1. gyakorlat: Bevezetés, az immunszervek felépítése

Átírás

1 1. gyakorlat: Bevezetés, az immunszervek felépítése Az immunológia alapjai PTE-KK, Immunológiai és Biotechnológiai Intézet Pécs, 2016.

2 Ismerkedés a tantárggyal 1. Gyakorlatok elején dolgozat az ELŐZŐ HETI ELŐADÁS anyagából (2 pontért), összesen 10 alkalommal, maximum 20 pontért. Év végén egy teszt bepótolható, ha hiányzás miar kimaradt. (de rosszul sikerült teszt nem írható újra) Vizsgára bocsáthatóság feltétele minimum 5 pont, maximum 3 hiányzás! Maximum egy hiányzás pótolható másik csoportban. Év végén írásbeli vizsga. (100 pontos) A gyakorlatos teszteken elért 10 pont feler minden további pontot beszámítunk az év végi vizsga eredménybe, fél pont esetén felfelé kerekítünk. (pl. ha év végére 14,5 pontot ért el a hallgató, a vizsgán pedig 64-et, akkor a végleges eredménye 69 pont) Áprilisban minden évben megrendezésre kerül az Immunverseny, ahol további plusz pontok gyűjthetők, illetve az első helyezer(ek) vizsgamentességet kaphatnak. Néhány gyakorlatra köpeny is szükséges, ezeket a gyakorlatvezetők időben jelezni fogják. Az előadások és a gyakorlatok anyagai a honlapunkon ( megtekinthetők.

3 Ismerkedés a tantárggyal 2. Hivatalos tankönyveink: Erdei Anna, Sármay Falus András, Buzás Edit, Gabriella, Prechl József: Holub Marianna Csilla, Immunológia, Medicina Rajnavölgyi Éva: Az kiadó, immunológiai alapjai, Digitális tananyag: hrp:// Semmelweis kiadó, tamop425/2011_0001_524_immunologia/adatok.html Figyelem! Intézetünk semmilyen hallgatói jegyzetet nem ador ki vagy lektorált, ilyesmikből csak körültekintéssel készüljetek!

4 Ismerkedés a tantárggyal 3. Miért is fontos az immunológia? Szinte nincs is olyan kórfolyamat, amiben az immunrendszer így vagy úgy ne lenne érinter. Az orvosi labordiagnoszjkai módszerek jelentős része immunológiai reakciókon alapul. (lásd később) Az immunrendszer manipulálásán keresztül egyre több betegség kezelhető hatékonyan. (lásd később) Az autoimmun kórképek a lakosság 7-8 százalékát sújtják, krónikus, gyógyíthatatlan (de sokszor kezelhető) betegségek. Egyre több az immunhiányos beteg. (terápiás immunszuppresszió és HIV miar, lásd később) Az immunrendszer olyan, mint a foci, mindenki ért(eni vél) hozzá. A médiában a valós információk zagyvaságokkal és sarlatánsággal keverednek.

5 Az immunrendszer főbb feladatai A szervezet integritásának biztosítása Külső kórokozók (pl. vírusok, baktériumok, paraziták) elleni védelem MegváltozoO saját sejtek (pl. vírusfertőzör, daganatos) elpuszntása Normális saját versus idegen vagy megváltozor saját struktúrák felismerése és megkülönböztetése IMMUNVÁLASZ (támadó jellegű vagy immunológiai tolerancia)

6 Az immunrendszer felosztása Az immunrendszer több, egymásra épülő alrendszerből áll (lásd előadás): VeleszületeO immunrendszer (pl. granulocyták, macrophagok, NK-sejtek, complement rendszer) Természetes immunrendszer (pl. B1 B-sejtek, γδ-t-sejtek) AdapWv immunrendszer (pl. T-sejtek, B-sejtek, anjtestek) Ezek a szervezetben párhuzamosan működnek. A félév folyamán főleg az adapnv immunrendszerről lesz szó. AnXtest = Immunglobulin = Ellenanyag

7 VeleszületeR és adapnv immunfunkciók összehasonlítása Felismerés VeleszületeO Mintázat alapján (nem anxgén-specifikus) AdapWv AnXgén-specifikus Reakcióidő Gyors (percek, órák) Lassú (napok, hetek) Válasz erősödése Lineáris Exponenciális Immunológiai memória Nincs Van AnXgén: Olyan anyag, amit a T- és B-sejt receptorok (TCR és BCR) képesek felismerni és aknv immunválaszt vagy toleranciát idéz elő. Különbség a mintázat-felismerés és az anjgén-felismerés közör: VeleszületeO: Sok, baktériumokra jellemző szénhidrát van rajta, ez biztosan valamilyen baktérium. E. coli AdapWv: Ez az E. coli flagellin fehérjének a aminosav közöu része.

8 Az immunszervek Az immunrendszer funkciójából adódóan hálózatos felépítésű! (bárhol történhet fertőzés, sérülés) Nyirokszervek: Elsődleges (immunsejtek képzése) Csontvelő, thymus, embrionális máj (madarakban bursa fabricii [nevezéktan: B, mint bursa eredetű és T, mint nmusz eredetű limfociták [1.] ]) Másodlagos (immunválasz létrehozása) Nyirokcsomók, lép, MALT (mukóza-asszociált nyirokszövet), SALT (bőr-asszociált nyirokszövet) Harmadlagos (kóros immunválasz részei) Pl. ectopiás (=nem normális helyen lévő) nyiroktüszők

9 Mandulák Nyirokcsomók Nyirokerek Nyirokcsomók Thymus Lép Peyer-plakkok Féregnyúlvány Csontvelő Nyirokcsomók Nyirokerek

10 Csontvelő (medulla ossium) A csontok belsejében található szivacsos szövet, felnőrben a teljes tesrömeg kb. 4-5 százaléka. ( 2,6 kg) [2.] Vörös csontvelő (medulla ossium rubra): Rövid vagy lapos csontokban (szegycsont, bordák, kulcscsont, lapocka, csípőlapát, csigolyák, koponya) és a hosszú csöves csontok (pl. femur) epiphysisében található Szerepe: Vérképzés (hematopoesis) csak neutrophilekből új sejt naponta [3.] (az emberi szervezet kb. 3,7x10 13 sejtből áll) [4.] Sárga csontvelő (medulla ossium flava): Hosszú csöves csontok diaphysisében található Főleg zsírsejtekből áll, szükség esetén képes visszaalakulni vörös csontvelővé

11 A vörös csontvelő felépítése Külső csontréteg Vörös csontvelő Sárga csontvelő Epiphysis Diaphysis Csontgerendák, közörük sinusoidok, különböző vérsejt előalakok (lásd később), stromasejtek és zsírsejtek. [2.] A csontvelőt érer, naiv B-sejtek hagyják el, szemben a T- sejtekkel, amik éretlen előalakokként távoznak a csontvelőből és a thymusba vándorolnak, ahol a további érésük zajlik. éreo: anjgén-felismerésre képes naiv: még nem találkozor általa felismerhető anjgénnel

12 A csontvelő klinikai jelentősége SzöveRani vagy cytologiai mintavétel hematológiai betegségek esetén (pl. leukémiák, aplasjcus anaemia, stb.) Mintavétel helye: csípőlapát vagy szegycsont [5.] Csontvelői hematopoejcus őssejtek (HSC, hematopoiejc stem cell) gyűjtése transzplantáció céljából Általában gyógyszeres mobilizálást követően a perifériás vérből [6.]

13 Thymus A felső mediasjnumban helyet foglaló lebenyes szerv, az éretlen T-sejtek érésének fő helye. 2 lebenye van, a lebenyeken belül lebenykék találhatók, amiket kötőszövetes sövények (septum) választanak el egymástól és amik egy külső kéreg (cortex) és egy belső velőállományból (medulla) állnak. Pajzsmirigy Légcső Jobb lebeny Bal lebeny Thymus Sövények Lebenyke Thymus (H&E festés): a külső, basophil rész a cortex, a világosabb, kevesebb sejtmagot tartalmazó belső rész pedig a medulla.

14 A thymus szöverana Osztódó thymocyták Trabecula Tok Elpusztult thymocyták Thymocyták Dajkasejt CorXkális epitélsejt Cortex Érésen áteső jmociták Medulla Cortex Macrophag Vérér Hassal-test Medulláris epithelsejt Interdigitáló dendrixkus sejt Medulla Érésen áteser jmociták Hassal-test Csontvelőben termelt éretlen T-sejt precursorok (=előalakok) a vérereken keresztül belépnek a thymusba ÉRÉS (lásd később) érer, naiv T-sejtek elhagyják a thymus Előforduló főbb sejjpusok: T-sejtek (thymocyták), thymus epithelsejtek, dendrixkus sejtek, macrophagok, rexculumsejtek [7.]

15 Thymus involúció Tömeg (g) A thymus összetétele az életkor függvényében Thymus lebenyek Zsír Cortex Prenatális hónap Medulla Kor (év) Keresztmetszet ÚjszülöO 7 éves 17 éves 30 éves

16 A thymus klinikai jelentősége Fejlődési rendellenességek (pl. ectopiás thymus szövet, hiányzó vagy csökevényes thymus pl. DiGeorge-szindróma immunhiány) Daganatok (thymoma, thymus carcinoma) [8.] Autoimmun betegségekkel társulhat (pl. myasthenia gravis, lásd később) Összenyomhatja a környező képleteket (pl. vena cava superior syndroma, nyelészavar, lásd a klinikumban) Kontrasztanyagos mellkas CT felvétel, pirossal bekarikázva egy mediasjnalis térfoglaló folyamat látszik, mely szöveranilag thymomának bizonyult.

17 Nyirokcsomó (nodus lymphajcus) A nyirokereken keresztül érkező nyirkot szűri kórokozókra és tumoros sejtekre. ( összehozza a szövetekbe bejutor anjgént az adapnv immunsejtekkel) A nyirokrendszerbe bejutor anjgént io ismerik fel az adapnv immunrendszer sejtjei, majd ir proliferálnak és differenciálódnak (=érnek) tovább. Fertőzések, daganatok terjedése miar nagy orvosi jelentőségük van! (lásd a klinikumban) Retroperitonealis lymphadenomegalia (=megnagyobbodor nyirokcsomók) CT felvételen. A nyilak egy-egy kóros nyirokcsomót jelölnek.

18 A nyirokcsomók szerkezete 1. Külső kötőszövetes tok, a belőle induló sövények (trabecula) a szervet kisebb részekre bontják Kívülről befelé haladva a cortex, majd a paracortex és a medulla található Domború felszínén lépnek be az afferens nyirokerek, a hilusnál pedig a vérerek (artéria, véna), illetve a kilépő, efferens nyirokerek találhatók Rejcularis rostokból álló kötőszövetes alapállomány Immunsejtek belépési pontjai: Véráram felől: magas endothelű venulák (HEV, high endothelial venule) Nyirok felől: afferens nyirokér Szövej struktúra: [9.] Cortex: B-sejtek tüszőkbe (folliculus) rendeződnek, az anjgént felismerő sejtek csíraközpontokat (centrum germinajvum) formálnak Paracortex: T-sejtek és dendrixkus sejtek diffúzan Medulla: főként anjtesteket termelő plazmasejtek

19 A nyirokcsomók szerkezete 2. Afferens nyirokér Nyirokáramlás Kötőszövetes tok Primer nyiroktüsző Secunder nyiroktüsző A nyirok útja (végig endotéllel bélelt): 1. Afferens nyirokér Subcapsularis sinus Csíraközpont 2. Subcapsularis sinus 3. Corjcalis sinus cortex (B-sejt zóna) Medullaris sinus Köpenyzóna 4. Paracorjcalis sinus 5. Medullaris sinus Paracortex (T-sejt zóna) Medulla Efferens nyirokér Vérerek Szeneszcens, sorvadó tüsző 6. Efferens nyirokér

20 A nyirokcsomók szerkezete 3. B-sejt-specifikus chemokin T-sejt és dendrixkus sejtspecifikus chemokin DendriXkus sejt Naiv B-sejt A sejtes elrendeződés nem véletlenszerű, hanem chemokinek által szabályozor. (lásd később előadáson) Afferens nyirokér B-sejt zóna T-sejt zóna Naiv T-sejt HEV Naiv T-sejt Artéria Naiv B-sejt T-sejt zóna (paracortex) B-sejt zóna (folliculus) Immunofluoreszcens mikroszkópos felvétel (lásd később)

21 Nyiroktüsző (folliculus Capsule Tok Afferens Afferent nyirokér vessel Folliculus Follicle (B-sejtek) cells) lymphajcus) Secunder Secondary folliculus, follicle, germinal csíraközpont center Nyiroktüszők fő sejtes elemei: B-sejtek, macrophagok, folliculáris T-helper sejtek, folliculáris dendrixkus sejtek (FDC) ParacorXkalis ParacorXcal zóna zone (T-sejtek) cells) Medulla Köpenyzóna Világos zóna Sötét zóna Primer Primary folliculus follicle 1. Primer folliculus: Anjgénnel még nem találkozor B-sejtek 2. Secunder folliculus (csíraközpont): [9.] Sötét zóna: centroblastok (proliferáló B-sejtek) Világos zóna: centrocytak (anjgén-függő B-sejt érés, lásd később) Köpenyzóna: tranziens (=áthaladó) B-sejtek

22 Magas endothelű venulák (HEV) HEV egy nyirokcsomóban HEV-ek HEV luminális felszínéhez kitapadt T-sejtek (elektronmikroszkópos felvétel) L-selecXn ligand endothelsejteken (IHC) HEV-hez kötődöo T-sejtek (fagyasztoo metszeo) T-sejtek HEV A lymphocyták ezeken keresztül lépnek be a szövetekbe (L-selecjn segítségével, lásd később) Megtalálhatók minden másodlagos nyirokszervben (pl. nyirokcsomók, mandulák, Peyer-plakkok), KIVÉVE A LÉPET [10.]

23 A nyirokcsomók anjgén szűrése Vérkeringés AnXgén nélküli nyirokcsomó Efferens nyirokér Nyirokcsomó az anxgénnel Efferens nyirokér HEV HEV Vena cava Afferens nyirokér Ductus thoracicus Naiv T- sejt AkXvált T-sejt Fertőzés a periférián Nyirokér Mikróbák Perifériás vérér 1. Perifériás szövetben fertőzés 2. Nyirokereken keresztül az anjgén többféle formában is bejuthat a nyirokkeringésbe: NaWv, kötöo formában (pl. egész baktérium részeként) NaWv, szolubilis formában (pl. elpusztult baktériumból származó fehérjék) DendriXkus sejt felveszi a periférián, feldolgozza és beviszi bemutatni a T- sejteknek (pepjdként) 3. Lymphocyták HEV-en vagy afferens nyirokereken keresztül belépnek a nyirokcsomóba, találkoznak az anjgénnel (többit lásd később a félév folyamán)

24 ANTIGÉN BEMUTATÁS ÉS T-SEJT VÁLASZ DendriXkus sejt Nyirokcsomó Cervicalis nyirokcsomók Intercostalis nyirokerek DRENÁLÓ NYIROKCSOMÓ Axillaris nyirokcsomók Cisterna chyli ParaaorXcus nyirokcsomók ANTIGÉN BEFOGÁS ÉS SZÁLLÍTÁS DendriXkus sejt az anxgénnel Szabad anxgén FERTŐZÉS Belekből érkező nyirokerek Inguinalis nyirokcsomók Nyirokér Kötőszövet

25 Lép (lien vagy splen) A bal hypochondriumban található, grammos szerv. Funkciói: Immunológiai: a vér szűrése kórokozókra Hemoglobin anyagcsere: elöregeder vörösvérsejtek eliminálása a rejculoendothelialis sejtek által bilirubin képződés Embrionális korban a májhoz hasonlóan vérképző szerv (kóros állapotokban ismét képezhet vérsejteket) Vörösvérsejt és vérlemezke raktár (emberben kevésbé jelentős) Szív Vese Lép Hasnyálmirigy

26 A lép szerkezete 1. Külső kötőszövetes tok, trabeculák NINCSENEK afferens nyirokerek és HEV-ek Állománya: [11.] Vörös pulpa: vérrel telt sinusoidok, mellere nyílt keringés is: a rejcularis rostokból álló alapállományban zömmel vörösvérsejtek, macrophagok, plazmasejtek és rejculumsejtek találhatók Fehér pulpa: nyirokszövet PALS (periarterioláris lymphajcus hüvely): T-sejtek, dendrixkus sejtek Folliculusok (Malpighi-tüszők): B-sejtek és folliculáris dendrixkus sejtek (FDC) Marginális zóna: speciális, ún. marginális zóna B-sejtek (MZB, lásd később) és MZ macrophagok Vörös pulpa Fehér pulpa

27 A lép szerkezete 2. Tok Trabecula Sinusoidok Folliculus Marginális zóna PALS Fehér pulpa Arteriola centralis PALS (T-sejt zóna) Vörös pulpa Vena lienalis Csíraközpont Arteria lienalis Arteria trabecularis Marginális zóna Folliculus B-sejt zóna B-sejt zóna (nyiroktüsző) PALS (periarterioláris lymphaxcus hüvely) Csíraközpont (sekunder folliculus, lépben Malpighi-tüsző) T-sejt zóna (PALS)

28 Fehér pulpa immunhisztokémia folliculus PALS: T-sejtek arteria Egér lép T-sejtjeinek jelölése Használt kromogén: AEC, szubsztrát: H 2 O 2

29 A lép klinikai jelentősége Lépmegnagyobbodás (splenomegalia): Sok oka lehet, pl. hematológiai daganatok, túlműködés (pl. hemolyjcus anaemia), portális keringés zavara (cirrhosis), fertőzések (mononucleosis, malaria), tárolási betegségek [12.] Léprepedés (ruptura lienis): Trauma vagy más kórállapot hatására, veszélye a hasüregi vérzés Lép műtéj eltávolítása (splenectomia): Utána csökken a tokos baktériumok elleni védelem (lásd később) [13.] Lépmegnagyobbodás CT felvételen egy krónikus lymphocytás leukémiában (CLL) szenvedő betegben.

30 MALT (mucosa-asszociált nyirokszövet) Mucosa = hatalmas felszín a kórokozók bejutásához! MALT = A legnagyobb nyirokszövetünk. MALT: lokalizáció alapján további felosztás, pl.: [14.] GALT (bél-asszociált nyirokszövet) BALT (bronchus-asszociált nyirokszövet) NALT (nasopharynx-asszociált nyirokszövet) Organizált MALT (anjgénnel való találkozás): RendezeO struktúrákba (pl. nyiroktüszőkbe) tömörülő nyirokszövet (pl. Waldeyer-gyűrű mandulái, Peyer-plakkok, cryptoplakkok, izolált nyiroktüszők, lásd előadáson) Diffúz MALT (effektor funkciók): Elszórt lymphocyták szerte a nyálkahártyák hámrétegében (IEL=intraepithelialis lymphocyta) és lamina propriajában

31 Organizált MALT Waldeyer-gyűrű (mandulák): Tonsilla tubaria Tonsilla pharyngea Peyer-plakkok az ileum keresztmetszetében (H&E): Tonsilla palaxna Tonsilla lingualis Peyer-plakk bélbolyhok béllumen Mind a mandulák, mind a Peyer-plakkok hasonlítanak a nyirokcsomók szöverani felépítéséhez (B-sejtes tüszők, közörük T-sejt zóna, HEV-ek, stb.), de a nyirokcsomókkal ellentétben nincsen kötőszövetes tokjuk.

32 SALT (bőr-asszociált nyirokszövet) Az epidermisben található Langerhans-sejtek felveszik az anjgént, feldolgozzák, majd az elvezető nyirokereken keresztül beviszik a nyirokcsomókba, ahol bemutatják a T-sejteknek. [15.] A bőr kórokozókkal szembeni immunológiai védelmében számos sej éleség részt vesz (pl. kerajnocyta, macrophag, γδ T-sejt, lásd később). Epidermis Dermis SzöveX macrophag DC Afferens nyirokér Langerhans sejt (DC a bőrben) KeraXnocyták Intraepithelialis lymphocyták Limfociták Nyirokcsomó Interdigitáló dendrixkus sejt

33 Köszönjük a figyelmet! A félév teljes gyakorlaj anyaga nemrég frissítésre került, így lehetnek benne hibák. (technikai hibák, elírások, nehezen érthető megfogalmazás vagy ábrák, esetleg túl hosszúak lehetnek) A diasorral kapcsolatos visszajelzéseket és észrevételeket a félév folyamán a következő címre küldhejtek: kohl.zoltan@pte.hu

34 Hivatkozások Davison TF 1 : The immunologists' debt to the chicken. Br Poult Sci Mar;44(1): Travlos GS 1 : Normal structure, funcxon, and histology of the bone marrow. Toxicol Pathol. 2006;34(5): Blood Journal: Of mice and men and elephants (hrp:// sso-checked=true) 4. Bianconi E 1, et al.: An esxmaxon of the number of cells in the human body. Ann Hum Biol Nov-Dec; 40(6): doi: / Epub 2013 Jul Riley RS 1, et al.: A pathologist's perspecxve on bone marrow aspiraxon and biopsy: I. Performing a bone marrow examinaxon. J Clin Lab Anal. 2004;18(2): Levesque JP 1, Winkler IG: MobilizaXon of hematopoiexc stem cells: state of the art. Curr Opin Organ Transplant Feb;13(1):53-8. doi: /MOT.0b013e3282f Pearse G 1 : Normal structure, funcxon and histology of the thymus. Toxicol Pathol. 2006;34(5): Tomaszek S 1, et al.: Thymomas: review of current clinical pracxce. Ann Thorac Surg Jun;87(6): doi: /j.athoracsur Willard-Mack CL 1 : Normal structure, funcxon, and histology of lymph nodes. Toxicol Pathol. 2006;34(5): Umemoto E 1, et al.: Novel regulators of lymphocyte trafficking across high endothelial venules. Crit Rev Immunol. 2011;31(2):

35 Hivatkozások Cesta MF 1 : Normal structure, funcxon, and histology of the spleen. Toxicol Pathol. 2006;34(5): Mayo clinic: Enlarged spleen (splenomegaly) (hrp:// enlarged-spleen/basics/causes/con ) 13. Weledji EP 1 : Benefits and risks of splenectomy. Int J Surg. 2014;12(2): doi: /j.ijsu Epub 2013 Dec Cesta MF 1 : Normal structure, funcxon, and histology of mucosa-associated lymphoid Xssue. Toxicol Pathol. 2006;34(5): Tay SS 1, et al.: The Skin-Resident Immune Network. Curr Dermatol Rep Nov 28;3: ecollecjon 2014.