmi spôsobujúcimi osýpky, obrnu alebo pandémie chrípky,

baktériami spôsobujúcimi diftériu, čierny kašeľ alebo tetanus, parazitmi spôsobujúcimi

maláriu. Prežiť akútne ochorenia vyvolané týmito patogénmi, najmä v detstve, malo za

následok selekciu génov a navodenie silnej imunitnej odpovede. Fylogeneticky aj

ontogeneticky najstarší obranný mechanizmus je zápal, reakcia organizmu na poškodenie jeho

buniek a tkanív. Na regulácii zápalovej odpovede sa zúčastňujú mnohé bunky imunitného

systému, najmä neutrofily, makrofágy, T-lymfocyty, prozápalové a protizápalové cytokíny

a pod. Natívnu a adaptívnu imunitu ovplyvňujú viaceré environmentálne faktory, ktoré

súvisia s narastajúcim výskytom chronických ochorení, napr. znečistené životné prostredie,

chemikálie, lieky, mikroorganizmy, nízka kvalita potravín, skrátenie priemernej dĺžky spánku,

nedostatočný pohyb, psychologický stres alebo deficiencia slnečného žiarenia a vitamínu D

Existuje interakcia medzi nimi a genetickou predispozíciou (obr. 17).

40

GENETICKÁ PREDISPOZÍCIA ENVIRONMENTÁLNE FAKTORY

zápalová odpoveď

homeostáza dysregulácia

alergia, astma,diabetes typu 1,roztrúsená skleróza,zápalové ochorenie čriev,psoriáza, obezita,ateroskleróza

imunitazdraviepocit pohodypredĺžený život

infekčné agensy,alergény, polutanty,výživa, antibiotiká,mikroflóra

receptory pre rozpoznávanie mikroorganizmov, „chorobné“gény, integrita orgánových bariér,rovnováha v regulácii imunitných buniek

Obr. 17. Spúšťačom zápalovej imunitnej odpovede môžu byť rôzne environmentálne faktory,

interakcia medzi nimi a genetickou predispozíciou určuje smerovanie k homeostáze a zdraviu

alebo dysregulácii a vzniku chronických ochorení.

Špičkové výskumy v oblasti imunológie, molekulárnej a bunkovej biológie poukazujú

na zápalový proces, ako základný mechanizmus progresie chronických ochorení (obr. 18). Pri

pretrvávaní zápalového procesu dochádza k nekontrolovanej a nadmernej produkcii

reaktívnych kyslíkových intermediátov a cytotoxínov a poškodeniu vlastných buniek a tkanív,

poruche funkcie rôznych orgánov a systémov.

41

Chronické choroby ako rakovina, srdcové ochorenia či cukrovka dosiahli rozmery

globálnej epidémie a v súčasnosti spôsobujú viac úmrtí ako všetky ostatné choroby dokopy.

Chronické neprenosné ochorenia predstavujú väčšiu hrozbu než infekčné choroby ako

malária, HIV a tuberkulóza. Dnes vedci a lekári uznávajú správnosť tvrdenia, že infekčný

agens je pôvodcom nielen infekčných chronických ochorení, ale aj mnohých neprenosných

(neinfekčných) chronických ochorení. Existuje spojitosť napr. medzi hepatocelulárnym

karcinómom a vírusom hepatitídy B, baktériou Helicobacter pylori a malígnymi lymfómami

žalúdka alebo primárnym malabsorpčným syndrómom, celiakiou, ľudským papilomavírusom

a rakovinou krčka maternice alebo Borreliou burgdorferi a lymskou artritídou. Medzi hlavné

aktivity Svetovej zdravotníckej organizácie patrí predchádzanie neprenosným i prenosným

ochoreniam, redukcia škodlivých environmentálnych vplyvov a rizík vzniku chronických

ochorení a posilnenie preventívnych opatrení.

ZÁPAL

kardiovaskulárne ochorenia

neurologickéochorenia

Alzheimerovachoroba

diabetes

artritída

autoimunitnéochorenia

pulmonálneochorenia

nádorovéochorenia

Obr. 18. Zápalový proces je základným mechanizmom progresie mnohých chronických

ochorení.

42

IMUNOLÓGIA KARDIÁLNYCH A CIEVNYCH OCHORENÍ

Imunitný systém je zodpovedný za obranu kardiovaskulárnej sústavy pred infekciami.

Existujú údaje o úlohe infekcie v patogenéze aterosklerózy, najbežnejšom ochorení obehovej

sústavy. Ak imunitný systém nie je schopný eliminovať infekciu, dlhodobá aktivácia vedie

k negatívnym dôsledkom, napr. zmenám adhezivity imunitných buniek, uvoľňovaniu

prozápalových cytokínov, poškodeniu vlastných buniek a tkanív, dochádza k endotelovej

dysfunkcii a aterosklerotickým zmenám.

Pri kardiálnych poruchách sa z imunologického hľadiska zúčastňujú infekčné,

postinfekčné, zápalové a autoimunitné imunitné mechanizmy. Je známa skrížená reaktivita

medzi streptokokmi a myokardom., fenomén molekulového mimikry sa dáva do súvisu aj so

vznikom poststreptokokových komplikácií, napr. reumatická horúčka. Z infekčných činiteľov

je to aj parazit Trypanozoma cruzi a vírusy Coxsackie, pôsobiace v akútnej fáze. Kardiálny

aparát býva tiež postihnutý pri autoimunitných ochoreniach, ako sú reumatoidná artritída

a systémový lupus erythematosus (SLE). Rozsiahle štúdie preukázali, že hladina C-

reaktívneho proteínu silne predikuje vznik akútnej srdcovej príhody u zdravých osôb,

nezávisle na ďalších rizikových faktoroch. Imunitná reaktivita jedinca je významnou mierou

určovaná genetickým polymorfizmom v génoch, ktoré kódujú cytokíny a adhezívne

molekuly.

VASKULITÍDY sú najčastejšími ochoreniami ciev so širokým rozsahom klinicko-

patologických prejavov. Sú to zápalové procesy na cievach, ktoré majú za následok ischémiu

tkanív a orgánov. Za najčastejší a najdôležitejší imunopatologický mechanizmus sa pokladá

tvorba a aktivita imunokomplexov. Imunokomplexy aktivujú komplement a ukladajú sa

v tkanivách a zachytávajú v cievnych stenách.

ATEROSKLERÓZA je považovaná za chronický zápal, ktorý je výsledkom interakcií

medzi chemicky modifikovanými lipoproteínmi a bunkami imunitného systému, najmä

makrofágmi, T-lymfocytmi, endotelovými bunkami, bunkami hladkej svaloviny,

43

fibroblastami, mastocytmi a trombocytmi. Zápalový proces vedie k tvorbe aterosklerotických

plátov, v cievnej stene sa hromadia makrofágové elementy a lymfocyty (obr. 19). Pribúdajú

údaje, že na vzniku a rozvoji lokálnej a systémovej zápalovej reakcie sa podieľajú chronické

vírusové alebo bakteriálne infekcie (cytomegalovírus, Helicobacter pylori, Chlamydia

pneumoniae). K rizikovým faktorom patrí aj potrava s vysokým obsahom tukov, nedostatok

pohybu, fajčenie a faktory podmienené geneticky, zvýšený LDL cholesterol a hladiny zložiek

koagulácie, obezita, inzulínová rezistencia a hypertenzia.

Progresia ateromatóznehoplátu je príčinou

vysokého krvného tlaku a rozvoja aterosklerózy

Obr. 19. Ateroskleróza je progredujúce chronické zápalové ochorenie, ktoré sa manifestuje

tvorbou aterosklerotických plátov v cievnej stene. Cievny endotel je aktívnym účastníkom

procesu vzniku aterosklerózy, dysfunkcia endotelových buniek sa považuje za spúšťací faktor

aterosklerózy. Pri zápalovej reakcii dochádza k akumulácii makrofágov, T-lymfocytov

a dendritických buniek. Bunky imunitného systému produkujú celú kaskádu cytokínov, ktoré

indukujú expresiu adhezívnych molekúl na endotelových a iných bunkách.

44

NÁHLE CIEVNE MOZGOVÉ PRÍHODY (mozgová porážka, mozgový infarkt) sú

treťou najčastejšou príčinou úmrtia vo svete a hlavnou príčinou závažného postihnutia

organizmu. Každý rok zomrie päť miliónov ľudí a ďalších päť miliónov zostane postihnutých.

Predstavujú závažný zdravotnícky, spoločenský a ekonomický problém spoločnosti. Príčinou

vzniku môže byť náhle upchanie/uzavretie tepny, ktoré zabráni prítoku krvi a zastaví prívod

nevyhnutného kyslíka a živín do mozgu (ischemická forma), alebo prasknutie krvných ciev

zásobujúcich mozog (hemoragická forma). Nervové bunky v mozgu bez kyslíka a živín veľmi

rýchlo odumierajú, postihnutá časť tela prestane správne fungovať. Cievna mozgová príhoda

je sprevádzaná komplexnou súhrou medzi centrálnym nervovým systémom (CNS)

a imunitným systémom. Následkom mozgovej príhody sa naruší rovnováha oboch systémov.

Významnú úlohu zohráva imunitná odpoveď, systémová a miestna, mechanizmy natívnej

a získanej imunity. Podieľajú sa na vzniku a progresii ochorenia, ale aj na regeneračnom

procese. Deštrukcia nervových buniek vedie k uvoľneniu signálov nebezpečenstva do

extracelulárneho priestoru, tzv. molekulové vzory spojené s poškodením tkaniva (DAMP),

ktoré aktivujú imunitný systém a ďalej stimulujú zápalovú kaskádu. Zápal je kľúčovým

prvkom poškodenia mozgu. Aktivácia rôznych populácií lymfocytov (napr. T-, B- a Treg

lymfocyty) vedie k poškodzujúcej antigén-špecifickej autoreaktívnej odpovedi, ale môže mať

aj cytoprotektívny účinok. V krvi a cerebrospinálnej tekutine sa významne zvyšuje

koncentrácia rôznych cytokínov (IL-1β, IL-8, IL-6). Cievne mozgové príhody súvisia

s imunodepresiou a následným zvýšeným výskytom infekcií.

NÁDOROVÁ IMUNOLÓGIA

Podstatou nádorovej choroby sú malígne bunky, ktoré majú schopnosť nekontrolovaného

rastu, rozmnožovania sa a prenikania z miesta svojho vzniku do okolitých tkanív, kde tvoria

druhotné nádory, metastázy. Transformácia normálnej bunky na nádorovú môže vzniknúť pod

vplyvom vnútorných aj vonkajších faktorov, v dôsledku zlyhania rozmanitých mechanizmov

regulácie bunkového delenia a regulácie sociálneho chovania buniek. Obvykle ide o mutácie

v osobitných génoch, onkogénoch alebo antionkogénoch, či sa bunky začnú nádorovo meniť,

záleží na aktivácii onkogénov a na aktivite onkosupresorových génov. Príčinou zmien vo

45

funkcii génov sú rôzne karcinogény, napr. niektoré chemické látky v strave, životnom

a pracovnom prostredí, rôzne druhy žiarenia, niektoré vírusy (retrovírusy, herpetické vírusy,

papilomavírusy) alebo baktérie (Helicobacter pylori). Významným vnútorným faktorom je

genetika a starnutie populácie. Pod vplyvom kancerogénov sa v nádorovej bunke nahromadia

mutácie v génoch, ktoré kontrolujú rast buniek. Aby sa bunka stala malígnou, musí získať

ďalšie vlastnosti mutáciami viacerých génov. Premena normálnej bunky na malígnu je

dlhodobý viacstupňový proces (obr. 20).

Základným predpokladom rozpoznania nádorových buniek od normálnych buniek

a následného navodenia protinádorovej imunitnej reakcie je existencia nádorovo špecifických

povrchových antigénov. Imunitná reakcia proti nádorovej bunke môže vzniknúť vtedy, ak

dendritické bunky prezentujú T-lymfocytom nádorové antigény. Porucha adekvátnej a účinnej

prezentácie nádorových antigénov je pravdepodobne hlavnou príčinou zlyhania imunitnej

obrany proti nádorom. Do boja s nádorovými bunkami sú zapojené všetky hlavné imunitné

mechanizmy, nešpecifické, napr. neutrofilné granulocyty, aktivované makrofágy a špecifické,

napr. protilátky aktivujúce komplement alebo sprostredkujúce cytotoxickú reakciu založenú na

protilátkach, Th-lymfocyty, cytotoxické Tc-lymfocyty. Za rozhodujúcu súčasť protinádorovej

imunity sú považované zložky prirodzenej imunity, NK-bunky (obr. 21) a interferónový

systém. V nádorovej imunológii existuje pojem imunitný dozor, čo znamená, že ak vzniknú

nádorovo transformované bunky v tkanivách, imunitný systém sa ich snaží eliminovať.

Nádorové bunky vlastnia niekoľko mechanizmov, ktorými sa bránia pred rozpoznaním

a likvidáciou imunitným systémom hostiteľa. Mnohé z nich sú analogické s únikovými

mechanizmami infekčných mikroorganizmov, tie najdôležitejšie sú uvedené v tabuľke 1.

Najväčšou komplikáciou nádorového procesu je vznik a rast metastáz. Metastázy

nádoru sú dôsledkom interakcie medzi niektorými bunkami nádoru a faktormi mikroprostredia

nádoru. Invazívnosť nádorovej bunky závisí najmä od schopnosti uvoľniť sa z materského

ložiska, prenikať do tkanív a v nich proliferovať, taktiež od adherencie k endotelovým bunkám

a vstupom do cirkulácie, od opustenia cievneho riečiska a uchytenia sa v sekundárnom orgáne.

Celý proces je sprevádzaný zmenami v produkcii chemokínov, cytokínov, rastových faktorov,

zmenami v expresii bunkových receptorov a adhezívnych molekúl. Nádorové bunky sú akousi

bunkovou populáciou, ktorá sa vymyká z kontroly medzibunkovej signálnej siete.

46

vplyv karcinogénov

zmeny v genetickom materiály

poškodenie DNA, mutácieINICIÁCIA

PROGRESIA

klonálna expanzia transformovaných buniek a vznik nádorovej populácie, malígneho nádoru

začiatok a vývoj nádorovej choroby

angiogenéza

PROMÓCIA

akumulácia genetických a epigenetických zmien

tvorba prekanceróznych (dysplastických) buniek

genetická instabilita

EXPANZIA A NÁDOROVÁ INVÁZIA

uvoľnenie rakovinových buniek z primárneho nádorua prerastanie do okolitých tkanív a orgánov

vstup do krvného riečiska a lymfatického systému

únik pred mechanizmom imunitnej obrany

METASTÁZOVANIE proliferácia na sekundárnom miestea tvorba druhotných nádorov

deregulácia normálneho bunkového procesu

Obr. 20. Proces karcinogenézy. Karcinogenéza je komplexný viacstupňový proces

s molekulovou a bunkovou alteráciou. V iniciálnom štádiu dochádza k expozícii a interakcii

buniek, najmä DNA s karcinogénom. Promočné štádium je relatívne dlhé obdobie už

s výskytom abnormálnych preneoplastických buniek. Progresia je ďalšou fázou tumorogenézy,

premalígne bunky sa menia na neoplastické bunky, ktoré sa vyznačujú invazivitou,

metastatickým potenciálom a angiogenézou ( novotvorba ciev).

47

NK-bunka

nádorová bunka

Obr. 21. NK-bunka atakuje nádorovú bunku (Zdroj: University Clinic Tübingen, The Information

Portal. http://www.biotechnologie.de/).

Odhaduje sa, že asi 15 % všetkých prípadov nádorového bujnenia má primárnu príčinu

v infekcii. Existujú tri základné mechanizmy, ktorými infekcia iniciuje rast nádorov.

Infekčný agens môže priamo malígne transformovať telové bunky človeka, napr. inzerciou

vírusových onkogénov do genómu hostiteľskej bunky, inhibíciou antionkogénov, stimuláciou

proliferácie buniek alebo interferenciou s apoptózou, naprogramovanou smrťou buniek. Ďalším

mechanizmom je neschopnosť imunitného systému človeka eliminovať infekčný agens.

Perzistujúca infekcia je následne dôvodom pre chronickú zápalovú reakciu, tvorbu vysoko

reaktívnych produktov kyslíka a dusíka. Tieto produkty môžu priamo poškodzovať DNA,

modifikujú bielkoviny a enzymatické funkcie. Chronický zápal je spojený s intenzívnou

proliferáciou buniek imunitného systému, ale aj buniek poškodených zápalom alebo vlastnou

infekciou. Zvýšený podiel deliacich sa buniek zvyšuje riziko porušenia DNA, akumulácie

genetického poškodenia a nakoniec malígnej transformácie bunky. Tretím mechanizmom

začiatku nádorového bujnenia je imunosupresívny účinok infekčného patogénneho

mikroorganizmu a utlmenie imunologickej reaktivity.

48

Tab. 1. Mechanizmy odolnosti nádorov voči imunitnému systému.

MECHANIZMY ODOLNOSTI NÁDOROV VOČI

IMUNITNÉMU SYSTÉMU Značná variabilita nádorových buniek (vznik mutantných foriem, ktoré stratili nádorový antigén) Nízka hustota expresie nádorových antigénov Zamaskovanie niektorých epitopov nádorových antigénov (nadviazanie sacharidov) Na povrchu nádorových buniek chýbajú kostimulačné molekuly potrebné na aktiváciu T-lymfocytov Nádorové bunky majú na svojom povrchu znížený počet HLA-molekúl, čo je signál pre NK-bunky, aby ich usmrtili, ale zároveň nedostatočný počet HLA-molekúl neumožňuje prezentáciu nádorových antigénov a ich rozpoznanie T-lymfocytmi Paradoxne stimulačný účinok niektorých protinádorových protilátok, tzv. enhancement rastu nádorov – protilátky sa nadviažu na nádorové antigény, ale namiesto zviditeľnenia ich naopak zamaskujú a znemožnia rozpoznať T-lymfocytmi Aktivitu cytotoxických systémov môžu blokovať imunokomplexy (nádorový antigén a protilátka) Nádory produkujú faktory na inaktiváciu a blokovanie funkcie T-lymfocytov Expresia Fas ligandu na nádorových bunkách a indukcia apoptózy v protinádorových T-lymfocytoch Nádory produkujú faktory na priamu inhibíciu funkcie alebo životnosti dendritických buniek (oxid dusnatý, cytokíny IL-10 a TGF-β) Pôsobenie regulačných (tlmivých) T-lymfocytov, ktoré chránia nádory podobne ako normálne tkanivá pred autoimunitnými mechanizmami

49

AUTOIMUNITA A DIABETES

Autoimunitné choroby sú v súčasnosti značne rozšírené a sú významnou príčinou

morbidity a mortality ľudí. Vznikajú ako dôsledok porušenej funkcie imunitného systému,

ktorý nedokáže správne rozlíšiť cudzie antigény od vlastných. Nadmerná aktivita imunitného

systému voči vlastným bunkám a tkanivám má za následok ich poškodenie. Za

fyziologických podmienok imunitný systém človeka neodpovedá na vlastné antigény

poškodzujúcou imunitnou reakciou, ide o imunologickú toleranciu, ktorá sa vyvíja už počas

embryonálneho vývoja. Podmienkou vzniku autoimunitných ochorení je prelomenie

mechanizmov autotolerancie.

Pod pojem autoimunita možno zahrnúť dva stavy, autoreaktivitu, nevyhnutnú súčasť

imunitných mechanizmov a autoagresivitu, imunopatologický stav, ktorý sa realizuje formou

poškodzujúceho zápalu. Autoimunitné choroby vyvolávajú autoagresívne procesy.

Autoimunitné reakcie sú humorálneho typu (tvorba autoprotilátok a imunokomplexov) a

bunkového typu (Tc- a Th-lymfocyty a ich cytokínové produkty).

Medzi najčastejšie príčiny vzniku autoimunitných chorôb patrí genetická

predispozícia jedinca, nepriaznivá modifikácia vlastných antigénov pôsobením vonkajších

faktorov (vírusy, xenobiotiká, stres, UV žiarenie), podobnosť vlastných antigénov

s antigénmi niektorých mikroorganizmov (molekulové mimikry), poruchy na úrovni

prezentácie antigénov a v imunoregulačných mechanizmoch.

DIABETES MELLITUS je heterogénnou skupinou ochorení, ktorých spoločnou

charakteristikou je chronická hyperglykémia (zvýšená hladina glukózy v krvi) spôsobená

poruchou sekrécie alebo účinku inzulínu, prípadne ich kombináciou. Diabetes mellitus 1.

typu je príkladom autoimunitnej choroby a jedným z najvýznamnejších medicínskych

problémov. Svojou povahou je to multifaktoriálne ochorenie, pri ktorom dochádza

k progresívnej deštrukcii β-buniek Langerhansových ostrovčekov pankreasu.

Imunopatologická reaktivita je namierená proti celej rade antigénov, ktoré sa nachádzajú v β-

bunkách pankreasu. Chronická hyperglykémia vzniká v dôsledku poruchy sekrécie inzulínu.

Diabetes mellitus 1. typu je imunitne podmienený a považuje sa za typickú orgánovo

50

špecifickú autoimunitnú chorobu. Ak sa autoimunitnou reakciou β-bunky poškodia, prestanú

produkovať inzulín alebo ho neuvoľňujú v dostatočnom množstve. Na poškodzovaní β-buniek

sa zúčastňujú autoreaktívne cytotoxické Tc-lymfocyty.

Na vzniku ochorenia sa v značnej miere podieľa genetická predispozícia, ďalšími

faktormi sú infekcie, najmä vírusové, ktoré sa podieľajú na vzniku ochorenia mechanizmom

molekulového mimikry. Niektoré environmentálne faktory, ako napr. potraviny, môžu byť

spúšťacím mechanizmom ochorenia (obr. 22).

genetická predispozícia

HLA-génynon-HLA-gény

autoimunitnéimunopatologické

mechanizmy

environmentálne faktory

vírusové infekcie: najmä Coxsackievírusy, vírus rubeoly, parotitídy a CMV

potravinové podnety: bielkoviny, kravské mlieko

fenomém molekulového mimikry – zhoda medzi determinantami mikróbneho antigénu a autoantigénu

porucha rovnováhy medzi subpopuláciami imunitných buniek /Th2úloha autoreaktívnych

cytotoxických T-lymfocytov

Th1

Th1 akcelerujúdeštrukciu β-buniek Langerhansových

ostrovčekov

Obr. 22. Ochorenie diabetes mellitus 1. typu – jeho vznik podmieňujú genetické,

autoimunitné a environmentálne faktory. CMV = cytomegalovírus.

51

Okrem imunitne podmieneného diabetu 1. typu je aj idiopatický diabetes 1. typu, u

ktorého príčinu deštrukcie buniek tvoriacich inzulín nepoznáme. V Európe sa najčastejšie

vyskytuje diabetes mellitus 2. typu, predstavuje 80-90 % všetkých prípadov diabetu. Vyvíja

sa spravidla vo vyššom veku a kedysi sa nazýval aj ako diabetes dospelých alebo starecký

diabetes. Je charakteristický tým, že pluripotentné kmeňové bunky nereagujú dostatočne na

inzulín, stali sa voči inzulínu „odolnými“. Takýto relatívny nedostatok inzulínu, nazývaný aj

rezistencia na inzulín, sa pokladá za následok permanentne vysokej hladiny cukru a inzulínu,

ktorá sa pozoruje napr. u ľudí s nadmernou telesnou hmotnosťou.

CHRONICKÉ NEŠPECIFICKÉ ZÁPALY ČREVA

Chronické nešpecifické zápalové choroby čreva sú závažným medicínskym a sociálno-

zdravotníckym problémom, s pokračujúcim nárastom výskytu najmä vo vyspelých krajinách

sveta. Do tejto skupiny chorôb patria Crohnova choroba a ulcerózna kolitída. Jedná sa

o multifaktoriálne ochorenia, ktoré sú podmienené genetickým základom polygénneho typu

a taktiež environmentálnymi faktormi (včítane bakteriálnej flóry) a neprimeranými prejavmi

imunitného systému. Výraznú úlohu zohráva aj stres. Fyziologická ochranná intestinálna flóra

podporuje slizničné imunitné reakcie. Receptory črevného imunitného systému (napr. TLR)

predstavujú prvú líniu obrany v interakcii so slizničnými baktériami. Početné štúdie dokazujú

zvýšenú expresiu týchto receptorov TLR v črevnej sliznici pacientov. Medzi rizikové faktory

zhoršujúce priebeh ochorenia patria nesteroidné protizápalové lieky, hormonálna

antikoncepcia, infekčné ochorenia a pri Crohnovej chorobe aj fajčenie. Predpokladá sa, že na

vyvolaní poškodzujúceho zápalu sa zúčastňujú autoimunitné reakcie, osobitne autoprotilátky

proti antigénom epitelových buniek hrubého čreva. V zápalovom infiltráte sa nachádzajú

neutrofily, makrofágy, T- a B-lymfocyty. Na základe súčasných znalostí je Crohnova choroba

považovaná za ochorenie s dominantnou úlohou podskupiny Th1-lymfocytov, naopak

ulcerózna kolitída s prevahou aktivity podskupiny Th2-lymfocytov. V sliznici čriev dochádza

k dysbalancii medzi prozápalovými (napr. TNF-α, IL-1β, IFN-γ) a protizápalovými cytokínmi

(IL-10, TGF-β). K poškodzovaniu tkaniva prispievajú voľné radikály kyslíka a proteolytické

enzýmy uvoľňované z neutrofilov a makrofágov.

52

CHRONICKÁ OBŠTRUKČNÁ CHOROBA PĽÚC

Chronická obštrukčná choroba pľúc (CHOCHP) je najčastejším chronickým pľúcnym

ochorením a spolu s astmou bronchiale predstavuje závažný zdravotný, ekonomický

a spoločenský problém ľudskej populácie. Je celosvetovo štvrtou najčastejšou príčinou smrti.

Ochorenie je charakterizované obmedzením prietoku vzduchu v prieduškách (bronchiálna

obštrukcia) a má progresívny charakter. Zúženie dýchacích ciest je dôsledok chronického

zápalu dýchacích ciest, deštrukcie a zjazvenia pľúcneho tkaniva. Dochádza k abnormálnemu

trvalému rozšíreniu dýchacích ciest a deštrukcii pľúcneho parenchýmu.

Najčastejšou príčinou vzniku CHOCHP je fajčenie, dlhodobá expozícia fajčiara na

cigaretový dym. Ďalším faktorom, ktoré sa podieľa na vzniku a rozvoji ochorenia, je

znečistené životné a pracovné prostredie, a to vdychovanie rôznych škodlivín, anorganických

častíc (prach z cementu a kovov, smog, chlór, sírovodík, atď) a organických častíc (baktérie,

vírusy, plesne a pod.). Existuje aj genetická predispozícia k rozvoju emfyzému v mladom

veku, avšak rodinný výskyt ochorenia je zriedkavý (ide o deficit proteázového inhibítora α1-

antitrypsínu).

Škodliviny prítomné vo vdychovanom vzduchu vedú k aktivácii obranných buniek,

ktorých úlohou je pohlcovať a zneškodňovať vdychované škodlivé látky. Makrofágy

pacientov s CHOCHP majú zníženú schopnosť fagocytózy, dochádza k bakteriálnej

kolonizácii a hromadeniu nekrotického materiálu v pľúcach, pretrvávaniu zápalu, ako

hlavného mechanizmu vzniku a rozvoja ochorenia (obr. 23). Neutrofily migrujú do miesta

poškodenia ako prvé a hromadia sa v stene dýchacích ciest, ich koncentrácia sa zvyšuje až 10-

násobne. Ďalšími imunitnými bunkami, ktoré sa zúčastňujú na zápalovej odpovedi, sú najmä

alveolárne makrofágy a cytotoxické Tc-lymfocyty. Významnú úlohu zohráva široké spektrum

faktorov, ktoré aktivujú a podporujú zápal dýchacích ciest. Patria k nim zápalové mediátory,

ako sú interleukíny, chemokíny, lipidové mediátory, rastové faktory, reaktívne formy kyslíka

a dusíka, štrukturálne vírusové/bakteriálne elementy, molekulové vzory PAMP a DAMP.

53

Obr. 23. Poškodenie dýchacích ciest pri chronickej obštrukčnej chorobe pľúc (CHOCHP).

Makrofágy zdravých osôb/fajčiarov pohlcujú a odstraňujú inhalované patogény a apoptotické

bunky, čím udržiavajú priechodnosť a sterilitu dýchacích ciest. Makrofágy pacientov s

CHOCHP majú zníženú schopnosť fagocytózy baktérií a nedokážu ani odstrániť apoptotické

bunky, čo vedie k bakteriálnej kolonizácii a hromadeniu nekrotického materiálu v pľúcach

a tým k pretrvávaniu zápalu (Zdroj: Holloway a Donnelly, 2013).

ASTMA A ALERGICKÉ OCHORENIA

ALERGIA je definovaná ako skupina ochorení, u ktorých opakovaná expozícia

potenciálne neškodným antigénom z vonkajšieho prostredia, alergénom, navodí v tkanivách

a orgánoch zápalové zmeny, ktoré následne vedú k poruchám ich štruktúry a funkcie.

Podstatou poškodzujúceho mechanizmu je alergický zápal. Alergén je akýkoľvek antigén

schopný vyvolať alergickú odpoveď, cudzorodá substancia, najčastejšie glykoproteín alebo

54

proteín, schopná navodiť imunitnú odpoveď. Alergény sú inhalačné (pele rastlín, plesne,

roztoče), potravinové (obilniny, strukoviny, orechy, ovocie, zelenina, koreniny, ryby, kravské

mlieko a pod.), kontaktné (šperky, šampóny, farby na vlasy a pod.) a pochádzajúce

z bodavého hmyzu (napr. osa, včela, kliešť) alebo liekov. Alergické ochorenia sú spôsobené

abnormálnou reaktivitou imunitného systému, vznikajú kombináciou vrodených vlôh

a expozície príslušného alergénu. Pod pojmom atopia sa označuje geneticky podmienená

reaktivita organizmu, nadmerná precitlivenosť organizmu, vedúca k tvorbe protilátok triedy

IgE. Alergická reakcia prebieha v dvoch stupňoch, a to senzibilizácia - tvorba špecifických

IgE pri prvom kontakte s určitým alergénom a väzba týchto protilátok na receptory na

povrchu žírnych buniek a bazofilov, a aktivácia – uvoľnenie mediátorov pri druhom a každom

ďalšom kontakte s tým istým alergénom (obr. 24).

Alergie postihujúce dýchacie cesty patria medzi najčastejšie sa vyskytujúce alergické

choroby, môžu sa prejavovať ako alergická nádcha (rinitída) alebo priedušková astma

(astma bronchiale), ktorá môže vyústiť do život ohrozujúceho stavu. Astma je chronické

zápalové ochorenie spojené najmä s účasťou dvoch typov buniek, eozinofilných granulocytov

a žírnych buniek (mastocytov), tie sú zodpovedné za produkciu hlavného mediátora alergickej

reakcie histamínu. V rozvoji alergického zápalu zohrávajú dôležitú úlohu chemokíny tvorené

epitelovými bunkami, regulujú migráciu buniek a podieľajú sa aj na polarizácii

imunoregulačných podtried T-lymfocytov. Astma sa prejavuje nadmernou reaktivitou

priedušiek, obmedzením ich priechodnosti a ťažkosťami dýchania. V súčasnosti je toto

ochorenie celosvetovým problémom, odhaduje sa, že na astmu trpí takmer dvesto miliónov

ľudí. Príčiny, ktoré spôsobujú vznik alergickej astmy (extrinsic astma) sú podobné ako

u iných atopických chorôb, a to imunopatologické (abnormálna odpoveď imunitného systému

vyúsťujúca do poškodzujúceho zápalu), environmentálne (alergény, znečistené ovzdušie,

infekcie), genetické (genetická predispozícia) a neuroendokrinné (neurotransmitery,

neuropeptidy). Medzi kožné prejavy alergie patrí atopický ekzém, kontaktná dermatitída,

žihľavka, najčastejším alergickým ochorením oka je zápal spojoviek (konjuktivitída).

55

Obr. 24. Priebeh vývinu alergickej reakcie (Zdroj: Desai, 2013 - upravené).

Počet alergických chorôb má stúpajúcu tendenciu, predpokladá sa, že najmenej 40%

obyvateľstva v priemyselne vyspelých štátoch prekoná alergickú reakciu aspoň raz za život.

Takmer tretina mestskej populácie na Slovensku trpí určitou formou alergickej choroby.

Alergia je typická civilizačná choroba, je to daň za pohodlie vo vykúrených bytoch,

chemizáciu životného prostredia, nevhodné stravovanie, nedostatočný pohyb, súvisí s

rozširovaním alergénov v netradičných oblastiach, ale aj s mnohými medicínskymi a

farmaceutickými technológiami.

56

V poslednom storočí sa v industrializovanej spoločnosti zlepšila zdravotnícka

starostlivosť a hygiena, zásadne sa zmenil životný štýl a stravovacie návyky. Civilizovaný

život je celkovo veľmi odlišný od toho ako naši predkovia žili po desaťtisíce rokov predtým,

v prostredí, ktoré bolo premorené mnohými mikroorganizmami, parazitmi a ich produktmi.

Nedostatok stimulov potrebných pre zdravý vývin imunitného systému u detí sa prejavuje

zvýšeným výskytom alergických chorôb (najmä atopického ekzému, atopickej astmy a

rinitídy). Medzi rizikové faktory vzniku alergie patrí napr. prostredie bez mikroorganizmov,

očkovanie, rodina bez súrodencov, aplikácia antibiotík, nedostatok probiotických baktérií v

črevnom trakte, potraviny upravené aditívami, stresové situácie, uponáhľaný život.

Význam infekčných podnetov je základom tzv. hygienickej hypotézy, ktorá vysvetľuje

nárast alergií v ekonomicky vyspelých zemiach na základe preferenčnej diferenciácie Th2-

lymfocytov ako následok nízkej stimulácie Th1 zápalových reakcií v dôsledku

nedostatočného infekčného tlaku. Mnoho baktérií a vírusov vyvoláva reakciu riadenú Th1-

lymfocytmi a tá obmedzuje reakciu Th2. Hygienická hypotéza tvrdí, že v rannom detstve

nedostatok expozície infekčným činiteľom, symbiotickým mikroorganizmom (napr. črevnej

flóre alebo probiotikám) a parazitom zvyšuje náchylnosť k alergickým ochoreniam,

prostredníctvom utlmeného vývoja imunitného systému. Alergické ochorenia sú spôsobené

neadekvátnou imunologickou reakciou Th2-lymfocytov bez súčasného vzniku alergén-

špecifických regulačných buniek. Pre normálnu (fyziologickú) imunitnú odpoveď je typická

rovnováha medzi odpoveďami Th1- a Th2-lymfocytov (obr. 25).

OBEZITA

Vyvážená a zodpovedajúca strava je podmienkou vývoja a optimálneho fungovania

imunitného systému. Výrazne ho ovplyvňujú mastné kyseliny, ale aj proteínová malnutrícia,

energetická malnutrícia a nedostatok vitamínov. Pre správne fungovanie imunitného systému

sú veľmi dôležité mikroelementy, získané z potravy, najmä zinok, meď, selén a železo.

57

ZDRAVIErovnováha imunitného

systému

ALERGIAdominancia Th2

STIMULÁCIA ZÁPALUdominancia Th1

Obr. 25. Regulácia imunitnej odpovede pri alergii, zápale a zdraví.

Ak príjem potravy dlhodobo prevyšuje potreby organizmu, vzniká nadváha a obezita.

Obezita je výsledkom komplexných interakcií podmienených genetickými vlohami,

stravovacími návykmi, metabolizmom a fyzickou aktivitou človeka. Je najčastejšou

metabolickou chorobou v celosvetovom meradle, dosahuje epidemické rozmery v menej

rozvinutých i rozvinutých krajinách. Nadhmotnosť a obezita sú zodpovedné za 80% prípadov

diabetes mellitus 2. typu, 35% ischemickej choroby srdca a 55% hypertenznej choroby medzi

dospelými v Európe. Dôsledkom obezity je aj zvýšený výskyt niektorých nádorových

ochorení. Jedno z 13 úmrtí ročne v EU je pravdepodobne spôsobené nadmernou telesnou

hmotnosťou. Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) vyhlásila obezitu za epidémiu

21.storočia a pre jej ďalekosiahle zdravotné a celospoločenské dôsledky za svetovú epidémiu.

58

Boj s obezitou považuje za jednu z hlavných priorít, je potreba preventívnych a intervenčných

stratégií na individuálnej a komunálnej úrovni a v populácii ako celku.

Obezita sa spája s chronickým systémovým zápalom. Viaceré štúdie dokazujú, že

zápalová reakcia môže byť príčinou nerovnováhy, ktorá vedie k obezite. Zápal, aktivácia

imunitného systému a obezita sú vzájomne prepojené (obr. 26). V poslednej dobe sa objavil

názor, že zápalová odpoveď sprevádzajúca obezitu korešponduje s aktiváciou vrodenej

imunitnej odpovede sprostredkovanej cytokínmi. Za iniciáciu a vývoj zápalového procesu

v adipóznom tkanive sú zodpovedné bunky vrodenej a získanej imunity, napr. makrofágy,

dendritické bunky a T-lymfocyty. Adipózne (tukové) tkanivo nie je iba účastníkom v

zabezpečovaní energetickej rovnováhy, ale je skutočným orgánom imunitného systému,

akýmsi „rozcestím“ medzi metabolizmom a imunitným systémom, je súčasťou vrodenej

a získanej imunity. Tukové bunky (adipocyty) produkujú rôzne látky, napr. prozápalový

leptín a protizápalový adiponektín, ktoré sa zúčastňujú na regulácii chuti do jedla a pocitu

sýtosti a zároveň významne ovplyvňujú zápal a ďalšie imunitné mechanizmy. Na svojom

povrchu exprimujú aj rôzne receptory prirodzenej imunity, absencia aktivity imunitných

stimulátorov môže viesť k vzniku obezity.

Z Á P A LA K T I V Á C I A

I M U N I T N É H O S Y S T É M U

O B E Z I T A

Obr. 26. Vzájomné prepojenie zápalu, aktivácie imunitného systému a ochorenia.

59

OSTEOPORÓZA

Podľa WHO sa osteoporóza definuje ako systémové ochorenie skeletu,

charakterizované nízkou kostnou denzitou a poruchou mikroarchitektúry tkaniva, ktoré vedie

k zníženiu kvality kostí a ich zvýšenej krehkosti. Osteoporóza predstavuje závažné civilizačné

ochorenie, v priemyselne vyspelých európskych krajinách trpí týmto ochorením asi 6 %

obyvateľstva. Obsah kostnej hmoty závisí od rôznych faktorov, genetických, biologických,

ako aj životného štýlu. Existujú dve základné skupiny faktorov, a to ovplyvniteľné

a neovplyvniteľné, ktoré sa spolupodieľajú na metabolizme kostného tkaniva (obr. 27).

KOSTNÉ TKANIVO

genetika

pohlavie

etnicita

vek

dostatočný prísunvápnika a vitamínu D

správna výživa

aktivita a pohyb

obmedzená konzumáciaalkoholu a kávy

nefajčenie

neovplyvniteľné faktory ovplyvniteľné faktory

Obr. 27. Najvýznamnejšie faktory ovplyvňujúce objem kostnej hmoty.

60

OPG

T bunka

osteoklastprekurzor

interferón-γ

interferón-γreceptor

r e s o r p c i a k o s t i

diferenciácia aktivácia prežívanie

Obr. 28. Vzťah medzi imunitným systémom a kostným tkanivom. Pri zápalovej odpovedi

exprimujú T bunky proteín RANKL a taktiež uvoľňujú cytokín IFN-γ, ktorý zabraňuje

nekontrolovanému úbytku kostného tkaniva počas zápalovej odpovede. RANKL je dôležitý

pre diferenciáciu, aktiváciu a prežívanie osteoklastov (bunky odbúravajúce kostné tkanivo),

viaže sa na receptor RANK na osteoklastoch a spúšťa intracelulárne signálne dráhy cez

proteín TRAF6 vedúce k resorpcii kosti. Interferón-γ podporuje degradáciu intracelulárneho

mediátora zápalu TRAF6. Solubilný receptor OPG inhibuje osteoklastogenézu tým, že sa

naviaže na RANKL a zabráni väzbe RANKL/RANK. RANKL, IFN-γ a OPG pomáhajú

udržiavať rovnováhu kostného metabolizmu. RANK = aktivátor receptora nukleárneho

faktora kappa B; RANKL = ligand pre aktivátor receptora nukleárneho faktora kappa B; OPG

= osteoprotegerín (Zdroj: Arron a Choi, 2000 - upravené).

Kostné tkanivo je dynamický orgán, remodelácia kosti je fyziologický proces, ktorý

pozostáva z dvoch vyvážených antagonistických aktivít: novotvorba kosti pomocou

61

osteoblastov a resorpcia kosti osteoklastami. Existuje súhra medzi imunitným systémom

a kostným metabolizmom, rôzne látky produkované v priebehu imunitnej odpovede

(cytokíny, rastové faktory) výrazne ovplyvňujú kostné bunky a ich metabolizmus.

Súčasťou regulačného systému kostného tkaniva sú signálne proteíny, RANK (aktivátor

receptora nukleárneho faktora kappa B), RANKL (ligand pre aktivátor receptora nukleárneho

faktora kappa B) a OPG (osteoprotegerín). RANKL má dôležitú úlohu pri regulácii imunitnej

odpovede, zúčastňuje sa na komunikácii medzi T-lymfocytmi a dendritickými bunkami

(bunky prezentujúce antigén). Aktivované T-lymfocyty produkujú RANKL, čo vedie

k nárastu osteoklastogenézy, aktivácii a prežívaniu osteoklastov a úbytku kosti. Opačný

účinok má OPG, ktorý slúži ako solubilný neutralizačný receptor, je tzv. ochrancom kosti.

Základný imunoregulačný mechanizmus kontroluje rovnováhu medzi úbytkom kosti

a inhibíciou osteoklastogenézy, najmä expresiou OPG a produkciou cytokínov (napr. IFN-γ),

ktoré inhibujú maturáciu a aktiváciu osteoklastov (obr. 28). Osteoporóza je sprevádzaná

narušením kostnej homeostázy, súvisí s hormonálnymi zmenami v postmenopauzálnom

období žien, celkovým starnutím organizmu, niektorými ochoreniami (napr. nádory, infekcie)

alebo užívaním liekov.

REUMATOIDNÁ ARTRITÍDA

Reumatoidná artritída patrí popri osteoporóze k najrozšírenejším ochoreniam

pohybového aparátu. Je to autoimunitná choroba postihujúca najmä ženy medzi 35. až 50.

rokom života. Prejavuje sa predovšetkým zápalmi kĺbov (artritída) a neskôr zasahuje celý

pohybový aparát, často môžu byť postihnuté aj iné orgány – srdce, pľúca, obličky, cievy,

nervy. Pri ochorení zohráva dôležitú úlohu genetická predispozícia, vyvolávajúcim faktorom

sú bakteriálne alebo vírusové ochorenia a stresové mechanizmy. V rozvoji reumatoidnej

artritídy majú pravdepodobne významnú úlohu molekulové mimikry, založené na podobnosti

sekvencií aminokyselín medzi ľudskými a mikrobiálnymi alebo vírusovými antigénmi (napr.

baktérie Proteus mirabilis alebo vírusov EBV a cytomegalovírus). Tvoria sa

antiimunoglobulínové autoprotilátky, reumatoidné faktory, ktoré s vlastnými

imunoglobulínmi vytvárajú imunokomplexy a ukladajú sa do kĺbu, kde vyvolávajú

62

poškodzujúci chronický zápal. K poškodeniu kĺbu prispievajú prozápalové cytokíny,

akumulácia polymorfonukleárnych leukocytov v kĺbovom priestore, toxické produkty

kyslíkového a dusíkového metabolizmu fagocytujúcich buniek. Súčasťou zápalového procesu

sú aj dendritické bunky a cytotoxicky pôsobiace látky NK-buniek.

astrocyt

neurón

astrocytastrocyt

neutrofily

neutrofily

mikroglia

krvná cieva

CNS

β-amyloidovýplak

IL-1

IL-1TNFIL-6

diapedézaneutrofilu

lymfocyt

Obr. 29. Bunky zúčastňujúce sa zápalovej imunitnej odpovede v CNS - Alzheimerova

choroba. β-amyloidové plaky indukujú zápal nervového tkaniva, neuroinflamáciu. Dochádza

k zvýšenej aktivácii gliových buniek a produkcii cytokínov (IL-1, TNF, IL-6). Pri zápalovom

procese dochádza k diapedéze (prestupu) neutrofilov cez neporušenú cievnu stenu do

okolitého tkaniva. CNS = centrálny nervový systém; astrocyty = veľké hviezdicovité

podporné bunky s dlhými výbežkami, ktoré zabezpečujú výživu neurónu a sú základom

hematoencefalickej bariéry; mikroglie = gliové bunky schopné fagocytózy; neutrofily =

základné bunky akútneho zápalu, profesionálne fagocyty (Zdroj: Neuroinflammation.net -

upravené).

63

NEURODEGENERATÍVNE OCHORENIA

Neurodegeneratívne ochorenia predstavujú najmä pre Európu čoraz väčší problém,

keďže populácia kontinentu prudko starne. V súčasnosti má 16 % Európanov viac ako 65

rokov, do roku 2030 by to mala byť až štvrtina populácie. Výskyt neurodegeneratívnych

ochorení, ako sú Parkinsonova choroba a Alzheimerova choroba, sa rýchlo zvyšuje a vytvára

veľké sociálne, ekonomické a zdravotné dopady na celom svete. Neurodegeneratívne choroby

sa vyznačujú postupnou degeneráciou a odumieraním nervových buniek v mozgu, dochádza k

abnormálnemu nahromadeniu určitých bielkovín v mozgu (napr. β-amyloidových plakov

pri Alzheimerovej chorobe). Spoločnou vlastnosťou ochorení je chronická aktivácia

imunitného systému, najmä mikroglií, buniek schopných fagocytózy a zúčastňujúcich sa na

imunitnej obrane CNS. Vrodená a adaptívna imunita zohráva dôležitú úlohu v nervovom

systéme, zápalovom procese, oxidatívnom strese, apoptóze i reparačných mechanizmoch.

Zápal nervového tkaniva (neuroinflamácia) je primárnym znakom

neurodegeneratívneho procesu ako odpoveď na neuronálne poškodenie. Hlavnými

efektorovými bunkami sú neuroglie alebo gliové bunky, ktoré sú podpornými nervovými

bunkami a spolu s neurónmi tvoria nervové tkanivo. Okrem podpornej funkcie majú aj

vyživovaciu, regeneračnú a ochrannú funkciu. Patria k nim astrocyty, veľké rozvetvené

hviezdicovité podporné bunky s dlhými výbežkami, a mikroglie, najmenšie gliové bunky.

Astrocyty zohrávajú dôležitú úlohu pri vývoji mozgu a jeho funkciách, pri zápale produkujú

množstvo imunoaktívnych mediátorov, vrátane zložiek komplementu, cytokínov a

chemokínov. Patologické zmeny v mikroprostredí mozgu spôsobujú aktiváciu a proliferáciu

mikroglií a sekréciu prozápalových cytokínov IL-1, TNF, IL-6 a ďalších mediátorov zápalu.

Na neuroochrane, ale aj neurotoxických škodlivých účinkoch sa zúčastňujú aj imunitné bunky

ako sú neutrofily, makrofágy, T- a B-lymfocyty. Zápalový mechanizmus zahŕňa rekrutovanie

neutrofilov z krvného riečiska do miesta poškodenia tkaniva cez dynamickú

hematoencefalickú bariéru, modulovanú lokálnymi cytokínmi, chemokínmi a adhezívnymi

molekulami, ktoré umožňujú prestup leukocytov z postkapilárnych venúl do miesta zápalu

(extravazáciu). Iniciácia a orchestrácia neuroinflamácie je komplexný a multifaktoriálny

proces, v ktorom majú významnú úlohu protizápalové cytokíny, adhezívne bunkové

receptory, zložky komplementu, reaktívne formy kyslíka a dusíka a iné faktory.

64

ALZHEIMEROVA CHOROBA je progresívne neurodegeneratívne ochorenie mozgu,

pri ktorom dochádza k postupnej demencii, úbytku pamäti, poruchám správania a narušeniu

bežných životných činností. Štatisticky najvýznamnejší rizikový faktor vzniku ochorenia je

vek. Alzheimerova choroba je najčastejšia príčina demencie v stareckom veku, kde sa jej

výskyt zvyšuje každých 5 rokov medzi 65. a 85. rokom života takmer na dvojnásobok.

Vzniká na podklade degeneratívneho zániku mozgových neurónov, ktoré vedú k nedostatku

acetylcholínu, ktorý zodpovedá za prenos signálu medzi nervovými bunkami a sprostredkuje

procesy pamäti a učenia sa. V mozgu vznikajú a ukladajú sa patologické bielkoviny β-

amyloid a tau-proteín. Tieto bielkoviny spúšťajú zápalový kaskádový mechanizmus a

postupné poškodzovanie nervových buniek, ktoré vedie k ich smrti. Aktivované mikroglie sa

akumulujú okolo β-amyloidových plakov v mozgu, zvyšuje sa produkcia komplementu,

chemokínov, cytokínov a iných zápalových mediátorov. Bunky imunitného systému

(lymfocyty, monocyty a neutrofily) migrujú cez cievny endotel do zápalového tkaniva v CNS,

a to na základe chemotaktických signálov a zvýšenej expresie adhezívnych molekúl a ich

receptorov. Ak je regulácia zápalovej odpovede nedostatočná, predlžuje sa až do chronicity,

stráca svoju reparačnú funkciu a prerastá do poškodenia tkaniva (obr. 29).

PARKINSONOVA CHOROBA je chronické ochorenie postupujúce CNS, prejavujúce

sa typickou poruchou hybnosti a psychických funkcií. Vzniká v dôsledku degeneratívneho

zániku dopaminergných neurónov v časti mozgu, mezencefale. V niektorých prežívajúcich

neurónoch sa tvoria intracelulárne inklúzie s obsahom bielkoviny alfa-synukleínu, ktorá

reguluje presynaptické uvoľňovanie dopamínu. Parkinsonovou chorobou trpí vo svete

približne 6 miliónov ľudí, je to druhé najčastejšie neurodegeneratívne ochorenie. Významným

rysom choroby je nekontrolovaná zápalová reakcia, ktorá sa manifestuje aktiváciou gliových

buniek, mikroglií a zvýšenou produkciou zápalových cytokínov, ako aj iných toxických

mediátorov. Chronický zápalový proces je rozhodujúci pri progresii ochorenia a k poškodeniu

neurónov významne prispieva aj oxidačný stres. Nedávne výskumy poukazujú na úlohu

glukokortikoidových receptorov pri deregulácii aktivity mikroglií a degeneratívnych zmenách

v mozgu. Bunky imunitného systému, Treg lymfocyty, majú neuroprotektívnu úlohu,

modulujú zápal, ovplyvňujú aktivitu cytokínov, znižujú aktiváciu mikroglií a podporujú

prežívanie neurónov. Príčin vzniku ochorenia môže byť viacero, genetické mutácie i toxické

látky vonkajšieho prostredia (napr. herbicídy, ťažké kovy, rozpúšťadlá). Ochorenie sa môže

prejaviť aj po mnohých rokoch po prekonaní vírusového zápalu mozgu, po otravách

65

mangánom, oxidom uhoľnatým, metylalkoholom, po dlhodobej aplikácii antidepresív

a narkotík.

STARNUTIE, STRES A VÝŽIVA

STARNUTIE

V súčasnej ľudskej populácii sa vo vyspelých štátoch Európy a severnej Ameriky

neustále zvyšuje počet seniorov nad 65 rokov. V týchto krajinách dochádza k dvom zásadným

demografickým zmenám, ktoré menia populačnú štruktúru, ku klesajúcej pôrodnosti

a znižovaniu mortality. Táto situácia je v histórii vývoja človeka nová a znamená pre

spoločnosť nielen biologické a medicínske, ale aj spoločenské a ekonomické dôsledky.

Predpokladá sa, že ľudia by sa mohli v budúcnosti dožívať viac ako sto rokov. K tomu je

potrebné zabezpečiť zdravé životné prostredie, racionálnu životosprávu a kvalitnú

zdravotnícku starostlivosť. Výkonnosť imunitného systému sa v staršom veku zhoršuje,

s vekom pribúdajú chronické infekčné, zápalové a nádorové choroby. Príčinou sú poruchy

prirodzenej aj špecifickej imunity, napr. znižuje sa cytotoxicita NK-buniek, aktivita

makrofágov a neutrofilov, tvorba špecifických protilátok, naopak zvyšuje sa produkcia

autoprotilátok, vznikajú zmeny v zastúpení a funkčnosti významných populácii T- a B-

lymfocytov a produkcii niektorých cytokínov. Zmeny v špecifickej imunite súvisia s celkovou

adaptačnou reakciou na starnutie organizmu. Sú výsledkom pôsobenia rôznych faktorov

vonkajšieho prostredia, ako aj neuroendokrinnej regulácie (tvorba hormóny). K zmenám

v imunitnej reakcii dochádza postupne u všetkých osôb v období sénia, a preto tieto zmeny

považujeme za fyziologické, ide skôr o vychýlenie regulačných väzieb imunitného systému

(dysreguláciu) ako o imunodeficienciu. Zmeny imunitnej reaktivity osôb vyššieho veku sú

charakterizované ako imunosenescencia. Faktory pôsobiace pozitívne na predlžovanie veku

zatiaľ potlačujú účinky negatívnych faktorov, napr. zhoršujúceho sa životného prostredia. Do

procesu starnutia sú zapojené aj gény regulujúce imunitnú odpoveď. Moderný človek je

vystavený mnohým skutočnostiam, ktoré sú príčinou deregulácie individuálnej imunitnej

66

reaktivity, napr. eliminácia či oslabenie vplyvu mikrobiálnych podnetov a ich nahradenie

podnetmi sprostredkovanými vakcínami, eliminácia osídľovacích vzorcov prirodzenej

mikroflóry terapeutickými aplikáciami antibiotík, expozícia človeka xenobiotikám v potrave

a životnom prostredí, psychický stres a pod. Chronická antigénna záťaž a slabý chronický

zápal (inflamm-aging) sú hlavnými kandidátmi pri starnutí a patogenéze závažných chorôb

súvisiacich s vekom (obr. 30).

G E N E T I C K É

F A K T O R Y

Z Á P A L I M U N I T A

S T A R N U T I E

chronická antigénna záťaž„inflamm-aging“

I MU NO S E N E S C E N C I A

CH O R O B Y S Ú V I S I A C E S V E K O M

Obr. 30. Starnutie imunitného systému a vznik chorôb súvisiacich s vekom. Počas svojho

života sa človek stretáva s rôznymi infekčnými agensmi, dnes oveľa dlhšiu dobu ako kedysi v

priebehu evolúcie - chronická antigénna záťaž. Je významnou zložkou v procese starnutia

imunitného systému. Starnutie je sprevádzané zníženou adaptívnou imunitou a zvýšeným

chronickým zápalovým statusom – „inflamm-aging“. Imunosenescencia je termín pre zníženú

imunokompetenciu a zvýšenú náchylnosť k chorobám súvisiacich s vekom. Všetky tieto javy

majú silnú genetickú zložku.

67

STRESOR

napr. infekcia, zranenie, psychologický stresexpozícia autoantigénom / alergénom

AKÚTNY STRES

krátkodobý - minúty, hodiny

POSILNENIE IMUNITY

aktivácia imunitného systému

IMUNITNÁ OBRANA

mobilizácia leukocytovvrodená a adaptívna imunita

Th1 a Th2 bunková imunitná odpoveď

REZISTENCIA NA INFEKCIE A NÁDOROVÉ CHOROBY

VNÍMAVOSŤ NA AUTOIMUNITNÉ A ALERGICKÉ OCHORENIA

A

STRESOR

napr. infekcia, zranenie, psychologický stresexpozícia autoantigénom / alergénom

CHRONICKÝ STRES

dlhodobý – mesiace, roky

DYSREGULÁCIA IMUNITY

imunosupresívne mechanizmyútlm imunitnej odpovede

IMUNITNÁ OBRANA

mobilizácia leukocytovvrodená a adaptívna imunita

VNÍMAVOSŤ NA INFEKCIE, NÁDOROVÉ, AUTOIMUNITNÉ CHOROBY

ZHORŠENIE SYMPTÓMOV A PRIEBEHU ALERGICKÝCH OCHORENÍ

IMUNITNÁ OBRANA

Th2 bunková imunitná odpoveďprodukcia prozápalových cytokínovaktivita regulačných T-lymfocytov

B

Obr. 31. Vzťah medzi stresom a imunitnými funkciami. Akútny (A) a chronický stres (B).

68

STRES

Na udržovaní fyzického a psychického zdravia každého jedinca sa podieľa súhra

regulácie metabolických a fyziologických procesov prostredníctvom nervového,

endokrinného a imunitného systému. Ide o dynamickú rovnováhu, zabezpečujúcu optimálne

podmienky pre zdravú existenciu organizmu vrátane obrany pred vonkajšími aj vnútornými

škodlivými faktormi. Porušenie takejto rovnováhy, homeostázy, sa označuje ako stres. Stres

poskytuje človeku schopnosť autoregulácie, ktorá zabezpečuje dynamickosť fyziologických

procesov a relatívnu nezávislosť od zmien vonkajšieho prostredia. Pôvodnou úlohou stresu

v dávnej minulosti bolo utvorenie ustáleného stavu, pri ktorom organizmus bol schopný podať

mimoriadny fyzický a s tým spojený aj psychický výkon potrebný na účinnú obranu alebo

útek pred nepriateľom. Stresová odpoveď sa uskutočňuje na základe rôznych podnetov,

stresorov, ktoré pochádzajú z vonkajšieho alebo vnútorného prostredia. Môžu byť fyzikálne

(napr. popálenie, poranenie), chemické (žieraviny, jedy), psychosociálne (strata zamestnania,

úmrtie blízkej osoby, skúška v škole) a biologické (vírusy, baktérie, plesne a iné parazity).

Imunitná odpoveď na patogénne podnety je súčasťou všeobecného adaptačného syndrómu,

stresu, vyúsťuje do priamej obrany alebo prispôsobeniu sa, adaptácie. Dlhotrvajúci stres

spôsobuje takmer vždy supresiu imunitných funkcií, antiinfekčnej a protinádorovej obrany,

naopak krátkodobý stres vyvoláva skôr zvýšenie mnohých imunitných mechanizmov (obr.

31). Chronický stres je spojený so zníženou imunokompetenciou buniek, včítane redukcie

cytotoxicity NK-buniek, reakcie pamäťových TM-lymfocytov na vírusy (napr. HSV-1) alebo

zmien protilátkovej odpovede po vakcinácii proti chrípke alebo pneumokokom. Stres môže

napodobňovať zvýšené hladiny niektorých zápalových cytokínov ako je to v prípade

normálneho starnutia. Schopnosť adaptácie organizmu na environmentálny stres sa v starobe

znižuje.

VÝŽIVA

Pre normálny vývoj a funkciu imunitného systému je nevyhnutná dostatočná a vyvážená

výživa. Imunitný systém ovplyvňujú najmä mastné kyseliny, proteíny, vitamíny a

mikroelementy (napr. zinok, selén, železo). Negatívny vplyv má nielen proteínovo-

energetická malnutrícia, ale aj príjem potravy, ktorý dlhodobo prevyšuje potreby organizmu,

výsledkom čoho je nadváha a obezita. Pod pojmom imunonutrícia chápeme také zložky

výživy (napr. aminokyseliny, vlákniny, stopové prvky, antioxidanty), ktoré modulujú funkciu

69

imunitného systému. Dôležitou súčasťou obrannej zápalovej reakcie je indukcia

antioxidačných obranných prvkov, pri ktorej sa významnou mierou uplatňujú zložky potravy,

mikroelementy. Napr. na regulácii zápalovej odpovede sprostredkovanej cytokínmi sa

zúčastňujú aj lipidy prijímané potravou. Zmeny metabolizmu a metabolické faktory

prispievajú k zmenám imunitných funkcií, existuje vzťah medzi nutričnými faktormi

a rezistenciou voči infekciám. Výživa je základným determinantom imunokompetencie,

suplementácia niektorých nutrientov (vitamíny, minerály) môže zlepšiť imunitné funkcie

u starých ľudí. Tzv. „protizápalová strava“ môže napomáhať v prevencii chorôb a aj ako

podporná terapia pri niektorých chronických ochoreniach, ako sú choroby srdca, diabetes 2.

typu, obezita, osteoporóza, onkologické ochorenia a iné ochorenia spojené s chronickým

zápalom. Rastlinné zlúčeniny (fytochemikálie) majú terapeutickú aktivitu proti mikróbom,

napr. flavonoidy, esenciálne oleje, alkaloidy, terpény, taníny, karotenoidy, chlorofyl a pod.

Rastliny obsahujú nielen látky bojujúce proti mikróbom, ale aj tie, ktoré posilňujú imunitný

systém, dopĺňajú vitamíny a stopové prvky. Vo výžive zohrávajú kľúčovú úlohu antioxidanty,

látky ktoré chránia organizmus pred škodlivým pôsobením voľných radikálov, oxidačným

stresom. Voľné kyslíkové radikály a ich zvýšená hladina v organizme sú jednou z primárnych

príčin oslabenia imunity, vzniku zápalov a mnohých chorobných stavov (napr. ateroskleróza,

astma, cukrovka, Alzheimerova a Parkinsonova choroba). Medzi ochranné látky sa zaraďujú

minerály pôsobiace ako súčasti enzýmov (zinok, železo, meď, mangán, selén), vitamíny (A, C

a E), bioflavonoidy (napr. v zelenom čaji, červenom víne, v šupkách hrozna).

70

LITERATÚRA

AMOR, S., PUENTES, F., BAKER, D., van der VALK, P.: Inflammation in

neurodegenerative disease. In Immunology, 2010, roč. 129, s. 154-169.

(doi:10.1111/j.1365-2567.2009.03225.x).

ARRON, J.R., CHOI, Y.: Osteoimmunology: Bone versus immune system. In Nature, 2000,

roč. 48, s. 535-536. (doi:10.1038/35046196).

BARTUŇKOVÁ, J., PAULÍK, M.: Vyšetřovací metody v imunologii. Praha: Grada, 2011.

164 s., ISBN 9788024735337.

BERIDZE, M., SANIKODZE, T., SHAKARISHVILI, R., INTSKIRVELI, N., BORNSTEIN,

N.M.: Selected acute phase CSF factors in ischemic stroke: findings and prognostic

value. In BMC Neurology, 2011, roč. 11, s. 1-41. (doi:10.1186/1471-2377-11-41).

BUC, M.: Imunológia. Bratislava: Veda, 2001. 463 s. ISBN 8022406678.

BUC, M.: Klinická imunológia. Bratislava: Veda, 1997. 363 s. ISBN 80-220-0487.

CAPPELLANO, G., CARECHIO, M., FLEETWOOD, T., MAGISTRELLI, L., CANTELLO,

R., DIANZANI, U., COMI, C.: Immunity and inflammation in neurodegenerative

diseases. In Am J Neurodegener Dis, 2013, roč. 2, s. 89-107.

De MARTINIS, M., Di BENEDETTO, M.C., MENGOLI, L.P., GINALDI, L.: Senile

osteoporosis: Is it an immune-mediated disease? In Inflamm. Res, 2006, roč. 55, s. 399-

404.

DESAI, R.: Dr. R. Desai archives, Allergy, 2013. Dostupné na internete:

http://drrajivdesaimd.com/date/2013/05/)

DHABHAR, F.S.: Enhancing versus suppressive effects of stress on immune function:

Implications for immunoprotection and immunopathology. In Neuroimmunomodulation,

2009, roč. 16, s. 300-317. (doi:10.1159/000216188).

FERENČÍK, M. a kol.: Imunitní systém – informace pro každého. Praha: Grada, 2005. 236 s.,

ISBN 80-2471-196-6.

FERENČÍK, M., ROVENSKÝ, J., SHOENFELDT, Y., MAŤHA, V.: Imunitný systém –

dobrý obranca, ale aj možný diverzant. Bratislava: SAP, 2004. 273 s. ISBN 80-89104-

45-2.

71

FRANCESCHI, C., CAMPISI, J.: Chronic inflammation (inflammaging) and its potential

contribution to age-associated disease. In J Gerontol Biol Sci Med Sci, 2014, č. Suppl. 1,

s. S4-9. (doi:10.1093/gerona/glu057).

GÓRSKA, K., MASKEY-WARZECHOWSKI, M., KRENKE, R.: Zápal dýchacích ciest pri

chronickej obštrukčnej chorobe pľúc. In Curr Opin Pulm Med, (CS), 2010, roč. 7, s. 49-

55.

HALTMAR, B.: Osteoporóza. Prospekt Osteoporóza, Energy, spol. s.r.o. Dostupné na

internete:

http://www.energy.sk/files/5_zdravi/tematicke/letak_osteoporoza_sk_korekt.pdf

HAWKLEY, L.C., CACIOPPO, J.T.: Stress and the aging immune system. In Brain Behav

Immun, 2004, roč. 18, s. 114-119.

HENSLEY, K.: Neuroinflammation in Alzheimer´s disease: Mechanisms, pathologic

consequences, and potential for therapeutic manipulation. In J Alzheimers Dis, 2010,

roč. 21, s. 1-14. (doi:10.3233/JAD-2010-1414).

HIRSCH, E.C., VYAS, S., HUNOT, S.: Neuroinflammation in Parkinson´s disease.

Parkinsonism. In Relat Disord, 2012, roč. 18, č. Suppl. 1, s. S210-212. (doi:

10.1016/S1353-8020(11)70065-7).

HOLLOWAY, R.A., DONNELLY, L.E.: Imunopatogenéza chronickej obštrukčnej choroby

pľúc. In Curr Opin Pulm Med, (CS), 2013, roč. 10, s. 25-32.

HORVÁTHOVÁ, M.: Imunitný systém, kostný metabolizmus a obezita. In Klin Imunol

Alergol, 2012, č. 4, s. 13-19.

HOŘEJŠÍ, V., BARTUŇKOVÁJ.: Základy imunológie. Praha: Triton, 2013. 320 s. ISBN

978-80-7387-713-2.

CHAMORRO, A., MEISEL, A., PLANAS, A.M., URRA, X., van de BEEK, D.: The

immunology of acute stroke. In Nat Rev Neurol, 2012, roč. 8, s. 401-410. (doi:

10.1038/nrneurol.2012.98).

KOLLÁROVÁ, K., RESSNER, P., KAŇOVSKÝ, P.: Genetika Parkinsonovej choroby. In

Neurol Prax, 2007, č. 6, s. 357-359.

KREJSEK, J., KOPECKÝ, O.: Klinická imunologie. Hradec Králové: Nucleus HK, 2004. 941

s. ISBN 80-86225-50-X.

KUSTOSZ, P., DURLIK, M.: Molecular pathogenesis of Crohn´s disease. In Prz

Gastroenterol, 2013, roč. 8, s. 21-26.

LESOURD, B.: Nutrition: a major factor influencing imunity in the elderly. In J Nutr Health

Aging, 2004, roč. 8, s. 28-37.

72

OLIVEIRA, P.A., COLACO, A., CHAVES, R., GUEDES-PINTO, H., De-La-CRUZ, L.F.,

LOPESC.: Chemical carcinogenesis. In An Acad Bras Cienc, 2007, roč. 79, s. 593-616.

PADGETT, D.A., GLASSER, R.: How stress influences the immune response. In Trends

Immunol, 2003, roč. 25, s. 444-449.

ROCHE Slovakia: Osteoporóza. F. Hoffmann-La Roche Ltd., 2012. Dostupné na internete:

http://www.roche.sk/portal/roche-slovensko/osteoporoza

ROVENSKÝ, J., MASARYK, P., BLAŽÍČKOVÁ, S.: Ovplyvnenie kostnej resorpcie

inhibíciou rank ligandu denosumabom. In Súč Klin Prax, 2011, č. 2, S. 19-22.

ROZBORILOVÁ, E.: Chronická obštrukčná choroba pľúc. In Via Pract, 2005, roč. 2, s. 89-

93.

SCOTT, D.L., WOLFE, F., HUIZINGA, T.W.J.: Rheumatoid arthritis. In Lancet, 2010, roč.

376, s. 1094-1108.

STITES, D.P., TERR, A.I.: Základní a klinická imunologie. Praha: Victoria Publishing, 1994.

744 s. ISBN 80-85605-37-6.

ŠTEFANOVIČ, J., PRUŽINEC, P.: Choroby, syndrómy a symptómy v klinickej imunológii.

Bratislava: Bonus, 2005. 134 s. ISBN 80-968491-5-8.

TRNOVEC, T., DZÚRIK, R.: Štandardné diagnostické postupy. Martin: Osveta, 1998. 832 s.

ISBN 80-88824-84-2.

UNIVERSITY Clinic Tübingen: The Information Portal. Dostupné na internete:

http://www.biotechnologie.de/)

VRLÍKOVÁ, D., MOKÁŇ, M.: Diabetes mellitus 1. typu a autoimunita. In Vnitř Lék, 2005,

roč. 51, č. 11, s. 1297-1302.

73

ZOZNAM OBRÁZKOV A TABULIEK

OBRÁZKY

Obr. 1a.........................................................................................................................................9

Obr. 1b .......................................................................................................................................9

Obr. 2........................................................................................................................................11

Obr. 3........................................................................................................................................15

Obr. 4........................................................................................................................................16

Obr. 5........................................................................................................................................17

Obr. 6........................................................................................................................................20

Obr. 7........................................................................................................................................21

Obr. 8........................................................................................................................................24

Obr. 9........................................................................................................................................30

Obr. 10......................................................................................................................................31

Obr. 11......................................................................................................................................32

Obr. 12......................................................................................................................................33

Obr. 13......................................................................................................................................34

Obr. 14......................................................................................................................................34

Obr. 15......................................................................................................................................35

Obr. 16......................................................................................................................................37

Obr. 17......................................................................................................................................40

Obr. 18......................................................................................................................................41

Obr. 19......................................................................................................................................43

Obr. 20......................................................................................................................................46

Obr. 21......................................................................................................................................47

Obr. 22......................................................................................................................................50

Obr. 23......................................................................................................................................53

Obr. 24......................................................................................................................................55

Obr. 25......................................................................................................................................57

Obr. 26......................................................................................................................................58

Obr. 27......................................................................................................................................59

Obr. 28......................................................................................................................................60

74

Obr. 29......................................................................................................................................62

Obr. 30......................................................................................................................................66

Obr. 31......................................................................................................................................67

TABUĽKY

Tab. 1........................................................................................................................................48

75

ZOZNAM POUŽITÝCH SKRATIEK

APC bunky prezentujúce antigén

BALT lymfoidné tkanivo spojené s prieduškami

C komplement

CD diferenciačné znaky

CMV cytomegalovírus

CNS centrálny nervový systém

DAMP molekulové vzory spojené s poškodením

DNA deoxiribonukleová kyselina

EBV vírus Epsteina a Barrovej

EDTA kyselina etyléndiamíntetraoctová

ELISA enzýmová imunosorbentná analýza

GALT lymfatické tkanivo tráviaceho traktu

HIV vírus ľudskej imunodeficiencie

HLA hlavný histokompatibilný komplex človeka

HSV-1 herper simplex vírus typ 1

CHOCHP chronická obštrukčná choroba pľúc

IFN interferón

Ig imunoglobulín

IL interleukín

INT jódnitrotetrazólium

LDL lipoproteín s nízkou hustotou

MALT slizničné lymfoidné tkanivo

mRNA mediátorová ribonukleová kyselina

NK-bunky prirodzené zabíjačské bunky

OPG osteoprotegerín

PAMP molekulové vzory spojené s patogénnosťou

PRR receptory rozpoznávajúce motívy (patogénnosti)

RANK aktivátor receptora nukleárneho faktora kappa B

RANKL ligand pre aktivátor receptora nukleárneho faktora kappa B

SLE systémový lupus erythematosus

76

Tc-lymfocyty cytotoxické T.lymfocyty

Th-lymfocyty pomocné T-lymfocyty

TLR receptor podobný génu Toll mušky octomilky

TNF faktory nekrotizujúce nádory

TM-lymfocyty pamäťové T-lymfocyty

Treg lymfocyty regulačné T-lymfocyty

WHO Svetová zdravotnícka organizácia