Az Immunológiai Csoport

Átírás

1 Híd d a távoli t rokonok között: k a veleszületett letett immunitás Andó István MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont

2 Az Immunológiai Csoport A kemény mag Partnereink Támogatóink: EU-5, VW alapítv tvány, OTKA

3 22:13 Dinoszauruszok 251 mó éve 20:36 Trilobiták, Halak,hüllők Növények 543 mó éve 23:52 23:59 Madarak, Az ember Emlősök 65 mó éve 0:0 3.8 milliárd éve A baktériumok kora

4

5 A mikróbák és a szervezet egyensúlyát az immunrendszer tartja fenn.

6 Veleszületett immunitás Adaptív immunitás Mikróbák (testidegen) Antimikróbiális peptidek Felismerés és jelátvitel TLR-k IL-1, IL-6, TNF-α IL-12 Bekebelezés Antigén bemutatás Antigén-bemutató sejt T sejt

7 A Toll jelátviteli út t ecetmuslicában és s emlősökben

8 A vérsejtkv rsejtképzés s szabályoz lyozása emlősökben és ecetmuslicában

9 Miért a Drosophila? Rövid életciklus Könnyű tenyészteni Olcsó a fenntartása (10 millifillér/egyed) Könnyű megváltoztatni (mutagenizálni) a genetikai állományát A genetikai állományának a szerkezete jól ismert A mutánsok jól jellemezhetők A genetikai állománya könnyen manipulálható Szinte minden Drosophila génnek van megfelelője a gerinces szervezetekben A gerinces szervezetek legtöbb génjének van Drosophila megfelelője 10 nap A genetikai szabályozás és a sejten belüli jelátviteli folyamatok Drosophilában és a gerinces szervezetekben hasonló elvek alapján történnek A Drosophila életciklusa

10 A rovarok is gyakran sérülnek s és s fertőződnek baktériumok vírusok gombák paraziták Immunválasz

11 A rovarok immunválasza sokoldalú folyamat Hám Vérsejtek Sejtes válasz: Bekebelezés és tokképzés Zsírtest Antimikróbiális peptidek Antimikróbiális peptidek Proteolitikus láncreakciók Helyi, epithelialis, immunválasz Általános válasz serkentése Alvadás Melanizáció Komplement-szerű reakciók Általános antimikróbiális immunválasz Humorális válasz: A zsírtest antimikróbiális peptideket termel, melyek a keringésbe kerülnek Sejt közvetítette válasz: Vérsejtek differenciálódnak és bekebelezik a mikróbákat, vagy tokot képeznek a paraziták körül Proteolitikus láncreakciók: Melanizáció és alvadás Jelző molekulák termelése

12 A humorális válaszról sok mindent tudtunk, a sejt közvetítette válaszról annál kevesebbet

13 Sejtettük, hogy a humorális és a sejt közvetítette immunitás egymástól független szabályozás alatt áll, de igazolva láttuk. Relish, a Central Factor in the Control of Humoral but not Cellular Immunity in Drosophila The NF-kappa B-like Relish gene is complex, with four transcripts that are all located within an intron of the Nmdmc gene.. we show that Relish is specifically required for the induction of the humoral immune response. In contrast, the blood cell population, the hematopoietic organs, and the phagocytic, encapsulation, and melanization responses are normal. Molecular Cell, 1999 Nov; 4:

14 Az immunválasz kivált ltása baktériumokkal és s parazitákkal A baktériumok a sérülésen keresztül behatolnak a szervezetbe A fürkészdarázs petét rak a Drosophila lárvába

15 A humorális és s a sejt közvetk zvetítettetette immunválasz Drosophilá-ban Antimikróbi biális peptidek Bekebelezés Tokképz pzés A végrehajtv grehajtó elemek a vérsejtekv

16 A Drosophila melanogaster vérsejtjeiv

17 Kérdések-feladatok: A vérsejtek jellemezhetők-e immunológiai markerekkel? A markerek szerepet játszanak-e az adott vérsejtek immunfunkcióiban? A vérsejtképző szövetek azonosítása és jellemzése a markerek segítségével A vérsejtképző szövetek immunválaszban betöltött szerepének a vizsgálata Általánosíthatók-e a Drosophila melanogaster-ben észlelt jelenségek?

18 Az ecetmuslica vérsejtjeiv

19

20 Drosophila vérsejt antigének (CD-k) CD Sejttipus Elnevezés M.S. + Ellenanyag neve Közlemény H1 minden vérsejt és perikardiális sejtek H11 H2 a lárva minden keringő vérsejtje Hemese Kurucz et al., (2003) H3 minden keringő vérsejt 16 4A12 PNAS, 100, Zettervall et al., (2005) PNAS, 101, P1a plazmatocita Nimród C N1 Kurucz et al, (2007) P1b plazmatocita Nimród C N47 Curr Biol, 17, P3 plazmatocita alpopuláció * 8B1 L1a lamellocita Atilla 16 H10 Laurinyecz et al, ms L1b lamellocita 16 7A6 L1c lamellocita 16 29D4 L2 lamellocita 44 31A4 L4 lamellocita alpopuláció F12 L5 lamellocita alpopuláció ,240 4B8 Rus et al, (2005) L6 lamellocita alpopuláció 96 H3 Gene exp patt,6, C1 kristálysejtek 84 12F6 C2 kristálysejtek * 21D3 C3 kristálysejtek * 10D2 C4 kristálysejtek 100 9C8 C5 kristálysejtek 66, Ad1 az imágó vérsejtjei 10 7C8 Márkus et al, ms + kda, nem-redukáló körülmények között * Konformációfüggő epitóp Kurucz et al. PNAS 100 : Zettervall et al. PNAS 101: Kurucz et al. Current Biology 17:

21 A GAL4/UAS rendszer AKTÍV Szövetspec. PROMOTER GAL4 UAS RIPORTER INAKTÍV Szövetspec. PROMOTER GAL4 UAS RIPORTER

22 A riportergén n terméke világít, így a vérsejtek v az élő állatban is vizsgálhat lhatók

23

24 Az ecetmuslica vérsejtjei v és s vérsejtkv rsejtképző szövetei Plazmatocita Kristálysejt Keringő vérsejtek PHT Központi nyirokszerv Szesszilis szövet hml>gfp Lamellocita A markereket hordozó sejtek világítanak, ezért a működésük könnyen vizsgálható

25 A vérsejtek v közötti k munkamegosztás plazmatociták Nimrod E.Coli bekebelezés kristálysejtek Atilla He>GFP tokképzés lamellociták

26 NimrodC1 E. coli DAPI

27 Kurucz.et al. (2008) Current Biol.101:14192

28 A Nimród d fehérjecsal rjecsalád NimrodC1 E. coli DAPI Kurucz.et al. (2008) Current Biol.101:14192 Somogyi et al. (2009) Mol.Biol. Evol.25:2337 Somogyi et al. (2010) FEBS Letters 584:.4375

29 A Nimród d fehérj rjék k baktériumokhoz kapcsolódnak

30 A Nimród d géncsalg ncsalád és s a környezetk rnyezetében elhelyezkedő gének a törzsfejlt rzsfejlődés s során n együtt maradtak - működési egység? g? 102 genes Somogyi et al. (2009) Mol.Biol. Evol.25:2337 Somogyi et al. (2010) FEBS Letters 584:.4375

31 A Nimród d fehérjecsal rjecsalád d funkciója: a bekebelezés és s a mikróbák k elpusztítása? sa?

32 A vérsejtkv rsejtképző szöveteknek a tokképz pzésben és s a vérsejtek v differenciálódásában betölt ltött tt szerepe Hml>GFP Atilla He>GFP

33 Keringő vérsejtek A lárva l vérsejtv rsejt-kompartmentumai Központi nyirokszerv Szesszilis vérsejtek he>gfp āhemese PHT hml>gfp

34 Honnan származnak az immunválasz során n kialakuló vérsejtek, a lamellociták??? Központi nyirokszerv Szesszilis szövet A dogma: a lamellociták k a központi k nyirokszervből l származnak

35 Megfigyelés 1.: Immunindukciót követően a keringésben lamellociták jelennek meg. 24h 48h 72h 96h he>gfp Atilla he>gfp Atilla he>gfp Atilla he>gfp Atilla DAPI DAPI DAPI DAPI Nom Nom Nom Nom

36 Megfigyelés 2.: Immunindukciót követően a szesszilis szövet szerkezete felbomlik. Keringés 72h Kontroll Indukált 72h 72h Lam Tokképzés he>gfp Atilla 72h PHT he>gfp he>gfp he>gfp Atilla Márkus et al. PNAS 106:

37 A szesszilis szövet és s a központi k nyirokszerv elhelyezkedése lehetővé teszi, hogy fizikailag elválasszuk lasszuk őket egymást stól bogozás PHT PHT he>gfp

38 Az immunválasz során n a vérsejtek v a szesszilis szövetb vetből l származnak 1. Anterior Központi nyirokszerv Posterior Total: 16 Lam: 8 He-Cy3 L1-Cy3, He-GFP Total: 511 Lam: 167 Márkus et al. PNAS (2009) 106: Márkus et al. PNAS 106:

39 Az immunválasz során n a vérsejtek v a szesszilis szövetb vetből l származnak 2. A szesszilis vérsejtek transzplantációja Atillahe>GFP+ Oregon-R, vad típus Márkus et al. 2005, he>gfp PHT he>gfp he>gfp Transzplantált Túlélő GFP + Atilla + GFP DAPI Atilla he>gfp Márkus et al., (2009), PNAS, 106 :

40