Mezibuněčná komunikace

Prezentace na téma: "Mezibuněčná komunikace"— Transkript prezentace:

1 Mezibuněčná komunikace

2 Hybridom CD nomenkaltura Adhezivní molekuly Cytokiny
Adhezivní molekuly Cytokiny

3 Hybridom Přirozené podmínky – protilátky polyklonální – z různých klonů B-ly Plazmocytom – protilátky monoklonální Fúze: B-ly + plazmocytom= hybridom…tvorba monoklonální protilátky zvolené specificity Kultivace buněčné linie

4 Využití monoklonálních protilátek
Studium povrchových molekul buněk imunitního systém,intracelulárních i solubilních molekul V klinické praxi…chimérické, humanizované Léčiva diagnostika

5 CD nomenklatura Iniciativa významných světových laboratoří v 80.letech
Pravidelné mezinárodní workshopy CD = Cluster Designation (CD = Cluster of Differenciation) „inventurní“ systém Dnešní stav: CD1 – CD339, často podskupiny: CD1a, CD1b, CD1c

6 Adhezivní molekuly Imunitní systém=informační soustava
Důležité v neimunitních procesech Fyziologické nefyziologické Děje v IS založeny na kontaktu dvou buněk…receptor+ligand=>vznik signálu (CD28-CD80) Membránově vázané i solubilní (…cytokiny) Exprese na buňkách Konstituční inducibilní

7 Rozdělení adhezivních molekul
Kadheriny Integriny Selektiny Imunoglobulinové a.m. CD44 Fc receptory Receptory pro komplement

8 KADHERINY Homodimer Pevné spoje mezi buňkami stejného typu
Cytoskelet Kadherin-5 (E-kadherin) – spoje mezi endotelovými buňkami

9 INTEGRINY Zakotvují buňky na molekuly mezibuněčné hmoty….apoptóza
Dva konformační stavy Vysokoafinitní Nízkoafinitní – v klidovém stavu buňky Heterodimery, dva typy řetězců Alfa – podobný Ig Beta –typy 1 až 8, dělení do podskupin, nejdůležitější jsou beta 1,2,3,7

10 Integriny podskupiny beta1
označované VLA (Very Late Antigens) Exprese na většině jaderných buněk Společný řetězec beta1(CD29) Různé alfa řetězce (CD49a,b,c,d,e)…rozlišujeme tedy VLA1-5 Váží se na složky mezibuněčné hmoty(kolagen) vazba leukocyt+endotel (ligand VCAM-1)

11 Integriny podskupiny beta2
Společná podjednotka beta2(CD18) Řetězec alfa(CD11a,b,c,) Exprese výhradně na leukocytech=leukocytární integriny Velký význam v imunitní reakci Jsou tři:

12 LFA-1(Leukocyte Function Associated) CD11a/CD18
Hlavní a.m. leukocytů Vazba na ligandy imunoglobulinové řady(ICAM1-3) CD11b/CD18 receptor pro komplement(CR3…C3b) Váže sacharidové složky bakteriálních stěn, tzn. působí jako lektin CD11c/CD18

13 Integriny podskupiny beta3
Exprese na trombocytech Ligandy: solubilní složky koagulační kaskády Zachycování trombocytů v místě poškození Integriny podskupiny beta7 Vazba leukocytů na epitel Ligandy:VCAM-1, E-kadherin

14 SELEKTINY Důležitá složka jsou lektiny
Proteinová „stopka“ – vazba v cytoplazmatické membráně + lektin v extracelulární části Tři druhy selektinů, podle délky proteinového řetězce

15 P-selektin(Platelet, trombocytární)CD62P
Nejdelší proteinový řetězec Exprese na povrchu aktivovaných trombocytů, na endoteliích Konstitutivně v sekrečních granulech trombocytů Časné fáze zánětu Aktivátor:IL-4,IL-13, histamin, aktivované složky komplementu, kyslíkové radikály Ligand:CD15, CD24 na neutrofilech

16 E-selektin (Endoteliální) CD62E
Kratší Exprese na endoteliálních buňkách Exprese až po aktivaci – působením TNFalfa, IL-1 Ligand: CD15 na neurtofilech

17 L-selektin (Leukocytární) CD62L
Nejkratší Konstitutivní exprese na většině leukocytů Po aktivaci se jeho exprese snižuje – uvolňuje se z buněk do prostředí Ligand: CD34, vazba zpomaluje pohyb leukocytů po endotelu

18 Shrnutí Lektiny C-typu…výše popsané CD22 na B-lymfocytech
Lektiny v imunologickém výzkumu – mitogeny: konkavalinA = ConA Fytohemaglutinin = PHA

19 IMUNOGLOBULINOVÉ a.m. Nejčastější glykoproteiny na buňkách imunitního systému (50%) Řetězce ukotveny v membráně, extracelulární část je složena z různého počtu imunoglobulinových domén Označují se ICAM (InterCellular Adhesion Molecule)

20 ICAM-1(C54) 5xIg doména ICAM-2(CD102) 2xIg doména
Endotelové buňy, thymus, buňky IS Stimulace: INFgama, TNFalfa, IL-1, LPS Ligand: LFA-1 ICAM-2(CD102) 2xIg doména Endotel, leukocyty Exprese konstitutivní, neovlivněna ctokiny

21 VCAM-1(Vascular Cell Adhesion Molecule) CD106 7xIg doména
ICAM-3(CD50) 5xIg doména Exprese ve vysoké densitě na všech klidových leukocytech, není na endotelu Ligand: LFA-1 VCAM-1(Vascular Cell Adhesion Molecule) CD106 7xIg doména Endotel,DC, makrofágy Exprese po aktivaci: LPS, TNFalfa, IL-1, IL-4, INFgama Ligand: VLA-4

22 PECAM-1(Platelet Endotelial Cell Adhesion Molecule)CD31 6xIg doména
Endotel, granulocyty, monocyty, trombocyty Nutná pro prostup neutrofilů do tkání

23 MAdCAM-1 (Mucosal Addresin Cell Adhesion Molecule)
2x Ig doména + protein podobný mucinu membránové: endotel, lymfatické uzliny Sekretované do prostředí Příklady: CD34, CD43 => působí proti „slepování“ buněk Další imunoglobulinové a.m. : TCR, BCR, HLA

24 CD44 Samostatná molekula
Exprese: epitel, T a B-lymfocyty, myeloidní buňky, erytrocyty Váže se na molekuly mezibuněčné hmoty Ligand: kys. hyaluronová

25 Fc RECEPTORY (FcR) navazují Fc část imunoglobulinů, pro různé Ig existují různé FcR Fagocytóza částic opsonizovaných Ig(G)…FcgRI(CD64) na myelocytech regulační faktor v imunitním systému FceRII(CD23) = nízkoafinitní receptor pro IgE na B-ly, potlačuje tvorbu IgE FcgRIIB(CD32B)-na B-ly, inhibuje jejich stimulaci po vazbě IgG

26 Stimulují produkci IgE – alergické projevy a protiparazitární imunitu…FceRI= vysokoafinitní receptor pro IgE na mastocytech, bazofilech Umožňují transport Ig přes epiteliální buňky z krevního oběhu do tkání…..poly-Ig receptor

27 KOMPLEMENTOVÉ RECEPTORY
Označují se CR Váží fragmenty složek komplementu Fagocytóza částic opsonozovaných komplementem Př. CR3, CR4…exprese na myeloidních buňkách, ligand: C3b CR5a = receptor pro chemotaktické složky, ligand: C5a

28 Cytokiny Základní regulátory IS
Proteiny sekretované leukocyty (ale i jinými buňkami)=> tkáňové hormony Působí prostřednictvím specifických receptorů Membránové formy Produkce krátce po aktivaci buňky Biologická aktivita (pg/ml)

29 Pluripotentní -působí na různé druhy buněk, působí v kaskádě
Redundantní –různé cytokiny mají podobnou funkci Působí Autokrinně Parakrinně Endokrinně-nejméně často Koordinovaně=>cytokinová síť

30 NOMENKLATURA CYTOKINŮ Původně: lymfokiny x monokiny
Interleukiny + čísla…nedůsledné používání (TNF, SCF, interferony) dnes: cytokiny=proteiny produkované buňkami Cytokiny x klasické hormony 120 cytokinů Účast v IS, při regeneraci tkání,v embryogenezi,kancerogenezi, vliv na mozkové funkce, vyzrávání pohl.buněk…

31 ROZDĚLENÍ CYTOKINŮ Cytokiny regulující krvetvorbu Interferony
Cytokiny regulující T a B-lymfocyty Prozánětlivé pluripotentní cytokiny TNF

32 Cytokiny regulující krvetvorbu – působí na různých stupních vývoje krevních elementů
SCF (Stem Cell Factor) -stimuluje proliferci kmenových buněk IL-3 –produkovaný T-ly, NK, ovlivňuje vyzrávání všech linií krvetvorby=>pluripotentní CSF

33 EPO (erytropoetin)-růstový faktor erytrocytů
CSF (Colony Stimulating Factor) – produkován lymfocyty, myelocyty,v KD stimuluje diferenciaci Granulocytů (G-CSF) Monocytů (M-CSF) Obou populací (GM-CSF) EPO (erytropoetin)-růstový faktor erytrocytů Trobopoetin –diferenciace trombocytů

34 Interferony - antivirové, cytostatické a imunomodulační účinky
INFbeta – podněcuje tvorbu protizánětlivých cytokinů (IL-4, IL-10) INFgama – zesiluje expresi HLA ll.tř na APC

35 Cytokiny regulující T a B-lymfocyty
IL-2 –produkován T-lyCD4+ po aktivaci,autokrinní působení Aktivuje tlumivé buňky (NK,cytotox.T-ly) Aktivuje B-ly IL-12 –produkován mono+makrofágy,důležitý pro diferenciaci T-ly,působí na paměťové buňky IL-25 IL-21 –reguluje NK IL-4 –tvořen T-lyCD4+ a bazofily, stimuluje B-ly k tvorbě IgE

36 Prozánětlivé pluripotentní cytokiny
IL-1 –produkován aktivovanými monocyty a makrofágy,aktivuje T-ly, ovlivňuje expresi adhezivních molekul IL-6 –produkován T a B-ly, reguluje diferenciaci B-ly a syntézu Ig,stimuluje hepatocyty k tvorbě proteinů akutní fáze, pyrogen

37 TNF (Tumor Necrosis Facror)
TNFalfa –produkován buňkami IS Podnět k tvorbě: LPS + LBP (Lipopolysacharid Binding Protein)=>vazba na CD14=>syntéza prozánětlivých cytokinů, vč.TNF Nejvýznamější cytokin přirozené imunity Indukuje expresi adhezivních mol. na endotelu Stimuluje syntézu proteinů akutní fáze Produkce zodpovídá za příznaky septického šoku Indukuje apoptózu TNFbeta –produkován pouze T a B-ly

38 RECEPTORY CYTOKINŮ –zprostředkují působení cytokinů, složeny ze 2(3) podjednotek
Váže cytokin Zajišťuje signalizaci dovnitř buňky…společná pro více druhů cytokinů, podle ní dělení receptorů do skupin:

39 Receptory pro IL-2 (IL-4,7,13,15) Receptory pro IL-3 (GM-CSF, IL-5)
Receptory pro INF (IL-10) Imunoglobulinové rec.(SCF,M-CSF,IL-1) výsledek signalizace záleží na tom, na které z buněk IS ke stimulaci dojde

40 Důkladné poznání funkcí cytokinů a jejich vzájemných interakcí by umožnilo aktivně a cíleně zasahovat do průběhu imunitních reakcí a ovlivňovat je. Vzhledem ke složitosti cytokinové soustavy je však praktické využití cytokinů v klinické praxi stále ještě obtížné.