Az immunrendszer sejtjei, differenciálódási antigének

Átírás

1 Az immunrendszer sejtjei, differenciálódási antigének Immunológia alapjai 2. hét Immunológiai és Biotechnológiai Intézet

2 Az immunrendszer sejtjei Természetes/Veleszületett Immunitás: Granulociták (Neutrofil, Eozinofil, Bazofil) Monociták, Makrofágok Dendritikus sejtek NK-sejtek Adaptív immunitás : B-limfociták (Plazmasejtek) T-limfociták: helper T- sejtek, citotoxikus T- sejtek Follikuláris dendritikus sejtek(fdc)

3 Veleszületett (innate) immunitás Evolúciósan ősi (szivacsok, csalánozók) Azonnali reagálás a kórokozóra (perceken-órákon belül) Nem antigén-specifikus reakció Mintázat-felismerő receptor, széles pathogén-specificitás Nem-klonális receptorexpresszió jellemző Receptor germ-line kódolt a genomban Nincsen immunológiai memória Adaptív immunitás Evolúciósan újabb (gerincesek) Késleltetett reagálás a kórokozóra (napok-hetek alatt) Antigén-specifikus reakció Antigén-specifikus receptor szűk pathogén-specificitás Klonális Ag receptorexpresszió jellemző Receptor szomatikus génátrendeződés eredménye Immunológiai memória kialakulása

4 Vérképzés az embrionális életben

5

6 Aszimmetrikus

7 A vér összetevői Buffy coat Vérplazma: alvadásgátolt vér felülúszója Vérszérum: alvadt vér felülúszója

8 A perifériás vér sejtes összetétele Qualitatív vérkép

9 A perifériás vér sejtes összetétele Qualitatív vérkép Név Neutrofil Pálcikaforma Szegmentforma Eozinofil Bazofil Monocita Limfocita % Abszolút szám (db/µl) <

10 Sejtfelszíni markerek: CD nevezéktan A sejtek különböző (al)populációi nem mindig különíthetőek el morfológiai jegyek alapján (pl. T és B limfociták) Különböző funkciójú (sejtfelszíni) molekulák expressziós mintázata teszi lehetővé az egyes sejtpopulációk elkülönítését Az egyes sejtfelszíni molekulák azonosítását a velük specifikusan reagáló monoklonális ellenanyagok kifejlesztése tette lehetővé Egységes nevezéktan bevezetése: CD ( cluster of differentiation ) + szám A különböző CD markerek megléte/hiánya teszi lehetővé az egyes sejtpopulációk azonosítását. Például: T helper sejtek: CD3+CD4+CD8- sejtek.

11 Sejtfelszíni markerek: CD nevezéktan Sejtvonal markerek (lineage markers): ezek a molekulák kizárólag egyes sejttípusokon jelennek meg (pl. CD3, CD19) Érési markerek: ezek a molekulák egyes sejttípusoknak csak bizonyos érettségi állapotára jellemzőek. (pl. CD10 (CALLA) megjelenik éretlen B-sejteken és bizonyos B-sejtes leukémiákon) Aktivációs markerek: nyugvó sejteken nem vagy alacsony szinten, aktivált sejteken magas szinten expresszálódó molekulák. (pl. CD25, CD80, CD86)

12 Neutrofil granulocita Arányuk a perifériás vérben: 50-60% A neutrofil granulociták alkotják az gazdaszervezet védekezésének az első vonalát, elsőként ezek a sejtek veszik fel a harcot a kórokozókkal. Élettartamuk csak 4-6 óra Számos granulumot tartalmaznak: enzimeik: neutralis proteázok: Elastase, Kollagenase, Neuramidase; Defenzin, Hydrolázok, Mátrix Metalloproteinase) toxikus proteázaik segítségével képesek baktériumok elpusztítására Oxidatív burst: toxikus O 2 szabadgyökök segítségével pusztítják a kórokozókat CD markereik: CD16, CD32 (FcγR-ok)

13 Eozinofil granulocita Arányuk a perifériás vérben: 3-5% Az eozinofilek legnagyobb számban a nyálkahártyákban vannak Vezikulumokban proteinek: antimikrobiális hatás Prostaglandinok és proinflammatorikus citokinek termelése (IL-1, TNFα) IgE-receptorokkal rendelkeznek részt vesznek a paraziták elleni immunválaszban -degranuláció Allergiás, asztmás reakciókban is fontos szerepet játszanak Megnövekedett számuk a parazitafertőzés egyik jele lehet

14 Bazofil granulocita Arányuk a perifériás vérben: <2% Histamint és heparint tartalmazó granulumaik vannak Prostaglandinok és proinflammatorikus citokinek termelése (TNFα) Enzimek (tryptase, protease) IgE receptorokkal rendelkeznekparazitaellenes hatás. Allergiás reakciók effektor sejtje Memória típusú immunválaszban fontos szerep: sejtfelszíni IgE-vel nagy affinitással a keringésben levő Ag-t megköti Citokinek (IL-4, IL-6) termelése a memória típusú immunválaszban

15 Hízósejtek (angol: mast cells) IgE-t kötő hízósejt Mieloid(?) eredetű sejtek A hízósejtek a szövetek között találhatóak Granulumaikban hisztamin, heparin, proteolitikus enzimek (chymase, tryptase) Aktiváció során leukotriéneket, prosztaglandinokat, cytokineket, egyéb faktorokat termelnek Felszínükön nagy affinitású FcεRek vannak IgE kötésére Érett sejteken c-kit receptor Allergiás, atópiás reakciókban vesznek részt Granulumokban preszintetizált TNF α tárolása, azonnali gyulladásos reakció (pl. bakteriális fertőzés esetén)

16 Hízósejt degranuláció

17 Monocita - Makrofág Arányuk a perifériás vérben: 3-8% Monocita vérben Makrofág szövetekben Fagocitózis, antigén prezentáció Baktériumok, kórokozók, apoptotikus sejtek Gyulladásos citokinek szekréciója Konstitutív MHC II expresszió

18

19 Dendritikus sejtek Humán Dendritikus sejtek (DC) Mieloid DC (mdc vagy DC1): Mieloid eredetű sejtek CD11c+ Plazmocitoid DC (pdc vagy DC2) Limfoid eredetű sejtek CD11c- IFNγ fő forrása

20 Dendritikus sejtek DC: szövetek között mindenhol előfordulnak Antigén felvétel, fagocitózis a periférián. A DC-k a regionális nyirokcsomókba vándorolnak az afferens nyirokereken át. Nyirokcsomókban: antigénprezentáció a T-sejtek számára. Zöld-MHC-II Vörös: lizoszómák

21 Follikuláris dendritikus sejtek (FDC) CR1/2 FDC-M1 Nem bizonyított az FDC hemopoetikus eredete Follikulusokban rezidens sejttípus Kemokinek termelése, B és T-sejtek odavonzása Antigének TÁROLÁSA natív formában (iccosoma) CR-ok, FcγR-ek immunkomplexek formájában tárolják az antigént Immunológiai memória Ig affinitásérés CD35, CD21, CD16, CD32

22 Limfociták T-sejtek B-sejtek NK sejtek γδ T-sejtek αβ T-sejtek B-1 B sejtek B-2 B sejtek Tc sejtek Th sejtek Follikuláris B-sejtek MZ B-sejtek Th1 Th2 Th17 Treg

23 T-sejtek T-sejt prekurzorok a csontvelőben képződnek Az éretlen T-sejt előalakok a thymusba vándorolnak T-sejt receptor génátrendeződés T-sejt receptorok: γδ és αβ γδt sejtek elhagyják a thymust Az éretlen αβ T-sejt előalakok szelekciós folyamaton esnek át a thymusban, melynek során kb. 90%-uk elpusztul Antigén-felismerés: MHC restrikció jellemző Sejtvonal marker: CD3 mindenfajta T-sejten megtalálható, semmilyen más sejten nincs

24 Citotoxikus T-sejtek (Tc) Sejtfelszíni markerek: CD3+CD4-CD8+ MHC-I en keresztül prezentált endogén antigén felismerése a perifériás vér T-sejtek 1/3- át alkotják vírusfertőzések, tumorsejtek, intracelluláris kórokozók elleni védelem Tc sejt elpusztít egy tumorsejtet

25 T helper sejtek (Th) Sejtfelszíni markerek: CD3+CD4+CD8- MHC-II n keresztül prezentált exogén antigén felismerése a perifériás vér T-sejtek 2/3-át alkotják Th1 és Th2 szubtípus citokinek termelése, az immunválasz irányítása Th17 sejtek: gyulladásos betegségekben citokinek ermelése, az immunválasz irányítása Regulátoros T-sejtek: (Treg) antigén-specifikus szupresszió DC és 2 Th sejt

26 γδ T-sejtek Keveset tudunk róluk az αβ T-sejtekhez viszonyítva Thymusból kilépve a perifériára vándorolnak Perifériás vérben nagyon alacsony számban vannak jelen Nagy számban vannak a mucosában, mint IEL (intraepitheliális lymphocyta) MHC-független antigén-felismerés főleg lipid antigénekre reagálnak

27 NK sejtek (Natural Killer) NK sejtek elpusztítanak egy tumorsejtet Arányuk a perifériás vérben 10-15% Természetes (innate) immunrendszer részei Nagy, granuláris limfocita CD3- sig- CD16+ CD56+ Granulumok citotoxikus fehérjéket tartalmaznak KIR és KAR receptorok MHC-független citotoxicitás

28 B-sejtek Keletkezés és elsődleges érés a csontvelőben naív B-sejtek Natív antigén felismerés, nincs MHC-restrikció Antigéninger hatására további differenciáció a follikulusokban másodlagos érés Másodlagos érés eredménye lehet plazmasejt vagy memória B-sejt Klonális eloszlású B-sejt receptor (sig) Sejtvonal marker: CD19 minden B-sejten megtalálható, semmilyen más sejten nincs.

29 B-1 B-sejtek Fenotípus jellemzők: sigm hi sigd lo CD5+CD21-CD23 int A perifériás vérben keringő B-sejtek 10%-a Főleg a serosus hártyakon helyezkednek el Fiziológiás autoimmunitásban játszanak szerepet Alacsony affinitású, konzervált szerkezetű autoantigéneket felismerő IgM izotípusú, autoantitestek termelése

30 B-2 B-sejtek Konvencionális B-sejtek, főleg follikulusokban találhatóak Fenotípus jellemző: sigm lo sigd hi CD5-CD21 lo CD23 hi A perifériás vér limfociták kb. 10%-a B sejt, ennek 90%-a B-2 B sejt Naív B-sejtek: IgM/IgD a sejtfelszínen Memória B-sejtek: más izotípusú sejtfelszíni Ig, CD27+

31 Marginális zóna (MZ) B-sejtek IgM/Szialodhezin A lép vörös pulpa és a follikulusok között helyezkedik el a MZ, itt szesszilis makrofágok és MZ B-sejtek vannak MZ B sejtek fenotípus jellemzői: sigm hi sigd lo CD5- CD21 hi CD23 lo CD27+ Fontos szerep a bakteriális CHO antigének (TI-2 ag) felismerésében és immunválaszban

32 Limfocita-populációk megoszlása vérben és nyirokszervekben Perifériás vér Nyirokcsomók Lép Th sejtek 50-60% 50-60% 35-40% Tc sejtek 20-25% 15-20% 10-15% B-sejtek 10-15% 20-25% 40-45% NK sejtek ~10% Igen kevés ~ 10%