Upload
others
View
17
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
ANTIGÉN-ANTITEST REAKCIÓ
Az Immunrendszer
‚Az idegen’
immunválaszt indukálAz idegen anyagokhoz kötődik
…az idegen anyagok ‚nem-saját’ felismerése és eliminálása.
Kórokozó Antigénekkel
Téma:
1. A lymphaticus rendszer elemei
2. A fehérvérsejtek típusai, funkciói
3. Kvalitatív vérkép
4. A phagocytosis
5. A gyulladásos reakció
6. A monocyta/macrophag-rendszer
7. Arachidonsav származékok
8. A komplementrendszer
9. A bradykinin-kallidin rendszer
10.Természetes barrierek
IMMUNOLÓGIA I.
VELESZÜLETETT
(TERMÉSZETES)
IMMUNITÁS
Learning Objectives Nr.18.
Állandó, folyamatos védekezés a
fertőzések elllen
Basic Immunology: Functions and Disorders of the Immune System5th edition, by Abul K. Abbas, Andrew H. Lichtman, and Shiv Pillai
1. Természetes barrierek
2. Végrehajtó immunsejtek:
FEHÉRVÉRSEJTEK (Leukocyták)
(Phagocyták, NK-sejtek)
3. Komplement rendszer
VELESZÜLETETT (TERMÉSZETES) IMMUNITÁS
‚az első védvonal’ Megelőzés és eliminálás
szövetek és szervek hálózata
Csontvelő
Thymus
Nyirokcsomók
Lép
Mandulák
Mucosa-Asszociált
Lymphoid szövet
(MALT,GALT)
Az immunsejtek termelődése,
differenciálódása
Az immunsejtek aktivációja
A lymphaticus
rendszer részei
A CSONTVELŐ,egyike a legnagyobb és legaktívabb szerveknek
Vörös vs. Sárga csontvelő(érett-zsírraktár)
naponta 200 billió vörösvértest termelése
• Vérsejtek, szöveti hízósejtek, dendritikus sejtek termelése
• Elöregedett vörösvértestek kivonása a keringéésből (de főként lép és máj)
A sárga velő átalakulhat vörös velővé
• Csípő- és combcsont
A lymphaticus
rendszer részei
Vörös velő
sárga velő
Csont idegek
erek
Szivacsos állomány
HEMATOPOEZIS a csontvelőben
Zebrafish erythropoiesis and the utility of fish as models of anemia. Kulkeaw K, Sugiyama D - Stem Cell Res Ther (2012)
LEUKOCYTÁK
Colónia-Stimuláló Faktorok:
progenitorok proliferálása,
érett sejtek aktiválása
A vér sejtes elemeinek képzése
Extramedulláris
Heamatopoézis: máj,lép
Hematopoetikusőssejt
myeloidprogenitor
lymphoidprogenitor
© 2011 Pearson Education Inc
Aff lymhp
vessels
Eff lymhp vessel
Aff lymhp
vessels
valves
A nyirok szűrése és monitorozása idegen anyagokra
Nyirokcsomó,A lymphocytáktartózkodási helye
Lymphocyták kialakulása
Macrophágok és Dendritikus Sejtek az áthaladó pathogének nagy részét elpusztítják
Aff lymhp
vesselsAff lymhp vessels
A lymphaticus
rendszer részei
Dendritikus sejtek felveszik
az antigéneket a szövetekben
és transzportálják a
nyirokcsomókba
Az epithelen keresztül bejutó
kórokozók antigénjei a
nyirokcsomókban
koncentrálódnak
A lymphocyták nagy része a nyirokcsomókban helyezkedik el.
A nyirokcsomó morfológiája Basic Immunology: Functions and Disorders of the Immune System5th edition, by Abul K. Abbas, Andrew H. Lichtman, and Shiv Pillai
A lymphocyták tartózkodási helye
A szöveti folyadék összegyűjtése és szűrése,
(mielőtt a vénás keringésbe visszatérne)
A test folyadék-egyensúlyának fenntartása
Immunsejtek és zsírok transzportja
Nyirokkeringés,szűrés és monitorozás
Nyirok: 3l/nap
NINCS aktív pumpamechanizmusBillentyű nyitva
(áramlás előre)
Nyirokkapilláris Nyirokkapilláris
A lymphaticus
rendszer részei
Lymphocyták aktiválása, effektor sejtté válása
a bemutatott antigénekkel
recirkulálás a vér és a nyirokszervek
között
az effector lymphocytákmigrálása a fertőzés
helyére
A lymphaticus
rendszer részei
NyirokkeringésB
asi
c Im
mu
no
log
y: F
un
ctio
ns
an
d D
iso
rder
s o
f th
e Im
mu
ne
Syst
em5
th e
dit
ion
, by
Ab
ulK
. Ab
ba
s, A
nd
rew
H. L
ich
tma
n, a
nd
Sh
iv P
illa
i
NyirokcsomóPeriférian
Vér-áram
Vér-áram
Efferens nyirokér
artéria
Effektor T-sejt
Éretlen T-sejt
Fehér pulpa: a vér folyamatos monitorozása
Vörös pulpa: az elöregedett vérsejtek kivonása a keringésből
Vérraktár
Vasraktár (hemoglobinból származó vas)
Nem életfontosságú szerv, DE:
a gyors, jelentős antitestképzéshez kötődő immunválaszokban betöltött szerepe
miatt fontos bizonyos kórokozók esetében
Lép eltávolítása esetén-prophylaxis szükséges pl. influenza vírus ellen
A LÉP,a vér szűrése és monitorozása
A lymphaticus
rendszer részei
neutrophil: 60-80%
lymphocyta: 20- 30%
monocyta: 2-6%
eosinophil: 1-5%
basophil: 0-1%
KVALITATÍV VÉRKÉP
60-80%
20-30%
Monocyta
2-6%
1-5%
0-1%
Fehérvérsejtszám: 4 000-11 000 sejt/μL
Basophil
Neutrophil
A különböző típusú fehérvérsejtek százalékos megoszlásása a
vérben (%)
2. A fehérvérsejtek típusai, funkciói VérkenetHematoxylin-Eosin Festés
wikimedia
Commons.wikimedia
Neutrophil anthrax bacteriumok
bekebelezése közben
• A neutrophilhoz hasonló funkciók
• allergiás reakkciók
2. EOSINOPHIL: 3. BASOPHIL:
A keringésből vándorol a fertőzés helyére
• HISTAMIN felszabadulás• IgE (plasma sejtek)-által aktivált
histamin-felszabadulás;hyperszenzitív reakciók
GRANULOCYTA
• idegen, károsodott, v. elpusztult sejtek phagocytozisa a gyullladás helyén
• Kemoattraktánsok felszabadítása (citokinek, chemokinok)
1. NEUTROPHIL:
LYMPHOCYTA MONOCYTA
Egyedüli sejtek, melyek specifikus
receptorokkal rendelkezneka különböző
antigének felismerésére
T és B Lymphocyták
B lymphocyták ANTITEST termelő sejtek
Érés, aktiválódás a másodlagos
nyirokszervekben
Kórokozók, sejttörmelék phagocytálása
citokinek termelése
Antigén-prezentálás a lymphocyták
számára
alveoláris macrofág (tüdő)
Kupffer-sejt (máj)
hízósejt (bőr)
microglia (agy)
Antigén Felismerés ‚Szöveti Makrofágok’
Gyulladásos reakciókban való részvétel
4. phagocytosis
- Szilárd testek bekebelezése endocytosissal
PHAGOCYTOSIS
Granulocyták, Monocyták, Dendritikus Sejtek, Természetes Ölősejtek (NK-sejt)
MACROFÁGOK azon sejtek, melyek funkciója az idegen anyagok emésztése és lebontása
Patterns, Receptors, and Signals: Regulation of Phagosome
Maturation Pauwels A.M Trost M.Beyaertn R. E Hoffmann, Trend Immun 2017
Fagocita felszíni receptorai
6. A monocyte/macrophag-rendszer
Kórokozók, sejttörmelék phagocytálása
Antigén-prezentálás a lymphocyták számára
alveoláris macrofág (tüdő)
Kupffer-sejt (máj)
hízósejt (bőr)
microglia (agy)
SZÖVETI MACROPHAGOK
(‚reticuloendotheliális rendszer’)
csontvelő Vér szövet
I. Specifikus Antitest-Felismerő sejtek
II. Antigén-prezentáló sejtek
Szövetekben helyezkednek elA kórokozó jelenlétét detektáljákAntigének ‚befogása’ és prezentálása a lymphocyták számára Elsődleges funkciójuk az immunrendszer figyelmeztetése
A vérben keringenekA gyulladás helyére vándorolnakKórokozók bekebelezése és elpusztítása(a károsodott szövetek helyreállítása)
Adaptív immunválasz résztvevői
2. A fehérvérsejtek típusai, funkciói
III. Effektor (Végrehajtó) Sejtek
Dendritikus SejtekMacrophagok, Lymphocyták
GranulocytákMonocytákNK-Sejtek
B LymphocytákA humorális immunitás medátorai
T Lymphocyták A celluláris immunitás mediátorai
IMM
UN
OLÓ
GIA
II.2. A fehérvérsejtek típusai, funkciói
I. Specifikus Antitest-Felismerő sejtek
II. Antigén-prezentáló sejtek
III. Effektor (Végrehajtó) Sejtek
Dendritikus Sejtek
(DC)
A tumor-ellenes válaszokban nélkülözhetetlen szerep
Photomicrograph of DCs stained with May-Grunwald Giemsa-Tan et al. 97 Malaysian J Pathol 2010; 32(2)
Jellegzetes megjelenés számos citoplazmatikus nyúlvánnyal
macrophag, hízósejt és dendritikus sejt, a „három
őrszem”
II. Antigén-prezentáló Sejtek
Lymphocyták aktiválása
• IL-12 termelés=>”T-sejt stimuláló faktor”
2. A fehérvérsejtek típusai, funkciói
Fertőzött DC-sejt T-sejt
Leukocytásbesorolását
segíti
(a basophilekhez hasonló tulajdonságokkal rendelkezik)DE: a basophil a csontvelőt már érett formában hagyja el
Hízósejt
Nature Reviews-Immunology
Hízósejt
1. haematopoietic progenitor sejtből származik,
2. A vérben éretlen formában kering,
3. A szövetekhez vándorol (az epithel réteg alatt kifejezett),
4. A szövetekben következik be az érésük
Histamin, Heparin felszabadítása
2. A fehérvérsejtek típusai, funkciói
Az idegenként felismert sejteket
elpusztítja direkt, v. antitest-mediált
cytotoxicitáson keresztül
III. Effektor Sejtek
http
s://restoreim
muneh
ealth
do
tcom
2.w
ord
press.co
m/2
012/0
9/0
4/w
hat-are-n
atural-k
iller-cells/
Egy NK sejt megtámad egy
daganatos sejtet
• Funkcionális sajátosság: azon sejtek, melyek a károsodott, vírus-fertőzött és
tumor-sejteket képesek elpusztítani (lysis)
• A T-lymphocytáktól eltérően, az NK-sejteknek nincs szüksége a thymusban
történő érésre (‚természetes’)
• A citoplazmában cytotoxikus granulumok (PERFORIN, GRANZYM)
2. A fehérvérsejtek típusai, funkciói
Természetes Ölősejtek (NK)
Szöveti makrofágok és DC-sejtek
elhagyják a színpadot, ezalatt újabb
monocyták besorozása történik; a
folyamatot az NK-sejtek IFN-γ
termelésén keresztül szabályozzák.
„a gyulladás helyén a ‚sejt-összetétel’ dinamikusan változik…”
Immunity Vol 36.,Nr. 6.,June 29. 2012
2. A fehérvérsejtek típusai, funkciói
Trigger
1. Az immunválasz felerősítése
OPSZONIZÁCIÓ (C3b), CHEMOTAXIS (C5a)
2. A sejt lysise pórusok
képzésével (MEMBRANE
ATTACK COMPLEX)
Proteolitikus kaszkád indul
A KOMPLEMENT
RENDSZER
Membrane Attack Complex of complements:
forming pole on a cell membrane
3. Agglutináció: kórokozók
megkötése, csoportosításaA kórokozóhoz kötődve megjelöli azt a phagocyták számára
Az immunválasz szolubilis komponensei: plazma proteinek
‚kiegészíti' az antitestek
antibakteriális hatását
8. A komplementrendszer
A KOMPLEMENT-
RENDSZER
aktiválásának három
útja
-több, mint 30-fajta plazma protein
(C1-) -a májban szintetizálódnak,
-inaktív prekurzorként a vérben
keringenek
C5a a gyulladásos
reakció
legfontosabb peptid
mediátora
Complement halts angiogenesis
gone wild. Walter H. A. Kahr;
illustration by A. Y. Chen. Blood
2010 116:4393-4394;
C5b a ‚membrane
attack complex’
kialakulását indítja A nagyobbik a kórokozó
felszínéhez kötődik
(C3b, C4b, C5b)
és a kisebbik szolubilis mediátorként működik
(C3a, C4a, C5a)
OPSZONIZÁCIÓ (C3b)
Aktiválódásuk során két
fragmentre hasítódnak
• Simaizom kontrakció, a gyulladásos mediátorok felszabadítása: BRADYKININ,
Hisztamin
1. Szenzoros idegek aktiválása- fájdalom (‚dolor’)
2. Megnövekedett véráramlás- vörösség (‚rubor’), hő (‚calor’)
3. Megnövekedett vaszkuláris permeabilitás- lokális ödéma
...a komplementaktivációt követően helyi GYULLADÁSOS REAKCIÓ alakul ki…
A vérben keringő fehérvérsejtek és plazmafehérjék
(komplement, antitestek) vándorlása a fertőzés helyére
• Nem-specifikus immunválasz
• A kórokozók elpusztítása (killling zone), majd a károsodott szövet
helyreállítása
5. A gyulladásos reakció
1. ‚Nem-specifikus’ Felismerés:a kórokozó ágensek felismerése plazma faktorok (opszonizáció C3,C5) és/vagy immunsejtek által (PRRs)
(PRR) mintázatfelismerő receptorok:
immunsejteken (e.g. Toll-like Receptorok (TLR),
Scavenging receptors for LPS)
(PAMP) Molekuláris Mintázat, nem-
sajátként felismert: a kórokozóban
jelentős mennyiségben expresszált
molekulamintázatok (baktérium sejtfal
komponensek e.g.LPS, Mannóz)
A Gyulladásos
Reakció
2. ‚Chemokinek’ termelődése, immunsejtek aktiválása, macrophagok vonzása a fertőzés helyére
5. A gyulladásos reakció
PRR: szolubilis, v. sejthez kötött
PRR: szolubilis, v. sejthez kötött
2. ‚Chemokinek’ felszabadulása: Funkciójuk a sejtek ‚odavonzása’ nagyobb távolságokról (‚chemotaxis’)
CYTOKINEK: immunválasz szabályozása(chemotaxis és phagocytosis indukálása) lymphocyták, macrophagok, hízósejtek, endothel sejtek, neuronok … termelik
INTERLEUKINOK humán cytokinekismert aminosav szekvenciával
Anaphylatoxinok: a komplementrendszer kis fragmentjei (C3a, C4a, C5a);hízósejtekhez, basophilekhez kötődve gyulladásos mediátorok felszabadulását indukálják
IL-8, Tumor Necrosis Factor α(gyulladás indukálása)
INTERFERONOK: vírus-fertőzött sejtek által szekretált
Szolubilis mediátorok
Interferon-g- macrophagok aktiválása (NKs, T helper sejtek által szekr.)
A Gyulladásos
Reakció
5. A gyulladásos reakció
3. Macrophagok vándorlása a fertőzés
helyére: CHEMOTAXIS, és szövetbe
történő kilépésük: DIAPEDEZIS
http://reasonandscience.heavenforum.org/t2295-hematopoiesis-the-
mystery-of-blood-cell-and-vascular-formation
Gördülés
proinflammatorikus stimulus
endothelsejtek aktiválása
ElfogásKötődés
Kilépés
5. A gyulladásos reakcióA Gyulladásos
Reakció
Chemokinek
felszabadulása
4. A kórokozó bekebelezése (Opszonizáció) endocytosissal-phagocytosis5. cytotoxikus granulumok ürülnek: degranulációaz interstitiális térbe (a szövet károsodása)
Cytotoxikus granulumok:
• proteázok e.g.antimicrobiális defenzinek
• NADPH-oxidáz és superoxide-dismutáz (O2
- H
2O
2)
• myeloperoxidáz (e.g.HOCl)
5. A gyulladásos reakcióA Gyulladásos
Reakció
7. Arachidonsav származékok
ARACHIDONSAV metabolizmusa során keletkező mediátor molekulák:
EICOSANOIDOK
Membrán Phospholipidek
Prostaglandinok
Arachidonsav (AA)
Leukotriének
CYCLOOXYGENÁZ
(COX1, COX2)Lypoxygenase (LOX)
Phospholypaz (PLA2)
Chemotaxis 5 HETE
Prostacyclin
(PGI2)
PGE
Thromboxánok
Gyulladás, fájdalom, oedema
Vérlemezke aggregálódás
nonsteroid gyulladásgátlók
BronchokonstrikcióMegnövekedett vaszkuláris
permeabilitás
A Gyulladásos
Reakció
Szolubilis mediátorok
aspirin, ibuprofen, naproxen
Gyulladásgátlás az AA-útvonal gátlásával
gyulladásgátló steroidok
(COX-1: konstitutívan expresszálódik a legtöbb sejtben; COX-2-t a gyulladás upreguláljaSzelektív COX-2 gátló-kevesebb mellékhatás)
Aspirin hatékonysága alvadásgátlásban
Nobel-díj 1982
Membrán Phospholipidek
Prostaglandinok
Arachidonsav
CYCLOOXYGENÁZ
(COX1, COX2)
Phospholypaz (PLA2)
Prostacyclin (PGI2)PGE Thromboxánok
Gyulladás, fájdalom, oedema
Vérlemezke aggregálódás
nonsteroid gyulladásgátlók
COX-inhibitorok
A Gyulladásos
Reakció
7. Arachidonsav származékok
Szolubilis mediátorok
A BRADYKININ-KALLIDIN (KININ-KALLIKREIN) Rendszer
endogén multiprotein kaszkád rendszerKININOGÉNEK enzimatikus hydrolysiséhez vezetintrinsic véralévadásgátlás, vérnyomás szabályozás, fájdalom
Konstitutív
vasodilatáció
megnövekedett
kapilláris
permeabilitás Indukálható
9. A bradykinin-kallidin rendszer
BRADYKININ: fájdalom és gyulladás fontos mediátora bőrben, vaszkulaturában és belső szervekben
trigger
A Gyulladásos
Reakció
Szolubilis mediátorok
IL-termelődés
A Természetes Immunitás Komponensei
Természetes Barrierek
Által nyújtott védelem (mechanikai, kémiai és
biológiai barrierek)
„LYSOZIME” nyálban: baktérium
sejtfal emésztése
csillóhám (légutak falában)
kórokozók eltávolítását segíti
Természetes bélflóra
Példák:
10. Természetes barrierek
bőr,nyál, könny, gyomornedv...) Kémiai barrierekfizikai barrierek
Phagocytosis, degradálás
Adaptív immunválasz
indukálása
Szisztémás hatások
(láz)Gyulladás:
immunsejtek besorozása
Sejtes immunválasz