PODSTAWY IMMUNOLOGII Komórki i cząsteczki biorące udział w odporności nabytej (cz.i): wprowadzenie (komórki, receptory, rozwój odporności nabytej)

Transkrypt

1 PODSTAWY IMMUNOLOGII Komórki i cząsteczki biorące udział w odporności nabytej (cz.i): wprowadzenie (komórki, receptory, rozwój odporności nabytej) Nadzieja Drela ndrela@biol.uw.edu.pl

2 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

3 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

4 Trzy fazy obrony przed infekcją ODPORNOŚĆ WRODZONA 0-4 h INFEKCJA NIESPECYFICZNE MECHANIZMY OBRONNE USUNIĘCIE PATOGENU WCZESNA FAZA INDUKCJI ODPOWIEDZI 4-96 h INFEKCJA ROZPOZNANIE PRZEZ PRR REKRUTACJA KOMÓREK EFEKTOROWYCH STANU ZAPALNEGO USUNIĘCIE PATOGENU ODPORNOŚĆ NABYTA powyżej 96 h INFEKCJA TRANSPORT ANTYGENÓW DO OBWODOWYCH WĘZŁÓW CHŁONNYCH AKTYWACJA NAIWNYCH LIMFOCYTÓW T i B KLONALNA EKSPANSJA I RÓŻNICOWANIE KOMÓREK EFEKTOROWYCH USUNIĘCIE PATOGENU Rys. E. Kozłowska

5 Komórki efektorowe i główne cechy odporności Odporność wrodzona Odporność nabyta Odpowiedź humoralna Odpowiedź komórkowa Szybka Receptory dla antygenów nie zmieniają się w ciągu życia, a ich specyficzność jest ograniczona Nie pozostawia pamięci (?) Rozwija się powoli Receptory dla antygenów wykształcają się wielokrotnie w ciągu życia i wykazują bardzo dużą specyficzność Pozostawia pamięć

6 Limfocyty: podobne z wyglądu, pełnią różne funkcje Limfocyt B Limfocyt Th Limfocyt Tc Limfocyt Treg CD19+ CD4+ CD8+ CD4+CD25+ B Th Tc Treg Produkuje przeciwciała Wspomaga i reguluje aktywność innych komórek Zabija komórki docelowe Hamuje aktywność limfocytów T Rys. N.Drela

7 Typy odpowiedzi w odporności nabytej patogeny Odpowiedź humoralna Odpowiedź komórkowa B Th Tc Produkcja cytokin Cytotoksyczność Produkcja przeciwciał Treg Rys. N.Drela Supresja

8 Schemat rozwoju odporności nabytej APC antygeny APC aktywowany Th Th Tc Odpowiedź komórkowa Odpowiedź humoralna B przeciwciała Rys. N.Drela

9 Odpowiedź pierwotna i wtórna limfocytów B Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

10 Odpowiedź pierwotna i wtórna limfocytów Tc Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

11 Cechy odporności nabytej zwykle wymieniane jako przeciwstawienie cech odporności wrodzonej swoistość antygenowa różnorodność pamięć immunologiczna rozpoznanie własne/obce

12 Porównanie odporności wrodzonej i nabytej WRODZONA NABYTA Czas reakcji: godziny dni Swoistość: ograniczona i stała zróżnicowana i zmienna Odpowiedź wtórna: taka sama jak pierwotna wykazuje zmiany w porównaniu z pierwotną Główne składniki: bariery anat. Limfocyty, TCR, BCR, NK, fagocyty, PRR, cytokiny przeciwciała, cytokiny

13 Receptory dla antygenu limfocytów B i T Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

14 Budowa receptora dla antygenu limfocytów T

15 Budowa receptora dla antygenu limfocytów B

16 Kompleksy receptorowe TCR i BCR

17 Odporność nabyta PREZENTACJA ANTYGENU Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

18 Rozpoznanie antygenu przez limfocyty Th prezentacja Ag przez APC DC profesjonalna APC (antigenpresenting cell) Limfocyt T

19 Sygnały indukujące aktywację limfocytów Th APC Ag MHC TCR B7 CD28 Skutek interakcji: aktywacja limf. T Sygnał 1 Li Th Sygnał 2 Rys. N.Drela

20 Sygnały indukujące aktywację limfocytów Th APC Ag MHC TCR B7 CD28 Sygnał 3 Sygnał 1 Li Th Sygnał 2 Rys. N.Drela

21 Komórki prezentujące antygeny

22 Cechy antygenów białkowych rozpoznawanych przez li T wykazujące ekspresję TCR ab A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003

23 Uproszczona mapa MHC (Major Histocompatibility Complex) 17 6 Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

24 Mapa MHC 6 17 A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003

25 Budowa cząsteczek MHC klasy I i II Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

26 Ekspresja cząsteczek MHC na APC myszy heterozygotycznej Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

27 Modele cząsteczek MHC z zakotwiczonymi peptydami Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

28 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 Lokalizacja aminokwasów kotwiczących zwykle 8-10 aminokwasów aminokwasy kotwiczące na końcach peptydu zwykle aminokwasów aminokwasy kotwiczące rozmieszczone wzdłuż peptydu

29 Ekspresja MHC kl.i i kl. II na różnych komórkach

30 Rozpoznanie antygenu-restrykcja MHC Li T CD8 + Li T CD4 + CD8 CD4 TCRab TCRab Ag Ag a 2 a 1 MHC kl.i b 1 a 1 MHC kl.ii a 3 b 2 -mikroglobulina b 2 a 2 APC APC Rys. N.Drela

31 Restrykcja MHC i jej znaczenie (1974, Zinkernagel, Doherty) a Li T a Li T a Li T TCR TCR TCR MHC a Ag 1 Ag 1 Ag 2 MHC MHC b a APC Rozpoznanie Ag APC Brak rozpoznania Ag APC Brak rozpoznania Ag A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003

32 Geny MHC kontrolują odpowiedź immunologiczną A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003

33 Aktywacja limfocytów Th wymaga przetwarzania Ag Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

34 Przetwarzanie i prezentacja Ag: a/egzogennego, b/endogennego Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

35 Schemat przetwarzania Ag w szlaku cytosolowym i endocytarnym Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

36 Cytosolowy system degradacji białek wewnątrzkomórkowych (endogennych antygenów) Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

37 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

38 Stabilizacja kompleksów MHC-peptyd Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

39 Generowanie peptydów w endocytarnym szlaku przetwarzania antygenów (egzogennych Ag) Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

40 Przetwarzanie Ag Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

41 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

42 Odporność nabyta SELEKCJA I EKSPANSJA KLONALNA Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

43 Klonalna selekcja limfocytów T

44 Klonalna ekspansja limfocytów T A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003

45 Skutki aktywacji limfocytów Th TLR patogen Th1 IFN-g IL-2 TNF-b Odpowiedź komórkowa APC Th Th2 IL-4 IL-5 IL-10 IL-13 Odpowiedź humoralna Treg IL-10 TGFb Supresja Rys. N.Drela

46 Odporność nabyta Faza efektorowa odpowiedzi Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007

47 Dziękuję za uwagę