Wprowadzenie odpowiedz nabyta

PODSTAWY IMMUNOLOGII
Komórki i cząsteczki biorące udział
w odporności nabytej (cz.I):
wprowadzenie (komórki, receptory,
rozwój odporności nabytej)
Nadzieja Drela
[email protected]
Konspekt do wykładu „Komórki i cząsteczki
biorące udział w odporności nabytej (cz. I)
1.
Typy odpowiedzi charakterystyczne dla odporności nabytej: odpowiedź
humoralna i komórkowa, komórki efektorowe
2.
Związek odporności wrodzonej z odpornością nabytą
3.
Podstawowe cechy odporności nabytej: swoistość antygenowa,
różnorodność, pamięć immunologiczna, rozróżnienie antygenów własnych
od obcych
4.
Receptory dla antygenów limfocytów B i T
5.
Aktywacja limfocytów T, teoria 2 (3) sygnałów niezbędnych do aktywacji
6.
Rozpoznanie antygenów przez limfocyty T ab i T gd
7.
Rola komórek prezentujących antygen (APC) w aktywacji limfocytów T
8.
Białka MHC (antygeny zgodności tkankowej), ich rola w prezentacji
antygenów limfocytom T
9.
Przetwarzanie antygenów endogennych i egzogennych przez komórki
prezentujące antygen
10. Selekcja klonalna antygenowo-swoistych limfocytów
Linie obrony
III
LINIA
OBRONY
Limfocyty T
Limfocyty B
II LINIA OBRONY
Komórki cytotoksyczne: NK
Komórki żerne: makrofagi, neutrofile
I LINIA OBRONY
Skóra, błony śluzowe, enzymy,
defensyny, naturalna flora bakteryjna,
białka układu dopełniacza
Rys. N.Drela
Trzy fazy obrony przed infekcją
ODPORNOŚĆ
WRODZONA
0-4 h
WCZESNA
FAZA
INDUKCJI
ODPOWIEDZI
4-96 h
ODPORNOŚĆ
NABYTA
powyżej 96 h
Rys. E. Kozłowska
NIESPECYFICZNE
MECHANIZMY
OBRONNE
USUNIĘCIE
PATOGENU
INFEKCJA
ROZPOZNANIE
PRZEZ
PRR
REKRUTACJA
KOMÓREK
EFEKTOROWYCH
STANU
ZAPALNEGO
INFEKCJA
TRANSPORT
ANTYGENÓW DO
OBWODOWYCH
WĘZŁÓW
CHŁONNYCH
AKTYWACJA
NAIWNYCH
LIMFOCYTÓW
TiB
INFEKCJA
USUNIĘCIE
PATOGENU
KLONALNA
EKSPANSJA I
RÓŻNICOWANIE
KOMÓREK
EFEKTOROWYCH
USUNIĘCIE
PATOGENU
Komórki efektorowe i główne cechy odporności
Odporność wrodzona
Odporność nabyta
Odpowiedź
humoralna
Odpowiedź
komórkowa
 Szybka
 Rozwija się powoli
 Receptory dla
antygenów nie zmieniają
się w ciągu życia, a ich
specyficzność jest
ograniczona
 Receptory dla antygenów
wykształcają się wielokrotnie
w ciągu życia i wykazują
bardzo dużą specyficzność
 Nie pozostawia
pamięci (?)
 Pozostawia pamięć
Limfocyty: podobne z wyglądu, pełnią różne funkcje
Limfocyt Treg
Limfocyt B
Limfocyt Th
Limfocyt Tc
CD19+
CD4+
CD8+
CD4+CD25+
Tc
Treg
B
Produkuje
przeciwciała
Rys. N.Drela
Th
Wspomaga i reguluje
aktywność innych
komórek
Zabija komórki
docelowe
Hamuje aktywność
limfocytów T
Typy odpowiedzi w odporności nabytej
patogeny
Odpowiedź
humoralna
B
Odpowiedź
komórkowa
Tc
Th
Cytotoksyczność
Produkcja cytokin
Produkcja przeciwciał
Rys. N.Drela
Treg
Supresja
Schemat rozwoju odporności nabytej
antygeny
APC
APC
aktywowany
Th
Th
Tc
Odpowiedź komórkowa
Odpowiedź humoralna
B
Rys. N.Drela
przeciwciała
Odpowiedź pierwotna i wtórna limfocytów B
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Odpowiedź pierwotna i wtórna limfocytów Tc
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Cechy odporności nabytej
zwykle wymieniane jako przeciwstawienie cech odporności
wrodzonej
 swoistość antygenowa
 różnorodność
 pamięć immunologiczna
 „rozpoznanie” własne/obce
Porównanie odporności wrodzonej i nabytej
WRODZONA
Czas reakcji:
Swoistość:
godziny
ograniczona i stała
NABYTA
dni
zróżnicowana i zmienna
Odpowiedź
wtórna:
taka sama jak pierwotna
wykazuje zmiany
w porównaniu z pierwotną
Główne składniki:
bariery anat.
NK, fagocyty, PRR, cytokiny
Limfocyty, TCR, BCR,
przeciwciała, cytokiny
Receptory dla antygenu limfocytów B i T
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Budowa receptora dla antygenu limfocytów T
Budowa receptora dla antygenu limfocytów B
Kompleksy receptorowe TCR i BCR
Odporność nabyta
PREZENTACJA ANTYGENU
Kindt T. J., Goldsby R. A.,
Osborne B. A., Kuby
Immunology, New York 2007
Rozpoznanie antygenu przez limfocyty
Th – prezentacja Ag przez APC
DC – profesjonalna
APC (antigenpresenting cell)
Limfocyt T
Sygnały indukujące aktywację limfocytów Th
APC
MHC
Ag
TCR
Skutek interakcji:
aktywacja limf. T
CD28
Sygnał 2
Sygnał 1
Li Th
Rys. N.Drela
B7
Sygnały indukujące aktywację limfocytów Th
APC
MHC
Ag
Sygnał 3
CD28
TCR
Sygnał 2
Sygnał 1
Li Th
Rys. N.Drela
B7
Komórki prezentujące antygeny
Cechy antygenów białkowych rozpoznawanych
przez li T wykazujące ekspresję TCR ab
A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN ,,Cellular and Molecular Immunology”2003
Uproszczona mapa MHC (Major
Histocompatibility Complex)
17
6
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Mapa MHC
6
17
A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN ,,Cellular and Molecular Immunology”2003
Budowa cząsteczek MHC klasy I i II
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Ekspresja cząsteczek MHC na APC myszy
heterozygotycznej
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Modele cząsteczek MHC z
zakotwiczonymi peptydami
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Wiązanie peptydów przez MHC klasy I i II
MHC klasy I
MHC klasy II
Domena wiążąca
peptyd
a1/a2
a1/b1
Natura „rowka”
MHC wiążącego
peptyd
zamknięty na obu
końcach
otwarty na obu
końcach
Wielkość wiązanego
peptydu
zwykle 8-10
aminokwasów
zwykle 13-18
aminokwasów
Lokalizacja
aminokwasów
kotwiczących
aminokwasy
kotwiczące na
końcach peptydu
aminokwasy
kotwiczące
rozmieszczone
wzdłuż peptydu
Ekspresja
MHC kl.I i kl. II
na różnych
komórkach
Rozpoznanie antygenu-restrykcja MHC
Li T CD8+
Li T CD4+
CD8
CD4
TCRab
Ag
Ag
a2
a1
a3
b2-mikroglobulina
APC
Rys. N.Drela
TCRab
MHC kl.I
b1
a1
MHC kl.II
b 2 a2
APC
Restrykcja MHC i jej znaczenie (1974, Zinkernagel,
Doherty)
a
a
Li T
a
Li T
TCR
TCR
Ag 1
MHC
a
APC
Rozpoznanie Ag
Li T
TCR
Ag 1
MHC
b
Ag 2
MHC
a
APC
Brak
rozpoznania Ag
A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN ,,Cellular and Molecular Immunology”2003
APC
Brak
rozpoznania Ag
Geny MHC kontrolują odpowiedź immunologiczną
A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN ,,Cellular and Molecular Immunology”2003
Aktywacja limfocytów Th wymaga przetwarzania Ag
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Przetwarzanie i prezentacja Ag:
a/egzogennego, b/endogennego
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Schemat przetwarzania Ag w szlaku
cytosolowym i endocytarnym
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Cytosolowy system degradacji białek
wewnątrzkomórkowych (endogennych
antygenów)
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Transport przetwarzanych
antygenów
TAP – transporter associated
with antigen processing
LMP2
LMP7
LMP10
Kindt T. J., Goldsby R. A.,
Osborne B. A., Kuby
Immunology, New York 2007
Stabilizacja kompleksów MHC-peptyd
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Generowanie peptydów w endocytarnym szlaku
przetwarzania antygenów (egzogennych Ag)
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Przetwarzanie
Ag
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Prezentacja antygenu egzogennego przez
MHC I („cross-presentation”)
Ag egz.=wirus
Skutek: szybka
aktywacja li Tc
Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Odporność nabyta
SELEKCJA I
EKSPANSJA
KLONALNA
Kindt T. J., Goldsby R. A.,
Osborne B. A., Kuby
Immunology, New York 2007
Klonalna selekcja limfocytów T
Klonalna ekspansja limfocytów T
A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN ,,Cellular and Molecular Immunology”2003
Skutki aktywacji limfocytów Th
patogen
Th1
TLR
APC
Th
Th2
IFN-g
IL-2
TNF-b
Odpowiedź
komórkowa
IL-4
IL-5
IL-10
IL-13
Odpowiedź
humoralna
IL-10
Treg
Rys. N.Drela
TGFb
Supresja
Odporność nabyta
Faza efektorowa
odpowiedzi
Kindt T. J., Goldsby R. A.,
Osborne B. A., Kuby
Immunology, New York 2007
Dziękuję za uwagę