Bevezetés; az immunrendszer működése vázlatosan Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE Tanárszakosok, 2016 Immunológia 2015-16. tavaszi szemeszter Csütörtökönként 12 00-13 00 ig Déli tömb 5-202 1 2016. 02. 11. Az immunrendszer működése vázlatosan, az antigén fogalma 2. 2016. 02. 18. Az immunrendszer sejtjei 3. 2016. 02. 25. Az immunrendszer szövetei 4. 2016. 03. 3. A veleszületett immunrendszer működése 5. 2016. 03.10. Az adaptív immunrendszer elindítása; az antigén benutatása 6. 2016. 03. 17. Ellenanyagok szerkezete és funkciója 2016. 03. 24.. Tavaszi szünet 7. 2016. 03. 31. Immunválasz kialakulása baktériumok ellen 8. 2016. 04.7. Immunválasz kialakulása vírusok ellen 9. 2016. 04.14. Immunválasz kialakulása paraziták és gombák ellen. Vakcináció 10. 2016. 04.21. Autoimmun betegségek 11. 2016. 04.28. Immunhiányos állapotok 12. 2016.15.5. Daganatos betegségek immunológiai vonatkozásai? 2016.15.12. terepgyakorlat? 1
Az ELTE Immunológiai Tanszék alapítója: Gergely János professzor (1925-2008) A teljes könyv elérhető: http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/201 1_0001_524_Immunologia/adatok.html Az előadások anyaga pdf-ben: az Immunológiai Tanszék honlapján: http://immunologia.elte.hu/oktatas.php 2
film 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 3
Két egymásra épülő immunrendszerünk van mindkét immunrendszernek fell kell ismernie a kórokozót veleszületett (öröklött) immunitás első immunológiai védelmi vonal: azonnal működő, pusztító mechanizmusok szerzett (adaptív) immunitás második immunológiai védelmi vonal: 1-2 hét alatt kialakuló, memóriát biztosító mechanizmusok Az immunológiai felismerés két szinten történik Veleszületett immunrendszer 1. Adaptív immunrendszer 2. pl. baktérium durvább felismerés A kórokozó molekuláris mintázatai (cukor, lipid, sziálsav alapján) A kórokozó finom molekuláris részletei alapján Mintázatfelismerő receptorok - falósejteken finomra hangolt felismerés Fehérjekonformációt ill. peptideket felismerő receptorok limfocitákon Yv 4
Orvosi Nobel-díj 2011. A veleszületett immunitás elemeinek feltárásért Bruce A. Beutler Jules A. Hoffmann Ralph M. Steinman TLR-ek Dendritikus sejtek A veleszületett (öröklött, natív) immunitás nélkülözhetetlen a magasabbrendű szervezetek védelmében veleszületett immunrendszer nélkül a kórokozók száma adaptív immunrendszer nélkül egészséges egerek Charles A. Janeway Jr. (1943-2003.) 1 hét 2 hét a fertőzés időtartama 5
15.5. ábra A veleszületett és az adaptív immunrendszer legfontosabb molekuláinak megjelenése az evolúció során Veleszületett immunitás Adaptív immunitás Bev. 1. ábra Immunhomeosztázis 6
A felismerendő kórokozók száma nagy, az immunrendszer feladata hatalmas Környezetünkben vírusok, baktériumok, gombák etc. HIV Papillomavírus Hepatitis B vírus Influenzavírus Herpesvírus 10 9-10 10 Kolera baktérium Streptococcus baktérium Anthrax baktérium Staphylococcus baktérium Candida gomba Aspergillus gomba Az immunrendszer elemei testszerte elszórtan, mindenütt jelen vannak 3.25. ábra Elsődleges és másodlagos nyirokszervek 7
Bev. 2. ábra Az immunválasz kialakulása Antigének Antigén - amit az immunrendszer felismer (antiszomatogén Detre László) 8
Mikroba patogén (kórokozó) antigén (ag) Környezetünkben hasznos és káros mikroorganizmusok vannak köztük kórokozók -fertőzést, betegséget kiváltók patogének vírusok, baktériumok, gombák, protozoonok, férgek Az immunrendszert aktiváló és fajlagos (specifikus) immunválaszt kiváltó patogének egyben antigének is. Nem minden antigén patogén (pl. autoantigének, allergének) Antigén immunválaszt vált ki Az érett immunrendszer sejtjei (limfocitái) által felismert antigének immunválaszt és immuntoleranciát is kiválthatnak Az antigén fizikai-kémiai-biológiai sajátságai mellett fontos az azzal kölcsönhatásba kerülő szervezet (recipiens) Antigén-felismerés: - eredeti, natív formában - az antigénbemutató sejt (APC) által feldolgozott formában 9
Az antigén jellemzői az immunrendszerben kiváltott folyamat alapján: - immunogenitás immunválaszt kiváltó hatás (ag immunogén) - tolerogenitás immunológiai válaszképtelenség (ag tolerogén) - antigenitás specifikus reakciókészség immunsejtekkel, ellenanyaggal Az antigének kémiai természete: a természetes antigének elsősorban fehérjék, de szinte bármi más kémiai természetű anyag is lehet (széhidrátok, lipidek, fémionok, gyógyszerek etc.) 2.1. ábra Az antigének felépítése (többnyire fehérjék) Az antigén részei: - hordozó - epitop (antigén determináns csoportok) feltekeredett polipeptid-lánc felszíni és rejtett determinánsokkal Haptének: kis molekulák, csak hordozóhoz kötve imunogének. pl. fémionok (Ni, Cr stb.) albuminhoz kötve - allergiát, bőrkiütést okoznak a térbeli szerkezet a felszíni és a rejtett determinánsokkal 10
2.2. ábra Antigén-determinánsok pl. az ellenanyag (B-sejt) által felismert struktúrák 2.3. ábra Az antigén (hordozó és haptén komplexe) többféle specificitású ellenanyag képződését indukálja Kísérletes körülmények hordozó pl. albumin, haptén pl. FITC számos B-sejt klón aktiválódik, eltérő specificitású ellenanyagok keletkeznek poliklonális immunválasz 11
Oltóanyagok, vakcinák az antigén mellett adjuvánst tartalmaznak (adjuvare segíteni) Az immunogenitást fokozzák gyulladás keltés - a veleszületett immunelemek fontossága! Az antigén beadásának módja és helye befolyásolja az immunizálás hatékonyságát: táplálékkal, szájon át (per os p.o.) intravénásan (i.v.) bőrbe (intradermális i.d.) bőr alá (szubkutan s.c.) izomba (intramuszkuláris - i.m.) peritoneumba (intraperitoneális i.p. 2.4. ábra Ellenanyagok keresztreakciójának molekuláris háttere Ugyanaz az ellenanyag fajlagosan felismer két teljesen eltérő molekulát antigén-mimikri 12
Baktérium-ellenes antitest keresztreakciója szívizom sejttel autoimmun reakció a baktérium és a szívizom hasonló antigén-szerkezete miatt Streptococcus haemolyticus (mandulagyulladás okozója) ellen termelődött ellenanyag bal pitvar és bal kamra közti nyílás normál gyulladt a szívizomzat fehérjéihez kötődik szívizomgyulladást válthat ki ( reumás láz ) Allergének kereszt-reakciói Nagyfokú hasonlóság az allergiás reakciót elsődlegesen kiváltó pollen-antigén és biz. étel fehérje-antigén között; az étel is allergizál pollen-eredetű fehérje determináns specifikus ellenanyag ételeredetű fehérje determináns kereszt-reakció, keresztreagáló antitestek 13
Allergének keresztreakciói 1. Parlagfű-pollen: görögdinnye, sárgadinnye, cukkini, uborka, tökfélék, kamilla, banán, napraforgómag kényes egyensúly 14
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 16.1. ábra A három nagy szuperrendszer, az ideg-, immun- és endokrinrendszer közötti kölcsönhatások 15
16.3. ábra A neuroendokrin- és az immunrendszer kölcsönhatása immunstimuláció immunszupresszió autoimmun betegségek, krónikus gyulladás etc. REAKTIVITÁS immunológiai homeo sztázis TOLERANCIA immunhiányos állapotok, tartós fertőzés etc. 16
17