Wykład 3 POCHODZENIE ODPOWIEDZI IMMUNOLOGICZNEJ Jan Żeromski 1 PORUSZANE TEMATY: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Przeciwciała monoklonalne Klasyfikacja CD (Cluster Determinants) Pochodzenie i rodzaje limfocytów B Pochodzenie i rodzaje limfocytów T Komórki NK (Natural Killers) Komórkowe cząsteczki adhezyjne Mechanizmy migracji komórek Powstawanie zmienności przeciwciał 2 KLASYFIKACJA CD (CLUSTER DETERMINANTS) • Oparta na identyfikacji pojedynczych epitopów przy użyciu przeciwciał monoklonalnych • CD to przede wszystkim antygeny różnicowania komórek i ich receptorów • Inne markery CD to: różne białka, enzymy, kompleksy lipidowe, cząsteczki adhezji itd. • Większość ale nie wszystkie CD występują na powierzchni komórek • Markery CD dotyczą przede wszystkim komórek hemopoetycznych • Aktualnie CD to około 250 markerów 3 PRZYKŁADY MARKERÓW CD CD nazwa zwyczajowa występowanie • • • • • • • kompleks przek.sygn.TCR: receptor MHC klasy II: receptor MHC klasy I : obojętna endopeptydaza: podjednostka co-recept.: LCA (fosfataza tyrozynowa): L-selektyna: limf.T limf.T limf.T kom.ALL limf.B leukocyty limf.T, monoi granulocyty limf.T, kom.NK CD3 CD4 CD8 CD10 CD19 CD45 CD62L • CD247 łańcuch zeta TCR : 4 MARKERY I RODZAJE LIMFOCYTÓW B 1. Markery CD : CD19, CD20, CD21, CD22, CD35, CD40, CD72, CD80, CD86 2. limfocyty B1 : B1a (CD5+) and B1b (CD5-) 3. Limf.B1 stanowią około 20% limf.B we krwi obwodowej i śledzionie u zdrowych ludzi wydzielają tylko IgM 4. Limf.B2: stanowią większość immunokompetentnych komórek B 5 CELE ODPOWIEDZI IMMUNOLOGICZNEJ • Rozpoznanie antygenu (np. drobnoustroju) • Usunięcie antygenu z organizmu • Wytworzenie pamięci immunologicznej na dany antygen 6 LIMFOCYTY Th1 i Th2 CD4+ - PROFIL PRODUKOWANYCH CYTOKIN Th1 Th2 IL-2 IFN-gamma LT IL-4 IL-5 IL-6 IL-10 IL-13 7 LIMFOCYTY T regulatorowe (SUPRESOROWE) Treg 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Limf.Th2 – wydzielają IL-4 Limf.Th3 – wydzielają TGF-beta Tr1 cells – wydzielają IL-10 Limf.T CD4+, CD25+, Foxp3 Limf.T CD8+, CD28Niektóre cytotoksyczne limf.T Niektóre limf.T gamma/delta Limf. NKT 8 LIMFOCYTY T CYTOTOKSYCZNE Tcyt 1. 2. 3. 4. 5. Limf.T alpha/beta CD8+ Limf.Th1 alpha/beta CD4+ Limf.T gamma/delta (CD3+, CD4-,CD8-, CD16+) Komórki NKT (NT) (CD3+, CD4-, CD8-) Komórki NK (CD2+, CD3-, CD4-, CD8-, CD16+) 9 CECHY KOMÓREK NK 1. Należą do tzw. dużych limfocytów ziarnistych – (large granular lymphocytes - LGL) 2. Stanowią około 10% limfocytów krwi obwodowej 3. Wykazują spontaniczną cytotoksyczność przeciw komórkom zakażonym i nowotworowym 4. Ich cytotoksyczność jest hamowana przez konwencjonalną ekspresję antygenów MHC na komórkach docelowych 5. U osób z podwyższoną liczbą kom.NK przypadki nowotworów są rzadsze 10 AKTYWACJA LIMFOCYTÓW • Kompleks TCR w limfocycie T i kompleks BCR w limfocycie B mogą przekazać sygnały do wnętrza tych komórek • W TCR funkcję tą spełnia CD3, łańcuchy zeta oraz kinaza tyrozynowa p56lck • W BCR są to cząsteczki Ig alfa i Ig beta mające również łańcuchy zeta • W obrębie zeta są motywy aktywacji immunoreceptora tyrozyny (ITAM), które aktywują kolejne kinazy (ZAP-70 i Syk odpowiednio) 11 Wewnątrzkomórkowe przekazywanie sygnału w procesie aktywacji limfocytów T 1. 2. 3. 4. 5. 6. obejmuje transdukcję sygnałów z TCR i CD28 CD4 wiąże kinazy lck aktywując się Domeny ITAM CD3 ulegają fosforylacji przez lck ITAMs wiążą się z innymi kinazami takimi jak ZAP-70 i fyn Fyn aktywują fosfolipazę C co powoduje uwolnienie wewnątrzkomórkowego wapnia Wapń wiąże się z kalcyneuryną i aktywuje czynniki transkrypcyjne(NF-AT,NF-kappa B, AP1) 12 PRZEKAZYWANIE SYGNAŁÓW W AKTYWACJI LIMFOCYTU B 1. Kinazy tyrozynowe lck, lyn ,fyn są aktywowane via Ig i Ig receptora limf.B 2. Powodują fosforylację domen BCR i ITAM 3. Moga wtedy przyłączyć Syk, inną kinazę, która aktywuje fosfolipazę C (PLC-) 4. PLC i trzy inne drogi aktywacji (Ras, RhO, PI-3K) prowadzą do indukcji czynników transkrypcyjnych takich jak: NF-AT, AP-1 i NF-kappa B 13 KOMÓRKOWE CZĄSTECZKI ADHEZYJNE (CAM) 1. Integryny – adhezja do śródbłonka i macierzy pozakomórkowej (VLA-1 to 6, LFA-1, LPAM, CR3, CR4) 2. CAM nadrodzina immunoglobulin – różne (ICAM1-3, VCAM-1, PECAM-1, NCAM, CEA) 3. Selektyny – cząsteczki na leukocytach i śródbłonku które wiążą się z węglowodanami (selektyny E, P, L) 4. Kadheryny – wiążą się z kateninami, elementami cytoszkieletu na drodze wapniowo zależnej (kadheryny E,N,T) 5. CD44 i ich warianty – komórkowe receptory kw.hialuronowego zaangażowane w interakcjach komórka-komórka i komórka-macierz pozakom. 14 INTERAKCJE POMIĘDZY LEUKOCYTAMI A ŚRÓDBŁONKIEM • Leukocyty wchodzą w interakcje ze ścianami naczyń wieloetapowo przy użyciu cząsteczek powierzchniowych które rozpoznają ich odpowiednie receptory na komórkach śródbłonka. • Toczenie się i związanie leukocytów ze ścianą naczyń zachodzi dzięki selektynom . • Chemokiny i ich receptory są potrzebne do aktywacji integryn leukocytów. • Tylko aktywowane integryny są w stanie zapewnić prawidłową adhezję pomiędzy leukocytami a śródbłonkiem. • Migracja leukocytów do tkanek wymaga proteinaz i mechanizmów naprawczych. 15 KRĄŻENIE LIMFOCYTÓW • Limfocyty stale krążą między krwią i narządami limfatycznymi • 80% limfocytów dostaje się do węzłów chłonnych przez wyspecjalizowane tzw. żyłki o wysokim śródbłonku (high endothelial velunes – HEV) • Pozostałe limfocyty dostają się do węzłów chłonnych doprowadzającymi naczyniami limfatycznymi razem z komórkami dendrytycznymi i antygenami • Limfocyty opuszczają węzły chłonne odprowadzającymi naczyniami chłonnymi • Krążenie limfocytów pozwala im spotkać znane im antygeny, a także inne subpopulacje tych komórek, co pozwala im indukować skuteczną odpowiedź immunologiczną 16