Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Bazofily a mastocyty a jejich význam v imunitních reakcích.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Bazofily a mastocyty a jejich význam v imunitních reakcích."— Transkript prezentace:

1 Bazofily a mastocyty a jejich význam v imunitních reakcích

2 Mastocyty (žírné buňky) a)slizniční mastocyty - lokalizace: ve sliznicích dýchacího a gastrointestinálního traktu - produkují: histamin, heparin, serotonin, cytokiny, tryptázu a další enzymy, leukotrien C4 - účast: alergie a parazitózy, zvýšeny při aktivaci TH2 b) pojivové mastocyty - lokalizace: převážně v pojivu - produkují: tryptázu a chymázu a další enzymy, prostaglandin D2 - účast: při alergii a parazitozách se neúčastní, zvýšeny při fibróze

3 Funkce mastocytů - obrana proti parazitárním infekcím - regulace imunitní odpovědi - uplatňují se při zánětu, při angiogenezi, při remodelaci tkání - za patologických okolností jsou zodpovědné za časný typ přecitlivělosti

4 Funkce mastocytů - podílejí se na udržování fyziologických funkcí sliznic - přispívají k normálnímu metabolismu pojivových tkání - komunikace mezi imunitním a nervovým systémem

5 Aktivace mastocytů Žírné buňky mohou být stimulovány k degranulaci: -prostřednictvím přímého poškození (opiáty, alkohol, a některá antibiotika) -propojením Fc receptorů pro IgE -prostřednictvím anafylatoxinů (C3a, C4a, C5a)

6 Schema aktivace mastocytu propojením Fc  RI - navázání multivalentního antigenu ( mnohobuněčného parazita) pomocí IgE na vysokoafinní Fc receptor pro IgE (Fc  RI) -agregace několika molekul Fc  RI -iniciace degranulace mastocytu ( fúze cytoplazmatických granulí s povrchovou membránou a uvolnění jejich obsahu) -aktivace metabolismu kyseliny arachidonové (leukotrien C4, prostaglandin PGD2) -zahájení produkce cytokinů (TNF, TGF , IL-4,5,6…)

7

8 Receptory mastocytů - vysokoafinní Fc receptor pro IgE (Fc  RI) - Fc receptor pro IgG - receptory pro komplementové fragmenty C3a,C4a,C5a (aktivace degranulace nezávislé na IgE) - povrchové adhezivní molekuly (  integriny, L- selektin) - receptory pro růstové faktory (IL-3, IL-4, SCF)

9 Sekreční produkty mastocytů - cytoplazmatická granula:hydrolytické enzymy proteoglykany ( heparin, chondroitinsulfát ) biogenní aminy ( histamin,serotonin ) Histamin způsobuje vasodilataci, zvýšení vaskulární permeability, erytém, edém, svědění, kontrakci hladké svaloviny bronchů, zvýšení peristaltiky střev, zvýšení sekrece hlenu slizničními žlázkami v respiračním traktu a GITu. -metabolity kys. arachidonové ( leukotrien C4, prostaglandin PGD2 ) -cytokiny (TNF, TGF , IL-4,5,6…)

10 Aktivace mastocytů alergenem

11 Bazofily -diferencují se z myeloidního prekurzoru -bývají považovány za cirkulující formu mastocytů -receptorovou výbavou, obsahem granul, mechanismy stimulace a funkcemi jsou velmi podobné mastocytům -jsou zodpovědné za vznik anafylaktického šoku -aktivační znak bazofilů: CD 63, (CD 203)

12 Imunitní mechanismy zánětu (lokální a systémová reakce)

13 Zánět Je souhrn fyziologických reakcí na porušení integrity organismu, které vedou k ochraně proti infikování poškozeného místa, k lokalizaci poškození a jeho zhojení. První signály k rozvoji zánětlivých reakcí pocházejí od mastocytů, fagocytů a od látek uvolněných z poškozených buněk a součástí mezibuněčné hmoty. Odpověď organismu- lokální - systémová

14 Lokální odpověď organismu na zánět Projevy - bolest (dolor), teplo (calor), zčervenání (rubor), otok (tumor) a ztrátou funkce (funkcio laesa)

15 Lokální odpověď organismu na zánět -Jako první jsou aktivovány nespecifické imunitní mechanismy a později i antigenně specifické -zvýšení permeability cév ( vazoaktivní aminy, složky komplementu C3a, C4a, C5a, leukotrieny…; otok v místě zánětu ) -zvýšení exprese adhezivních molekul na endoteliích -aktivace koagulačního, fibrinolytického, komplementového a kininového systému -ovlivnění místních nervových zakončení ( prostaglandiny, bolest ) -změny regulace teploty ( IL- 1, IL-6, TNF, prostaglandiny )

16

17 Systémová odpověď na zánět -je závislá na rozsahu poškození a délce trvání lokálního zánětu -horečka (prozánětlivé cytokiny TNF, IL-1, IL-6 stimulují hypotalamové centrum termoregulace) -mobilizace tkáňového metabolismu -indukce exprese Hsp (heat-shock-proteins; fungují jako chaperony) -produkce proteinů akutní fáze (CRP, SAP, C3, C4; opsonizace a aktivace komplementu)

18 -zvýšená jaterní syntéza některých sérových transportních proteinů ( ceruloplasmin, transferin ) -zvýšená syntéza proteázových inhibitorů (   makroglobulín ) - leukocytóza Septický šok – při masivním průniku mikroorganismů do krevního oběhu Anafylaktický šok – vyvolán alergenem, degranulace bazofilů a aktivace komplementu

19 Reparace poškozené tkáně - eliminace poškozených buněk fagocyty - aktivace fibroplastických mechanismů - aktivace angiogeneze - regenerace a remodelace tkání

20 Cytokiny ( tkáňové hormony )

21 Cytokiny -regulační proteiny a glykoproteiny produkované leukocyty i jinými buňkami -základní regulátory imunitního systému -uplatňují se i mimo imunitní systém (angiogeneze, regenerace tkání, kancerogeneze, ovlivnění řady mozkových funkcí,embryoníální vývoj…) -cytokiny- sekretované - membránové (zajištěno lokální působení, v membráně zakotveny sekvencí asi 20 hydrofóbních AK; CD 80, CD86, CD40L, FasL..)

22 -pleiotropní účinek -působí v kaskádě -cytokinová síť -cytokinový systém je redundantní -působení cytokinů- autokrinní - parakrinní - endokrinní - jsou označovány jako interleukiny (vyjímka: TNF, lymfotoxin, TGF, interferony, CSF a růstové faktory)

23 B lymfocyt komunikuje s makrofágem a T lymfocytem pomocí cytokinů B lymfocyt komunikuje s makrofágem a T lymfocytem pomocí cytokinů

24 Přehled cytokinů: -interleukiny ( IL-1 až IL-23 ) -chemokiny ( IL-8 a příbuzné molekuly ) -interferony ( IFN- , - , -  ) -transformující růstové faktory ( TGF  TGF  ) -faktory stimulující kolonie ( G-CSF, M-CSF, GM-CSF ) -faktory nekrotizující nádory ( TNF- , lymfotoxin ) -jiné růstové faktory (SCF, EPO, FGF, NGF,LIF )

25 Rozdělení cytokinů podle funkce: a)Prozánětlivé cytokiny (IL-1  a , IL-6, 8, 12, 18, TNF) b)Protizánětlivé cytokiny (IL-1Ra, IL-4, IL-10, TGF  ) c)Cytokiny s aktivitou růstových faktorů hemopoetických bb. ( IL-2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 14, 15, CSF, SCF, LIF, EPO ) d)Cytokiny uplatňující se v humorální imunitě T H 2 ( IL-4, 5, 9, 13 ) e)Cytokiny uplatňující se v buněčně zprostředkované imunitě T H 1 ( IL- 2, 12, IFN , GM-CSF, lymfotoxin ) f)Cytokiny s antivirovým účinkem ( IFN- , IFN-  IFN-  )

26 Receptory cytokinů -skládají se ze 2 až 3 podjednotek (jedna podjednotka váže cytokin, zbylé zprostředkovávají přenos signálu do buňky) -signalizační podjednotka může být sdílena několika různými cytokinovými receptory (receptorová rodina) -většina receptorů je asociována s proteinkinázami, chemokinové receptory jsou asociovány s trimerními G proteiny

27 Fyziologické imunitní regulační mechanismy

28 Fyziologické imunitní regulační mechanismy 1)Regulace antigenem 2)Regulace antagonistickými peptidy 3)Regulace protilátkami 4)Regulace cytokiny a mezibuněčným kontaktem 5)Suprese zprostředkovaná T lymfocyty 6)Neuroendokrinní regulace

29 1) Regulace antigenem - vyvolání a vyhasnutí imunitní odpovědi - afinitní maturace B lymfocytů - udržení imunologické paměti - antigenní kompetice - prahová hustota komplexu MHC gpII-Ag na APC

30 2) Regulace antagonistickými peptidy agonista - antigenní peptid, který vyvolá plnohodnotnou odpověď T buněk (proliferace, diferenciace T H či T C a stimulace efektorových funkcí) antagonista - (částečný agonista) peptid strukturně podobný antigennímu peptidu, který vyvolává kvalitativně jinou odpověď T lymfocytů (např. produkce jen některých cytokinů, nebo anergie...) - negativní signály vyvolané antagonistou mohou překonat pozitivní signály vyvolané agonistou, který je v organismu v nadbytku - některé mikroorganismy tlumí reaktivitu T lymfocytů tím, že produkují mutantní formy svých proteinů, z nichž vznikají antagonistické peptidy - možnost terapeutického využití (transplantace, autoimunita, chronické záněty)

31 3) Regulace protilátkami - protilátky kompetují s BCR o antigen (negativní regulátor stimulace B lymfocytů) - imunokomplexy s IgG se váží na B lymfocyt na BCR a Fc  R, důsledkem je blokování aktivace B lymfocytů - imunokomplexy s C3dg mají kostimulační účinky (C3dg se váže na CR2 na povrchu B lymfocytů) - zatím je nejasný význam regulace pomocí idiotypové sítě

32 Regulace cytokiny a mezibuněčným kontaktem Interakce APC - T lymfocyt Interakce T H 1 – makrofág Interakce T H 2 – B lymfocyt Vzájemná regulace aktivit T H 1 versus T H 2 Vývoj subpopulací leukocytů Negativní regulace efektorových lymfocytů: CTLA-4 inhibiční receptor T lymfocytů, váže ligandy CD80 a CD86 Inhibiční receptory NK buněk Sebedestrukční interakce apoptotického receptoru Fas s ligandem FasL na povrchu aktivovaných T lymfocytů

33 Interakce mezi APC a prekurzorem T H

34

35

36 5) Suprese zprostředkovaná T lymfocyty - vzájemná negativní interakce T H 1a T H 2 zprostředkovaná cytokiny (T H 2 lymfocyty produkují IL-4 a IL-10, které potlačují imunitní reakce založené na T H 1 buňkách) - CD 8 + T S - supresorové T lymfocyty se zatím nepodařilo izolovat jako samostatnou subpopulaci ( pravděpodobně částečně identické s T C ) - negativně regulují aktivaci jiných T buněk (T H,T C ) - jako T S mohou působit anergické buňky, které kompetují s ostatními buňkami o stimulační IL-2

37 - rozpustné supresorové faktory - některé CD 8 + T lymfocyty produkují rozpustnou formu TCR - klonální eliminace či anergizace T lymfocytů po styku s antigenem na povrchu jiných buněk, než APC (chybí kostimulační signály), klonální eliminace je důležitá při vzniku tolerance k autoantigenům - regulační T lymfocyty (T r 1 CD 4 + ; podobné T H 3), které produkují IL-10 a TGF  pomáhají udržet toleranci k autoantigenům

38 Faktory ovlivňující výsledek imunitní odpovědi Tentýž antigen může navodit aktivní imunitní odpověď nebo stav aktivní tolerance, výsledek odpovědi závisí na mnoha faktorech: - stavu imunitního systému - vlastnostech antigenu - dávce antigenu - způsobu podání

39 HLA systém (MHC glykoproteiny)

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

41 Struktura MHC gp. I - MHC gp. I. třídy se skládají z transmembránového řetězce  a nekovalentně asociovaného   mikrotubulinu -řetězec  má 3 domény, 2 N-terminální (  – vazebné místo pro peptidy  a 1 C-terminální doménu (  – zakotvena v cytoplazmatické membráně, struktura podobná imunoglobulinové doméně) -vazebné místo pro peptid je strukturně význačná rýha, jejíž dno je tvořeno  strukturou a boky jsou ohraničeny 2  šroubovicemi - vazba peptidu je nezbytná pro stabilní konformaci MHC gp. a tím zajišťuje jeho dlouhodobou prezentaci na buněčném povrchu

42 Vazba peptidů - MHC gp I. váží peptidy o délce 8 až 10 AK - určitá molekula MHC gp. váže peptidy sdílející společné strukturní rysy - vazebný motiv - důležitá je povaha AK poblíž konců peptidu - 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 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 pump

43 Vazba peptidů na MHC gp I

44

45 Neklasické MHC gp. I - HLA – E, -F, -G; molekuly CD1 - strukturně podobné klasickým MHC gp. - jsou méně polymorfní - vyskytují se jen na některých buňkách - specializují se na vazbu zvláštních ligandů - HLA - G je exprimován na buňkách trofoblastu Komplexy HLA - E a HLA - G s peptidy jsou rozpoznávány inhibičními receptory NK buněk a přispívají k toleranci plodu v děloze.

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

47 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

48 Vazba peptidů - MHC gp II váží peptidy o délce 15 až 35 AK (ale i delší - vazebné místo pro peptid je na obouch koncích otevřené) - určitá molekula MHC gp váže peptidy sdílející společné strukturní rysy - vazebný motiv - k vazbě exogenního peptidu dochází po fúzi post-Golgiho váčku s endozómem - 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 povrchu

49 Vazba peptidů na MHC gp II

50 Antigenní prezentace

51

52 Genový komplex MHC (HLA) - HLA komplex se nachází na chromozómu č.6 - obsahuje okolo 50 genů Obsahuje geny kódující: - MHC gp I a II - některé složky komplementu ( C2, C4, faktorB ) - některé cytokiny ( TNF ) - podjednotky proteazómu - podjednotky peptidových pump ( TAP ) - Hsp - jiné proteiny

53 Polymorfismus MHC glykoproteinů -u MHC gp. je vysoký polymorfismus, tzn. existují až stovky různých alelických forem jednotlivých izotypů (kromě neklasických MHC gp. I a kromě DR řetězce a) - jednotlivé alelické formy mají zaměněnou 1 či více AK ve vazebném místě pro peptid -kodominantní dědičnost alelických forem - jedinec má na povrchu buněk 3 izotypy HLA molekul (HLA-A, -B, -C) většinou ve 2 různých alelických formách

54 Polymorfismus MHC glykoproteinů -polymorfismus má ochranný význam na úrovni jedince i na úrovni populace - polymorfismus MHC gp. způsobuje komplikace při transplantacích

55 HLA typizace = určení HLA antigenů na povrchu lymfocytů Provádí se jako součást předtransplantačního vyšetření, vyšetření u některých autoimunitních chorob, při určování paternity a ve forenzní medicíně. 1)Sérologická typizace 2)Genotypizace

56 1) Sérologická typizace - mikrolymfocytotoxický test - 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) - za pozitivní reakci se považuje více než 10% mrtvých bb. (sérologickou typizaci lze provádět i pomocí průtokové cytometrie)

57 2) Genotypizace - 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 genů 2a) PCR-SSP = polymerázová řetězová reakce se sekvenčními specifickými primery - extrahovaná DNA slouží jako substrát v sadě PCR reakcí - každá PCR reakce obsahuje primerový pár specifický pro určitou alelu (resp. skupinu alel) - pozitivní a negativní reakce se hodnotí elektroforézou - každá kombinace alel má svůj specifický elektroforetický obraz

58 2b) PCR-SSO = PCR reakce se sekvenčně specifickými oligonukleotidy - namnoží se hypervariabilní úseky genů kódujících HLA - hybridizace s enzymaticky nebo radioaktivně značenými DNA sondami specifickými pro jednotlivé alely 2c) PCR- SBT = sequencing based typing; sekvenování - nejpřesnější metodika HLA typizace - získáme přesnou sekvenci nukleotidů, kterou porovnáme s databází známých sekvencí HLA alel

59 NASHLEDANOU


Stáhnout ppt "Bazofily a mastocyty a jejich význam v imunitních reakcích."

Podobné prezentace


Reklamy Google