HEMATOPOEZA PODSTAWY IMMUNOLOGII

Transkrypt

1 HEMATOPOEZA PODSTAWY IMMUNOLOGII 2009 dr hab. Nadzieja Drela dr Ewa Kozłowska owska

2 MIEJSCA RÓŻNICOWANIA R KOMÓREK UKŁADU ODPORNOŚCIOWEGO PODCZAS ŻYCIA PŁODOWEGOP WORECZEK ŻÓŁTKOWY WĄTROBA PŁODOWAP PO URODZENIU *SZPIK KOSTNY I GRASICA

3 RÓŻNICOWANIE KOMÓREK W SZPIKU KOSTYM LT-HSC ST-HSC POTENCJAŁ DO SAMOODNOWY W TRAKCIE CAŁEGO ŻYCIA ORGANIZMU MPP CLP CMP B/MΦ bipotent Pro T Pro NK Pro B GMP MEP Meg progenitor T NK B MΦ Gr LINIA LIMFOIDALNA Meg LINIA MIELOIDALNA Ert Wg. Annu.Rev.Immunol :759

4 LT-HSC Lin - sca-1 + c-kit + Thy-1 -/lo IL7R - Flt3 - CD34 + Mac1 - ST-HSC Lin - sca-1 + c-kit + Thy-1 lo IL7R - Flt3 + CD34 + Mac1 lo MPP Lin - sca-1 + c-kit + Thy-1 - IL7R - Flt3 + CD34 + Mac1 lo CLP CMP Wg. Annu.Rev.Immunol :759

5 CLP Lin - sca-1 lo c-kit lo Thy-1 - IL7R + Flt3 + CD34 + CD27 + CD43 + TdT + CMP Lin - sca-1 - c-kit + Thy-1 - IL7R - Flt3 - CD34 + CD16 + Pro T Lin - CD4 -/lo CD25 - CD44 + c-kit + Thy1 lo IL7R + CD34 + grasica Pro NK NK1.1 + IL2R + Pro B B220 + CD19 + CD24 + CD43 + AA4.1 + IL7R + B/MΦ bipotent B220 - CD19 + CD24 + CD43 + AA4.1 + IL7R + GMP Lin - c-kit + Thy1 - L7R - CD34 + CD16 + Meg progenitor MEP Lin - Sca1 - c-kit + Thy1 - IL7R - CD34 + CD16 lo Lin - Sca1 + c-kit + Thy1 - IL7R - CD34 lo CD16 lo CD9 + T NK B MΦ Gr LINIA LIMFOIDALNA Meg LINIA MIELOIDALNA Er Wg. Annu.Rev.Immunol :759

6 Udział czynników transkrypcyjnych w różnicowaniur NATURE 2000,Vol 404 :193

7 UDZIAŁ CYTOKIN W RÓŻNICOWANIUR A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003

8 RÓNICOWANIE KOMÓREK IN VITRO R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

9 RÓŻNICOWANIE KOMÓREK IN VITRO CFU-GEMM CFU-GM BFU-E Pre-B

10 RÓŻNICOWANIE LIMFOCYTÓW W B

11 ETAPY RÓŻNICOWANIA LIMFOCYTÓW W B R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

12 WYBRANE CECHY PRZECIWCIAŁ specyficzności ci antygenowych -łańcuchy zawierają region zmienny i stały -przeciwciała a o tej samej specyficzności ci antygenowej mogą należeć do różnych r izotypów- IgM, IgG, IgA, IgE.

13 SCHEMAT BYDOWY PRZECIWCIAŁA ŁAŃCUCH CIĘŻ ĘŻKI µ.δ,γ,ε.α ŁAŃCUCH LEKKI Κ Lub λ region zawiasowy Wiązanie antygenu Aktywność biologiczna Wg.R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

14 ORGANIZACJA GENÓW IMMUNOGLOBULINOWYCH DNA- ŁAŃCUCH LEKKI λ DNA- ŁAŃCUCH LEKKI κ DNA- ŁAŃCUCH CIĘŻ ĘŻKI R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

15 ŁAŃCUCH CIĘŻ ĘŻKI R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

16 ŁĄŃCUCH LEKKI R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

17 MECHANIZM PRZEŁĄ ŁĄCZANIA KLAS R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

18 ŹRÓDŁA A RÓŻNORODNOR NORODNOŚCI PRZECIWCIAŁ wiele wariantów w dla każdego z segmentów genów immunoglobulinowych rekombinacja segmentów w V(D)J zmienność na złąz łączach hypermutacje somatyczne regionu zmiennego różnorodność połą łączeń łańcuchów w lekkich i cięż ężkich

19 Liczba wariantów w poszczególnych segmentów genów immunoglobulinowych u myszy V D J C Lλ Lκ H

20 WYKLUCZENIE ALLELICZNE DZIEDZICZENIE ŁAŃCUCHÓW W LEKKICH I CIĘŻ ĘŻKICH PRZECIWCIAŁ B B B B

21 WYŁĄ ŁĄCZANIE ALLELICZNE R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

22 SYNTEZA SKŁADANIE I WYDZIELANIE PRZECIWCIAŁ R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

23 Do różnicowania r limfocytów w B niezbędny jest ich kontakt z komórkami stromalnymi R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

24 NIEZALEŻNE NE I ZALEŻNE OD ANTYGENU RÓŻNICOWANIE LIMFOCYTÓW W B R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

25 RÓŻNICOWANIE NAIWNYCH LIMFOCYTÓW W B W PLAZMOCYTY R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

26 NEGATYWNA SELEKCJA LIMFOCYTÓW W B R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

27 PRODUKCJA LUDZKICH PRZECIWCIAŁ Humanizowane przeciwciała a na wektorach ekspresyjnych Biblioteki ludzkich przeciwciał na wektorach ekspresyjnych Myszy transgeniczne produkujące ludzkie przeciwciała

28 OTRZYMYWANIE HUMANIZOWANYCH MYSICH PRZECIWCIAŁ HYBRYDOWYCH R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

29 CHARAKTERYSTYKA ETAPÓW W RÓŻNICOWANIA R LIMFOCYTÓW W B R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

30 PRZERWA

31 Rozwój j limfocytów w T w grasicy (tymopoeza( tymopoeza) 1. Budowa grasicy 2. Komórki progenitorowe limfocytów w T 3. Rozwój j limfocytów Tαβ i Tγδ (tymopoeza) 4. Kodowanie TCR 5. Selekcja negatywna i pozytywna 6. Udział cytokin i hormonów w w dojrzewaniu tymocytów

32 Budowa grasicy

33 Rozmieszczenie tymocytów w grasicy

34 Główne etapy rozwoju tymocytów Tγδ CD4 - CD8 - CD4 - CD8 - CD4 + CD8 + Tαβ CD4 + Tαβ ok. 95% ulega apoptozie ok. 5% różnicuje do CD4 + i CD8 + CD8 +

35 Rozmieszczenie tymocytów w grasicy w zależno ności od stadium rozwoju

36 Charakterystyka limfocytów w T αβ i γδ CD1

37 Brak grasicy uniemożliwia rozwój j limfocytów w T Mysz scid/scid Mysz nu/nu

38 Brak grasicy uniemożliwia rozwój limfocytów w T, c.d.

39 Receptor dla antygenu na limfocytacht

40 TCR występuje jedynie w formie błonowejb TCR sąs swoiste dla kompleksu MHC-Ag (peptyd) interakcja TCR-MHC/peptyd jest słabas TCR nie podlega mutacjom somatycznym

41 Rearanżacja acja genów w TCR

42 Ułożenie mysich segmentów w genowych TCR α, δ, β, γ R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

43 Rearanżacja acja genów w kodujących TCRαβ R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

44 Lokalizacja regionów superzmiennych (CDR) w genach łańcuchów α i β TCR R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

45 Pro-T CD DN1 IL-7Rα high Pro-T Schemat rozwoju tymocytów CD Tγδ Tγδ Tγδ γδ high DN2 Pre-T CD Pro-T CD Pro-T IL-7Rα low DN3 NKT, IEL, CD8 Treg Pre-T CD DN4 Tc TCRβ low CD4 + CD8 + DP Tαβ αβ high Th cortex medulla Treg

46 Potencjał rozwojowy tymocytów DN DN1 Li B, Li T, NK, DC, komórki mieloidalne DN2 Li T, NK, DC, komórki mieloidalne DN3 Li T

47 Selekcja pozytywna i negatywna tymocytów Selekcja pozytywna skutkuje restrykcją MHC Selekcja negatywna skutkuje tolerancją na własne białka R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

48 Rozpoznanie antygenu-restrykcja MHC Li T CD8 + Li T CD4 + CD8 CD4 TCRαβ TCRαβ Ag Ag α 2 α 1 MHC kl.i β 1 α 1 MHC kl.ii α 3 β 2 -mikroglobulina β 2 α 2 APC APC

49 Zależno ność losu limfocytów w T w grasicy od powinowactwa receptorów w TCR do kompleksu MHC-własny peptyd Powinowactwo TCR Negatywna selekcja Zaniedbanie Pozytywna selekcja Konwersja do Treg Los tymocyta w przebiegu rozwoju w grasicy

50 Antygeny własne w prezentowane tymocytom podczas ich rozwoju w grasicy leukocyty, naskórek, tarczyca, nerki, gruczoły mlekowe, żołądek, język, serce, jądra, płuca, trzustka, mózg jelita c wątroba gruczoły ślinowe, szpik kostny, sródbłonek, erytrocyty inne prostata, łożysko, mięśnie szkieletowe, macica, płód, oko,tkanka tłuszczowa, oocyty, woreczek żółciowy, przytarczyce B. Kyewski, J. Derbinski, Nature, 2004

51 Znaczenie MHC klasy I i II w rozwoju tymocytów + R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

52 Rola CD4 i CD8 w różnicowaniu tymocytów SP R.A.GOLDSBY,T.J.KINDT,B.A.OSBORNE,J.KUBY,,Immunology 2003

53 Rola cytokin i hormonów w w rozwoju tymocytów A. Cytokiny Tγδ DN1 DN2 DN3 DN4 IL-7 Cytokiny common g: IL-7, IL-2, IL-4, IL-15 DP IL-2 SP B. Hormony grasicy: tymozyna, tymulina, tymopoetyna HPA, HPG, HPT