WYKŁADY PTAKI SEMESTR II – 20255 WYKŁAD 1 – 25.03.2025

Wykład 1: Budowa i Funkcjonowanie Układu Immunologicznego Ptaków

• Zadania układu immunologicznego:
  • Utrzymanie homeostazy organizmu.
  • Obrona organizmu przed szkodliwymi czynnikami środowiska za pomocą różnych mechanizmów.
• Antygen:
  • Definiuje odpowiedź immunologiczną.
  • Właściwości:
    • Immunogenność: zdolność do wywoływania swoistej odpowiedzi immunologicznej.
    • Antygenowość: zdolność do swoistego łączenia się z immunoglobulinami i receptorami limfocytów.
    • Hapten: antygen wykazujący tylko antygenowość, immunogenność uzyskuje po połączeniu z nośnikiem (np. białkiem).
  • Autoantygeny: naturalne składniki organizmu.
  • Determinanty antygenowe (epitopy): fragmenty antygenu wiązane przez przeciwciała lub receptory limfocytów T.
    • Na jednej cząsteczce antygenu może znajdować się wiele epitopów.
  • Agretop: fragment antygenu łączący się z cząsteczką MHC.
• Mediatory:
  • Interleukiny: cząsteczki komunikacyjne między komórkami układu odpornościowego.
  • Monokiny: substancje wydzielane przez pobudzone monocyty i makrofagi.
  • Limfokiny: substancje wydzielane przez pobudzone limfocyty (nie będące immunoglobulinami).
  • Chemokiny: cząsteczki chemotaktyczne dla leukocytów.
• Cytokiny: "hormony" układu odpornościowego
  • Peptydy regulujące proliferację i różnicowanie komórek.
  • Mediatory reakcji zapalnych i immunologicznych.
  • Działają głównie lokalnie.
  • Obejmują limfokiny i monokiny.
  • Produkowane głównie przez DC, makrofagi, limfocyty Th.
  • Produkcja wynika ze stymulacji komórek (zaburzenia homeostazy).
  • Działanie:
    • Regulują odpowiedź komórkową i humoralną.
    • Wpływają na funkcje neutrofili (aktywacja molekuł adhezyjnych, migracja).
    • Regulują proliferację, różnicowanie i aktywację limfocytów B, T, komórek NK, monocytów/makrofagów i granulocytów.
    • Działają antagonistycznie, addytywnie lub synergistycznie na procesy biologiczne.

Podział Cytokin

• Mediatory reakcji odpornościowych:
  • TNF-alfa, IL-1, IL-4, IL-8, IFN type 1.
  • Stymulują komórki immunologiczne do reakcji zapalnej i produkcję wtórnych mediatorów.
  • Przekazują informacje o bodźcu zapalnym sąsiednim komórkom.
  • Przykład: IL-8 aktywuje neutrofile.
• Cytokiny prozapalne:
  • TNF-alfa, TNF-beta, IL-1, IL-8, IL-12, IFN type II.
  • Stymulują odpowiedź zapalną komórkową i humoralną, produkcję przeciwciał przez komórki E, aktywację, adhezję i agregację neutrofili, produkcję białek ostrej fazy w wątrobie, podwzgórzową reakcję gorączkową.
  • Przykład: IL-1 pobudza produkcję IL-6 - istotny element procesu zapalnego.
• Cytokiny przeciwzapalne:
  • IL-4, IL-10, IL-13, TNF-beta.
  • Działanie przeciwzapalne przez hamowanie produkcji mediatorów prozapalnych i stymulację produkcji rozpuszczalnych receptorów cytokin.
  • Przykład: IL-10 (cytokina immunosupresyjna) – wygaszenie odpowiedzi immunologicznej i wytwarzanie immunotolerancji.
• Cytokiny regulujące wzrost:
  • IL-2, IL-4, IL-5, IL-12, PDGF, FGF, EDF, TGF.
  • Stymulują proliferację i wzrost komórek układu immunologicznego.
  • IL-2 pobudza proliferację komórek T i NK.
• Cytokiny aktywujące hematopoezę szpikową:
  • CSFs, IL-6 – stymulują komórki macierzyste szpiku.
  • IL-3 pobudza krwiotworzenie.
• Receptor-Ligand:
  • Białka receptorowe (receptory) – łączą się z ligandem i inicjują kaskadę przewodzenia sygnału oraz reakcję komórki w odpowiedzi na ligand.
  • Ligand pasuje do receptora jak klucz do zamka, ale:
    • Jeden ligand może wiązać się z różnymi receptorami.
    • Jeden receptor może być pobudzany przez jeden lub więcej ligandów.
  • Swoistość – selektywne łączenie się przeciwciała lub receptora limfocytu T z określonym antygenem.

MHC

• MHC (Major Histocompatibility Complex):
  • Cząsteczki głównego układu zgodności tkankowej związane z komórkami, które biorą udział w prezentacji antygenów limfocytom T.
  • Po przeszczepieniu komórek lub tkanek indukują odpowiedź biorcy prowadzącą do odrzucenia przeszczepu (antygeny transplantacyjne).
• Podział MHC:
  • MHC klasy I: na powierzchni wszystkich komórek jądrzastych.
  • MHC klasy II: na limfocytach B i T, makrofagach, monocytach, komórkach dendrytycznych.

Komórki Układu Immunologicznego

• Komórka docelowa: komórka posiadająca odpowiedni antygen, będąca obiektem ataku swoistych przeciwciał lub komórek cytotoksycznych.
• Komórka efektorowa: komórka wytwarzająca przeciwciała lub wykazująca właściwości pomocnicze, regulatorowe, supresorowe lub cytotoksyczne.
• Komórki immunologicznie kompetentne: limfocyty B i T zdolne do rozpoznawania antygenu i odpowiedzi immunologicznej na ten antygen:
  • Limfocyty B: różnicują się w komórki uwalniające przeciwciała warunkujące odpowiedź typu humoralnego (u ptaków z bursy Fabrycjusza, u ssaków bezpośrednio ze szpiku).
  • Limfocyty T: warunkują odpowiedź typu komórkowego oraz współdziałają z limfocytami B w odpowiedzi humoralnej (pochodzą z grasicy).
• Leukocyty: krwinki białe obejmujące:
  • Granulocyty (neutrofile/heterofile, eozynofile, bazofile).
  • Agranulocyty (limfocyty, monocyty i plazmocyty).

Funkcje Komórek Układu Immunologicznego

• Limfocyty B: rozpoznają antygeny i wytwarzają przeciwciała.
• Komórki plazmatyczne: wytwarzają przeciwciała.
• Limfocyty B pamięci: warunkują istnienie pamięci immunologicznej.
• Limfocyty Th: wspomagają odpowiedź immunologiczną, wydzielają cytokiny.
• Limfocyty Treg: hamują odpowiedź immunologiczną, wydzielają cytokiny.
• Limfocyty Tc: zdolne do zabijania komórek docelowych.
• Limfocyty T pamięci: warunkują istnienie pamięci immunologicznej.
• Komórki NK: zdolne do spontanicznego zabijania komórek nowotworowych i zakażonych przez wirusy.
• Komórki K: zdolne do cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał (ADCC).
• Komórki dendrytyczne: prezentują antygeny limfocytom Th.
• Monocyty, makrofagi: zdolne do fagocytozy i zabicia mikroorganizmów oraz innych obcych komórek; wydzielają cytokiny.
• Limfocyty T / Limfocyty grasicozależne:
  • Odpowiedzialne za odpowiedź komórkową.
  • Posiadają receptor TCR (T cell receptor) zbudowany z dwóch łańcuchów białkowych (alfa-beta lub gamma-delta).
    • Kury mają więcej limfocytów z receptorem typu gamma-delta niż myszy i człowiek.
  • U kur na limfocytach T występują cząsteczki CD3, CD5, CD4, CD8 oraz cząsteczka MHC klasy I.
    • CD4+ (Th), CD8+ (Tc).
    • Th1 – udział w odpowiedzi komórkowej.
    • Th2 – udział w odpowiedzi humoralnej.

Przeciwciała / Immunoglobuliny

• Substancje białkowe wytwarzane w limfocytach B i plazmocytach.
  • Zdolność swoistego rozpoznawania i łączenia się z antygenem.
  • Występują w postaci wolnej w płynach ustrojowych oraz w formie związanej jako receptory limfocytów B.
  • Zbudowane z 4 łańcuchów polipeptydowych (2 lekkich i 2 ciężkich).
• Wyróżnia się 3 (5) klasy przeciwciał – IgY, IgM, IgA.
• Swoistość przeciwciała wynika z konfiguracji przestrzennej części zmiennych łańcuchów ciężkich i lekkich.
  • Przeciwciała o tej samej swoistości mogą mieć różne powinowactwo do antygenu.
• Paratop (antydeterminanta): fragment przeciwciała wiążący się z epitopem.
  • Paratop wykazuje największą zmienność w cząsteczce immunoglobuliny i odpowiada za istnienie idiotypów.

Rodzaje Immunoglobulin u Ptaków

• Immunoglobulina Y:
  • Przekazywana przez matkę na potomstwo.
  • Immunoglobulina krążąca (300–700 mg/100 ml surowicy kur).
  • Powstaje po 5–6 dniach od kontaktu z antygenem.
  • Praktyczne zastosowanie: w testach serologicznych (np. odczyn zahamowania hemaglutynacji).
• Immunoglobulina M:
  • Makroimmunoglobulina.
  • Zawartość w surowicy: 120–250 mg/100 ml.
  • Niewielka ilość w białku jaja, brak w żółtku.
• Immunoglobulina A:
  • Immunoglobulina wydzielnicza (posiada fragment wydzielniczy SP).
  • Najwięcej w wydzielinie z dróg oddechowych, w nasieniu, w przewodzie pokarmowym.
  • Ochrona błon śluzowych (nie jest trawiona przez enzymy w układzie pokarmowym).
  • Zawartość w surowicy kur: 30-60 mg/100 ml.
  • Niewielkie ilości w białku jaja.
• Kinetyka powstawania immunoglobulin wraz z wiekiem ptaka:
  • Po wykluciu tylko IgY (najwięcej ok. 72 doby).
  • Resorpcja pęcherzyka żółtkowego i dostanie się Ig do krwiobiegu.
  • Miano spada przez 2-3 tyg i potem znowu rosną przez ekspozycje na antygeny.

Budowa Układu Odpornościowego Ptaków

• Centralny układ odpornościowy:
  • Torba Fabrycjusza (limfocyty B).
  • Grasica (limfocyty T).
• Obwodowy układ odpornościowy:
  • Śledziona.
  • Szpik kostny (mniej ważny niż u ssaków).
• MALT (skupiska limfocytów w narządach wewnętrznych):
  • HALT:
    • Gruczoł łzowy.
    • Gruczoł Hardera.
    • Ciało limfoidalne.
  • CALT.
  • NALT.
  • BALT.
  • GALT:
    • Migdałki jelit ślepych.
    • Migdałki przełykowe.
    • Migdałek odźwiernikowy.
    • Zachyłek Meckela.
    • Kępki Peyera.
    • Grudki chłonne w ścianie jelita.
    • Torba Fabrycjusza.

Grasica (Thymus)

• Leży równolegle do nerwu błędnego i wewnętrznie do naczyń szyjnych.
• Po każdej stronie szyi leży oddzielnie 7-8 płatów.
• Od trzeciego kręgu szyjnego do wyższych segmentów piersiowych.
• Budowa płatowa:
  • U kury: 5-7 par płatów, u kaczki 5-6 par.
  • Każdy płat grasicy (6-12 mm) okrywa torebka grasiczna, od której odchodzą w głąb przegrody i beleczki dzielące płat na płaciki (lobulus thimicus).
    • W płacikach można wyróżnić część korową (cortex thymicus) i część rdzenną (medulla thymica).
    • W okach sieci wytworzonej przez komórki zrębu leżą limfocyty grasicze (tymocyty), gęsto ułożone w części korowej (ciałka Hassala) i luźno w części rdzennej.
• Skład: 100% limfocytów T, limfocyty B-?
• Od 3 miesiąca ulega zanikowi.
• Wcześniejsza atrofia grasicy może świadczyć o przebyciu chorób np. CIA, IBD, mykotoksykozy.

Torba Fabrycjusza (Bursa Fabricii)

• Endodermalny końcowy odcinek proctodeum w postaci nieparzystej kieszonki.
• Różnicują się tu limfocyty B zaangażowane w odpowiedź humoralną.
• Kształt i wielkość zależą od gatunku, wieku, rasy, linii.
• Najsilniej rozwinięta u ptaków młodych.
• U kurczęcia brojlera wielkość i kształt bursy Fabrycjusza mogą być porównywane z ziarnem groszku lub przy maksymalnej wielkości - z dużym orzechem laskowym.
• Między 4-7 tyg. życia bursa Fabrycjusza jest największa.
• Błona śluzowa wykształca fałdy torebkowe (plicae bursalis).
• We wnętrzu bursy jest 11-17 fałdów podłużnych zawierających od 8 do 12 tys. grudek limfartycznych.
• Można wyróżnić część rdzenną zawierającą komórki nabłonkowe i limfocyty oraz część korową zawierającą limfocyty i komórki dendrytyczne wydzielnicze.
• Skład: limfocyty B >90%, limfocyty T ok. 10%.
• Czynniki uszkadzające: CIAV, IBDV, REOV, MDV, toksyny, stres.
• Wielkość bursy Fabrycjusza można mierzyć BURSAMETREM.

Śledziona (Lien)

• Kształt kulisty lub bardziej wydłużony.
• Po prawej stronie przedżołądka.
• U kury – kształt, wielkość i kolor zbliżone do owocu przejrzałej wiśni.
• Od torebki śledzionowej (capsula splenica) wnikają w głąb narządu łącznotkankowe beleczki.
• Miazga biała i miazga czerwona (pulpa splenica rubra et alba).
• Limfocyty miazgi białej w obrębie 2 struktur:
  • Okołotętniczkowa tkanka limfatyczna (PALS) – strefa grasiczo-zależna.
  • Perielipsoidalna tkanka limfatyczna (PELS) – strefa grasiczo-niezależna.
• Skład: limfocyty T: 55%, limfocyty B: 45%.
  • Limfocyty B wychwytują antygeny z zatok i prezentują limfocytom T w strefie PALS.
  • W wyniku stymulacji antygenowej powstają tzw. centra rozrodcze.
• Znaczenie w diagnostyce chorób drobiu.
• Ekspozycja na “niestrawione antygeny” - potencjalna rola w odpowiedzi z zastosowaniem szczepionek podawanych p.o.

Narządy Limfatyczne (Organa lymphatica) - GALT

1 - migdałek podniebienny
2 - tkanka limfatyczna części szyjnej i piersiowej przełyku
3 - migdałek przełykowy – limfocyty B i T, produkujące IgA i IgG
4 - tkanka limfatyczna przedżołądka
5 - migdałek odźwiernikowy — potencjalny odpowiednik węzłów krezkowych u ssaków
6 - kępka Peyera – do 5 u kurczaka, rozwijają się w embrionie, w ciągu 10 dni życia widoczne makroskopowo; największy rozwój przypada na 3 miesiące, po roku stopniowo zanikają – zostaje jedna
7 - zachyłek Meckela – podobna funkcja; aktywowane w pierwszych dniach życia; narząd mielopoezyjny ptaków, bogaty w granulocyty, monocyty i komórki plazmatyczne
8 - migdałek jelit ślepych
9 - tkanka limfatyczna wierzchołka jelit ślepych
10 - tkanka limfatyczna prostnicy
11 - torba Fabrycjusza - centralny narząd limfatyczny
12 - tkanka limfatyczna proktodeum
Ekspozycja na “niestrawione antygeny” - potencjalna rola w odpowiedzi z zastosowaniem szczepionek podawanych p.o.
5 potencjalny odpowiednik węzłów krezkowych u ssakow

Komórki i Struktura GALT

• limfocyty T i B,
• komórki NK, dendrytyczne, Gobleta i plazmocyty,
• makrofagi i heterofile,
• miejsce indukcji odpowiedzi immunologicznej to kępka Peyera (zorganizowana struktura limfatyczna w postaci grudek chłonnych, centr rozrodczych zbudowanych z limfocytów T i B, plazmocytów oraz komórek dendrytycznych),
• kępki Peyera znajdują się w kopułkach, w których brak jest kosmków jelitowych,
• w nabłonku pokrywającym kopułki zlokalizowane są komórki M (nabłonek towarzyszący grudkom – FAE, Follicle- Associated Epithelium),
• komórki M wychwytują antygeny z przewodu pokarmowego i przenoszą je w głąb błony śluzowej, gdzie za pośrednictwem makrofagów i komórek dendrytycznych (APC) antygeny są prezentowane limfocytom,
• struktury GALT w uogólnionej odpowiedzi immunologicznej kooperują ze szpikiem kostnym i śledzioną,
• skupiska struktur limfatycznych występują także w blaszce właściwej, migdałkach przełykowych, odźwiernikowych, jelit ślepych oraz zachyłka Meckela.
• Dodatkowe notatki:
  • komórki Gobleta produkują śluz.
  • komórki M znajdują się nad grudkami chłonnymi
• GALT - schemat rozmieszczenia komórek odpornościowych w jelicie
• GALT - Kępki Peyera (Folliculi lymphatici aggregati)
  • Skupiska tkanki limfarycznej w przewodzie pokarmowym są mniej lub bardziej regularnie rozmieszczone w całych jelitach, a ich większe zgrupowania zwane są kępkami Peyera.
  • U kury struktury te ukladają się wzdłuż długiej osi jelita, natomiast u drobiu wodnego koncentrycznie.
• GALT - Migdałki przełykowe
  • Migdałki przełykowe są trwałą strukturą limfatyczną zlokalizowaną w miejscu połączenia przełyku i przedżołądka.
  • W przełyku występuje 6-8 podłużnych fałdów z tkanką limfatyczną zlokalizowaną na końcu dalszym tych fałdów, gdzie formują się migdałki.
  • Migdałek przełykowy zbudowany jest z krypty, która rozpoczyna się u podstawy fałdu, oraz otaczającej ją tkanki limfatycznej. Struktura ta sięga głębiej niż do blaszki właściwej. Komórki limfatyczne infiltrują nabłonek wielowarstwowy płaski i przekształcają go w ten sposób w nabłonek limfatyczny.
  • Znaczenie tej tkanki limfatycznej:
    • jedyna akumulacja tkanki limfatycznej w układzie pokarmowym dogłowowo od zolądka i dlatego są one wrazliwe na działanie niestrawionych antygenów środowiskowych,
    • brama dla antygenów środowiskowych, przez którą przechodzą alergeny i antygeny, które stymulują układ odpornościowy.
    • mogą uczestniczyć w rozwoju limfocytów B, podobnie jak kępki Peyera.
• GALT - Migdałek odźwiernikowy
  • Wyjątkową cechą histologiczną tej struktury jest to, że tworzy ona zamknięty pierścień tuz przy wyjściu z żołądka co z kolei sugeruje, że migdałek ten ma ważną rolę przy wejściu do dwunastnicy.
  • Liczne ośrodki rozmnażania oraz obszary zbudowane z limfocytów B i T świadczą o tym, ze migdałek ten jest uorganizowaną strukturą GALT.
  • funkcja podobna do kępek Peyera, mało poznana
• GALT - Migdałki jelit ślepych
  • Są to widoczne gołym okiem gładko-kształtne skupiska tkanki limfatycznej przy ujściu jelita ślepych, mierzące do 30 mm długości o charakterystycznej