A lokális és szisztémás A lokális és szisztémás immunválasz anatómiájaimmunválasz anatómiája

Készítette:Készítette:

Demeter IbolyaDemeter Ibolya

III. biológia - kémiaIII. biológia - kémia

A különböző limfociták és a járul-A különböző limfociták és a járul-kos (akcesszorikus) sejtek, pl. a kos (akcesszorikus) sejtek, pl. a makrofágok, FDC-k, DC-k, hízósejt-makrofágok, FDC-k, DC-k, hízósejt-ek közötti reakciók a szervezetben ek közötti reakciók a szervezetben meghatározott anatómiaimeghatározott anatómiai helyhelyeken eken ésés mikrokörnyezetmikrokörnyezetben zajlanak le. ben zajlanak le.

Az antigének „kiszűrése” és a Az antigének „kiszűrése” és a limfociták recirkulációja limfociták recirkulációja

A specifikus immunválaszra jellemző a klonalitás.A specifikus immunválaszra jellemző a klonalitás. A T- és B- limfociták az adott antigén determinánsát felismerni A T- és B- limfociták az adott antigén determinánsát felismerni

képes érett limfociták egyetlen sejtből származnak, klónt alkotnak.képes érett limfociták egyetlen sejtből származnak, klónt alkotnak.

Hogyan valósul meg a sejtek és az antigén találkozása?Hogyan valósul meg a sejtek és az antigén találkozása?Két tényező segíti elő:Két tényező segíti elő: az antigén „kiszűrése” és összegyűjtése a perifériás az antigén „kiszűrése” és összegyűjtése a perifériás

nyirokszervekben, ill. a véráramba kerülő antigének lépben való nyirokszervekben, ill. a véráramba kerülő antigének lépben való lokalizációja,lokalizációja,

a limfociták állandó vándorlása, „őrjárata” a vér és a a limfociták állandó vándorlása, „őrjárata” a vér és a nyirokrendszer között.nyirokrendszer között.

Az antigének kiszűréseAz antigének kiszűréseA szervezetbe jutó antigének rövid időn belül aA szervezetbe jutó antigének rövid időn belül anyirokrendszerbe kerülnek.nyirokrendszerbe kerülnek.Az antigén útja:Az antigén útja: limfatikus kapilláris limfatikus kapilláris (intersticiális folyadék összegyűjtése)(intersticiális folyadék összegyűjtése)

egyre nagyobb nyirokerekegyre nagyobb nyirokerek ductus thoracicus (a legnagyobb nyirokér)ductus thoracicus (a legnagyobb nyirokér) véráramvéráram nyirokcsomók (nyirokerek elágazási pontjai)nyirokcsomók (nyirokerek elágazási pontjai) ↑↑ ↓ ↓ afferens nyirokerek efferens nyirokerekafferens nyirokerek efferens nyirokerek

A szervezetünkben több liter nyirok cirkulárA szervezetünkben több liter nyirok cirkulárnaponta.naponta.A nyirokcsomókban az antigént B-limfociták, A nyirokcsomókban az antigént B-limfociták, makrofágok és DC-k („hivatásos”antigénbemu-makrofágok és DC-k („hivatásos”antigénbemu-tató sejtek, APC-k) mutatják be a T-sejteknek.tató sejtek, APC-k) mutatják be a T-sejteknek.A Peyer-plakkok az emésztőszervrendszert védik, A Peyer-plakkok az emésztőszervrendszert védik, a lép APC-i a véráramba kerülő antigéneketa lép APC-i a véráramba kerülő antigéneketszűrik ki.szűrik ki.

A limfociták recirkulációjaA limfociták recirkulációja

A tímuszból a véráramba kerülő „naiv” vagyA tímuszból a véráramba kerülő „naiv” vagy„„szűz” sejtek membránján nagy mennyiségbenszűz” sejtek membránján nagy mennyiségbenjelenik meg CD45RA, ill. L-szelektin adhéziós jelenik meg CD45RA, ill. L-szelektin adhéziós molekula(a sejteknek a vérből a nyirokcsomókbamolekula(a sejteknek a vérből a nyirokcsomókbavaló átjutásában játszik szerepet).való átjutásában játszik szerepet).A limfociták a nyirokcsomókba módosultA limfociták a nyirokcsomókba módosultposztkapilláris venulákon, a HEV-en át jutnak el.posztkapilláris venulákon, a HEV-en át jutnak el.

Ha a T-sejt nem találkozik antigénnelHa a T-sejt nem találkozik antigénnel a nyirok- a nyirok-csomóban:(hasonló folyamat játszódik le a lépben)csomóban:(hasonló folyamat játszódik le a lépben) átmenetileg ismét a véráramba jutátmenetileg ismét a véráramba jut egy „kör” kb. 1óraegy „kör” kb. 1óra kb. 25 milliárd sejt napontakb. 25 milliárd sejt napontaHa a T-sejt antigénnel találkozik:Ha a T-sejt antigénnel találkozik: aktiválódikaktiválódik funkcionális változásokon megy átfunkcionális változásokon megy át a sejtek a nyirokcsomókban maradnaka sejtek a nyirokcsomókban maradnak effektor sejttéeffektor sejtté vagy memória sejtté differenciálódnak (CD45R0)vagy memória sejtté differenciálódnak (CD45R0) az aktivált, antigénspecifikus T-sejtek elhagyják a az aktivált, antigénspecifikus T-sejtek elhagyják a

nyirokcsomótnyirokcsomót

Fontos!!!Fontos!!!

Az effektor, ill. memória T-sejtek recirkulációjaAz effektor, ill. memória T-sejtek recirkulációjanem azonos a naiv T-sejtekével, mivel az endo-nem azonos a naiv T-sejtekével, mivel az endo-téliummal való reakciójuk különböző.téliummal való reakciójuk különböző.

Homing:Homing: a naiv T-sejtek nyirokszervekbea naiv T-sejtek nyirokszervekbe a memória T-sejtek gyulladásos helyekre valóa memória T-sejtek gyulladásos helyekre valóáramlásaáramlása

Immunválasz a lépben és a Immunválasz a lépben és a nyirokcsomókbannyirokcsomókban

az adaptív immunválasz kialakulásának színhelyei,az adaptív immunválasz kialakulásának színhelyei,itt zajlik a limfociták aktiválása, a B-sejtek éréseitt zajlik a limfociták aktiválása, a B-sejtek érése fontos az antigén kémiai természetefontos az antigén kémiai természete lényeges a bejutás módjalényeges a bejutás módja

intravénásan adott antigénintravénásan adott antigén→→léplép bőrön, kötőszöveten, nyálkahártyán át a szervezetbe kerülő bőrön, kötőszöveten, nyálkahártyán át a szervezetbe kerülő

antigénantigén→→regionális nyirokcsomókregionális nyirokcsomók fontos, hogy milyen citokininek termelődnekfontos, hogy milyen citokininek termelődnek továbbá, hogy korábban történt-e immunizációtovábbá, hogy korábban történt-e immunizáció

A T- és B-sejtek aktiválása a lépben A T- és B-sejtek aktiválása a lépben és a nyirokcsomókbanés a nyirokcsomókban

A véráramba jutott antigénA véráramba jutott antigén a központi arteliolákon át a lép vörös pulpájába kerül (a a központi arteliolákon át a lép vörös pulpájába kerül (a

makrofágok bekebelezik)makrofágok bekebelezik) limfoid köpeny follikulusailimfoid köpeny follikulusai a T-limfocita aktiválódik és a marginális zónába kerüla T-limfocita aktiválódik és a marginális zónába kerülHa az antigén nem a véráramba kerülHa az antigén nem a véráramba kerül a bejutás közelében lévő nyirokcsomók(immunválasz)a bejutás közelében lévő nyirokcsomók(immunválasz) a specifikus T-limfociták a nyirokcsomó kérgi részébena specifikus T-limfociták a nyirokcsomó kérgi részébena parafollikuláris állományban osztódnaka parafollikuláris állományban osztódnak aktivált T-sejtek egy részeaktivált T-sejtek egy része→antigén bejutásának helye→antigén bejutásának helye a B-sejtek nagyrészt a nyirokcsomóban maradnaka B-sejtek nagyrészt a nyirokcsomóban maradnakKb. egy hét után alakulnak ki a memória T- és B-sejtek, melyek aKb. egy hét után alakulnak ki a memória T- és B-sejtek, melyek akeringésbe jutva sokáig megőrzik antigénfelismerő képességüket.keringésbe jutva sokáig megőrzik antigénfelismerő képességüket.

Immunválasz a bőrbenImmunválasz a bőrbenA legnagyobb méretű szervA legnagyobb méretű szerv→→a test védelme.a test védelme. SALTSALT→a bőrbe jutó kórokozók elleni védelmet→a bőrbe jutó kórokozók elleni védelmetbiztosító nyirokszövetek gyűjtőnevebiztosító nyirokszövetek gyűjtőneve epidermiszepidermisz

keratinocitákkeratinociták→epitélsejtek, számos citokint termelnek→epitélsejtek, számos citokint termelnek Langerhans-sejtek→bemutatás CD4Langerhans-sejtek→bemutatás CD4+ + nak, antigénfelvételnak, antigénfelvétel

intraepidermális limfocitákintraepidermális limfociták a limfociták mindössze 2 %-aa limfociták mindössze 2 %-a

dermiszdermisz limfociták és makrofágok egyaránt találhatóklimfociták és makrofágok egyaránt találhatók

Immunreakció a bőrbenImmunreakció a bőrben A bőrbe jutott antigéneket elsősorban aA bőrbe jutott antigéneket elsősorban a „ „professzionális” APC-k, a Langerhans sejtekprofesszionális” APC-k, a Langerhans sejtek kebelezik be és dolgozzák fel.kebelezik be és dolgozzák fel. → →közeli nyirokcsomókközeli nyirokcsomók → →parafollikuláris állományparafollikuláris állomány (az antigén bemutatása a CD4+ T-limfocitáknak)(az antigén bemutatása a CD4+ T-limfocitáknak)

DTHDTH→a bőrben zajló T-sejt közvetítette immun-→a bőrben zajló T-sejt közvetítette immun-válasz főként ún. válasz főként ún. késői típusú hiperszenzitivitásikésői típusú hiperszenzitivitási

reakcióreakció formájában valósul meg. formájában valósul meg.

Immunválasz a nyálkahártyábanImmunválasz a nyálkahártyában

A nyálkahártyával asszociált immunrendszerA nyálkahártyával asszociált immunrendszer(MALT) létét és fontosságát az utóbbi időben(MALT) létét és fontosságát az utóbbi időbenismerték fel.ismerték fel. emésztőrendszer nyálkahártyájaemésztőrendszer nyálkahártyája → →sok limfocita elszórtansok limfocita elszórtan emberben az intraepitéliumban találhatók (IEL)emberben az intraepitéliumban találhatók (IEL)

ennek repertoárja jóval kisebb, mint a többi T-sejtnekennek repertoárja jóval kisebb, mint a többi T-sejtnek a mukózaa mukóza

felszíne 200-szor nagyobb, mint a bőrfelületfelszíne 200-szor nagyobb, mint a bőrfelület a legtöbb fertőző betegség elsődleges fertőzési kapujaa legtöbb fertőző betegség elsődleges fertőzési kapuja

parenterális antigénbevitel(szájon, légutakon át)parenterális antigénbevitel(szájon, légutakon át)

→→szisztémás immunitásszisztémás immunitás mukózán át történő antigénbevitelmukózán át történő antigénbevitel

→ →lokális immunitáslokális immunitás

→ →távoli mukozális immunitástávoli mukozális immunitás

→ →szisztémás immunválaszszisztémás immunválasz

A mukózával asszociált immunrendszer különbsé-A mukózával asszociált immunrendszer különbsé-

get tesz a get tesz a nem káros hatásúnem káros hatású (pl. táplálékkal bejutott) (pl. táplálékkal bejutott)

ésés patogén antigénekpatogén antigének között. között.

Mukozális (orális) tolerancia:Mukozális (orális) tolerancia: hosszan tartó hosszan tartó

perifériás válaszképtelenség.perifériás válaszképtelenség.

Az antigénekAz antigének

A patogénekA patogének

A mikroorganizmusok azon csoportja, mely ká-A mikroorganizmusok azon csoportja, mely ká-rosítja a szervezetet, kórokozó hatású, fertőzést, rosítja a szervezetet, kórokozó hatású, fertőzést, betegséget okozhat.betegséget okozhat. vírusokvírusok baktériumokbaktériumok gombákgombák protozoonokprotozoonok férgekférgek

Azok a patogének, melyek nem esnek a termé-Azok a patogének, melyek nem esnek a termé-

szetes védekezőrendszer áldozatául, aktiváljákszetes védekezőrendszer áldozatául, aktiválják

az adaptív immunrendszert, humorális és/vagyaz adaptív immunrendszert, humorális és/vagy

celluláris immunválaszt indukálnak.celluláris immunválaszt indukálnak. Az immunrendszert aktiváló és fajlagosAz immunrendszert aktiváló és fajlagos

immunválaszt indukáló patogének ezért az adottimmunválaszt indukáló patogének ezért az adott

szervezet számára egyben antigének is.szervezet számára egyben antigének is.

Nem minden antigén patogén!!!Nem minden antigén patogén!!!

Az antigén fogalmaAz antigén fogalma

Detre László: „antiszomatogén”Detre László: „antiszomatogén”

Antigénnek nevezzük - tágabb értelemben - mindazokat aAntigénnek nevezzük - tágabb értelemben - mindazokat a

struktúrákat (sejteket, molekulákat) , amelyeket azstruktúrákat (sejteket, molekulákat) , amelyeket az

immunrendszer felismer.immunrendszer felismer.

Ezek immunválaszt és toleranciát egyaránt indukálhatnakEzek immunválaszt és toleranciát egyaránt indukálhatnak .. Az antigénfogalom helyes és korszerű értelmezéseAz antigénfogalom helyes és korszerű értelmezése

Antigénnek csak az érett immunrendszer által felismertAntigénnek csak az érett immunrendszer által felismert

struktúrákat nevezzük.struktúrákat nevezzük.

Az antigének jelentős része nem eredeti formájá-Az antigének jelentős része nem eredeti formájá-ban, hanem az APC-k által való feldolgozás utánban, hanem az APC-k által való feldolgozás utánfejti ki biológiai hatását.fejti ki biológiai hatását.Az adott struktúra antigén voltát annak nemcsakAz adott struktúra antigén voltát annak nemcsakfizikai, kémiai, biológiai sajátságai határozzákfizikai, kémiai, biológiai sajátságai határozzákmeg, hanem a vele kölcsönhatásba kerülő meg, hanem a vele kölcsönhatásba kerülő (recipiens) szervezet is.(recipiens) szervezet is.A recipiens szervezetnek rendelkeznie kell olyan limfo-A recipiens szervezetnek rendelkeznie kell olyan limfo-citákkal, amelyek a felismerést biztosító receptorokatcitákkal, amelyek a felismerést biztosító receptorokathordozzák, továbbá az antigént feldolgozó,a feldolgo-hordozzák, továbbá az antigént feldolgozó,a feldolgo-zott antigént bemutatni tudó APC-kkel.zott antigént bemutatni tudó APC-kkel.

Az antigén immunológiai sajátságaiAz antigén immunológiai sajátságai(az immunrendszerben kiváltott folyamatok alapján)(az immunrendszerben kiváltott folyamatok alapján)

Immugenitás:Immugenitás: az antigén immunválaszt kiváltó képessége,az antigén immunválaszt kiváltó képessége,

azaz az a tulajdonsága, hogy megindítja az antigénnel fajlagosanazaz az a tulajdonsága, hogy megindítja az antigénnel fajlagosan

reagálni képes effektor sejtek, illetve ellenanyagok képződését.reagálni képes effektor sejtek, illetve ellenanyagok képződését. Tolerogenitás: Tolerogenitás: az antigén immunológiai válaszképtelenségetaz antigén immunológiai válaszképtelenséget

(toleranciát) kiváltó képessége. (tolerogén tulajdonság)(toleranciát) kiváltó képessége. (tolerogén tulajdonság) Antigenitás:Antigenitás: (specifikus reakcióképesség) azt a tulajdonságot (specifikus reakcióképesség) azt a tulajdonságot

jelöli, amely által az antigén fajlagos reakcióra tud lépni az ellen-jelöli, amely által az antigén fajlagos reakcióra tud lépni az ellen-

anyaggal, illetve az immunsejtekkel.anyaggal, illetve az immunsejtekkel.

Elvileg minden antigén két részből áll:Elvileg minden antigén két részből áll: hordozó rész (karrier)hordozó rész (karrier) antigén determináns csoport (haptén vagy epitóp)antigén determináns csoport (haptén vagy epitóp)

Az immugenitáshoz a teljes antigénre, tehát a hor-Az immugenitáshoz a teljes antigénre, tehát a hor-

dozóra és hapténekre egyaránt szükség van.dozóra és hapténekre egyaránt szükség van.

Haptének:Haptének: lineáris determinánsok:lineáris determinánsok: a fehérjék estében a szekvencia a fehérjék estében a szekvencia

által meghatározott epitópok( denaturált fehérjében )által meghatározott epitópok( denaturált fehérjében ) konformációs determinánsok: konformációs determinánsok: egymástól távol eső szek-egymástól távol eső szek-

venciák alakítják ki, amelyek feltekeredés után egymás mellé venciák alakítják ki, amelyek feltekeredés után egymás mellé

kerülnek kerülnek neoantigének:neoantigének: új epitópok jelennek meg új epitópok jelennek meg

Az antigének felépítéseAz antigének felépítése

AntigéndeterminánsokAntigéndeterminánsok

Az antigén többféle specifitású ellenanyag Az antigén többféle specifitású ellenanyag képződését indukáljaképződését indukálja

Egy antigén felületén általában több epitóp helyez-Egy antigén felületén általában több epitóp helyez-kedik el.kedik el.

A hordozó rész és epitópok együttes hatása érvé-A hordozó rész és epitópok együttes hatása érvé-nyesül. nyesül. → rendkívül heterogén immunválasz→ rendkívül heterogén immunválasz

Az immunválasznak az antigén „egészére” vonatkozó specifitásátAz immunválasznak az antigén „egészére” vonatkozó specifitását

tehát a heterogén (de egyenként monospecifikus) effektor sejtek,tehát a heterogén (de egyenként monospecifikus) effektor sejtek,

illetve ellenanyagok összessége eredményezi.illetve ellenanyagok összessége eredményezi.

A haptén tahát önmagában nem, csak megfelelő hordozóhoz kap-A haptén tahát önmagában nem, csak megfelelő hordozóhoz kap-

csolva immunogén, de specifikus reakcióképességgel rendelkezik.csolva immunogén, de specifikus reakcióképességgel rendelkezik.

A jó immunogén molekulatömegeA jó immunogén molekulatömege ≈ ≈ 100 000 Da100 000 Da

Haptének Haptének << 5000 – 10 000 Da5000 – 10 000 Da

Az antigének kémiai sajátságaiAz antigének kémiai sajátságai

Antigén lehet:Antigén lehet:

fehérjék fehérjék szénhidrátokszénhidrátok lipoid természetű anyagoklipoid természetű anyagok fémionokfémionok mesterséges kémiai anyagok (gyógyszerek)mesterséges kémiai anyagok (gyógyszerek)

Léteznek ún. szuperantigének is.Léteznek ún. szuperantigének is.

Az antigén kémiai szerkezetének hatása az Az antigén kémiai szerkezetének hatása az ellenanyagválasz fajlagosságáraellenanyagválasz fajlagosságára

Az antigének dózisa és alkalmazásának Az antigének dózisa és alkalmazásának módjamódja

Az immunogenitást befolyásolja:Az immunogenitást befolyásolja: az antigén mennyiségeaz antigén mennyisége a bejutás helye, módjaa bejutás helye, módja hányadik találkozás az egyeddelhányadik találkozás az egyeddel mennyi ideig van jelenmennyi ideig van jelen hogyan kerül kapcsolatba az immunrendszer sejtjeivelhogyan kerül kapcsolatba az immunrendszer sejtjeivel

Adjuvánsok:Adjuvánsok: azok az anyagok, amelyek az antigénnelazok az anyagok, amelyek az antigénnel

együtt beadva azok immunogenitását fokozzák.együtt beadva azok immunogenitását fokozzák. fehérjeantigén adjuvánsa: fehérjeantigén adjuvánsa: alumínium- foszfát, vagy alumínium- foszfát, vagy

alumínium-hidroxidalumínium-hidroxid inkomplett Freund - adjuvánsinkomplett Freund - adjuváns: az antigént víz-olaj : az antigént víz-olaj

emulzióból adjuváns vizes fázisában oldják, így az emulzióból adjuváns vizes fázisában oldják, így az antigén fokozatosan kerül érintkezésbe az immun-antigén fokozatosan kerül érintkezésbe az immun-rendszer sejtjeivelrendszer sejtjeivel

komplett Freund - adjuváns:komplett Freund - adjuváns: az olajfázis elölt myco- az olajfázis elölt myco-bacteriumokat vagy azokból nyert viaszt tartalmaz, a bacteriumokat vagy azokból nyert viaszt tartalmaz, a makrofágokon megnő a B7 molekulák expressziójamakrofágokon megnő a B7 molekulák expressziója

Bakteriális lipopoliszacharidok is alkalmazhatók.Bakteriális lipopoliszacharidok is alkalmazhatók.(pl.: koleratoxin)(pl.: koleratoxin)

Köszönöm a figyelmet!Köszönöm a figyelmet!