SlideShare a Scribd company logo
1 of 162
Immunológia alapjai
1-10. előadás
Immunológia alapjai
1-2. előadás
BEVEZETÉS
Történelmi áttekintés, a gyakorlati és elméleti immunológia
kialakulásának főbb állomásai.
Az immunrendszer felépítése: szervek, szövetek, sejtek.
Alapfogalmak
Alapfogalmak
• Immunis,- e (Julius Caesar) = mentesül valami alól
(pl. adó, törvény, betegség alól)
• IMMUN: azon személyek, akik nem betegszenek
meg a fertőzésektől;
• IMMUNITÁS: specifikus védettség betegségektől;
• IMMUNOLÓGIA: a biológiai tudományok ága, amely
azon mechanizmusokat és strukturális összetevőket
vizsgálja, amelyek az egyedi állandóság és
integritás folyamatos fenntartásáért, azaz mind a
külső behatolók (kórokozók), mind a saját struktúrák
megváltozása (vírusok, mutációk, rosszindulatú
daganatok) elleni védekezésért felelősek.
Történet
• Athen (i.e. 5. sz. Thukidites – pestis járvány túlélői), ősi kínai
papiruszok a himlő immunitásról
• Fertőzések, járványok, vaccináció
Edward Jenner Louis Pasteur
(1749 – 1823) (1822-1895)
Edward Jenner (1749 - 1823)
• Gyermekgyógyász volt Berkeley-ben (Gloucestershire, Anglia).
1796-ban végezte híres „kísérletét” egy 8 éves árvaházi fiún
(akinek a neve James Phipps volt). Jenner egy fejőlány (Sarah
Nelmes) kezén kialakult kiütésből vett gennyes
szövettörmeléket beledörzsölt a fiú karján ejtett karcolásba. Így
tesztelte azt a népi megfigyelést, hogy a tehénhimlőt elkapott
fejőlányok sosem betegednek meg a feketehimlőben járvány
idején.
• Jenner ismételten megfertőzte tehénhimlővel a fiút, majd
valódi feketehimlőben meghalt egyénből származó
szövetváladékkel. A fiú nem betegedett meg a feketehimlőben.
Jenner 1797-ben elküldted megfigyeléseit a Royal Society-
nak, akik további vizsgálatokat kértek, mert túl hihetetlennek
tartották a teóriát. Jenner megismételte a vizsgálatokat több
személyen (köztük a a saját 11 hónapos gyerekén is). 1798-
ban elfogadták a közleményét. Az eljárást Jenner a latin
„vacca” (tehén) kifejezás alapján nevezte el vaccinációnak.
Vakcinálás (1796 – 1979)
Történet
• 1798 Edward Jenner: cowpox vaccination
• 1880 Louis Pasteur: attenuated vaccines
• 1883 Elie Mecsnyikov: phagocytosis, cellular defense, 1908 Nobel-díj
• 1890 Emil Behring: antitoxins, serotherapy, 1901 Nobel-díj
• 1894 Jules Bordet: complement, bacteriolysis, 1919 Nobel-díj
• 1900 Paul Ehrlich: side chain theory, 1908 Nobel-díj
• 1900 Karl Landsteiner: A, B, O blood groups, 1930 Nobel-díj
• 1902 Charles Richet & Paul Portier: anaphylaxis, 1913 Nobel-díj
• 1905 Clemens von Pirquet & Schick Béla: serum sickness
• 1921 Carl Prausnitz & Heinz Küstner: skin reactions
• 1921 Albert Calmette & Camille Guerin: BCG vaccination
• 1923 Gaston Ramon: diphtheria anatoxin
• 1938 Arne Tiselius & Elvin Kabat: globular nature of antibodies
• 1942 Freund Gyula: adjuvation
• 1942 Karl Landsteiner & Merill Chase: cellular immunity
• 1944 Peter Medawar & Macfarlane Burnet acquired tolerance, 1960
Nobel-díj
Történet
• 1948 Astrid Fagraeus: antibody producing plasmacells
• 1952 Ogdon Bruton: human agammaglobulinemia
• 1953 Pierre Grabar & C.A.Williams: immunelectrophoresis, immunoglobulin
heterogenity
• 1955 Niels Jerne & Macfarlane Burnet: clone selection theory, Burnet 1960
Nobel-díj
• Jerne 1984 Nobel-díj
• 1958 Jacques Dausset: histocompatibility antigens,1980 Nobel-díj
• 1959 Rodney Porter & Gerald Edelman: antibody structure, 1972 Nobel-díj
• 1974 Rolf Zinkernagel & Paul Daugherty: MHC restriction, 1996 Nobel-díj
• 1977 Rosalyn Yalow: RIA (RadioImmunoAssay), 1977 Nobel-díj
• 1980 George Snell, Jean Dausset, Baruj Benacerraf: MHC role and strucute,
1980 Nobel-díj
• 1975 Georges Koehler & Cesar Milstein: monoclonal antibodies, 1985
Nobel-díj
• 1987 Susumu Tonegawa: Ig gene rearrangament, 1987 Nobel-díj
• 1991 E. Donnall Thomas & Joseph Murray: transplantation immunology,
1991 Nobel-díj
Az alkalmazott immunológia fő területei
• Infekciós immunológia
A nagy középkori járványok túlélőinek empirikus megfigyelésein
nyugszik (pestis, himlő, cholera, stb).
Új szemlélet jelenik meg a XX. Század végétől: súlyos vírus fertőzések
(HIV, influenza), gombás, parazitás fertőzések, antibiotikum rezisztencia.
• Tumor immunológia
Állatkísérletekben a tumorok transzplantációja segített tisztázni a szövet
kilökődés mechanizmusát és a vércsoport antigének és transzplantációs
antigének szerepét (Gorer, 1927).
A XX. Század első évtizedeiben új szemlélet jelenik meg a biológiában és
orvostudományban: az immunrendszer felelős az egyedi sajátságok
védelméért. A tumorok elleni védekezés ma sem teljesen tisztázott
minden részletében, de ennek kapcsán fedezik fel pl. az u.n. major
histocompatibility complex-et (MHC).
• Transzplantációs immunológia
• Sejtes és molekuláris immunológiai kutatás-fejlesztés és
innováció (diagnosztikum és gyógyszerkutatás)
• Immunológiai biotechnológia (egyéni diagnosztika és terápia)
• Biológiai terápiák (terápiás monoklonális ellenanyagok, rekombináns
citokinek)
Az immunrendszer felépítése
– Szervek, szövetek
– Sejtek
– Molekulák
– Működés, funkció
Az immunrendszer a szervezet
egészére kiterjedő, molekuláris és
sejtes elemekből felépülő, komplex
hálózat.
Mi az immunrendszer fő
feladata?
Az egyedi integritás fenntatása a külső
környezetből származó kórokozókkal,
valamint a mutációk, daganatos átalakulás,
vírusfertőzések, vagy fizikai és kémiai
módosulások következtében a saját
struktúrák megváltozásával szemben.
Az immunrendszer
szervei
Elsődleges Másodlagos
(centrális) (perifériás)
• Csontvelő
• Thymus
• (Embrionális
máj)
• Nyirokcsomók
• Lép
• MALT
• SALT
Vörös és sárga csontvelő
Normál csontvelőből készült
metszet (HE)
Strómasejt
B és T sejt előalakok
Neutrofil granulociták
Eozinofil granulocita és egy kis
limfocita
Bazofil granulocita, neutrofil
granulocita és egy nagy limfocita
Monocita
Makrofág
Fehérvérsejtek normál
vérkenetben
T sejt
T sejt vándorlás
B sejt
Thymus involúció az öregedés során
Thymus
Nyirokcsomó
Lép
Vérképzés a magzati életben
Kék: ősssejt
Sötétkék: éretlen sejtek
Barna: érett sejtek
Vérképzés =
haematopeiesis
differenciálódás
A limfoid sejtek jellemzői
• Antigénfelismerő receptorok (TcR, BcR)
• Génátrendeződés
• αβ és γδ T sejtek
• CD4, CD8, CD25 irányú differenciálódás
• B sejt differenciálódás a csontvelőben
és a periférián
Az immunrendszer sejtjei
Antigén bemutató sejtek: “professzionális” és “accidentális”
Antigén felismerő (kötő) sejtek: T- és B limfociták
Effektor sejtek: T, NK, granulociták, hízósejtek, monociták/makrofágok
T és B sejtek szervi megoszlása
------------------------------------------------------------------------------------------------
Szerv % lymphocyte
T B
------------------------------------------------------------------------------------------------
Tymus >99 <0.5
Nyirokcsomó 75 25
Lép 50 50
Perifériás vér 55-75 15-30
Csontvelő 7 >75
------------------------------------------------------------------------------------------------
A veleszületett immunválasz lépései
JEL (antigén)
FELISMERÉS VÁLASZ
A specifikus immunválasz lépései
FELISMERÉS DIFFERENCIÁCIÓ EFFECTOR FUNKCIÓK
MEMÓRIA
JEL (antigén)
Az immunrendszer részei
Természetes
Veleszületett-szerű immunitás, szerzett jelleggel
Veleszületett
•Nem antigén specifikus
•Nincs immunológiai memória
•Gyors reakció készség
•A reakció lineáris erősítése
Szerzett
•Antigén specifikus
•Immunológiai memória
•Latencia után aktiválódik
•A reakció exponenciális
erősítése
Immunológia alapjai
3 – 4. előadás
Az immunológiai felismerés
molekuláris összetevői
Az antigén fogalma. Antitestek, T- és B-
sejt receptorok: molekuláris szerkezet,
funkciók, alcsoportok
Az antigén meghatározása
Detre (Deutsch) László: antibody generator
- Régi meghatározás: immunválaszt kiváltó
idegen ágens
- Modern meghatározás: T- illetve B-sejt
receptor által felismert anyag, amely
MHC-tól függően aktív immunválaszt vagy
toleranciát vált ki.
Immunogenitást meghatározó tényezők
• Immundomináns régiók
• Kémiai szerkezet (szervetlen molekulák általában nem
antigének, csak fehérjékhez kapcsoltan váltanak ki
immunválaszt)
• A legjobb antigének:
proteinek>polypeptidek>polysaccharidok>lipidek>nukleinsavak
• Fizikokémiai jellemzők (D/L konfiguráció, ortho-, para,- meta
helyzet; hidrofil/hidrofób szerkezet)
• Molekulasúly (önmagában nem döntően meghatározó)
• Konformációs érzékenység (folding/refolding)
• Eredet auto-, allo-, xenoantigén
• A bejuttatás módja és helye: bőrön vagy nyálkahártyán
keresztül eltérő immunválasz váltható ki
• Dózis: optimális dózis az aktív immunválaszra és kis vagy nagy
dózis a toleranciára
• Valencia: az antigén-determinánsok számossága (mono-bi-
oligo-poli)
Alapfogalmak
• Immunogén: immunválaszt kiváltó anyag
• Epitóp (antigén-determináns): az
Ig/BcR/TcR által felismert antigén-részlet
• Paratóp: az epitóp-felismerő részlet az
Ig/BcR/TcR molekulán
• Haptén: olyan (kismólsúlyú) anyag, mely
önmagában nem vált ki immunválaszt, de
specifikus antitest által felismerhető.
• Hordozó/karrier: a haptént hordozó, nagy
mólsúlyú, inert molekula.
Antigén felismerés
Veleszületett
immunitás
Természetes
immunitás
Szerzett
immunitás
• Mintázat felismerés • Mintázat felismerés • Antigén felismerés
• Elsősorban cukor
mintázatok
felismerése
• Elsősorban peptid
mintázatok
felismerése
• Elsősorban peptid
mintázatok
felismerése
• PRR • MHC • MHC
• PAMP • iTcR, γδTcR, BcR,
IgM
• αβTcR, γδTcR, BcR,
• IgM/G/A/E/D
• Kisszámú
molekulával nagy
számú antigén
felismerése alacsony
specificitással
• Korlátozott számú
molekulával nagy
számú antigén
felismerése alacsony
specificitással
• Nagyszámú
molekulával
nagyfokban
specifikus felismerés
és megkülönböztetés
Antigén felismerő molekulák
• Immunglobulinok
• B-sejt receptorok (BcR)
• T-sejt receptorok (TcR)
• MHC I és II osztály
Jellegzetességük, hogy genetikailag
konzervált,110 aminósavból álló domén
struktúrákból épülnek fel.
Felismerő molekulák
Szolúbilis antigének
felismerése
Bemutatott (denaturált)
antigének felismerése
Domén szerkezet
110 aminósavból álló, S-S-hidakkal összekapcsolt gyűrű/hurok-szerű
képletek, melyek aminósav sorrendje genetikailag konzervált.
Immunológiai felismerő molekulák
Antigén-
specifikus
felismerő
molekulák
Járulékos
molekulák
Immunglobulin molekula
CDR
Variábilis régió
Idiotípus
Fab fragmens
Constans régió
izotípus
Fc fragmens
Ig domén: láncon belüli S-S-kötések hurkokat
képeznek, melyek globuláris szerkezetűek.
Immunglobulinok
Monofunkciós jellemző: specifikus antigén-
felismerés és kötés (az antigén bejutása
előtt). Fab-dependens funkció.
Polifunkciós jellemző: jelátvitel aktiválása,
komplement-aktiválás, immunkomplex-
képződés, Fc-receptor kötés (az antigén-
bejutás és megkötés után). Fc-dependens
funkciók.
Ig izotípusok
• A könnyű (L) és nehéz (H) lánc konstans (C)
régió összetétele alapján
• CH izotípusok: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Az IgD
kivételével mindegyik kimutatható a szérumban.
• CL két izotípust hoz létre: kappa (κ) és lambda
(λ), amelyek bármelyik nehéz lánc izotípussal
kapcsolódhatnak.
IgA és IgM
Ig idiotípus
A V-régió egyedi antigén-determinánsai, összességük
minden antitestre egyedien jellemző.
A könnyű és nehéz láncok három-három hipervariábilis
régiója (CDR) együttesen alakítja ki.
Az IgG szerkezete
Normál immunglobulin megoszlás
IgG – vér, nyirok, transzplacentáris transzport anyából a
magzatba (Mw 150 kD)
• Toxin és vírus-neutralizáció
IgM – vér, nyirok (pentamer), sejtfelszíni receptor (Mw 900 kD)
• Fertőzés kezdeti szakaszában megjelenő antitest.
IgA – nyálkahártya-felszín, vér (dimer vagy tetramer forma)
(Mw 150-600 kD)
IgD – BcR-összetevő (Mw 150 kD)
• Egyelőre ismeretlen funkció
IgE – vér (sejtfelszínhez kötött)
• (Mw 190 kD) allergiás reakció kiváltása
Az antitest-termelés kinetikája
Antigén – antitest reakciók
• neutralizáció (pl. toxinok)
• precipitáció (szolubilis molekulák)
• agglutináció (kisebb partikulumok,
baktériumok)
• opszonizáció (nagyobb partikulumok,
baktériumok, sejtek, paraziták)
• komplement fixálás
B sejt receptor komplex
T sejt receptor komplex az érett T sejteken
ab TcR – SP(CD4+ or CD8+)
gd TcR – DN (CD4-CD8-)
T sejt receptor
komplex
ITAMs
Immunoreceptor
Tyrosine-based
Activation
Motifs
5-6. előadás
MHC
szerkezete és genetikája, és az
immunológiai felismerésben játszott
szerepe. Antigén bemutatás
Immunológia alapjai
Az immunrendszer felépítése
• Veleszületett immunitás (komplement,
antibakteriális peptidek, citokinek,
ngranulociták, makrofágok, NK sejtek stb)
• Szerzett immunitás (ellenanyagok, T és
B limfociták, limfoid citokinek stb)
• Természetes immunitás (természetes
autoantitestek, ILCs, iNKT sejtek, γδT
sejtek, MAIT sejtek stb)
Antigén felismerés az adaptív
immunválasz során
Az ellenanyagok és a B sejt receptorok
natív formában ismerik fel az
antigéneket.
A T sejtek csak denaturált (prezentált)
formában ismerik fel az antigéneket
MHC
A saját és az idegen antigének egyaránt a
gazdaszervezet specializált glikoproteinjeihez
kapcsoltan válnak felismerhetővé a T sejtek által. A
jelenséget a szövet-transzplantáció során fellépő
immunválasz tanulmányozása kapcsán térképezték
fel. Ezeket a felismerő molekulákat nagyszámú
csoportból álló gén kódolja, ez a Major
Histocompatibility Complex (MHC).
A sejtfelszínen expresszálódott, antigén-kötő
fehérjéket MHC molekulának (vagy MHC antigénnek)
nevezzük.
Az MHC (H2) azonos egerek tolerálják egymás
bőr transzplantátumát.
MHC I.
osztályú
molekula
Minden magvas
sejt és a
thrombociták
expresszálják a
sejtfelszínen.
MHC II. osztályú
antigén/molekula
a és b láncok
Professzionális vagy
fakultatív antigén-prezentáló
sejteken fordul elő.
•Konstitutív
•Indukált
Az MHC I és MHCII antigének sémája
MHC I és MHC II antigénekhez
kapcsolt peptidek
Az MHC I/II T-sejtek számára
prezentál antigént
HLA térkép, egér és humán
Humán HLA térkép
Poligénes: (több MHC géntermék – HLA-A,
B, C, HLA-DR, DP, DQ)
Polimorf: Alléltől függően különböző fajta
géntermékek (6-50)
Ko-domináns: MINDKÉT szülő haplotípusa
(allél-variánsa) expresszálódik.
Az MHC jellemzői
-T sejtek az antigént kizárólag feldolgozott, a
saját sejtek MHC molekuláihoz kötött formában
ismerik fel
A T sejtek antigén felismerése
- CD8+ (cytotoxikus) T sejt
MHC I-peptid komplex
- CD4+ (helper) T sejt
MHC II-peptid komplex
Fő T sejt típusok:
Milyen sejtek expresszálnak MHC-I
és MHC-II molekulákat?
MHC I Minden magvas sejt és a
trombociták
MHC II Elsősorban a professzionális
antigén bemutató sejtek:
- Dendritikus sejtek
- B sejtek
- Makrofágok
- (Thymus epithél sejtek)
Antigén bemutatás az MHC-I
molekulán
Antigén feldolgozás és bemutatás
az MHC-I molekulán
TAP molekula: Transporter
Associated with Antigen Processing
Molecular Immunol. 2002
Chaperonok az MHC-I antigén
prezentációban
Calnexin, calreticulin, Erp57, tapasin
Antigén bemutatás az MHC-I -en
-citosol eredetű, gyakran virális fehérjék
-Proteasomalis degradáció
-Peptid transzfer az ER-ba (TAP1&2)
-MHC-I láncok termelése az ER riboszómáin
-Chaperonok: calnexin, calreticulin, Erp57
-Tapasin és TAP1&2
-MHC-I & peptid kötödés, Golgi transzfer,
majd felszín expresszió
Antigén prezentáció az MHC-II
molekulán
Endocitózis és antigén fragmentáció
Peptid kötés az MHC-II molekulához
HLA-DM: MHCII chaperon
CLIP=class II associated invariant chain peptide
Antigén prezentálás az MHC-II
molekulán
-HLA-DM: MHCII specifikus chaperon
-invariábilis lánc
-Endocitózis: baktériumok, bakteriális termékek,
internalizált és receptorhoz kötött peptidek, más
sejtek degradációs termékei
-Endoszomális degradació
-MHC-II láncok termelése az ER riboszómákon
-CLIP=class II kötött, invariábilis peptid
-MHCII&peptid kötödés
a2
a3
a1
a2a1
b2
b1
b2 mgl
MHC korlátozás (restrikció)
Herpes simplex – olyan fehérjét termel, ami gátolja a TAP-ot
Adenovirus – olyan fehérjét termel, ami az MHC-I-hez
kapcsolódik és visszatartja az ER-ban
Cytomegalovirus – felgyorsítja az MHC-I transzlokációját a
citoszolba, ahol degradálódik
HIV – gyorsabban mutálódik annál mint, hogy az adaptív
immunválasz eliminálni tudná
MHC-I
MHC-II
Helicobacter pylori – termel egy 95kD-os fehérje toxint, ami
növeli a pH-t a lizoszómákban, gátolva a proteáz aktivitást
Hogyan bújnak ki a kórokozók az MHC
felismerés alól?
Szeptikus shock - szuperantigének
A T sejtek nagy mennyiségben termelnek cytokineket,
szisztémás toxicitást okozva („Cytokin cunami”)
A normál immun válaszban
a szervezet T sejtjeinek csak
töredéke aktiválódik. Virális
v. bakteriális eredetű u.n.
endotoxinok (Sag) képesek
a szervezet T sejtjenek több
mint 20% -át aktiválni. Ez
váltja ki azt a masszív
immunválaszt (toxikus shock
syndroma) ami nem
specifikus az endotoxin
egyetlen epitópjára sem.
7-8. előadás
Sej-sejt kommunikációk az
immunválaszban.
Koreceptorok és adhéziós molekulák.
Cytokinek, chemokinek és receptoraik.
Immunológia alapjai
A sejt-sejt kapcsolatok mediátorai:
„cross-talk”
Többsejtű előlényeknél a sejt-sejt interakcióknak alapvető
biológiai szerepe van. Ezek az interakciók teremtik meg a
sejtek közötti kommunikációt, azt a képességet, hogy
küldeni és fogadni tudjanak más sejtekből érkező jeleket,
ezzel befolyásolva a további funkcióikat.
-Közvetlen interakciók: adhéziós molekulák
-Mikropartikulumok: mikrovezikulák, mikrotubulusok
-Indirekt interakciók, szolubilis mediátorokkal:
cytokinek, kemokinek, interleukinok, interferonok,
growth faktorok, szöveti hormonok, komplement
faktorok, stb.
Adhéziós molekulák
A sejtek egymásközti, ill. az extracelluláris
mátrix közötti kapcsolat kialakítása és a
jelátvitel iniciálása a funkciójuk.
A fehérvérsejtek változatos adhéziós
molekulákat expresszálnak, mint pl. a
szelektinek, integrinek és az Ig szupergén
családhoz tartozók.
Az adhéziós molekulák szerepe alapvető a
sejtvándorlásban és a sejtaktivációban, mind
a veleszületett, mind a szerzett immunválasz
során.
Adhéziós molekulák
T sejtek akcesszórikus molekulái
Sejtfelszíni molekula-családok
Közös jellemzők:
1. Az immunsejtek közötti közvetlen
interakciók
2. Ezek az interakciók nem antigén
specifikusak
3. Alacsony affinitás, reverzibilis
kötődés
4. Az antigén-specifikus interakció
erősítése
5. Koreceptorok: - jelátvitel
6. Kostimuláció molekulák: a sejt
aktiválás elősegítése
7. Nem polimorfak
Az adhéziós molekulák aktivációja
• Lymphocyte Function-associated Antigen
• IntraCellular Adhesion Molecule
Adhéziós molekula családok
„egyéb”
akcesszórikus
molekulák
CD2
CD4
CD8
B7
CD28
CTLA 4
ICAM
L selectin
E selectin
P selectin
VLA
LFA
Mac1
„vaszkuláris
adresszinek”
CD45
CD44
CD40, CD40L
CD19/CD21/C
D81
CD22
Az Ig szupergén család tagjai
CD2
„birka vörösvérsejt receptor”
CD58 (LFA3)
megkötése
„T sejt rozetta”
Adhézió
Sejt aktiváció
T sejt aktiválás, CTL- és NK-mediálta sejtlízis
T sejtek
90%-a
CD4 és CD8:
extracelluláris domén: az MHC konstans domén megkötése
intracelluláris domén: jelátvitel, kinázok megkötése
CD8 – MHC-ICD4 - MHC-IIDifferenciálódási
markerek:
A T sejt érés különböző
stádiumaiban:
CD4 és CD8 együtt
„kettős pozitív”
a thymusban
a periférián:
„egyszeres pozitív”
T helper: CD4
T cytotoxikus: CD8
CD4 - HIV-receptor
B7 (CD80, CD86), CD28 és CTLA-4 molekulák
APC
T sejt
A T sejtek CD28 és CTLA-4
molekulája köti meg az APC-ek
B7-1 (CD80) és a B7-2 (CD86)
molekuláit
CD28: - a T sejtek kostimulációs
molekulája
- Növeli az IL-2 és az IL-2R expressziót
- Indukálja a T sejt proliferációt
CTLA-4 (CD152): - a T sejt
aktivácio késői fázisában expresszálódik
- gátló funkció
CTLA: Cytolytic T lymphocyte associated Antigen
„Egyéb” akcesszórikus molekulák
CD45
CD45
Minden fehérvérsejten expresszálódik
“pan-leukocyte marker”
- Magasan glikozilált,
- Több izoforma (180, 190, 200, 205, 220 kDa)
- alternativ splicing
A sejtatkiválásban és a jelátvitel
szabályozásában játszik szerepe
- tyrosine–foszfatáz domén:
defoszforilálás
CD45 izoformák
CD45
„Egyéb” akcesszórikus molekulák
CD44
Aktivált és memória T- és B- sejteken,
fagocitákon, fibroblasztokon, idegsejteken
expresszálódik
CD44
Több izoforma - alternativ splicing
A fehérvérsejtek„homing”-jában
játszik szerepet
NK sejt
receptorok
Különböző „sejtölő” (pl.
lectin-szerű) aktiváló, un
killer receptorok,
valamint gátló
receptorok (pl. Ly49
/egér/ és a killer
inhibitory receptorok
/KIRs/ emberben az
MHC-I molekulákat
felismerve gátolják a
killer aktivitást).
Integrin mediálta adhézió a fagocita
sejtek és az érfali edotél között
Gyulladásos mediátorok
által aktivált érfali endotél
két ahéziós molekulát
expresszál: ICAM-1 és
ICAM-2.
A fagocita sejtek által
expresszált integrinek
ezekhez a molekuláklhoz
kapcsolódnak hozzá: αL:β2
(LFA-1 v. CD11a:CD18)
valamint az αM:β2 (Mac-1,
CR3, v. CD11b:CD18).
Limfocita recirkuláció: a sejtek folyamatos mozgása a véráramból
és nyirokkeringésből a limfoid szövetekbe és a gyulladás területére = HOMING
Szerepe:
- Az antigénnel történő találkozás
elősegítése
-A gyulladásos válasz kifejlődésének
elősegítése
Mechanizmusa:
-Extravazáció: a leukociták
kitapadása és áthaladása az érfalon
a véráramból a szövetekbe
Minden limfocita naponta 1-2 teljes kört tesz meg
A fagocita sejtek kilépnek a vérkeringésből és több lépcsős
- az adhéziós molekulák és citokoniek mediálta folyamat
során - a fertőzés helyére vándorolnak.
A naiv limfociták a perifériás
nyirokszervekbe vándorolnak:
A magas endothelű venulák (HEV) és adhéziós molekulák
szerepe:
1. Selectin-mediated 2. chemoattractant 3. Integrin-mediated
mediated
Neutrophil granulociták kivándorlása a
gyulladt endothelen keresztül
Eltérő adhéziós molekulák határozzák
meg a naív és a memória ( effektor)
sejtek vándorlását
Perifériás nyirokszövet Gyulladásos szövet
Néhány fontos adhéziós molekula
• CD3
• CD4 és CD8
• CD28
• CD80/86 (B7.1 and B7.2)
• CD152 (CTLA4)
• CD25 (IL-2 Receptor)
• CD45RA/RO
• CD154 (CD40 Ligand)
Közvetlen sejt-sejt
kommunikáció
Sejt-sejt kommunikáció szolubilis
mediátorok és receptoraikon keresztül
• Cytokinek
• Kemokinek
• Interferonok
• Növekedési faktorok
Cytokin hatásmechanismus
Cytokin termelő sejt Célsejt
A cytokinek az immunválasz minden
fázisában részt vesznek
Felismerés
Aktiváció
Effektor fázis
Cytokin hatásmechanismus
A cytokinek különböző
sejteken különböző
hatásokat váltanak ki
Több cytokin hatása is
hasonló lehet egy adott
sejten
A cytokin hatások
összeadódva erősíthetik
egymást
A cytokin hatások
ellentétesek lehetnek és
gyengíthetik egymást
Redundancia
Szinergia
Antagonizmus
Pleiotropia
A citokinek alapvető jellemzői
Alacsony molekulasúlyú (10-40 kDa), genetikailag
konzervált glykoproteinek.
Sejt-sejt interakciókat mediálnak:
- információ küldés
- az immunválasz szabályzása
Hatásmechanizmus:
- átmeneti gén aktiváció után termelődnek
- receptorokon keresztül kiváltott jelátvitel
útján hatnak
- magas affinitás
- pikomol koncentráció
- többnyire lokálisan hatnak
Funkcionális cytokin csoportok
I. A természetes immunitás és a
gyulladásos reakciók szabályzói
IFNa, IFNb, TNFa, TNFb (LT),
IL-1a, IL-1b, IL-6, IL-12,
MIF, chemokines
II. A limfoid sejtek aktivációjának
és differenciálódásának
szabályzói
IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IL-15,
INFg,
IL-10 and TGFb
III. A vérképzés szabályzói IL-3, IL-7, GM-CSF, SCF
MHC
IL-1
bakteriális
endotoxin
makrofág
T-sejtTCR
citotoxicitás
monokinek
adhéziós molekulák



aktiváció
IL-2R
limfokinek



prosztaglandinok
láz
aluszékonyság
fájdalomküszöb
fogyás


autokrin parakrin
endokrin
Az IL-1 autocrin, paracrin és endocrin hatásai
Cytokin receptorok
A többláncú citokin receptorok jellemzői
Kemokinek
Szerepük:
-Szelektíven hatnak az egyes leukocita
alcsoportok adhéziójára, kemotaxisára,
migrációjára
- Szabályozzák a normál leukocita
vándorlást
- Gyulladást serkentenek
- 90—130 aa peptidek,
- Receptorokon keresztül hatnak
- Limfoid és nem limfoid szövetek is termelik őket
Receptoraik csoportjai: 4 invariábilis
cisztein elhelyezkedése alapján
-C-C alcsoport
-C-X-C alcsoport
7-8. előadás
Sej-sejt kommunikációk az
immunválaszban.
Koreceptorok és adhéziós molekulák.
Cytokinek, chemokinek és receptoraik.
Immunológia alapjai
A sejt-sejt kapcsolatok mediátorai:
„cross-talk”
Többsejtű előlényeknél a sejt-sejt interakcióknak alapvető
biológiai szerepe van. Ezek az interakciók teremtik meg a
sejtek közötti kommunikációt, azt a képességet, hogy
küldeni és fogadni tudjanak más sejtekből érkező jeleket,
ezzel befolyásolva a további funkcióikat.
-Közvetlen interakciók: adhéziós molekulák
-Mikropartikulumok: mikrovezikulák, mikrotubulusok
-Indirekt interakciók, szolubilis mediátorokkal:
cytokinek, kemokinek, interleukinok, interferonok,
growth faktorok, szöveti hormonok, komplement
faktorok, stb.
Adhéziós molekulák
A sejtek egymásközti, ill. az extracelluláris
mátrix közötti kapcsolat kialakítása és a
jelátvitel iniciálása a funkciójuk.
A fehérvérsejtek változatos adhéziós
molekulákat expresszálnak, mint pl. a
szelektinek, integrinek és az Ig szupergén
családhoz tartozók.
Az adhéziós molekulák szerepe alapvető a
sejtvándorlásban és a sejtaktivációban, mind
a veleszületett, mind a szerzett immunválasz
során.
Adhéziós molekulák
T sejtek akcesszórikus molekulái
Sejtfelszíni molekula-családok
Közös jellemzők:
1. Az immunsejtek közötti közvetlen
interakciók
2. Ezek az interakciók nem antigén
specifikusak
3. Alacsony affinitás, reverzibilis
kötődés
4. Az antigén-specifikus interakció
erősítése
5. Koreceptorok: - jelátvitel
6. Kostimuláció molekulák: a sejt
aktiválás elősegítése
7. Nem polimorfak
Az adhéziós molekulák aktivációja
• Lymphocyte Function-associated Antigen
• IntraCellular Adhesion Molecule
Adhéziós molekula családok
„egyéb”
akcesszórikus
molekulák
CD2
CD4
CD8
B7
CD28
CTLA 4
ICAM
L selectin
E selectin
P selectin
VLA
LFA
Mac1
„vaszkuláris
adresszinek”
CD45
CD44
CD40, CD40L
CD19/CD21/C
D81
CD22
Az Ig szupergén család tagjai
CD2
„birka vörösvérsejt receptor”
CD58 (LFA3)
megkötése
„T sejt rozetta”
Adhézió
Sejt aktiváció
T sejt aktiválás, CTL- és NK-mediálta sejtlízis
T sejtek
90%-a
CD4 és CD8:
extracelluláris domén: az MHC konstans domén megkötése
intracelluláris domén: jelátvitel, kinázok megkötése
CD8 – MHC-ICD4 - MHC-IIDifferenciálódási
markerek:
A T sejt érés különböző
stádiumaiban:
CD4 és CD8 együtt
„kettős pozitív”
a thymusban
a periférián:
„egyszeres pozitív”
T helper: CD4
T cytotoxikus: CD8
CD4 - HIV-receptor
B7 (CD80, CD86), CD28 és CTLA-4 molekulák
APC
T sejt
A T sejtek CD28 és CTLA-4
molekulája köti meg az APC-ek
B7-1 (CD80) és a B7-2 (CD86)
molekuláit
CD28: - a T sejtek kostimulációs
molekulája
- Növeli az IL-2 és az IL-2R expressziót
- Indukálja a T sejt proliferációt
CTLA-4 (CD152): - a T sejt
aktivácio késői fázisában expresszálódik
- gátló funkció
CTLA: Cytolytic T lymphocyte associated Antigen
„Egyéb” akcesszórikus molekulák
CD45
CD45
Minden fehérvérsejten expresszálódik
“pan-leukocyte marker”
- Magasan glikozilált,
- Több izoforma (180, 190, 200, 205, 220 kDa)
- alternativ splicing
A sejtatkiválásban és a jelátvitel
szabályozásában játszik szerepe
- tyrosine–foszfatáz domén:
defoszforilálás
CD45 izoformák
CD45
„Egyéb” akcesszórikus molekulák
CD44
Aktivált és memória T- és B- sejteken,
fagocitákon, fibroblasztokon, idegsejteken
expresszálódik
CD44
Több izoforma - alternativ splicing
A fehérvérsejtek„homing”-jában
játszik szerepet
NK sejt
receptorok
Különböző „sejtölő” (pl.
lectin-szerű) aktiváló, un
killer receptorok,
valamint gátló
receptorok (pl. Ly49
/egér/ és a killer
inhibitory receptorok
/KIRs/ emberben az
MHC-I molekulákat
felismerve gátolják a
killer aktivitást).
Integrin mediálta adhézió a fagocita
sejtek és az érfali edotél között
Gyulladásos mediátorok
által aktivált érfali endotél
két ahéziós molekulát
expresszál: ICAM-1 és
ICAM-2.
A fagocita sejtek által
expresszált integrinek
ezekhez a molekuláklhoz
kapcsolódnak hozzá: αL:β2
(LFA-1 v. CD11a:CD18)
valamint az αM:β2 (Mac-1,
CR3, v. CD11b:CD18).
Limfocita recirkuláció: a sejtek folyamatos mozgása a véráramból
és nyirokkeringésből a limfoid szövetekbe és a gyulladás területére = HOMING
Szerepe:
- Az antigénnel történő találkozás
elősegítése
-A gyulladásos válasz kifejlődésének
elősegítése
Mechanizmusa:
-Extravazáció: a leukociták
kitapadása és áthaladása az érfalon
a véráramból a szövetekbe
Minden limfocita naponta 1-2 teljes kört tesz meg
A fagocita sejtek kilépnek a vérkeringésből és több lépcsős
- az adhéziós molekulák és citokoniek mediálta folyamat
során - a fertőzés helyére vándorolnak.
A naiv limfociták a perifériás
nyirokszervekbe vándorolnak:
A magas endothelű venulák (HEV) és adhéziós molekulák
szerepe:
1. Selectin-mediated 2. chemoattractant 3. Integrin-mediated
mediated
Neutrophil granulociták kivándorlása a
gyulladt endothelen keresztül
Eltérő adhéziós molekulák határozzák
meg a naív és a memória ( effektor)
sejtek vándorlását
Perifériás nyirokszövet Gyulladásos szövet
Néhány fontos adhéziós molekula
• CD3
• CD4 és CD8
• CD28
• CD80/86 (B7.1 and B7.2)
• CD152 (CTLA4)
• CD25 (IL-2 Receptor)
• CD45RA/RO
• CD154 (CD40 Ligand)
Közvetlen sejt-sejt
kommunikáció
Sejt-sejt kommunikáció szolubilis
mediátorok és receptoraikon keresztül
• Cytokinek
• Kemokinek
• Interferonok
• Növekedési faktorok
Cytokin hatásmechanismus
Cytokin termelő sejt Célsejt
A cytokinek az immunválasz minden
fázisában részt vesznek
Felismerés
Aktiváció
Effektor fázis
Cytokin hatásmechanismus
A cytokinek különböző
sejteken különböző
hatásokat váltanak ki
Több cytokin hatása is
hasonló lehet egy adott
sejten
A cytokin hatások
összeadódva erősíthetik
egymást
A cytokin hatások
ellentétesek lehetnek és
gyengíthetik egymást
Redundancia
Szinergia
Antagonizmus
Pleiotropia
A citokinek alapvető jellemzői
Alacsony molekulasúlyú (10-40 kDa), genetikailag
konzervált glykoproteinek.
Sejt-sejt interakciókat mediálnak:
- információ küldés
- az immunválasz szabályzása
Hatásmechanizmus:
- átmeneti gén aktiváció után termelődnek
- receptorokon keresztül kiváltott jelátvitel
útján hatnak
- magas affinitás
- pikomol koncentráció
- többnyire lokálisan hatnak
Funkcionális cytokin csoportok
I. A természetes immunitás és a
gyulladásos reakciók szabályzói
IFNa, IFNb, TNFa, TNFb (LT),
IL-1a, IL-1b, IL-6, IL-12,
MIF, chemokines
II. A limfoid sejtek aktivációjának
és differenciálódásának
szabályzói
IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IL-15,
INFg,
IL-10 and TGFb
III. A vérképzés szabályzói IL-3, IL-7, GM-CSF, SCF
MHC
IL-1
bakteriális
endotoxin
makrofág
T-sejtTCR
citotoxicitás
monokinek
adhéziós molekulák



aktiváció
IL-2R
limfokinek



prosztaglandinok
láz
aluszékonyság
fájdalomküszöb
fogyás


autokrin parakrin
endokrin
Az IL-1 autocrin, paracrin és endocrin hatásai
Cytokin receptorok
A többláncú citokin receptorok jellemzői
Kemokinek
Szerepük:
-Szelektíven hatnak az egyes leukocita
alcsoportok adhéziójára, kemotaxisára,
migrációjára
- Szabályozzák a normál leukocita
vándorlást
- Gyulladást serkentenek
- 90—130 aa peptidek,
- Receptorokon keresztül hatnak
- Limfoid és nem limfoid szövetek is termelik őket
Receptoraik csoportjai: 4 invariábilis
cisztein elhelyezkedése alapján
-C-C alcsoport
-C-X-C alcsoport

More Related Content

What's hot

Dislocation of patella
Dislocation of patellaDislocation of patella
Dislocation of patellaShalini Devani
 
Goniometry of lower limb joints/ROM of lower limb joints
Goniometry of lower limb joints/ROM of lower limb jointsGoniometry of lower limb joints/ROM of lower limb joints
Goniometry of lower limb joints/ROM of lower limb jointsShalu Thariwal
 
Examination of hip joint
Examination of hip jointExamination of hip joint
Examination of hip jointFadzlina Zabri
 
Implants in orthopaedics metallurgy
Implants in orthopaedics   metallurgyImplants in orthopaedics   metallurgy
Implants in orthopaedics metallurgybaibhav177
 
Surgical Approaches to Hip Joint
Surgical Approaches to Hip JointSurgical Approaches to Hip Joint
Surgical Approaches to Hip JointApoorv Jain
 
Intertrochanteric fracture management
Intertrochanteric fracture managementIntertrochanteric fracture management
Intertrochanteric fracture managementMOHAMMED ROSHEN
 
Principles of Shoulder Arthroscopy.pptx
Principles of Shoulder Arthroscopy.pptxPrinciples of Shoulder Arthroscopy.pptx
Principles of Shoulder Arthroscopy.pptxSoliudeen Arojuraye
 
Lumbar Instability Causes - Diagnosis - Management
Lumbar Instability  Causes - Diagnosis - ManagementLumbar Instability  Causes - Diagnosis - Management
Lumbar Instability Causes - Diagnosis - ManagementAlexander Bardis
 
Clinical examination of the elbow
Clinical examination of the elbowClinical examination of the elbow
Clinical examination of the elbowGautam Sinha
 
Osteotomies around the hip joint
Osteotomies around the hip jointOsteotomies around the hip joint
Osteotomies around the hip jointRahul Mohan
 
Proximal humerus fracture Management
Proximal humerus  fracture ManagementProximal humerus  fracture Management
Proximal humerus fracture Managementvaruntandra
 

What's hot (20)

Dislocation of patella
Dislocation of patellaDislocation of patella
Dislocation of patella
 
Goniometry of lower limb joints/ROM of lower limb joints
Goniometry of lower limb joints/ROM of lower limb jointsGoniometry of lower limb joints/ROM of lower limb joints
Goniometry of lower limb joints/ROM of lower limb joints
 
CDH AND DDH
CDH AND DDHCDH AND DDH
CDH AND DDH
 
Ulnar Collateral Ligament (UCL) Reconstruction
Ulnar Collateral Ligament (UCL) ReconstructionUlnar Collateral Ligament (UCL) Reconstruction
Ulnar Collateral Ligament (UCL) Reconstruction
 
Examination of hip joint
Examination of hip jointExamination of hip joint
Examination of hip joint
 
Implants in orthopaedics metallurgy
Implants in orthopaedics   metallurgyImplants in orthopaedics   metallurgy
Implants in orthopaedics metallurgy
 
Surgical Approaches to Hip Joint
Surgical Approaches to Hip JointSurgical Approaches to Hip Joint
Surgical Approaches to Hip Joint
 
Intertrochanteric fracture management
Intertrochanteric fracture managementIntertrochanteric fracture management
Intertrochanteric fracture management
 
Lecture 23 24 parekh peroneal pathology
Lecture 23 24 parekh peroneal pathologyLecture 23 24 parekh peroneal pathology
Lecture 23 24 parekh peroneal pathology
 
Equinus
EquinusEquinus
Equinus
 
Principles of Shoulder Arthroscopy.pptx
Principles of Shoulder Arthroscopy.pptxPrinciples of Shoulder Arthroscopy.pptx
Principles of Shoulder Arthroscopy.pptx
 
Lumbar Instability Causes - Diagnosis - Management
Lumbar Instability  Causes - Diagnosis - ManagementLumbar Instability  Causes - Diagnosis - Management
Lumbar Instability Causes - Diagnosis - Management
 
Accessory navicular
Accessory navicularAccessory navicular
Accessory navicular
 
The spine
The spineThe spine
The spine
 
Clinical examination of the elbow
Clinical examination of the elbowClinical examination of the elbow
Clinical examination of the elbow
 
Chiari pelvic osteotomy
Chiari pelvic osteotomyChiari pelvic osteotomy
Chiari pelvic osteotomy
 
Osteotomies around the hip joint
Osteotomies around the hip jointOsteotomies around the hip joint
Osteotomies around the hip joint
 
Coxa vara
Coxa varaCoxa vara
Coxa vara
 
Spine biomechanics2
Spine biomechanics2Spine biomechanics2
Spine biomechanics2
 
Proximal humerus fracture Management
Proximal humerus  fracture ManagementProximal humerus  fracture Management
Proximal humerus fracture Management
 

More from improvemed2

Immunológia alapjai
Immunológia alapjaiImmunológia alapjai
Immunológia alapjaiimprovemed2
 
Az immunológia alapjai 11-20
Az immunológia alapjai 11-20Az immunológia alapjai 11-20
Az immunológia alapjai 11-20improvemed2
 
Primjeri upotrebe
Primjeri upotrebePrimjeri upotrebe
Primjeri upotrebeimprovemed2
 
Osnovni tečaj računalnih metoda
Osnovni tečaj računalnih metodaOsnovni tečaj računalnih metoda
Osnovni tečaj računalnih metodaimprovemed2
 
Medicina kao znanost podataka
Medicina kao znanost podatakaMedicina kao znanost podataka
Medicina kao znanost podatakaimprovemed2
 
Ciljana dostava lijeka na jetru
Ciljana dostava lijeka na jetruCiljana dostava lijeka na jetru
Ciljana dostava lijeka na jetruimprovemed2
 
Primjeri korištenja
Primjeri korištenjaPrimjeri korištenja
Primjeri korištenjaimprovemed2
 
Osnovni tečaj računalnih metoda
Osnovni tečaj računalnih metodaOsnovni tečaj računalnih metoda
Osnovni tečaj računalnih metodaimprovemed2
 
Medicina kao znanost podataka
Medicina kao znanost podatakaMedicina kao znanost podataka
Medicina kao znanost podatakaimprovemed2
 
Ciljana dostava lijeka na jetru
Ciljana dostava lijeka na jetruCiljana dostava lijeka na jetru
Ciljana dostava lijeka na jetruimprovemed2
 

More from improvemed2 (12)

quiz
quizquiz
quiz
 
Kérdésbank
KérdésbankKérdésbank
Kérdésbank
 
Immunológia alapjai
Immunológia alapjaiImmunológia alapjai
Immunológia alapjai
 
Az immunológia alapjai 11-20
Az immunológia alapjai 11-20Az immunológia alapjai 11-20
Az immunológia alapjai 11-20
 
Primjeri upotrebe
Primjeri upotrebePrimjeri upotrebe
Primjeri upotrebe
 
Osnovni tečaj računalnih metoda
Osnovni tečaj računalnih metodaOsnovni tečaj računalnih metoda
Osnovni tečaj računalnih metoda
 
Medicina kao znanost podataka
Medicina kao znanost podatakaMedicina kao znanost podataka
Medicina kao znanost podataka
 
Ciljana dostava lijeka na jetru
Ciljana dostava lijeka na jetruCiljana dostava lijeka na jetru
Ciljana dostava lijeka na jetru
 
Primjeri korištenja
Primjeri korištenjaPrimjeri korištenja
Primjeri korištenja
 
Osnovni tečaj računalnih metoda
Osnovni tečaj računalnih metodaOsnovni tečaj računalnih metoda
Osnovni tečaj računalnih metoda
 
Medicina kao znanost podataka
Medicina kao znanost podatakaMedicina kao znanost podataka
Medicina kao znanost podataka
 
Ciljana dostava lijeka na jetru
Ciljana dostava lijeka na jetruCiljana dostava lijeka na jetru
Ciljana dostava lijeka na jetru
 

Immunológia alapja

  • 2. Immunológia alapjai 1-2. előadás BEVEZETÉS Történelmi áttekintés, a gyakorlati és elméleti immunológia kialakulásának főbb állomásai. Az immunrendszer felépítése: szervek, szövetek, sejtek.
  • 4. Alapfogalmak • Immunis,- e (Julius Caesar) = mentesül valami alól (pl. adó, törvény, betegség alól) • IMMUN: azon személyek, akik nem betegszenek meg a fertőzésektől; • IMMUNITÁS: specifikus védettség betegségektől; • IMMUNOLÓGIA: a biológiai tudományok ága, amely azon mechanizmusokat és strukturális összetevőket vizsgálja, amelyek az egyedi állandóság és integritás folyamatos fenntartásáért, azaz mind a külső behatolók (kórokozók), mind a saját struktúrák megváltozása (vírusok, mutációk, rosszindulatú daganatok) elleni védekezésért felelősek.
  • 5. Történet • Athen (i.e. 5. sz. Thukidites – pestis járvány túlélői), ősi kínai papiruszok a himlő immunitásról • Fertőzések, járványok, vaccináció Edward Jenner Louis Pasteur (1749 – 1823) (1822-1895)
  • 6. Edward Jenner (1749 - 1823) • Gyermekgyógyász volt Berkeley-ben (Gloucestershire, Anglia). 1796-ban végezte híres „kísérletét” egy 8 éves árvaházi fiún (akinek a neve James Phipps volt). Jenner egy fejőlány (Sarah Nelmes) kezén kialakult kiütésből vett gennyes szövettörmeléket beledörzsölt a fiú karján ejtett karcolásba. Így tesztelte azt a népi megfigyelést, hogy a tehénhimlőt elkapott fejőlányok sosem betegednek meg a feketehimlőben járvány idején. • Jenner ismételten megfertőzte tehénhimlővel a fiút, majd valódi feketehimlőben meghalt egyénből származó szövetváladékkel. A fiú nem betegedett meg a feketehimlőben. Jenner 1797-ben elküldted megfigyeléseit a Royal Society- nak, akik további vizsgálatokat kértek, mert túl hihetetlennek tartották a teóriát. Jenner megismételte a vizsgálatokat több személyen (köztük a a saját 11 hónapos gyerekén is). 1798- ban elfogadták a közleményét. Az eljárást Jenner a latin „vacca” (tehén) kifejezás alapján nevezte el vaccinációnak.
  • 8. Történet • 1798 Edward Jenner: cowpox vaccination • 1880 Louis Pasteur: attenuated vaccines • 1883 Elie Mecsnyikov: phagocytosis, cellular defense, 1908 Nobel-díj • 1890 Emil Behring: antitoxins, serotherapy, 1901 Nobel-díj • 1894 Jules Bordet: complement, bacteriolysis, 1919 Nobel-díj • 1900 Paul Ehrlich: side chain theory, 1908 Nobel-díj • 1900 Karl Landsteiner: A, B, O blood groups, 1930 Nobel-díj • 1902 Charles Richet & Paul Portier: anaphylaxis, 1913 Nobel-díj • 1905 Clemens von Pirquet & Schick Béla: serum sickness • 1921 Carl Prausnitz & Heinz Küstner: skin reactions • 1921 Albert Calmette & Camille Guerin: BCG vaccination • 1923 Gaston Ramon: diphtheria anatoxin • 1938 Arne Tiselius & Elvin Kabat: globular nature of antibodies • 1942 Freund Gyula: adjuvation • 1942 Karl Landsteiner & Merill Chase: cellular immunity • 1944 Peter Medawar & Macfarlane Burnet acquired tolerance, 1960 Nobel-díj
  • 9. Történet • 1948 Astrid Fagraeus: antibody producing plasmacells • 1952 Ogdon Bruton: human agammaglobulinemia • 1953 Pierre Grabar & C.A.Williams: immunelectrophoresis, immunoglobulin heterogenity • 1955 Niels Jerne & Macfarlane Burnet: clone selection theory, Burnet 1960 Nobel-díj • Jerne 1984 Nobel-díj • 1958 Jacques Dausset: histocompatibility antigens,1980 Nobel-díj • 1959 Rodney Porter & Gerald Edelman: antibody structure, 1972 Nobel-díj • 1974 Rolf Zinkernagel & Paul Daugherty: MHC restriction, 1996 Nobel-díj • 1977 Rosalyn Yalow: RIA (RadioImmunoAssay), 1977 Nobel-díj • 1980 George Snell, Jean Dausset, Baruj Benacerraf: MHC role and strucute, 1980 Nobel-díj • 1975 Georges Koehler & Cesar Milstein: monoclonal antibodies, 1985 Nobel-díj • 1987 Susumu Tonegawa: Ig gene rearrangament, 1987 Nobel-díj • 1991 E. Donnall Thomas & Joseph Murray: transplantation immunology, 1991 Nobel-díj
  • 10. Az alkalmazott immunológia fő területei • Infekciós immunológia A nagy középkori járványok túlélőinek empirikus megfigyelésein nyugszik (pestis, himlő, cholera, stb). Új szemlélet jelenik meg a XX. Század végétől: súlyos vírus fertőzések (HIV, influenza), gombás, parazitás fertőzések, antibiotikum rezisztencia. • Tumor immunológia Állatkísérletekben a tumorok transzplantációja segített tisztázni a szövet kilökődés mechanizmusát és a vércsoport antigének és transzplantációs antigének szerepét (Gorer, 1927). A XX. Század első évtizedeiben új szemlélet jelenik meg a biológiában és orvostudományban: az immunrendszer felelős az egyedi sajátságok védelméért. A tumorok elleni védekezés ma sem teljesen tisztázott minden részletében, de ennek kapcsán fedezik fel pl. az u.n. major histocompatibility complex-et (MHC). • Transzplantációs immunológia • Sejtes és molekuláris immunológiai kutatás-fejlesztés és innováció (diagnosztikum és gyógyszerkutatás) • Immunológiai biotechnológia (egyéni diagnosztika és terápia) • Biológiai terápiák (terápiás monoklonális ellenanyagok, rekombináns citokinek)
  • 11. Az immunrendszer felépítése – Szervek, szövetek – Sejtek – Molekulák – Működés, funkció Az immunrendszer a szervezet egészére kiterjedő, molekuláris és sejtes elemekből felépülő, komplex hálózat.
  • 12. Mi az immunrendszer fő feladata? Az egyedi integritás fenntatása a külső környezetből származó kórokozókkal, valamint a mutációk, daganatos átalakulás, vírusfertőzések, vagy fizikai és kémiai módosulások következtében a saját struktúrák megváltozásával szemben.
  • 13. Az immunrendszer szervei Elsődleges Másodlagos (centrális) (perifériás) • Csontvelő • Thymus • (Embrionális máj) • Nyirokcsomók • Lép • MALT • SALT
  • 14. Vörös és sárga csontvelő
  • 15. Normál csontvelőből készült metszet (HE) Strómasejt B és T sejt előalakok
  • 17. Eozinofil granulocita és egy kis limfocita
  • 25. Thymus involúció az öregedés során
  • 28. Lép
  • 30. Kék: ősssejt Sötétkék: éretlen sejtek Barna: érett sejtek Vérképzés = haematopeiesis differenciálódás
  • 31. A limfoid sejtek jellemzői • Antigénfelismerő receptorok (TcR, BcR) • Génátrendeződés • αβ és γδ T sejtek • CD4, CD8, CD25 irányú differenciálódás • B sejt differenciálódás a csontvelőben és a periférián
  • 32. Az immunrendszer sejtjei Antigén bemutató sejtek: “professzionális” és “accidentális” Antigén felismerő (kötő) sejtek: T- és B limfociták Effektor sejtek: T, NK, granulociták, hízósejtek, monociták/makrofágok T és B sejtek szervi megoszlása ------------------------------------------------------------------------------------------------ Szerv % lymphocyte T B ------------------------------------------------------------------------------------------------ Tymus >99 <0.5 Nyirokcsomó 75 25 Lép 50 50 Perifériás vér 55-75 15-30 Csontvelő 7 >75 ------------------------------------------------------------------------------------------------
  • 33. A veleszületett immunválasz lépései JEL (antigén) FELISMERÉS VÁLASZ A specifikus immunválasz lépései FELISMERÉS DIFFERENCIÁCIÓ EFFECTOR FUNKCIÓK MEMÓRIA JEL (antigén)
  • 34. Az immunrendszer részei Természetes Veleszületett-szerű immunitás, szerzett jelleggel Veleszületett •Nem antigén specifikus •Nincs immunológiai memória •Gyors reakció készség •A reakció lineáris erősítése Szerzett •Antigén specifikus •Immunológiai memória •Latencia után aktiválódik •A reakció exponenciális erősítése
  • 35. Immunológia alapjai 3 – 4. előadás Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői Az antigén fogalma. Antitestek, T- és B- sejt receptorok: molekuláris szerkezet, funkciók, alcsoportok
  • 36. Az antigén meghatározása Detre (Deutsch) László: antibody generator - Régi meghatározás: immunválaszt kiváltó idegen ágens - Modern meghatározás: T- illetve B-sejt receptor által felismert anyag, amely MHC-tól függően aktív immunválaszt vagy toleranciát vált ki.
  • 37. Immunogenitást meghatározó tényezők • Immundomináns régiók • Kémiai szerkezet (szervetlen molekulák általában nem antigének, csak fehérjékhez kapcsoltan váltanak ki immunválaszt) • A legjobb antigének: proteinek>polypeptidek>polysaccharidok>lipidek>nukleinsavak • Fizikokémiai jellemzők (D/L konfiguráció, ortho-, para,- meta helyzet; hidrofil/hidrofób szerkezet) • Molekulasúly (önmagában nem döntően meghatározó) • Konformációs érzékenység (folding/refolding) • Eredet auto-, allo-, xenoantigén • A bejuttatás módja és helye: bőrön vagy nyálkahártyán keresztül eltérő immunválasz váltható ki • Dózis: optimális dózis az aktív immunválaszra és kis vagy nagy dózis a toleranciára • Valencia: az antigén-determinánsok számossága (mono-bi- oligo-poli)
  • 38. Alapfogalmak • Immunogén: immunválaszt kiváltó anyag • Epitóp (antigén-determináns): az Ig/BcR/TcR által felismert antigén-részlet • Paratóp: az epitóp-felismerő részlet az Ig/BcR/TcR molekulán • Haptén: olyan (kismólsúlyú) anyag, mely önmagában nem vált ki immunválaszt, de specifikus antitest által felismerhető. • Hordozó/karrier: a haptént hordozó, nagy mólsúlyú, inert molekula.
  • 39. Antigén felismerés Veleszületett immunitás Természetes immunitás Szerzett immunitás • Mintázat felismerés • Mintázat felismerés • Antigén felismerés • Elsősorban cukor mintázatok felismerése • Elsősorban peptid mintázatok felismerése • Elsősorban peptid mintázatok felismerése • PRR • MHC • MHC • PAMP • iTcR, γδTcR, BcR, IgM • αβTcR, γδTcR, BcR, • IgM/G/A/E/D • Kisszámú molekulával nagy számú antigén felismerése alacsony specificitással • Korlátozott számú molekulával nagy számú antigén felismerése alacsony specificitással • Nagyszámú molekulával nagyfokban specifikus felismerés és megkülönböztetés
  • 40. Antigén felismerő molekulák • Immunglobulinok • B-sejt receptorok (BcR) • T-sejt receptorok (TcR) • MHC I és II osztály Jellegzetességük, hogy genetikailag konzervált,110 aminósavból álló domén struktúrákból épülnek fel.
  • 42. Domén szerkezet 110 aminósavból álló, S-S-hidakkal összekapcsolt gyűrű/hurok-szerű képletek, melyek aminósav sorrendje genetikailag konzervált.
  • 44. Immunglobulin molekula CDR Variábilis régió Idiotípus Fab fragmens Constans régió izotípus Fc fragmens
  • 45. Ig domén: láncon belüli S-S-kötések hurkokat képeznek, melyek globuláris szerkezetűek.
  • 46. Immunglobulinok Monofunkciós jellemző: specifikus antigén- felismerés és kötés (az antigén bejutása előtt). Fab-dependens funkció. Polifunkciós jellemző: jelátvitel aktiválása, komplement-aktiválás, immunkomplex- képződés, Fc-receptor kötés (az antigén- bejutás és megkötés után). Fc-dependens funkciók.
  • 47. Ig izotípusok • A könnyű (L) és nehéz (H) lánc konstans (C) régió összetétele alapján • CH izotípusok: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Az IgD kivételével mindegyik kimutatható a szérumban. • CL két izotípust hoz létre: kappa (κ) és lambda (λ), amelyek bármelyik nehéz lánc izotípussal kapcsolódhatnak.
  • 48.
  • 49.
  • 51.
  • 52.
  • 53. Ig idiotípus A V-régió egyedi antigén-determinánsai, összességük minden antitestre egyedien jellemző. A könnyű és nehéz láncok három-három hipervariábilis régiója (CDR) együttesen alakítja ki.
  • 55.
  • 56.
  • 57.
  • 58. Normál immunglobulin megoszlás IgG – vér, nyirok, transzplacentáris transzport anyából a magzatba (Mw 150 kD) • Toxin és vírus-neutralizáció IgM – vér, nyirok (pentamer), sejtfelszíni receptor (Mw 900 kD) • Fertőzés kezdeti szakaszában megjelenő antitest. IgA – nyálkahártya-felszín, vér (dimer vagy tetramer forma) (Mw 150-600 kD) IgD – BcR-összetevő (Mw 150 kD) • Egyelőre ismeretlen funkció IgE – vér (sejtfelszínhez kötött) • (Mw 190 kD) allergiás reakció kiváltása
  • 60. Antigén – antitest reakciók • neutralizáció (pl. toxinok) • precipitáció (szolubilis molekulák) • agglutináció (kisebb partikulumok, baktériumok) • opszonizáció (nagyobb partikulumok, baktériumok, sejtek, paraziták) • komplement fixálás
  • 61. B sejt receptor komplex
  • 62. T sejt receptor komplex az érett T sejteken ab TcR – SP(CD4+ or CD8+) gd TcR – DN (CD4-CD8-)
  • 64. 5-6. előadás MHC szerkezete és genetikája, és az immunológiai felismerésben játszott szerepe. Antigén bemutatás Immunológia alapjai
  • 65. Az immunrendszer felépítése • Veleszületett immunitás (komplement, antibakteriális peptidek, citokinek, ngranulociták, makrofágok, NK sejtek stb) • Szerzett immunitás (ellenanyagok, T és B limfociták, limfoid citokinek stb) • Természetes immunitás (természetes autoantitestek, ILCs, iNKT sejtek, γδT sejtek, MAIT sejtek stb)
  • 66. Antigén felismerés az adaptív immunválasz során Az ellenanyagok és a B sejt receptorok natív formában ismerik fel az antigéneket. A T sejtek csak denaturált (prezentált) formában ismerik fel az antigéneket
  • 67. MHC A saját és az idegen antigének egyaránt a gazdaszervezet specializált glikoproteinjeihez kapcsoltan válnak felismerhetővé a T sejtek által. A jelenséget a szövet-transzplantáció során fellépő immunválasz tanulmányozása kapcsán térképezték fel. Ezeket a felismerő molekulákat nagyszámú csoportból álló gén kódolja, ez a Major Histocompatibility Complex (MHC). A sejtfelszínen expresszálódott, antigén-kötő fehérjéket MHC molekulának (vagy MHC antigénnek) nevezzük.
  • 68.
  • 69. Az MHC (H2) azonos egerek tolerálják egymás bőr transzplantátumát.
  • 70. MHC I. osztályú molekula Minden magvas sejt és a thrombociták expresszálják a sejtfelszínen.
  • 71. MHC II. osztályú antigén/molekula a és b láncok Professzionális vagy fakultatív antigén-prezentáló sejteken fordul elő. •Konstitutív •Indukált
  • 72. Az MHC I és MHCII antigének sémája
  • 73. MHC I és MHC II antigénekhez kapcsolt peptidek
  • 74. Az MHC I/II T-sejtek számára prezentál antigént
  • 75. HLA térkép, egér és humán
  • 77. Poligénes: (több MHC géntermék – HLA-A, B, C, HLA-DR, DP, DQ) Polimorf: Alléltől függően különböző fajta géntermékek (6-50) Ko-domináns: MINDKÉT szülő haplotípusa (allél-variánsa) expresszálódik. Az MHC jellemzői
  • 78. -T sejtek az antigént kizárólag feldolgozott, a saját sejtek MHC molekuláihoz kötött formában ismerik fel A T sejtek antigén felismerése - CD8+ (cytotoxikus) T sejt MHC I-peptid komplex - CD4+ (helper) T sejt MHC II-peptid komplex Fő T sejt típusok:
  • 79. Milyen sejtek expresszálnak MHC-I és MHC-II molekulákat? MHC I Minden magvas sejt és a trombociták MHC II Elsősorban a professzionális antigén bemutató sejtek: - Dendritikus sejtek - B sejtek - Makrofágok - (Thymus epithél sejtek)
  • 80. Antigén bemutatás az MHC-I molekulán
  • 81. Antigén feldolgozás és bemutatás az MHC-I molekulán
  • 82. TAP molekula: Transporter Associated with Antigen Processing Molecular Immunol. 2002
  • 83. Chaperonok az MHC-I antigén prezentációban Calnexin, calreticulin, Erp57, tapasin
  • 84. Antigén bemutatás az MHC-I -en -citosol eredetű, gyakran virális fehérjék -Proteasomalis degradáció -Peptid transzfer az ER-ba (TAP1&2) -MHC-I láncok termelése az ER riboszómáin -Chaperonok: calnexin, calreticulin, Erp57 -Tapasin és TAP1&2 -MHC-I & peptid kötödés, Golgi transzfer, majd felszín expresszió
  • 85. Antigén prezentáció az MHC-II molekulán
  • 86. Endocitózis és antigén fragmentáció
  • 87. Peptid kötés az MHC-II molekulához HLA-DM: MHCII chaperon CLIP=class II associated invariant chain peptide
  • 88. Antigén prezentálás az MHC-II molekulán -HLA-DM: MHCII specifikus chaperon -invariábilis lánc -Endocitózis: baktériumok, bakteriális termékek, internalizált és receptorhoz kötött peptidek, más sejtek degradációs termékei -Endoszomális degradació -MHC-II láncok termelése az ER riboszómákon -CLIP=class II kötött, invariábilis peptid -MHCII&peptid kötödés
  • 89.
  • 91. Herpes simplex – olyan fehérjét termel, ami gátolja a TAP-ot Adenovirus – olyan fehérjét termel, ami az MHC-I-hez kapcsolódik és visszatartja az ER-ban Cytomegalovirus – felgyorsítja az MHC-I transzlokációját a citoszolba, ahol degradálódik HIV – gyorsabban mutálódik annál mint, hogy az adaptív immunválasz eliminálni tudná MHC-I MHC-II Helicobacter pylori – termel egy 95kD-os fehérje toxint, ami növeli a pH-t a lizoszómákban, gátolva a proteáz aktivitást Hogyan bújnak ki a kórokozók az MHC felismerés alól?
  • 92. Szeptikus shock - szuperantigének A T sejtek nagy mennyiségben termelnek cytokineket, szisztémás toxicitást okozva („Cytokin cunami”) A normál immun válaszban a szervezet T sejtjeinek csak töredéke aktiválódik. Virális v. bakteriális eredetű u.n. endotoxinok (Sag) képesek a szervezet T sejtjenek több mint 20% -át aktiválni. Ez váltja ki azt a masszív immunválaszt (toxikus shock syndroma) ami nem specifikus az endotoxin egyetlen epitópjára sem.
  • 93. 7-8. előadás Sej-sejt kommunikációk az immunválaszban. Koreceptorok és adhéziós molekulák. Cytokinek, chemokinek és receptoraik. Immunológia alapjai
  • 94. A sejt-sejt kapcsolatok mediátorai: „cross-talk” Többsejtű előlényeknél a sejt-sejt interakcióknak alapvető biológiai szerepe van. Ezek az interakciók teremtik meg a sejtek közötti kommunikációt, azt a képességet, hogy küldeni és fogadni tudjanak más sejtekből érkező jeleket, ezzel befolyásolva a további funkcióikat. -Közvetlen interakciók: adhéziós molekulák -Mikropartikulumok: mikrovezikulák, mikrotubulusok -Indirekt interakciók, szolubilis mediátorokkal: cytokinek, kemokinek, interleukinok, interferonok, growth faktorok, szöveti hormonok, komplement faktorok, stb.
  • 95. Adhéziós molekulák A sejtek egymásközti, ill. az extracelluláris mátrix közötti kapcsolat kialakítása és a jelátvitel iniciálása a funkciójuk. A fehérvérsejtek változatos adhéziós molekulákat expresszálnak, mint pl. a szelektinek, integrinek és az Ig szupergén családhoz tartozók. Az adhéziós molekulák szerepe alapvető a sejtvándorlásban és a sejtaktivációban, mind a veleszületett, mind a szerzett immunválasz során.
  • 98. Sejtfelszíni molekula-családok Közös jellemzők: 1. Az immunsejtek közötti közvetlen interakciók 2. Ezek az interakciók nem antigén specifikusak 3. Alacsony affinitás, reverzibilis kötődés 4. Az antigén-specifikus interakció erősítése 5. Koreceptorok: - jelátvitel 6. Kostimuláció molekulák: a sejt aktiválás elősegítése 7. Nem polimorfak
  • 99. Az adhéziós molekulák aktivációja • Lymphocyte Function-associated Antigen • IntraCellular Adhesion Molecule
  • 100. Adhéziós molekula családok „egyéb” akcesszórikus molekulák CD2 CD4 CD8 B7 CD28 CTLA 4 ICAM L selectin E selectin P selectin VLA LFA Mac1 „vaszkuláris adresszinek” CD45 CD44 CD40, CD40L CD19/CD21/C D81 CD22
  • 101. Az Ig szupergén család tagjai CD2 „birka vörösvérsejt receptor” CD58 (LFA3) megkötése „T sejt rozetta” Adhézió Sejt aktiváció T sejt aktiválás, CTL- és NK-mediálta sejtlízis T sejtek 90%-a
  • 102. CD4 és CD8: extracelluláris domén: az MHC konstans domén megkötése intracelluláris domén: jelátvitel, kinázok megkötése CD8 – MHC-ICD4 - MHC-IIDifferenciálódási markerek: A T sejt érés különböző stádiumaiban: CD4 és CD8 együtt „kettős pozitív” a thymusban a periférián: „egyszeres pozitív” T helper: CD4 T cytotoxikus: CD8 CD4 - HIV-receptor
  • 103. B7 (CD80, CD86), CD28 és CTLA-4 molekulák APC T sejt A T sejtek CD28 és CTLA-4 molekulája köti meg az APC-ek B7-1 (CD80) és a B7-2 (CD86) molekuláit CD28: - a T sejtek kostimulációs molekulája - Növeli az IL-2 és az IL-2R expressziót - Indukálja a T sejt proliferációt CTLA-4 (CD152): - a T sejt aktivácio késői fázisában expresszálódik - gátló funkció CTLA: Cytolytic T lymphocyte associated Antigen
  • 104. „Egyéb” akcesszórikus molekulák CD45 CD45 Minden fehérvérsejten expresszálódik “pan-leukocyte marker” - Magasan glikozilált, - Több izoforma (180, 190, 200, 205, 220 kDa) - alternativ splicing A sejtatkiválásban és a jelátvitel szabályozásában játszik szerepe - tyrosine–foszfatáz domén: defoszforilálás
  • 106. CD45
  • 107. „Egyéb” akcesszórikus molekulák CD44 Aktivált és memória T- és B- sejteken, fagocitákon, fibroblasztokon, idegsejteken expresszálódik CD44 Több izoforma - alternativ splicing A fehérvérsejtek„homing”-jában játszik szerepet
  • 108. NK sejt receptorok Különböző „sejtölő” (pl. lectin-szerű) aktiváló, un killer receptorok, valamint gátló receptorok (pl. Ly49 /egér/ és a killer inhibitory receptorok /KIRs/ emberben az MHC-I molekulákat felismerve gátolják a killer aktivitást).
  • 109. Integrin mediálta adhézió a fagocita sejtek és az érfali edotél között Gyulladásos mediátorok által aktivált érfali endotél két ahéziós molekulát expresszál: ICAM-1 és ICAM-2. A fagocita sejtek által expresszált integrinek ezekhez a molekuláklhoz kapcsolódnak hozzá: αL:β2 (LFA-1 v. CD11a:CD18) valamint az αM:β2 (Mac-1, CR3, v. CD11b:CD18).
  • 110. Limfocita recirkuláció: a sejtek folyamatos mozgása a véráramból és nyirokkeringésből a limfoid szövetekbe és a gyulladás területére = HOMING Szerepe: - Az antigénnel történő találkozás elősegítése -A gyulladásos válasz kifejlődésének elősegítése Mechanizmusa: -Extravazáció: a leukociták kitapadása és áthaladása az érfalon a véráramból a szövetekbe Minden limfocita naponta 1-2 teljes kört tesz meg
  • 111. A fagocita sejtek kilépnek a vérkeringésből és több lépcsős - az adhéziós molekulák és citokoniek mediálta folyamat során - a fertőzés helyére vándorolnak.
  • 112. A naiv limfociták a perifériás nyirokszervekbe vándorolnak: A magas endothelű venulák (HEV) és adhéziós molekulák szerepe: 1. Selectin-mediated 2. chemoattractant 3. Integrin-mediated mediated
  • 113. Neutrophil granulociták kivándorlása a gyulladt endothelen keresztül
  • 114. Eltérő adhéziós molekulák határozzák meg a naív és a memória ( effektor) sejtek vándorlását Perifériás nyirokszövet Gyulladásos szövet
  • 115. Néhány fontos adhéziós molekula • CD3 • CD4 és CD8 • CD28 • CD80/86 (B7.1 and B7.2) • CD152 (CTLA4) • CD25 (IL-2 Receptor) • CD45RA/RO • CD154 (CD40 Ligand)
  • 116.
  • 118. Sejt-sejt kommunikáció szolubilis mediátorok és receptoraikon keresztül • Cytokinek • Kemokinek • Interferonok • Növekedési faktorok
  • 120. A cytokinek az immunválasz minden fázisában részt vesznek Felismerés Aktiváció Effektor fázis
  • 121. Cytokin hatásmechanismus A cytokinek különböző sejteken különböző hatásokat váltanak ki Több cytokin hatása is hasonló lehet egy adott sejten A cytokin hatások összeadódva erősíthetik egymást A cytokin hatások ellentétesek lehetnek és gyengíthetik egymást Redundancia Szinergia Antagonizmus Pleiotropia
  • 122. A citokinek alapvető jellemzői Alacsony molekulasúlyú (10-40 kDa), genetikailag konzervált glykoproteinek. Sejt-sejt interakciókat mediálnak: - információ küldés - az immunválasz szabályzása Hatásmechanizmus: - átmeneti gén aktiváció után termelődnek - receptorokon keresztül kiváltott jelátvitel útján hatnak - magas affinitás - pikomol koncentráció - többnyire lokálisan hatnak
  • 123. Funkcionális cytokin csoportok I. A természetes immunitás és a gyulladásos reakciók szabályzói IFNa, IFNb, TNFa, TNFb (LT), IL-1a, IL-1b, IL-6, IL-12, MIF, chemokines II. A limfoid sejtek aktivációjának és differenciálódásának szabályzói IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IL-15, INFg, IL-10 and TGFb III. A vérképzés szabályzói IL-3, IL-7, GM-CSF, SCF
  • 126. A többláncú citokin receptorok jellemzői
  • 127. Kemokinek Szerepük: -Szelektíven hatnak az egyes leukocita alcsoportok adhéziójára, kemotaxisára, migrációjára - Szabályozzák a normál leukocita vándorlást - Gyulladást serkentenek - 90—130 aa peptidek, - Receptorokon keresztül hatnak - Limfoid és nem limfoid szövetek is termelik őket Receptoraik csoportjai: 4 invariábilis cisztein elhelyezkedése alapján -C-C alcsoport -C-X-C alcsoport
  • 128. 7-8. előadás Sej-sejt kommunikációk az immunválaszban. Koreceptorok és adhéziós molekulák. Cytokinek, chemokinek és receptoraik. Immunológia alapjai
  • 129. A sejt-sejt kapcsolatok mediátorai: „cross-talk” Többsejtű előlényeknél a sejt-sejt interakcióknak alapvető biológiai szerepe van. Ezek az interakciók teremtik meg a sejtek közötti kommunikációt, azt a képességet, hogy küldeni és fogadni tudjanak más sejtekből érkező jeleket, ezzel befolyásolva a további funkcióikat. -Közvetlen interakciók: adhéziós molekulák -Mikropartikulumok: mikrovezikulák, mikrotubulusok -Indirekt interakciók, szolubilis mediátorokkal: cytokinek, kemokinek, interleukinok, interferonok, growth faktorok, szöveti hormonok, komplement faktorok, stb.
  • 130. Adhéziós molekulák A sejtek egymásközti, ill. az extracelluláris mátrix közötti kapcsolat kialakítása és a jelátvitel iniciálása a funkciójuk. A fehérvérsejtek változatos adhéziós molekulákat expresszálnak, mint pl. a szelektinek, integrinek és az Ig szupergén családhoz tartozók. Az adhéziós molekulák szerepe alapvető a sejtvándorlásban és a sejtaktivációban, mind a veleszületett, mind a szerzett immunválasz során.
  • 132. T sejtek akcesszórikus molekulái
  • 133. Sejtfelszíni molekula-családok Közös jellemzők: 1. Az immunsejtek közötti közvetlen interakciók 2. Ezek az interakciók nem antigén specifikusak 3. Alacsony affinitás, reverzibilis kötődés 4. Az antigén-specifikus interakció erősítése 5. Koreceptorok: - jelátvitel 6. Kostimuláció molekulák: a sejt aktiválás elősegítése 7. Nem polimorfak
  • 134. Az adhéziós molekulák aktivációja • Lymphocyte Function-associated Antigen • IntraCellular Adhesion Molecule
  • 135. Adhéziós molekula családok „egyéb” akcesszórikus molekulák CD2 CD4 CD8 B7 CD28 CTLA 4 ICAM L selectin E selectin P selectin VLA LFA Mac1 „vaszkuláris adresszinek” CD45 CD44 CD40, CD40L CD19/CD21/C D81 CD22
  • 136. Az Ig szupergén család tagjai CD2 „birka vörösvérsejt receptor” CD58 (LFA3) megkötése „T sejt rozetta” Adhézió Sejt aktiváció T sejt aktiválás, CTL- és NK-mediálta sejtlízis T sejtek 90%-a
  • 137. CD4 és CD8: extracelluláris domén: az MHC konstans domén megkötése intracelluláris domén: jelátvitel, kinázok megkötése CD8 – MHC-ICD4 - MHC-IIDifferenciálódási markerek: A T sejt érés különböző stádiumaiban: CD4 és CD8 együtt „kettős pozitív” a thymusban a periférián: „egyszeres pozitív” T helper: CD4 T cytotoxikus: CD8 CD4 - HIV-receptor
  • 138. B7 (CD80, CD86), CD28 és CTLA-4 molekulák APC T sejt A T sejtek CD28 és CTLA-4 molekulája köti meg az APC-ek B7-1 (CD80) és a B7-2 (CD86) molekuláit CD28: - a T sejtek kostimulációs molekulája - Növeli az IL-2 és az IL-2R expressziót - Indukálja a T sejt proliferációt CTLA-4 (CD152): - a T sejt aktivácio késői fázisában expresszálódik - gátló funkció CTLA: Cytolytic T lymphocyte associated Antigen
  • 139. „Egyéb” akcesszórikus molekulák CD45 CD45 Minden fehérvérsejten expresszálódik “pan-leukocyte marker” - Magasan glikozilált, - Több izoforma (180, 190, 200, 205, 220 kDa) - alternativ splicing A sejtatkiválásban és a jelátvitel szabályozásában játszik szerepe - tyrosine–foszfatáz domén: defoszforilálás
  • 141. CD45
  • 142. „Egyéb” akcesszórikus molekulák CD44 Aktivált és memória T- és B- sejteken, fagocitákon, fibroblasztokon, idegsejteken expresszálódik CD44 Több izoforma - alternativ splicing A fehérvérsejtek„homing”-jában játszik szerepet
  • 143. NK sejt receptorok Különböző „sejtölő” (pl. lectin-szerű) aktiváló, un killer receptorok, valamint gátló receptorok (pl. Ly49 /egér/ és a killer inhibitory receptorok /KIRs/ emberben az MHC-I molekulákat felismerve gátolják a killer aktivitást).
  • 144. Integrin mediálta adhézió a fagocita sejtek és az érfali edotél között Gyulladásos mediátorok által aktivált érfali endotél két ahéziós molekulát expresszál: ICAM-1 és ICAM-2. A fagocita sejtek által expresszált integrinek ezekhez a molekuláklhoz kapcsolódnak hozzá: αL:β2 (LFA-1 v. CD11a:CD18) valamint az αM:β2 (Mac-1, CR3, v. CD11b:CD18).
  • 145. Limfocita recirkuláció: a sejtek folyamatos mozgása a véráramból és nyirokkeringésből a limfoid szövetekbe és a gyulladás területére = HOMING Szerepe: - Az antigénnel történő találkozás elősegítése -A gyulladásos válasz kifejlődésének elősegítése Mechanizmusa: -Extravazáció: a leukociták kitapadása és áthaladása az érfalon a véráramból a szövetekbe Minden limfocita naponta 1-2 teljes kört tesz meg
  • 146. A fagocita sejtek kilépnek a vérkeringésből és több lépcsős - az adhéziós molekulák és citokoniek mediálta folyamat során - a fertőzés helyére vándorolnak.
  • 147. A naiv limfociták a perifériás nyirokszervekbe vándorolnak: A magas endothelű venulák (HEV) és adhéziós molekulák szerepe: 1. Selectin-mediated 2. chemoattractant 3. Integrin-mediated mediated
  • 148. Neutrophil granulociták kivándorlása a gyulladt endothelen keresztül
  • 149. Eltérő adhéziós molekulák határozzák meg a naív és a memória ( effektor) sejtek vándorlását Perifériás nyirokszövet Gyulladásos szövet
  • 150. Néhány fontos adhéziós molekula • CD3 • CD4 és CD8 • CD28 • CD80/86 (B7.1 and B7.2) • CD152 (CTLA4) • CD25 (IL-2 Receptor) • CD45RA/RO • CD154 (CD40 Ligand)
  • 151.
  • 153. Sejt-sejt kommunikáció szolubilis mediátorok és receptoraikon keresztül • Cytokinek • Kemokinek • Interferonok • Növekedési faktorok
  • 155. A cytokinek az immunválasz minden fázisában részt vesznek Felismerés Aktiváció Effektor fázis
  • 156. Cytokin hatásmechanismus A cytokinek különböző sejteken különböző hatásokat váltanak ki Több cytokin hatása is hasonló lehet egy adott sejten A cytokin hatások összeadódva erősíthetik egymást A cytokin hatások ellentétesek lehetnek és gyengíthetik egymást Redundancia Szinergia Antagonizmus Pleiotropia
  • 157. A citokinek alapvető jellemzői Alacsony molekulasúlyú (10-40 kDa), genetikailag konzervált glykoproteinek. Sejt-sejt interakciókat mediálnak: - információ küldés - az immunválasz szabályzása Hatásmechanizmus: - átmeneti gén aktiváció után termelődnek - receptorokon keresztül kiváltott jelátvitel útján hatnak - magas affinitás - pikomol koncentráció - többnyire lokálisan hatnak
  • 158. Funkcionális cytokin csoportok I. A természetes immunitás és a gyulladásos reakciók szabályzói IFNa, IFNb, TNFa, TNFb (LT), IL-1a, IL-1b, IL-6, IL-12, MIF, chemokines II. A limfoid sejtek aktivációjának és differenciálódásának szabályzói IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IL-15, INFg, IL-10 and TGFb III. A vérképzés szabályzói IL-3, IL-7, GM-CSF, SCF
  • 161. A többláncú citokin receptorok jellemzői
  • 162. Kemokinek Szerepük: -Szelektíven hatnak az egyes leukocita alcsoportok adhéziójára, kemotaxisára, migrációjára - Szabályozzák a normál leukocita vándorlást - Gyulladást serkentenek - 90—130 aa peptidek, - Receptorokon keresztül hatnak - Limfoid és nem limfoid szövetek is termelik őket Receptoraik csoportjai: 4 invariábilis cisztein elhelyezkedése alapján -C-C alcsoport -C-X-C alcsoport