1. Základy genetiky



Yüklə 5,01 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə15/21
tarix05.05.2017
ölçüsü5,01 Kb.
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   21

Rodiče AB X A
 - 
Dítě 
- A, B nebo AB 
Rodiče AB X B
 - 
Dítě 
- A, B nebo AB 
Rodiče AB X 0
 - 
Dítě 
- A nebo B 
Rodiče 0 X 0
 - 
Dítě 
- pouze 0 
Rh faktor 
Kromě systému antigenů AB0 se rozlišuje ještě velké mnoţství dalších systémů (Rh, MNSs, Lewis, P 
atd.). Nejznámější je systém Rh, objevený Wienerem na základě pokusu s krví opice druhu
 Maccacus 
Rhesus
. Podle tohoto systému dělíme osoby na Rh positivní (Rh+) a Rh negativní (Rh
-
). Význam zde 
mají zejména antigeny C, D, E / c, d, e. Rozhodující je vliv antigenu D. Pokud je u jedince přítomen 
antigen D - 
je jedinec Rh pozitivní. Jedinci s antigenem d jsou Rh negativní (ve skutečnosti d není 
specifický antigen 

vyjadřuje se tak nepřítomnost antigenu D).
  
Protilátky proti Rh pozitivní skupině (
anti-
D protilátky
) se u Rh negativného jedince nevyskytují 
přirozeně (narozdíl od AB0 systému), ale objeví se aţ v případě
 
imunizace
 
jedince Rh pozitivní krví 
(např. při nevhodné transfuzi nebo při inkompatibilním těhotenství 

viz dále). V ČR jsou přibliţně čtyři 
pětiny obyvatelstva Rh pozitivní.
 

Na dědičnosti Rh systému se podílí dva geny: RHD (1p36.2
-p34, OMIM: 
111680
), který určuje 
přítomnost / nepřítomnost antigenu D, a RHCE (1p36.2
-p34; OMIM: 
111700
), který určuje antigeny 
C/c a E/e. Jak jiţ bylo řečeno, pro Rh+ fenotyp je rozhodující přítomnost antigenu D. Můţeme tedy 
zjednodušeně říci, ţe Rh+ se dědí dominantně a osoby Rh negativní jsou recesivní homozygoti.
 
Rodiče Rh+ X Rh+
 
= Dítě Rh+ nebo Rh

Rodiče Rh+ X Rh
- 
= Dítě Rh+ nebo Rh

Rodiče Rh
- X Rh- 
= Dítě pouze Rh

Hemolytická nemoc novorozenců (Fetální erytroblastóza)
 
Při inkompatibilním těhotenství, kdy matka je Rh
-
, zatímco dítě zdědilo po otci Rh+, dochází k 
tzv. 
Fetální erytroblastóze

Fetální erytroblastóza (nyní označovaná jako hemolytická nemoc novorozenců) je stav, kdy matčin 
imunitní systém bojuje proti plodu (plod je Rh+, matčin imunitní systém tento antigen nezná a 
povaţuje jej za cizorodý), začne vytvářet protilátky, které u plodu způsobí různé formy novorozenecké 
ţloutenky (rozklad krve), v horším případě také různé nervové poruchy.
 
První těhotenství většinou rizikové
 
nebývá (díky placentární bariéře nedochází k mísení krve matky s 
krví plodu), krev novorozence se do matčina oběhu dostane aţ při samotném porodu. Ovšem toto 
mnoţství stačí k imunizaci matky, proto kaţdé další nekompatibilní těhotenství by bylo mnohem 
riz
ikovější. V současné době se tomuto zamezuje podáváním anti
-
D protilátek do 72h po porodu 
(případně i po potratu nebo po provedení amniocentézy).
 
V patogenezi této choroby se však můţe uplatňovat i inkompatibilita v jiných krevně 

skupinových 
systémech.
 
Podskupiny 
Antigenita u skupiny A nemusí být jednotná. Rozlišujeme několik podskupin (A1 
- A6) podle antigenity 
těchto skupin (nejsilnější antigenitu a tudíţ nejsilnější reakci s anti
-
A protilátkami má skupina A1, 
nejslabší A6). Niţší antigenita je podmíněna niţším procentuálním zastoupením erytrocytů s 
antigenem A (zbylé erytrocyty mají pouze antigen H).
 
Obdobná je situace u skupiny B. V případě skupiny AB rozlišujeme podskupiny rovněţ 

můţeme se 
setkat například se skupinou A2B1.
 
Chemická podstata aglutinogenů a aglutininů
 
Aglutinogeny jsou antigenové struktury na membránovém povrchu. Základní stavební jednotkou je 
oligosacharid, vzniklý kombinací 4 monosacharidů (L
-fukosa, D-galaktosa, N-acetylglukosamin, N-
acetylgalaktosamin). Antigen H (jakoţto prekurzor antigenů A i B) je tvořen 5 monosacharidy; pokud je 
k těmto navázán ještě 6. monosacharid 

jedná se o antigen A nebo B 

podle toho, který 
monosacharid je navázán.
 
Aglutininy patří mezi
 imunoglubuliny 

-
globuliny). Přirozené protilátky (jako třeba anti
-
B protilátky u 
skupiny A) patří mezi IgM protilátky, zatímco protilátky, které vznikly aţ při imunizaci jedince (např. 
anti-
D protilátky), jsou typu IgG.
 
Fenotyp Bombay 
I tvorba antigenu H je geneticky podmíněna. Můţe dojít k vzácnému případu, ţe jedinec 
je hh 
recesivní homozygot a netvoří tedy antigen H. Protoţe tento antigen je prekurzorem pro tvorbu 

antigenu A i B, můţe být syntéza antigenů A či B přerušena jiţ v tomto kroku. Ve výsledku bude mít 
jedinec fenotyp skupiny 0 (nebude u něj prokázán antigen A, respektive antigen B), ačkoli jedinec 
můţe nést geny pro tvorbu některého z těchto antigenů (A či B, případně obou). Představme si situaci, 
ţe jedinec má genotyp AA ale zároveň i hh. Fenotypově mu bude určena krevní skupina 0 (právě 
tento fenotyp se ozn
ačuje jako fenotyp Bombay). Pokud bude mít potomka s jiným jedincem se 
skupinou 0 - 
tentokrát ovšem jde o jedince s genotypem 00 a HH 

potom bude mít tento potomek 
krevní skupinu A (genotyp A0 Hh). Výsledkem bude tedy situace, která odporuje základním pravidlům 
dědičnosti krevních skupin. Jedná se však o velmi vzácný fenomén, poprvé identifikovaný právě v 
Indii. 
4)
 
Imunogenetika a imunitní systém 
 
Imunitní systém člověka
 
Imunitní systém člověka zajišťuje obranu lidského organismu před různými parazitickými or
ganismy 
(bakterie, viry, houby, parazitičtí červi a prvoci atd.). Imunitní reakce je reakce organismu na 
přítomnost
 
antigenu
 - 
chemická nebo tělísková struktura vyvolávající imunitní reakci. Můţe jím být 
cizorodý patogen, nebo i buňky vlastního organismu, jak je tomu při některých autoimunitních 
onemocněních. Jako antigenní výbava se označují i systémy
 
krevních skupin, jako je systém AB0 
nebo Rh. 
Imunitu můţeme dělit jednak podle doby nástupu a specifičnosti (Specifická X Nespecifická imunita) a 
hlavního efektorového mechanizmu (Protilátková X Buněčná imunita).
 
Buněčnou sloţku imunity tvoří bílé krvinky 
- neboli 
leukocyty
. Průměrné mnoţství leukocytů u 
dospělého člověka je 4
-9.10
9
/l krve a to u obou pohlaví. Zvýšený počet můţe signalizovat infekční 
onemocnění. Znatelně vyšší počet leukocytů najdeme u novorozenců. Obecnou vlastností bílých 
krvinek je schopnost vystupovat z krevního řečiště (kde se normálně nacházejí a cirkulují) do tkání, 
kde se uplatňují. Tato schopnost se označuje jako
 
diapedéza

 
Protilátkovou sloţku imunity zajišťují protilátky 

imunoglobuliny
 
(viz dále).
 
Pokud mluvíme o imunitním systému, nesmíme zapomenout na lymfatické tkáně a orgány, které 
vytváří s leukocyty a protilátky komplexně
-
funkční celek. Jako primární lymfatické orgány označuj
eme 
takové, ve kterých dochází ke vzniku a vývoji bílých krvinek 

u člověka jde o
 
kostní 
dřeň
 a 
brzlík
 (thymus
). Sekundární lymfatické orgány (lymfatické uzliny, krční a nosní mandle, slezina 
či lymfatická tkáň střev a ţaludku) jsou potom lokalizovány různě po těle a slouţí jako "stráţní stanice" 

neboť jimi protéká lymfa (lymfatické uzliny) respektive krev (v případě sleziny) 

případné patogeny 
jsou tak přímo vystaveny účinkům buněk specifické i nespecifické imunity, které tvoří převáţnou část 
hmoty těchto orgánů.
 
Nespecifická imunita
 
Jedná se o imunitu neadaptivní, je vrozená a její mechanismy mohou být v případě infekce pouţity 
okamţitě. Jedná se především o různé mechanické zábrany (pokoţka, řasinky v nose), imunitu sliznic 
(hlen, přítomnost symbiotických bakterií), zvyšování tělesné teploty (pyrogeny), přítomnost 
baktericidních látek v některých tělních tekutinách (slzy, sliny, ţaludeční šťávy 
- HCl), aktivace 
komplementu (skupina proteinů z krevního séra) a především schopnost fagocytózy (pohlcování 
cizorodých částic) některých bílých krvinek (makrofágy, a neutrofilní granulocyty).
 
Mimo některé leukocyty se na nespecifické imunitě nejvíce podílí následující faktory:
 

 
Přirozené bariéry
 - 
neporušený povrch kůţe a sliznic brání v průniku patogenních organismů 
hlouběji do organismu. Můţe být různými způsoby porušena 

například infekce otevřené rány 
nebo přenos patogenů při poštípání komárem nebo klíštětem.
 


 
Nepříznivé prostředí
 - 
souvislá vrstva hlenu na sliznicích zabraňuje adhezi (přilnutí) 
patogenních virů a bakterií. Pohybem řasinek (například u buněk výstelky dýchacích cest) 
mohou být zachycené patogeny dokonce odklízeny pryč. Uchycení patogenních bakterií můţe 
bránit i fyziologická flóra ("přátelské bakterie"), neboť jejich přítomnost nedovolí přichycení 
bakterií patogenních (není pro ně místo).
 
 
Fyziologická flóra ve vagině ţeny (Döderleinův laktobacil) vytváří kyselé pH (kyselina mléčná), 
které je pro většinu potenciálních patogenů nevhodné.
 
 
Přirozeným baktericidním (bakterie smrtícím) účinkem působí
 
enzym lysozym, který je 
obsaţen ve slinách a slzách; kyselina chlorovodíková (HCl) ze ţaludku je schopná zlikvidovat 
řadu bakterií i obalených virů.
 
 

 
Zánět a pyrogeny
 - 
Zánět
 
je nespecifická reakce organismu na poškození škodlivinou 
(nemusí se jednat pouze o bakterii či virus). Účastní se ho různé leukocyty i jiné buňky a celá 
řada chemických látek (hodně z nich jsou tzv. cytokiny 

viz dále). Zánět se typicky projevuje 
bolestí 

začervenáním 

zvýšením teploty 
- otokem - 
poškozením funkce (
dolor - rubor -
 calor - tumor - functio laesa
Pyrogeny
 
jsou látky produkované buď přímo organizmem (opět jde o různé cytokiny) nebo 
mohou být například i bakteriálního původu. Jejich působením dochází k nastavení optimální 
tělesné teploty na vyšší teplotu, neţ je obvyklé (to se navenek projevuje zvýšenou teplotou 
nebo dokonce horečkou) 

zvýšení teploty má za úkol zabránit dalšímu mnoţení patogenních 
mikroorganismů. Jakmile účinek pyrogenů ustane, dojde opět ke sníţení tělesné teploty (coţ 
se projevuje například pocením)


 
Komplement
 - 
komplement je soubor bílkovin z krevní plazmy, který můţe být aktivován 
komplexy antigenu a protilátky nebo třeba specifickými povrchovými znaky některých bakterií. 
Aktivovaný komplex komplementových bílkovin má lytický účinek na cytoplazmat
ickou 
membránu, do které vytváří póry (účinkuje tak na různé 

především gramnegativní bakterie, 
obalené viry nebo i tělu vlastní buňky při některých autoimunitních onemocněních). Mimo to 
mají některé komplementové bílkoviny chemotaktický a opsonizační úči
nek - 
obojí viz níţe.
 
Mezi leukocyty, které se podílejí na nespecifické imunitě, patří bílé krvinky s charakteristickými granuly 
(
granulocyty
 - 
patří sem neutrofilní, eosinofilní a bazofilní granulocyty) a buňky bez zřetelných granul 
(
agranulocyty
 - mezi n
ě patří především monocyty a tkáňové makrofágy a speciální lymfocyty 
- NK 
buňky).
 

 
Neutrofilní granulocyty
 - 
jejich granula se zřetelně nebarví ani eosinofilními ani bazofilními 
barvivy. Jedná se o buňky, jejichţ hlavní úlohou je
 
fagocytóza
 
cizorodého materiálu (v 
průběhu fagocytózy bílá krvinka cizorodou částici obklopí svými výběţky, následně pohltí a 
zlikviduje pomocí účinných enzymů). Fagocytóza je významný mechanizmus nespecifické 
imunity, který můţe fungovat i bez protilátek. Nicméně pokud je cizorodá částice obklopena 
specifickými protilátkami nebo částmi komplementu, je jejich pohlcení usnadněno. Tomuto 
specifickému obalení se říká
 
opsonizace

 
Další významnou vlastností neutrofilních granulocytů je schopnost reagovat na koncentraci 
určitých látek bakteriálního nebo vlastního původu. Neutrofily mají schopnost migrovat k místu 
s největší koncentrací těchto látek. Tento proces "nalákávání" neutrofilů se označuje 
jako 
chemotaxe
. Chemotaktický účinek mají různé molekuly bakteriální původu, některé 
cytokiny 
nebo určité části komplementu.
 
 
Neutrofilní granulocyty mohou fagocytovat pouze jednou, potom buňka zahyne. Je jich nejvíce 
ze všech granulocytů i ze všech bílých krvinek. Vytéká
-
li z rány hnis 

je tento tvořen 
především mrtvými neutrofily.
 
 

 
Eozinofilní 
granulocyty
 - 
jejich granula se barví červeně eozinofilními barvivy. Stejně jako 
neutrofilní granulocyty mají schopnost fagocytózy, není to však jejich hlavní úloha. Tou je 
obrana proti různým parazitárním (prvoci, tasemnice, hlístice) onemocněním, proti kterým 

bojují eosinofily enzymy ze svých granul. Dále se eozinofily uplatňují při alergických reakcích 

jejich mnoţství se u alergií můţe znatelně zvyšovat.
 
 

 
Bazofilní granulocyty
 - 
jsou nejméně četné ze všech granulocytů i bílých krvinek. Jejich 
granula s
e barví bazofilními barvivy temně modře aţ modrofialově. Jejich granula obsahují 
především heparin a histamin, coţ jsou látky účastnící se především zánětlivé odpovědi a 
alergických reakcí. Teoreticky jsou schopné i fagocytovat.
 
 

 
Ţírné buňky
 (heparinocyty, 
mastocyty) jsou jakousi obdobou bazofilních granulocytů, která se 
vyskytuje v tkáních a pojivu. Stejně jako bazofilní granulocyty obsahují heparin a histamin.
 

 
Monocyty a makrofágy
 - 
Monocyty jsou největší ze všech leukocytů. Jsou to opět 
fagocytující buňky jako neutrofily, oproti nim však mohou fagocytovat opětovaně a mají 
rozsáhlejší "arzenál" látek, kterým mohou degradovat pohlcený materiál (proto se jim občas 
říká profesionální fagocyty). Monocyty vycestovávají z krevního řečiště, kde vyzrávají ve své 
a
ktivní formy 

tkáňové makrofágy
. Takové makrofágy najdeme například v játrech, v plicích, 
ve slezině nebo v kůţi (jako tzv. dendritické buňky).
 

 
NK-
buňky
 - 
Patří do nespecifické imunity, ale budou probrány níţe spolu s lymfocyty.
 
 
Specifická imunita
 
Tato část imunitního systému je zajišťována
 
lymfocyty
, které dělíme na dvě skupiny 
- a to sice B-
lymfocyty a T-
lymfocyty. Specifická imunita nastupuje později neţ imunita nespecifická. Specifická se 
jí říká proto, neboť buňky specifické imunity specificky rozeznávají antigeny, které nejsou tělu vlastní. 
Rychlost a efektivnost specifické imunity je (na rozdíl od nespecifické imunity) závislá na tom, po 
kolikáté se imunitní systém s konkrétním antigenem setkává.
 
Nutno podotknout, ţe celá problematika specifické imunitní odpovědi je velice sloţitá a její detailní 
popsání by si vyţádalo celé takovéto stránky. Následující text je proto zjednodušený a zkrácený.
 
Buňky lidského těla jsou vybaveny různými antigeny. Jsou to určité látky, nejčastěji glykoproteinové 
povahy, k
teré vyčnívají z buněčné membrány do okolí (srovnejte s kapitolou 

krevní skupiny). Hlavní 
antigenní systém se označuje jako
 
MHC
 (Major Histocompatibility Complex) 

 
hlavní histokompatibilní 
komplex; v případě člověka se pouţívá také označení
 
HLA
 (Human L
eukocyte Antigens). Existují dva 
základní druhy MHC glykoproteinových antigenů 

MHC I
 
(které se dělí ještě na klasické a neklasické) 

MHC II
. Komplex genů, který MHC I a II kóduje, se nachází na krátkém raménku 6. chromozomu.
 
MHC antigeny I. třídy se vyskytují na všech buňkách těla. V lidské populaci se vyskytuje řada 
alelických variant MHC I genů, které se mohou navzájem kombinovat, z čehoţ plyne
 
ohromná 
rozmanitost
 
antigenních systémů u různých lidí (proto je tak obtíţné nalézt vhodné dárce například 
při transplantacích). Pro daného člověka je však antigenní systém MHC I jiţ neměnný a 
imunokompetentní buňky jej povaţují za standard (tělu vlastní buňky nevyvolávají imunitní odpověď). 
Ovšem v případě
 
nádorových
 nebo virem 
infikovaných buněk mohou být MHC I
 
antigeny pozměněny, 
nebo dokonce chybět. Takové buňky jsou rozpoznávány jako tělu cizí a spouštějí specifickou imunitní 
odpověď (viz dále).
 
MHC antigeny II. třídy nemají všechny buňky v těle. Mají je speciální buňky, které označujeme 
jako 
antigen prezentu
jící buňky
 
(APC). Jak jiţ název napovídá, jedná se o buňky, které nějakým 
způsobem předkládají antigen imunitnímu systému. To umí například makrofágy nebo ony zmiňované 
dendritické buňky. Jak jsme si jiţ řekli, tyto buňky mohou opakovaně fagocytovat a tento fagocytovaný 
materiál destruovat pomocí své bohaté enzymové výbavy. Některé částečky pohlcených a 
degradovaných antigenů jsou následně fagocytující buňkou
 
vyuţity při syntéze MHC II
. Výsledný 
MHC II antigen, který je umístěn do cytoplazmatické membrány fygocytující buňky, tak předkládá 
příslušným imunokompetentním buňkám "vzorek" antigenní struktury patogenního mikroorganismu, 
který napadl lidský organismus.
 
Proto jsou zapotřebí obě třídy MHC antigenů. Zatímco první třída slouţí jako identifikace tělu vlastních 
buněk, přesná komformace antigenů druhé třídy se mění na základě fagocytovaného materiálu a 

nemusí být (a také není) vţdy stejná. MHC I antigeny jsou rozpoznávány cytotoxickými T
-lymfocyty a 
MHC II antigeny jsou rozpoznávány pomocnými T
-lymfocyty. 
Lymfocyty 
Lymfocyty jsou buňky specifické imunity. Dělíme je na
 
T-lymfocyty
 
(tyto lymfocyty po vzniku v kostní 
dřeni putují do brzlíku (
t
hymus - odtud
T
-lymfocyty) a 
B-lymfocyty
 
(u ptáků se stěhují do kloakálního 
výběţku zvaného Fabriciova
 
b
ursa - odtud 
B
-ly
mfocyty). T lymfocyty dále dělíme na cytotoxické T 

lymfocyty (T
C
) a pomocné T 
- lymfocyty (T
h
). Dále sem patří i výše zmiňované
 
NK
 (Natural Killers) 
buňky.
 

 
Cytotoxické T
-lymfocyty
 - 
Základní receptor T buněk TCR je stejný pro cytotoxické i 
pomocné T
-lymf
ocyty. Pro rozpoznání MHC antigenu správné třídy jsou důleţité tzv. 
koreceptory. V případě Cytotoxických T
-
lymfocytů jde o CD8 koreceptor, díky ktrému 
T
C
rozeznávají MHC I. Pokud má buňka MHC I antigen pozměněný (virem infikovaná nebo 
nádorová buňka), má T
C
 
buňka prostředky (perforiny a granzymy)
 
k usmrcení buňky
 
tím, ţe 
navodí
 
apoptózu


 
Pomocné T
-lymfocyty
 - 
Jejich koreceptorem je CD4 (tento receptor specificky rozeznává 
virus HIV, který napadá právě T
h
 
lymfocyty), díky kterému mohou T
h
 
lymfocyty rozpoznávat 
MHC II antigeny na antigen prezentujících buňkách. Díky tomuto rozpoznání mohou 
T
h
lymfocyty usměrňovat imunitní odpověď a aktivovat další buňky imunitního systému. První 
podtyp T
h
 
lymfocytů 
- T
h
1 lymfocyty aktivují makrofágy (aktivované makrofágy účinněji likvidují 
fagocytovaný materiál); T
h
2 lymfocyty aktivují B
-
lymfocyty (viz dále) k tvorbě příslušných 
specifických protilátek. Role T
h
 
lymfocytů je velmi důleţitá, o čemţ svědčí příznaky syndromu 
AIDS, neboť virus HIV napadá právě T
h
lymfocyty a sniţuje jejich počty.
 

 
B-lymfocyty
 - 
Zajišťují imunitu zaloţenou na protilátkách 

imunoglobulinech (detailnější popis 

viz níţe). I jejich hlavní receptor 

BCR je membránově vázaná protilátka (třídy IgD nebo 
IgM). Aktivace B-
lymfocytu probíhá buď po navázání antigenu na membránový receptor 
(BCR) nebo (a v tomto případě jde o účinnější stimulaci) pomocí T
h
2 lymfocytu, který předtím 
rozeznal antigen na antigen prezentující buňce.
 Po aktivaci se B - 
lymfocyty pomnoţí, většina 
se jich diferencuje na 
plazmatické buňky
, které začnou produkovat velké mnoţství protilátek; 
vytvoří se ovšem také určité mnoţství
 
paměťových buněk
, které urychlí protilátkovou 
imunitní odpověď při příštím setkání se stejným antigenem.
 

 
NK buňky
 - 
Vypadají jako velké lymfocyty s četnými granuly, postrádají však klasické 
receptory TCR i BCR. Jsou však schopné rozeznávat buňky, které nemají (nebo mají velmi 
málo) MHC I antigeny ve své membráně (Jedná se o některé nádorové nebo virem infikované 
buňky, které se tímto "maskují" před T
c
 
lymfocyty). Po rozpoznání takovéto buňky NK buňka 
tuto buňku zahubí, podobným způsobem, jako to dělají T
c
 lymfocyty - 
proto označení NK 
buněk 

přirození zabíječi. Nutno podotknout, ţe tento mechanismus patří spíše do 
nespecifické imunity.
 
Primární a sekundární imunitní odpověď
 
Primární imunitní odpověď nastává, pokud se organismus setkává s konkrétním antigenem poprvé. 
Po prodělané infekci však v organismu zůstávají paměťové buňky (diferencují se z B i T
-
lymfocytů). 
Proto je při opakované infekci tím samým antigenem potřebná kratší doba k rozvinutí plnohodnotné 
imunitní odpovědi, neboť imunitní systém "má náskok". Tohoto faktu se vyuţívá při
 

Yüklə 5,01 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   21




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2020
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə