Immunologia  wykład 4 30.10.2013 Przekazywanie sygnałów w aktywacji limfocytu B
1. Kinazy tyrozynowe Ick, Iyn, fyn są aktywowane via Igą i Ig� receptora limfocytów B
Temat: Limfocyty regulatorowe: fakty znane i nieznane
2. Powodują fosforylację domen BCR i ITAM
3. Mogą wtedy przyłączyć Syk, inną kinazę, która aktywuje fosfolipazę C (PLC-ł)
4. PLC i trzy inne drogi aktywacji (Ras, RhO, PI-3K) prowadzą do indukcji czynników transkrypcyjnych takich jak:
NF-AT, AP-1 i NF  kappa B
Przykłady markerów CD
CD Nazwa zwyczajowa Występowanie
Komórki macierzyste szpiku kostnego są odpowiedzialne za powstawanie wszystkich rodzajów krwinek.
CD3 Kompleks przekazywania Limfocyty T
sygnałów TCR
CD4 Receptor MHC klasy II Limfocyty T
CD8 Receptor MHC klasy I Limfocyty T
CD10 Obojętna endopeptydaza Komórki ALL
CD19 Podjednostka co  recept. Limfocyty B
CD45 LCA (fosfataza tyrozynowa) Leukocyty
CD62L L  selektyna Limfocyty T, monocyty i
granulocyty
CD247 A
ańcuch zeta TCR Limfocyty T i komórki NK
Limfocyty T regulatorowe (supresorowe) Treg
1. Limfocyty Th2  wydzielają IL-4
2. Limfocyty Th3  wydzielają TGF-beta
3. Tr1 cells  wydzielają IL-10
4. Limfocyty T CD4+, CD25+, Foxp3
5. Limfocyty T CD8+, CD28-
6. Niektóre cytotoksyczne limfocyty T
Krążenie limfocytów: 7. Niektóre limfocyty gamma/delta
8. Limfocyty NKT
�� Limfocyty stale krążą między krwią a narządami limfatycznymi
Limfocyty T cytotoksyczne Tcyt
�� 80% limfocytów dostaje się do węzłów chłonnych przez wyspecjalizowane tzw. Żyłki o wysokim śródbłonku
(HEV  high endothelial velunes)
1. Limfocyty T alpha/beta CD8+
�� Pozostałe limfocyty dostają się do węzłów chłonnych doprowadzającymi naczyniami limfatycznymi razem z
2. Limfocyty Th1 alpha/beta CD4+
komórkami dendrytycznymi i antygenami
3. Limfocyty T gamma/delta (CD3+, CD4-, CD8-, CD16+)
�� Limfocyty opuszczają węzły chłonne odprowadzającymi naczyniami chłonnymi
4. Komórki NKT (NT) (CD3+, CD4-, CD8-)
�� Krążenie limfocytów pozwala im spotkać znane im antygeny, a także inne subpopulacje tych komórek, co pozwala
5. Komórki NK (CD2+, CD3-, CD4-, CD8-, CD16+)
im indukować skuteczną odpowiedz
immunologiczną
Cechy komórek NK
Klasyfikacja CD
1. Należą do tzw. dużych limfocytów ziarnistych (LGL  large granular lymphocytes)
�� Oparta na identyfikacji pojedynczych epitopów przy użyciu przeciwciał monoklonalnych
2. Stanowią około 10% limfocytów krwi obwodowej
�� CD to przede wszystkim antygeny różnicowania komórek i ich receptorów
3. Wykazują spontaniczną cytotoksyczność przeciw komórkom zakażonym i nowotworowym
�� Inne markery CD to: różne białka, enzymy, kompleksy lipidowe, cząsteczki adhezji itd.
4. Ich cytotoksyczność jest hamowana przez konwencjonalną ekspresję antygenów MHC na komórkach docelowych
�� Większość ale nie wszystkie CD występują na powierzchni komórek
5. U osób z podwyższoną liczbą komórek NK  przypadki nowotworów są rzadsze
�� Markery CD dotyczą przede wszystkim komórek hemopoetycznych
Limfocyty Th1 i Th2 CD4+ - profil wytwarzanych cytokin
�� Aktualnie CD to około 250 markerów
Th1 Th2
Markery i rodzaje limfocytów B
- IL-2 -IL4
- IFN-gamma -IL5
1. Markery CD: CD19, CD20, CD21, CD22, CD35, CD40, CD72, CD80, CD86
- LT -IL6
2. Limfocyty B1: B1a (CD5+) I B1b (CD5-)
-IL10
3. Limfocyty B1 stanowią około 20% limfocytów B we krwi obwodowej i śledzionie u zdrowych ludzi  wydzielają
-IL13
tylko IgM
4. Limfocyty B2: stanowią większość immunokompetentnych komórek B
�� CD4 wiąże kinazy Ick aktywując się
�� Domeny ITAM CD3 ulegają fosforylacji przez Ick
�� ITAMs wiążą się z innymi kinazami takimi jak ZAP-70 i fyn
�� Fyn aktywują fosfolipazę C co powoduje uwolnienie wewnątrzkomórkowego wapnia
�� Wapń wiąże się z kalcyneuryną i aktywuje czynniki transkrypcyjne (NF-AT, NF-kappa B, AP-1)
Interakcje pomiędzy leukocytami a śródbłonkiem
�� Leukocyty wchodzą w interakcje ze ścianami naczyń wieloetapowo przy użyciu cząsteczek powierzchniowych,
które rozpoznają ich odpowiednie receptory na komórkach śródbłonka
�� Toczenie się i związanie leukocytów ze ścianą naczyń zachodzi dzięki selektynom
�� Chemokiny i ich receptory są potrzebne do aktywacji integryny leukocytów
�� Tylko aktywowane integryny są w stanie zapewnić prawidłową adhezję pomiędzy leukocytami a śródbłonkiem
�� Migracja leukocytów do tkanek wymaga proteinaz i mechanizmów naprawczych
Temat: Melanocyty  komórki immunologicznie kompetentne
Melanocyty, komórki barwnikowe zawierające melaninę opisane po raz pierwszy na początki XIX wieku.
Przez wiele lat sądzono, że ich jedyną funkcją w organizmie jest synteza i dystrybucja melaniny, która głównie chroni
skórę przed szkodliwym wpływem promieniowania UV. Przypuszczenia te jednak komplikował fakt, że melaninę
Treg  17
zidentyfikowano nie tylko w skórze i oku, ale również w obszarach nieeksponowanych na światło np. w mózgu i uchu
wewnętrznym
�� Wytwarzają IL-17A, IL-17F (cytokiny te są odpowiedzialne za indukcję, wytwarzanie cytokin prozapalnych,
chemokin i metaloproteinaz w wielu tkankach oraz komórkach co w rezultacie wspomaga rekrutację neutrofilii do
tkanek
�� IL-21
�� IL-22
�� Za ich podstawową funkcję uważa się niszczenie poza komórkowych patogenów, które nie zostały zniszczone
przez Th1 lub Th2
Limfocyty CD4+ (nTreg, iTreg) profil wytwarzanych cytokin
nTreg CD4+ CD25+ iTreg (indukowane, adaptatywne)
5-10% komórek krwi obwodowej Nowa subpopulacja Treg, której rola nie jest
jasna
Hamują proliferację CD4+ CD8+ Wiadomo, że są wytwarzane po indukcji z
odczynnikiem zewnętrznym
Specyficzny marker FOXP3, mniejsze
wydzielanie IL-2, IFN-ł
Mutacja FOXP3
�� Dysregulacja odpowiedzi immunologicznej, poliendokrynopatie, enteropatie sprzężone z chromosomem X
�� Prawdopodobnie odpowiada za system odpowiedzi autoimmunologicznej w pierwszym roku życia
Melanocyty znajdują się pod ścisłą kontrolą keratynocytów. W odpowiedzi na promieniowanie UV, keratynocyty
wydzielają substancje, które regulują proliferację, różnicowanie oraz ruchliwość melanocytów. Powoduje to wytworzenie
Aktywacja limfocytów
barwy skóry, komórki w ten sposób chronią skórę przed promieniowaniem UV.
�� Kompleks TCR w limfocytach T, kompleks BCR w limfocytach B, mogą przekazywać sygnały do wnętrza
Synteza melaniny odbywa się przy udziale tyrozynazy.
komórek
�� W TCR funkcję tą spełnia CD3 łańcuchy zeta oraz kinaza tyrozynowa p56kk.
Melanocyty mają zdolność do wytwarzania wielu różnorodnych cząsteczek sygnalizowanych, których uwalnianie nasila się
�� W BCR są to cząsteczki Igą i Ig� mające również łańcuchy zeta.
w wyniku działania czynników stresogennych (np. uraz, UV, toksyny bakteryjne). Wykazują również ekspresję antygenów
�� W obrębie zeta są motywy aktywacji immunoreceptora tyrozyny (ITAM), które aktywują kolejne kinazy (ZAP-70 i
charakterystycznych dla komórek efektorowych odpowiedzi immunologicznej a reakcje immunologiczne toczące się w
Syk odpowiednio)
skórze, w szczególności te o podłożu zapalnym, wpływają znacząco na funkcję melanocytów, co uwidacznia się w postaci
odbarwień lub przebarwień.
Wewnątrzkomórkowe przekazywanie sygnału w procesie aktywacji limfocytów T
�� Obejmuje transdukcję sygnałów z TCR i CD28
Zdolność melanocytów do wydzielania neuropeptydów oraz ich bliskie sąsiedztwo anatomiczne z zakończeniami jest stopniem rozwoju nowotworu. We wczesnych stadiach wzrostu IL  8 i TNF  ą działają jako inhibitory proliferacji,
nerwowymi skóry wykazują na Melanocyty jako komórki neuroendokrynne. Sformułowano nawet hipotezę, że melanocyty jednak wraz z progresją nowotworu w zaawansowanej, przerzutowej fazie stają się autokrynnymi czynnikami wzrostu.
są elementami łączącymi skórę z centralnym układem nerwowym.
TNF  ą jest niezwykle ważną cytokiną uwalnianą przez melanocyty i wpływającą na funkcję tych komórek. TNF  ą
Rola melanocytów w inicjacji procesu zapalnego odgrywający podstawową rolę w odporności przeciwnowotworowej pobudza prawidłowe melanocyty do proliferacji,
natomiast hamuje proliferację komórek czerniaka. Czynnik ten może zwiększać tempo apoptozy zarówno komórek
Mimo, iż w zapoczątkowaniu reakcji immunologicznej biorą udział przede wszystkim klasyczne komórki prezentujące
prawidłowych jak i zmienionych nowotworowo. Indukuje również wydzielanie IL  8 i MCAP. Wpływ TNF  ą na
antygen, również melanocyty mogą uczestniczyć w komórkowych reakcjach cytotoksycznych zależnych od przeciwciał,
melanocyt wiąże się nie tylko z działaniem parakrynowym, ale również autokrynowym. In vitro zaobserwowano, że
prezentujące antygeny limfocytom T.
komórki melanotyczne wydzielały TNF  ą w ilościach kilkakrotnie wyższych niż komórki amelanotyczne a ą  MSH
hamował sekrecję tego czynnika przez melanocyty.
Melanocyty zaangażowanie w proces zapalny komunikują się z innymi komórkami skóry za pośrednictwem N- i E-
kadheryny, demogleiny, koneksyny, endoteliny 1, czynnika stymulującego kolonie granolocytarno  makrofagowe (GM 
Innym ważnym aspektem udziału melanocytów w reakcjach zapalnych jest ich zdolność do produkcji NO. Zdolność tę
CSF), czynnika wzrostu komórek pnia (SCF), czynnika wzrostu hepatocytów (HGF) oraz tlenku azotu (NO)
wykazują również inne komórki układu SIS, w których w odpowiedzi na działanie bodz
ców stresogennych, i w dużej
mierze za pośrednictwem cytokin, dochodzi do aktywacji indukowanej syntazy tlenku azotu (iNOS) a w konsekwencji
Interakcja z limfocytami T, skutkujące pobudzeniem zarówno limfocytów jak i melanocytów wynika m.in. z ekspresji na
wzmożonej produkcji i sekrecji NO. Wśród czynników stymulujących ekspresję iNOS najczęściej wymienia się IFN  ł,
powierzchni melanocytów cząsteczek adhezyjnych ICAM-1 (cząsteczki adhezji międzykomórkowej  ICAM) i VCAM-1
liposacharyd LPS oraz TNF  ą. Wymienione stymulatory są również zdolne do indukcji syntezy NO w ludzkich
(cząsteczka adhezji komórkowej naczyń  VCAM) oraz cząsteczek CD40. Zaobserwowano że ekspresja wymienionych
melanocytach in vitro. Zjawiska tego nie obserwuje się w komórkach czerniaka jednak mimo braku reakcji na działanie
cząsteczek zwiększa się w wyniku działania interferonu INF-ł i/lub czynnika martwicy nowotworów (TNF), które
cytokin i LPS  wykazują one niewielką ekspresję iNOS.
stymulują również melanocyty do produkcji fibronektyny  białka macierzy zewnątrzkomórkowej. Ponadto inne białko 
atraktyna  proteina szybko uwalniana przez aktywne limfocyty T  wzmaga produkcję melanokortyny ą  MSH,
Wymienione czynniki wyzwalają kaskadę reakcji nasilających aktywność tyrozynazy, a wzmożonej melanogenezie
neuropeptydu o działaniu melanotropowym. ą  MSH oddziałując z obecnymi na powierzchni melanocytów receptorami
towarzyszy wzrost transferu melanosomów do keratynocytów. Przebieg tych procesów modulują cytokiny wydzielane
dla melanokortyny stymuluje aktywność tyrozynazy  kluczowego enzymu melanogenezy.
przez keratynocyty i melanocyty. Promieniowanie UVB pobudza syntezę endoteliny 1 (ET  1) w komórkach naskórka, co
dodatkowo stymuluje biosyntezę melaniny.
Melanocyty są zdolne do fagocytozy patogenów. Na ich powierzchni wykryto ekspresję receptorów dla fragmentu Fc
przeciwciał klasy IgG, które odpowiadają m.in. za indukowane fagocytozy.
Mimo niezaprzeczalnego wpływu reakcji immunologicznych na fizjologię melanocytu, mało wiadomo o bezpośrednim
udziale melaniny w procesach odpornościowych. Postuluje się zdolność melaniny do neutralizowania toksyn bakteryjnych,
Natomiast melanosomy  organelle zawierające melaninę  uczestniczą w szlaku lizosomalnej degradacji i przetwarzania
hamowanie proliferacji mikroorganizmów i aktywności przeciwwirusowej np. wobec ludzkiego wirusa niedoboru
antygenów dzięki obecności charakterystycznych dla lizosomów pomp protonowych oraz enzymów np., fosfatazy kwaśnej,
odporności (HIV). W ostatnich latach pojawiły się doniesienia o wpływie melaniny na syntezę cytokin zapalenia.
�  galaktozydazy, lipazy, mannozydazy i N  acetylo  �  glukozaminidazy.
Wykazano, że egzogenna melanina hamowała sekrecję IL  1, IL  6 i IL  10 oraz TNF  ą przez stymulowane monocyty
Cząsteczki sygnalizacyjne wydzielane przez melanocyty
krwi obwodowej oraz obniżała produkcję IL  6 w pobudzonych komórkach śródbłonka naczyń i fibroblastach.
Pobudzone melanocyty skórne są zdolne do produkcji i sekrecji różnorodnych cząsteczek sygnalizacyjnych. Uwalniają Dowiedziano również, że neuromelanina może stymulować komórki mikrogleju i indukować powstanie cząsteczek o
cytokiny zapalenia (IL - 1ą, IL  2, IL  3, IL  6, IL  10 i TNF  ą), czynniki chemotaktyczne (IL  8, aktywujący i właściwościach prozapalnych, przyczyniając się do rozwoju przewlekłego zapalenia, będącego jednym z objawów
chemotaktyczny czynnik monocytów  MCAF) oraz transformujący czynnik wzrostu TGF  �1. Syntetyzują również choroby. Melanina może także indukować stan zapalny w błonie naczyniowej oka.
katecholaminy, Eikozanoidy, serotoninę, ą  MSH oraz tlenek azotu (NO).
Immunomodulacyjne właściwości ludzkich melanin nie są wyjątkowe w świecie organizmów żywych. U bezkręgowców
Komórkami docelowymi dla produktów sekrecji melanocytów są keratynocyty, limfocyty, fibroblasty, komórki tuczne, melanogeneza odgrywa ważną rolę w obronie przed pasożytami i innymi patogenami. Wykazano także, że melanina
dendrytyczne oraz komórki śródbłonka i w tym aspekcie melanocyty działają jako ważne miejscowe regulatory ich wyizolowana z winogron modyfikowana reakcję zapalną u ludzi poprzez oddziaływanie z prostaglandynami i
aktywności. leukotrienami, natomiast melanina grzybów aktywowała układ dopełniacza.
Melanocyty są również podatne na działanie wielu cząsteczek sygnalizacyjnych w tym cytokin zapalenia. Na ich
powierzchni stwierdzono obecność receptorów dla IL  1, IL  6, TNF  ą, IFN  ł, epidermalnego czynnika wzrostu
(EGF), zasadowego czynnika wzrostu fibroblastów (bFGF), czynnika wzrostu nerwów (NGF) i TGF, przy czym jedynie
dla receptorów IL  6  IR i TNF  ą wykazana konstytutywną transkrypcję odpowiadającego im RNA. Melanocyty
wykazują także ekspresję receptorów dla histaminy, prostaglandyn i leukotrienów.
Cytokiny charakteryzują się aktywnością plejotropową i mogą wywoływać różne skutki biologiczne. Prawdopodobną
konsekwencją wrażliwości melanocytów na ich autokrynowe lub parakrynowe działanie są zaburzenia barwnikowe skóry.
Nieznany jest także mechanizm działania cytokin na melanocyty. Przypuszcza się, że uczestniczy w nim cykliczny AMP,
ważny regulator proliferacji melanocytów i procesu melanogenezy. Pod uwagę bierze się także mediację za pośrednictwem
prostaglandyn.
Do czynników pobudzających wzrost melanocytów należą bFGF, HGF oraz czynnik wzrostu mastocytów (MGF).
Natomiast inhibitorami proliferacji są IL  1, IL  6, TNF  ą, IFN  � i TGF  �. Cytokiny modulują nie tylko wzrost
prawidłowych melanocytów ale również komórek zmienionych nowotworowo (czerniak). Transformacja nowotworowa
wzmaga na ich powierzchni ekspresję receptorów dla IL  1, IL  6 oraz TNF  ą a wraz z progresją zmiany na komórkach
pojawiają się receptory dla TGF  � i GM  CSF. Wykazano, że w tym przypadku efekt działania cytokin uwarunkowany