1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg logo_mu_cerne.gif IMUNOTOXIKOLOGIE Antigenně-specifické imunitní reakce Luděk Bláha blaha@recetox.muni.cz OPVK_MU_stred_2 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Zpracování a prezentace antigenu •1) Tělní buňky zpracují a vystaví Ag na svém povrchu: •Ag je viditelný pro T-buňky pouze, je-li navázán na MHC –APC: makrofágy, dendritické buňky Ag-MHCII / Ag-MHCI –B-lymfocyty (B-bb. receptory BCR) Ag-MHCII / Ag-MHCI (podobné jako u MF, ale výsledkem stimulace produkce protilátek - Ig, Ab) –tělní buňky (infekce viry, nádory) Ag-MHCI • •viz VIDEO: 07-Antigen-processing.MOV •time 0:00 - 03:45 (Mfagy) •od 06:39 (tkáňové bb) •03:45 - 06:39 (B-bb.) - nejdříve nastudovat BCR • •2) T-buňky (T-bb. receptory TCR) zhodnotí představené Ag a rozhodnou co dál: • Ag-MHCII – rozhodují CD4+ T-bb. Ag-MHCI – rozhodují CD8+ T-bb. (detaily viz dále) 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif http://imunologie.lf2.cuni.cz/soubory_vyuka/cz_medici3_2.ppt CD4 T lymfocyt B lymfocyt HLA I.třídy antigen TCR CD8 T lymfocyt APC ER, Golgi HLA II.třídy antigen TCR CD4 T lymfocyt APC lysozom ER, Golgi HLA II.třídy antigen TCR endogenní exogenní B lymfocyty destrukce buňky rozvoj imunitní odpovědi sekrece protilátek Souhrn- cesty prezentace antigenu 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif B-lymfocyty a BcR •B-bb nesou na povrchu specifické proteiny - BcR • - stavba imunoglobulinu (Ig) a podobné protilátkám (Ab) • - BcR se (při aktivaci B-bb.) přesmykne na produkci Ab • •Struktura BcR –Lehké L a těžké H řetězce - disulfidické vazby –Konstantní část (Fc) a variabilní část •rekombinace genů: H (FDJ+C) / L (VJ+C) –Vazba Ag na BcR à aktivace protein kináz à fosforylace v B-bb. • •viz VIDEO: 08-T,B-receptors-diversity.MOV time 0:00 - 05:30 (BcR) (prezentace 0:00 – 3:40 hlavní / pak transkripce-translace) • • • 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif BCR_a_signalizace B-lymfocyty a BcR 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Protilátky a jejich třídy •BcR = membránový IgM •Gen pro BcR - VDJ (variabilní) + C – konstantní - část (M-D-G-E-A) •Po prvním setkání s Ag (a po aktivaci T-buňkou) • à diferenciace & přesmyk tříd Ig (závisí na prostředí) • •IgM –produkce při prvním setkání, pentamer –rozeznává T-nezávislé antigeny (konz. struktury bakterií, LPS) •IgG –v plazmě – hlavní funkce opsonizace (à fagocytoza MF, aktivace C) •IgE –vazba na Fc-receptory na žírných bb. à silná reakce à histaminy, protiparazitární •IgA –na sliznicích (GIT), v mateřském mléce, dimer • •viz VIDEO: 09-IG-classes.MOV (prezentace 0:00 – 01:20 / pak od 02:40 01:20-02:40: další detaily k izotypovému přesmyku/class switch) • 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif C:\Documents and Settings\Ludek Blaha\Plocha\1.jpg Fc-fragment Fab-fragment izotypy_imunoglobulinu 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Vybrané vlastnosti tříd protilátek 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif C:\Documents and Settings\Ludek Blaha\Plocha\1.jpg T-lymfocyty a TcR •TcR (T-cell Receptor) –proteinový modul rozeznávající Ag vázaný na MHC-I/-II –(VDJ-C) rekombinace jako u B-bb –(asociovaný komplex proteinů = CD3) –vazba s protein-tyrosin-kinázami Src •aktivace TcR -> fosforylace v T-bb. • •Koreceptory CD4/CD8 a další • •viz VIDEO: 08-T,B-receptors-diversity.MOV start od 05:30 • 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Jak se T-buňky učí / Zrání T-buněk •Nezralé T buňky (thymocyty) –nesou vždy CD3 (= T-buněčný receptor) a oba CD4 + CD8 (rozpoznávající MHCII a MHCI) •Zrání v Thymu –1 - Positivní selekce – v kůře brzlíku: •T-buňky, které se nenavážou (nerozpoznají MHCI nebo MHCII) à apoptoza –2. Negativní selekce – v dřeni: •Příliš silná vazba (nebezpečná pro správnou funkci IS) à apoptoza •Zralé T-buňky – ztratí CD4 nebo CD8 (který se nezapojil během zrání) –Výsledek – buňky které migrují do lymfatických tkání / do krve •CD3+/CD4+ (Th buňky) mneCD3+/CD8+ (Tc buňky) • •viz VIDEO: 03-T-cell education.mov • http://hematologyoutlines.com/images/T-cell-maturation-Thymus.jpg 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif První setkání lymfocytů s Ag •Při prvním setkání s příslušným Ag –Diferenciace B-bb. a T-bb. = „Klonální selekce“ • •B-bb. •(první setkání s Ag volně v plazmě, příp. rozpuštěným) •vazba Ag à BcR à internalizace Ag à zpracování a vystavení s MHC-II • à T-bb. rozpozná Ag a aktivuje B-buňku (IL-4) • : rychlé dělení B-bb., diferenciace • à Protilátky (Ab)-produkující buňky & paměťové bb. • •T-bb. •(první setkání s Ag navázaným na APC – MHC-I nebo MHC-II) • à aktivace T-buňky (IL-2) • : dělení a diferenciace à Efektorové & paměťové bb. • •Výsledek à při dalších setkáních s Ag je v I.S. více (a lépe připravených) T- a B-buněk • •viz VIDEO: 10-T,B-clonal-proliferation.MOV time 0:00 - 03:33 - B-bb. od 03:33 ekvivalent - T-bb. • • • 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif C:\Documents and Settings\Ludek Blaha\Plocha\1.jpg 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif klonalni_system_lymfocytu Antigenní specifita – klonální teorie 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Isotypes of ser…munization Protilátková odpověď organismu po setkání s antigenem 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg logo_mu_cerne.gif REAKCE IMUNITNÍHO SYSTÉMU na různé typy antigenů 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Různé typy antigenů •Ag nezávislé na Thymu (TI „T-independent“) –Polysacharidy, LPS: vyvolají jen produkci IgM, žádná paměť • •T-závislé odpovědi –Reakce založená na Tc (CD3+/CD8+) •Ag virů, nádorů + MHC-I à apoptoza infikovaných buněk –Th1 reakce •Ag-MHC-II makrofagů (IL2) à aktivace MF –Th2 reakce •Ag-MHC-II B-bb. (IL4) à indukce protilátkové odpovědi –reakce NK buněk •Rozpoznají málo MHC à apoptoza inf./nádor. Buněk •Mechanismy podobné jako Tc (mají receptory pro Fc) – •viz VIDEO: 11-Th1,2-responses.MOV – • 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Funkce Tc à indukce apoptozy 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 2) Fas ligand 1) Perforiny, granzymy Mechanismy indukce apoptozy indukované Tc 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif C:\Documents and Settings\Ludek Blaha\Plocha\1.gif Působení NK buněk 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif C:\Documents and Settings\Ludek Blaha\Plocha\1.jpg Th1 buněčná odpověď 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif C:\Documents and Settings\Ludek Blaha\Plocha\1.jpg Th2 buněčná odpověď 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif C:\Documents and Settings\Ludek Blaha\Plocha\1.jpg Řízení / Kontrola Th1 vs. Th2 •Co rozhoduje jaká reakce nastane (Th1 vs. Th2) ? -genetická výbava (CD4/CD8 ~ 2:1) -prostředí (uzlina vs. Peyer. plaky vs. slezina …) -přísné řízení v rámci I.S. • •VIDEO 12 -ImmuneRegulation.MOV • • 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Regulace imunitních reakcí 1 •1) Regulace antigenem • - množství Ag (více à vyšší intenzita odpovědi) • - po vymizení Ag zůstává příliš mnoho Plazmocytů, Th, Tc, které nesou jak Fas receptor (CD95) tak Fas ligand v membráně • à vzájemné ovlivnění / spojení à apoptoza • •2) Regulace protilátkami • - vymizení Ag: příliš mnoho protilátek • : vazba volných Ab na Fc receptory na bb. I.S. à inhibice • •3) Regulace cytokiny a kontaktem • - velmi důležité kontroly (viz Th1/Th2 regulace) • • •4) Suprese T-buňkami (Treg) • - zvláštní populace T-buněk (CD4+) • 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif Regulace imunitních reakcí 2 •5) NEUROENDOKRINNÍ REGULACE •Existují velmi úzké vazby mezi IS / hormony / CNS • –lymfocyty nesou receptory pro noradrenalin, kortikosteroidy, růstový hormon, tyroxin, endorfiny –(obecný stres à syntéza kortizolu: inhibice IS) – –degranulace mastocytů ßà bolest (CNS) – –leukocyty produkují hormony (ACTH, TSH, endorfiny) – –cytokiny ovlivňují CNS (IL1, IL6, TNF…) • • •Chemický stres à nepřímý vliv na IS (viz dále)