1. Bevezetés az Immunológiába

Átírás

1 Immunológia Mikrobiológus Bevezetés az Immunológiába szept. 11. Bajtay Zsuzsa

2 IMMUNOLÓGIA tankönyvünk ingyenesen elérhető: ELTE immunológiai tanszék honlap: előadó - Bajtay Zsuzsa: bajtay@elte.hu Ábra anyag -

3 Az ELTE Immunológiai Tanszék alapítója: Gergely János professzor ( )

4 Tematika (Szerda 12:15-13:45, ) 1. Szept. 11. Bevezetés az immunológiába. Az immunrendszer működése: veleszületett és adaptív immunitás. 2. Szept. 18. Az immunrendszer felépítése: molekulák, sejtek, szervek. A veleszületett immunrendszer. 3. Szept. 25. Az antigén fogalma. Az adaptív immunrendszer felismerő molekulái. 1. Az B sejt antigénreceptor (BCR) és az ellenanyag szerkezete és funkciója. A BCR diverzitás kialakulása. 4. Okt. 2. Az adaptív immunrendszer felismerő molekulái. 2. A T sejt antigénreceptor (TCR) felismerése. A TCR szerkezete és funkciója. A TCR diverzitás kialakulása. 5. Okt. 9. A fő hisztokompatibilitási génkomplex (MHC) termékei. Okt. 16. elmarad MIT konferencia Okt. 23. ünnepnap Okt. 30. őszi szünet 6. Nov. 6. Az antigén bemutatásának folyamata. 7. Nov. 13. A humorális immunválasz kialakulása, a B sejtek fejlődése és effektor mechanizmusok. 8. Nov. 20. A celluláris immunválasz kialakulása, a T sejtek fejlődése. 9. Nov. 27. Túlérzékenységi reakciók, allergia. A komplementrendszer működése 10. Dec. 4. Immunválasz kórokozók ellen. 11. Dec. 11. Citokinek, adhéziós molekulák. Az immunrendszer működésének kisiklása, kóros folyamatok, immundeficiencia, AIDS Írásbeli szóbeli vizsga: január

5 Mivel foglalkozik az Immunológia? Védelem immunitas: adó mentesség védelem az előlény védelme a kórokozók ellen Sejtes és szolubilis elemek összehangolt működése biztosítja a kórokozó felismerését és elpusztítását A védelem folyamatosan működik Ember sejt mikroba (veszélyes - nem veszélyes, kolonizáció gyarmatosítás mikrobiom)

6 Halálozási okok statisztikája, WHO 44% fertőző és parazitás szülés körüli rák keringési rendszer légzőszervi egyéb betegségek: AIDS, kanyaró, malária, tüdőgyulladás, tuberkulózis

7 A felismerendő kórokozók száma nagy, az immunrendszer feladata hatalmas HIV Influenzavírus Herpesvírus Papillomavírus Hepatitis B vírus Kolera baktérium Streptococcus baktérium Anthrax baktérium Staphylococcus baktérium Candida gomba Aspergillus gomba

8 1.

9 1798Edward Jenner: Tehénhimlő vakcina 1880Louis Pasteur: Gyengített vakkcinák 1883Elie Mecsnyikov: Fagocitózis és celluláris védekezés, 1908 Nobel-díj 1890Emil Behring: Antitoxinok, szeroterápia, 1901 Nobel-díj 1894 Jules Bordet: Komplement szerepe a baktériumok oldódásában, 1919 Nobel-díj 1900 Paul Ehrlich: Immunitás, oldallánc elmélet, 1908 Nobel-díj 1900 Karl Landsteiner: A, B, O vércsoport, 1930 Nobel-díj 1902Charles Richet és Paul Portier: Anafilaxis, 1913 Nobel-díj 1905 Clemens von Pirquet és Schick Béla: Szérumbetegség 1921 Carl Prausnitz és Heinz Küstner: Bőrreakciók 1921 Albert Calmette és Camille Guerin: BCG vakcináció 1923 Gaston Ramon: Diftéria anatoxin 1938Arne Tiselius és Elvin Kabat: az ellenanyagok globulin elkülönítése 1942Freund Gyula: Adjuváns 1942 Karl Landsteiner és Merill Chase: Celluláris immunitás 1944Peter Medawar és Macfarlane Burnet: Szerzett tolerancia, 1960 Nobel-díj 1948 Astrid Fagraeus: Ellenanyag termelõ plazma-sejtek 1952 Ogdon Bruton: Emberi agammaglobulinémia 1953 Pierre Grabar és C.A.Williams: Immunelektroforézis, immunoglobulin heterogenitás 1955 Niels Jerne és Macfarlane Burnet: klónszelekciós elmélet Burnet 1960, Jerne 1984, Nobel-díj 1958 Jacques Dausset: Hisztokompatibilitási antigének,1980 Nobel-díj 1959Rodney Porter és Gerald Edelman: ellenanyagok szerkezete, 1972 Nobel-díj 1974Rolf Zinkernagel Paul Daugherty: MHC korlátozás, 1996 Nobel-díj 1977 Rosalyn Yalow: RIA (RadioImmunoAssay), Nobel-díj 1980 George Snell Jean Dausset Baruj Benacerraf: MHC, Nobel-díj 1984 Georges Koehler Cesar Milstein: Monoklonális ellenanyag, Nobel-díj 1987Susumu Tonegawa: Ig gén-átrendezõdés, Nobel-díj 1991 E. Donnall Thomas Joseph Murray: Transzplantációs immunológia, Nobel-díj 2011 Ralph Steinman, Bruce Beutler, Jules Hoffmann: Veleszületett immunitás, TLR, Nobel-díj 2018 James P. Allison, Honjo Tasuku: Negatív immunreguláció gátlásán alapuló tumorterápia, Nobel-díj

10 Az első aktív védőoltás Edward Jenner ( ) Fekete himlő (Variola vera) kb éve ismert 2500 éve: variolatio 1796: fejőnő kezén lévő tehénhimlős hólyagból vett váladékot egészséges fiúba oltotta Bizonyította, hogy a tehénhimlővel (Vaccinia) fertőzöttek teljes védelmet kaptak a feketehimlővel (Poxvirus variolae) szemben Vaccinatio (vacca = tehén) 1840: Anglia, a világ első oltási törvénye 1876: Magyarországon elrendelik a kötelező himlő-elleni oltást Az utolsó természetes úton szerzett himlő-megbetegedés 1977-ben fordult elő; a Föld himlőmentességét a WHO 1980-ban deklarálta

11 Aktuális kérdések a védőoltásokkal kapcsolatban: A VÉDŐOLTÁS VÉD! című Facebook fórumon Magyar Immunológiai Társaság (MIT)

12 Bev. 3. ábra Az immunrendszer kétélű kard F i z i o l ó g i á s immunhiányos állapotok I m m u n p a t o l ó g i a

13 Saját - nem-saját struktúrák megkülönböztetése, veszély felismerése saját struktúra immunsejt nincs pusztítás, tolerancia immunsejt aktivált immunsejt idegen/káros struktúra (pl. kórokozó, fertőzött vagy tumorosá fajult sejt) pusztítás

14

15 1.1. ábra A veleszületett és az adaptív immunrendszer összefonódása az immunhomeosztázis fenntartására

16 1.3. ábra A veleszületett és az adaptív immunrendszer receptorainak jellemzői

17 1.4. ábra Mintázatfelismerő receptorok kifejeződése a sejtmembránon és a sejten belül Pattern Recognition Receptors, PRR ---- Pathogen-associated molecular pattern, PAMP

18 Orvosi Nobel-díj A veleszületett immunitás elemeinek feltárásért Bruce A. Beutler Jules A. Hoffmann Ralph M. Steinman TLR-ek Dendritikus sejtek

19

20 3.5. ábra Mintázatfelismerő és fagocitótikus receptorok fagocita sejteken Pattern Recognition Receptors, PRR ---- Pathogen-associated molecular pattern, PAMP

21 A fagocitózis felfedezése Elie Metchnikoff rajzai baktériumok fagocitózisáról, mikofágokról és makrofágokról Mecsnyikov, Ilja Iljics ( ) 1864: Zoologus táplálékot bekebelező sejtek felfedezése, Planária, Idegen anyagot,festéket felvevő sejtek felismerése Bordás medúza 1884: Tengeri csillaggal végzett kísérletek, táplálék- és idegen anyag felvevő sejtek: fagociták, a görög falósejt -ből 1908: Metchnikoff, Ehrlich, megosztott Nobel-díj, immunológiai vizsgálataikért

22 1798 Edward Jenner tehénhimlõ vakcina 1880 Louis Pasteur gyengített vakkcinák 1883 Elie Mecsnyikov fagocitózis celluláris védekezés, 1908 Nobel-díj 1890 Emil Behring antitoxinok, szeroterápia, 1901 Nobel-díj 1894 Jules Bordet komplement, ellenanyagok a bakterium oldódásban, 1919 Nobel-díj 1900 Paul Ehrlich: Immunitás, oldallánc elmélet, 1908 Nobel-díj 1900 Karl Landsteiner A, B, O vércsoport, 1930 Nobel-díj 1902 Charles Richet és Paul Portier anafilaxis, 1913 Nobel-díj 1905 Clemens von Pirquet és Schick Béla szérumbetegség 1921 Carl Prausnitz és Heinz Küstner bõrreakciók 1921 Albert Calmette és Camille Guerin BCG vakcináció 1923 Gaston Ramon diftéria anatoxin 1938 Arne Tiselius és Elvin Kabat az ellenanyagok -globulin természete 1942 Freund Gyula adjuváns 1942 Karl Landsteiner és Merill Chase celluláris immunitás 1944 Peter Medawar és Macfarlane Burnet szerzett tolerancia, 1960 Nobel-díj 1948 Astrid Fagraeus ellenanyag termelõ plazma-sejtek 1952 Ogdon Bruton emberi agammaglobulinémia 1953 Pierre Grabar és C.A.Williams immunelektroforézis, immunoglob heterogenitás 1955 Niels Jerne és Macfarlane Burnet klónszelekciós elmélet Burnet 1960 Nobel-díj Jerne 1984 Nobeldíj 1958 Jacques Dausset hisztokompatibilitási antigének,1980 Nobel-díj 1959 Rodney Porter és Gerald Edelman ellenanyagok szerkezete, 1972 Nobel-díj 1974 Rolf Zinkernagel Paul Daugherty MHC korlátozás, 1996 Nobel-díj 1977 Rosalyn Yalow RIA (RadioImmunoAssay), 1977 Nobel-díj 1980 George Snell Jean Dausset Baruj Benacerraf MHC, 1980 Nobel-díj 1984 Georges Koehler Cesar Milstein Monoklonális ellenanyag, 1984 Nobel-díj 1987 Susumu Tonegawa Ig gén-átrendezõdés, 1987 Nobel-díj 1991 E. Donnall Thomas Joseph Murray Transzplantációs immunológia, 1990 Nobel-díj Ralph Steinman, Bruce Beutler, Jules Hoffmann, 2011 Nobel-díj

23 3.6. ábra A makrofágok érése és aktivációja

24 3.7. ábra Monociták és makrofágok legfontosabb sejtfelszíni molekulái

25 3.12. ábra A makrofágok szerepe immunfolyamatokban

26 3.9. ábra A fagocitózis folyamata

27 3.14 ábra A dendritikus sejtek érese és sejtfelszíni molekulái

28 3.15. ábra A granulociták populációi és funkciójuk azonnali védelem a baktériumok ellen aktív fagocitózis, erőteljes oxidatív-burst a felszabaduló MBP (Major Basic Protein) férgekre toxikus számuk megnő parazitás fertőzéskor allergiás reakciók effektorsejtjei a sejtaktiváció hisztamin és allergiás mediátor felszabadulást okoz

29 3.16. ábra Az oxidatív burst folyamata és NET-képződés neutrofil granulocitákban NET: Neutrophil Extracellular Trap

30 Feltételezhetően mieloid eredetű sejttípus, de nem DC! Nem fagocitál Immunkomplex kötés: memória fenntartása Immunkomplex (IK) ábra A follikuláris dendritikus sejtek iccosoma

31 3.20. ábra A temészetes ölősejtek (NK) sejtfelszíni molekulái és funkciói

32 16.1. ábra A három nagy szuperrendszer, az ideg-, immun- és endokrinrendszer közötti kölcsönhatások

33 X Bev.1.ábra Immunhomeosztázis Immunerősítő, Immunstimuláns