Az immunrendszer ontogenezise, sejtjei, differenciálódási antigének és az immunszervek

Átírás

1 Az immunrendszer ontogenezise, sejtjei, differenciálódási antigének és az immunszervek Dr. Németh Péter PTE-KK Immunológiai és Biotechnológiai Intézet

2 Mi az immunrendszer? Az immunrendszer a szervezet egészére kiterjedő, sejtes és molekuláris elemekből álló, komplex HÁLÓZAT. Az immunrendszer legfőbb funkciója az egyedi állandóság és integritás folyamatos fenntartása, azaz mind a külső behatolók (kórokozók), mind a saját struktúrák megváltozása (vírusfertőzések, mutációk, rosszindulatú daganatok) elleni védekezés. A támadó és a toleráló immunválasz egyensúlya alakítja ki azt a hálózatot, amely folyamatosan és nagyon hatékonyan képes a szervezet védelmére. Az immunrendszer több szinten kapcsolódik a szervezet többi szabályzó rendszeréhez, így a metabolikus, az endokrin és az idegi szabályozáshoz, kölcsönösen befolyásolva egymás működését.

3 Az immunredszer felépítése Veleszületett Nem antigén specifikus Nincs immunológiai memória Gyors reaktivitás Az immunválasz lineáris erősítése Szerzett Antigén specifikus Immunológiai memória Latencia után aktiválódik Az immunválasz exponenciális erősítése Természetes Veleszületett-szerű immunválasz, szerzett jelleggel

4 Immunológiai felismerés Veleszületett Mintázat felismerés (PRR) Kórokozóhoz kapcsolt molekuláris mintázat (PAMP) A védekezés első vonala Kis számú molekulával nagy számú mintázat felismerése, alacsony specificitással Természetes Mintázat felismerés (nig, itcr) Konzervatív struktúrák felismerése A védekezés első vonala Korlátozott számú felismerő molekula, korlátozott specificitás Szerzett Antigén receptor (BCR,TCR, Ig) Epitóp specificitás az adott antigénre Adaptív immunválasz Nagy számú specifikus receptorral nagy számú antigén különböztethető meg

5 Az immunrendszer sejtjei Veleszületett Granulocita: neutrofil, eozinofil, bazofil Monocita, makrofág Dendritikus sejt, FDC NK sejt Szerzett B limfocita (plazmasejt) T limfocita: Tc, Th1, Th2, Th17, Treg(CD4/25), T9... Természetes inkt, MAIT, IEL γ/δ T sejtek γ/δ T sejtek CD5+B1 sejtek (?)

6 Az immunrendszer humorális elemei Veleszületett komplement hőshock fehérjék citokinek interferonok növekedési faktorok Szerzett immunglobulinok limfoid citokinek Természetes citokinek, chemokinek, interferonok természetes (auto)antitestek

7 A természetes immunitás jellemzői nagyfokban konzervatív molekuláris struktúrák felismerése natív vagy CD1d prezentált antigének széleskörű felismerése lipidek és/vagy cukrok mintázat felismerése azonnali reakcióképesség képes az adaptív immunválasz iniciálására

8 Az immunválasz funkcionális jellemzői Veleszületett Természetes Szerzett Nem antigén specifikus Nincs immunológiai memória Gyors reaktivitás Lineáris erősítés Korlátozottan antigén specifikus Nincs immunológiai memória Azonnali reaktivitás Nincs érdemi erősítés Antigén specifikus Van immunológiai memória Látencia után aktiválódik Exponenciális erősítés

9 Az immunrendszer szerveinek felosztása Elsődleges (centrális) Másodlagos (perifériás) Csontvelő Nyirokcsomók Tímusz Lép (Embrionális máj) MALT SALT

10 Haemopoezis az embrionális életben

11 Vörös és sárga csontvelő

12 Normál csontvelőből készült metszet (HE) B és T sejt előalakok Strómasejt

13 Az immunrendszer sejtjeinek csontvelői érése Kék: őssejtek (stem cells) Csv. Sötétkék: éretlen sejtek Barna: érett sejtek Periféria

14 Neutrofil granulociták

15 Eozinofil granulocita és kis limfocita

16 Bazofil granulocita, neutrofil granulocita és egy nagy limfocita

17 Monocita

18 Monocita funkciók

19 Szöveti makrofágok

20 Nyugvó makrofágok, anti-tnfα

21 Aktivált makrofágok, anti-tnfα

22 Hiperaktivált makrofágok, anti-tnfα

23 Hiperaktivált szöveti makrofágok emlőrákban (anti-tnfα)

24 Makrofág aktiváció fázisai Nyugvó Aktivált Hyperaktivált >IFNgamma >LPS, Immunkomplex, kettősszálú RNS Fagocitózis Antigén bemutatás Tumorsejt és parazita ölés Kemotaxis Tumorsejt megkötése Proliferáció Csökkent proliferáció Nincs proliferáció Nincs citotoxicitás Nincs antigén bemutatás MHC II - MHC II+, O 2 magas MHCII -, O2 magas O 2 alacsony TNF, citotoxicitás Proteáz szekráció

25 Fehérvérsejtek normál vérkenetben

26 Automatával meghatározott vérkép

27 A limfoid sejtek jellemzői A csontvelőben folyamatosan (10 9 /nap) képződnek Antigénfelismerő receptorokkal (TcR, BcR) rendelkeznek A felismerő receptorok (BcR, αβ és γδ TcR) génátrendeződés révén alakulnak ki αβ T sejtek antigén irányította szelekciója a timuszban Funkcionálisan több irányú T sejt differenciálódás (CD4, CD8, CD17, CD25 stb) a timuszban és a periférián B sejt differenciálódás és szelekció a csontvelőben és a periférián

28 Az immunrenszer sejtjeinek megoszlása Antigén-prezentáló sejtek: professzionális vagy akcidentális Antigén-kötő sejtek: T- és B limfociták Effektor sejtek: T, NK, granulociták, hízósejtek, monociták, makrofágok T és B sejtek szervek szerinti megoszlása Szerv % limfocita T B Tímusz >99 <0.5 Nyirokcsomó Lép Perifériás vér Csontvelő 7 >

29 A tímusz involuciója az életkor előrehaladtával

30 Tímusz lebeny (HE) lebenyke Hassal test a velőállományban

31 Tímusz lebenyke szerkezete Medulla Cortex Tok Gerenda Szubkapszuláris epithel Corticomedullaris határ Hassal test Kortikális epitheliális sejt (ectodermális eredetű) Thymocita (csontvelő eredetű) Medulláris epitheliális sejt (endodermális eredetű) Dendritikus sejt (csontvelő eredetű) Makrofág (csontvelő eredetű) Kéregállomány Velőállomány Hassal test

32 A nyirokcsomó szerkezete

33 Nyirokcsomó (HE) Kötőszövetes tok Afferens nyirokér Nyiroktüszők (B sejt zóna) Secunder folliculus (csíraközpont) Primer folliculus Paracortex (T sejt zóna) Velőállomány

34 Másodlagos nyiroktüsző (HE) csíraközpont (centrum germinativum)

35 Nyirokcsomó: T sejtek anti-cd45-ro antitesttel festve (immunoperoxidáz jelöléssel:aec)

36 Nyirokcsomó: B sejtek anti-cd20 antitesttel festve, (immunoperoxidáz jelölés: AEC)

37 A lép szerkezete

38 Lép, fehér pulpa Nyiroktüsző Periarterioláris limfoid hüvely (PALS: T sejt zóna) Centrális arteriola T sejt zóna anti-cd3 antitesttel (immunoperoxidáz jelölés: AEC)

39 A perifériás immunrendszer SALT ( száraz felszín, kb m 2 ) MALT ( nedves felszín, kb. 400 m 2 )

40 A testfelszínek két formája

41 SALT Keratinociták (citokin termelés) Antigén prezentáló sejtek (Langerhans sejtek, szöveti makrofágok, dendritikus sejtek, endotél) Effektor sejtek (γ/δt sejtek, IEL sejtek, hízósejtek, granulociták, monociták, makrofágok)

42 Langerhans sejtek a bőrben

43

44

45 MALT Nyálkahártya felszínek (gyomorbéltraktus, légzőrendszer, urogenitális traktus, szem, laktáló emlő) Szöveti szerkezet (M sejtek, T és B sejtek, MAIT sejtek, antigén prezentáló sejtek, effektor sejtek) IgA termelés (IgA1, IgA2, FcαR szekretoros komponens )

46 M-sejt Antigének M-sejt Makorofág Limfocita

47 MALT M-sejt régió

48 Peyer plaque

49 Tonsilla palatina, lingualis et pharyngealis

50

51 IgA transzport a nyálkahártyán

52 Szekretoros immunrendszer

53 Az immunredszer kettőssége

54 Immunológiai Yin-Yang The cytokines IL-12 and TGF beta 1 are predominant influences in "peripheral" and "mucosal" lymphatic tissues. Thus vectorial expression of these cytokines affect T cells and B cells in such a way that proliferating B cells become committed to secrete "peripheral" IgG or "mucosal" IgA, respectively.