PODSTAWY IMMUNOLOGII. Regulacja odpowiedzi immunologicznej. Nadzieja Drela

Transkrypt

1 PODSTAWY IMMUNOLOGII Regulacja odpowiedzi immunologicznej Nadzieja Drela

2 Stan równowagi: odpowiedź immunologiczna - tolerancja Kontakt z antygenem prowadzi do rozwoju odpowiedzi immunologicznej lub tolerancji (oba procesy zależą od rozpoznania antygenu) Istota regulacji: powstanie odpowiedzi na patogen (nie tolerancji) oraz indukcja tolerancji na własne antygeny (nie odpowiedzi)

3 Regulacja odpowiedzi immunologicznej Czynniki regulujące odpowiedź immunologiczną: - Antygen - Komórki prezentujące antygen (APC) - Przeciwciała - Limfocyty - Cytokiny - Hormony - MHC

4 Regulacja odpowiedzi immunologicznej przez antygen

5 Table 1 Factors that determine induction of immune response or tolerance following challenge with antigen Factors that affect response to Ag Favor immune response Favor tolerance Physical form of antigen Large, aggregated, complex molecules; Route of Ag administration Sub-cutaneous or intramuscular Soluble, aggregate-free, relatively smaller, less complex molecules, Ag not processed by APC or processed by cell without class II MHC Oral or sometimes intravenous Dose of antigen Optimal dose Very large (or sometime very small) dose Age of responding animal Differentiation state of cells Older and immunologically mature Fully differentiated cells; memory T and memory B cells Newborn (mice), immunologically immature Relatively undifferentiated: B cells with only IgM (no IgD), T cells (e.g. cells in thymic cortex)

6 Regulacja odpowiedzi przez antygen 1. Natura antygenu: polisacharydy (otoczki bakterii, TI-2) indukują syntezę IgM, białka indukują zarówno odpowiedź humoralna jak i komórkową, wewnątrzkomórkowe patogeny indukują głównie odpowiedź komórkową, białka rozpuszczalne indukują odpowiedź humoralną. Odpowiedź komórkowa może być indukowana przez cząstki występujące w naturalnym środowisku i nie będące antygenami (krzemionka). 2. Dawka antygenu: małe i średnie dawki antygenu indukują odpowiedź, a bardzo duże dawki antygenu indukują tolerancję. 3. Droga podania antygenu: antygeny podane podskórnie i śródskórnie indukują odpowiedź immunologiczną, antygeny podawane doustnie, dożylnie i donosowo mogą indukować tolerancję.

7 Regulacja odpowiedzi immunologicznej przez APC

8 Rodzaje komórek dendrytycznych mdc pdc FDC CD11c+, CD123low, MHC II Narządy limfoidalne, krew, wszystkie tkanki Przetwarzanie i prezentacja antygenu CD11c-, CD123bright, Narządy limfoidalne, krew, Słaba zdolność do przetwarzania i prezentacji Ag Synteza IFN typu I CD11b, CD21, CD35,CD32 Węzły limfatyczne, śledziona Nie przetwarzają Ag Udział w tworzeniu pamięci immunologicznej

9 APC rozpoznają antygeny za pomocą TLR

10 Komórki dendrytyczne w odporności Banchereau J., Steinman R. Dendritic cells and the control of immunity. Nature 1998, 392:245.

11 Migracja i stadia rozwoju DC Szpik kostny pdc Dojrzała mdc Niedojrzała mdc TLR Czynniki indukujące dojrzewanie Tkanki i narządy nielimfoidalne Narządy limfoidalne Dojrzała mdc: MHCII, CD80, CD86, CD40

12 Rola TLR i APC w 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

13 Rola TLR i APC w aktywacji limfocytów Th

14 Regulacja odpowiedzi immunologicznej przez limfocyty T (Th1, Th2, Treg)

15 Gdy regulacja zawodzi.

16 Regulacja odpowiedzi immunologicznej przez przeciwciała

17 Regulacja odpowiedzi przez przeciwciała Immunizacja bierna przeciwciałami IgM i antygenem wzmaga odpowiedź immunologiczną, podczas gdy podanie przeciwciał IgG osłabia odpowiedź na antygen. Podawanie dzieciom poniżej 1 roku życia niektórych szczepionek (świnka, odra) nie jest skuteczne z powodu obecności matczynych p-ciał IgG Roitt, Brostoff, Male,,Immunology

18 Supresja limfocytów B przez przeciwciała IgG (bierne) Roitt, Brostoff, Male,,Immunology

19 Wpływ biernych przeciwciał IgG na zwiększenie powinowactwa produkowanych przeciwciał Roitt, Brostoff, Male,,Immunology

20 Zróżnicowana odpowiedź noworodków na podaną szczepionkę

21 Regulacja odpowiedzi immunologicznej przez cytokiny

22 Cytokiny: grupa białek o małym ciężarze cząsteczkowym ich synteza jest indukowana przez czynnik aktywujący komórkę (Ag, PAMP, DAMP, interakcje pomiędzy komórkami układu odpornościowego, ) krótki okres półtrwania działanie antygenowo-nieswoiste wywierają efekt biologiczny po związaniu ze specyficznymi receptorami w błonie komórek docelowych indukują kaskadę cytokin zmieniają ekspresję genów w komórkach docelowych wpływają na ich rozwój i funkcje wykazują aktywność plejotropową, synergistyczną, antagonistyczną i redundancję

23 Indukcja syntezy cytokin i sposób ich działania Kuby Immunology, W.H. Freeman and Company, Sixth edition

24 Sposoby działania cytokin Kuby Immunology, W.H. Freeman and Company, Sixth edition

25 Cytokiny uczestniczą we wszystkich reakcjach obronnych Kuby Immunology, W.H. Freeman and Company, Sixth edition

26 Sieć cytokinowa Kuby Immunology, W.H. Freeman and Company, Sixth edition

27 Klasyfikacja cytokin Rodzina cytokin Przykłady Charakterystyka Rodzina IL-1 IL-1a, IL-1b, IL-1Ra, IL-18, IL-33 Mediatory stanu zapalnego Rodzina hematopetyn (cytokiny kl.i) Interferony (cytokiny kl.ii) Rodzina TNF Rodzina IL-17 Chemokiny IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-12, IL-13,IL-15,IL- 21,IL-23,GM-CSF,G-CSF, GH, Pro, Epo IFN-a, IFN-b, IFN-g, IL-10, IL-19, IL-20, IL-22, IL-24 TNF-a, TNF-b, CD40L, Fas (CD95), BAFF, APRIL, LTb IL-17,(IL-17A), IL-17B, C, D i F IL-8, CCL19, CCL21, RANTES, CCL2(MCP-1), CCL3(MIP-1a) Różnorodność funkcjonalna Modulatory reakcji odpornościowych, IFN aktywność przeciwwirusowa Homeostaza, funkcje efektorowe, formy rozpuszczalne i błonowe Pro-zapalne, aktywacja neutrofili Funkcja chemotaktyczna

28 Cytokiny odporności wrodzonej

29 Cytokiny odporności nabytej

30 Cytokiny hematopoezy

31 Klasyfikacja cytokin i receptorów dla cytokin A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN Cell Mol Biology

32 JAK/STAT w transdukcji sygnału A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN Cell Mol Biology

33 Cytokiny w hematopoezie Kuby Immunology, W.H. Freeman and Company, Sixth edition

34 Stan zapalny zawsze towarzyszy infekcji Cytokiny prozapalne Kuby Immunology, W.H. Freeman and Company, Sixth

35 Kinetyka produkcji cytokin w odporności wrodzonej A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN Cell Mol Biology

36 Regulacja reakcji zapalnej podwzgórze ACTH (via przysadka) IL-1, TNF-a, IL-6 kora nadnerczy glukokortykoidy stan zapalny IL-6, TNF-a IL-1, TNF-a, IL-6 wątroba Białka ostrej fazy szpik kostny

37 Cytokiny w rozwoju odporności nabytej

38 Regulacja różnicowania limfocytów Th przez cytokiny J. Kuby, Immunology

39 Równowaga Th1/Th2 i skutki jej zaburzenia A Th1 Odpowiedź immunologiczna prawidłowa Th2 B alergie, choroby autoimmunizacyjne Th2-zależne Th1 Th2 C Th1 choroby autoimmunizacyjne Th1-zależne Th2

40 Cytokiny w aktywacji limfocytów B J. Kuby,

41 Cytokiny regulują syntezę immunoglobulin J. Kuby, Immunology

42 Regulacja odpowiedzi immunologicznej przez hormony

43 Neuroendokrynowa regulacja odpowiedzi immunologicznej R.E Brown, Neuroendocrinology

44 Hormony regulują syntezę cytokin R.E. Brown, Neuroendocrinology

45 Cytokiny regulują syntezę hormonów przysadki R.E. Brown, Neuroendocrinology

46 Oś regulacyjna HPA Układ odpornościowy IL-1, IL-6, TNF wątroba Białka ostrej fazy podwzgórze stan zapalny atrofia grasicy CRH liczba leukocytów w krążeniu proliferacja limfocytów przysadka rówowaga limfocytów (Th1 vs Th2) ACTH synteza przeciwciał synteza cytokin Rys. N.Drela nadnercza kortyzol Oś HPA w regulacji odpowiedzi układu odpornościowego

47 Komórki odpornościowe można zdenerwować Stymulacja antygenowa Stymulacja neuropeptydami Th1 IFN-g IL-2 Th1 IFN-g IL-2 IL-4 IL-10 Th2 IL-4 IL-10 Th2 IL-4 IL-10 IFN-g IL-2

48 Produkcja hormonów przez komórki układu odpornościowego komórki produkujące Produkowane hormony i neuroprzekaźniki limfocyty T limfocyty B makrofagi splenocyty tymocyty granulocyty i komórki tuczne ACTH, endorfiny, TSH, GH, PRL, IGF-1 ACTH, endorfiny, GH, IGF-1 ACTH, endorfiny, GH, SP, IGF-1, ANP CRH, gonadotropina CRH, GnRH, AVP, OT VIP, SOM

49 Regulacja odpowiedzi immunologicznej przez geny MHC

50 Rola MHC w kontroli odpowiedzi immunologicznej A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003

51 Dziękuję za uwagę