Imunitní reakce založené na protilátkách B-lymfocyty

Imunitní reakce založené na protilátkách – princip: rozeznání Ag prostřednictvím antigenně specifických receptotů na B-lymfocytech (BCR= B-cell receptor) B-ly + Ag + Th….B-ly se pomnoží a diferencují na plazmatické buňky…produkce protilátek Protilátky = rozpustné, Ag-specifické BCR

Protilátky Základní složka imunitní odpovědi Jejich absence (agamaglobulinemie) neslučitelná se životem Eliminují škodlivé Ag z těla Zesilují působení složek přirozené imunity (komplement, fagocytóza)

BCR (B-cell receptor) Ag specifický receptor na B-ly Povrchový imunoglobulin Rozpoznává Ag v nativní formě Struktura – dvě složky: Vlastní povrchový Ig - IgM,IgD 2 těžké řetězce (H) - transmembránové 2 lehké řetězce (L) Signalizační molekuly CD79, CD19, CD21 – transmembránové proteiny

B-lymfocyty Vývoj B-ly v několika fázích Fáze bez přítomnosti Ag Fáze s Ag stimulací Terminální vyzrávání na plazmatické buňky

VYZRÁVÁNÍ BEZ PŘÍTOMNOSTI Ag V kostní dřeni (primární lymfoidní orgán) Z progenitorovách buněk: HLA-DR+, CD45+, CD34+…CD19+ Vyžaduje Kontakt se stromálními buňkami KD (VCAM-1 + časný lymfocyt VLA-4) Cytokin SCF (Stem Cell Factor) IL-7 Naivní zralé B-ly, na povrchu IgM, IgD

V KD – negativní selekce autoreaktivních klonů B-ly , těch, které silně reagují s vlastními Ag Indukce apoptózy Indukce přeskupování genových segmentů pro BCR Zablokování anergie

FÁZE VYZRÁVÁNÍ S Ag STIMULACÍ V sekundárních lymfoidních orgánech (uzlina, slezina, sliznice)…zde kontakt: B-ly + T-ly + APC Charakteristický znak – probíhá ve dvou fázích Primární fáze protilátkové odpovědi Sekundární fáze protilátkové odpovědi

Primární fáze protilátkové odpovědi (primární odpověď) První kontakt – naivní zralý B-ly + Ag Stimulace B-ly vazbou BCR+Ag Pohlcení Ag buňkou APC…prezentace na HLAII.tř. prekurzorům Th-lymfocytů…vznik antigenně specifických Th2 B-ly prezentuje Ag (na HLAII.tř.) Th2-lymfocytům (B-ly = APC pro T-ly)

Probíhá v primárních lymfoidních folikulech (v uzlinách) Kontakt T-ly + B-ly umožněn CD28 + CD80/86 CD40L + CD40 Vede k pomnožení B-ly a diferenciaci na Pazmatické buňky…IgM, nízká afinita, blokování infekce, IgM+Ag=imunokomplexy…vazba na DC v uzlinách Paměťové buňky Probíhá v primárních lymfoidních folikulech (v uzlinách)

Sekundární fáze protilátkové odpovědi (sekundární odpověď) V primárním lymf. folikulu: B-ly + Ag na APC B-ly + Th2 Nové kolo dělení B-ly (sekundární reakce), provázeno: Afinitní maturací – změna BCR Vznikem sekundárních lymf.folikulů s germinálním centrem Izotypovým přesmykem…IgG, IgA, IgE Vznikem plazmatických a paměťových buněk (s vyšší afinitou k Ag)

Vznik jednotlivých izotypů ovlivněn cytokiny IL-4………....IgG1, IgE IL-10………..IgA INFgama…..IgG2 Výsledek sekundární odpovědi = Ig s vyšší afinitou k Ag, schopné aktivovat komplement a opsonozovat (IgG+FcR)

Při opakované infekci (pozdější setkání s Ag) Primární i sekundární odpověď na sebe v průběhu typických infekcí bezprostředně navazují a vedou ke vzniku paměťových buněk Při opakované infekci (pozdější setkání s Ag) Přetrvává hladina Ig – bezprostřední potlačení infekce Paměťové buňky rychle aktivovány k produkci vysokoafinitních Ig různých izotypů

Atigeny Proteiny: schopné vyvolat protilátkovou odpověď pouze za spolupráce T + B-ly (viz výše popsané mechanismy) = T-závislé (dependentní) antigeny Polysacharidy: schopné vyvolat protilátkouvou odpověď bez účasti T-ly = T-nezávislé (independentní) antigeny; účast IL-2, IL-3, INFgama (produkty T-ly, NK)

DIFERENCIACE PLAZMATICKÝCH BUNĚK B-ly v uzlinách tvoří: B-ly paměťové Plazmoblasty – dělí se a produkují Ig…plazmatické buňky (CD19-CD38+CD138+) – nedělí se a putují do KD, zde dlouho přežívají, tvorba vysokoafinitního Ig

Protilátky - imunoglobuliny Sekretované (uvolňované), solubilní BCR Struktura 2x těžký řetězec (H): 1H…4(5) domén, 110-120 AK 2x lehký řetězec (L): 2 domény Domény na konci H i L jsou variabilní (VL, VH) = vazebné místo pro Ag Konstantní domény Lehkých řetězců: CL Těžkých řetězců: CH1, CH2, CH3

Molekuly Ig lze proteolyticky štěpit – papain: 2x Fab + 1x Fc Molekuly některých Ig (IgM, IgA) se skládají z několika těchto jednotek – spojené řetězcem J Variabilita BCR i Ig je dána přeskupováním genových segmentů, které kódují jednotlivé řetězce (1011 různých specifit)

Typy ( =třídy = izotypy) imunoglobulinových řetězců L řetězce: kódovány na různých chromozomech, typy κ a λ H řetězce: kódovány na úseku jednoho chromozomu typy μ, δ, γ(subtypy γ1- γ4) , α(subtypy α1,α2), ε…. tyto řetězce vytvářejí různé typy (třídy, izotypy) imunoglobulnů: IgM, IgD, IgG(podtřídy IgG1 – IgG4), IgA(podtřídy IgA1,IgA2), IgE V jedné molekule Ig: 2 totožné H+2 totožné L

IgM monomerní (μ2L2) – na povrchu B-ly, zde tvoří BCR Polymerní – sekretovaná forma, 5 monomerů Tvoří se jako první po stkání s Ag Váže se na C1, neváže se na FcR fagocytů Výskyt: pentamer – sérum, monomer – B-ly Funkce: aktivace C, primární odpověď, receptor pro Ag na B-ly

IgG – nejčstější sérový izotyp,dobře se vážou na FcR, podtřídy IgG se liší aktivací komplemnetu IgG3, IgG1…dobře aktivují C IgG2, IgG4…hůře aktivují C Výskyt: sérum Funkce: opsonozace Ag, neutralizace virů, sekundární odpověď, prostup placentou

IgA – existuje ve dvou formách IgA slizniční (sekreční) – ochrana sliznic proti mikroorganismům Dimer: 2xIgA+ řetězec J+sekreční komponenta IgA sérový – monomer (nebo dimer nebo trimer) IgA1 – slizniční pazmocyty IgA2 – v KD Výskyt: sérum, sliny, slzy, mateřské mléko Funkce: ochrana sliznic, opsonizace, neaktivuje C

IgE – v séru zdravých lidí minimum Obrana před parazity Příčina alergických reakcí Vysokoafinitní receptor pro IgE na žírných buňkách a bazofilech --------------------------------------------------- IgD – monomer, v séru minimum, tvoří BCR na B-ly

Jednotlivé molekuly Ig mají individuálně odlišné části pro vazbu pro Ag = idiotypy (vazebná místa na Ig 1.generace) Idiotypy rozeznány B-ly…tvorba protilátek (antiidiotypy, protilátky 2.generace) Antiidiotypová síť – regulace protilátkové odpovědi

Dynamika tvorby protilátek Tvorba protilátek vykazuje významnou ontogenetickou dynamiku Těhotenství – prostup IgG placentou, později vlastní tvorba IgM plodu Po narození – mateřské IgG postupně odbourávány, zvyšuje se tvorba IgM, ochrana IgA z mateřského mléka Později tvorba Ig ostatních izotypů Proces dokončen v pubertě

Tvorba Ig jako odpověď na Ag První infekce – podobný průběh jako v ontogenetickém vývoji Opakovaná infekce – zapojeny paměťové buňky, rychlá intenzivní tvorba vysokoafinitních Ig různých izotypů