Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

IMUNOLOGIJJA

8,450 views

Published on

Published in: Education
  • Login to see the comments

IMUNOLOGIJJA

  1. 1. IMUNOLOGIJAIMUNOLOGIJA IMUNITET –imunitas (zaštita senatora u starom Rimu od sudskih procesa tokom mandata) -u užem smislu: otpornost prema infektivnim bolestima -u širem smislu: zaštita organizma od infektivnih i neinfektivnih agenasa- A N T I G E N I IMUNSKI SISTEM – skup organa, tkiva, ćelija i njihovih produkata koji učestvuju u imunitetu IMUNSKI ODGOVOR – koordinisano dejstvo komponenti imunskog sistema u borbi protiv infektivnih mikroorganizama i ostalih štetnih agenasa IMUNOLOGIJA – nauka koja proučava imunski sistem i imunski odgovor www.belimantil.info
  2. 2. Pojam imunitet se pominje u 5.veku p.n.e. u grčkim zapisima Znatno ranije se koncept imuniteta pominje u kineskim zapisima: inhalacija praha dobijenog iz krusti obolelih od velikih boginja Edvard Džener (1798.god): sadržaj pustule inficirane virusom kravljih boginja dat u cilju prevencije infekcije virusom velikih boginja- pojam vakcinacije (vacca-krava; vaccinus- od krave) ODBRANA OD INFEKTIVNIH MIKROORGANIZAMA -imunodeficijencije, AIDS TRANSPLANTACIJSKA IMUNOLOGIJA TUMORSKA IMUNOLOGIJA REAKCIJE PREOSETLJIVOSTI (ALERGIJE) AUTOIMUNSKE REAKCIJE www.belimantil.info
  3. 3. ZNAZNAČČAJ IMUNOLOGIJE ZA FARMACIJUAJ IMUNOLOGIJE ZA FARMACIJU • Terapijska primena lekova koji utiču na imunski odgovor (mehanizmi dejstva imunosupresiva i imunopotencijatora) • Razumevanje mehanizama preosetljivosti na lekove • Kreiranje vakcina i razumevanje mehanizama njihovog delovanja • Primena imunoloških metoda u dijagnostici (imunohemijske i druge) • Kreiranje novih imunomodulatornih lekova i vakcina • Produkcija rekombinantnih proteina za potrebe dijagnostike i terapije (primer rekombinantni citokini) • Produkcija poliklonskih i monoklonskih antitela za potrebe dijagnostike i terapije FARMACEUTSKA (IMUNO)BIOTEHNOLOGIJA proizvodi za dijagnostiku i terapiju www.belimantil.info
  4. 4. TIPOVI IMUNITETATIPOVI IMUNITETA Učestvuje u ranoj fazi odbrane od infekcija (aktivan u prvih nekoliko časova) • Uvek prisustan u zdravih osoba • Sprečava prodor mikroorganizama u organizam i brzo eliminiše mikrorganizme •Stimulisan mikroorganizmima koji su prodrli u tkivo •Adaptira se na prisustvo mikroorganizama •Razvija se sporije, i •Posreduje u kasnijoj ali efikasnijoj fazi odbrane (razvija se posle nekoliko dana) Stečeni imunitet (adaptivni, specifični) Urođeni imunitet (prirodni) www.belimantil.info
  5. 5. Komponente urođenog imuniteta • Epitelne barijere i solubilni produkti epitela (prirodni antibiotici) • Fagociti i prirodne ćelije ubice (NK ćelije), i njihovi produkti-citokini • Proteini plazme (sistem komplementa) www.belimantil.info
  6. 6. Karakteristike urođenog imuniteta • Urođeni imunitet prepoznaje i reaguje na mikroorganizme, ali ne i na neinfektivne strane supstance i ćelije • U prepoznavanju se koriste isti mehanizmi za različite vrste mikroorganizama • Urođeni imunitet pospešuje delovanje stečenog imuniteta www.belimantil.info
  7. 7. Komponente stečenog imuniteta • Limfociti i njihovi produkti: B limfociti nosioci humoralnog imuniteta T limfociti nosioci ćelijskog imuniteta) • Stečeni imunitet prepoznaje mikrobske i nemikrobske molekule koji se zajedničkim imenom nazivaju antigeni • Prepoznavanje antigena je specifično: receptori za antigen na limfocitima www.belimantil.info
  8. 8. STALNA KOOPERACIJA IZMEĐU UROĐENOG I STEČENOG IMUNITETA ČINI OSNOVU USPEŠNOG IMUNSKOG ODGOVORA www.belimantil.info
  9. 9. KARAKTERISTIKE STEKARAKTERISTIKE STEČČENOG IMUNITETAENOG IMUNITETA S P E C I F I Č N O S T • Sposobnost specifičnog odgovora u odnosu na različite antigene (anitgenske determinante)- specifični receptori za antigen na limfocitima R A Z N O L I K O S T • Sposobnost imunog sistema da odgovori na veoma veliki broj različitih antigena- antigenski repertoar (skup svih limfocita/klonova različitih specifičnosti) • K l o n l i m f o c i t a Limfociti identične specifičnosti za neki antigen (antigensku determinantu) koji potiču od iste ćelije www.belimantil.info
  10. 10. KARAKTERISTIKE STEKARAKTERISTIKE STEČČENOG IMUNITETAENOG IMUNITETA P A M Ć E N J E • Stvaranje dugoživećih limfocita pamćenja nakon primarnog imunskog odgovora • Snažniji imunski odgovor na ponovnu ili perzistentnu infekciju S P E C I J A L I Z A C I J A • Optimalni imunski odgovor prema različitim vrstama mikroorganizama/antigena (primer ćelijski i humoralni) NEREAKTIVNOST NA SOPSTVENE ANTIGENE- autotolerancija SAMOOGRANIČAVANJE prevencija oštećenuja tkiva tokom reakcije na antigene iz spoljašnje sredine www.belimantil.info
  11. 11. www.belimantil.info
  12. 12. PROLIFERACIJA (KLONALNA EKSPANZIJA) DIFERENCIJACIJA naivni B limfocit Ag+drugi signal veliki limfocit (limfoblast) Efektorni B limf: sekrecija At Memorijski B limfocit naivni T limfocit veliki limfocit (limfoblast) Memorijski T limfocit Efektorni T limf: Th ili CTLAg+drugi signal www.belimantil.info
  13. 13. Memorijski limfociti PRIMARNI I SEKUNDARNI IMUNI ODGOVOR Memorijski limfocitiEfektorski limfociti Klonovi limfocita Efektorski limfociti antigen antigen PRIMARNI IMUNI ODGOVOR SEKUNDARNI IMUNI ODGOVOR www.belimantil.info
  14. 14. HUMORALNI IMUNITET posredovan antitelima koja su produkti B limfocita učestvuje u zaštiti od ekstracelularnih mikroorganizama neutralizacijom mikroorganizama i njihovih tokisina www.belimantil.info
  15. 15. ĆELIJSKI IMUNITET posredovan T limfocitima učestvuje u odbrani od intraćelularnih mikroorganizama Aktivacijom fagocita Aktivacijom citotoksičnih limfocita www.belimantil.info
  16. 16. AKTIVNI IMUNITET – indukovan infekcijom ili vakcinacijom PASIVNI IMUNITET – prenet antitelima ili limfocitima iz osobe sa aktivnim imunitetom u neimunizovanu osobu (imunitet novorođenčeta prenet od majke preko placente) www.belimantil.info
  17. 17. www.belimantil.info
  18. 18. FAZA PREPOZNAVANJA ANTIGENA FAZA AKTIVACIJE LIMFOCITA FAZA ELIMINACIJE ANTIGENA (EFEKTORSKA FAZA) FAZA HOMEOSTAZE FAZA PAMĆENJA www.belimantil.info
  19. 19. • Učestvuje u ranoj fazi odbrane od infekcija (aktivan u prvih nekoliko časova) • Uvek prisustan u zdravih osoba • Sprečava prodor mikroorganizama u organizam i brzo eliminiše mikrorganizme koji su prodrli u tkivo Komponente urođenog imuniteta • Epitelne barijere • Fagociti i prirodne ćelije ubice (NK ćelije) • Proteini plazme (sistem komplementa, C reaktivni protein, citokini prirodnog imuniteta) UROUROĐENIĐENI IMUNITETIMUNITET www.belimantil.info
  20. 20. • Urođeni imunitet prepoznaje i reaguje na mikroorganizme ali ne i na neinfektivne strane supstance • Urođeni imunitet ne reaguje prema sopstvenim ćelijama zbog postojanja regulatornih molekula • Komponente urođenog imuniteta koriste iste mehanizme u prepoznavanju različitih vrsta mikroorganizama • Odgovor urođenog imuniteta je isti pri ponovnom kontaktu sa mikrobima • Urođeni imunitet pospešuje delovanje stečenog imuniteta Karakteristike urođenog imunitetaKarakteristike urođenog imuniteta www.belimantil.info
  21. 21. Prepoznavanje struktura koje su zajedničke za više vrsta mikroorganizama a nisu prisutne na vlastitim ćelijama (LPS; manoza na glikoproteinima; dvolančana RNK virusa; nemetilovani CpG nukleotidi) Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  22. 22. Prepoznavanje struktura koje su važne za preživljavanje mikroorganizama Receptori koji prepoznaju strukture mikroorganizama su kodirani genima matične loze koji ne podležu procesima rekombinacije Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  23. 23. Primeri koji ilustruju sposobnost urođenog imuniteta da reguje sa mikroorganizmima ali ne i sa sopstvenim ćelijama Molekuli koje prepoznaju ćelije urođenog imuniteta nisu prisutni na sopstvenim ćelijama NK ćelije ne vrše citolizu sopstvenih ćelija zbog ispoljavanja inhibitornih receptora Komplement ne oštećuje sopstvene ćelije zbog protektivnog delovanja regulatornih proteina komplementa www.belimantil.info
  24. 24. Fizička zaštita Produkcija peptidnih antibiotika (defenzini) γδ+ T limfociti (intraepitelni limfociti) (prepoznavanje lipida mikroorganizama) B1 limfociti (peritoneum) (produkcija prirodnih antitela IgM klase) Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  25. 25. - Ćelije mijeloidne loze (granulociti) - Prve ćelije koje odgovaraju na infekciju bakterijama i gljivicama - Fagocitoza u cirkulaciji - Ekstravazacija u tkivo - Kratkoživeće ćelije NEUTROFILI www.belimantil.info
  26. 26. MONOCITI subpopulacije makrofaga u limfoidnim organima histiociti osteoklastiKupferove ćelije mikroglia alveolarne makrofage AKTIVACIJA džinovske ćelije epiteloidne ćelije -Zajedničko poreklo sa granulocitima -Diferentovanje od monoblasta u kostnoj srži -Migracija u tkivo i transformacija u makrofage www.belimantil.info
  27. 27. www.belimantil.info
  28. 28. PREPOZNAVANJEPREPOZNAVANJE RECEPTORI:RECEPTORI: - manozni receptor - N-formil metionil receptor - Receptor “čitač” - Mac1 (CD11b/CD18) - Toll-slični receptori - Receptori za Fc fragment antitela - Receptori za komponente komplementa FAGOCITOZA I FORMIRANJE FAGOZOMA - Fuzija fagozoma i lizozoma (formiranje fagolizozoma) - Aktivacija enzima: fagocitna oksidaza (superoksid anjon; slobodni radikali), NO- sintaza (NO), lizozomalne proteaze UBIJANJE MIKROORGANIZMA Oštećenje tkiva zbog oslobađanja enzima u tkivo (pospešavanje inflamacije) Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  29. 29. Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  30. 30. Stimulacija endotela Prodor mikroorganizma u tkivo ekspresija adhezivnih molekula - fagocitoza od strane tkivnih makrofaga * P selektin - aktivacija tkivnih makrofaga * E selektin (produkcija TNFa, IL-1, hemokina) produkcija hemokina Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  31. 31. Vezivanje leukocita za adhezivne molekule putem liganada za selektine (slaba veza - “kotrljanje” leukocita) Aktivacija Mac1 (CD11b/CD18) integrina Vezivanje za integrinske ligande na endotelu (stabilna veza) Transmigracija u tkivo (pod uticajem hemokina) INFLAMACIJA (ZAPALJENJE) nakupljanje leukocita u tkivu povećana propustljivost i proširenje krvnih sudova www.belimantil.info
  32. 32. TNFα Aktivacija endotela i neutrofila, inflamacija povećanje telesne temperature, sinteza proteina akutne faze u jetri, povećanje katabolizma u mišićima i masnom tkivu, indukcija apoptoze brojnih ćelija. IL-1 Aktivacija endotela i neutrofila, inflamacija povećanje telesne temperature, sinteza proteina akutne faze u jetri HEMOKINI CCL i CXCL familija aktivacija i hemotaksa leukocita Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  33. 33. IL-6 Proliferacija efektorskih B limfocita, sinteza proteina akutne faze u jetri, inflamacija IL-12 Stimulacija produkcije IFN-γ od strane NK ćelija i T limfocita, povećanje citotoksične aktivnosti T limfocita, diferencijacija Th1 ćelija IL-15 Proliferacija NK ćelija i T limfocita IL-18 Stimulacija produkcije IFN-γ www.belimantil.info
  34. 34. Interferoni (tip I) IFN-α, IFN-β Anti virusna aktivnost, povećanje ekspresije MHC molekula I klase, aktivacija NK ćelija Interferon (tip II) IFN-γ Aktivacija makrofaga, stimulacija produkcije pojedinih potklasa IgG www.belimantil.info
  35. 35. - Veliki granulirani limfociti (LGL) - Nemaju receptor za antigen - Čine oko 10% svih limfocita u krvi - Učestvuju u nespecifičnoj citotoksičnosti - ubijaju zaražene ćelije - tumorske ćelije - alogene ćelije - sopstvene izmenjene ćelije NK ćelije Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja -Produkuju IFN-γ nakon stimulacije od strane IL12 koga produkuju makrofagi -Vezuju antitela i učestvuju u citotoksičnosti zavisnoj od antitela (ADCC) -Prepoznaju ciljne ćelije posle deaktivacije inhibitornih receptora -Citotoksičnost zavisna od direktnog kontakta - Slični citolitički mehanizmi kao i kod CTL www.belimantil.info
  36. 36. Shema preuzeta iz knjige”Basic Immunology”, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  37. 37. PODSETNIK 1. Imunologija, imunitet, imuni sistem, imuni odgovor 2. Imuni odgovor: - odbrana od infektivnih agenasa (mikroorganizama) - odbrana od neinfektivnih agenasa (stranih supstanci, antigena) - reakcije prema stranim ćelijama i tkivima (imunologija transplantacije) - reakcije prema tumorskim ćelijama (tumorska imunologija) 3. Urođeni (prirodni, nespecifični) imunitet: rana faza odbrane organizma, uvek prisutan kod svih osoba www.belimantil.info
  38. 38. 4. Stečeni (adaptivni, specifični) imunitet: - kasnija faza odbrane; specifičan u odnosu na antigen, specijalizovane vrste reakcija koje na najefikasniji način uklanjaju antigen; 5. Zajedničko delovanje urođenog i stečenog imuniteta 6. Komponente urođenog imuniteta: - epitelne barijere (koža i sluznice) - fagociti, NK ćelije (prirodne ubice) - sistem komplementa - citokini 7. Komponente stečenog imuniteta: - limfociti B i limfociti T - solubilni produkti (antitela, citokini) www.belimantil.info
  39. 39. 8. Tipovi stečenog imuniteta: - humoralni (B limfociti sekretuju antitela): odbrana od ekstraćelijskih mikroorganizama; - celularni (T limfociti i njihovi produkti): odbrana od intraćelijskih mikroorganizama; 9. Vrste stečenog imuniteta: - aktivni (prirodni, veštački) - pasivni (prirodni, veštački) 10. Primarni i sekundarni specifični imuni odgovor 11. Faze specifičnog imunog odgovora: prepoznavanje, aktivacija, efektorska faza, zaustavljanje, pamćenje www.belimantil.info
  40. 40. ĆELIJE, TKIVA I ORGANI IMUNOG SISTEMA www.belimantil.info
  41. 41. ĆELIJE 1. LIMFOCITI 2. ANTIGEN PREZENTUJUĆE ĆELIJE 3. EFEKTORSKE ĆELIJE www.belimantil.info
  42. 42. 1. L I M F O C I T I Ključne ćelije specifičnog imuniteta Jedine ćelije sa receptorom za antigen B limfociti (humoralni imunitet) T limfociti (ćelijski imunitet) -CD4 limfociti (T limfociti pomoćnici) -CD8 limfociti (T citotoksični limfociti) www.belimantil.info
  43. 43. SLISLIČČNOSTI I RAZLIKE IZMEĐUNOSTI I RAZLIKE IZMEĐU T i B LIMFOCITAT i B LIMFOCITA S L I Č N O S T I Slična morfologija Slična struktura receptora za antigen i njihovih gena Stvaranje limfocita pamćenja Recirkulacija www.belimantil.info
  44. 44. R A Z L I K E Različito mesto stvaranja B limfociti . . . . . . kostna srž T limfociti . . . . . . timus Različito ispoljavanje (ekspresija) membranskih proteina (CD molekula) B limfociti...............BCR, CD19, CD20, CD21 T limfociti...............TCR, CD3, CD4, CD8 www.belimantil.info
  45. 45. Različit oblik i priroda antigena koje vezuju posredstvom receptora za antigene B limfociti vezuju: nativne, solubilne antigene antigene ćelija (nesolubilne) proteinske i neproteinske antigene T limfociti vezuju: samo proteinske antigene prerađene do peptida i ispoljene u sklopu jednog drugog molekula (MHC) na membrani specijalizovanih ćelija (APC) Različite efektorske funkcije B limfociti: - produkcija antitela T limfociti: - produkcija citokina (T limfociti pomoćnici, Th-helper) - citoliza ciljnih ćelija (citotoksični T limfociti, CTL) R A Z L I K E www.belimantil.info
  46. 46. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunlogy, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  47. 47. 2. ANTIGEN2. ANTIGEN--PREZENTUJUPREZENTUJUĆĆEE ĆĆELIJE (APC)ELIJE (APC) Definicija: - Ćelije koje imaju sposobnost hvatanja, prerade i prikazivanja (prezentacije) antigena u odgovarajućoj formi limfocitima. - Ako obezbeđuju drugi signal za aktivaciju limfocita (kostimulatorni signal) onda su to profesionalne APC - Najznačajnije profesionalne APC DENDRITIČNE (DENDRITSKE) ĆELIJE www.belimantil.info
  48. 48. DENDRITIČNE ĆELIJE Dendritična morfologija Hvatanje, prerada i prezentacija antigena Zrele i nezrele Mijeloidne i plazmocitoidne Slike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  49. 49. NEZRELE DC :NEZRELE DC : hvatanje i prerada antigenahvatanje i prerada antigena KRV LIMFA EPIDERMIS KOŽE (LANGERHANSOVE ĆELIJE) I EPITEL SLUZNICA PERIFERNA TKIVA (INTRESTICIJUM) ZRELE DCZRELE DC :: prezentacija antigena T limfocitima iprezentacija antigena T limfocitima i kostimulacijakostimulacija L. ČVOR (PARAKORTKS) SLEZINA (PALS) FOLIKULARNE ( FOLIKULSKE) DENDRITIFOLIKULARNE ( FOLIKULSKE) DENDRITIČČNENE ĆĆELIJEELIJE FOLIKULI SEZINE I LIMFNIH ČVOROVA PREZENTACIJA ANTIGENA B LIMFOCITIMA ZNAČAJ ZA AFINITETNO SAZREVANJE B LIMFOCITA www.belimantil.info
  50. 50. 3. EFEKTORSKE3. EFEKTORSKE ĆĆELIJEELIJE B LIMFOCITI (PLAZMOCITI): Produkcija antitela T LIMFOCITI: CD4+ T (produkcija citokina) CD8+ T (specifična citotoksičnost NK ĆELIJE: nespecifična citotoksičnost MAKROFAGI: urođeni imunitet efektorske ćelije specifičnog imuniteta NEUTROFILI: urođeni imunitet efektorske ćelije specifičnog imuniteta www.belimantil.info
  51. 51. ORGANI I TKIVA IMUNOG SISTEMAORGANI I TKIVA IMUNOG SISTEMA ORGANI: - CENTRALNI (primarni ili generativni): (nastanak i razvoj limfocita) timus kostna srž - PERIFERNI (sekundarni) (aktivacija zrelih limfocita) slezina limfni čvorovi TKIVA: ORGANIZOVANO LIMFOIDNO TKIVO - digestivnog trakta (GALT) - krajnici (tonzile), Pajerove ploče, apendiks - bronhopulmonalnog trakta (BALT) DIFUZNO LIMFOIDNO TKIVO - koža, sluznice www.belimantil.info
  52. 52. HEMATOPOEZA UHEMATOPOEZA U KOSTNOJ SRKOSTNOJ SRŽŽII Kostna srž je mesto hematopoeze gde nastaju sve ćelije krvi. Za sazrevanje ovih ćelija, uključujući i limfocite, bitni su faktori mikrosredine (ćelije strome i solubilni faktori rasta i diferencijacije) Shema preuzeta iz knjoge Basic Immunology, Abbas i Lichtman isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  53. 53. TIMUSTIMUS 1. Centralni limfoidni organ za razvoj T limfocita 2. Sastavljen iz dva režnja koji su vezivnim pregradama podeljeni na režnjiće 3. Svaki režnjić se sastoji iz spoljašnjeg (tamnijeg) dela- korteks ili kora i unutrašnjeg (svetlijeg) dela- srž ili medula 4. Ćelije timusa su limfoidne (timociti) i nelimfoidne (ćelije mikrosredine); timociti su timusni T limfociti različitog stepena zrelosti 5. Ćelije mikrosredine su epitelne ćelije, makrofagi, dendritične ćelije i dr. Ove ćelije i njihovi produkti obezbeđuju optimalne uslove za sazrevanje T limfocita i procese selekcije Slike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  54. 54. TIMUSTIMUS 7. Epitelne ćelije ucestvuju u sazrevanju T limfocita i procesima pozitivne i negativne selekcije putem direktnog kontakta ili posredstvom solubilnih faktora (timusni hormoni, citokini) 8. Timusni makrofagi uklanjaju neselekcionisane timocite 9. Dendritične ćelije medule učestvuju u negativnoj selekciji timocita Slike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  55. 55. S L E Z I N AS L E Z I N A STROMA: kapsula, krvni sudovi PARENHIM: - BELA PULPA - MARGINALNA ZONA - CRVENA PULPA B e l a p u l p a: 1. Folikuli (B zone): - primarni - sekundarni (germinativni centri) - folikularne dendritične ćelije 2. PALS- periarteriolarni limfocitni omotač (T zone): - T limfociti - dendritične ćelije Slike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  56. 56. M a r g i n a l n a z o n a - T i B limfociti - makrofagi C r v e n a p u l p a - venski sinusoidi - T i B limfociti - makrofagi - ostale ćelije SLEZINASLEZINA www.belimantil.info
  57. 57. LIMFNILIMFNI ČČVORVOR STROMA: kapsula, krvni sudovi, aferentni, eferentni i intranodalni limfatički sudovi PARENHIM: 1. K o r t e k s: - folikuli primarni i sekundarni (B zone) 2. Duboki korteks, parakorteks, parafolikularni korteks (T zone): - T limfociti - dendritične ćelije - venule sa visokim endotelom (HEV) 3. M e d u l a Slike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  58. 58. Limfociti ulaze u limfni čvor preko postkapilarnih venula sa visokim endotelom Migracija T i B limfocita u odgovarajuće regione je pod uticajem specifičnih hemokina koje produkuju nelimfoidne ćelije tih regiona Dendritične ćelije koje su prihvatile antigen u epitelu, migriraju preko aferentnih limfatičnih sudova u T zone limfnog čvora Slike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  59. 59. Naivni T limfociti migriraju iz krvi preko postkapilarnih venula sa visokim endotelom u predeo parakorteksa, gde prepoznaju antigen ispoljen na membrani dendritične ćelije; Aktivirani T limfociti napuštaju limfni čvor preko eferentnih limfatičnih sudova i preko ductus thoracicus ulaze u krv Iz krvi, aktivirani T limfociti migriraju preko endotela krvnih sudova u periferna tkiva Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  60. 60. PODSETNIK: 1. Ćelije imunog sistema su: limfociti, antigen prezentujuće ćelije i efektorske ćelije 2. Limfociti mogu biti: limfociti B (poreklo kostna srž), limfociti T (poreklo timus) i NK (natural killer) ćelije (poreklo kostna srž); podvrste T limfocita su CD4+T limfociti i CD8+T limfociti 3. Naivni limfociti i memorijski limfociti (limfociti pamćenja) 4. Ćelije koje prikazuju antigen T limfocitima u odgovarajućoj formi i obezbeđuju drugi signal aktivacije su antigen-prezentujuće ćelije (APĆ); najznačajnije APĆ su dendritične ćelije 5. Efektorske ćelije imunog sistema su plazmociti, T limfociti pomoćnici (T helper ili Th), citolitični T limfociti (CTL), NK ćelije, makrofagi, neutrofili 6. Centralni(primarni, generativni) limfoidni organi su kostna srž i timus 7. Periferni (sekundarni) limfoidni organi su slezina i limfni čvorovi 8. Limfoidna tkiva su GALT i BALT, kao i difuzno tkivo kože i sluznica 9. U centralnim limfoidnim organima sazrevaju limfociti, a u perifernim organima i tkivima zreli limfociti prepoznaju antigen i aktiviraju se www.belimantil.info
  61. 61. STEČENI (SPECIFIČNI) IMUNI ODGOVOR www.belimantil.info
  62. 62. Komponente •LIMFOCITI •SOLUBILNI PROIZVODI LIMFOCITA - Antitela - Citokini Specifično PREPOZNAVANJE Ag pomoću RECEPTORA ZA Ag (TCR, BcR) na limfocitima Različiti mehanizmi za najefikasnije uklanjanje antigena www.belimantil.info
  63. 63. KOJE ANTIGENE PREPOZNAJU LIMFOCITI ili KAKAV ANTIGEN ”VIDE” LIMFOCITI ? www.belimantil.info
  64. 64. B LIMFOCITI PREPOZNAJU: • proteine • polisaharide • lipide • male molekule (hapteni) Nesolubilne antigene koji su sastavni deo membrane ćelija, kapsule i omotača mikroorganizama Solubilne antigene (npr. toksini bakterija) Nativne forme antigena www.belimantil.info
  65. 65. T LIMFOCITI PREPOZNAJU: •Protein razgrađen do peptida, povezan u kompleks sa MHC molekulima i ispoljen na membrani APC MHC restrikcija Svaki T limfocit poseduje dvojnu specifičnost TcR: - prema određenim reziduama peptidnog Ag - prema određenim reziduama MHC molekula koji je “prihvatio” taj peptidni Ag www.belimantil.info
  66. 66. Shema preuzet iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  67. 67. ANTIGENI SPECIFIČNI IMUNI ODGOVOR NA PROTEINSKE ANTIGENE ZAPOČINJE INTERAKCIJOM TRI MOLEKULA PRISUTNA NA MEMBRANAMA T LIMFOCITA I ANTIGEN-PREZENTUJUĆE ĆELIJE 1. TcR (na T limfocitu) 2. Antigeni peptid/MHC molekul (na APĆ) www.belimantil.info
  68. 68. KAKO ANTIGEN (MIKROORGANIZAM) PRODIRE U ORGANIZAM ? Koža (kontakt) GIT (ingestija) RT (inhalacija) Krv www.belimantil.info
  69. 69. ŠTA SE DEŠAVA SA MIKROBNIM, ODNOSNO PROTEINSKIM ANTIGENOM POSLE ULASKA U ORGANIZAM ? •Ko prihvata antigen ? •Kako se transportuje antigen ? •Gde se antigen koncentriše ? www.belimantil.info
  70. 70. PRIMER - Mikroorganizam prodire preko epitela; u tkivu ga prihvataju dendritične ćelije (APC) koje se normalno nalaze u tkivima. - Dendritična ćelija prihvata antigen putem fagocitoze (ako je antigen ćelija-mikroorganizam) ili pinocitoze (ako je antigen slobodan, solubilan). - Dendritična ćelija “natovarena” antigenom napušta epitel i putem limfotoka odlazi do regionalnog limfnog čvora gde se odvija imuni odgovor. - Solubilne antigene koji se nađu u limfotoku prihvataju dendritične ćelije limfnih čvorova, dok antigene iz krvotoka prihvataju dendritične ćelije slezine. - Svrha opisanog prihvatanja i transportovanja antigena od mesta ulaska do perifernog limfnoog tkiva je da se antigen “predstavi” T limfocitima i time započne imuni odgovor Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  71. 71. •Dendritične ćelije u tkivima (koži, sluznicama, vezivnom tkivu) su nezrele. One mogu da prihvate antigen, ali nisu u stanju da aktiviraju T limfocite. •Dendritične ćelije u perifernim limfnim tkivima (limfnim čvorovima, slezini) su funkcionalno zrele, jer osim što “predstavljaju” antigen T limfocitima, one i obezbeđuju dodatne signale za aktivaciju T limfocita. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  72. 72. - Nezrela dendritična ćelija (DC) hvata antigen i pod dejstvom pro-inflamacionih citokina menja oblik (postaje obla), gubi adhezivnost prema epitelu i ispoljava receptore za hemotaktične faktore (hemokine). -Ove promene omogućavaju da DC sa svojim antigenskim tovarom napusti epitel i preko aferentnih limfnih sudova usmeri svoje kretanje ka regionalnom limfnom čvoru. -Usmeravanje kretanja DC vrše hemokini koje proizvode T zone limfnog čvora -Tokom usmerenog kretanja (hemotakse), DC sazrevaju: ispoljavaju veće količine MHC molekula ispoljavaju kostimulacione molekule -U limfnom čvoru, DC prikazuju Ag T limfocitima koji su specifični za taj antigen. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  73. 73. T limfociti neprestano recirkulišu kroz limfni čvor APC koje nose antigen i “naivni” T limfociti specifični za taj antigen sreću se u limfnom čvoru Ako su mikrobni antigeni prodrli u organizam na bilo kom mestu, odgovor T limfocita u limfnom čvoru koji drenira to mesto može se očekivati u roku od 12-18 sati www.belimantil.info
  74. 74. • EKSTRAĆELIJSKI MIKROORGANIZMI: APC CD4+ T limfociti • INTRAĆELIJSKI MIKROORGANIZMI: APC CD8+ T limfociti Šta se dešava kada virus inficira bilo koju ćeliju organizma koja nije profesionalna APC ? www.belimantil.info
  75. 75. Ćeliju inficiranu intraćelijskim mikroorganizmom (npr. virusom) fagocituje profesionalna APĆ. Antigeni virusa i sam virus se razgrađuju u fagocitu i prikazuju u kompleksu sa MHC molekulima T limfocitima. Zavisno od načina prerade, razgrađeni virus ili njegovi antigeni se povezuju u kompleks sa MHC molekulima I ili II klase. CD8+ T limfociti prepoznaju razgrađene antigene u kompleksu sa MHC molekulima I klase, dok CD4+ T limfociti prepoznaju razgrađene antigene u kompleksu sa MHC molekulima II klase. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  76. 76. MHC MOLEKULI •Struktura •Funkcija www.belimantil.info
  77. 77. MHC molekuli su proteini membrane ćelija (APC i drugih) Otkriće MHC molekula povezano je reakcijama prihvatanja / odbacivanja transplantiranog tkiva (molekuli tkivne podudarnosti, histokompatibilnosti) Fiziološka uloga MHC molekula je “prikazivanje” antigena u obliku koji je pogodan da bi ga T limfociti prepoznali MHC molekuli klase II: ekspresija na profesionalnim APC, makrofagama, B limfocitima MHC molekuli klase I: ekspresija na svim čelijama sa jedrom www.belimantil.info
  78. 78. Geni odgovorni za stvaranje MHC molekula organizovani su u MHC (Major Histocompatibility Complex) genskom lookusu koji je kod čoveka označen i kao HLA (Human Leukocyte Antigen) lokus MHC (HLA) lokus se sastoji iz dve grupe visoko polimorfnih gena: klase I i klase II Proizvodi ove dve grupe gena označeni su kao MHC molekuli klase I i klase II U MHC lokusu postoje i nepolimorfni geni čiji proizvodi imaju različite funkcije www.belimantil.info
  79. 79. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  80. 80. MHC geni se nasleđuju kodominantno: podjednaka ekspresija alela oba roditelja MHC geni su visoko polimorfni: nema dve osobe koje imaju potpuno iste grupe MHC gena i MHC molekula - mogućnost da svaka jedinka prikaže gotovo neograničeni broj antigena u sklopu MHC molekula i da na njih razvije imuni odgovor - problemi u transplantaciji tkiva/organa www.belimantil.info
  81. 81. KAKVA JE STRUKTURA MHC MOLEKULA KLASE I i KLASE II ? www.belimantil.info
  82. 82. ŠEMATSKI PRIKAZ I MODELI KRISTALNE STRUKTURE MHC MOLEKULA I i II KLASE Oba molekula se sastoje iz dva polipeptidna lanca: MHC I : a lanac i b2 mikroglobulin MHC II : a i b lanac Lanci MHC molekula formiraju domene: MHC I klase : - varijabilni domeni a1 i a2 formiraju žleb za vezivanje antigenskog peptida veličine 8-11 amino-kiselina; - konstantni a3 domen se vezuje za CD8 molekul naT limfocitima MHC II klase: - varijabilni domeni a1 i b1 formiraju žleb za vezivanje antigenskog peptida veličine 10-30 amino-kiselina; - konstantni b2 domen se vezuje za CD4 molekul na T limfocitima Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  83. 83. KAKO MHC MOLEKUL VEZUJE ANTIGEN ? Da bi se antigen vezao za MHC molekul, on mora da se razloži do peptida www.belimantil.info
  84. 84. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  85. 85. KOJE SU KARAKTERISTIKE INTERAKCIJE ANTIGENSKOG PEPTIDA i MHC MOLEKULA ? www.belimantil.info
  86. 86. Jedan MHC molekul može da veže samo jedan peptid tokom određenog vremena. Peptidi se ugrađuju u žleb tokom sinteze i sklapanja MHC molekula unutar ćelije. Vezivanje peptida za MHC molekul je niskog afiniteta pa jedan MHC molekul može da veže veći broj različitih peptida u različito vreme (prilagođavanje žleba). Vezani peptid se sporo odvaja od MHC molekula (sati- dani), što povećava šansu T limfocitu da dođe u kontakt sa peptidom i započne imuni odgovor. MHC molekul mora da sadrži oba svoja lanca (a i b) i da veže peptid da bi bio stabilan i da bi se ispoljio na membrani ćelije; ’’prazni’’ MHC molekul se razgrađuje u ćeliji. MHC molekul vezuje samo peptide (strane, sopstvene) - da li sopstveni Ag okupiraju MHC molekul ? - zašto se ne razvija autoimuna reakcija ? Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  87. 87. KAKO I GDE SE PRERAĐUJU PRIRODNI PROTEINSKI ANTIGENI (MAKROMOLEKULI) DO PEPTIDA ? www.belimantil.info
  88. 88. Proteinski antigeni ekstraćelijskog porekla se razlažu do peptida u endocitnim vezikilama i povezuju sa MHC molekulima II klase. Kompleks peptid/MHC II prepoznaju CD4+ T limfociti (put MHC klase II) Proteinski antigeni intraćelijskog porekla se razgrađuju do peptida u proteazomima i povezuju sa MHC molekulima I klase. Kompleks peptid/MHC I prepoznaju CD8+ T limfociti (put MHC klase I) Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  89. 89. Internalizacija ekstraćelijskih mikroorganizama (fagocitoza) ili solubilih proteina (pinocitoza). Formiranje endozomne (fagozomne) vezikule koja se spaja sa lizozomnom vezikulom (fago- lizozom). Protein se razgrađuje do peptida u fagolizo- zomu. MHC molekul klase II se sintetiše u ER i u žleb se umeće lanac Ii preko CLIP. MHC II + Ii se preko egzocitne vezikule dovode u kontakt sa peptidom. U vezikuli se odvaja CLIP i žleb ostaje slobodan za vezivanje peptida. Kompleks peptid/MHC II je stabilan i putuje do membrane gde se prikazuje CD4+ T limfocitima. Ako se petid nije vezao za MHC II, ‘’prazan’’ MHC molekul se razgrađuje u vezikuli. Imunodominantni epitopi = peptidi koji se vezuju za MHC molekule Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  90. 90. Citosolni antigeni mogu poticati od intraćelijskih mikroorganizama (virusi, neke bakterije) ili su proizvod fagocito- vanih ekstraćelijskih bakterija; mogu poticati i od izmenjenih sopstvenih gena (npr. tumorski antigeni), ili ‘’isluženih’’ proteina ćelije. Citosolni antigeni se razgrađuju u proteazmima do peptida i pomoću transportnog proteina (TAP) prenose do ER gde se vezuju za novosintetisane MHC molekule I klase. Stabilan kompleks peptid/MHC I se ispoljava na membrani ćelije gde se prikazuje CD8+ T limfocitima. MHC molekul I klase koji nije vezao peptid se razgrađuje u vezikulama. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  91. 91. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  92. 92. KAKAV JE FIZIOLOŠKI ZNAČAJ PRIKAZIVANJA PROTEINSKOG ANTIGENA U SKLOPU MHC MOLEKULA (MHC RESTRIKCIJA) ? www.belimantil.info
  93. 93. T limfociti ‘vide’ (prepoznaju) samo peptide koji su vezani za ćeliju (nisu solubilni) bilo da su fagocitovani (ekstraćelijski) ili intraćelijski antigeni Putevi MHC klase I ili klase II za preradu antigena omogućavaju najefikasnije efektorske mehanizme imunog odgovora u odbrani od ekstraćelijskih i intraćelijskih mikroorganizama www.belimantil.info
  94. 94. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  95. 95. PODSETNIK: 1. Stimulacija specifičnog imunog odgovora na proteinske antigene zavisi od posebnog načina prihvatanja, prerade i ekspresije tog antigena u obliku u kome ga mogu prepoznati T limfociti. Funkcije prihvatanja, prerade i ekspresije proteinskog antigena obavljaju antigen-prezentujuće ćelije (APĆ). 2. APĆ koje se nalaze u koži i sluznicama, prihvataju antigene koji su prodrli u organizam ovim putevima i transportuju ih do regionalnog limfnog čvora. Ako je antigen u limfotoku, mogu ga prihvatiti i APĆ (DĆ) koje se nalaze u limfnom čvoru, a ako je antigen u krvotoku, mogu ga prihvatiti APĆ (DĆ) koje se nalaze u slezini. 3. U perifernim limfnim organima, DĆ prikazuju proteinske antigene u formi koja je pogodna za specifično prepoznavanje od strane “naivnih” T limfocita. 4. Pogodna forma proteinskog antigena koji prepoznaju T limfociti je: da je protein razgrađen do peptida, da je peptid u kompleksu sa MHC molekulima i da je kompleks peptid/MHC ispoljen na membrani APĆ (DĆ). 5. MHC molekuli su produkti MHC gena (Major Histokompatibility Compleks- geni histokompatibilnosti ili tkivne podudarnosti). MHC molekuli I klase su ispoljeni na svim ćelijama organizma koje imaju jedro, a MHC molekuli II klase na APĆ (DĆ, makrofagi, B limfociti...). 6. Proteinski antigeni koji su prihvaćeni od strane APĆ iz ekstraćelijskog okruženja (ekstraćelijski antigeni), proteolitićki se razgrađuju do peptida u vezikulama- fagozomima ili endozomima- spajaju sa MHC molekulima II klase i prikazuju CD4+ T limfocitima, jer se CD4 molekul vezuje za β2 domen MHC II klase. www.belimantil.info
  96. 96. 7. Proteinski antigeni koji potiću od intraćelijskih mikroorganizama (virusi, neke bakterije), tumorski antigeni, antigeni “isluženih” proteina, koji se razgrađuju do peptida u citosolnim proteazomima APĆ ( intraćelijski antigeni), povezuju se sa MHC molekulima I klase i prikazuju CD8+ T limfocitima, jer se CD8 molekul vezuje za α3 domen α lanca MHC I klase. 8. Prepoznavanje petid/MHC I kompleksa od strane CD8+T limfocita, odnosno peptid/MHC II kompleksa od strane CD4+ T limfocita, obezbeđuje najefikasniji vid imunog odgovora protiv intraćelijskih mikroorganizama (CD8+T limfociti CTL), odnosno ekstraćelijskih mikroorganizama (CD4+T limfociti Th). 9. Efektorski CTL ubijaju inficirane ćelije i tumorske ćelije; efektorski Th (helper) limfociti stimulišu makrofage da razgrade i eliminišu fagocitovane ekstraćelijske antigene i B limfocite da sintetišu antitela značajna u odbrani od ekstraćelijskih mikroorganizama. www.belimantil.info
  97. 97. PREPOZNAVANJE ANTIGENA U SPECIFIČNOM (STEČENOM) IMUNOM ODGOVORU: • Receptori za antigen •Nastanak repertoara receptora u odnosu na antigene (repertoar specifičnosti) www.belimantil.info
  98. 98. RECEPTORI ZA ANTIGEN (molekuli koji prepoznaju Ag na limfocitima) -kakva je struktura receptora za Ag ? - kako receptori prepoznaju Ag ? www.belimantil.info
  99. 99. Specifično prepoznavanje antigena vrše receptori za antigen na B i T limfocitima (BCR, TCR) BCR i TCR imaju dve funkcije: -da otkriju (vežu) antigen - da podstaknu odgovor limfocita za koje se vezao antigen BCR I TCR su klonalno raspoređeni: jedan klon/ jedna specifičnost receptora/prepoznavanje jednog antigena Ukupni repertoar specifičnosti limfocita (receptora) u odnosu na antigen je >109-1011 Iako klonovi limfocita prepoznaju različite antigene, proces aktivacije posredstvom receptora za antigen je uglavnom isti www.belimantil.info
  100. 100. OSOBINE I FUNKCIJA BCR i TCR BCR i TCR prepoznaju hemijski različite strukture. Raznolikost BCR i TCR je oko 109-1011 različitih antigenih struktura. BCR i TCR molekuli formiraju regione/domene: -varijabilni (V) regioni služe za prepoznavanje antigena; u okviru V regiona postoje hipervarijabilni regioni ili regioni koomplementarnosti koji su komplementarni strukturi antigena (kao kalup). -konstantni (C) regioni omogućavaju strukturni integritet receptorskog molekula (TCR), odnosno služe za ostvarivanje efektorskih funkcija (Ig). Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  101. 101. OSOBINE I FUNKCIJA BCR i TCR BCR i TCR su nekovalentno povezani sa molekulima nepromenljive strukture čija je uloga prenos aktivacionog signala posle interakcije Ag:receptor; zajedno ovi molekuli čine BCR kompleks, odnosno TCR kompleks. TCR postoji samo kao receptor na membrani T limfocita i nema drugu funkciju osim prepoznavanja antigena i aktivacije T ćelija. BCR su antitela (imunoglobulini) vezani za membranu B limfocita; antitela postoje i kao sekretorni molekuli u telesnim tečnostima (humorima) gde služe kao efektorski molekuli humoralnog imunog odgovora (eliminacija antigena) www.belimantil.info
  102. 102. BCR KOMPLEKS •Molekul antitela (imunoglobulina) prepoznavanje antigena •Nekovalentno vezani Igα i Igβ prenos signala aktivacije www.belimantil.info
  103. 103. STRUKTURA ANTITELA At je sastavljeno od dva identična teška (H) lanca i dva identična laka (L) lanca. Na svakom od 4 lanca postoji po jedan varijabilni (V) region i jedan ili više konstantnih (C) regiona; trodimenzionalna struktura regiona čini odgovarajući domen antitela. Veze između L i H lanaca i H i H lanaca su disulfidne Svaki V region H i L lanaca sadrži po tri hipervarijabilna regiona (regioni komplementarnosti); najveću varijabilnost ima CDR3 koji jse nalazi na spoju V i C regiona; CDR3 u najvećoj meri učestvuje u vezivanju odgovarajućeg antigena. Proteolitičkom razgradnjom At dobijaju se fragmenti: -Fab fragment (Fragment antigen binding) vezivanje Ag Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja STRUKTURA ANTITELA www.belimantil.info
  104. 104. STRUKTURA ANTITELA -Fc fragment (Fragment crystalline) : biološka aktivnost i efektorske funkcije antitela Između Fab i Fc fragmenta nalazi se zglobni region fleksibilnost molekula At. C terminalni delovi H lanca membranskih i sekretorni antitela se razlikuju: membranska imaju deo lanca za ugradnju u membranu B limfocita, a sekretorna imaju kratak “rep” Postoji dva tipa L lanaca: κ i λ . Postoji pet tipova H lanaca: γ, α, μ, δ, ε na osnovu kojih se antitela dele na izotipove ili klase IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Različiti izotipovi (klase) antitela imaju različite fizičko-hemijske osobine i različite biološke uloge www.belimantil.info
  105. 105. Izotip/ Podklasa At H lanac Koncentracija Poluživot Sekretorna Funkcije Klasa At u serumu u serumu forma (mg/ml) (dani) IgA A1,A2 α1, α2 3.5 6 monomer Imunitet sluzica, dimer mukusa, neonatalni trimer pasivni imunitet IgD nema δ tragovi 3 nema Receptor za Ag na B limfocitima IgE nema ε 0.05 2 monomer Reakcije rane preosetljivosti IgG IgG1-G4 γ1−γ4 13.5 23 monomer Opsonizacija, aktivacija komplemen. ADCC, neonatalni pasivni imunitet, regulac. imun.odgov. IgM nema μ 1.5 5 pentamer Receptor za Ag na B limfocitima, aktivacija komplemen. www.belimantil.info
  106. 106. Vezivanje antigena za antitelo Antitela vezuju različite antigene: makromolekule (proteinske, neproteinske) i male molekule www.belimantil.info
  107. 107. Region za vezivanje antigena (paratop) formira ravnu površinu sposobnu da se prilagodi različitim oblicima antigena; Veze Ag/At su reverzibilne, nekovalentne (vodonične, jonske). Delovi antigena koje prepoznaju antitela zovu se epitopi (antigenske determinante); epitopi mogu biti linearni (sekvence), konformacioni (trodimenzionalni) ili neoepitopi (nastali pod uticajem fizičkih ili hemijskih agenasa). Jačina veze između jednog mesta na antitelu koje vezuje antigen (paratop) i jednog epitopa antigena je afinitet. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  108. 108. Afinitet se izražava i kao konstanta disocijacije Kd; Kd je molarna koncentracija antigena potrebna da se veže za polovinu molekula antitela prisutnih u nekom rastvoru što je manja Kd, veći je afinitet. Afinitet antitela je 106-109M, ali se on povećava do 108-1011M u sekundarnom imunom odgovoru afinitetno sazrevanje. Antitelo (monomer, dimer, trimer, pentamer) može da veže 2-10 jednakih epitopa na antigenu pod uslovom da su epitopi dovoljno blizu jedan drugom. Ukupna jačina vezivanja svih paratopa i epitopa je aviditet. Antitela stvorena protiv jednog antigena mogu da reaguju i sa drugim strukturno sličnim antigenom: ukrštena reaktivnost. www.belimantil.info
  109. 109. TCR KOMPLEKS •TCR molekul prepoznavanje antigena •CD3 molekul + ζ (ceta) lanci prenos signala aktivacije •Koreceptorski molekuli CD4 i CD8 www.belimantil.info
  110. 110. Heterodimer (α i β lanac). Oba lanca imaju varijabilni (V) i konstantni (C) region. Vα i Vβ sadrže po tri hipervarijabilna dela (regioni komplementarnosti), treći je najvarijabilniji. TCR se ne stvara u sekretornoj formi i ne podleže afinitetnom sazrevanju. Oba lanca (α i β) imaju ekstraćelijski deo, transmembranski i kratki citoplazmatski deo. Preko 90% T limfocita ima TCRαβ, a oko 10% TCRγδ. TCRγδ+T limfociti su u najvećem broju prisutni u epitelu. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja STRUKTURA TCR www.belimantil.info
  111. 111. Vezivanje antigena za TCR TCR vezuje samo peptid/MHC kompleks www.belimantil.info
  112. 112. TCR prepoznaje samo 1-3 rezidue peptida vezanog za MHC molekul. TCR prepoznaje samo nekoliko peptida složenog makromolekula: imunodominantni epitopi. TCR prepoznaje istovremeno i polimorfne delove sopstvenog MHC molekula koji nosi peptid. U prepoznavanju peptid/MHC kompleks ućestvuju Vα i Vβ domeni TCR Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  113. 113. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja Sličnosti i razlike prepoznavanja antigena od strane BCR i TCR www.belimantil.info
  114. 114. NASTANAK REPERTOARA SPECIFIČNOSTI ili Kako nastaje tako veliki broj (>109) receptora za antigen različite specifičnosti ? www.belimantil.info
  115. 115. NASTANAK I SAZREVANJE LIMFOCITA Limfociti nastaju iz neopredeljenih matičnih ćelija kostne srži kao i druge krvne ćelije Proces nastanka limfocita uključuje: - proliferaciju nezrelih ćelija prekursora - ekspresiju (ispoljavanje) receptora za antigen - selekciju limfocita koji ispoljavaju “korisne” receptore za antigen Sazrevanje B limfocita se u potpunosti odvija u kostnoj srži, a T limfocita u timusu www.belimantil.info
  116. 116. 1. PROLIFERACIJA: signali za proliferaciju i preživljavanje preko IL7R i intaktnih TCR ili BCR Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja 2. EKSPRESIJA TCR ili BCR:TCR i BCR su proizvodi nekoliko genskih lokusa/segmenata koji se rekombinuju (preuređuju) tokom sazrevanja limfocita dajući receptore različitih specifičnosti za antigen. Ekspresija TCR i BCR različitih specifičnosti je najvažnije zbivanje tokom sazrevanja limfocita. 3. SELEKCIJA: U toku sazrevanja limfociti podležu selekciji (odabiru) kako bi se sačuvale korisne osobine. Pre-limfociti koji ne ispolje pre-receptor umiru. Nezreli T limfociti se odabiru tako da prepoznaju sopstvene MHC molekule (pozitivna selekcija). Nezreli T i B limfociti se takođe odabiru tako da ne prepoznaju sopstvene antigene visokim afinitetom (negativna selekcija) čime se uklanjaju potencijalno štetni autoreaktivni limfociti. www.belimantil.info
  117. 117. Najvažniji događaj tokom sazrevanja limfocta je rekombinacija (preuređivanje) gena i ekspresija receptora za antigen www.belimantil.info
  118. 118. Kako nastaje različitost (>109) receptora za antigen (repertoar specifičnosti) ? Repertoar se formira nasumičnim kombinacijama gena za antigenske receptore i nevezano sa prisustvom antigena Nastanak repertoara omogućen je karakterističnom organizacijom i rekombinacijom gena za antigeske receptore www.belimantil.info
  119. 119. Genski lokusi strukturnih komponenti BCR i TCR nalaze se na različitim hromozomima. U genomu matičnih ćelija lokusi su nepreuređeni (nearanžirani): svaki lokus sadrži veći broj (nekoliko stotina) gena varijabilnog (V) i jedan ili nekoliko gena konstantnog (C) regiona.Između V i C gena nalazi se nekoliko malih segmenata: J (joining, spajanje) i D (diversity, raznolikost). D segment se nalazi samo na lokusu teškog (H) lanca Ig i lokusu β TCR. Usmeravanje sazrevanja progenitora ka limfocitima ( pro-limfociti) uključuje nasumičnu, slučajnu rekombinaciju jednog V gena sa jednim D i jednim J genom.: V-D-J rekombinacija. Rekombinacije se dešavaju pod uticajem V(D)J rekombinaza. Preuređen V-D-J kompleks povezuje se sa najbližim C genom i formira se V-D-J-C mRNK odgovorna za sintezu jednog lanca receptora za Ag (stadijum pre-limfocita). Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  120. 120. Zatim počinju da se preuređuju geni za drugi lanac receptora za antigen po istom principu. Sintetiše se kompletan receptorski molekul BCR ili TCR i ispoljava na membrani B, odnosno T limfocita (stadijum nezrelih limfocita) * * * * Raznolikost secifičnosti receptora za antigen (>109) rezultat je: • raznolikosti kombinacija V-D-J segmenata gena (zavisi od broja gena u segmentima) i • raznolikosti povezivanja V-D, D-J www.belimantil.info
  121. 121. 1. Sazrevanje B limfocita odvija se u celini u kostnoj srži. Neopredeljena matična ćelija pod uticajem IL-7 daje veliki broj pro-B ćelija. Geni za BCR su nearanžirani u ovim ćelijama, mada u pro-B ćelijama započinje rearanžman V-D-J gena teških (H) lanaca. 2. Iz pro-B ćelija nastaju pre-B ćelije u kojima je došlo do preuređenja gena za Hμ lanac Ig. Μ lanac se nalazi u citoplazmi pre-B ćelija ili se ispoljava na membrani zajedno sa nepreuređenim (surogatnim) L lancem: pre-B receptor za antigen. Ovaj receptor omogućava preživljavanje i proliferaciju ćelija, a ćelije koje ne ispolje pre-B receptor umiru prva kontrola. Signali preko pre-B receptora utiču na zaustavljanje rekombinacije gena H lanca na drugom hromozomu (isključivanje alela) i podsticanje rekombinacije gena κ ili λ L lanaca. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja SAZREVANJE I SELEKCIJA B LIMFOCITA www.belimantil.info
  122. 122. SAZREVANJE I SELEKCIJA B LIMFOCITA 3. Iz pre-B ćelija nastaju nezrele B ćelije koje stvaraju kompletan membranski IgM receptor (BCR) (Hμ + Lκ ili Lλ). Ovaj receptor ponovo omogućava preživljavanje i proliferaciju ćelija i zaustavlja rekombinaciju gena drugog L lokusa (jedna B ćelija i njeni potomci stvaraju samo κ ili samo λ lake lance) druga kontrola. Ako nezreli B limfocit veže pomoću mIgM (BCR) antigen visokim afinitetom, zaustavlja se dalje sazrevanje ove ćelije (negativna selekcija). Ćelija ili umire apoptozom ili reaktivira enzime jedra da preurede drugi L lanac i tako izmene specifičnost BCR (reprogramiranje receptora). Procesom negativne selekcije se uklanjaju potencijalno štetne autoreaktivne B ćelije. 4. Iz nezrelih B ćelija nastaju zreli B limfociti na čijoj membrani su ispoljeni istovremeno IgM i IgD BCR. Sinteza druge klase imunoglobulina iste specifičnosti za antigen omogućena je alternativim spajanjem prethodno rekombinovanog V-D-J segmenta sa Cδ na nivou mRNK. Samo B limfociti koji istovremeno ispoljavaju IgM i IgD receptore su sposobi da odgovore na antigen. www.belimantil.info
  123. 123. SAZREVANJE I SELEKCIJA T LIMFOCITA 1. Iz neopredeljenih matičnih ćelija kosne srži nastaju opredeljene ćelije T limfocitne loze, pro- T ćelije, koje su “dvostruko negativne” CD4-CD8-. Pro-T ćelije migriraju iz kosne srži u timus gde se odvija kompletno sazrevanje T limfocita. Pod dejstvom IL-7 ove ćelije proliferišu i u njima se dešava V-D-J rekombinacija gena TCRβ lokusa. 2. Na pre-T ćelijama se ispoljava β lanac TCR zajedno sa nearanžiranim α lancem: pre-TCR. Preko pre-TCR se prenose signali koji obezbeđuju preživljavanje i proliferaciju ćelija, isključivanje alela TCRβ na drugom hromozomu i rearanžman gena TCRα lokusa. Pre-T ćelije koje ne ispolje kompletan β lanac TCR umiru. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja SAZREVANJE I SELEKCIJA T LIMFOCITA www.belimantil.info
  124. 124. SAZREVANJE I SELEKCIJA T LIMFOCITA 3. Iz pre-T ćelija nastaju nezreli T limfociti koji su “dvostruko pozitivni” CD4+CD8+ i koji ispoljavaju kompletan TCRαβ. Nezreli T limfociti koji u timusu prepoznaju niskim afinitetom sopstvene peptide u kompleksu sa sopstvenim MHC molekulima klase I ili II preživljavaju (pozitivna selekcija), dok limfociti koji visokim afinitetom prepoznaju sopstveni peptid/sopstveni MHC kompleks umiru apoptozom (negativna selekcija). Negativnom selekcijom se uklanjaju potencijalno štetni autoreaktivni T limfociti. 4. U toku procesa pozitivne selekcije nezreli T limfociti koji niskim afinitetom prepoznaju sopstveni peptid/sopstveni MHC klase I gube CD4 molekul, a limfociti koji prepoznaju sopstveni peptid/MHC klase II gube CD8 molekul. Tako nastaju zreli T limfociti koji su “jednostruko pozitivni” ili CD4+ ili CD8+. Ove dve populacije limfocita su funkcionalno različite. www.belimantil.info
  125. 125. Imuni odgovor Urođeni (prirodni, nespecifični) imunitet Stečeni (adaptivni, specifični) imunitet: humoralni celularni aktivni, pasivni (prirodni, veštački) Faze imunog odgovora: prepoznavanje, aktivacija, efektorska faza, zaustavljanje Ćelije imunog sistema: limfociti, APC(DC), NK, makrofagi, neutrofili Organi: centralni (primarni, generativni), periferni (sekundarni) Tkiva: GALT, BALT, difuzna Specifični imuni odgovor na proteinske antigene započinje interakcijom: Ag peptida MHC molekula TcR www.belimantil.info
  126. 126. Transport, obrada, prezentacija proteinskih antigena: ekstraćelijski antigeni intraćelijski antigeni Ag peptid/MHC I...................CD8+ T limfociti Ag peptid/MHCII...................CD4+ T limfociti Struktura i distribucija MHC I i MHC II Receptori za antigen BcR i TcR ( BcR i TcR kompleks) BcR i TcR prepoznaju različite hemijske prirode i oblike antigena BcR: membranski imunoglobulin (antitelo) - struktura antitela - funkcionalni domeni At - klase At - interakcija Ag (epitopa) i At (paratopa) TcR: - struktura - funkcionalni domeni - interakcija sa Ag peptid/MHC kompleksom Nastanak repertoara specifičnosti (antigenski repertoar) - struktura i preuređenje (rearanžman) gena za BcR i TcR - mehanizmi raznolikosti - selekcija limfocita www.belimantil.info
  127. 127. PODSETNIK: 1. Specifićno prepozavanje antigena vrše receptori za antigen na T i B limfocitima (TCR i BCR) 2. TCR i BCR imaju dve funkcije: da vežu antigen i da započnu aktivaciju limfocita 3. TCR i BCR su klonalno raspoređeni 4. BCR predstavlja membransku formu imunoglobulina (antitela) 5. TCR je heterodimer (α/β ili u manjem procentu γ/δ) 6. Varijabilni regioni TCR i BCR služe za prepoznavanje antigena, a konstantni regioni čuvaju strukturni integritet TCR, odnosno služe za ostvarivanje brojnih efektorskih funkcija antitela 7. TCR postoji samo kao receptor na membrani T limfocita; BCR postoji kao membranska forma antitela (imunoglobulina) i kao sekretorni molekul u telesnim tečnostima 8. BCR kompleks se sastoji iz molekula antitela (prepoznavanje antigena) i nekovalentno vezanih Igα i Igβ (prenos signala aktivacije) 9. TCR kompleks se sastoji iz TCR (prepoznavanje antigena) i nekovalentno povezanih CD3 molekula i ζ lanaca (prenos signala aktivacije); koreceptorski molekuli CD4 i CD8 www.belimantil.info
  128. 128. 10. Struktura antitela i TCR 11. Klase antitela i njihova funkcija 12. Vezivanje antitela za antigen: paratopi, epitopi; afinitet i aviditet antitela 13. Raznolikost TCR i BCR (repertoar specifičnosti, antigenski repertoar 109- 1011) omogućena je jedinstvenom organizacijom i načinom preuređenja (rekombinacije) gena za TCR i BCR tokom sazrevanja limfocita; procesi preuređenja gena dešavaju se nezavisno od uticaja antigena 14. Sazrevanje limfocita uključuje: proliferaciju ćelija prekursora ispoljavanje receptora za antigen selekciju (pozitivnu i negativnu) limfocita koji ispoljavaju “korisne” receptore www.belimantil.info
  129. 129. IMUNI ODGOVOR T LIMFOCITA- CELULARNI IMUNI ODGOVOR: Nastanak efektorskih T limfocita Faze : 1. Prepoznavanje antigena 2. Aktivacija T limfocita 3. Proliferacija T limfocita (ekspanzija klona) 4. Diferencijacija naivnih T limfocita u efektorske ćelije www.belimantil.info
  130. 130. Suština T-ćelijskog (celularnog) imunog odgovora je: 1. Odbrana organizma od infekcija intracelularnim mikroorganizmima (neke bakterije, gljivice, protozoe, virusi) koji su: fagocitovani, ali su rezistentni prema proteolitičkim enzimima fagolizozoma; izašli iz fagozoma i preživljavaju/umnožavaju se u citoplazmi inficiranih ćelija; sposobni da se umnožavaju u citoplazmi inficirane ćelije ili se njihova DNK integriše u genom ćelije domaćina (virusi) 2. Pomoć B limfocitima da stvore antitela T-odgovor www.belimantil.info
  131. 131. T- odgovor A. Neki fagocitovani (ekstraćelijski) mikroorganizmi mogu preživljavati u fagolizozomima jer su rezistentni na lizozomne enzime, ili mogu izaći iz vezikula u citoplazmu gde takođe preživljavaju. B. Virusi mogu inficirati rezličite ćelije i razmnožavati se u njihovoj citoplazmi; neki virusi izazivaju latentne infekcije u kojima inficirane ćelije proizvode proteine virusa Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  132. 132. FazeA “Naivni” T limfociti prepoznaju antigeni peptid/MHC kompleks ispoljen na membrani APC (prvi signal aktivacije). Za potpunu aktivaciju T limfocita potrebni su i dodatni kostimulacioni signali koji obezbeđuju drugi signal aktivacije. Istovremeno sa prepoznavanjem antigena, “naivni” T limfociti primaju i signale koji potiču od samog mikroorganizma ili komponenti nespecifičnog imunog odgovora na infekciju. Rezultat ovih stimulacija je da “naivni” T limfociti počinju da proizvode citokine koji stimulišu njihovu proliferaciju. Umnožavanje T limfocita specifičnih za dati antigeni peptid je klonalna ekspanzija. Deo aktivisanih T limfocita se transformiše (diferencijacija) od “naivnih” u efektorske T ćelije, a deo u memorijske T ćelije. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  133. 133. FazeB Procesi prepoznavanja antigena, aktivacije, klonalne ekspanzije i nastanka efektorskih T limfocita odvijaju se u perifernom limfoidnom tkivu. Efektorske T ćelije napuštaju periferno limfoidno tkivo i migriraju do bilo kog mesta u organizmu koje je inficirano, gde uklanjaju mikroorganizam. Nakon obavljene funkcije, efektorske ćelije umiru, a imuni sistem se vraća u stanje mirovanja (imuni odgovor se prekida). Deo aktivisanih T limfocita se razvija u memorijske T ćelije koje dugo žive (meseci, godine), funkcionalno su neaktivne i neprestano recirkulišu kroz organizam spremne da brzo reaguju pri ponovnom kontaktu organizma sa istim mikroorganizmom. www.belimantil.info
  134. 134. Aktivacija Početak T-ćelijskog odgovora zahteva višestruke interakcije različitih molekula na membranama T limfocita i APC. Svi ovi molekuli, izuzev TCR, zajednički se zovu akcesorni molekuli. U funkcionalnom smislu, akcesorni molekuli se mogu podeliti u 3 kategorije: - Koreceptorski molekuli: CD4, CD8; - Molekuli za prenos signala: CD3, ζ lanci, CD4, CD8, CD28, CTLA-4: - Adhezioni molekuli: CD4, CD8, LFA-1, VLA-4 Akcesorni molekuli na T limfocitima reaguju sa odgovarajućim ligandima na APC Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  135. 135. Aktivacija TCR i koreceptori (CD4 ili CD8) zajedno prepoznaju peptid/MHC kompleks na APC prvi signal aktivacije. TCR prepoznaje peptid i rezidue MHC molekula koje su oko žleba za vezivanje peptida, dok CD4, odnosno CD8 molekuli prepoznaju mesta na MHC molekulu klase II, odnosno klase I koja su izvan žleba za smeštanje peptida. Potrebno je da se dva ili više TCR i koreceptora (CD4 ili CD8) istovremeno poveže sa peptid/MHC kompleksom kako bi se pokrenula aktivaciona kaskada. Funkciju prenosa prvog signala aktivacije imaju CD3 i ζ lanci (ulaze u sastav TCR kompleksa) i koreceptori CD4 ili CD8. KORECEPTORSKI MOLEKULI Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  136. 136. Aktivacija ADHEZIONI MOLEKULI Interakcija adhezionih molekula na T limfocitima sa odgovarajućim ligandima na APC ima za cilj da stabilizuje, učvrsti vezu T ćelija: APC i time omogući uspostavljanje aktivacionih signala. Najznačajniji adhezioni molekuli pripadaju grupi heterodimernih proteina – integrina. Integrin LFA-1 (limfocitni funkcioni antigen-1), koji je ispoljen na T limfocitima, reaguje sa ICAM-1 (intercelularni adhezioni molekul-1), koji je ispoljen na APC. Integrini su značajni i za usmereno kretanje efektorskih T ćelija iz cirkulacije do mesta infekcije www.belimantil.info
  137. 137. Aktivacija KOSTIMULACIONI MOLEKULI Za potpunu aktivaciju T limfocita neophodna su dva signala: prvi signal se ostvaruje posredstvom TCR kompleksa/koreceptora, a drugi signal posredstvom kostimulacionih molekula. Prvu grupu kostimulatora čine CD28 molekul na T limfocitima i ligandi B7-1 (CD80) i B7-2 (CD86) na APC. Drugu grupu kostimulatora čine CD40L (ligand) na T limfocitima i CD40 molekul na APC. Interakcija CD40:CD40L ne aktiviše direktno T limfocit, već stimuliše APC da ispolji više B7 molekula i da sekretuje citokine Ako izostane interakcija CD28:B7, signal preko TCR nije dovoljan za aktivaciju T ćelija, čak može da nastane dugotrajna tolerancija (nereaktivnost) antigen-specifičnih T ćelija. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  138. 138. Aktivacija KOSTIMULACIONI MOLEKULI I za potpunu aktivaciju CD8+ T limfocita neophodan je drugi signal aktivacije koji obezbeđuju kostimulatori. Ako je kompleks peptid/MHC I ispoljen na membrani APC, ove ćelije obezbeđuju i kostimulaciju T limfocita. Ako je kompleks peptid/MHC I ispoljen na membrani bilo koje ćelije u organizmu, takve ćelije ne obezbežuju kostimulaciju T limfocita. U tom slučaju, CD4+T limfociti (Th ili pomoćnici) iz okoline inficirane ćelije mogu da stvaraju citokine ili druge molekule preko kojih obavljaju kostimulaciju antigen-specifičnih CD8+ T limfocita. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  139. 139. Aktivacija Značaj kostimulacije: Bez kostimulacije nema T-ćelijskog odgovora Vakcine koje sadrže proteinske antigene moraju da sadrže i adjuvanse (supstance koje indukuju ekspresiju kostimulatora na APC i sekreciju citokina) Stimulacija ekspresije kostimulatora je značajna u savremenim terapijskim strategijama tumora Blokiranje ekspresije i funkcije kostimulatora je značajno u savremenim terapijskim strategijama autoimunih bolesti i odbacivanja transplantiranih organa www.belimantil.info
  140. 140. AktivacijaA BIOHEMIJSKI PUTEVI SIGNALA AKTIVACIJE T LIMFOCITA Prilikom prepoznavanja kompleksa peptid/MHC, veći broj TCR i koreceptora (CD4 ili CD8) se grupiše na membrani T limfocita. Grupisanje CD4 ili CD8 dovodi do ativacije enzima protein tirozin kinaze Lck. Lck fosforiliše tirozinske rezidue ITAM (imunoreceptor tirozinske aktivacione sekvence) citoplazmatskih delova CD3 i ζ lanaca TCR kompleksa. Fosforilisane ITAM sekvence z lanaca vezuju tirozin kinazu ZAP-70 (ζ associated protein-70kD). Aktivisani ZAP-70 aktiviše brojne adapterske proteine i enzime koji prenose signal aktivacije. Dva najvažnija puta prenosa signala su: •Ca-NFAT put (nuklearni faktor aktivisanih T) •Ras-MAP put Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  141. 141. AktivacijaB BIOHEMIJSKI PUTEVI SIGNALA AKTIVACIJE T LIMFOCITA Ca-NFAT put započinje tako što ZAP-70 vrši aktivaciju PLC (fosfolipaza C). PLC deluje na membranske IP (inozitol fosfolipidi) cepajući ih na IP3 (inozitol trifosfat) i DAG (diacilglicerol. - IP3 stimuliše porast Ca++ jona koji se vezuju za protein kalmodulin. Ca++kalmodulin aktiviše kalcineurin, a ovaj vrši defosforilaciju citosolnog transkripcionog faktora NFAT. Defosforilisani NFAT migrira u jedro gde aktiviše promotore gena za IL-2 i IL-2R (lek ciklosporin inhibira aktivnost kalcineurina i tako sprečava produkciju citokina; primena leka u transplantaciji i autoimunim bolestima) - DAG aktiviše PKC (protein kinaza C), koja aktiviše NF-kB (nuklearni faktor- κB); aktivisani NF-κB odlazi u jedro gde aktiviše transkripciju nekoliko gena. www.belimantil.info
  142. 142. AktivacijaC BIOHEMIJSKI PUTEVI SIGNALA AKTIVACIJE T LIMFOCITA Ras-MAP kinaza put uključuje Ras protein koji postaje biološki aktivan kada se veže za GTP (guanozin trifosfat), nekoliko adapter proteina i kaskadu enzima nazvanih MAP kinaze (mitogen aktivacioni protein). Aktivisane MAP kinaze fosforilišu protein c-Jun. Vezivanjem c-Jun za c-Fos omogućena je aktivacija transkripcionog faktora AP-1 (aktivacioni protein-1) koji stimuliše transkripciju nekoliko T- ćelijskih gena. www.belimantil.info
  143. 143. Odgovor T limfocita na stimulaciju antigenom (prvi signal) i kostimulatorima (drugi signal) je: Sinteza i sekrecija različitih citokina Proliferacija T limfocita specifičnih za taj antigen (klonalna ekspanzija) Diferencijacija antigen-specifičnih T limfocita u efektorske ili memorijske T ćelije www.belimantil.info
  144. 144. OPŠTE OSOBINE CITOKINA Osobina Mehanizam Proizvode se povremeno kao odgovor na TCR signal i kostimulacija indukuju transkripciju antigen gena Obično deluju na istu ćeliju koja ih je Posle aktivacije T ćelija, dolazi do ekspresije i produkovala (autokrino) ili na okolne citokina i njihovih receptora ćelije (parakrino) Pleiotropizam: jedan citokin ima različite Različite ćelije ispoljavaju receptore za jedan biološke efekte citokin Različiti citokini mogu imati isti ili sličan Različiti citokini korste iste puteve za prenos biološki efekat signala BIOLOŠKI EFEKTI NEKIH T-ĆELIJSKIH CITOKINA Citokin Najvažniji efekat Ćelije koje ga stvaraju IL-2 Stimuliše proliferaciju T ćelija CD4+ i CD8+ T ćelije IL-4 Sinteza IgE CD4+ T ćelije, mast ćelije IL-5 Aktivacija eozinofila CD4+ T ćelije, mast ćelije IFN−γ Aktivacija makrofaga CD4+ i CD8+T ćelije, NK TGF-β Inhibicija aktivacije T ćelija CD4+ T ćelije i razne druge ćelije A B www.belimantil.info
  145. 145. Proliferacija Prvi citokin koji stvaraju aktivisani CD4+T limfociti je IL-2 (1-2 sata posle aktivacije); istovremeno sa sintezom IL-2, sintetiše se i treći lanac IL-2R, čime ovaj receptr stiče visoki afinitet vezivanja liganda, tj. IL-2. IL-2 deluje pre svega na T limfocit koji ga je stvorio (autokrino) podstičući deobu ćelije (IL-2 se još zove i T-ćelijski faktor rasta). CD8+T limfociti koji su prepoznali antigen, nemaju sposobnost da sekretuju velike količine IL-2; zato IL-2 koji sekretuju antigen- specifične CD4+T ćelije može da izazove i proliferaciju antigen- specifičnih CD8+T ćelija (parakrino dejstvo) Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, isključivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  146. 146. Proliferacija 1-2 dana posle aktivacije, T limfociti počinju da proliferišu; rezultat je umnožavanje T limfocita specifičnih za antigen koji ih je aktivisao: klonalna ekspanzija. Proliferacija antigen-specifičnh T limfocita posle aktivacije je intenzivna. Na primer, broj “naivnih” CD8+T limfocita specifičnih za neki antigen virusa je 1 na 105-106 svih limfocita u organizmu; nedelju dana nakon infekcije tim virusom, broj antigen-specifičnih CD8+T limfocita dostiže 10- 20% svih limfocita (povećanje broja preko 10000 puta, ili na svakih 6 sati broj ovih ćelija se udvostručuje). Antigen-specifični CD4+T limfociti se umnožavaju u nešto manjoj meri (100-1000 puta). Razlog za različiti nivo klonalne ekspanzije CD4+ i CD8+T limfocita verovatno leži u različitoj funkciji ovih ćelija: CD8+ T limfociti diferenciraju u citotoksične T limfocite (CTL) koje imaju direktno efektorsko dejstvo (ubijaju inficiranu ćeliju), dok CD4+ T limfociti diferenciraju u ćelije koje sekretuju citokine i posredstvom ovih molekula aktiviraju druge efektorske ćelije da uklone mikroorganizam (npr., makrofage). Prilikom infekcije mikroorganizmom koji sadrži veći broj antigenih molekula, broj antigen-specifičnih klonova koji se umnožava je 1-5, tj. znatno manji nego što taj mikroorganizam sadrži antigena. Ovi klonovi limfocita su specifični prema imunodominantnim peptidima tog mikroorganizma. www.belimantil.info
  147. 147. Efektorske ćelije Uporedo sa klonalnom ekspanzijom, dešava se i diferencijacija antigen- specifičnih T ćelija u efektorske T ćelije; prve efektorske ćelije se javljaju 3-4 dana od infekcije. Diferencijacija u efektorske ćelije podrazumeva sticanje sposobnosti T limfocita da sintetišu različite citokine (Th i CTL), ili proteolitičke proteine (CTL). Efektorske ćelije napuštaju periferne limfoidne organe i upućuju se na mesto infekcije. Tamo ponovo prepoznaju antigen koji je stimulisao njihov nastanak i brzo reaguju kako bi taj antigen eliminisale. www.belimantil.info
  148. 148. Efektorske ćelije/CD4+ CD4+Th ćelije odgovaraju na antigen tako što ispoljavaju neke molekule na membrani i proizvode sekretorne molekule- citokine. Najvažniji membranski molekul je CD40L. Ovaj molekul se vezuje za CD40 molekul koji je ispoljen na membrani APC (makrofage, DC, B limfociti); rezultat interakcije CD40L:CD40 je aktivacija APC. Aktivisane makrofage ubijaju fagocitovane mikroorganizme, dok aktivisani B limfociti sekretuju antitela koja neutrališu i eliminišu antigen. Zašto CD4+Th limfociti u nekim slučajevima aktivišu makrofage, a u drugim B limfocite? www.belimantil.info
  149. 149. Efektorske ćelije/CD4+ Tokom diferencijacije CD4+T ćelija u efektorske Th ćelije, mogu nastati dve podgrupe Th ćelija: Th1 i Th2, koje stvaraju različite citokine i imaju različite efektorske funkcije. Th1 ćelije stvaraju IFN- γ i stimulišu ubijanje mikroorganizama putem fagocitoze Th2 ćelije stvaraju IL-4 koji stimuliše stvaranje IgE antitela i IL-5 koji aktivira eozinofile, što je značajno za ubijanje mikroorganizama (helminti) posredstvom eozinofilnih granulocita Citokini porekla Th1 ćelija imaju antagonističko dejstvo u odnosu na citokine Th2 ćelija i brnuto: Th1/Th2 dihotomija www.belimantil.info
  150. 150. Efektorske ćelije/CD4+ U kom pravcu će se diferencirati Th ćelije (Th1 ili Th2) tavisi od vrste stimulusa koje tokom diferencijacije prima CD4+T ćelija: Ako na aktivisane CD4+T limfocite deluje IL-12 (stvaraju ga APC u odgovoru na mikroorganizme (bakterije ili viruse), nastaće Th1 efektorske ćelije. Ako APC ne stvaraju IL-12 u odgovoru na mikroorganizme (helminti), tada T ćelije (ili neke druge ćelije?) same stvaraju IL-4 i usmeravaju diferencijaciju u pravcu Th2 efektorskih ćelija. www.belimantil.info
  151. 151. Efektorske ćelije/CD8+ CD8+ T limfociti aktivisani antigenom i kostimulatorima ili citokinima koje proizvode Th ćelije diferenciraju se u citotoksične T limfocite (CTL). CTL direktno ubijaju inficiranu ćeliju koja nosi taj antigen. CTL ubijaju inficirane ćelije tako što luče proteine koji prave pore na membrani i indukuju fragmentaciju DNK inficirane ćelije. Inficirana ćelija umire putem programirane ćelijske smrti (apoptoze) www.belimantil.info
  152. 152. EFEKTORSKI MEHANIZMI ĆELIJSKOG IMUNITETA Specijalizovani imuni mehanizmi čija je funkcija eradikacija intracelularnih mikroorganizmama Posredovani efektorskim T-limfocitima Antitela ne mogu eliminisati intracelularne mikroorganizme ? Kako efektorski T-limfociti pronalaze intracelularne mikroorganizme na bilo kom mestu u organizmu ? Kako efektorski T-limfociti eliminišu infekcije izazvane intracelularnim mikroorganizmima ? www.belimantil.info
  153. 153. Ćelijski imunitet prema intracelularnim mikroorganizmima • U eliminaciji različitih tipova intracelularnih mikroorganizmama učestvuje dva tipa ćelijskog imuniteta • CD4+ efektorski T-limfociti (TH1 subpopulacija) prepoznaju antigene mikroorganizama koji su endocitovani od strane fagocita • Aktivirani CD4+ efektorski T-limfociti sekretuju citokine koji aktiviraju makrofage i stimulišu inflamaciju • Aktivirani makrofagi ubijaju fagocitovane mikroorganizme • CD8+ efektorski T-limfociti prepoznaju antigene na inficiranim ćelijama. • Aktivisani CD8+ efektorski T-limfociti ubijaju inficirane ćelije • Antigeni intracelularnih mikroorganizma se mogu naći u vezikulama (egzogeni put prerade i asocijacija sa MHC molekulima II klase) ili u citoplazmi (endogeni put prerade i asocijacija sa MHC molekulima I klase) • Patogeni mikroorganizmi koji inficiraju i preživljavaju u ćelijama domaćina su: 1) brojne bakterije i neke protozoe koje nakon ingestije preživljavaju u vezikulama izbegavajući fuziju sa lizozomima ili delovanje proteolitičkih supstanci; 2) virusi koji inficiraju fagocitne i nefagocitne ćelije i preživljavaju u citoplazmi zaraženih ćelija www.belimantil.info
  154. 154. Migracija naivnih i efektorskih T-limfocita • Naivni T-limfociti migriraju iz krvi u limfni čvor posredstvom postkapilarnih venula HEV-a • Migracija (“homing”) se odvija interakcijom L-selektina (CD62L) na naivnim T-limfocitima sa odgovarajućim ligandima (vaskularni adresini) na endotelnim ćelijama HEV-a • Aktivisani T-limfociti (uključujući i efektorske T-limfocite) napuštaju limfni čvor preko eferentnih limfatičkih sudova, a zatim preko ductus thoracicus-a odlaze u krv; Iz krvi u periferna tkiva (mesta infekcije, inflamacije) • Aktivisani T-limfociti i efektorski T- limfociti ispoljavaju adhezivne molekule (ligand za E- ili P- selektin, aktivisanu formu LFA-1 i VLA-4), koji im omogućavaju migraciju u periferna tkiva. Istovremeno oni gube L-selektin zbog čega im je onemugućena ponovna migracija (recirkulacija) u limfni čvor www.belimantil.info
  155. 155. Migracija naivnih i efektornih T-limfocita • Endotelne ćelije malih krvnih sudova na mestu infekcije (inflamacije) ispoljavaju adhezivne molekule (E- i P- selektin, ICAM-1, VCAM-1) koji se vezuju za odgovarajuće molekule na aktivisanim ili efektorskim T- limfocitima • Ekspresija adhezivnih molekula na endotelu je pod uticajem TNF-α i IL- 1, koje produkuju tkivni makrofagi u toku nespecifičnog imunog odgovora na mikroorganizme prodrle u tkivo • E- i P- selektin u interakciji sa odgovarajućim ligandima omogućuju početnu slabu adheziju (kotrljanje) limfocita • Interakcija LFA-1ICAM-1 i VLA- 4VCAM-1 omogućuje čvrstu vezu i sledstvenu transmigraciju • Transmigracija se odvija pod uticajem hemokina koje produkuju leukociti na mestu inflamacije i endotelne ćelije ili hemokina koji su vezani za endotelne ćelije. www.belimantil.info
  156. 156. • Efektorski T-limfociti migriraju na mesta infekcije koristeći receptore koji prepoznaju ligande ispoljene na endotelu pod uticajem citokina produkovanih u toku nespecifičnog imuniteta na mikroorganizme • Naivni T-limfociti nemaju ispoljene receptore za ove ligande i zbog toga ne mogu da migriraju na mesto infekcije • T-limfociti koji prepoznaju antigene mikroorganizama se zadržavaju u tkivu posredstvom adhezionih interakcija (interakcija VLA-4 integrina sa fibronektinom, komponentom venćelijskog matriksa) • Aktivisani, antigen-specifični T-limfociti koji su zadržani na mestu infekcije obavljaju efektorske funkcije • Aktivisani T-limfociti koji nisu specifični za antigene mikroorganizama napuštaju mesto infekcije preko limfatičkih sudova i vraćaju se u cirkulaciju www.belimantil.info
  157. 157. EFEKTORSKE FUNKCIJE CD4 LIMFOCITA TH1 subpopulacija efektorskih CD4+ T-limfocita aktivira makrofage koji su predhodno fagocitovali mikroorganizme Aktivacija makrofaga je posredovana citokinima i direktnim kontaktima Aktivisani makrofagi povećavaju mikrobicidnu aktivnost i sposobnost ubijanja fagocitovanih mikroorganizama Idenični mehanizmi i reakcije se odigravaju nakon ubrizgavanja mikrobskih proteina u kožu individue koja je predhodno imunizovana tim mikrobom (prethodna infekcija ili vakcinacija) www.belimantil.info
  158. 158. Morfološke karakteristike reakcije kasne preosetljivosti • Nakon intradermalnog ubrizgavanja antigena sa kojim je organizam ranije bio u kontaktu javlja se reakcija kasne preosetljivosti (RKP) • RKP se manifestuje 24-48 časova nakon ubrizgavanja antigena, a karakteriše se otokom, crvenilom i otvrdnućem (induracijom) • U RKP najčešće se primenjuje PPD (purifikovani protein iz Mycobacteria) radi procene specifičnog imuniteta prema tuberkulozi • Histološka karakteristika RKP je prisusvo perivaskularnih ćelijskih infiltrata sastavljenih od limfocita, monocita i makrofaga, edem i nakupljanje fibrina • Ove patohistoloke promene su posledica migracije CD4+ T-limfocita u tkivo, migracije monocita u tkivo i njihove transformacije u makrofage kao i oštećenja tkiva produktima aktivisanih makrofaga www.belimantil.info
  159. 159. AKTIVACIJA MAKROFAGA POMOĆU T-LIMFOCITA Ćelijski imunitet je od ključnog značaja za eliminaciju intracelularnih mikroorganizama kada: sami makrofagi nisu aktivirani mikroorganizmima (neefikasan urođeni imunitet) patogeni mikroorganizmi izbegavaju odbrambene mehanizme urođenog imuniteta Dodatna aktivacija makrofaga pomoću T-limfocita je praćena: eliminacijom intracelularnih mikroorganizama i brzom rezolucijom infekcije ili pod izvesnim uslovima hroničnom inflamacijom po tipu RKP i formiranjem granuloma kao i oštećenjem tkiva izazvanog toksičnim produktima makrofaga Granulom čini kolekciju aktiviranih limfocita i makrofaga u nekrotičnom tkivu koje kasnije fibrozira zbog proliferacije fibroblasta i produkcije kolagena www.belimantil.info
  160. 160. Povećana ekspresija MHC molekula i kostimulatora (B7 molekula) Tkivni makrofagi fagocituju mikroorganizme. U fagolizozomima dolazi do prerade proteinskih antigena do peptida koji se zatim ispoljavaju na membrani makrofaga u kompleksu sa MHC molekulima II klase Efektorski T-limfociti (koji u kontaktu sa makrofagom postaju TH1 ćelije) prepoznaju antigenske peptide i bivaju aktivirani Aktivirani TH1 limfociti ispoljavaju CD40L (CD154) i sekretuju citokine (IFN-γ) Vezivanjem CD40L za CD40 na membrani makrofaga omogućava se aktivacija makrofaga u bliskom kontaktu sa efektorskim TH1 limfocitima. www.belimantil.info
  161. 161. Povećana ekspresija MHC molekula i kostimulatora (B7 molekula) Vezivanjem IFN-γ za IFN-γ receptor na makrofagu dolazi do amplifikacije aktivacijskog signala indukovanog posredstvom CD40-CD40L Oba aktivaciona signala dovode do sinteze transkripcionih faktora koji aktiviraju gene za lizozomalne proteaze, NO-sintazu i enzime koji sintetišu kiseoničke radikale (ROI) Ovi enzimi dovode do ubijanja fagocitovanih mikroorganizama Aktivirani makrofagi sekretuju citokine (TNF- α, IL-1 i hemokine) koji indukuju inflamaciju i citokine koji aktiviraju T-limfocite (IL-12) IL-12 povećava ekspresiju MHC molekula II klase i kostimulatora (B7 molekuli) čime se obezbeđuje dodatna stimulacija T-ćelijskog imunog odgovorawww.belimantil.info
  162. 162. OSTALE FUNKCIJE AKTIVISANIH EFEKTORSKIH CD4+ T- LIMFOCITA Produkcija TNF-α koji stimuliše: - produkciju hemokina - ekspresiju adhezivnih molekula na endotelu Dodatna mobilizacija T-limfocita i leukocita (neutrofili i monociti) na mesto infekcije i pospešivanje eradikacije infekcije Pomoć CD8+ T-limfocitima za diferencijaciju u aktivirane citolitičke T- limfocite Pomoć B-limfocitima za diferencijaciju u plazmocite www.belimantil.info
  163. 163. FUNKCIJA CD8+ T-LIMFOCITA U AKTIVACIJI MAKROFAGA Makrofage mogu aktivisati i CD8+ T-limfociti sličnim mehanizmima kao i CD4+ T-limfociti. CD8+ T-limfociti prepoznaju na makrofagama antigenske peptide u sklopu MHC molekula I klase - peptide produkovane od proteina iz citoplazme - peptide koji potiču od fagocitovanih mikroba (mehanizam ukrštene prezentacije) Aktivacija makrofaga se odvija aktivacijom CD40-CD40L i IFN-γ-IFN -γ receptor interakcijama www.belimantil.info
  164. 164. Dvosmerna komunikacija između T-limfocita i makrofaga je odličan primer povezanosti urođenog i stečenog imuniteta Makrofagi koji su stimulisani procesom fagocitoze mikroorganizama produkuju IL-12 IL-12 stimuliše diferencijaciju naivnih CD4+ T-limfocita i njihovu diferencijaciju u TH1 subpopulaciju efektorskih ćelija koje sekretuju IFN-γ. IFN-γ aktivira makrofage koji zatim ubijaju fagocitovane mikroorganizme www.belimantil.info
  165. 165. KAKVA JE ULOGA TH2 LIMFOCITA U ĆELIJSKOM IMUNITETU? TH2 limfociti produkuju IL-4, IL-5, IL-10, IL-13. IL-4 stimuliše produkciju IgE, a IL-5 aktivira eozinofile, važne komponente u odbrani od infekcije helmintima IL4, IL-10, IL-13 inhibiraju aktivaciju makrofaga, čime se zaustavlja RKP i ograničava oštećenje tkiva izazvano protektivnim imunim odgovorom posredovanim TH1 limfocitima Balans između TH1 i TH2 limfocita može da odredi ishod infekcije. Prikazani su neki karakteristični primeriwww.belimantil.info
  166. 166. EFEKTORSKE FUNKCIJE CD8+ T-LIMFOCITA Efektorski CD8+ T-limfociti vrše citolizu ciljnih ćelija i zato se zovu citotoksični (citolitički) T-limfociti (CTL) Mete citolitičkih T-limfocita su sopstvene ćelije koje ispoljavaju strane antigenske peptide u sklopu MHC molekula I klase ili alogene ćelije (transplantacija) Antigenski peptidi potiču od proteina iz citoplazme (npr. virusni proteini) ili iz vezikula (fagocitovani mikroorganizmi, fagocitovane apoptotične ćelije) transportom u citoplazmu (ukrštena prezentacija) Za citolizu je neophodan direktan međućelijski kontakt Citoliza je antigen specifična Za diferencijaciju naivnih CD8+ T-limfocita u efektorske CD8+ T- limfocite neophodna je pomoć od strane CD4+ T-limfocita i kostimulacija Diferentovani CTL ne zahtevaju pomoć od strane CD4+ T-limfocita i kostimulaciju i zato oni mogu ubijati inficirane ćelije u bilo kom tkivu www.belimantil.info
  167. 167. • Mehanizam citolize (ubijanja inficiranih ćelija) od strane CD8+ CTL prolazi kroz nekoliko faza • Prva faza je faza prepoznavanja antigena na inficiranim ćelijama i formiranje konjugata CTL-inficirana ćelija • U ovoj fazi CTL svojim TCR-om prepoznaje peptid mikroorganizma u žlebu MHC molekula I klase. Koreceptorski CD8 molekul se veže za α-3 domen α lanca MHC molekula I klase čime se obezbeđuje bolja adhezija i prenos signala aktivacije • U formiranju čvršće veze između CTL i ciljne ćelije učestvuju adhezioni molekuli od kojih je najznačajnija interakcija između CD2 (CTL) i LFA-3 (CD58) (ciljna ćelija), kao i LFA-1 (CD11aCD18) (CTL) i ICAM-1 (CD54) (ciljna ćelija) • Druga faza je faza aktivacije CTL u kojoj prenos signala aktivacije unutar CTL dovodi do egzocitoze sadržaja granula CTL na mestima kontakta sa ciljnim ćelijama www.belimantil.info
  168. 168. • U trećoj fazi dolazi do egzocitoze granula iz CTL, i oslobađanja citolitičkih supstanci • Najznačajnije citolitičke supstance su perforin, granzimi, serin-proteaze i citokini (TNF-α i Limfotoksin) • Perforini se uglavljuju u membranu ciljne ćelije, a zatim polimerizuju pod uticajem visoke koncentracije Ca2+ jona prisutnih u ekstraćelijskom prostoru • Polimerizovani perforin formira pore na membrani ciljnih ćelija kroz koje ulaze granzimi • U četvrtoj fazi (faza ubijanja ciljne ćelije) dolazi do apoptoze (programirane ćelijske smrti) ciljne ćelije • Apoptozu indukuju granzimi koji aktiviraju seriju enzima u ciljnoj ćeliji (kaspaze). • Kaspaze dovode do fragmentacije komponenti jedra (nukleinske kiseline i proteini) i sledstvene smrti ćelije. • Apoptotski signal se može preneti i preko interakcije Fas (CD95) molekula (ciljna ćelija) vezivanjem za Fas-L (CD95L) (CTL) • U petoj fazi dolazi do odvajanja CTL od ciljne ćelije i vezivanje CTL za neku drugu ciljnu ćeliju www.belimantil.info
  169. 169. U makrofagu koji je inficiran intracelularnom bakterijom, neke od bakterija su sekvestrirane u vezikulama (fagozomi), a druge mogu da pređu u citoplazmu izbegnuvši fagolizozomalni put. CD4+ T-limfociti prepoznaju antigene koji potiču od mikroorganizama iz vezikula i aktiviraju makrofag da ubije mikroorganizme u vezikulama CD8+ T-limfociti prepoznaju antigene koji potiču od bakterija iz citoplazme, a zatim ubijaju inficirani makrofag čime se eliminiše rezervoar infekcije Kako efektorski CD4+ CD8+ T-limfociti sarađuju u eradikaciji intracelularnih infekcija? www.belimantil.info
  170. 170. PODSETNIK Ćelijski imunitet je deo stečenog imuniteta koji omogućava eradikaciju infekcija izazvanih intracelularnim mikroorganizmima. U imunim reakcijama ćelijskog imuniteta učestvuju CD4+ i CD8+ efektorski T-limfociti. CD4+ T-limfociti aktiviraju makrofage koje zatim ubijaju fagocitovane mikroorganizme koji inače preživljavaju u vezikulama fagocita. CD8+ CTL ubijaju ćelije u kojima se mikroorganizmi nalaze u citoplazmi, čime se eliminiše rezervoar infekcije. Efektorski T-limfociti se stvaraju od aktiivsanih naivnih T-limfocita u perifernim limfoidnim organima, pretežno u limfnim čvorovima koji dreniraju tkiva u koje su prodrli mikroorganizmi. Efektorski T-limfociti zatim migriraju na mesta infekcije. Migracija efektorskih T-limfocita je kontrolisana adhezionim molekulima, koji se na njima indukuju nakon aktivacije. Ovim molekulima T-limfociti se vezuju za odgovarajuće ligande koji se ispoljavaju na endotelnim ćelijama pod uticajem mikroorganizama i citokina produkovanih u toku nespecifičnog imunog odgovora na mikroorganizme. Migracija T-limfocita je nezavisna od antigena, međutim, limfociti koji prepoznaju antigene mikroorganizama u tkivu se zadržavaju u tkivu. Efektorske ćelije TH1 subpopulacije CD4+ T-limfocita prepoznaju antigene mikroorganizama koji su fagocitovani od strane makrofaga. Ovi T-limfociti ispoljavaju CD40L i sekretuju IFN-γ koji zajedno dovode do aktivacije makrofaga www.belimantil.info
  171. 171. PODSETNIK Aktivisani makrofagi produkuju supstance kao što su reaktivni kiseonički radikali (intermedijeri), NO i lizozomalni enzimi koji ubijaju mikroorganizme. Makrofagi takođe produkuju citokine koji indukuju inflamaciju, kao i citokine koji pospešuju fibrozu i oporavak (ozdravljenje) tkiva Efektorski CD4+ T-limfociti TH2 subpopulacije stimulišu eozinofilnu inflamaciju i inhibiraju aktivaciju makrofaga. Eozinofili su važni u odbrani organizma od parazita (helminti). Balans između aktivacije TH1 i TH2 ćelija određuje ishod mnogih infekcija, u kojima TH1 limfociti stimulišu, a TH2 limfociti inhibiraju odbranu prema intracelularnim mikroorganizmima CD8+ T-limfociti se diferenciraju u CTL koji ubijaju inficirane ćelije, pretežno indukujući fragmentaciju DNK i apoptozu CD4+ i CD8+ T-limfociti često funkcionišu zajedno u eradikaciji intracelularnih infekcija Mnogi patogeni mikroorganizmi su razvili mehanizme kojima se brane od ćelijskog imuniteta. Ti mehanizmi su: inhibicija fuzije fagolizozoma, sposobnost izlaska iz vezikula (fagozoma) u citoplazmu, inhibicija povezivanja kompleksa peptida i MHC molekula I klase, produkcija inhibitornih citokina ili produkcija solubilnih citokinskih receptora. www.belimantil.info
  172. 172. PITANJA ZA PROVERU ZNANJA 1. Koji su tipovi imunskih reakcija posredovanih T-limfocitima za eliminaciju mikroorganizama koji su sekvestrirani u vezikulama fagocita i mikroorganizama koji preživljavaju u citoplazmi inficiranih ćelija domaćina? 2. Zašto diferntovani efektorski T-limfociti, prethodno aktivirani antigenom pretežno migiriraju u tkiva na mestima infekcije, a ne u limfni čvor i kojim se to mehanizmima postiže? 3. Pomoću kojih mehanizama efektorski T-limfociti aktiviraju makrofage i kakav je odgovor makrofaga kojim se postiže ubijanje fagocitovanih mikroorganizama? 4. Kakve su uloge TH1 i TH2 ćelija u odbrani od intracelularnih mikroorganizama i parazita (helminata)? 5. Na koji način citolitički CD8+ T-limfociti ubijaju ćelije inficirane virusima? www.belimantil.info
  173. 173. PODSETNIK Ćelijski imunitet je deo stečenog imuniteta koji omogućava eradikaciju infekcija izazvanih intracelularnim mikroorganizmima Efektorski T-limfociti se stvaraju od aktiivsanih naivnih T-limfocita u perifernim limfoidnim organima, pretežno u limfnim čvorovima koji dreniraju tkiva u koje su prodrli mikroorganizmi. Efektorski T-limfociti zatim migriraju na mesta infekcije. Migracija efektorskih T-limfocita je kontrolisana adhezionim molekulima, koji se na njima ispoljavaju nakon aktivacije. Ovim molekulima T-limfociti se vezuju za odgovarajuće ligande koji se ispoljavaju na endotelnim ćelijama pod uticajem mikroorganizama i citokina produkovanih u toku nespecifičnog imunog odgovora na mikroorganizme. Migracija T-limfocita je nezavisna od antigena, međutim, samo limfociti koji u tkivu prepoznaju antigene mikroorganizama se zadržavaju u tom tkivu. www.belimantil.info
  174. 174. 1. Efektorski CD4+ T-limfociti (Th) aktiviraju makrofage da ubijaju fagocitovane mikroorganizme koji inače preživljavaju u vezikulama fagocita: -Th1 subpopulacija ispoljava CD40L i sekretuje IFN-γ koji zajedno dovode do aktivacije makrofaga. Aktivisani makrofagi produkuju supstance kao što su reaktivni kiseonički radikali (intermedijeri), NO i lizozomalni enzimi koji ubijaju mikroorganizme. Makrofagi takođe produkuju citokine koji indukuju inflamaciju, kao i citokine koji pospešuju fibrozu i oporavak (ozdravljenje) tkiva - Th2 subpopulacija stimuliše eozinofilnu inflamaciju i inhibira aktivaciju makrofaga. Eozinofili su važni u odbrani organizma od parazita (helminti). Balans između aktivacije Th1 i Th2 ćelija određuje ishod mnogih infekcija, u kojima Th1 limfociti stimulišu, a Th2 limfociti inhibiraju odbranu prema intracelularnim mikroorganizmima 2. Efektorski CD8+ T limfociti (CTL) ubijaju ćelije u kojima se mikroorganizmi nalaze u citoplazmi. Ubijanje inficiranih ćelija se pretežno vrši fragmentacijom jedra i apoptozom 3. CD4+ i CD8+ T-limfociti često funkcionišu zajedno u eradikaciji intracelularnih infekcija ________________________________________________________________________________ Mnogi patogeni mikroorganizmi su razvili mehanizme kojima se brane od ćelijskog imuniteta. Ti mehanizmi su: inhibicija fuzije fagolizozoma, sposobnost izlaska iz vezikula (fagozoma) u citoplazmu, inhibicija povezivanja kompleksa peptida i MHC molekula I klase, produkcija inhibitornih citokina ili produkcija solubilnih citokinskih receptora. www.belimantil.info
  175. 175. BCR KOMPLEKS •Molekul antitela (imunoglobulina) prepoznavanje antigena •Nekovalentno vezani Igα i Igβ prenos signala aktivacije www.belimantil.info
  176. 176. STRUKTURA ANTITELA -At je sastavljeno od dva identična teška (H) lanca i dva identična laka (L) lanca -V regioni i C regioni; regioni komplementarnosti -Fab fragment; Fc fragment -Paratop/epitop -Prepoznavanje proteina i neproteina, nativnog molekula, solubilnog i nesolubilnog antigena, makromolekula ili malog molekula Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  177. 177. HUMORALNI IMUNI ODGOVOR Humoralni imuni odgovor je komponenta specifičnog imuniteta koja je posredovana antitelima Osnovne funkcije: neutralizacija i eliminacija mikroorganizama i njihovih toksina Antitela produkuju B-limfociti i njihovi progenitori Nakon aktivacije B limfociti se difereciraju u efektorske ćelije, plazmocite, koje sekretuju antitela. www.belimantil.info
  178. 178. Faza prepoznavanja: interakcija membranskih imunoglobulina (IgM i IgD) iste specifičnosti na naivnim B limfocitima sa antigenom. Aktivacija naivnih B-limfocita pomoću antigena, Th limfocita i drugih dodatnih signala. Proliferacija B-limfocita (klonska ekspanzija). Diferencijacija u efektorske ćelije (plazmocite) koje aktivno sekretuju antitela; sekretovana antitela su iste specifičnosti za antigen kao i membranski imunoglobulini na naivnom B-limfocitu. U toku diferencijacije, osim produkcije IgM, neki B-limfociti mogu da sekretuju antitela drugih klasa (izotipsko prekopčavanje). Ponovno izlaganje proteinskog antigena B-limfocitu dovodi do produkcije antitela čiji je afinitet vezivanja za antigen povećan (afinitetno sazrevanje) Neki od B- limfocita koji sekretuju visokoafintetna antitela diferentuju se u dugoživeće B-limfocite pamćenja. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  179. 179. TIPOVI HUMORALNOG IMUNOG ODGOVORA U ZAVISNOSTI OD VRSTE ANTIGENA T-zavisni imuni odgovor: odgovor na proteinske antigene (zavisan od pomoći CD4+ T limfocita T-nezavisni imuni odgovor: odgovor na neproteinske antigene (nije potrebna pomoć CD4+ T limfocita) www.belimantil.info
  180. 180. Primarni humoralni imuni odgovor nastaje pri prvom kontaktu sa antigenom (primoinfekcija ili prva vakcinacija). -U toku primarnog odgovora naivni B-limfociti u perifernim limfoidnim organima se aktiviraju, proliferišu i diferentuju u plazmocite i memorijske B-limfocite. -Neki plazmociti migriraju u kostnu srž u kojoj preživljavaju duži period. -Od aktivacije B limfocita antigenom do razvoja primarnog humoralnog imunog odgovora obično prođe 5-10 dana. -Odgovor je relativno slab i praćen sintezom antitela pretežno IgM klase a znatno manje IgG klase. -Afinitet vezivanja antitela za antigen je relativno nizak. Sekundarni humoralni imuni odgovor nastaje pri ponovnom kontaktu sa istim antigenom (reinfekcija, reimunizacija). -Sekundarni humoralni imuni odgovor karakteriše aktivacija memorijskih B limfocita koji produkuju veće količine antitela. On se razvija već posle 1-3 dana od aktivacije B limfocita i karakterišu ga izraženiji procesi izotipskog prekopčavanja i afinitetnog sazrevanja (proteinski antigeni). Sekretovana antitela su najčešće IgG klase ali pod izvesnim uslovima mogu se sekretovati i antitela IgA ili IgE klase. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  181. 181. Vezivanje antigena za membranske Ig na B-limfocitu dovodi do grupisanja molekula BCR. Pri tome je neophodno da se dva ili više receptora premoste antigenom. - Sledi prenos aktivacionih signala unutar B-limfocita preko Ig-α i Ig-β (fosforilacija ITAM sekvenci pomoću Fyn, Lyn i Blk tirozin kinaze. - Za fosfotirozine na ITAM sekvencama priljubljuje se Syk tirozin kinaza koja se takođe fosforiliše, što omogućava vezivanje adaptornih proteina i njihovu fosforilaciju. U narednom procesu stvaraju se brojni biohemijski intermedijeri. - Syk tirozin kinaza aktiviše PLC γ-1, koja preko razgradnje membranskih inozitolfosfolipida (na ITP i DAG) dovodi do aktivacije kalcijum-kalcineurinskog i PKC aktivacionog puta. -Signalni putevi koji započinju aktivacijom adaptornih proteina stimulišu RAS-MAP kinazni put i Rac-JNK aktivacioni put. Dalji signalni proces preko aktivacije različitih enzima je sličan aktivaciji T limfocita a njihova posledica je sinteza i aktivacija različitih transkripcionih faktora kao što su NFAT, Myc, NF-kB i AP-1. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja AKTIVACIJA www.belimantil.info
  182. 182. Kada je sistem komplementa aktiviran mikroorganizmima (ili polisaharidnim antigenima) stvaraju se brojni fragmenti komponenti komplementa. Jedan od produkata, C3d, se vezuje za receptor za C3d na B limfocitu (CR2, CD21). CR2 je tesno povezan sa CD19 i CD81 molekulima na B-limfocitima i oni zajedno čine koreceptore na B ćelijama Kada B-limfocit istovremeno prepozna antigen mikroorganizma preko Ig receptora i C3d vezanog za mikroorganizam preko CR2 obezbeđena su oba aktivaciona signala: - Signal 1 se prenosi preko Ig-α i Ig-β - Signal 2 se prenosi preko CD19 Sadejstvom oba aktivaciona signala dolazi do aktivacije, proliferacije i diferencijacije B-limfocita. AKTIVACIJA Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info
  183. 183. Aktivisani naivni B-limfociti ulaze u ćelijski ciklus (proliferacija i formiranje klonova limfocita) Kada su u pitanju multivalentni neproteinski antigeni, koji su takođe potentni aktivatori komplementa. veći broj B-limfocita se diferntuje u plazmocite koji sekretuju IgM antitela. Pošto su proteinski antigeni slabi aktivatori B-limfocita imunski odgovor na njih je slab. Međutim, oni indukuju promene u B-limfocitima koje im omogućuju interakciju sa T limfocitima: - indukcija ekspresije B7 molekula - indukcija receptora za citokine - smanjenje ekspresije receptora za hemokine što im onemogućava dalje zadržavanje u folikulima i obezbeđuje migraciju izvan folikula PROLIFERACIJA / DIFERENCIJACIJA Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja www.belimantil.info
  184. 184. HUMORALNI IMUNI ODGOVOR NA PROTEINSKE ANTIGENE Humoralni imuni odgovor na proteinske antigene je zavisan od T-limfocita pomoćnika (CD4+ Th limfocita) U ovim procesima neophodan je kontakt između B limfocita i CD4+ T-limfocita Ovaj tip imunskog odgovora se odvija u više faza: 1. Aktivacija T-limfocita proteinskim antigenom i diferencijacija T-limfocita u efektorske ćelije 2. Aktivacija B-limfocita antigenom i prezentacija antigenskih peptida efektorskim T-limfocitima 3. Aktivacija B-limfocita od strane efektorskih CD4+ T-limfocita 4. Diferencijacija aktivisanih B-limfocita u efektorske ćelije 5. Indukcija procesa izotipskog prekopčavanja 6. Indukcija procesa afinitetnog sazrevanja www.belimantil.info
  185. 185. 1. CD4+ T-limfociti prepoznaju u regionu parakorteksa limfnog čvora prerađene antigenske peptide ispoljene na profesionalnim APC, nakon čega nastaje proliferacija i diferencijacija CD4+ T limfocita u efektorske CD4+ T-limfocite (Th ćelije). Th limfociti migriraju iz parakorteksa ka limfnom folikulu. 2. Naivni B-limfociti, koji su u folikulu aktivisani antigenom migriraju do periferije folikula gde dolaze u kontakt sa Th limfocitima- započinje T-B kooperacija. Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljućivo za potrebe predavanja www.belimantil.info

×