1) Signálne proteíny zahrnuté v komplexoch BCR a TCR. Motívy ITAM a ITIM, doména SH2.
2) Koreceptory BCR a TCR.
3) Hlavné receptory pre kostimulačné signály na B a T bunkách.
| Receptor | BCR | TCR |
| Signálne proteíny zahrnuté v komplexoch (sú potrebné na prenos signálu vo vnútri bunky, pretože samotné receptory nemajú vnútrobunkové časti) | Igα, Igβ (na intracelulárnych častiach sú signálne oblasti - ITAM) | CD3 (majú 2 podjednotky: gama alebo delta a epsilon), existuje aj samostatná zeta - bez extracelulárnej časti. Na vnútrobunkových častiach sa nachádzajú signálne oblasti – ITAM |
| Koreceptory | CD21, CD19, CD18 - rozpoznať výsledok práce komplementu (potvrdenie pre B bunky, že existuje patogén) | CD4, CD8 - nešpecificky rozpoznávajú antigén (rozpoznáva MHC, nie peptid; dokáže rozlíšiť medzi MHCI a MHCII) |
| Hlavné receptory pre kostimulačné signály | CD40 (viaže sa na ligand CD40L, ktorý je exprimovaný T bunkou) | CD28 (interaguje s komplexom B7 na povrchu bunky prezentujúcej antigén) |
FcR - receptory konštantných častí imunoglobulínov
O lokalizácii ITIM môžeme povedať, že NK bunky majú
SH2 doména (Src-homológna) je štruktúra, ktorá poskytuje veľmi afinitnú väzbu na fosforylovaný tyrozín, serín alebo treonín v ITAM a ITIM. Bez fosfátov nie je interakcia!
4) Imunologická synapsia. zariadenie a biologická úloha
Imunologická synapsia - interakcia T bunky s bunkou prezentujúcou antigén (APC). V tomto prípade T-lymfocyt pevne priľne k cieľovej bunke a do dutiny sa vstreknú cytokíny, aby pôsobili lokálne. Synapsia tiež zahŕňa adhézne a kostimulačné molekuly, receptory a koreceptory.
5) Úloha lck kinázy a CD45 fosfatázy pri prenose signálu z lymfocytových antigénnych receptorov.
Po iniciácii signálu z TCR CD45 fosfatáza odstráni inhibičný fosfát z Lck kinázy. Predtým je Lck kináza udržiavaná v neaktívnom stave pomocou Csk kinázy. V neaktívnom stave je Lck kináza zvinutá: jej doména SH2 sa viaže na jej C-koncový fosforylovaný tyrozín). Po odstránení inhibičného fosfátu Lck kináza mení konformáciu, autoaktivuje sa a fosforyluje ITAM. ITAM s dvoma fosforylovanými tyrozínmi je substrátom pre Src kinázy s dvoma doménami SH2 (napríklad kináza ZAP-70).
6) Hlavné fyziologické dôsledky aktivácie TCR.
Hlavné fyziologické dôsledky aktivácie TCR sú fosforylované rôzne signálne molekuly (LAT a SLP-76), čo vedie k:
● aktivácia transkripčných faktorov (cez PLCγ)
● zvýšenie bunkovej metabolickej aktivity (prostredníctvom zákona)
● polymerizácia aktínu a reorganizácia cytoskeletu (cez Vav)
● zlepšenie adhéznych vlastností povrchu: zvýšenie „lepivosti“ a zhlukovanie integrínov (cez ADAP)
7) Intracelulárny vápnik a fosfolipidy pri aktivácii lymfocytov. NFAT, NFkB a AP1 rodiny transkripčných faktorov.
K aktivácii transkripčných faktorov dochádza prostredníctvom PLCγ - fosfolipázy gama. Rozkladá PIP2 (fosfatidylinozitoldifosfát) na IP3 (inozitoltrifosfát) a DAG (diacylglycerol).
IP3 otvára vápnikové kanály v ER a vonkajšej membráne. DAG zostáva na membráne a priťahuje PKC-θ a RasGRP (proteín uvoľňujúci guanyl RAS), ktoré spúšťajú kaskádu kinázy MAP, v ktorej sa aktivujú transkripčné faktory 3 rodín (tieto sú najdôležitejšie):
● NFAT (cez vápnik a kalcineurín); jedna z molekúl tejto rodiny je cieľom cyklosporínu A, látky, ktorá dokáže selektívne potlačiť odpoveď T-buniek (dôležité pri transplantácii orgánov)
● NFkB (cez PKC-θ a CARMA)
● AP1 (cez RasGRP, RAS a MAP kinázové kaskády)
8) Úloha fosfatidylinozitol 3-kinázy (PI3K) v kostimulácii. Mechanizmus účinku CTLA-4.
Kostimulačná molekula (B7) sa objavuje ako odpoveď na prirodzenú imunitnú odpoveď. Rozpoznáva ho molekula CD28. Prostredníctvom miest s tyrozínom sa získava a aktivuje fosfatidylinozitol 3-kináza (PI3K). Výsledkom jeho práce je PIP3. PLCy je aktivovaný iba vtedy, keď je rekrutovaný do membrány a viaže sa tam na membránovo ukotvený PIP3.
CTLA-4 je antagonista CD28. Súťaží s CD28 o väzbu na B7 a vždy vyhráva, pretože sa viaže efektívnejšie vďaka skutočnosti, že tak robí v zhlukoch. To znamená, že v prítomnosti CTLA-4 sa CD28 neviaže na B7. CTLA-4 má inhibičné signály v rámci ITIM.
9) Úloha alfa reťazca IL-2 a IL-2 receptora pri aktivácii cytotoxických T buniek.
Na aktiváciu zabíjačskej T bunky je potrebná súčasná fyzická interakcia s rovnakou dendritickou bunkou, s ktorou interaguje pomocná T bunka. Keď T-pomocník interaguje s DC, v DC sa uvoľní kostimulačná molekula pre T-killer (nemusíte si to pamätať, ale nemôžete na to zabudnúť - nazýva sa to „štyri IBBL“ 4 -IBBL).
Silná pozitívna spätná väzba prostredníctvom IL-2 a CD25 (alfa reťazec vysokoafinitného IL-2 receptora na povrchu zabíjačských T buniek) je veľmi dôležitá. Najprv je IL-2 vylučovaný pomocnou T bunkou a potom IL-2 spôsobuje produkciu IL-2 v samotnej zabíjačskej T bunke. Takto sa klon T-killer prispôsobuje rastu počas proliferácie.
IL-2 je príkladom integrácie signálnych dráh do jeho génového promótora. V jeho promótore sa nachádzajú väzbové miesta pre všetky transkripčné faktory z otázky 3, to znamená, že pre dobrý priebeh jeho transkripcie je potrebný signál z TCR aj kostimulačný signál z CD28.
10) Ligandy na aktiváciu a inhibíciu receptorov NK buniek.
Inhibičné receptory sa viažu na súbor molekúl MHCI. To je dôležité, keď sa NK bunka naučí rozpoznávať svoje vlastné – bude aktivovaná absenciou týchto ligandov = „nedostatok seba“.
Aktivačné receptory sa viažu na ligandy vyvolané stresom. NK bunka je aktivovaná v reakcii na zvýšenú expresiu stresových proteínov („stresom indukované self“).
11) Logika vývoja lymfocytov v primárnych lymfoidných orgánoch. Pozitívny a negatívny výber.
Proliferácia - expresia prvého reťazca Pre-B alebo Pre-T - opätovná proliferácia - expresia druhého reťazca (teraz existujú kompletné antigénne receptory) - selekcia (budúci lymfocyt je eliminovaný, ak sa veľmi silno viaže na antigén alebo nie viazať vôbec).
Selekcia v kostnej dreni: dozrievanie B buniek exprimujúcich dva imunoglobulíny – IgM a IgD + selekcia buniek, ktoré reagujú len na cudzie antigény.
B bunky, ktorých imunoglobulínové receptory sú schopné interagovať s vlastnými antigénmi, buď odumierajú v dôsledku apoptózy, alebo prestanú reagovať (anergické).
Selekcia v týmuse: T bunky exprimujú buď CD4 (aby boli pomocníkmi) alebo CD8 (aby boli zabíjači). Skutočný výber je založený na signáli TCR: ak chýba alebo je silný, bunka odumrie. Ak je slabý, bude tam naivná T-bunka, ak stredná, bude tam T-regulačná bunka.
12) Spôsoby odstraňovania potenciálne autoreaktívnych klonov z populácie zrelých lymfocytov. Úprava lymfocytových antigénových receptorov.
Toto bol príklad B lymfocytov.
Ak sa B lymfocyt dostane do kontaktu s rozpusteným autoantigénom, potom sa vytvorí anergická B bunka s vysokou úrovňou expresie IgD (vyvolanie anergie bez kostimulácie – mechanizmus imunologickej tolerancie).
Ak sa B lymfocyt naviazal na povrchovo viazaný autoantigén (na červených krvinkách, MHC), potom je možné upraviť receptor, aby sa zmenila špecificita (pokračovaním expresie RAG, preskupením génov ľahkého reťazca).
Ak úprava zlyhá, dôjde k apoptóze.
13) Primárna a sekundárna imunitná odpoveď. Prechod z IgM na IgG, pamäťové bunky.
Primárna imunitná odpoveď – lymfocytové receptory sú zastúpené IgM, nízka špecificita väzby na prvky patogénnej architektúry, IgM sa zostavuje do pentamérov (prvé stretnutie s patogénom, odpoveď sa vyvíja dlho). Ďalej - produkcia vysoko špecifického IgG (“selekcia” – pozri vdj-rekombinácia), lymfocyty vyhodia gén pre konštantnú časť IgM
Sekundárna imunitná odpoveď - opakované stretnutie s patogénom, už existujú lymfocyty s požadovaným antigénom, odpoveď sa vyvíja veľmi rýchlo
Pamäťové bunky sú lymfocyty, ktoré tvoria sekundárnu imunitnú odpoveď
14) Vlastnosti fyziológie antigénových receptorov B-1 a gama delta T buniek, čo im umožňuje klasifikovať ich ako „vrodené lymfocyty“.
bunkovej populácie V 1- vyvíjajú sa v pečeň novorodenca. sú tam produkujú IgM(pri aktivácii - rozpustný IgM). Majú obmedzený repertoár špecifickosti, používajú len niektoré V gény. Spočiatku naladený na často sa vyskytujúce glykány na povrchu baktérií, na niektoré vlastné antigény (regulácia, supresorové cytokíny), na antigény vlastného stresu (vyjadrené v prípade poškodenia). B1 bunky netvoria imunologickú pamäť. Zakaždým je to ako prvýkrát. IgM je vždy v rovnakom množstve.
Bunky B1 pridávajú niekoľko nukleotidov na spojenia segmentov a ich repertoár V génov je obmedzený. Nachádza sa v peritoneálnej a pleurálnej dutine. Na rozdiel od buniek B2, ktoré žijú a umierajú a obnovujú sa v BM, bunky B1, ktoré sa usadili na svojich miestach, sa obnovujú na mieste. Sú schopné spontánne produkovať IgM vo vysokých hladinách a často sú špecifické pre uhľovodíky. Netvoria spomienky.
Gamma delta T bunky môžu interagovať s MHCIb, ale nie s klasickými molekulami MHC, a na rozpoznanie nevyžadujú spracovanie antigénu.
Pre väčšinu gama delta T buniek nie sú ligandy presne známe.
Na rovnakom mieste ako bunky B1 je pomerne veľa buniek gama delta. Sú nevyhnutné na rozpoznávanie malých fosfolipidov. Sú v peritoneálnej dutine, je ich veľa v epidermis kože a niektoré z nich (ktoré sú špecifické najmä pre proteíny skupiny butyrofilínov) zohrávajú úlohu rozpoznávania stresu. Butyrofilíny sú exprimované na periférii v dôsledku stresu. Zatiaľ čo neexistuje žiadny ligand, sú exprimované imunosupresívne cytokíny. A keď sa objaví dostatočné množstvo ligandu, spustí sa imunitná odpoveď. Netvoria imunologickú pamäť, patria k bunkám vrodeného imunitného systému.
15) Pozitívna selekcia CD4+ a CD8+ T buniek v týmuse. Obmedzenie MHC.
V kortikálnej zóne týmusu dochádza k pozitívnej selekcii T buniek – k odstráneniu buniek, ktoré majú veľmi slabý signál z TCR.
Dvojito pozitívne tymocyty (CD4+CD8+) podliehajú pozitívnej selekcii. Aby bunky prežili, potrebujú podporu mikroprostredia. Tymocyty dostávajú signál potrebný na prežitie prostredníctvom pozitívnej selekcie. Pozitívna selekcia zaisťuje, že sa vyberú len tie tymocyty, ktoré exprimujú TCR s afinitou k molekulám MHC. Ak má TCR afinitu k molekule MHC, tymocyt dostane podporný signál, ktorého hlavným výsledkom je zvýšenie expresie antiapoptotického faktora Bcl-2 a postup tymocytu bunkovým cyklom. Vonkajším znakom úspešnej pozitívnej selekcie tymocytmi je expresia bunkového aktivačného markera CD69, ako aj molekúl CD5, CD27 a kostimulačnej molekuly CD28, sprevádzaná zvýšením hustoty expresie komplexu receptora TCR-CD3 na bunkový povrch. T lymfocyty, ktorých receptory nemajú afinitu k MHC, podliehajú apoptóze „štandardne“.
Reštrikcia MHC je rozpoznanie fragmentov antigénu T lymfocytmi iba v kontexte MHC (s výnimkou superantigénov).
MNS sú individuálne. T lymfocyty prechádzajú pozitívnou selekciou na molekuly MHC, ktoré sú u každého jedinca iné, a peptidy, ktoré sú schopné sa na tieto alely viazať. Iný jedinec bude mať iný súbor molekúl MHC, odlišné budú aj výsledné peptidy a v dôsledku toho bude odlišný aj repertoár špecifík zrelých lymfocytov.
Vývoj tymocytov závisí od MHC. Ak do myši implantujeme receptory na MHC1, tak na výstupe uvidíme len cytotoxické T bunky. Vyvíjajúce sa tymocyty v zásade nebudú mať žiadnu šancu exprimovať receptor na MHC2. To isté sa stane, ak myši pridáme receptor k MHC2.
16) Negatívny výber tymocytov. Aire a Fas/FasL.
Ako dokážu vyvíjajúce sa tymocyty zobraziť všetky vlastné antigény, ktoré sú nebezpečné z hľadiska autoreaktivity (ide o negatívnu selekciu)?
Až do objavenia génu to nebolo jasné AIR je transkripčný faktor pod kontrolou asi 100 špecifických proteínov, ktoré z času na čas spúšťa v niektorých bunkách epitelu týmusu. Indukuje expresiu orgánovo alebo tkanivovo špecifických génov v týmuse:
Inzulín (pankreas)
Interfotoreceptorový retinoid viažuci proteín (IRBP) (oko)
Proteín viažuci zápach 1a (slzné žľazy)
Vomeromodulín (pľúca)
Ak si malú časť na chvíľu zabehnete, nič zlé sa nestane, ale nakoniec ukážeme všetko potrebné. Ak chcete dať gén pod kontrolu AIRE alebo ho odstrániť, stačí zmeniť pár nukleotidov v promótorovej oblasti génu (jednoduchá regulácia).
Toto je jeden z mechanizmov centrálnej tolerancie. Veľmi ľahko prispôsobiteľné - stačí zmeniť pár nukleotidov v promótore pre reguláciu.
Poruchy funkcie AIRE spôsobujú autoimunitný polyglandulárny syndróm typu 1 alebo chronickú mukokutánnu kandidózu (autoimunitná polyendokrinopatia-kandidóza-ektodermálna dystrofia, APECED) - zriedkavé dedičné ochorenie charakterizované autoimunitnou odpoveďou na tkanivá rôznych orgánov, najmä žliaz s vnútornou sekréciou.
Jedným z mechanizmov je expresia tkanivovo špecifických antigénov v bunkách týmusového epitelu závislá od AIRE centrálna tolerancia.
Ak je tymocyt autoreaktívny, tak skôr či neskôr počas dozrievania určite narazí na svoj peptid a selekciou sa zničí.
FasL a Fas zabezpečujú apoptózu (ak nebol preskupený lymfocytový receptor). Toto je cytokín a jeho receptor, ktorý poskytuje štrukturálnu (inštruktážnu?) apoptózu. Knockout myši pre tieto gény - hypertolerancia lymfocytov, autoimunitný efekt.
17) Úloha cytokínov pri diferenciácii pomocných T buniek na periférii.
18) Negatívne dôsledky nevyváženej diferenciácie pomocných T buniek.
V týmusovej žľaze sú eliminované lymfocyty, ktoré sú schopné rozpoznať antigény vlastného tela, t.j. dochádza k selekcii lymfocytov. Týmus tiež produkuje humorálne faktory imunitného systému.
FUNKCIA
Medulla
Tymocyty z kôry vstupujú do drene a diferencujú sa na CD4 + a CD8 + lymfocyty. Zrelé T bunky opúšťajú dreň cez venuly a eferentné lymfatické cievy. Iba 3–5 % buniek produkovaných v týmuse opúšťa tento orgán. Zvyšné bunky odumierajú. Dreň obsahuje makrofágy, ktoré ničia mŕtve alebo odsúdené tymocyty. Degenerujúce sa epitelové bunky drene, bohaté na cytokeratín s vysokou molekulovou hmotnosťou, tvoria vrstvené epitelové telieska. Zrelé tymocyty drene exprimujú molekulu CD44, ktorá sa viaže na kyselinu hyalurónovú a ďalšie zložky matrice spojivového tkaniva, chýba v tymocytoch kôry, sedavých bunkách a je charakteristická pre migrujúce bunky.
Dendritické bunky prítomné v dreni sú fenotypovo a funkčne heterogénne. Medzi nimi sa rozlišujú typické dendritické bunky a takzvané plazmacytoidné bunky. Väčšina subpopulácie typických dendritických buniek sa vyvíja z prekurzorov priamo v týmuse a menšinu z nich tvoria migranti. Typické dendritické bunky týmusu prezentujú tymocytom vlastné antigény a hrajú dôležitú úlohu v procese negatívnej selekcie. Plazmocytoidné bunky sú tak pomenované, pretože sú štrukturálne podobné plazmatickým bunkám produkujúcim Ig. Sú prítomné nielen v týmuse, ale aj v zónach závislých od týmusu periférnych lymfatických orgánov, ako aj v periférnej krvi. Plazmocytoidné bunky majú fenotyp CD11c – CD4 + CD123 + CD45RA + HLA-DR + a po vírusovej stimulácii majú jedinečnú schopnosť vylučovať α-IFN vo veľkých množstvách. Špecifická funkcia týchto buniek v týmuse zostáva nejasná.
Receptorové molekuly v bunkovej membráne tymocytov interagujú s komplexom MHC-autoantigén v membráne epitelových buniek. Klony tých tymocytov, ktorých receptory rozpoznávajú komplex MHC-autoantigén, sú zničené. Normálne fungujúci imunitný systém teda odstraňuje lymfocyty z týmusu, ktoré sú naprogramované na aktiváciu vlastnými antigénmi. Pred opustením týmusu sa T bunky podrobia selekcii. Ak sa T bunky na tomto procese nezúčastnia, odumierajú v týmuse do 3–4 dní. Existuje pozitívny a negatívny výber. Výber medzi nimi závisí od afinity interakcie receptora T-buniek s komplexom MHC-autoantigén (obr. 11-14). Interakcie s vysokou afinitou vedú k smrti tymocytov. Pri interakcii s veľmi nízkou afinitou bunky nedostávajú signál potrebný na ich diferenciáciu a tiež odumierajú. CD4+CD8+ tymocyty prežívajú a diferencujú sa na CD4+ a CD8+ lymfocyty iba v podmienkach strednej afinity interakcie medzi T-bunkovým receptorom a komplexom MHC-autoantigén. Ako je možné vidieť, MHC hrá kľúčovú úlohu pri selekcii T buniek. Molekuly MHC určujú peptidy (autoantigény), ktoré budú prezentované T bunkám a silu signálu na receptore T buniek. Výsledkom je, že repertoár T buniek vybraných v týmuse je určený haplotypmi MHC.
Ryža. 11-14. Povaha selekcie T-lymfocytov v týmuse určená afinitou interakcie receptora T-buniek s komplexom MHC-autoantigén. Pri vysokej afinite sa pozoruje negatívna selekcia a bunková smrť pri strednej afinite sa bunky množia a dochádza k pozitívnej selekcii. Interakcia s nízkou afinitou vylučuje proliferáciu prekurzorov a ich selekciu, čo vedie k bunkovej smrti.
Podstatou teórie klonálnej selekcie F. Berneta je, že v procese dozrievania lymfocytov dochádza k striktnému vyraďovaniu buniek podľa nasledujúcich charakteristík:
Neschopnosť rozpoznať receptory MHC 1 a MHC 2 vlastných buniek tela;
Schopnosť rozpoznať vlastné antigény prezentované na MHC 1 a MHC 2.
Bunky, ktoré majú vyššie uvedené vlastnosti, musia byť zničené. Zvyšné lymfocyty pokračujú v diferenciácii a stávajú sa zakladateľmi klonov - skupín lymfocytov, ktoré majú receptor rozpoznávajúci antigén rovnakej špecifickosti.
Výber T-lymfocytov
Nezrelé T lymfocyty migrujú z kostnej drene do kôry týmusu a začínajú sa rýchlo deliť. V kôre týmusu počas kontaktu s bunkami týmusového epitelu, ktoré exprimujú molekuly MHC I aj MHC II, dochádza k pozitívnej selekcii. Lymfocyty, ktoré sú schopné interagovať s molekulami MHC, dostávajú pozitívny stimul – signál na reprodukciu a bunky, ktoré nie sú schopné interagovať s MHC, dostanú negatívny signál na sebadeštrukciu (apoptózu).
Ďalej lymfocyty, ktoré prešli pozitívnou selekciou, migrujú do drene týmusu a negatívna selekcia T lymfocytov nastáva na hranici kôry a drene. Negatívna selekcia sa uskutočňuje počas ich interakcie s dendritickými bunkami a makrofágmi, ktoré prezentujú telu vlastné antigény.
Autoagresívne T-lymfocyty dostávajú signál k sebadeštrukcii (negatívna selekcia), autotolerantné sa ďalej množia a opúšťajú dreň týmusu, usadzujú sa v periférnych orgánoch imunitného systému. Ukázalo sa, že počas selekčného procesu sa asi 95 % T lymfocytov nevyberie a zahynie.
Lymfocyty nachádzajúce sa v kôre týmusu majú spočiatku na svojej membráne CD4 aj CD8 receptory. Ďalej bunky, ktoré rozpoznávajú MHC I, strácajú CD4 a stávajú sa CD8+, t.j. premieňajú na CTL a bunky, ktoré rozpoznávajú MHC II, naopak strácajú CD8 a menia sa na CD4+, t.j. v pomocných T bunkách.
T lymfocyty, ktoré prešli diferenciáciou a selekciou v týmuse, sa nazývajú „naivné“ T lymfocyty. Po stretnutí s príslušným antigénom sa zmenia na primárne aktivované alebo efektorové T lymfocyty, pripravené vnímať cytokínové signály na aktiváciu.
Selekcia b-lymfocytov
V kostnej dreni podstupujú nezrelé B lymfocyty negatívnu selekciu. Lymfocyty, ktoré sú schopné viazať svoje vlastné antigény s ich povrchovým receptorom rozpoznávajúcim antigén IgM, dostávajú signál na sebadeštrukciu (apoptózu) a odumierajú. B-lymfocyty, ktoré prešli negatívnou selekciou, sa delia a každý z nich tvorí skupinu potomkov, klon, s rovnakou špecifickosťou. Zrelé B lymfocyty opúšťajú kostnú dreň do krvného obehu a osídľujú lymfoidné orgány.
Prednáška 6. Poruchy imunity
Poruchy imunity zahŕňajú:
Hypersenzitívne reakcie;
Autoimunitné reakcie;
Stavy imunodeficiencie.
Hypersenzitívne reakcie. Jell a Coombsova klasifikácia – 4 typy reakcií z precitlivenosti.
MIRV typ 1.
Astma, senná nádcha, ekzém, žihľavka, potravinové alergie.
Alergény: lieky, heterológne sérum, peľ rastlín, výkaly mikroprachových roztočov, potravinové produkty (vajcia, mlieko, kraby, ryby atď.).
Faktormi uľahčujúcimi prenikanie alergénov do sliznice sú častice výfukových plynov (DEP) obsiahnuté v mestskej atmosfére.
Dedičná predispozícia k alergickým reakciám typu 1 je spojená s alelami HLA-B8 a DR3.
Diagnóza: kožné testy.
Liečba: hyposenzibilizácia – subkutánne podávanie zvyšujúcich sa dávok alergénu, výsledkom čoho je prechod na prevládajúcu syntézu IgG.
Prevencia: vyhýbanie sa kontaktu s alergénom; ak je potrebné podať heterológne terapeutické sérum, frakčné podávanie podľa Bezredku. Predpisovanie antihistaminík.
HSR typu 2 – cytotoxické reakcie zahŕňajúce IgG a komplement. Pozorované, keď protilátky reagujú s antigénom umiestneným na bunkovej membráne. V tomto prípade sa k výslednému komplexu pridáva komplement, ktorého posledné frakcie (C5-C9) sa nazývajú perforíny. Proteínové molekuly týchto frakcií sú vložené do bunkovej membrány a tvoria veľký pór, cez ktorý vstupuje voda do bunky. V dôsledku toho dochádza k lýze buniek. Tento typ precitlivenosti sa môže vyvinúť pri dlhodobom užívaní liekov, ktoré sa môžu adsorbovať na červené krvinky; Príkladom je antiarytmikum chinidín. Príkladom HSR 2. typu je hemolytická choroba novorodencov s Rh konfliktom (retikulocytóza). Ďalším príkladom je trombocytopenická purpura.
HSR typu 3 je spojená s tvorbou veľkého počtu imunitných komplexov, keď veľké množstvo cudzieho proteínu vstúpi do tela bez predchádzajúcej senzibilizácie, napríklad zavedením terapeutických alebo profylaktických heterológnych antisér. V dôsledku dočasného nedostatku komplementu sa v stenách ciev, kĺbov a obličkových glomerulov ukladajú malé imunokomplexy. Po dokončení deficitu komplementu sa fixuje na malé imunitné komplexy (SIC) umiestnené v tkanivách. Makrofágy migrujú do vytvorených veľkých imunitných komplexov (LIC), ktoré absorbujú LIC a uvoľňujú cytokíny, ktoré spôsobujú zápalovú odpoveď. Výsledkom HSR 3. typu je rozvoj sérovej choroby, ktorej prejavmi sú vaskulitída, artritída a glomerulonefritída.
HSR 3. typu sa môže prejaviť vo forme takzvaného Arthusovho fenoménu. Na rozdiel od sérovej choroby je Arthusov fenomén prudkou lokálnou zápalovou reakciou, ktorá je sprevádzaná nekrózou tkaniva v mieste vpichu antigénu. Predpokladom rozvoja Arthusovej reakcie je predbežná senzibilizácia organizmu týmto antigénom (cudzím proteínom) a prítomnosť vysokej koncentrácie protilátok proti tomuto antigénu v krvnom sére.
HSR typu 4 sa vyskytuje za účasti cytotoxických lymfocytov.
Existujú 3 typy HSR typu 3: kontaktný, tuberkulínový a granulomatózny.
Kontaktná precitlivenosť je charakterizovaná ekzematóznou reakciou v mieste expozície antigénu. Senzibilizácia tela sa spravidla vyskytuje niklom, zlúčeninami chrómu a látkami obsiahnutými v detergentoch, t.j. haptény. Hlavnými APC pri kontaktnej precitlivenosti sú dendritické bunky kože - Langerhansove bunky. Kontaktná hypersenzitívna reakcia prebieha v 2 štádiách: senzibilizácia a manifestácia. Obdobie senzibilizácie trvá približne 2 týždne. Haptén, ktorý prenikol do pokožky, sa spája s proteínom. Tento komplex je prijímaný dendritickými bunkami, ktoré následne prezentujú komplex haptén-proteín T lymfocytom. V senzibilizovanom organizme po opakovanom kontakte s antigénom do 48-72 hodín migrujú T-lymfocyty na miesto kontaktu s antigénom a vzniká lokálna zápalová reakcia.
Precitlivenosť tuberkulínového typu. Tuberkulín je filtrát usmrtenej kultúry tuberkulóznych bacilov obsahujúci bakteriálne antigény. Prvýkrát ho získal R. Koch.
Reakcia z precitlivenosti na tuberkulín sa vyskytuje len u jedincov, ktorí majú v tele živé patogény tuberkulózy. Po intradermálnej injekcii tuberkulínu monocyty a senzibilizované T-lymfocyty migrujú do miesta vpichu a vylučujú cytokíny (TNF-alfa a beta). Cytokíny zvyšujú priepustnosť cievnej steny a v mieste vpichu tuberkulínu sa vytvára zápalový infiltrát, ktorý po 48 hodinách dosiahne maximálnu veľkosť.
Granulomatózna precitlivenosť. Granulomatózne reakcie sa vyvíjajú v prípadoch, keď infekčný agens zostáva životaschopný v makrofágoch, napríklad pri tuberkulóze a lepre. Aktivovaný makrofág, vo vnútri ktorého sú živé patogény, sa premení na epiteloidnú bunku, ktorá aktívne produkuje cytokíny – TNF. Epiteloidné bunky sa navzájom spájajú a vytvárajú Langhansove obrovské bunky. V strede granulómu sú epiteloidné bunky, Langhansove bunky a makrofágy. Stred granulómu je obklopený T lymfocytmi. Mimo T-lymfocytov sa nachádza zóna proliferujúcich fibroblastov, ktoré ohraničujú zápalovú zónu od zdravého tkaniva.
V BM sa tvoria skoré prekurzory T-lymfocytov. Pred inými markermi T-buniek je CD7 exprimovaný na povrchu vyvíjajúcich sa ľudských buniek série T (už v štádiu proT). Tieto bunky tiež nesú membránový marker CD38, ktorý je charakteristický pre mnohé hematopoetické bunky v medzistupňoch vývoja. Ich reprodukciu podporuje faktor kmeňových buniek a IL-7, ktorých receptory sú prítomné na povrchu týchto buniek. Bunková proliferácia môže byť spôsobená IL-3, 2, 9, 1 a 6. V skorých štádiách nezrelé blastické progenitory vstupujú do týmusu. Všetky štádiá diferenciácie budú spojené so zmenami povrchových markerov pre t-lymfocyty.
T lymfocyty – CD2+ CD3- CD4- CD8-
Najprv sa syntetizuje β-reťazec, potom α-reťazec. Reťazce sú zostavené a vznikajú αβTCR CD3+ CD4+ CD8+ - kortikálne tymocyty. Cíti. K apoptóze, kat. vyvolať. kortikosteroidy a i.i.
Od tohto momentu začnú etapy. a poprieť. výber T lymfocytov v týmuse. Pozitívna selekcia je proces selektívneho udržiavania klonov lymfocytov; negatívna selekcia je proces eliminácie klonov lymfocytov. Tieto procesy vedú ku korekcii primárneho komplexu rozpoznávania antigénu (udržiavanie klonov, ktoré rozpoznávajú peptidy v zložení „ich“ MHC molekúl, a eliminácia úplne autoreaktívnych klonov).
Skôr v čase pozitívne výber prebieha v hlbokých vrstvách kôry týmusu. Je založená na interakcii tymocytov s epitelovými bunkami nesúcimi na povrchu molekuly MHC triedy II. V tomto štádiu sú udržiavané klony, ktoré sú schopné rozpoznať ako úplne autológne kombinácie MHC molekúl a peptidov, tak autológne MHC molekuly modifikované cudzími peptidmi. Základom pozitívnej selekcie je kontaktná interakcia buniek v dôsledku komplementarity tymocytového receptora a MHC molekuly epitelovej bunky. Na tejto interakcii sa podieľajú už spomínané páry adhezívnych molekúl, ktoré stabilizujú interakciu.
Po dokončení fázy bude položená. selekcia pre viac buniek prežívajúcich klonov, zvýšená expresia CD3-TCR a pomocných molekúl CD4 a 8. Bunky, ktoré prešli takýmito zmenami, sa stávajú substrátom pre popierať. výber. Vyskytuje sa v dreni a kortikomedulárnej zóne týmusu v procese interakcie s dendritickými bunkami bohatými na produkty MHC I. a I. triedy. Ak rozpoznajú vlastnosť s vysokou afinitou. peptidy – auto-AG – sú následne zničené apoptózou.
V dôsledku 2 fáz selekcie sú eliminované tie klony tymocytov, ktoré nesú receptory špecifické pre antigény, ktoré nemajú žiadny vzťah k autológnym MHC, ako aj ku komplexom autológnych antigénnych peptidov s autológnym MHC.
Subpopulácie T-lymfocytov, hlavné funkcie. T-pomocníci, klasifikácia, diferenciačné mechanizmy. Úloha vo vývoji imunitnej odpovede Th1, Th2, Th17 a regulačných T lymfocytov.
Lymfocyty vstupujúce do týmusu z BM sa vplyvom hormónov týmusu diferencujú na zrelé lymfocyty. Zároveň prechádzajú rôznymi štádiami vývoja. Existujú 2 hlavné subpopulácie T lymfocytov:
– T pomocné bunky aβTCRCD4+- subpopulácia = 60 %. V závislosti od toho, aké cytokíny sú produkované týmito lymfocytmi počas vývoja imm. Odpoveď je zvýraznená: Pomocné T bunky typu 1– produkujú γ-interferón, interleukín-2, rastový faktor β. Aktivujú makrofágy a podieľajú sa na bunkovom imm. odpoveď, podieľať sa na zápale, na reakciách HSL; T pomocné bunky typu 2 – produkujú interleukín-4,5,10,21,23. schopné aktivovať B lymfocyty, t.j. sú zodpovedné za vývoj špeciálnych humorný imm. reakcie, poskytujú ochranu proti helmintom, parazitom a pod implementácia všetkých alergických oblastí v organizácii; T pomocné bunky 17– produkujú interleukín-17,36, interleukín-17A, F – vvl. vo vývoji autoimm. choroby, poskytovanie ochrana pred baktériami, mačka má extracelulárny reprodukčný cyklus.
Všetky lymfocyty sú tvorené z naivných T-lymfocytov. Diferenciácia je určená lokálnym mikroprostredím a cytokínmi, kat. ovplyvniť dif.
Pre Th1 – interleukín-12, Th2 – interleukín-4, Th-17 – interleukín-6,23. Tregulovať – transformovať. rastový faktor β.
– Cytotoxické lymfocyty– zabíjačské bunky apTCRCD8+ = 30 %.
Rozpoznávajú a ničia cudzie alebo vlastné zmenené bunky. Prekurzorové bunky T zabíjačských buniek rozpoznávajú AG na viacerých bunkách v spojení s bunkami MHC triedy I. Vylučujú perforíny, granzýmy, TNF, ktoré spôsobujú poškodenie membrány a bunkovú smrť. Tk sú schopné syntetizovať interferón alfa, ktorý má antivírusovú aktivitu.
V týmuse sa diferencujú T lymfocyty, pričom získavajú receptory T-buniek (TCR) a rôzne koreceptory (povrchové markery). Hrajú dôležitú úlohu v získanej imunitnej odpovedi. Zabezpečujú rozpoznanie a deštrukciu buniek nesúcich cudzie antigény, zosilňujú účinok monocytov, NK buniek a podieľajú sa aj na prepínaní izotypov imunoglobulínov (na začiatku imunitnej odpovede B bunky syntetizujú IgM, neskôr prechádzajú na produkciu IgG, IgE, IgA).
- 1 Typy T lymfocytov
- 1,1 T pomocných buniek
- 1.2 Zabíjačské T bunky
- 1,3 T-supresory
- 2 Diferenciácia v týmusu
- 2.1 β-výber
- 2.2 Pozitívny výber
- 2.3 Negatívny výber
- 3 Aktivácia
- 4 Poznámky
Typy T lymfocytov
Receptory T-buniek (TCR) sú hlavné komplexy povrchových proteínov T lymfocytov zodpovedné za rozpoznávanie spracovaných antigénov naviazaných na molekuly hlavného histokompatibilného komplexu (MHC) na povrchu buniek prezentujúcich antigén. Receptor T-buniek je spojený s iným polypeptidovým membránovým komplexom, CD3. Funkcie komplexu CD3 zahŕňajú prenos signálov do bunky, ako aj stabilizáciu receptora T-buniek na povrchu membrány. Receptor T-buniek sa môže spájať s inými povrchovými proteínmi, koreceptormi TCR. V závislosti od koreceptora a vykonávaných funkcií sa rozlišujú dva hlavné typy T buniek.
T pomocné bunky
T-helpers (z anglického helper – asistent) – T-lymfocyty, ktorých hlavnou funkciou je posilnenie adaptívnej imunitnej odpovede. Priamym kontaktom aktivujú T-killery, B-lymfocyty, monocyty, NK bunky, ako aj humorálne uvoľňujúce cytokíny. Hlavným znakom pomocných T buniek je prítomnosť molekuly koreceptora CD4 na bunkovom povrchu. Pomocné T bunky rozpoznávajú antigény, keď ich T bunkový receptor interaguje s antigénom naviazaným na molekuly hlavného histokompatibilného komplexu II (MHC-II).
Zabíjačské T bunky
Pomocné T bunky a zabíjačské T bunky tvoria skupinu efektorové T lymfocyty priamo zodpovedné za imunitnú odpoveď. súčasne existuje ďalšia skupina buniek, regulačných T lymfocytov, ktorého funkciou je regulovať aktivitu efektorových T lymfocytov. Moduláciou sily a trvania imunitnej odpovede prostredníctvom regulácie aktivity T-efektorových buniek udržujú regulačné T bunky toleranciu voči telu vlastným antigénom a zabraňujú rozvoju autoimunitných ochorení. Existuje niekoľko mechanizmov supresie: priame, s priamym kontaktom medzi bunkami, a vzdialené, vykonávané na diaľku - napríklad prostredníctvom rozpustných cytokínov.
T-supresory
γδ T lymfocyty sú malá populácia buniek s modifikovaným T bunkovým receptorom. Na rozdiel od väčšiny ostatných T buniek, ktorých receptor je tvorený dvoma α a β podjednotkami, T bunkový receptor γδ lymfocytov je tvorený γ a δ podjednotkami. Tieto podjednotky neinteragujú s peptidovými antigénmi prezentovanými komplexmi MHC. Predpokladá sa, že γδ T lymfocyty sa podieľajú na rozpoznávaní lipidových antigénov.
Diferenciácia v týmusu
Všetky T bunky pochádzajú z hematopoetických kmeňových buniek červenej kostnej drene, ktoré migrujú do týmusu a diferencujú sa na nezrelé tymocyty. Týmus vytvára mikroprostredie potrebné na vývoj plne funkčného repertoáru T buniek, ktorý je obmedzený na MHC a je samotolerantný.
Diferenciácia tymocytov je rozdelená do rôznych štádií v závislosti od expresie rôznych povrchových markerov (antigénov). V najskoršom štádiu tymocyty neexprimujú koreceptory CD4 a CD8, a preto sú klasifikované ako dvojito negatívne (DN) (CD4-CD8-). V ďalšom štádiu tymocyty exprimujú oba koreceptory a nazývajú sa dvojito pozitívne (DP) (CD4+CD8+). Nakoniec v konečnom štádiu dochádza k selekcii buniek, ktoré exprimujú iba jeden z koreceptorov (Single Positive (SP)): buď (CD4+) alebo (CD8+).
Počiatočné štádium možno rozdeliť do niekoľkých čiastkových etáp. Takže v podštádiu DN1 (dvojitý negatívny 1) majú tymocyty nasledujúcu kombináciu markerov: CD44+CD25-CD117+. Bunky s touto kombináciou markerov sa tiež nazývajú skoré lymfoidné progenitory (ELP). Postupujúc vo svojej diferenciácii sa bunky ELP aktívne delia a nakoniec strácajú schopnosť transformovať sa na iné typy buniek (napríklad B lymfocyty alebo myeloidné bunky). Prechodom do podštádia DN2 (Double Negative 2) tymocyty exprimujú CD44+CD25+CD117+ a stávajú sa skorými progenitormi T-buniek (ETP). počas subštádia DN3 (Double Negative 3) majú bunky ETP kombináciu CD44-CD25+ a vstupujú do procesu β-výber.
β-výber
Gény receptorov T-buniek pozostávajú z opakujúcich sa segmentov patriacich do troch tried: V (variabilné), D (diverzita) a J (spájanie). V procese somatickej rekombinácie sú génové segmenty, jeden z každej triedy, spojené dohromady (V(D)J rekombinácia). Kombinovaná sekvencia V(D)J segmentov vedie k jedinečným sekvenciám pre variabilné domény každého receptorového reťazca. Náhodná povaha tvorby sekvencií variabilných domén umožňuje generovanie T buniek schopných rozpoznať veľké množstvo rôznych antigénov a v dôsledku toho poskytnúť účinnejšiu ochranu proti rýchlo sa vyvíjajúcim patogénom. Tento istý mechanizmus však často vedie k vytvoreniu nefunkčných podjednotiek receptora T-buniek. Gény kódujúce TCR-β podjednotku receptora sú prvé, ktoré prechádzajú rekombináciou v DN3 bunkách. Pre vylúčenie možnosti vzniku nefunkčného peptidu tvorí podjednotka TCR-β komplex s nemennou podjednotkou pre-TCR-α, tvoriaci tzv. pre-TCR receptor. Bunky, ktoré nie sú schopné vytvoriť funkčný pre-TCR receptor, odumierajú apoptózou. Tymocyty, ktoré úspešne prešli β-selekciou, sa presunú do subštádia DN4 (CD44-CD25-) a podstúpia proces pozitívny výber.
Pozitívny výber
Bunky exprimujúce pre-TCR receptor na svojom povrchu stále nie sú imunokompetentné, pretože nie sú schopné viazať sa na molekuly hlavného histokompatibilného komplexu (MHC). Rozpoznanie molekúl MHC receptorom TCR vyžaduje prítomnosť koreceptorov CD4 a CD8 na povrchu tymocytov. Vznik komplexu medzi pre-TCR receptorom a CD3 koreceptorom vedie k inhibícii prestavieb génov β podjednotky a súčasne spôsobuje aktiváciu expresie CD4 a CD8 génov. Tým sa tymocyty stanú dvojito pozitívnymi (DP) (CD4+CD8+). DP tymocyty aktívne migrujú do kôry týmusu, kde interagujú s kortikálnymi epiteliálnymi bunkami exprimujúcimi oba MHC komplexy (MHC-I a MHC-II). Bunky, ktoré nie sú schopné interagovať s MHC komplexmi kortikálneho epitelu, podliehajú apoptóze, zatiaľ čo bunky, ktoré úspešne prechádzajú takouto interakciou, sa začínajú aktívne deliť.
Negatívny výber
Tymocyty, ktoré prešli pozitívnou selekciou, začnú migrovať ku kortikomedulárnej hranici týmusu. Akonáhle sú tymocyty v dreni, interagujú s telu vlastnými antigénmi prezentovanými na MHC komplexoch medulárnych tymických epitelových buniek (mTEC). Tymocyty, ktoré aktívne interagujú s vlastnými antigénmi, podliehajú apoptóze. Negatívna selekcia zabraňuje vzniku samočinne sa aktivujúcich T buniek schopných spôsobiť autoimunitné ochorenia, ktoré sú dôležitým prvkom imunitnej tolerancie organizmu.
Aktivácia
T-lymfocyty, ktoré úspešne prešli pozitívnou a negatívnou selekciou v týmuse a dostali sa na perifériu tela, ale nemali kontakt s antigénom, sa nazývajú naivné T bunky(angl. Naivné T bunky). Hlavnou funkciou naivných T buniek je reagovať na patogény, ktoré boli imunitnému systému tela predtým neznáme. Akonáhle naivné T bunky rozpoznajú antigén, aktivujú sa. Aktivované bunky sa začnú aktívne deliť a tvoria mnoho klonov. Niektoré z týchto klonov sa premenia na efektorové T bunky, ktoré vykonávajú funkcie špecifické pre daný typ lymfocytov (napríklad vylučujú cytokíny v prípade T-helper buniek alebo lyzujú postihnuté bunky v prípade T-killer buniek). Druhá polovica aktivovaných buniek sa premení na Pamäťové T bunky. Pamäťové bunky zostávajú v neaktívnej forme po počiatočnom kontakte s antigénom, kým nedôjde k druhej interakcii s rovnakým antigénom. Pamäťové T bunky teda uchovávajú informácie o predtým aktívnych antigénoch a vytvárajú sekundárnu imunitnú odpoveď, ktorá nastáva v kratšom čase ako primárna.
Interakcia receptora T-buniek a koreceptorov (CD4, CD8) s hlavným histokompatibilným komplexom je dôležitá pre úspešnú aktiváciu naivných T buniek, ale sama osebe nestačí na diferenciáciu na efektorové bunky. Pre následné množenie aktivovaných buniek je nevyhnutná interakcia tzv. kostimulačné molekuly. Pre pomocné T bunky sú týmito molekulami receptor CD28 na povrchu T bunky a imunoglobulín B7 na povrchu bunky prezentujúcej antigén.
Poznámky
- Murphy K., Travers P., Walport M. Janeway's Immunobiology - New York: Garland Science, 2011. - 888 s. - ISBN 0-8153-4123-7.
- Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. Molekulárna biológia bunky. - New York: Garland Science, 2002. - 1367 s. - ISBN 0-8153-3218-1.
- Holtmeier W., Kabelitz D. Gammadelta T bunky spájajú vrodené a adaptívne imunitné reakcie // Chemická imunológia a alergia. - 2005. - Zv. 86. - S. 151–83. - ISBN 978-3-8055-7862-2. - DOI:10.1159/000086659 - PMID 15976493.
- Schwarz B. A., Bhandoola A. Obchodovanie z kostnej drene do týmusu: predpoklad pre tymopoézu // Immunol. Rev.. - 2006. - Zv. 209. - S. 47–57. - DOI:10.1111/j.0105-2896.2006.00350.x - PMID 16448533.
- Sleckman B. P. Zostava génu lymfocytového antigénneho receptora: viac vrstiev regulácie // Immunol Res. - 2005. - Zv. 32. - S. 153-8.
| Krv | |
|---|---|
| Hematopoéza |
Ľudská kostná dreň Erytropoéza Leukopoéza |
| Komponenty |
Plazma Červené krvinky Hematokrit Krvné doštičky Leukocyty: Granulocyty (Neutrofily Eozinofily Bazofily) Agranulocyty (Lymfocyty (T-B-NK-) Monocyty) |
| Biochémia |
Krvná skupina Rh faktor Pufrové systémy (Acidóza Alkalóza) Sérová glykémia (Hyper-Hypo-) |
| Choroby |
Anémia Leukémia Koagulopatia (hemofília von Willebrandova choroba) Hemoblastóza |
| pozri tiež |
Hematológia Onkohematológia |
t lymfocytov je vyšší, t lymfocytov je normálny, t lymfocytov je zvýšený, t lymfocytov je znížený
