Immunológia Alapjai 13. előadás Elsődleges T sejt érés és differenciálódás
A T és B sejt receptor eltérő szerkezetű
A T sejt receptor komplex felépítése + DOMÉNES SZERKEZET αβ ΤcR SP(CD4+ vagy CD8+) γδ TcR DN (CD4-CD8-)
A T sejt készlet kialakulása Teljes repertoire (készlet): TCR α, β: 10 15 TCR γ, δ: 10 16 T sejt előalakok (prekurzor) a csontvelőben képződnek a közös haemopoietikus őssejtből A keringésen keresztül a thymusba vándorolnak. A thymusban: T sejt érés, tanulási lépések: kettős felismerés (MHC and peptide) Periféria: érett, TCR-t hordozó, CD4 vagy CD8 pozitív T sejtek Saját-MHC korlátozott Toleráns T sejtek
Total repertoire: TCR α, β: 10 15 TCR γ, δ: 10 16
A limfocita fejlődés lépései Recirkuláció a periférián Korai érés és növekedési faktor által szabályozott osztódás A limfocita repertoir szelekciója és funkcionális kompetencia Primer limphoid szövetekmegszerzése (Csontvelő és tímusz) Effektor funkció Perifériális lymphoid szervek és szövetek
T-sejt forrás: tímusz Tímusz: elsődleges T-sejt forrás Tímusz hiány nude egér (FoXN1 mutáció) humán: DiGeorge szindróma: Komplex szív, arc, endokrin és immun rendszeri defektus Ektodermális (bőr) és endodermális fejlődési rendellenességek. Erősen lecsökkent T-sejt állomány. Tímuszon kívüli T-sejt fejlődés: cryptopatch a bélben (c-kit+, CD44+, IL7R+, CD25- fenotípusú sejtek), érés MLN-ban és PP-ben (RAGexpresszió alapján). Második tímusz
A thymus szerkezete Kapszula Kortex Kapszula Trabekulum Szubkapszuláris Epithelium Kortiko- Medulláris határ Kortikális Epithéliális sejtek Timociták Medulláris Epithéliális sejtek Dendritikus sejtek Hassal testek Makrofágok A tímusz stróma alakítja ki a T-sejt fejlődéshez szükséges mikrokörnyezetet
A strómasejtek szerepe Kortikális epithelsejtek: - Kemotaktikus molekulák szekréciója - Növekedési és differenciálódási faktorok szekréciója - Saját antigének prezentálása MHC-I és II molekulákkal a pozitív szelekció biztosítása Medulláris epithelsejtek, dendritikus sejtek és makrofágok: - Saját antigének prezentálása a negatív szelekcióhoz - Az apoptózis során keletkező sejtfragmentumok eltávolítása
A thymociták érésére ható molekulák Sejtfelszíni molekulák Adhéziós molekulák (CD44), CD28 B7.1/7.2, Notch Notch-Ligandkölcsönhatás, kemokin receptorok Humorális faktorok citokinek (IL-7), kemokinek, Thymozin, Prothymozin-α, Thymulin (FTS-Zn), Thymopoietin, Thymostimulin (TP-1), thymus humorális faktor (THF) és THF-g2, Glucocorticoid- Hormon (GC)
A thymocita érés jellemzői: 1. Migráció: (kemokinek) 2. Proliferáció: (IL-7) 3. Differenciáció: - TcR génátrendeződést - Fenotípus változások 4. Szelekció: (apoptózis)
Thymocita Az epithelsejtek által termelt kemokinek: CXCL12, CCL25 CCL21, CCL22, Thymus Epithelsejt A thymocitákon megjelenő kemokin receptorok: CXCR4, CCR9, CCR4, (CCR9)
A T sejt érés stádiumai Thymociták: DN: 2-4% Stroma: IL-7 indukálta proliferáció DP: 75-80% SP: CD4: 12% CD8: 7% Fiatal egérben: naponta 5x10 7 T sejt képződik (25%-a az össz thymocitának) 98 %-a apoptózissal elpusztul a szelekciós lépések során Naponta 1-2 x 10 6 érett sejt jut ki a perifériára
Thymociták megoszlása sejtfelszíni markerek alapján
T sejt differenciálódás stádiumai
T sejt receptor génátrendeződés
A pretcr szerkezete, szerepe
Irányok a T-sejt fejlődés során ~1-2% ~85-90% ~10% (CD4) ~5% (CD8)
Thymocita szelekció: Pozitív szelekció: Epithel sejt DP thymocita interakció a thymus cortexben Azon DP sejtek élnek túl, amelyek TcR-a alkalmas az MHC-saját peptid felismerésre MHC RESTRIKCIÓ Negatív szelekció: APC (makrofág vagy DC) thymocita interakció a thymus medullában Az MHC-peptid komplexhez nagy affinitású TcR-el kapcsolódó DP sejtek apoptózisa TOLERANCIA Érett SP sejtté differenciálódás
T-sejt érés lépései a tímuszban 1. TCR β vagy γ/δ lánc génjeinek átrendeződése. 2. ptα/tcrβ/cd3 (ptcr) kialakítása, allelic exclusion, IL-7-függő proliferáció - β-szelekció. 3. TCRα gén átrendeződésének megkezdése. 4. TCR α/β gén átrendeződés befejeződése, CD4/CD8 molekulák expressziója. 5. MHC/peptide komplexek felismerése a tímusz kortikális epitéliumok felszínén pozitív szelekció. 6. MHC/peptide komplexek felismerése a tímusz APC/medulláris epitheliélis sejteken negatív szelekció. 7. Az erős, folyamatos jel hatására: elkötelezettség a CD4 vagy Treg (CD4/CD25+) altípus felé.
A B- és a T- limfociták fejlődése - közös vonások
Eltérések a TcR és BcR (Ig) variabilitásban 1. TCR - szabad kombinációja az α, β és γ, δ géneknek BCR - Ig nehéz és könnyű lánc gének szabad 2. Kevesebb Vα és Vβ gén mint V H és V L gén Több J gén a TcR-ban, mint az Ig géneknél 3. A CDR3 variabilitás a TCR láncoknál sokkal nagyobb (TdT szerepe) 4. Az átrendeződött TCR-ben nincs antigén indukálta szomatikus hypermutáció Szomatikus hypermutáció az Ig V génekben
Malignus limfómák eredete