Wykład II Immunologia

27.10.2010.

1. ODPORNOŚĆ SWOISTA - nabyta

Cząsteczki adhezyjne: nadrodzina immunoglobulin, integryny, selektyny, kadheryny.

a) Nadrodzina Ig:

- MHC (HLA)

- TCR

- CD4 (rozpoznawanie II klasy MHC)

- CD8 (rozpoznanie I klasy MHC)

- ICAM-1, ICAM-2, ICAM-3, VCAM-1 (adhezja między WBC, endotelium), kostymulacja, migracja, zapalenie.

b) Integryny:

- łączą się z VCAM, ICAM (ligandy)

- udział w zapaleniu, migracji, (takie przechodzenie z krwi do tkanek przez naczynie)

- LFA-1 (CD 11a/CD18)

-różnicowanie

- wzrost komórek

- indukcja genów.

c) Selektyny:

-warunkują przyleganie komórek do naczyń, toczenie, przechodzenie przez nie, migracja do miejsca zapalenia

-rola w niedokrwieniu, cukrzycy, odrzucaniu przeszczepów allogenicznych, powstawaniu przerzutów raka, alergii, immunizacji.

Podział:

- E selektyny (endotelium) –CD62E- przyleganie do endotelium WBC

- L selektyny – leukocyty - CD62L – warunkuje przyleganie

- P selektyny –CD62P- endotelium, płytki

2. MHC

– zespół glikoprotein charakteryzujący się największym polimorfizmem, którego funkcją jest prezentacja antygenów limfocytom T

- HLA – główny układ zgodności tkankowej człowieka

- HLA klasy - HLA-A, HLA-B, HLA-C

– ekspresja na wszystkich jądrzastych komórkach organizmu

- budowa – 2 łańcuchy polipeptydowe: łańcucha ciężkiego α(45kDa) oraz β2-mikroglobuliny (12kDa)

- łańcuch ciężki składa się z 3 domen zewnątrzkomórkowych – α1 i α2 tworzących rowek do wiązania Ag oraz α3

3. HLA klasy II

-DP, DQ, DR

- Ekspresja: limfocyty B, kom. dendrytyczne, kom. Langerhansa, makrofagi, kom. nabłonkowe grasicy, endotelium serca i nerek

- Budowa: domeny α1 i α2 oraz β1 i β2

4. Limfocyty B

A) Markery powierzchniowe

- BCR (Ab+Ig α i Igβ (odpowiednio: CD79a I CD 79b))

MHC I i II klasy:

- CD 19, CD 20, CD 21

- CD 32, CD 35

- CD 40, CD72

- CD 80 (β7.1) i (β7.2) CD 86

5. BCR

– Ab w błonie komórkowej, różni się od Ab wydzielanego tym, że posiada dodatkowa domenę transbłonową oraz wewnątrzkomórkową.

- Klasa Ab jest taka sama jaką będą miały Ab wydzielane przez limfocyt.

- Nie wiążą się one bezpośrednio z Ag, lecz odbierają zmiany konformacyjne Ab błonowego i pobudzają kinazy

- Łańcuch Igα i Igβ pełnią funkcję białek przekazujących sygnał do wnętrza komórki.

6. CD5:

- podział limfocytów B na subpopulacje β1 i β2

a) Β1:

- nieklasyczne limfocyty B noszące na powierzchni CD5

- Głównie IgM, o niskiej specyficzności i powinowactwie do Ag

- Główna funcja: usuwanie pozostałości po apoptozie,

- często występują w formie autoagresywnych komórek w procesach autoimmunologicznych

b) B2

- typowe limfocyty B

- biorą udział w odpowiedzi T-zależnej

7. Rozwój limfocytów B po opuszczeniu szpiku

- Dojrzałe, naiwne

- Kontakt z Ag – aktywowane – centroblasty - centrocyty

Plazmocyty limfocyty B pamięci

CD38 CD 138s/g CD 19 CD44 CD27

8. Dojrzewanie limfocytów T:

- Tymocyty potrójnie ujemne CD4^-CD8^-TCR^-

- Tymocyty podwójnie dodatnie CD4⁺CD8⁺

- Tymocyty CD4⁺ albo CD8⁺

- Dojrzałe limfocyty ( naiwne limfocyty: CD4CD45RA, CD8CD45RA)

9. Selekcja pozytywna niedojrzałych komórek w grasicy

- Limfocyty CD8⁺ powstają z tymocytów CD4⁺CD8⁺ rozpoznających cząsteczki MHC I, natomiast limfocyty CD4⁺ z tymocytów CD4⁺CD8⁺ rozpoznających MHC klasy II w grasicy

10. Negatywna selekcja:

- apoptyczna śmierć tymocytów, rozpoznających za pomocą TCR własne antygeny organizmu;

- centralny mechanizm tolerancji immunologicznej

11. Dojrzałe limfocyty T

- TCR, CD2, CD3, CD4 lub CD8

- 2 rodzaje TCR : TCR αβ i TCRγδ—Tαβ i Tγδ

- CD3 składa się z 4 transmembranowych peptydów: γ, δ, zeta, ε

- Tγ5 - 5% limfocytów krwi obwodowej

12. Restrykcja MHC:

- Limfocyty CD4 rozpoznają antygeny prezentowane przez MHC II (egzoantygeny)

- Limfocyty CD8 rozpoznają antygeny prezentowane przez MHC I (endoantygeny) –Ag wirusowe

- CD4 rozpoznaje MHC II

- CD8 rozpoznaje MHC I

13. T limfocyty (CD4 i CD8)

- T limfocyty (CD3) pełnią funkcję regulacyjną i efektorową (wykonawczą)

- Regulacyjna funkcja dotyczy głównie CD4 ( Th, T pomocnicze)

- Th dzieli się na podstawie produkowanych cytokin na 2 główne populacje – Th1 i Th2

- Th1 - IL-2, TNFβ, IFNγ

- Th2 - IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13

14. Populacje Th

- Th-3 (TGFβ)

- Th-9 (IL-9) - nadwrażliwość typu I, odporność przeciwpasożytnicza

- Th-17 (IL-17) - odporność przeciw patogenom egzogennym (Klebsiella pneumoniae, Candida spp.)

- Th-22 (IL-22, TNF) - procesy gojenia, angiogenezy, hiperplazja naskórkowa w łuszczycy, indukcja produkcji antydrobnoustrojowych produktów peptydowych przez kom. pęcherzyków płucnych i keratynocytów

15. Swoista odporność

- Humoralna: APC, CD4 (Th2), B cells

- Komórkowa:

1. Cytotoksyczne APC, CD8, (CD4)

2. IV typ nadwrażliwości DTH: CD4 (Th1), efektorowe kom. (makrofagi)

3. Fagocytoza endogennych patogenów (Mycobacteria): CD4 (Th1), makrofagi

16. Odporność swoista

Antygen

APC

Limf. T Limf. B

Kooperacja proliferacja I różnicowanie

T CD8 B

Cytokiny, nadwrażliwość typu późnego, fagocytoza komórki plazmatyczne

Makrofag produkcja przeciwciał

17. Odpowiedź immunologiczna

- zależy od typu Ag

- obecności cytokin podczas stymulacji Ag

- genetycznego uwarunkowania układu odpornościowego

- czynników środowiskowych

* Th-1 – stymulacja endogennych Ag lub/i obecność IL-12, IFNγ, IL-18 (CMI)

* Th-2 – stymulacja egzogennym Ag lub/i obecność IL-4 czy IL-10 (humoralna)

18. Typy odpowiedzi

- każda odpowiedź swoista indukuje powstanie obu typów odpowiedzi zarówno humoralnej jak i komórkowej (CMI), ale najczęściej tylko jedna z nich odgrywa decydującą rolę w efektywnej eliminacji Ag (drobnoustroju)

- niewłaściwa odpowiedź w stosunku do ego- lub endogennego Ag może skutkować brakiem efektywnej eliminacji drobnoustrojów ze wszystkimi jej konsekwencjami (zakażenie, śmierć)

19 Odpowiedź typu Th1, Th2

TLR preDC

PreDC1 preDC2

Th1 Th2

1. Th1/Th2

• HIV, EBV, Th2

• Th1 częściej odpowiedzialne za alergię narządową

• Brak serokonwersji – HBV, influenza - Th1 - ŹLE

• Ciąża - Th2 - DOBRZE

• Nadwrażliwość typu I - Th2 - ŹLE

• HBV – oznaczamy miano przeciwciał

20. CD4

- funkcja pomocnicza i efektorowa

- pomagają limfocytom B przekształcić się w kom. Plazmatyczne – przestrojenie klas (Th-2)

- pomagają CD8 stać się aktywowanymi cytotoksycznymi

21. CD8

- funkcja cytotoksyczna i regulatorowa,

- zabijanie zakażonych wirusami kom. nowotworowych i alloprzeszczepów kom. ,

- mogą hamować produkcję IgB,

- mogą hamować DTH i CMI (nadwrażliwość typu późnego i komórkowego)

22. Rozpoznawanie Ag

-B limfocyt – natywny Ag

-T limfocyt - po przetworzeniu i zaprezentowaniu z HLA

-restrykcja HLA

-przetworzenie i przygotowanie Ag-APCs

23. Etapy rozwoju odporności swoistej

-rozpoznawanie Ag: TCR, BCR

-kostymulacja

-produkcja IL-2 i ekspresja IL-2R

-oddziaływanie kom. aktywujących z kom. efektorowymi

-cytotoksyczne limfocyty T (CD8)

-Ab produkcja

-aktywacja makrofagów

24. Przetworzenie i prezentacja Ag przez APCs:

-wewnątrzkom.: patogeny 8-9 aminokwasy –MHC I

-zewnątrzkom.: 12-25 aminokwasy MHC II

25. APCs:

-kom. dendrytyczne

-DC1 mieloidalne (monocyt) –Th1

-DC2 plasmacytoidalne –Th2

-kom. Langerhansa (myeloidalne)

-makrofagi

-limfocyty B

26. Rozwój DC

- PreDC1 (endogenne Ag, umiarkowane ilości Ag) – DC1 (IL-12) –Th1

- preDC2 (egzogenne Ag, ograniczony lub nadmiar Ag) – DC2 (IL-?) –Th2

27. APCs:

-makrofagi - endo- i egzogenne Ag

-komórki dendrytyczne (DC, DC1, DC2) – wirusowy Ag

-B limfocyty – toksyny, wirusowy Ag

* APCs, Th, Limfocyty B – odp. Humoralna

28. T-B kooperacja w produkcji przeciwciał

- B przyłączają Ag do błonowego IgM lub IgD, pochłaniają do środka, trawią na małe peptydy, część tych fragmentów wraca na powierzchnię i jest prezentowana z MHC II

- TCR rozpoznaje Ag wraz z limfocytem B

- CD4 rozpoznaje MHC II na powierzchni limfocytu B

- Po tych interakcjach Th produkuje IL-2, 4 i 5

- Limfocyt B pamięci

- CD40 B limfocyta łączy się z CD40 Limfocyta T, warunkując przełączanie klas lub izotopów

- IgM – pierwsza Ig

- we wtórnej odpowiedzi – IgG, A, E

- Cytokiny wpływające na przełączanie klas: IL-4—IgE, gdy IFNγ—IgG podklasy

29. Sprzężone rozpoznawanie:

- limfocyty T i B rozpoznają różne epitopy tego samego Ag

- limfocyty T i B są ze sobą fizycznie związane

* czynniki aktywujące B limfocyty - Il-4, IL-5, CD-40, IL-3, GM-CSF, IL-10, TGF-β

30. Aktywacja CD8 (CTL)

- APCs zakażone wirusami i prezentujące pełny repertuar kostymulatorów.

- Inne zakażone wirusami APC w wyniku braku kostymulatorów—wymagają efektorowych CD4 dla kostymulacji – aktywacja APC dla pełnej ekspresji cząsteczek ko stymulujących

- Naiwne CD4-- wymagana IL-2 dla ich aktywacji

31. CTL

– CTL cytotoksyczny efekt zależy od: perforyn, Grazymów, Fas ligand, cytokin: IL-2, IFN-γ, TNF-β, TNF-α

32. Th1 i makrofagi

- DTH ( IV typ nadwrażliwości)

- fagocytoza wewnątrzkomórkowo manifestujących się bakteri, grzybów, pierwotniaków

33. Aktywacja makrofagów przez Th1

- CD40L, IFN-γ, GM-CSF, TNF

- szczególna istotna aktywacja przez IFN-γ

34. Efektorowe T limfocyty

- efektorowe CD4 (Th1) wpływają na makrofagi ( DTH, fagocytoza endogennych patogenów)

- efektorowe CD4 (Th2) wpływają na limfocyty B – produkcja przeciwciał

- efektorowe CD8 zabijają zakażone wirusami komórki – po zabiciu dysocjacja – atak następnej zakażonej wirusami komórki

35. Błonowe receptory limfocytów T:

- Th1: FasL (także zabijanie), CD40L

- Th2: CD40L

- CD8:FasL

- FasL – zabijanie przewlekle zakażonych komórek przez apoptozę

- IL-2 – proliferacja i aktywacja T limfocytów

- IL-3, GM-CSF – uwalnianie neutrofili i monocytów ze szpiku kostnego, przechodzenie przez barierę krwi i docieranie do miejsc zapalenia (zakażenia)

36. Porównanie odporności humoralnej i komórkowej

- odporność humoralna charakteryzuje się wyższym stopniem swoistości niż komórkowa

- np. w odporności przeciw wirusowi grypy A przeciwciała rozpoznają szczepy wirusa, podczas gdy odporność komórkowa jest bardziej ogólna i wykazuje zdolności reagowania z różnymi szczepami tego samego wirusa A

37. Superantygeny:

- Enterotoksyny Gronkowca złośliwego, toksyny paciorkowcowe łączą się z VβTCR oraz zewnętrznej części HLA II przez co stymulują niekontrolowaną produkcje cytokin gł. IL-2, IL-1, IL-6, TNF, co prowadzi do wstrząsu septycznego

- zwykle aktywacja obejmuje ),0001-0,1% całej populacji limfocytów T, gdy przy aktywacji superantygenem do 20%

38. Mitogeny:

- Limfocyty T: fitohemaglutynina, concavalina A, Ab anty CD3, mitogen szkarłatki

- Limfocyty B: LPS, mitogen szkarłatki , Ab anty Ig

- Limfocyty T i B: mitogen szkarłatki