A lokális és szisztémás immunválasz anatómiája

1. A lokális és szisztémás immunválasz anatómiája Készítette: Demeter Ibolya III. biológia - kémia

2. A különböző limfociták és a járul-kos (akcesszorikus) sejtek, pl. a makrofágok, FDC-k, DC-k, hízósejt-ek közötti reakciók a szervezetben meghatározott anatómiaihelyeken ésmikrokörnyezetben zajlanak le.

3. Az antigének „kiszűrése” és a limfociták recirkulációja A specifikus immunválaszra jellemző a klonalitás. • A T- és B- limfociták az adott antigén determinánsát felismerni képes érett limfociták egyetlen sejtből származnak, klónt alkotnak. Hogyan valósul meg a sejtek és az antigén találkozása? Két tényező segíti elő: • az antigén „kiszűrése” és összegyűjtése a perifériás nyirokszervekben, ill. a véráramba kerülő antigének lépben való lokalizációja, • a limfociták állandó vándorlása, „őrjárata” a vér és a nyirokrendszer között.

4. Az antigének kiszűrése A szervezetbe jutó antigének rövid időn belül a nyirokrendszerbe kerülnek. Az antigén útja: • limfatikus kapilláris (intersticiális folyadék összegyűjtése) • egyre nagyobb nyirokerek • ductus thoracicus (a legnagyobb nyirokér) • véráram • nyirokcsomók (nyirokerek elágazási pontjai) ↑ ↓ afferens nyirokerek efferens nyirokerek

5. A szervezetünkben több liter nyirok cirkulár naponta. A nyirokcsomókban az antigént B-limfociták, makrofágok és DC-k („hivatásos”antigénbemu- tató sejtek, APC-k) mutatják be a T-sejteknek. A Peyer-plakkok az emésztőszervrendszert védik, a lép APC-i a véráramba kerülő antigéneket szűrik ki.

6. A limfociták recirkulációja A tímuszból a véráramba kerülő „naiv” vagy „szűz” sejtek membránján nagy mennyiségben jelenik meg CD45RA, ill. L-szelektin adhéziós molekula(a sejteknek a vérből a nyirokcsomókba való átjutásában játszik szerepet). A limfociták a nyirokcsomókba módosult posztkapilláris venulákon, a HEV-en át jutnak el.

7. Ha a T-sejt nem találkozik antigénnel a nyirok- csomóban:(hasonló folyamat játszódik le a lépben) • átmenetileg ismét a véráramba jut • egy „kör” kb. 1óra • kb. 25 milliárd sejt naponta Ha a T-sejt antigénnel találkozik: • aktiválódik • funkcionális változásokon megy át • a sejtek a nyirokcsomókban maradnak • effektor sejtté • vagy memória sejtté differenciálódnak (CD45R0) • az aktivált, antigénspecifikus T-sejtek elhagyják a nyirokcsomót

8. Fontos!!! Az effektor, ill. memória T-sejtek recirkulációja nem azonos a naiv T-sejtekével, mivel az endo- téliummal való reakciójuk különböző. Homing: • a naiv T-sejtek nyirokszervekbe • a memória T-sejtek gyulladásos helyekre való áramlása

9. Immunválasz a lépben és a nyirokcsomókban • az adaptív immunválasz kialakulásának színhelyei, itt zajlik a limfociták aktiválása, a B-sejtek érése • fontos az antigén kémiai természete • lényeges a bejutás módja • intravénásan adott antigén→lép • bőrön, kötőszöveten, nyálkahártyán át a szervezetbe kerülő antigén→regionális nyirokcsomók • fontos, hogy milyen citokininek termelődnek • továbbá, hogy korábban történt-e immunizáció

10. A T- és B-sejtek aktiválása a lépben és a nyirokcsomókban A véráramba jutott antigén • a központi arteliolákon át a lép vörös pulpájába kerül (a makrofágok bekebelezik) • limfoid köpeny follikulusai • a T-limfocita aktiválódik és a marginális zónába kerül Ha az antigén nem a véráramba kerül • a bejutás közelében lévő nyirokcsomók(immunválasz) • a specifikus T-limfociták a nyirokcsomó kérgi részében a parafollikuláris állományban osztódnak • aktivált T-sejtek egy része→antigén bejutásának helye • a B-sejtek nagyrészt a nyirokcsomóban maradnak Kb. egy hét után alakulnak ki a memória T- és B-sejtek, melyek a keringésbe jutva sokáig megőrzik antigénfelismerő képességüket.

11. Immunválasz a bőrben A legnagyobb méretű szerv→a test védelme. • SALT→a bőrbe jutó kórokozók elleni védelmet biztosító nyirokszövetek gyűjtőneve • epidermisz • keratinociták→epitélsejtek, számos citokint termelnek • Langerhans-sejtek→bemutatás CD4+ nak, antigénfelvétel • intraepidermális limfociták • a limfociták mindössze 2 %-a • dermisz • limfociták és makrofágok egyaránt találhatók

12. Immunreakció a bőrben • A bőrbe jutott antigéneket elsősorban a „professzionális” APC-k, a Langerhans sejtek kebelezik be és dolgozzák fel. →közeli nyirokcsomók →parafollikuláris állomány (az antigén bemutatása a CD4+ T-limfocitáknak) DTH→a bőrben zajló T-sejt közvetítette immun-válasz főként ún. késői típusú hiperszenzitivitási reakció formájában valósul meg.

13. Immunválasz a nyálkahártyában A nyálkahártyával asszociált immunrendszer (MALT) létét és fontosságát az utóbbi időben ismerték fel. • emésztőrendszer nyálkahártyája →sok limfocita elszórtan • emberben az intraepitéliumban találhatók (IEL) • ennek repertoárja jóval kisebb, mint a többi T-sejtnek • a mukóza • felszíne 200-szor nagyobb, mint a bőrfelület • a legtöbb fertőző betegség elsődleges fertőzési kapuja

14. parenterális antigénbevitel(szájon, légutakon át) →szisztémás immunitás • mukózán át történő antigénbevitel →lokális immunitás →távoli mukozális immunitás →szisztémás immunválasz A mukózával asszociált immunrendszer különbsé- get tesz a nem káros hatású (pl. táplálékkal bejutott) éspatogén antigének között. Mukozális (orális) tolerancia: hosszan tartó perifériás válaszképtelenség.

15. Az antigének

16. A patogének A mikroorganizmusok azon csoportja, mely ká- rosítja a szervezetet, kórokozó hatású, fertőzést, betegséget okozhat. • vírusok • baktériumok • gombák • protozoonok • férgek

17. Azok a patogének, melyek nem esnek a termé- szetes védekezőrendszer áldozatául, aktiválják az adaptív immunrendszert, humorális és/vagy celluláris immunválaszt indukálnak. • Az immunrendszert aktiváló és fajlagos immunválaszt indukáló patogének ezért az adott szervezet számára egyben antigének is. Nem minden antigén patogén!!!

18. Az antigén fogalma • Detre László: „antiszomatogén” Antigénnek nevezzük - tágabb értelemben - mindazokat a struktúrákat (sejteket, molekulákat) , amelyeket az immunrendszer felismer. Ezek immunválaszt és toleranciát egyaránt indukálhatnak. • Az antigénfogalom helyes és korszerű értelmezése Antigénnek csak az érett immunrendszer által felismert struktúrákat nevezzük.

19. Az antigének jelentős része nem eredeti formájá- ban, hanem az APC-k által való feldolgozás után fejti ki biológiai hatását. Az adott struktúra antigén voltát annak nemcsak fizikai, kémiai, biológiai sajátságai határozzák meg, hanem a vele kölcsönhatásba kerülő (recipiens) szervezet is. A recipiens szervezetnek rendelkeznie kell olyan limfo- citákkal, amelyek a felismerést biztosító receptorokat hordozzák, továbbá az antigént feldolgozó,a feldolgo- zott antigént bemutatni tudó APC-kkel.

20. Az antigén immunológiai sajátságai(az immunrendszerben kiváltott folyamatok alapján) • Immugenitás:az antigén immunválaszt kiváltó képessége, azaz az a tulajdonsága, hogy megindítja az antigénnel fajlagosan reagálni képes effektor sejtek, illetve ellenanyagok képződését. • Tolerogenitás: az antigén immunológiai válaszképtelenséget (toleranciát) kiváltó képessége. (tolerogén tulajdonság) • Antigenitás: (specifikus reakcióképesség) azt a tulajdonságot jelöli, amely által az antigén fajlagos reakcióra tud lépni az ellen- anyaggal, illetve az immunsejtekkel.

21. Elvileg minden antigén két részből áll: • hordozó rész (karrier) • antigén determináns csoport (haptén vagy epitóp) Az immugenitáshoz a teljes antigénre, tehát a hor- dozóra és hapténekre egyaránt szükség van. Haptének: • lineáris determinánsok:a fehérjék estében a szekvencia által meghatározott epitópok( denaturált fehérjében ) • konformációs determinánsok: egymástól távol eső szek- venciák alakítják ki, amelyek feltekeredés után egymás mellé kerülnek • neoantigének: új epitópok jelennek meg

22. Az antigének felépítése

23. Antigéndeterminánsok

24. Az antigén többféle specifitású ellenanyag képződését indukálja

25. Egy antigén felületén általában több epitóp helyez-kedik el. • A hordozó rész és epitópok együttes hatása érvé-nyesül. → rendkívül heterogén immunválasz Az immunválasznak az antigén „egészére” vonatkozó specifitását tehát a heterogén (de egyenként monospecifikus) effektor sejtek, illetve ellenanyagok összessége eredményezi. A haptén tahát önmagában nem, csak megfelelő hordozóhoz kap- csolva immunogén, de specifikus reakcióképességgel rendelkezik. A jó immunogén molekulatömege≈ 100 000 Da Haptének <5000 – 10 000 Da

26. Az antigének kémiai sajátságai Antigén lehet: • fehérjék • szénhidrátok • lipoid természetű anyagok • fémionok • mesterséges kémiai anyagok (gyógyszerek) Léteznek ún. szuperantigének is.

27. Az antigén kémiai szerkezetének hatása az ellenanyagválasz fajlagosságára

28. Az antigének dózisa és alkalmazásának módja Az immunogenitást befolyásolja: • az antigén mennyisége • a bejutás helye, módja • hányadik találkozás az egyeddel • mennyi ideig van jelen • hogyan kerül kapcsolatba az immunrendszer sejtjeivel

29. Adjuvánsok:azok az anyagok, amelyek az antigénnel együtt beadva azok immunogenitását fokozzák. • fehérjeantigén adjuvánsa: alumínium- foszfát, vagy alumínium-hidroxid • inkomplett Freund - adjuváns: az antigént víz-olaj emulzióból adjuváns vizes fázisában oldják, így az antigén fokozatosan kerül érintkezésbe az immun-rendszer sejtjeivel • komplett Freund - adjuváns: az olajfázis elölt myco-bacteriumokat vagy azokból nyert viaszt tartalmaz, a makrofágokon megnő a B7 molekulák expressziója Bakteriális lipopoliszacharidok is alkalmazhatók. (pl.: koleratoxin)

30. Köszönöm a figyelmet!