Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

HLA systém (MHC glykoproteiny). MHC glykoproteiny I. třídy (major histocompatibility complex)  Funkcí MHC gpI je prezentace peptidových fragmentů, které.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "HLA systém (MHC glykoproteiny). MHC glykoproteiny I. třídy (major histocompatibility complex)  Funkcí MHC gpI je prezentace peptidových fragmentů, které."— Transkript prezentace:

1 HLA systém (MHC glykoproteiny)

2 MHC glykoproteiny I. třídy (major histocompatibility complex)  Funkcí MHC gpI je prezentace peptidových fragmentů, které jsou produkovány buňkou (včetně virových, pokud jsou přítomny), na buněčném povrchu tak, aby byly rozpoznávány T lymfocyty (cytotoxickými CD8)  Přítomny na všech jaderných buňkách organismu  3 izotypy klasických lidských MHC gp. ( HLA - A, -B, -C )  3 izotypy neklasických MHC gp. ( HLA – E, -F, -G; molekuly CD1)

3 Prezentace peptidového fragmentu pomocí MHC gp I. třídy cytotoxickému T lymfocytu

4 Struktura MHC gp I  MHC gp. I. třídy se skládají z transmembránového řetězce  a nekovalentně asociovaného   mikroglobulinu  Řetězec  má 3 domény, 2 N-terminální (  – vazebné místo pro peptidy  a 1 C-terminální doménu (  – zakotvena v cytoplazmatické membráně)  Vazba peptidu je nezbytná pro stabilní konformaci MHC gp a tím zajišťuje jeho dlouhodobou prezentaci na buněčném povrchu

5 Vazba peptidů na MHC gp I MHC gp I váží peptidy o délce 8 až 10 AKMHC gp I váží peptidy o délce 8 až 10 AK Určitá molekula MHC gp váže peptidy sdílející společné strukturní rysy - vazebný motiv (rozhodující jsou AK poblíž konců peptidu)Určitá molekula MHC gp váže peptidy sdílející společné strukturní rysy - vazebný motiv (rozhodující jsou AK poblíž konců peptidu) K vazbě endogenních peptidů dochází v endoplazmatickém retikulu během biosyntézy MHC gp.K vazbě endogenních peptidů dochází v endoplazmatickém retikulu během biosyntézy MHC gp. Po vytvoření řetězce  a   mikrotubulinu dochází v ER k poskládání do správné konformace a k vzájemné asociaci a k asociaci vhodného peptidu, tento komplex je dále zpracován v Golgiho aparátu a pak je prezentován na buněčném povrchuPo vytvoření řetězce  a   mikrotubulinu dochází v ER k poskládání do správné konformace a k vzájemné asociaci a k asociaci vhodného peptidu, tento komplex je dále zpracován v Golgiho aparátu a pak je prezentován na buněčném povrchu Navázané peptidy pocházejí z proteinů degradovaných proteazómem, který štěpí cytoplasmatické proteiny určené k likvidaci (označené ubiquitinem), peptidové fragmenty jsou transportovány do ER pomocí specifických membránových pumpNavázané peptidy pocházejí z proteinů degradovaných proteazómem, který štěpí cytoplasmatické proteiny určené k likvidaci (označené ubiquitinem), peptidové fragmenty jsou transportovány do ER pomocí specifických membránových pump

6 Vazba peptidů na MHC gp I

7

8 Neklasické MHC gp. I HLA – E, -F, -G; molekuly CD1HLA – E, -F, -G; molekuly CD1 Strukturně podobné klasickým MHC gpStrukturně podobné klasickým MHC gp Jsou méně polymorfníJsou méně polymorfní Vyskytují se jen na některých buňkáchVyskytují se jen na některých buňkách Specializují se na vazbu zvláštních ligandůSpecializují se na vazbu zvláštních ligandů

9 HLA-E a HLA-G - vyskytují se na buňkách trofoblastuHLA-E a HLA-G - vyskytují se na buňkách trofoblastu Komplexy HLA-E a HLA-G s peptidy jsou rozpoznávány inhibičními receptory NK buněk a přispívají k toleranci plodu v dělozeKomplexy HLA-E a HLA-G s peptidy jsou rozpoznávány inhibičními receptory NK buněk a přispívají k toleranci plodu v děloze

10 MHC glykoproteiny II. třídy Funkcí MHC gp II je prezentace peptidových fragmentů z proteinů pohlcených buňkou tak, aby byly rozpoznatelné T lymfocyty (pomocnými CD4)Funkcí MHC gp II je prezentace peptidových fragmentů z proteinů pohlcených buňkou tak, aby byly rozpoznatelné T lymfocyty (pomocnými CD4) Vyskytují se na APC ( dendritické buňky, monocyty, makrofágy, B lymfocyty)Vyskytují se na APC ( dendritické buňky, monocyty, makrofágy, B lymfocyty) 3 izotypy MHC gp II ( DR, DQ, DP )3 izotypy MHC gp II ( DR, DQ, DP )

11 Struktura MHC gp II  MHC gp. II se skládají ze 2 nekovalentně asociovaných transmembránových podjednotek  a   Vazebné místo pro peptid je tvořeno N-terminálními doménami  1 a  1  Vazba peptidu je nezbytná pro stabilní konformaci MHC gp a tím zajišťuje jeho dlouhodobou prezentaci na buněčném povrchu

12 Vazba peptidů na MHC gp II MHC gp II váží peptidy o délce 15 až 35 AK (ale i delší - vazebné místo pro peptid je na obou koncích otevřené)MHC gp II váží peptidy o délce 15 až 35 AK (ale i delší - vazebné místo pro peptid je na obou koncích otevřené) Určitá molekula MHC gp váže peptidy sdílející společné strukturní rysy - vazebný motivUrčitá molekula MHC gp váže peptidy sdílející společné strukturní rysy - vazebný motiv Po vytvoření řetězce  a  v ER dochází k poskládání do správné konformace a k vzájemné asociaci a k připojení dalšího transmembránového řetězce, tzv. invariantního řetězce, který blokuje vazebné místo pro peptid, tento komplex je dále zpracován v Golgiho aparátu; sekreční váčky oddělené od GA fúzují s endozómy, poté se rozštěpí invariantní řetězce a do vazebného místa MHC gp se naváží peptidové fragmenty endocytovaných proteinů a poté je komplex prezentován na buněčném povrchuPo vytvoření řetězce  a  v ER dochází k poskládání do správné konformace a k vzájemné asociaci a k připojení dalšího transmembránového řetězce, tzv. invariantního řetězce, který blokuje vazebné místo pro peptid, tento komplex je dále zpracován v Golgiho aparátu; sekreční váčky oddělené od GA fúzují s endozómy, poté se rozštěpí invariantní řetězce a do vazebného místa MHC gp se naváží peptidové fragmenty endocytovaných proteinů a poté je komplex prezentován na buněčném povrchu

13 Vazba peptidů na MHC gp II

14 Antigenní prezentace

15

16 Prezentace antigenu T lymfocytům 1.Signál TCR – MHC gp I(II)+Ag peptid (APC) 2.Signál kostimulační CD 28 (Tlymfocyt) – CD 80, CD 86 (APC)

17 Polymorfismus MHC glykoproteinů HLA komplex se nachází na chromozómu 6HLA komplex se nachází na chromozómu 6 U MHC gp je vysoký polymorfismus, tzn. existují až stovky různých alelických forem jednotlivých izotypů (kromě neklasických MHC gp. I a kromě DR řetězce  )U MHC gp je vysoký polymorfismus, tzn. existují až stovky různých alelických forem jednotlivých izotypů (kromě neklasických MHC gp. I a kromě DR řetězce  ) Kodominantní dědičnost alelických forem (jedinec má na povrchu buněk 3 izotypy HLA molekul (HLA-A, -B, -C) většinou ve 2 různých alelických formách)Kodominantní dědičnost alelických forem (jedinec má na povrchu buněk 3 izotypy HLA molekul (HLA-A, -B, -C) většinou ve 2 různých alelických formách) Polymorfismus má ochranný význam na úrovni jedince i na úrovni populacePolymorfismus má ochranný význam na úrovni jedince i na úrovni populace Polymorfismus MHC gp způsobuje komplikace při transplantacíchPolymorfismus MHC gp způsobuje komplikace při transplantacích

18 HLA typizace = určení HLA antigenů na povrchu lymfocytů Provádí se při předtransplantačním vyšetření a při určení paternity 1) Sérologická typizace mikrolymfocytotoxický testmikrolymfocytotoxický test allospecifická séra ( získaná od vícenásobných rodiček do 6 týdnů po porodu, získaná vakcinací dobrovolníků, nebo komerčně připravené sety typizačních sér (monoklonální protilátky))allospecifická séra ( získaná od vícenásobných rodiček do 6 týdnů po porodu, získaná vakcinací dobrovolníků, nebo komerčně připravené sety typizačních sér (monoklonální protilátky)) princip - inkubace lymfocytů s typizačními séry za přítomnosti králičího komplementu, poté je přidáno vitální barvivo, které obarví mrtvé buňky - buňky nesoucí určité HLA jsou usmrceny cytotoxickými Ab proti tomuto Ag, procento mrtvých buněk je mírou toxicity séra (síly a titru antileukocytárních protilátek)princip - inkubace lymfocytů s typizačními séry za přítomnosti králičího komplementu, poté je přidáno vitální barvivo, které obarví mrtvé buňky - buňky nesoucí určité HLA jsou usmrceny cytotoxickými Ab proti tomuto Ag, procento mrtvých buněk je mírou toxicity séra (síly a titru antileukocytárních protilátek) za pozitivní reakci se považuje více než 10% mrtvých bb.za pozitivní reakci se považuje více než 10% mrtvých bb. (sérologickou typizaci lze provádět i pomocí průtokové cytometrie)(sérologickou typizaci lze provádět i pomocí průtokové cytometrie)

19 2) Molekulárně genetické metody Pro typizaci se používají hypervariabilní úseky ve II. exonu genů kódujících HLA II. třídy, pro určení HLA I. třídy se používá polymorfismus v II. a III. exonu kódujících genůPro typizaci se používají hypervariabilní úseky ve II. exonu genů kódujících HLA II. třídy, pro určení HLA I. třídy se používá polymorfismus v II. a III. exonu kódujících genů 2a) PCR-SSP = polymerázová řetězová reakce se sekvenčními specifickými primery= polymerázová řetězová reakce se sekvenčními specifickými primery extrahovaná DNA slouží jako substrát v sadě PCR reakcíextrahovaná DNA slouží jako substrát v sadě PCR reakcí každá PCR reakce obsahuje primerový pár specifický pro určitou alelu (resp. skupinu alel)každá PCR reakce obsahuje primerový pár specifický pro určitou alelu (resp. skupinu alel) pozitivní a negativní reakce se hodnotí elektroforézoupozitivní a negativní reakce se hodnotí elektroforézou každá kombinace alel má svůj specifický elektroforetický obrazkaždá kombinace alel má svůj specifický elektroforetický obraz

20 2b) PCR-SSO = PCR reakce se sekvenčně specifickými oligonukleotidy= PCR reakce se sekvenčně specifickými oligonukleotidy namnoží se hypervariabilní úseky genů kódujících HLAnamnoží se hypervariabilní úseky genů kódujících HLA hybridizace s enzymaticky nebo radioaktivně značenými DNA sondami specifickými pro jednotlivé alelyhybridizace s enzymaticky nebo radioaktivně značenými DNA sondami specifickými pro jednotlivé alely 2c) PCR- SBT = sequencing based typing; sekvenování= sequencing based typing; sekvenování nejpřesnější metodika HLA typizacenejpřesnější metodika HLA typizace získáme přesnou sekvenci nukleotidů, kterou porovnáme s databází známých sekvencí HLA alelzískáme přesnou sekvenci nukleotidů, kterou porovnáme s databází známých sekvencí HLA alel

21 Imunoglobuliny

22 Struktura imunoglobulinů 2 těžké (H) řetězce kovalentně spojeny cystinovými můstky, ke každému H řetězci je cystinovým můstkem připojen lehký (L) řetězec2 těžké (H) řetězce kovalentně spojeny cystinovými můstky, ke každému H řetězci je cystinovým můstkem připojen lehký (L) řetězec H řetězec se skládá ze 4 až 5 domén (1 variabilní, 3-4 konstantní)H řetězec se skládá ze 4 až 5 domén (1 variabilní, 3-4 konstantní) L řetězec se skládá ze 2 imunoglobulínových domén (1 variabilní, 1 konstantní)L řetězec se skládá ze 2 imunoglobulínových domén (1 variabilní, 1 konstantní) Typy L řetězců - Typy L řetězců -  Typy H řetězců – Typy H řetězců – 

23

24 Variabilní domény L a H řetězce tvoří vazebné místo pro AgVariabilní domény L a H řetězce tvoří vazebné místo pro Ag Pantová oblast = místo, kde jsou těžké řetězce spojeny cystinovými můstkyPantová oblast = místo, kde jsou těžké řetězce spojeny cystinovými můstky Fc části imunoglobulínů jsou silně glykosilovány, váží se na Fc receptoryFc části imunoglobulínů jsou silně glykosilovány, váží se na Fc receptory J řetězecJ řetězec Sekreční komponentaSekreční komponenta

25 Funkce imunoglobulinů  Neutralizace Ag  Aglutinace Ag  Aktivace komplementu  Opsonizace  Aktivace mastocytů prostřednictvím IgE  ADCC

26 Funkce imunoglobulinů

27 Třídy imunoglobulínů a jejich funkce Rozlišujeme podle konstantní části H řetězceRozlišujeme podle konstantní části H řetězce IgM, IgD, IgG ( IgG1 – IgG4), IgA (IgA1, IgA2), IgEIgM, IgD, IgG ( IgG1 – IgG4), IgA (IgA1, IgA2), IgE IgM - jako monomer tvoří BCR - sekretovaný ve formě pentamerů (10 vazebných míst) - první izotyp, který se tvoří po setkání s Ag - neutralizace Ag, aktivuje komplement, neváže se na Fc receptory fagocytů - (koncentrace 0,9 – 2,5 g/l; biol. poločas 6 dnů)IgM - jako monomer tvoří BCR - sekretovaný ve formě pentamerů (10 vazebných míst) - první izotyp, který se tvoří po setkání s Ag - neutralizace Ag, aktivuje komplement, neváže se na Fc receptory fagocytů - (koncentrace 0,9 – 2,5 g/l; biol. poločas 6 dnů) IgD - jako monomer tvoří BCR - v séru se nachází ve velmi malé koncentraciIgD - jako monomer tvoří BCR - v séru se nachází ve velmi malé koncentraci - (koncentrace 0,1 g/l; biol. poločas 3 dny) - (koncentrace 0,1 g/l; biol. poločas 3 dny)

28 IgG - jednotlivé izotypy IgG1-IgG4 se liší schopností aktivovat komplement a vázat se na Fc receptory fagocytů (opsonizace)IgG - jednotlivé izotypy IgG1-IgG4 se liší schopností aktivovat komplement a vázat se na Fc receptory fagocytů (opsonizace) - funkce: neutralizace, opsonizace, aktivace komplementu - funkce: neutralizace, opsonizace, aktivace komplementu - přestupuje placentou - přestupuje placentou - tvořen při sekundární imunitní odpovědi - (koncentrace 8 – 18 g/l; biol. poločas 21 dnů) - tvořen při sekundární imunitní odpovědi - (koncentrace 8 – 18 g/l; biol. poločas 21 dnů)

29 IgA - slizniční IgA - ochrana sliznic, neutralizace, opsonizace, neaktivuje komplement - dimér se sekreční komponentou - sliny, slzy, mateřské mléko - sérový IgA – monomer, dimer či trimer - (koncentrace 0,9 – 3,5 g/l; biol. poločas 6 dnů)IgA - slizniční IgA - ochrana sliznic, neutralizace, opsonizace, neaktivuje komplement - dimér se sekreční komponentou - sliny, slzy, mateřské mléko - sérový IgA – monomer, dimer či trimer - (koncentrace 0,9 – 3,5 g/l; biol. poločas 6 dnů) IgE - uplatňuje se při obraně proti mnohobuněčným parazitům - je hlavní příčinou alergických reakcíIgE - uplatňuje se při obraně proti mnohobuněčným parazitům - je hlavní příčinou alergických reakcí - (koncentrace 3 x g/l; biol. poločas 2 dny) - (koncentrace 3 x g/l; biol. poločas 2 dny)

30

31 Genetický základ tvorby imunoglobulinů

32  Genové segmenty pro H řetězce - chromozóm 14 V (variabilita) - několik setV (variabilita) - několik set D (diversita) - asi 50D (diversita) - asi 50 J (joining) – 9J (joining) – 9 C konstantní části H řetězceC konstantní části H řetězce Genové segmenty pro L řetězce -  chromozóm 2Genové segmenty pro L řetězce -  chromozóm 2 - chromozóm 22 - chromozóm 22 V (variabilita)V (variabilita) J (joining)J (joining) C konstantní části L řetězceC konstantní části L řetězce Na koncích V, D, J úseků jsou signální sekvence, které jsou rozpoznávány enzymy rekombinázami, které provádějí přeskupování těchto genůNa koncích V, D, J úseků jsou signální sekvence, které jsou rozpoznávány enzymy rekombinázami, které provádějí přeskupování těchto genů Po stranách C segmentů jsou tzv. switch sekvence (přesmykové), které jsou rozpoznávány enzymy rekombinázami, které provádějí izotypový přesmykPo stranách C segmentů jsou tzv. switch sekvence (přesmykové), které jsou rozpoznávány enzymy rekombinázami, které provádějí izotypový přesmyk

33 Přeskupování genů kódujících H řetězce 1.D-J přeskupení - vyštěpení úseku IgH mezi některým D a J segmentem (probíhá na obou chromozómech) 1.V-D přeskupení – vyštěpení úseku mezi některým V segmentem a DJ; pokud je přeskupení na některém z chromozómů úspěšné, zastaví se přeskupování na druhém chromozómu – tzv. alelická exkluze ( to platí i pro L řetězce) Přepis přeskupeného IgH genu do mRNA, sestřih primárního transkriptu. Jako první se tvoří H řetězce . Není-li přeskupování úspěšné, B lymfocyt hyne. Není-li přeskupování úspěšné, B lymfocyt hyne.

34 Přeskupování genů kódujících L řetězce 1.Nejprve se přeskupují geny kódující L řetězec , dochází k vyštěpování úseků mezi některým V a J segmentem (souběžně na obou chromozómech), pokud je přeskupení na některém z chromozómů úspěšné, zastaví se přeskupování na druhém chromozómu – tzv. alelická exkluze. 2.Jestliže není přeskupování  genů úspěšné, zahájí se přeskupování genů. 3.Ne všechny H a L řetězce mohou spolu tvořit stabilní dimery. Není-li přeskupování úspěšné, B lymfocyt hyne. Není-li přeskupování úspěšné, B lymfocyt hyne.

35 Izotypový přesmyk (class switch) Dochází k němu během terminální diferenciace B lymfocytu po aktivaci Ag na povrchu FDC (nezbytný kostimulační signál přes CD40)Dochází k němu během terminální diferenciace B lymfocytu po aktivaci Ag na povrchu FDC (nezbytný kostimulační signál přes CD40) Enzymy rekombinázy rozpoznávají switch sekvence lokalizované po stranách C segmentů (tato sekvence není mezi C  a C  segmenty – B buňka může před izotypovým přesmykem produkovat IgM i IgD zároveň) a vyštěpují úseky genůEnzymy rekombinázy rozpoznávají switch sekvence lokalizované po stranách C segmentů (tato sekvence není mezi C  a C  segmenty – B buňka může před izotypovým přesmykem produkovat IgM i IgD zároveň) a vyštěpují úseky genů Po eliminaci části C oblasti je do mRNA přepsán ten segment, který je nejblíže VDJ segmentu a po sestřihu a translaci vzniká příslušný izotyp H řetězcePo eliminaci části C oblasti je do mRNA přepsán ten segment, který je nejblíže VDJ segmentu a po sestřihu a translaci vzniká příslušný izotyp H řetězce

36

37 Izotypový přesmyk (class switch) - pokračování Cytokiny regulují k jakému izotypovému přesmyku dojde:Cytokiny regulují k jakému izotypovému přesmyku dojde: IL-4 stimuluje přesmyk na IgE a IgG1, IgG4IL-4 stimuluje přesmyk na IgE a IgG1, IgG4 TGF  stimuluje přesmyk na IgG2 a IgATGF  stimuluje přesmyk na IgG2 a IgA

38 Antiidiotypové protilátky  IDIOTOP = každá determinanta variabilní části protilátky, může být součástí paratopu, či může ležet mimo paratop protilátky, může být součástí paratopu, či může ležet mimo paratop  IDIOTYP = soubor idiotopů; souhrn identických vazebných struktur pro Ag na protilátkách stejné specifity  Idiotypické struktury protilátek 1. generace jsou rozpoznávány některými B lymfocyty jako antigeny a mohou se proti nim tvořit tzv. antiidiotypové protilátky (protilátky 2. generace; některá vazebná místa mohou připomínat Ag, který vyvolal tvorbu protilátek 1. generace)  Proti protilátkám 2. generace se tvoří protilátky 3. generace (anti-antiidiotypové protilátky)  Tato idiotypová síť může hrát roli v regulaci protilátkové odpovědi

39 T lymfocyty J. Ochotná

40 T lymfocyty  T lymfocyty patří mezi buněčnou složku antigenně specifických mechanismů, při vývoji opouštějí kostní dřeň a migrují do thymu, kde dozrávají  Existuje několik různých subpopulací T lymfocytů  Podílejí se na regulaci imunitních dějů, při likvidaci virem infikovaných buněk či nádorových buněk  Rozpoznávají antigen zpracovaný a prezentovaný APC; prostřednictvím TCR rozpoznávají komplex MHC gp-antigenní peptid  T lymfocyty jsou po aktivaci stimulovány k pomnožení a diferenciaci v efektorové buňky, část se diferencuje v paměťové buňky

41 Vývoj T lymfocytů  T lymfocyty vznikají v kostní dřeni a pak migrují do thymu, kde dozrávají (  T lymfocyty), konečná diferenciace probíhá až po aktivaci antigenem zpracovaným a prezentovaným APC   T lymfocyty se mohou vyvíjet i mimo thymus (jde o menšinovou populaci) Pluripotentní hematopoetická kmenová buňka Pro-thymocyt – dostává se z kostní dřeně do thymu, kde se začínají přeskupovat geny pro TCR  exprimuje na svém povrchu tzv. pre-TCR (složený z  řetězce, pre-TCR  a CD3 komplexu), po té se začínají přeskupovat geny pro TCR  Kortikální thymocyt – exprimuje na svém povrchu TCR (složený z řetězců  a CD3) a koreceptory CD4 a CD8; v této fázi dochází k selekci autoreaktivních buněk a buněk s nefunkčním TCR Medulární thymocyt (zralá T buňka) – zachovávají si expresi CD4 či CD8, usidlují se v sekundárních lymfoidních orgánech

42 Selekce T lymfocytů  Negativní selekce – eliminace autoreaktivních buněk Pokud thymocyt váže svým TCR dostatečně silně komplex MHCgp s normálními peptidy (z autoantigenů) se kterými se setká na povrchu thymových buněk dostane signály vedoucí k apoptotické smrti buňky PAE buňky (peripherial antigen expressing cells) PAE buňky (peripherial antigen expressing cells)  Pozitivní selekce – eliminace buněk s nefunkčním TCR Pozitivně selektovány jsou thymocyty, které s nízkou afinitou rozeznávají MHC gp, ty si pak zachovávají expresi CD4 či CD8 (váže-li příslušný TCR MHC gp I či II) – tyto zralé T bb. (medulární thymocyty) opouštějí thymus a usidlují se v sekundárních lymfoidních orgánech Pozitivně selektovány jsou thymocyty, které s nízkou afinitou rozeznávají MHC gp, ty si pak zachovávají expresi CD4 či CD8 (váže-li příslušný TCR MHC gp I či II) – tyto zralé T bb. (medulární thymocyty) opouštějí thymus a usidlují se v sekundárních lymfoidních orgánech  98% pro-thymocytů v thymu během svého vývoje zahyne

43 Vývoj T lymfocytů

44 Povrchové znaky T lymfocytů  TCR – rozpoznává Ag peptid v komplexu s MHC gp  CD3 – součást TCR, účast při přenosu signálu  CD4 nebo CD8 – koreceptory, napomáhají k vazbě na MHC gp  CD28 – kostimulační receptor; váže CD80, CD86  CTLA-4 (CD152) – inhibiční receptor; váže CD80, CD86

45

46 Subpopulace T lymfocytů   T lymfocyty – mají TCR  většinový typ (95%), k vývoji potřebují thymus, rozeznávají antigeny v komplexu MHC gp-peptid   T lymfocyty – (5%) mohou se vyvíjet i mimo thymus, některé jsou schopny rozpoznat nativní Ag, uplatňují se při obraně kůže a sliznic  Intraepiteliální T lymfocyty  NK-T lymfocyty – rozeznávají komplexy CD1 molekul s lipidy

47  -T lymfocyty Exprimující koreceptor CD4 (koreceptor pro MHC gp II) Jde o prekurzory pomocných T buněk (T H ), ty lze rozdělit podle produkce cytokinů na : T H 0 – produkují směs cytokinů jako T H 1 a T H 2 T H 1 – IL-2, IFN  (pomoc makrofágům) T H 2 – IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 (pomoc B lymfocytům) T H 3 – TGF  T H 3 – TGF   Treg – regulační T lymfocyty, potlačují aktivitu T H 1 a částečně fungují jako T S, potlačování autoreaktivních klonů T lymfocytů; produkují IL-10 a TGF 

48  -T lymfocyty Exprimující koreceptor CD8 (koreceptor pro MHC gp I) Jde o prekurzory cytotoxických T buněk (T C ), či supresorových T buněk (T S ) T C – rozeznávají buňky napadené viry či jinými intracelulárními parazity a některé nádorové buňky T S – potlačují funkce ostatních lymfocytů T S – potlačují funkce ostatních lymfocytů

49 TCR  TCR (T cell receptor) se skládá z modulu rozeznávajícího Ag a asociovaného CD3 komplexu, který je nezbytný pro přenos signálu, je propojen s PTK (Src)  Modul rozeznávající Ag je tvořen 2 řetězci  a  (  ), N-terminální části tvoří vazebné místo pro Ag  T lymfocyty (  ) rozeznávají komplex MHC gp-Ag peptid na povrchu APC, při rozpoznání spolupracuje TCR s koreceptory CD4 (pomáhá vázat MHC gp II) nebo CD8 (pomáhá vázat MHC gp I)  Aktivace přes TCR a CD28 vede k proliferaci a diferenciaci v efektorové buňky  CD28 – receptor kostimulačního signálu, váže ligandy CD80 a CD86, které jsou na povrchu APC

50 Spolupráce TCR s koreceptory CD4 a CD8

51 Vznik TCR  Obdoba s tvorbou BCR  Řetězce  a  - odpovídají genovému komplexu IgH imunoglobulinů - V, D, J, C segmenty  Řetězce  a  - odpovídají genům pro L řetězce imunoglobulinů - V, J, C segmenty  Přeskupování genů probíhá podobně jako u BCR a provádějí je shodné rekombinázy  u genů pro TCR nedochází k somatickým mutacím a afinitní maturaci

52 T H 1 imunitní odpověď

53 T H 1 imunitní odpověď – zánětlivá reakce  Základní funkcí T H 1 buněk je spolupráce s makrofágy a jejich přeměna v aktivované, které jsou schopny produkovat NO, pomocí kterého likvidují své intracelulární parazity  Pro přeměnu makrofágů v aktivované jsou nezbytné cytokiny (IFN  ) produkované T H 1 buňkami  Aktivované makrofágy secernují některé cytokiny ( IL-1, TNF…), které napomáhají ke stimulaci T buněk a stimulují lokální zánět, který napomáhá potlačení infekce  Vzájemné působení T H 1 buněk a makrofágů je základním mechanismem imunopatologické reakce opožděného typu (DTH- delayed type hypersensitivity)

54  Infikovaný makrofág produkuje fragmenty proteinů pocházející z intracelulárního parazita, některé jsou prezentovány na jeho povrchu pomocí MHC gp II  Makrofágy a dendritické buňky stimulované některými mikroorganismy produkují IL-12  Prekurzor T H, který rozpozná infikovaný makrofág a obdrží signály přes TCR, CD 28 a receptor pro IL-12 a další adhezivní a signalizační molekuly proliferuje a diferencuje se na efektorové T H 1 buňky, které produkují IFN  a IL-2.  IFN  podporuje přeměnu makrofágů v aktivované IL-2 je autokrinní růstový faktor T H 1 lymfocytů.

55 Interakce mezi APC a prekurzorem T H

56 Diferenciace T H 0

57 Kostimulační signál

58

59 T H 2 imunitní odpověď

60 T H 2 imunitní odpověď – pomoc B lymfocytům  Základní funkcí T H 2 buněk je spolupráce s B lymfocyty (které byly stimulovány Ag) prostřednictvím cytokinů (IL-4, IL-5, IL-6) a přímého mezibuněčného kontaktu  Pro stimulaci B lymfocytů je většinou potřeba spolupráce mezi APC → T H 2 buňkou → B lymfocytem  V případě tzv. minimálního modelu, pokud se z B lymfocytu stane dobrá APC (CD80, CD86), stačí spolupráce mezi T H 2 buňkou → B lymfocytem

61  Prekurzor T H, který rozpozná infikovaný makrofág a dostane signály přes TCR, CD 28, receptor pro IL-4 a receptor pro IL-2 a další adhezivní a signalizační molekuly proliferuje a diferencuje se na efektorové T H 2, které poskytují B lymfocytům pomocné signály pomocí sekretovaných cytokinů IL-4, IL-5, IL-6 a prostřednictvím adhezivních molekul CD 40L, které se váží se na kostimulační receptor B lymfocytů CD 40  Interakce mezi CD40 (B lymfocyt) a CD40L ( T H 2 buňka) je nezbytná pro zahájení somatických mutací, izotypového přesmyku a vznik paměťových buněk  IL-4, IL-5, IL-6 : stimulace B lymfocytů

62

63 Pomoc B lymfocytům  Specifická přímá pomoc B lymfocytům:  T H 2 lymfocyt poskytuje pomoc B lymfocytům, které byly stimulovány stejným Ag, který vyvolal vznik T H 2  Ke stimulaci sekrece cytokinů T H 2 buňce stačí signál přes TCR (signál přes kostimulační receptor CD28 již není nutný)  Jeden klon T H 2 buněk může poskytovat specifickou pomoc B lymfocytům různých specifit (musí prezentovat příslušné Ag peptidy pomocí MHC gp II, které rozpoznáváTCR)

64 Přímá pomoc B lymfocytům

65 Pomoc B lymfocytům  Nepřímá pomoc B lymfocytům („bystander help“):  T H 2 lymfocyt poskytuje pomoc B lymfocytům, které byly stimulovány jiným Ag, než který vyvolal vznik T H 2  Kontakt mezi T H 2 buňkou → B lymfocytem prostřednictvím adhezivních molekul, sekrece cytokinů, vazba CD40-CD40L  Nebezpečí aktivace autoreaktivních B lymfocytů

66 Vzájemná regulace aktivit T H 1 versus T H 2  Zda se prekurzorové T H lymfocyty budou vyvíjet v T H 1 či T H 2 rozhodne poměr cytokinů IL-12 a IL-4   IL-12 je produkován makrofágy a dendritickými buňkami stimulovanými některými mikroorganismy  IL-4 je produkován bazofily a mastocyty  Cytokiny produkované T H 1 (hlavně IFN  ) inhibují vývoj T H 2 a stimulují vývoj T H 1 (IL-2 stimuluje i T H 2)  Cytokiny produkované T H 2 (IL-4, IL-10) inhibují vývoj T H 1 a stimulují vývoj T H 2  Vývoj T H 3 je stimulován specifickým cytokinovým prostředím IL-4, IL-10, TGF  ; T H 3 produkují TGF , spolupracují s B lymfocyty v MALT

67

68 Imunitní reakce založená na T C

69 Stimulace cytotoxických T lymfocytů  T C rozeznávají buňky infikované viry či jinými intracelulárními parazity a některé nádorové buňky  Prekurzor T C, který rozpozná komplex MHC gp I- antigenní peptid na povrchu APC přes TCR a dostane signály přes CD 28 proliferuje a diferencuje se na klon zralých efektorových cytotoxických buněk (CTL); toto probíhá za pomoci T H 1 lymfocytů produkujících IL-2  Efektorové T C jsou rozneseny krevním oběhem do tkání, k aktivaci cytotoxických mechanismů stačí signál přes TCR (signál přes kostimulační receptor CD28 již není nutný)

70  Profesionální APC jsou dendritické buňky nebo makrofágy, které jsou infikovány virem, nebo pohltili antigeny z odumřelé virem infikované, nádorové nebo stresované buňky  Aby APC mohla aktivovat prekurzor T C,musí být sama stimulována kontaktem s T H buňkami přes CD 40, poté začne dendritická buňka exprimovat CD 80, CD86 a sekretovat cytokiny (IL-1, IL-12) = přeměna klidové APC v aktivovanou

71 Efektorové mechanismy T C  Cytotoxická granula obsahující perforin a granzymy (perforin vytváří póry v cytoplazmatické membráně napadené buňky,v některých případech může dojít k osmotické lýze napadené buňky, vytvořenými póry se do buňky dostávají granzymy, které aktivují caspázy, což vede k apoptóze napadené buňky  Fas-ligand (FasL) – který se váže na apoptotický receptor Fas (CD95) přítomný na povrchu mnoha různých bb. (i na povrchu T C )  TNF 

72

73 Rozdílná aktivace Tc a NK

74 B lymfocyty

75 B-lymfocyty (B buňky) jsou buňky zodpovědné především za specifickou, protilátkami zprostředkovanou imunitní odpověď. Mají rovněž velký význam pro imunitní paměť (využívá se při očkování).B-lymfocyty (B buňky) jsou buňky zodpovědné především za specifickou, protilátkami zprostředkovanou imunitní odpověď. Mají rovněž velký význam pro imunitní paměť (využívá se při očkování). B-lymfocyty rozpoznávají nativní antigen pomocí BCR (B cell receptor)B-lymfocyty rozpoznávají nativní antigen pomocí BCR (B cell receptor) Příslušný B-lymfocyt, na jehož receptorech došlo k vazbě antigenu, je stimulován k pomnožení a diferenciaci na efektorové neboli plazmatické bb., které produkují velké množství protilátek stejné specifity, jako je BCR (jde vlastně o tentýž protein v rozpustné formě), vážou se tedy na stejný antigen. Z části stimulovaných B-lymfocytů se diferencují paměťové buňky.Příslušný B-lymfocyt, na jehož receptorech došlo k vazbě antigenu, je stimulován k pomnožení a diferenciaci na efektorové neboli plazmatické bb., které produkují velké množství protilátek stejné specifity, jako je BCR (jde vlastně o tentýž protein v rozpustné formě), vážou se tedy na stejný antigen. Z části stimulovaných B-lymfocytů se diferencují paměťové buňky.

76 Povrchové znaky B lymfocytů CD 10 - nezralý B lymfocytCD 10 - nezralý B lymfocyt CD 19 - charakteristický povrchový znak B lymfocytůCD 19 - charakteristický povrchový znak B lymfocytů CD 20 - na povrchu Ig-pozitivních B lymfocytůCD 20 - na povrchu Ig-pozitivních B lymfocytů IgM, IgD - BCRIgM, IgD - BCR MHC gp II.třídy - Ag prezentující molekulyMHC gp II.třídy - Ag prezentující molekuly CD 40 – kostimulační receptorCD 40 – kostimulační receptor

77 Vývoj B lymfocytů  Vývoj B lymfocytů probíhá v kostní dřeni a dokončuje se posetkání s Ag v sekundárních lymfatických orgánech. Pluripotentní hematopoetická kmenová buňka Progenitor B lymfocytu → zahájení rekombinačních procesů, které vedou ke vzniku velkého množství klonů B lymfocytů s individuálně specifickými BCR Pre B lymfocyt → exprese pre-B receptoru (tvořen H(  ) řetězcem a náhradním L řetězcem) Nezralý B lymfocyt → exprese povrchového IgM (BCR); v této fázi vývoje dochází k eliminaci autoreaktivních klonů Zralý B lymfocyt → exprese povrchového IgM a IgD (BCR)

78 BCR BCR se skládá z povrchového imunoglobulinu (IgM, IgD – H řetězce jsou transmembránové ; rozeznává Ag) a asociovaných signalizačních molekul (Ig  a Ig  ), které jsou asociovány s cytoplazmatickými protein tyrosin- kinázami (PTK) skupiny SrcBCR se skládá z povrchového imunoglobulinu (IgM, IgD – H řetězce jsou transmembránové ; rozeznává Ag) a asociovaných signalizačních molekul (Ig  a Ig  ), které jsou asociovány s cytoplazmatickými protein tyrosin- kinázami (PTK) skupiny Src Po současném navázání Ag na 2 či více BCR dojde k přiblížení PTK, vzájemné fosforylaci a fosforylaci dalších cytoplazmatických proteinů, což vede ke změnám transkripce genů, proliferaci, diferenciaci a sekreci protilátekPo současném navázání Ag na 2 či více BCR dojde k přiblížení PTK, vzájemné fosforylaci a fosforylaci dalších cytoplazmatických proteinů, což vede ke změnám transkripce genů, proliferaci, diferenciaci a sekreci protilátek Signály spuštěné vazbou Ag na BCR mohou být zesíleny spoluprací s CR2, který váže C3dg (opsonin)Signály spuštěné vazbou Ag na BCR mohou být zesíleny spoluprací s CR2, který váže C3dg (opsonin)

79 Eliminace autoreaktivních klonů B lymfocytů Při náhodném přeskupováním genů, spojovacích nepřesnostech, párování H-L a somatických mutací mohou vzniknout i klony B lymfocytů nesoucí autoreaktivní receptory a produkující autoreaktivní protilátky.Při náhodném přeskupováním genů, spojovacích nepřesnostech, párování H-L a somatických mutací mohou vzniknout i klony B lymfocytů nesoucí autoreaktivní receptory a produkující autoreaktivní protilátky. Většina autoreaktivních B lymfocytů je eliminována na úrovni nezralých B lymfocytů (v kostní dřeni), jestliže svým BCR váží autoantigen s dostatečnou afinitou, obdrží signál vedoucí k apoptotické smrti.Většina autoreaktivních B lymfocytů je eliminována na úrovni nezralých B lymfocytů (v kostní dřeni), jestliže svým BCR váží autoantigen s dostatečnou afinitou, obdrží signál vedoucí k apoptotické smrti. Pokud touto eliminací projdou některé autoreaktivní klony, jejich autoreaktivita se většinou neprojeví, protože k jejich aktivaci chybí příslušné T H lymfocyty, mnohé autoantigeny jsou kryptické, či se vyskytují v malé koncentraci a jsou imunitním systémem ignorovány.Pokud touto eliminací projdou některé autoreaktivní klony, jejich autoreaktivita se většinou neprojeví, protože k jejich aktivaci chybí příslušné T H lymfocyty, mnohé autoantigeny jsou kryptické, či se vyskytují v malé koncentraci a jsou imunitním systémem ignorovány.

80 Setkání B lymfocytu s Ag v sekundárních lymfatických orgánech

81

82 Ontogeneze tvorby protilátek Syntéza specifických protilátek začíná kolem týdne gestace, celková koncentrace IgA a IgM zůstává až do porodu neměřitelná, IgG se začínají tvořit až po poroduSyntéza specifických protilátek začíná kolem týdne gestace, celková koncentrace IgA a IgM zůstává až do porodu neměřitelná, IgG se začínají tvořit až po porodu B lymfocyty na imunizaci reagují převážně tvorbou IgM, přesmyk na jiné izotypy je pomalejšíB lymfocyty na imunizaci reagují převážně tvorbou IgM, přesmyk na jiné izotypy je pomalejší Pozvolný nárůst tvorby vlastních IgG za poklesu mateřských IgG (kolem 3.-6.měs.)Pozvolný nárůst tvorby vlastních IgG za poklesu mateřských IgG (kolem 3.-6.měs.)

83 Ontogeneze tvorby protilátek Koncentrace IgM dosahuje hodnot srovnatelných s dospělými v 1.-3.roce života, IgG+A mezi r.Koncentrace IgM dosahuje hodnot srovnatelných s dospělými v 1.-3.roce života, IgG+A mezi r. Protilátková reakce na polysacharidové antigeny se objevuje až kolem 2.roku životaProtilátková reakce na polysacharidové antigeny se objevuje až kolem 2.roku života Ve stáří je slabší protilátková odpověď na nové podněty a vyšší produkce autoprotilátekVe stáří je slabší protilátková odpověď na nové podněty a vyšší produkce autoprotilátek

84 Imunitní odpověď založená na protilátkách

85 Protilátková reakce vyvolaná:  Antigeny nezávislými na T lymfocytech  Vyvolávají převážně tvorbu IgM protilátek  Jedná se zvláště o bakteriální polysacharidy, lipopolysacharidy a polymerní formy proteinů  Antigeny závislými na T lymfocytech  Reakce na tyto Ag probíhá ve dvou fázích – primární a sekundární odpověď  Tyto reakce mohou být od sebe odděleny či mohou na sebe bezprostředně navazovat  Vyvolávají tvorbu paměťových buněk a vznik vysokoafinních protilátek

86 T-nezávislá a T-závislá imunitní odpověď

87 Protilátková reakce vyvolaná antigeny závislými na T lymfocytech  Primární fáze protilátkové reakce - při prvním setkání s Ag  Probíhá v sekundárních lymfatických orgánech  Stimulace B lymfocytu vazbou Ag na BCR  Pohlcení Ag APC a jeho prezentace prostřednictvím MHC gp II prekurzorům T H buněk → vznik klonu antigenně specifických T H 2 buněk, které poskytují pomoc příslušným B lymfocytům, což vede k jejich proliferaci, diferenciaci na plazmatické bb (produkují Ab) a na paměťové bb  Plazmatické bb jsou rozneseny oběhovým systémem do organismu (zvláště kostní dřeně)  Protilátky produkované v primární fázi (za 3-4 dny) jsou IgM a mají nízkou afinitu k Ag, s Ag tvoří imunokomplexy  Imunokomplexy jsou zachytávány v sekundárních lymfoidních orgánech na povrchu FDC (folikulárně dendritických bb) – bb prezentující Ag B lymfocytům

88 Protilátková reakce vyvolaná antigeny závislými na T lymfocytech  Sekundární fáze protilátkové reakce – po rozpoznání Ag na FDC  Vznikne-li dostatečné množství imunokomplexů na FDC a jsou-li rozpoznány B lymfocyty  Germinální reakce - pod vlivem signálů od FDC (Ag) a T H 2 bb (CD40L, cytokiny) dochází opět k proliferaci a diferenciaci B lymfocytů doprovázené somatickými mutacemi → vznik klonů B lymfocytů s novými BCR→ přežívají pouze B lymfocyty s BCR s nejvyšší afinitou k Ag = afinitní maturace protilátek  Dochází také k izotypovému přesmyku, jaké izotypy vzniknou určuje cytokinové prostředí

89  V sekundární fázi imunitní reakce vznikají protilátky s vyšší afinitou k Ag a s jinými efektorovými vlastnostmi závislými na izotypu, vznikají také paměťové bb pro další setkání s Ag  Protilátky v organismu po primární infekci přetrvávají po dlouhou dobu  Kontakt mezi CD40 (B lymfocyt) a CD40L ( T H 2 lymfocyt) je nezbytný pro zahájení somatických mutací, izotypového přesmyku a vznik paměťových bb.

90

91 Protilátková odpověď Primární odpověďPrimární odpověď - následuje po prvním kontaktu s antigenem, kdy ještě nejsou přítomny paměťové buňky - tvoří se převážně nízkoafinní IgM, postupně se tvoří ostatní izotypy s vyšší afinitou Sekundární odpověďSekundární odpověď - následuje po opakovaných setkáních se stejným antigenem, jsou již přítomny paměťové buňky - následuje po opakovaných setkáních se stejným antigenem, jsou již přítomny paměťové buňky - hladina IgM protilátek je nižší, rychleji se tvoří ostatní izotypy, protilátky mají vyšší afinitu k antigenu, protože jsou aktivovány paměťové buňky - hladina IgM protilátek je nižší, rychleji se tvoří ostatní izotypy, protilátky mají vyšší afinitu k antigenu, protože jsou aktivovány paměťové buňky

92 Dynamika tvorby protilátek při primární a sekundární odpovědi

93


Stáhnout ppt "HLA systém (MHC glykoproteiny). MHC glykoproteiny I. třídy (major histocompatibility complex)  Funkcí MHC gpI je prezentace peptidových fragmentů, které."

Podobné prezentace


Reklamy Google