A B sejtek érése, aktivációja, az immunglobulin osztályok kialakulása

Átírás

1 A B sejtek érése, aktivációja, az immunglobulin osztályok kialakulása Uher Ferenc, PhD, DSc Délpesti Centrumkórház Országos Hematológiai és Infektológiai Intézet, Hematológiai és Őssejttranszplantációs Osztály, Budapest

2 Az immunglobulinok szerkezete Fab V L V H C L C H 1 C H 1

3 Az egér immunglobulin géncsaládok szerveződése Hlánc lokusz (12. kromoszóma) (14) Cµ1 Cµ2 Cµ3 Cµ4 TM TM 5' L1 VH1 (n = ) Ln VHn DH (1 12) JH Cµ Cδ // //? Cγ3 Cγ1 Cγ2b Cγ2a Cε Cα 3' κlánc lokusz (6. kromoszóma) (2) L1 Vκ1 Ln Vκn Jκ Cκ // // (n = 250) * λlánc lokusz (16. kromoszóma) (22) L2 Vλ2 Jλ2 Cλ2 L1 Vλ1 Jλ3 Cλ3 Jλ1 Cλ1 // * * // //

4 A nehézlánc génátrendeződés, transzkripció és transzláció Csíravonal DNS L1 V1 Ln Vn D1 12 J14 Cµ Cδ // 5' // 3' L1 V1 Ln Vn D1 D2 J1 J24 Cµ Cδ 5' // // 3' D J rekombináció Átrendeződött DNS Primér mrns Érett mrns Polipeptidlánc L1 V1 D2 J1 J24 Cµ Cδ 5' 3' 5' L1 V1 D2 J1 J24 Cµ Cδ L1 V1 D2 J1 Cµ L V D J C AAA V D J rekombináció 3' Transzkripció RNS feldolgozás Transzláció Érett µlánc fehérje V D J C Feldolgozás, glikoziláció

5 Az ellenanyagrepertoár kialakulása Az ellenanyag diverzitást fokozó mechanizmusok Véletlenszerű génátrendeződések (szabad VDJ rekombináció) Szabad láncrekombináció (H + L láncok) A harmadik hipervariábilis régióban: N nukleotidok Deléciók Dszegmensek fúziója Dgén inverzió Génkonverzió Szomatikus mutációk A pszeudokönnyűlánc feltételezett szerkezete Azellenanyag diverzitást korlátozó mechanizmusok COOH NH 2 NH 2 λ5 VpreB Korlátozott méretű Vgén készlet Preferenciális génátrendeződések Nem véletlenszerű Vgén asszociációk Klónkiesés (deléció) Receptor szerkesztés (editing) COOH

6 A B sejtek fejlődése SEJT GÉNÁTRENDEZŐDÉS sig PROB PREBI H G H DJ L G L G PREBII + H VDJ L G "sigm" ÉRETLEN B + H VDJ L VJ sigm ÉRETT B sigm, sigd

7 Pozitív és negatív szelekció a fejlődő B sejt repertoárban Elkötelezettség és differenciálódás Pozitív és negatív szelekció Interleukinek és stroma sejtek Saját struktúrák Nem saját struktúrák "sigm" sigm sigm sigd ProB PreBI PreBII Éretlen B Érett B Csontvelő Nyirokszervek

8 A fejlődő B sejt repertoárban érvényesülő pozitív és negatív szelekció a ligand (antigén)sűrűség, Elkötelezettség és illetve az antigénfelismerő receptor(ok) differenciálódás affinitásának Interleukinek függvényében stroma és sejtek Pozitív és negatív szelekció Saját struktúrák Nem saját struktúrák Az antigénfelismerő receptor (sig) affinitása ProB PreBI PreBII Pozitív szelekció Negatív szelekció Szelekción kívül Csontvelő Ligand (antigén) sűrűség "sigm" sigm sigm sigd Éretlen B Érett B Nyirokszervek

9 B cell development in fetal liver and bone marrow

10 A µ és δláncok koexpressziójának molekuláris mechanizmusa L V D J Cµ AAA µlánc RNS feldolgozás Primér mrns 5' L V D J Cµ Cδ 3' L V D J Cδ AAA RNS feldolgozás δlánc

11 A TI1es és TI2es antigénekkel stimulált B sejtek aktivációja, proliferációja és differenciálódása AKTIVÁLÓDÁS OSZTÓDÁS DIFFERENCIÁLÓDÁS Osztódó Bsejt Nyugvó Bsejt Aktivált Bsejt Differenciálódó Bsejt Plazmasejt Y Y TI1es antigének TI2es antigének IL4 IL5 IL6

12 A primer és a szekunder humorális immunválasz Ellenanyag titer Primer válasz Szekunder válasz IgG IgM lag Első antigén stimulus Második antigén stimulus Idő

13 A T H sejtek és az aktivált Bsejtek között kialakuló párbeszéd lényege Bsejt Tsejt Osztódás Osztályváltás CD40 CD40L (CD154) MHC II TCR/CD3 B7 (CD80) CD28 Osztódás IL termelés

14 A humorális (Tsejt függő) immunválasz Antigén Aktivált Bsejt DC Immunológiai szinapszis II. Bsejt Aktivált T H sejt Immunológiai szinapszis I. Aktivált DC T H sejt Az aktivált T H sejtek osztódása

15 B sejt Egy immunológiai szinapszis DC A humorális (Tsejt függő) immunválasz CD11a/18 CD40 CD19 CD79b CD79a sigm CD22 CD72 MHC II CD58 CD59 CD80(B71) CD86(B72) Aktivált DC Antigén? Immunológiai szinapszis I. CD54 CD40L CD45 CD6 CD5 CD4 Aktivált Bsejt Immunológiai szinapszis sejt II. CD3/TCR CD2 CD28 CTLA4 T Bsejt Aktivált T H sejt CD20 CD54 CD106 (VCAM) CD43 CD11a/18 (LFA1) T H sejt CD49d/29 Az aktivált T H sejtek (VLA4) osztódása

16 A centrum germinatívum szerkezete és működése PALS (periarterioláris lymphocyta hüvelyek) Memória B sejtek Y Y Ellenanyagok Köpeny zóna Apikális világos zóna FDC Szelekció Hosszú életű plazmasejtek 25 aktivált Bsejt Bazális világos zóna Apoptózis Primer Primer folliculus folliculus Centrocyták (sig + ) Sötét zóna Centroblastok (sig )

17 Az osztályváltás molekuláris mechanizmusa Átrendeződött DNS egy IgM termelő sejtben L VDJ Cµ Cδ Cα Cgének kiesése // Átrendeződött DNS egy IgA termelő sejtben Primér mrns L VDJ Cα L VDJ Cα Transzkripció RNS feldolgozás Érett mrns L VDJ Cα AAA Polipeptidlánc αnehézlánc Transzláció

18 Az osztályváltás szabályozása IL6 IL2 IL4 IL5 IL4 IL2 IL6 γifn IL5 TGFβ IL4 IL13 Sµ Sγ3 Sγ1 Sα1 Sγ2 Sγ4 Sε Sα2 5' 3' VDJ Cµ Cδ Cγ3 Cγ1 Cα1 Cγ2 Cγ4 Cε Cα2

19 A B1es és B2es B sejtfejlődési vonalak B1 Önfenntartás Foetális máj és csontvelő Érett B1es sejt Természetes ellenanyagok Aktivált Bsejt Memória Bsejt B2 Folyamatos megújulás Csontvelő Éretlen B2es sejt Érett B2es sejt Antigén Rövid életű plazmasejt Extrafollicularis Bsejt válasz Plazmasejt GC Bsejt Hosszú életű plazmasejt Centrum germinatívum reakció

20 Bsejt szubpopulációk B1a B1b MZ Bsejt Follicularis Bsejt Regulátor Bsejt Gyakoriságuk a lépben 2% <1% 15% >70% Ellenanyagok Affinitás V H gén felhasználás N nukleotidok Szomatikus mutációk Markerek Polispecifikus, autoreaktív, IgM > IgA >> IgG Alacsony Preferenciális, germline Monospecifikus, immun, IgG > IgA >> IgM Magas Véletlenszerű CD5 +, CD23 CD5, CD23 CD5, CD23 CD5, CD23 + CD5 +/, CD23 +/ IgM high, IgD low IgM high, IgD low IgM high, IgD low IgM low, IgD high IgM high, IgD low? IL10

21 Regulatory B cells Besides antigen presenting and antibody production, B cells also play a role in immune regulation and tolerance induction through IL10 dependent and independent mechanisms. A variety of Bcell subsets have been documented as regulatory B cells (Bregs), but no inclusive or specific marker has been found. Bregs are usually induced and maintained in response to inflammation, and multiple pathways are involved in different settings. PanBcell depletion is not always beneficial forkidney transplantation. It depends on the timing of this approach.

22 Phenotypes of human Breg subsets

23 Bregs are induced through both adaptive and innate signals B cells bind antigens through BCR, present them to cognate CD4+ T cells, become stimulated with CD40CD40L, CD80/86 CD28, and IL21, and then develop into Bregs. LPS on TLR2/4 and the DNA complex on TLR9 can induce Bregs through the Myd88 pathway. Proinflammatory cytokines, including IL1β, IL2, IL6, and IFNα, help to induce Bregs. Inaddition, antiinflammatory cytokine IL35 also plays a role in Bregs induction through IL12Rβ2 and IL27Rα

24 Through cell contact and antiinflammatory cytokines, including IL10, TGFβ, and IL35, Bregs suppress CD4+ Tcell proliferation, induce Foxp3+ Tregs and Tr1 cells, and suppress Th1/17 differentiation and CD8+ effector T cells

25 IL10 and TGFβ secreted by Bregs hamper the antigenpresenting function and cytokine secretion of dendritic cells and M1 macrophages, and they possibly induce M2 macrophages. They also negatively regulate neutrophils and NK cells

26 PDL1 and FasL expressed on the surface of Bregs induce Tcell apoptosis through binding to PD1 and Fas, respectively, together with cytokines IL10 and IL4

27 Az immunológiai homunculus Mikróbaspecifikus immunválasz Szabályozott autoimmun válasz Autoreaktív Tsejt Homunculus Mikróbaspecifikus Tsejt Antigén feldolgozás Mikróba Autoreaktív Bsejtek Sajátjellegű determináns Nem sajátjellegű determináns

28 A Bsejtek szerepe az autoimmun betegségek patogenezisében Lymphoid neoorganogenezis Antigénbemutatás Immunkomplexek Autoantitest termelés Rheumatoid arthritis Sjögrensyndroma Sclerosis multiplex Systemás lupus erythematosus Rheumatoid arthritis Systemás lupus erythematosus Rheumatoid arthritis Graves betegség Myasthenia gravis Autoimmun haemolyticus anaemia

29 Emberi immunoglobulin izotípusok funkciója Effektor funkció IgM IgD IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA IgE Neutralizáció Opszonizáció NKsejtes citotoxicitás Hízósejtek aktivációja Komplement aktiválás Diffúzió a vérből Átjutás a placentán Epitheliális transzport +/ IgM IgG3 IgG1 IgG4 IgA IgG2

30 Köszönöm a figyelmet!