11. Populacje i subpopulacje limfocytów.

LIMFOCYTY B

w ośrodkach namnażania obwodowych narządów limf.

KOM. PLAZMATYCZNE LIMF. B PAMIĘCI

1. Limfocyty B:

• B 1 :

• CD5 (B1a)

• Brak CD5 (B1b)

• Uczestniczą w odpowiedzi na antygeny grasiczozależne

• Dużo (CD5+) w życiu płodowym i w chorobach autoimmunizacyjnych, np.RZS

• Wytwarzają gł. określone przeciwciała kl. IgM

• Małe powinowactwo przeciwciał do antygenu, wiąże wiele różnych antygenów, ale również autoantygeny. Nie sa jednak groźne w kontekście autoagresji, gdyż autoagresywne przeciwciała należą na ogół do kl. IgG

• Gł. odpowiedź pierwotna, przeciwciała należące do pierwszej linii obrony ;]

• Nie różnicują się w komórki pamięci.

• B2

• Przeważają liczbowo nad B1

• Breg

• Wydzielają duże ilości IL-10 i TGF-β.

LIMFOCYTY T

Th (CD4+) Tc (CD8+) Treg (suresorowe)

•restrykcja MHC II •restrykcja MHC I

1. Limfocyty T:

• Th:

• Wspomagają odp. humoralną i komórkową

• Wydzielają cytokiny

• Ułatwiają: - aktywację

- proliferację

- różnicowanie limf. B, prekursorów limf. Tc

- pobudzenie makrofagów

• CD4 na powierzchni

• Restrykcja MHC II

• Th1:

• Wzmacniają odp. komórkową (aktywacja makrofagów [INF-γ] , limfocytów Tc[IL-2])

• Pobudzają wytwarzanie przeciwciał IgG1 i IgG3 aktywujących dopełniacz i pośredniczących w immunofagocytozie

• Cytokiny: IL-2, INF-γ, LT-α

• Kostymulatory I czynniki róznicowania – IL-12, IL-18, IL-23, IL-27, IFN-γ, IFN-α

• Th2:

• Pobudzaja wytwarzanie przeciwciał IgA, IgE, IgG4

• Stymulują odporność na poziomie bł.śluzowo – surowiczych

• Wzrost i różnicowanie k.tucznych, eozynofilów – rozwój reakcji alergicznych

• Cytokiny: IL-4, IL-5, IL-10, IL-13

• Autokrynny czynnik wzrostu I różnicowania – IL-4, IL-25, VIP

• Wspomagają odpowiedź humoralną

IL-10 uwalniana przez nie, hamuje wytwarzanie cytokin przez: k.dendrytyczne, makrofagi oraz Th1 (Th2 też) hamowanie odp.komórkowej→ podłoże „dewiacji immunologicznej” (rozdwojona tolerancja)

Choroby autoimmunizacyjne związane z odp. komórkową (SM, cukrzyca I, RZS) wywołują gł. l.Th1

Choroby wywołane przez przeciwciała (miastenia) - l.Th2

• Th17:

• Profil cytokinowy nie pasuje ani do Th1 ani do Th2

• Cytokiny :IL-17(chemotaksja neutrofilów, szybka r. zapalna), IL-6, TNF, GM-CSF

• Th0

• Cytokiny : IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-10, IN-γ, GM-CSF

W trakcie funcjonalnego dojrzewania limfocyty przechodzą przez 3 etapy, związane z aktualnie wydzielanymi cytokinami:

1. IL-2

2. Cytokiny charakterystyczne dlaTh0

3. Po ostatecznym różnicowaniu do Th1 lub Th2, wydzielają ich cytokiny

• Treg (supresorowe):

• Hamowanie aktywności autoreaktywnych l. T

• Tolerancja antygenów podanych doustnie – tolerancja pokarmowa

• Tolerancja dla zmienionych antygenów

• Tolerancja antygenów związanych z nowotworem

• Tolerancja niektórych przeszczepów allogenicznych – tolerancja transplantacyjna

• Blokowanie eliminacji mikroorganizmów – sprzyja rozwojowi infekcji

• Podtrzymywanie aktywności l. pamieci

• Hamowanie r. nadwrażliwości

• Tolerancja immunologiczna ciąży

• T CD4+, CD25+, Foxp3+ (naturalne Treg):

• Rozwijają się w grasicy

• Zależne od IL-2

• Tr1:

• Wydzielają IL-10 i TGF-β

• Th3:

• Wytwarzają TGF-β

Niektóre limf. Treg mogą indukować powstawanie innych regulatorowych limf.T, co umożliwia przenoszenie tolerancji z jednego osobnika na drugiego, tzw. tolerancja „infekcyjna”.

• Tc:

• Tαβ (CD8+)

• Tαβ (CD4+) – niektóre

• Tγδ

• Limfocyty NKT

• Komórki NK

• 2 mechanizmy zabijania komórek

1. Zależny od uwalniania perforyny, granzymów i granulizyny z ziaren cytolitycznych

2. Interakcja cz. z nadrodziny TNF z cz. z nadrodziny TNF-R

• CD8+ zabijają obiema drogami, z dominacją pierwszej

• CD4+ głównie przez FasL

• kom. NK również obydwiema drogami, lecz z dominacją ziaren

T

Tαβ Tγδ

• Tγδ:

• Powstają w grasicy nieco wcześniej niż limfocyty Tαβ

• Rozpoznają:

• Białka szoku cieplnego

• Tzw. fosfoantygeny, np. pirofosforan izopentynylu, geranylopirofosforan, farnezylopirofosforan

• Alkilaminy wytwarzane przez wiele bakterii

• Cz. MICA i MICB pojawiające się na kom. zakażonych wirusami

• Uczestniczą w odpowiedzi przeciwzapalnej i przeciwnowotworowej

• Większość rozpoznaje antygeny nie poddane obróbce

• Mogą rozpoznawać antygeny połączone z cz. CD1

• Określa się je jako prymitywne limfocyty T

• Znaczna ich cz. wykazuje zdolność spontanicznej cytotoksyczności wobec k.nowotworowych, a także cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał

• Populacja o cechach pośrednich między limf. T i NK

• Rozpoznają komórki organizmu poddane różnym stresom, uszkodzone oraz antygeny na mikroorganizmach (nietypowe dla limf.T).

• NKT (natural killer T cells):

• Cechy zarówno limfocytów T i NK

• W olbrzymiej większości są to limfocyty Tαβ

• Rozpoznają głównie glikolipidy prezentowane przez cz. CD1d

• W wyniku aktywacji wydzielają szczególnie dużo IL-4, IL-13, IFN-γ, GM-CSF, CCL3, TNF i limfotoksyny.

• Rola nie do końca poznana, wydaje się, że ważną ich funkcją jest immunoregulacja

• Zaburzenia ich czynności sprzyjają rozwojowi chorób autoimmunizacyjnych

• Udział w odporności przeciwzakaźnej

• Zabijają kom. nowotworowe – wydzielając zaw. ziaren; przez FasL; aktywując Tc, NK i makrofagi (za pośrednictwem IFN-γ)

• Hamują lub stymulują rozwój nowotworów – w zależności od warunków

• Komórki veto:

• Komórki mające zdolność wprowadzania w stan anergii lub zabijania rozpoznających je limfocytów T

• Nie rozpoznają czynnie inaktywowanych przez siebie komórek

• Nie wydzielono ich jednolitej populacji

1. Komórki NK

• Zabijają spontanicznie komórki nowotworowe i zakażone wirusami

• Mogą wywierać efekt cytotoksyczny bezpośrednio lub za pośrednictwem rec. ADCC

• Uczestniczą w procesach immunoregulacji

• Efekt cytotoksyczny nie podlega restrykcji MHC

• Duże, ziarniste limfocyty (LGL)

• Wykształcają się wcześnie w rozwoju filogenetycznym, są pierwotne względem T i B

Cechy morfologiczne i powierzchniowe:

• CD56

• CD16 – rec. dla fr. Fc przeciwciał IgG

• CD161

Pochodzenie i subpopulacje:

• Z prekursorów dojrzewających w szpiku

• Z komórki macierzystej wspólnej dla T i B

• Prawdopodobnie maja wspólna kom. progenitorową z T

• Cytokiny wpływające na ich rozwój: IL-15, SCF, IL-4, ligand rec.Flt3

• Niektóre różnicują się głównie w grasicy

• 2 główne subpopulacje:

KOMÓRKI NK

NK1 NK2

• NK1:

• Umiarkowana ekspresja CD56

• Duża ekspresja CD16

• Większość identyfikowanych we krwi

• Po aktywacji wytwarzają dużo IFN-γ (wpływ IL-12)

• Silne zdolności zabijania kom.docelowych (perforyny, granzym B w ziarnach)

• W pełni dojrzałe kom. NK

• NK2:

• Duża ekspresja CD56

• Brak CD16 na powierzchni

• Wytwarzają duże ilości cytokin (GM-CSF, TNF, IL-5, IL-13)

• Słabe wł.cytotoksyczne

• Wolne tempo krążenia

• Część może proliferować w tkankach

• Czynniki wzrostowe w tkankach :IL-2, IL-12, IL-15, IL-21

Elementy cytotoksyczności komórek NK

1. RECEPTORY KOM. NK: aktywujące / hamujące

• Z nadrodziny cz. Ig-podobnych, występujące u człowieka

• Typu KIR

• KIR2D,KIR3D:

• Rozpoznają epitopy w łańcuchu α MHC I

• Odmiany mające długi lub krótki fr. cytoplazmatyczny

• NKp46; 44; 30

• Podobne wł. aktywujące do form krótkich ww. receptorów

• Receptory naturalnej cytotoksyczności

• Cz. z rodziny ILT (u człowieka LIR)

• Z rodziny LAIR

• CS1

• NTB-A

• 2B4 (CD244) – koreceptor, wzmaga aktywację kom.NK wiążąc się z cz.CD48 na komórce docelowej

• Lektynowe z grupy CD94/NKG2, u człowieka i gryzoni

• CD94/NKG2

• Rozpoznają nieklasyczne cz.MHC I

• Hamowanie/aktywacja NK

• Lektynowe typu Ly-49, u gryzoni

• Tylko u myszy

• Ok. 20 form; połowa – hamujące

• Inne :

• Toll – podobne

Mechanizm zabijania kom. docelowych:

• Ziarna azurofilne ze zw. Cytotoksycznymi (perforyna, proteazy serynowe-granzymy, granulizyna, białko TIA-1)

• Reakcje prowadzące do zabicia kom. docelowej są podobne jak u limfocytów Tc

• Analogicznie do TNF indukują apoptozę kom. nowotworowej

• Mogą być wspomagane przez NO

Regulacja kom. NK:

• IL-2:

• Stymuluje proliferację (NK2)

• Wzmaga aktywność cytotoksyczną (NK1)

• Interferony: α i β

• IL-15 (stymuluje rozwój w szpiku, podtrzymuje przeżycie w tkankach i narządach), -18, -21

• Związki pochodzenia bakteryjnego i wirusowego

• PDE₂

• TGF-β

• Interferony α i β

• Kortyzol

• PDGF

Osobniczy poziom aktywności kom. NK jest wypadkową czynników wrodzonych i nabytych

NK są bardziej aktywne u osób starszych.

Aktywność NK u kobiet jest mniejsza w porównaniu z mężczyznami, związek z wpływem estrogenów. Kobiety ciężarne również wykazują mniejsza aktywność NK.

ROLA KOM. NK

• Odporność przeciwnowotworowa:

• U człowieka nie zauważamy wyraźnej zależności między aktywnością kom. NK a stadium rozwoju choroby nowotworowej

• Pełnią one rolę uzupełniającą wobec limf.T i NKT, niszczą te kom., których limf.T nie są w stanie rozpoznać i zlikwidować

• W zależności od poziomu ekspresji określonych cząsteczek kom. nowotworowe mogą być eliminowane przez NK lub T

• Odporność przeciwzakaźna:

• Dotyczy zwłaszcza Herpes

• W trakcie zakażenia wirusowego wzrasta aktywność NK

• Za ich napływ do miejsca zakażonego odpowiadają wytwarzane miejscowo chemokiny

• Różne mechanizmy działania:

• Efekt cytotoksyczny

• Wydzielanie cytokin, głównie IFN-γ → indukuje w komórkach niezainfekowanych „stan gotowości przeciwwirusowej”; w makrofagach – stymuluje wytwarzanie syntazy NO (iNOS)

NK TNF – oddziałuje na kom.APC

• Efekt cytotoksyczny w stosunku do grzybów i bakterii oraz pierwotniaków (stymulując makrofagi)

• Immunoregulacja:

• Efekt cytotoksyczny w stosunku do niedojrzałych kom.dendrytycznych – przy znacznej przewadze ilościowej kom.NK nad kom. dendrytycznymi

• Stymulują kom.dendrytyczne – w przypadku przewagi liczebnej tych ostatnich

• Dojrzałe kom. dendrytyczne nie są wrażliwe na działanie NK

• K.d. oddziałują na NK stymulująco – IL-12, -15, -18, IFN-α

• Duże ilości kom.NK w bł.śl macicy (po owulacji), oraz w doczesnej (ciąża)- słaba aktywność cytolityczna (CD56, CD69, KIR). Trofoblast broni się przed nimi wytwarzając niespecyficzne MHC kl. I → HLA-G

• Odrzucanie przeszczepu szpiku nawet u osób HLA zgodnych

• Późne etapy reakcji „przeszczep przeciwko gospodarzowi”, czasem daje to efekt korzystny – wybijanie pozostałych w org. biorcy kom. białaczkowych

• Odpowiedzialne za zjawisko odporności hybrydy – dzieci (ze szczepu wsobnego) odrzucają przeszczep od rodziców

KOMÓRKI LAK

• Limfocyty uzyskane w war. doświadczalnych in vitro po stymulacji dużymi dawkami IL-2

• Efekt cytotoksyczny względem świeżo izolowanych autologicznych kom. nowotworowych

• Duże, ziarniste limfocyty

• Perforyny i granzymy w ziarnach

• Ich źródłem, w badaniach u ludzi, są limfocyty krwi

CYTOTOKSYCZNOŚĆ ZALEŻNA OD PRZECIWCIAŁ (ADCC)

• Do zabicia kom. docelowej potrzebny jest jednoczesny udział przeciwciał i kom. efektorowych.

• Przeciwciała opłaszczają antygen

• Kom.efektorowe wiążą się z fr.Fc tych przeciwciał i warunkują efekt cytotoksyczny.

• komórki uczestniczące w tym procesie:

• komórki NK

• makrofagi

• monocyty

• niektóre limf.T

• neutrofile

• eozynofile

• trombocyty

• kom. niektórych linii nowotworowych