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
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
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
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
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
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
Typy odpowiedzi w odporności nabytej patogeny Odpowiedź humoralna Odpowiedź komórkowa B Th Tc Produkcja cytokin Cytotoksyczność Produkcja przeciwciał Treg Rys. N.Drela Supresja
Schemat rozwoju odporności nabytej APC antygeny APC aktywowany Th Th Tc Odpowiedź komórkowa Odpowiedź humoralna B przeciwciała Rys. N.Drela
Odpowiedź pierwotna i wtórna limfocytów B Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Odpowiedź pierwotna i wtórna limfocytów Tc Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Cechy odporności nabytej zwykle wymieniane jako przeciwstawienie cech odporności wrodzonej swoistość antygenowa różnorodność pamięć immunologiczna rozpoznanie własne/obce
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
Receptory dla antygenu limfocytów B i T Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Budowa receptora dla antygenu limfocytów T
Budowa receptora dla antygenu limfocytów B
Kompleksy receptorowe TCR i BCR
Odporność nabyta PREZENTACJA ANTYGENU Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Rozpoznanie antygenu przez limfocyty Th prezentacja Ag przez APC DC profesjonalna APC (antigenpresenting cell) Limfocyt T
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
Sygnały indukujące aktywację limfocytów Th APC Ag MHC TCR B7 CD28 Sygnał 3 Sygnał 1 Li Th Sygnał 2 Rys. N.Drela
Komórki prezentujące antygeny
Cechy antygenów białkowych rozpoznawanych przez li T wykazujące ekspresję TCR ab A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003
Uproszczona mapa MHC (Major Histocompatibility Complex) 17 6 Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Mapa MHC 6 17 A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003
Budowa cząsteczek MHC klasy I i II Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Ekspresja cząsteczek MHC na APC myszy heterozygotycznej Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Modele cząsteczek MHC z zakotwiczonymi peptydami Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
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 13-18 aminokwasów aminokwasy kotwiczące rozmieszczone wzdłuż peptydu
Ekspresja MHC kl.i i kl. II na różnych komórkach
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
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
Geny MHC kontrolują odpowiedź immunologiczną A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003
Aktywacja limfocytów Th wymaga przetwarzania Ag Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Przetwarzanie i prezentacja Ag: a/egzogennego, b/endogennego Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Schemat przetwarzania Ag w szlaku cytosolowym i endocytarnym Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Cytosolowy system degradacji białek wewnątrzkomórkowych (endogennych antygenów) Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
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
Stabilizacja kompleksów MHC-peptyd Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Generowanie peptydów w endocytarnym szlaku przetwarzania antygenów (egzogennych Ag) Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Przetwarzanie Ag Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
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
Odporność nabyta SELEKCJA I EKSPANSJA KLONALNA Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Klonalna selekcja limfocytów T
Klonalna ekspansja limfocytów T A.K.ABBAS,A.H.LICHTMAN,,Cellular and Molecular Immunology 2003
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
Odporność nabyta Faza efektorowa odpowiedzi Kindt T. J., Goldsby R. A., Osborne B. A., Kuby Immunology, New York 2007
Dziękuję za uwagę