A vér élettana III. Fehérvérsejtek és az immunrendszer Prof. Kéri Szabolcs SZTE ÁOK Élettani Intézet, 2015
ELLENSÉG AZ IMMUNOLÓGIÁBAN: - VÍRUS, BAKTÉRIUM, GOMBA, PARAZITÁK - IDEGEN SEJTEK - SAJÁT SEJTEK (AUTOIMMUNITÁS, TUMORSEJT) Ellenség általában pl. baktériumok elkülönítése a saját sejtektől Ellenség specifikusan egy bizonyos baktérium (pl. E. Coli) felismerése
Immunológiai alapfogalmak PATOGÉN MOLEKULÁRIS MINTÁZAT: kórokozók jelzője általában, nem specifikus immunválaszt vált ki ANTIGÉN: specifikus immunreakciót okozó anyagok (egy bizonyos kórokozó, több is lehet) Epitóp: az antigén része, ami reakcióba lép az antitesttel ANTITEST: immunglobulin, ami az antigénnel specifikus reakcióba lép Specifikus immunválasz: csak bizonyos antigén esetén (pl. specifikus antigén - antitest reakció) Aspecifikus immunválasz: más-más antigének esetén hasonló (pl. bekebelezés) Aktív immunizálás: antigén bevitele (pl. elölt vírus) specifikus antitest termelése Passzív immunizálás: kész antitest bevitele
Science, 12. Sept. 2014
E. COLI 180 O antigén 70 K antigén 54 H antigén
1. FEHÉRVÉRSEJT - Bekebelez - Bemutatja az antigént - Immunglobulinokat termel - Sejtet öl (tumor, vírussal fertőzött) - Férget (próbál) ölni 2. CYTOKINEK - Fehérvérsejtek és más sejtek által termelt anyagok - Segítik az immunsejtek kommunikációját, aktivációját, differencionálódását 3. SPECIÁLIS PLAZMAPROTEINEK ÉS LIPIDSZÁRMAZÉKOK KOMPLEMENT rendszer Akut fázis fehérjék Arachidonsav-származékok (prosztaglandinok, leukotriének) - Segítik a kórokozók megjelölését és elpusztítását - Immunsejtek kommunikációja, aktivációja - Mikrocirkuláció megváltozása a gyulladáskor
A fehérvérsejtek (leukocyták) Szám: 6000-8000/μL Csontvelő, vérkeringés, nyirokrendszer, egyes szervek Mennyiségi eltérés: leukocytosis ( ), leukopenia ( ) 1. Granulocyták (neutrophil, eosinophil, basophil) 2. Lymphocyták 3. Monocyták-macrophagok
A leukocyták típusai NEUTROPHIL - 50-70% - átmérő: 10-12 μm - mag: szegmentált (többlebenyű) - granulum: kicsi, gyengén festődik - élettartam: néhány óra (lépben, szövetekben napok) - célpont: baktérium, gomba phagocytosis (bekebelezés) EOSINOPHIL - 2-4% - átmérő: 10-12 μm - mag: kétlebenyű - granulum: nagyobb, hematoxilin-eosinos festéssel rózsaszín - élettartam: 1-2 hét (néhány óráig van a keringésben) - célpont: nagyobb paraziták, allergiás reakció
BASOPHIL - < 1% - átmérő: 12-15 μm - mag: kettő vagy háromlebenyű - granulum: erős basophil festődés (kék) - élettartam: néhány óra-nap - hisztamin felszabadulása gyulladás és allergia során anaphylaxia LYMPHOCYTA - 20-40% - átmérő: 7-8 μm - mag: nem lebenyezett, nagy, nem centrális - élettartam: hetek-évek - B sejt: antitestek termelése (plazmasejt) humoralis immunitás - T sejt: vírusokkal fertőzött és daganatos sejtek elpusztítása cellularis immunitás - NK (Natural Killer) sejt: nagy granularis lymphocyta, cellularis immunitás
T sejt: Thymus eredet Vörösvértestekkel rozettát képez B sejt: Bursa fabricii eredet madárban Peyer-plakk emberben? Felnőtt emberben az elsődleges képződés és érés helye a csontvelő Másodlagos érés: lymphaticus rendszer (nyirokcsomók és nyirokerek)
Tonsilla (pharynx) Tonsilla (orr) Thymus Lymphaticus erek/csomók Lép Appendix Csontvelő Peyer plakk Lymphaticus erek/csomók
MONOCYTA - 4-8% - átmérő: 15-20 μm - mag: bab alakú - phagosoma a cytoplasmában - élettartam: a keringésben néhány óra-nap, kilép a szövetekbe macrophag (aktiváció nélkül a szövetekben hónapok-évek) - phagocytosis (kórokozó, szöveti törmelék), antigének bemutatása Szöveti macrophag-vonal (reticuloendothelialis rendszer): Dendritikus sejtek (bőr, nyálkahártya) fő antigénbemutató Kupffer-sejtek (máj) - elöregedett vörösvértestek kivonása Microglia (agy) Histiocyta (többféle szerv) Mastocyta (hízósejt) - basophil granulocytához hasonló allergiás reakció, gyulladás, sebgyógyulás [a szöveti hízósejt nem igazi macrophag vagy basophil] Osteoclast (csontlebontás)
QUALITATÍV VÉRKÉP: a fehérvérsejtek százalékos eloszlása May-Grünwald-Giemsa festés Flow-cytometriás szétválogatás felszíni markerek alapján
Fiatal neutrophil granulocyta variánsok Jugend (metamyelocyta) Stab Érett Fokozott fehérvérsejt-képződés (pl. gyulladás) fiatal alakok kikerülése a perifériás keringésbe a csontvelőből BALRA TOLT VÉRKÉP
Részösszefoglalás 1: A fehérvérsejtek típusai Granulocyta, lymphocyta, monocyta Neutrophil és monocyta-marcophag: általános phagocytosis Eosinophil, basophil: féreg, allergia Lymphocyta: specifikus immunválasz antigén-antitest reakció, cytotoxicitás Qualitatív vérkép, fiatal alakok
Az immunválasz csoportosítása 1. Természetes immunitás - első kontaktus a kórokozóval - nincs memória - mechanizmus: phagocytosis, komplementfehérjék (phagocytosis serkentése [opsonizáció], chemotaxis, cytolysis) 2. Szerzett (adaptív) immunitás - az antigén felismerésén alapul - sejtes (cytolysis) és humoralis immunitás (antitestek termelése) - memória (védőoltások) A fehérvérsejtek kommunikációja és szabályozása: CYTOKINEK A gyulladásos reakció kialakulása: Arachidonsav-származékok
A természetes immunitás 1. Patogénhez asszociált molekuláris mintázatok (PAMP) (pl. baktériumok poliszacharid molekulái, vírus RNS): mikroorganizmus csoportokat, de nem specifikus kórokozókat jeleznek 2. Mintázatfelismerő receptorok ( Pattern recognition receptors [PRR] ): PAMP detekciója Toll-like receptors NOD-receptor [sejt belsejében, vírusok] mannózkötő lektin [idegen poliszacharid felismerése] Sejtek: MACROPHAGOK DENDRITIKUS SEJT GRANULOCYTÁK NK sejtek (vírus) Kitapadás az endothelhez gördülés, diapedezis (kilépés az endothel sejtek között a kapillárisban) vándorlás a szövetekben
Leukocita membránfehérjék: - S-Le (szialil-lewis protein) - Integrinek Endothel membránfehérjéi: - E-szelektin - ICAM (Intercellular Adhesion Molecule)
A granulumokban és egyéb helyeken lévő primer védekező mechanizmusok Általános: - proteolitikus enzimek - lizozim (sejtfal szénhidrát bontása) - laktoferrin (vas lekötése) - reaktív szabadgyökök (pl. szuperoxid anion, szabad hidroxilgyök) - cathelicidin peptidek (D-vitamin serkenti, univerzális vírusok és baktériumok ellen) - beta-defensin (epithel sejteken a patogének kolonizációját gátolja) Eosinophilokban: MBP (major basic protein) ECP (eosinophil cation protein) Basophilokban: Heparin (véralvadás gátlása) Hisztamin (értágulat, kapilláris permeabilitás növelése, allergiás reakció)
Eosinophil granulumok anyagai és funkciójuk /vizsgán nem számonkért anyag!/ Acharya KR, Ackerman SJ. J Biol Chem2014;289(25):17406.
A bekebelezésen túl: 1. A vérlemezkék detektálják a baktériumot (narancssárga) 2. A neutrophilok DNS-t szabadítanak fel 3. A DNS-háló körbeveszi a baktériumot NET (Neutrophil Extracellular Trap) Leslie M. Science 2010;328:562.
Részösszefoglalás 2: A természetes immunitás Nem kell specifikus antigén-antitest reakció PAMP-PRR kölcsönhatás Macrophag, granulocyta, NK-sejt Kitapadás, vándorlás, phagocytosis, cytolysis (komplement, NK-sejt), DNS-háló