imunologija - predavanja

IMUNOLOGIJAIMUNOLOGIJA

IMUNITET imunitas (zatita senatora u starom Rimu od sudskih procesa tokom mandata)

-u uem smislu: otpornost prema infektivnim bolestima-u irem smislu: zatita organizma od infektivnih i neinfektivnih

agenasa- A N T I G E N I

IMUNSKI SISTEM skup organa, tkiva, elija i njihovih produkata koji uestvuju u imunitetu

IMUNSKI ODGOVOR koordinisano dejstvo komponenti imunskog sistema u borbi protiv infektivnih mikroorganizama i ostalih tetnih agenasa

IMUNOLOGIJA nauka koja prouava imunski sistem i imunski odgovor

www.belimantil.info

Pojam imunitet se pominje u 5.veku p.n.e. u grkim zapisima

Znatno ranije se koncept imuniteta pominje u kineskim zapisima: inhalacija praha dobijenog iz krusti obolelih od velikih boginja

Edvard Dener (1798.god): sadraj pustule inficirane virusom kravljih boginja dat u cilju prevencije infekcije virusom velikih boginja- pojam vakcinacije (vacca-krava; vaccinus- od krave)

ODBRANA OD INFEKTIVNIH MIKROORGANIZAMA

-imunodeficijencije, AIDS

TRANSPLANTACIJSKA IMUNOLOGIJA

TUMORSKA IMUNOLOGIJA

REAKCIJE PREOSETLJIVOSTI (ALERGIJE)

AUTOIMUNSKE REAKCIJE

www.belimantil.info

ZNAZNAAJ IMUNOLOGIJE ZA FARMACIJUAJ IMUNOLOGIJE ZA FARMACIJU

Terapijska primena lekova koji utiu na imunski odgovor (mehanizmi dejstva imunosupresiva i imunopotencijatora)

Razumevanje mehanizama preosetljivosti na lekove Kreiranje vakcina i razumevanje mehanizama njihovog delovanja Primena imunolokih metoda u dijagnostici (imunohemijske i druge) Kreiranje novih imunomodulatornih lekova i vakcina Produkcija rekombinantnih proteina za potrebe dijagnostike i terapije

(primer rekombinantni citokini) Produkcija poliklonskih i monoklonskih antitela za potrebe dijagnostike i

terapije

FARMACEUTSKA (IMUNO)BIOTEHNOLOGIJAproizvodi za dijagnostiku i terapiju

www.belimantil.info

TIPOVI IMUNITETATIPOVI IMUNITETA

Uestvuje u ranoj fazi odbraneod infekcija (aktivan u prvihnekoliko asova)

Uvek prisustan u zdravih osoba

Spreava prodor mikroorganizama u organizam i brzo eliminie mikrorganizme

Stimulisan mikroorganizmima koji su prodrli u tkivoAdaptira se na prisustvo mikroorganizamaRazvija se sporije, iPosreduje u kasnijoj ali efikasnijoj fazi odbrane (razvija se posle nekoliko dana)

Steeni imunitet(adaptivni, specifini)

Uroeni imunitet(prirodni)

www.belimantil.info

Komponente uroenog imuniteta Epitelne barijere i solubilni produkti epitela (prirodni antibiotici) Fagociti i prirodne elije ubice (NK elije), i njihovi produkti-citokini Proteini plazme (sistem komplementa)

www.belimantil.info

Karakteristike uroenog imuniteta Uroeni imunitet prepoznaje i reaguje na mikroorganizme, ali ne i na

neinfektivne strane supstance i elije U prepoznavanju se koriste isti mehanizmi za razliite vrste mikroorganizama Uroeni imunitet pospeuje delovanje steenog imuniteta

www.belimantil.info

Komponente steenog imuniteta Limfociti i njihovi produkti:

B limfociti nosioci humoralnog imunitetaT limfociti nosioci elijskog imuniteta)

Steeni imunitet prepoznaje mikrobske i nemikrobske molekule koji sezajednikim imenom nazivaju antigeni

Prepoznavanje antigena je specifino: receptori za antigen na limfocitima

www.belimantil.info

STALNA KOOPERACIJA IZMEU UROENOG I STEENOG IMUNITETA INI OSNOVU USPENOG IMUNSKOG ODGOVORA

www.belimantil.info

KARAKTERISTIKE STEKARAKTERISTIKE STEENOG IMUNITETAENOG IMUNITETA

S P E C I F I N O S T Sposobnost specifinog odgovora u odnosu na razliite antigene

(anitgenske determinante)- specifini receptori za antigen na limfocitimaR A Z N O L I K O S T Sposobnost imunog sistema da odgovori na veoma veliki broj razliitih

antigena- antigenski repertoar (skup svih limfocita/klonova razliitih specifinosti)

K l o n l i m f o c i t aLimfociti identine specifinosti za neki antigen (antigensku determinantu) koji potiu od iste elije

www.belimantil.info

KARAKTERISTIKE STEKARAKTERISTIKE STEENOG IMUNITETAENOG IMUNITETA

P A M E N J E Stvaranje dugoiveih limfocita pamenja nakon primarnog

imunskog odgovora Snaniji imunski odgovor na ponovnu ili perzistentnu infekciju

S P E C I J A L I Z A C I J A Optimalni imunski odgovor prema razliitim vrstama

mikroorganizama/antigena (primer elijski i humoralni)

NEREAKTIVNOST NA SOPSTVENE ANTIGENE-autotolerancija

SAMOOGRANIAVANJEprevencija oteenuja tkiva tokom reakcije na antigene iz spoljanje sredine

www.belimantil.info

www.belimantil.info

PROLIFERACIJA(KLONALNA EKSPANZIJA)

DIFERENCIJACIJA

naivni B limfocit

Ag+drugisignal

veliki limfocit(limfoblast)

Efektorni B limf:sekrecija At

Memorijski B limfocit

naivni T limfocit

veliki limfocit(limfoblast)

Memorijski T limfocit

Efektorni T limf: Th ili CTL Ag+drugi

signal

www.belimantil.info

Memorijski limfociti

PRIMARNI I SEKUNDARNI IMUNI ODGOVOR

Memorijski limfocitiEfektorski limfociti

Klonovi limfocita

Efektorski limfociti

antigen

antigen

PRIMARNI IMUNI ODGOVOR

SEKUNDARNI IMUNI ODGOVOR

www.belimantil.info

HUMORALNI IMUNITET

posredovan antitelima koja su produkti B limfocita

uestvuje u zatiti od ekstracelularnih mikroorganizama neutralizacijom mikroorganizama i njihovih tokisina

www.belimantil.info

ELIJSKI IMUNITET

posredovan T limfocitima

uestvuje u odbrani od intraelularnih mikroorganizama

Aktivacijom fagocita

Aktivacijom citotoksinih limfocita

www.belimantil.info

AKTIVNI IMUNITET indukovan infekcijom ili vakcinacijom

PASIVNI IMUNITET prenet antitelima ili limfocitima iz osobe sa aktivnim imunitetom u neimunizovanu osobu (imunitet novoroeneta prenet od majke preko placente)

www.belimantil.info

www.belimantil.info

FAZA PREPOZNAVANJA ANTIGENA

FAZA AKTIVACIJE LIMFOCITA

FAZA ELIMINACIJE ANTIGENA (EFEKTORSKA FAZA)

FAZA HOMEOSTAZE

FAZA PAMENJA

www.belimantil.info

Uestvuje u ranoj fazi odbrane od infekcija (aktivan u prvih nekoliko asova)

Uvek prisustan u zdravih osoba Spreava prodor mikroorganizama u organizam i brzo eliminie

mikrorganizme koji su prodrli u tkivo

Komponente uroenog imuniteta Epitelne barijere Fagociti i prirodne elije ubice (NK elije) Proteini plazme (sistem komplementa, C reaktivni

protein, citokini prirodnog imuniteta)

UROUROENIENI IMUNITETIMUNITET

www.belimantil.info

Uroeni imunitet prepoznaje i reaguje na mikroorganizme ali ne i na neinfektivne strane supstance

Uroeni imunitet ne reaguje prema sopstvenim elijama zbog postojanja regulatornih molekula

Komponente uroenog imuniteta koriste iste mehanizme u prepoznavanju razliitih vrsta mikroorganizama

Odgovor uroenog imuniteta je isti pri ponovnom kontaktu sa mikrobima

Uroeni imunitet pospeuje delovanje steenog imuniteta

Karakteristike uroenog imunitetaKarakteristike uroenog imuniteta

www.belimantil.info

Prepoznavanje struktura koje su zajednike za vie vrsta mikroorganizama a nisu prisutne na vlastitim elijama

(LPS; manoza na glikoproteinima; dvolanana RNK virusa; nemetilovani CpG nukleotidi)

Shema preuzeta iz knjigeBasic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanja

www.belimantil.info

Prepoznavanje struktura koje su vane za preivljavanje mikroorganizama

Receptori koji prepoznaju strukture mikroorganizama su kodirani genima matine loze koji ne podleu procesima rekombinacije


www.belimantil.info

Primeri koji ilustruju sposobnost uroenog imuniteta da reguje sa mikroorganizmima ali ne i sa sopstvenim

elijama

Molekuli koje prepoznaju elije uroenog imuniteta nisu prisutni na sopstvenim elijama

NK elije ne vre citolizu sopstvenih elija zbog ispoljavanja inhibitornih receptora

Komplement ne oteuje sopstvene elije zbog protektivnog delovanja regulatornih proteina komplementa

www.belimantil.info

Fizika zatita

Produkcija peptidnih antibiotika (defenzini)

+ T limfociti (intraepitelni limfociti)(prepoznavanje lipida mikroorganizama)

B1 limfociti (peritoneum)(produkcija prirodnih antitela IgM klase)


www.belimantil.info

- elije mijeloidne loze (granulociti)

- Prve elije koje odgovaraju na infekciju bakterijama i gljivicama

- Fagocitoza u cirkulaciji

- Ekstravazacija u tkivo

- Kratkoivee elije

NEUTROFILI

www.belimantil.info

MONOCITI

subpopulacije makrofaga ulimfoidnim organima

histiociti

osteoklastiKupferove elije mikroglia alveolarnemakrofage

AKTIVACIJA

dinovske elije epiteloidne elije

-Zajedniko poreklo sa granulocitima-Diferentovanje od monoblasta u kostnoj sri-Migracija u tkivo i transformacija u

makrofage

www.belimantil.info

www.belimantil.info

PREPOZNAVANJEPREPOZNAVANJERECEPTORI:RECEPTORI:- manozni receptor- N-formil metionil receptor- Receptor ita- Mac1 (CD11b/CD18)- Toll-slini receptori- Receptori za Fc fragment antitela- Receptori za komponente

komplementaFAGOCITOZA I FORMIRANJE

FAGOZOMA- Fuzija fagozoma i lizozoma (formiranje

fagolizozoma)- Aktivacija enzima: fagocitna oksidaza

(superoksid anjon; slobodni radikali), NO- sintaza (NO), lizozomalne proteaze

UBIJANJE MIKROORGANIZMAOteenje tkiva zbog oslobaanja enzima

u tkivo(pospeavanje inflamacije)


www.belimantil.info

Shema preuzeta iz knjigeBasic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info

Stimulacija endotela Prodor mikroorganizma u tkivoekspresija adhezivnih molekula - fagocitoza od strane tkivnih makrofaga

* P selektin - aktivacija tkivnih makrofaga * E selektin (produkcija TNFa, IL-1, hemokina)

produkcija hemokina


www.belimantil.info

Vezivanje leukocita za adhezivne molekule putem liganada za selektine (slaba veza - kotrljanje leukocita)

Aktivacija Mac1 (CD11b/CD18) integrinaVezivanje za integrinske ligande na endotelu (stabilna veza)Transmigracija u tkivo (pod uticajem hemokina)

INFLAMACIJA (ZAPALJENJE)nakupljanje leukocita u tkivupoveana propustljivost i proirenje krvnih sudova

www.belimantil.info

TNF Aktivacija endotela i neutrofila, inflamacija poveanje telesne temperature, sinteza proteina akutne faze u jetri, poveanje katabolizma u miiima i masnom tkivu, indukcija apoptoze brojnih elija.

IL-1 Aktivacija endotela i neutrofila, inflamacija poveanje telesne temperature, sinteza proteina akutne faze u jetri

HEMOKINI CCL i CXCL familija aktivacija i hemotaksa leukocita

Shema preuzeta iz knjigeBasic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info

IL-6 Proliferacija efektorskih B limfocita, sinteza proteina akutne faze u jetri, inflamacija

IL-12 Stimulacija produkcije IFN- od strane NK elija i T limfocita, poveanje citotoksine aktivnosti T limfocita, diferencijacija Th1 elija

IL-15 Proliferacija NK elija i T limfocita

IL-18 Stimulacija produkcije IFN-

www.belimantil.info

Interferoni (tip I)

IFN-, IFN- Anti virusna aktivnost, poveanje ekspresije MHC molekula I klase, aktivacija NK elija

Interferon (tip II)

IFN- Aktivacija makrofaga, stimulacija produkcije pojedinih potklasa IgG

www.belimantil.info

- Veliki granulirani limfociti (LGL)- Nemaju receptor za antigen- ine oko 10% svih limfocita u krvi- Uestvuju u nespecifinoj citotoksinosti

- ubijaju zaraene elije- tumorske elije- alogene elije- sopstvene izmenjene elije

NK elije


-Produkuju IFN- nakon stimulacije od strane IL12 koga produkuju makrofagi

-Vezuju antitela i uestvuju u citotoksinosti zavisnoj od antitela (ADCC)

-Prepoznaju ciljne elije posle deaktivacije inhibitornih receptora

-Citotoksinost zavisna od direktnog kontakta

- Slini citolitiki mehanizmi kao i kod CTL

www.belimantil.info


www.belimantil.info

PODSETNIK1. Imunologija, imunitet, imuni sistem, imuni odgovor

2. Imuni odgovor:

- odbrana od infektivnih agenasa (mikroorganizama)

- odbrana od neinfektivnih agenasa (stranih supstanci, antigena)

- reakcije prema stranim elijama i tkivima(imunologija transplantacije)

- reakcije prema tumorskim elijama(tumorska imunologija)

3. Uroeni (prirodni, nespecifini) imunitet: rana faza odbrane organizma, uvek prisutan kod svihosoba

www.belimantil.info

4. Steeni (adaptivni, specifini) imunitet:

- kasnija faza odbrane; specifian u odnosu na antigen,

specijalizovane vrste reakcija koje na najefikasniji

nain uklanjaju antigen;

5. Zajedniko delovanje uroenog i steenog imuniteta

6. Komponente uroenog imuniteta:

- epitelne barijere (koa i sluznice)

- fagociti, NK elije (prirodne ubice)

- sistem komplementa

- citokini

7. Komponente steenog imuniteta:

- limfociti B i limfociti T

- solubilni produkti (antitela, citokini)

www.belimantil.info

8. Tipovi steenog imuniteta:

- humoralni (B limfociti sekretuju antitela): odbrana

od ekstraelijskih mikroorganizama;

- celularni (T limfociti i njihovi produkti): odbrana

od intraelijskih mikroorganizama;

9. Vrste steenog imuniteta:

- aktivni (prirodni, vetaki)

- pasivni (prirodni, vetaki)

10. Primarni i sekundarni specifini imuni odgovor

11. Faze specifinog imunog odgovora: prepoznavanje, aktivacija, efektorska faza, zaustavljanje, pamenje

www.belimantil.info

ELIJE, TKIVA I ORGANI IMUNOG

SISTEMA

www.belimantil.info

ELIJE

1. LIMFOCITI

2. ANTIGEN PREZENTUJUE ELIJE

3. EFEKTORSKE ELIJE

www.belimantil.info

1. L I M F O C I T I

Kljune elije specifinog imuniteta Jedine elije sa receptorom za antigen B limfociti (humoralni imunitet) T limfociti (elijski imunitet)

-CD4 limfociti (T limfociti pomonici)-CD8 limfociti (T citotoksini limfociti)

www.belimantil.info

SLISLINOSTI I RAZLIKE IZMEUNOSTI I RAZLIKE IZMEUT i B LIMFOCITAT i B LIMFOCITA

S L I N O S T I Slina morfologija Slina struktura receptora za antigen i njihovih gena Stvaranje limfocita pamenja Recirkulacija

www.belimantil.info

R A Z L I K E

Razliito mesto stvaranjaB limfociti . . . . . . kostna srT limfociti . . . . . . timus

Razliito ispoljavanje (ekspresija) membranskih proteina (CD molekula)

B limfociti...............BCR, CD19, CD20, CD21T limfociti...............TCR, CD3, CD4, CD8

www.belimantil.info

Razliit oblik i priroda antigena koje vezuju posredstvom receptora za antigene

B limfociti vezuju: nativne, solubilne antigeneantigene elija (nesolubilne)proteinske i neproteinske antigene

T limfociti vezuju: samo proteinske antigene preraene do peptida i ispoljene u sklopu jednog drugog molekula (MHC) na membranispecijalizovanih elija (APC)

Razliite efektorske funkcijeB limfociti: - produkcija antitela T limfociti: - produkcija citokina (T limfociti pomonici, Th-helper)

- citoliza ciljnih elija (citotoksini T limfociti, CTL)

R A Z L I K E

www.belimantil.info

Shema preuzeta iz knjige Basic Immunlogy, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info

2. ANTIGEN2. ANTIGEN--PREZENTUJUPREZENTUJUE E ELIJE (APC)ELIJE (APC)Definicija: - elije koje imaju sposobnost hvatanja, prerade i prikazivanja (prezentacije) antigena u odgovarajuoj formi limfocitima.

- Ako obezbeuju drugi signal za aktivaciju limfocita (kostimulatorni signal) onda su to profesionalne APC

- Najznaajnije profesionalne APC

DENDRITINE (DENDRITSKE) ELIJE

www.belimantil.info

DENDRITINE ELIJEDendritina morfologijaHvatanje, prerada i prezentacija antigenaZrele i nezreleMijeloidne i plazmocitoidne

Slike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman iskljuivo za potrebe predavanja

www.belimantil.info

NEZRELE DC : NEZRELE DC : hvatanje i prerada antigenahvatanje i prerada antigena

KRV LIMFA EPIDERMIS KOE (LANGERHANSOVE ELIJE) I EPITEL

SLUZNICA PERIFERNA TKIVA (INTRESTICIJUM)

ZRELE DCZRELE DC : : prezentacija antigena T limfocitima i prezentacija antigena T limfocitima i kostimulacijakostimulacija

L. VOR (PARAKORTKS) SLEZINA (PALS)

FOLIKULARNE ( FOLIKULSKE) DENDRITIFOLIKULARNE ( FOLIKULSKE) DENDRITINE NE ELIJEELIJE

FOLIKULI SEZINE I LIMFNIH VOROVA PREZENTACIJA ANTIGENA B LIMFOCITIMA ZNAAJ ZA AFINITETNO SAZREVANJE B LIMFOCITA

www.belimantil.info

3. EFEKTORSKE 3. EFEKTORSKE ELIJEELIJE

B LIMFOCITI (PLAZMOCITI): Produkcija antitela

T LIMFOCITI: CD4+ T (produkcija citokina)CD8+ T (specifina citotoksinost

NK ELIJE: nespecifina citotoksinostMAKROFAGI: uroeni imunitet

efektorske elije specifinog imunitetaNEUTROFILI: uroeni imunitet

efektorske elije specifinog imuniteta

www.belimantil.info

ORGANI I TKIVA IMUNOG SISTEMAORGANI I TKIVA IMUNOG SISTEMAORGANI: - CENTRALNI (primarni ili generativni):

(nastanak i razvoj limfocita)timuskostna sr

- PERIFERNI (sekundarni)(aktivacija zrelih limfocita)

slezinalimfni vorovi

TKIVA: ORGANIZOVANO LIMFOIDNO TKIVO- digestivnog trakta (GALT)- krajnici (tonzile), Pajerove ploe, apendiks- bronhopulmonalnog trakta (BALT)

DIFUZNO LIMFOIDNO TKIVO- koa, sluznice

www.belimantil.info

HEMATOPOEZA U HEMATOPOEZA U KOSTNOJ SRKOSTNOJ SRII

Kostna sr je mesto hematopoeze gde nastaju sve elije krvi. Za sazrevanje ovih elija, ukljuujui i limfocite, bitni su faktori mikrosredine (elije strome i solubilni faktori rasta i diferencijacije)Shema preuzeta iz knjoge Basic Immunology, Abbas i Lichtman iskljuivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info

TIMUSTIMUS

1. Centralni limfoidni organ za razvoj T limfocita

2. Sastavljen iz dva renja koji su vezivnim pregradama podeljeni na renjie

3. Svaki renji se sastoji iz spoljanjeg (tamnijeg) dela- korteks ili kora i unutranjeg (svetlijeg) dela- sr ili medula

4. elije timusa su limfoidne (timociti) i nelimfoidne (elije mikrosredine); timociti su timusni T limfociti razliitog stepena zrelosti

5. elije mikrosredine su epitelne elije, makrofagi, dendritine elije i dr. Ove elije i njihovi produkti obezbeuju optimalne uslove za sazrevanje T limfocita i procese selekcije

Slike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanja

www.belimantil.info

TIMUSTIMUS

7. Epitelne elije ucestvuju u sazrevanju T limfocita i procesima pozitivne i negativne selekcije putem direktnog kontakta ili posredstvom solubilnih faktora (timusni hormoni, citokini)

8. Timusni makrofagi uklanjaju neselekcionisane timocite

9. Dendritine elije medule uestvuju u negativnoj selekciji timocita


www.belimantil.info

S L E Z I N AS L E Z I N A

STROMA: kapsula, krvni sudovi

PARENHIM:

- BELA PULPA

- MARGINALNA ZONA

- CRVENA PULPA

B e l a p u l p a:

1. Folikuli (B zone):

- primarni

- sekundarni (germinativni centri)

- folikularne dendritine elije

2. PALS- periarteriolarni limfocitni

omota (T zone):

- T limfociti

- dendritine elijeSlike preuzete iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info

M a r g i n a l n a z o n a- T i B limfociti- makrofagi

C r v e n a p u l p a- venski sinusoidi- T i B limfociti- makrofagi- ostale elije

SLEZINASLEZINA

www.belimantil.info

LIMFNI LIMFNI VORVOR

STROMA:kapsula, krvni sudovi, aferentni, eferentni i intranodalni limfatiki sudovi

PARENHIM:1. K o r t e k s:

- folikuli primarni i sekundarni (B zone)2. Duboki korteks, parakorteks, parafolikularni korteks (T zone):

- T limfociti- dendritine elije- venule sa visokim endotelom (HEV)

3. M e d u l a


www.belimantil.info

Limfociti ulaze u limfni vor preko postkapilarnih venula sa visokim endotelom

Migracija T i B limfocita u odgovarajue regione je pod uticajem specifinih hemokina koje produkuju nelimfoidne elije tih regiona

Dendritine elije koje su prihvatile antigen u epitelu, migriraju preko aferentnih limfatinih sudova u T zone limfnog vora


www.belimantil.info

Naivni T limfociti migriraju iz krvi preko postkapilarnih venula sa visokim endotelom u predeo parakorteksa, gde prepoznaju antigen ispoljen na membrani dendritine elije;

Aktivirani T limfociti naputaju limfni vor preko eferentnih limfatinih sudova i preko ductus thoracicus ulaze u krv

Iz krvi, aktivirani T limfociti migriraju preko endotela krvnih sudova u periferna tkiva

Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanja

www.belimantil.info

PODSETNIK:

1. elije imunog sistema su: limfociti, antigen prezentujue elije i efektorske elije

2. Limfociti mogu biti: limfociti B (poreklo kostna sr), limfociti T (poreklo timus) i NK (natural killer) elije (poreklo kostna sr); podvrste T limfocita su CD4+T limfociti i CD8+T limfociti

3. Naivni limfociti i memorijski limfociti (limfociti pamenja)

4. elije koje prikazuju antigen T limfocitima u odgovarajuoj formi i obezbeuju drugi signal aktivacije su antigen-prezentujue elije (AP); najznaajnije AP su dendritine elije

5. Efektorske elije imunog sistema su plazmociti, T limfociti pomonici (T helper ili Th), citolitini T limfociti (CTL), NK elije, makrofagi, neutrofili

6. Centralni(primarni, generativni) limfoidni organi su kostna sr i timus

7. Periferni (sekundarni) limfoidni organi su slezina i limfni vorovi

8. Limfoidna tkiva su GALT i BALT, kao i difuzno tkivo koe i sluznica

9. U centralnim limfoidnim organima sazrevaju limfociti, a u perifernim organima i tkivima zreli limfociti prepoznaju antigen i aktiviraju se

www.belimantil.info

STEENI (SPECIFINI)IMUNI ODGOVOR

www.belimantil.info

Komponente

LIMFOCITI

SOLUBILNI PROIZVODI LIMFOCITA

- Antitela

- Citokini

Specifino PREPOZNAVANJE Agpomou RECEPTORA ZA Ag (TCR, BcR) na limfocitima

Razliiti mehanizmi za najefikasnije uklanjanje antigena

www.belimantil.info

KOJE ANTIGENE PREPOZNAJU

LIMFOCITI

ili

KAKAV ANTIGEN VIDE LIMFOCITI ?

www.belimantil.info

B LIMFOCITI PREPOZNAJU:

proteine

polisaharide

lipide

male molekule (hapteni)Nesolubilne antigene koji su sastavni deo

membrane elija, kapsule i omotaa mikroorganizama

Solubilne antigene (npr. toksini bakterija)

Nativne forme antigena

www.belimantil.info

T LIMFOCITI PREPOZNAJU:

Protein razgraen do peptida, povezan u kompleks sa MHC molekulima i ispoljen na membrani APC

MHC restrikcija

Svaki T limfocit poseduje dvojnu specifinost TcR:

- prema odreenim reziduama peptidnog Ag

- prema odreenim reziduama MHC molekula koji je prihvatio taj peptidni Ag

www.belimantil.info

Shema preuzet iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanja

www.belimantil.info

ANTIGENI

SPECIFINI IMUNI ODGOVOR NA PROTEINSKE ANTIGENE ZAPOINJE INTERAKCIJOM TRI MOLEKULA PRISUTNA NA MEMBRANAMA T LIMFOCITA I ANTIGEN-PREZENTUJUE ELIJE

1. TcR (na T limfocitu)

2. Antigeni peptid/MHC molekul (na AP)

www.belimantil.info

KAKO ANTIGEN (MIKROORGANIZAM) PRODIRE U

ORGANIZAM ?

Koa (kontakt)

GIT (ingestija)

RT (inhalacija)

Krv

www.belimantil.info

TA SE DEAVA SA MIKROBNIM, ODNOSNO PROTEINSKIM

ANTIGENOM POSLE ULASKA U ORGANIZAM ?

Ko prihvata antigen ?

Kako se transportuje antigen ?

Gde se antigen koncentrie ?

www.belimantil.info

PRIMER

- Mikroorganizam prodire preko epitela; u tkivu ga prihvataju dendritine elije (APC) koje se normalno nalaze u tkivima.

- Dendritina elija prihvata antigen putem fagocitoze (ako je antigen elija-mikroorganizam) ili pinocitoze (ako je antigen slobodan, solubilan).

- Dendritina elija natovarenaantigenom naputa epitel i putem limfotoka odlazi do regionalnog limfnog vora gde se odvija imuni odgovor.

- Solubilne antigene koji se nau u limfotoku prihvataju dendritine elije limfnih vorova, dok antigene iz krvotoka prihvataju dendritine elije slezine.

- Svrha opisanog prihvatanja i transportovanja antigena od mesta ulaska do perifernog limfnoog tkiva je da se antigen predstavi T limfocitima i time zapone imuni odgovor


www.belimantil.info

Dendritine elije u tkivima (koi, sluznicama, vezivnom tkivu) su nezrele. One mogu da prihvate antigen, ali nisu u stanju da aktiviraju T limfocite.

Dendritine elije u perifernim limfnim tkivima (limfnim vorovima, slezini) su funkcionalno zrele, jer osim to predstavljaju antigen T limfocitima, one i obezbeuju dodatne signale za aktivaciju T limfocita.


www.belimantil.info

- Nezrela dendritina elija (DC) hvata antigen i pod dejstvom pro-inflamacionih citokina menja oblik (postaje obla), gubi adhezivnost prema epitelu i ispoljava receptore za hemotaktine faktore (hemokine).

-Ove promene omoguavaju da DC sasvojim antigenskim tovarom napustiepitel i preko aferentnih limfnih sudovausmeri svoje kretanje ka regionalnomlimfnom voru.

-Usmeravanje kretanja DC vre hemokinikoje proizvode T zone limfnog vora

-Tokom usmerenog kretanja (hemotakse),DC sazrevaju:

ispoljavaju vee koliine MHC molekulaispoljavaju kostimulacione molekule

-U limfnom voru, DC prikazuju Ag Tlimfocitima koji su specifini za tajantigen.

Shema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanjawww.belimantil.info

T limfociti neprestano recirkuliu kroz limfni vor

APC koje nose antigen i naivni T limfociti specifini za taj antigen sreu se u limfnom voru

Ako su mikrobni antigeni prodrli u organizam na bilo kom mestu, odgovor T limfocita u limfnom voru

koji drenira to mesto moe se oekivati u roku od 12-18 sati

www.belimantil.info

EKSTRAELIJSKI MIKROORGANIZMI:

APC CD4+ T limfociti

INTRAELIJSKI MIKROORGANIZMI:

APC CD8+ T limfociti

ta se deava kada virus inficira bilo koju eliju

organizma koja nije profesionalna APC ?

www.belimantil.info

eliju inficiranu intraelijskim mikroorganizmom (npr. virusom) fagocituje profesionalna AP. Antigeni virusa i sam virus se razgrauju u fagocitu i prikazuju u kompleksu sa MHC molekulimaT limfocitima. Zavisno od naina prerade, razgraeni virus ili njegovi antigeni se povezuju u kompleks sa MHC molekulima I ili II klase. CD8+ T limfociti prepoznaju razgraene antigeneu kompleksu sa MHC molekulima I klase, dok CD4+ T limfociti prepoznaju razgraene antigene u kompleksu sa MHC molekulima II klase.


MHC MOLEKULI

Struktura

Funkcija

www.belimantil.info

MHC molekuli su proteini membrane elija (APC i drugih)

Otkrie MHC molekula povezano je reakcijama prihvatanja / odbacivanja transplantiranog tkiva (molekuli tkivne podudarnosti, histokompatibilnosti)

Fizioloka uloga MHC molekula je prikazivanjeantigena u obliku koji je pogodan da bi ga T limfociti prepoznali

MHC molekuli klase II: ekspresija na profesionalnim APC, makrofagama, B limfocitima

MHC molekuli klase I: ekspresija na svim elijama sa jedrom

www.belimantil.info

Geni odgovorni za stvaranje MHC molekula organizovani su u MHC (Major Histocompatibility Complex) genskom lookusu koji je kod oveka oznaen i kao HLA (Human Leukocyte Antigen) lokus

MHC (HLA) lokus se sastoji iz dve grupe visoko polimorfnih gena: klase I i klase II

Proizvodi ove dve grupe gena oznaeni su kao MHC molekuli klase I i klase II

U MHC lokusu postoje i nepolimorfni geni iji proizvodi imaju razliite funkcije

www.belimantil.info


www.belimantil.info

MHC geni se nasleuju kodominantno: podjednaka ekspresija alela oba roditelja

MHC geni su visoko polimorfni: nema dve osobe koje imaju potpuno iste grupe MHC gena i MHC molekula

- mogunost da svaka jedinka prikae gotovo neogranieni broj antigena u sklopu MHC molekula i da na njih razvije imuni odgovor

- problemi u transplantaciji tkiva/organa

www.belimantil.info

KAKVA JE STRUKTURA MHC MOLEKULA KLASE I i KLASE II ?

www.belimantil.info

EMATSKI PRIKAZ I MODELI KRISTALNE STRUKTURE MHC MOLEKULA I i II KLASE

Oba molekula se sastoje iz dva polipeptidna lanca: MHC I : a lanac i b2 mikroglobulinMHC II : a i b lanac

Lanci MHC molekula formiraju domene:MHC I klase :- varijabilni domeni a1 i a2 formiraju leb za vezivanje antigenskog peptida veliine 8-11 amino-kiselina;

- konstantni a3 domen se vezuje za CD8 molekul naT limfocitima

MHC II klase:- varijabilni domeni a1 i b1 formiraju leb za vezivanje antigenskog peptida veliine 10-30 amino-kiselina;- konstantni b2 domen se vezuje za CD4molekul na T limfocitima


www.belimantil.info

KAKO MHC MOLEKUL VEZUJE ANTIGEN ?

Da bi se antigen vezao za MHC molekul, on mora da se razloi do

peptida

www.belimantil.info


www.belimantil.info

KOJE SU KARAKTERISTIKE INTERAKCIJE ANTIGENSKOG PEPTIDA i MHC MOLEKULA ?

www.belimantil.info

Jedan MHC molekul moe da vee samo jedan peptid tokom odreenog vremena.

Peptidi se ugrauju u leb tokom sinteze i sklapanja MHC molekula unutar elije.

Vezivanje peptida za MHC molekul je niskog afinitetapa jedan MHC molekul moe da vee vei broj razliitihpeptida u razliito vreme (prilagoavanje leba).

Vezani peptid se sporo odvaja od MHC molekula (sati-dani), to poveava ansu T limfocitu da doe ukontakt sa peptidom i zapone imuni odgovor.

MHC molekul mora da sadri oba svoja lanca (a i b) i da vee peptid da bi bio stabilan i da bi se ispoljio namembrani elije; prazni MHC molekul se razgraujeu eliji.

MHC molekul vezuje samo peptide (strane, sopstvene)- da li sopstveni Ag okupiraju MHC molekul ?- zato se ne razvija autoimuna reakcija ?


KAKO I GDE SE PRERAUJU PRIRODNI PROTEINSKI ANTIGENI (MAKROMOLEKULI) DO PEPTIDA ?

www.belimantil.info

Proteinski antigeni ekstraelijskogporekla se razlau do peptidau endocitnim vezikilama i povezujusa MHC molekulima II klase. Kompleks peptid/MHC II prepoznajuCD4+ T limfociti (put MHC klase II)

Proteinski antigeni intraelijskog porekla se razgrauju do peptidau proteazomima i povezuju saMHC molekulima I klase.Kompleks peptid/MHC I prepoznajuCD8+ T limfociti (put MHC klase I)


Internalizacija ekstraelijskih mikroorganizama (fagocitoza) ili solubilih proteina (pinocitoza).

Formiranje endozomne (fagozomne) vezikulekoja se spaja sa lizozomnom vezikulom (fago-

lizozom).

Protein se razgrauje do peptida u fagolizo-zomu.

MHC molekul klase II se sintetie u ER i u leb se umee lanac Ii preko CLIP. MHC II + Ii se preko egzocitne vezikule dovodeu kontakt sa peptidom.

U vezikuli se odvaja CLIP i leb ostaje slobodan za vezivanje peptida. Kompleks peptid/MHC II je stabilan i putuje do membranegde se prikazuje CD4+ T limfocitima.

Ako se petid nije vezao za MHC II, prazan MHC molekul se razgrauje u vezikuli.

Imunodominantni epitopi = peptidi koji se vezuju za MHC molekule


Citosolni antigeni mogu poticati odintraelijskih mikroorganizama (virusi,neke bakterije) ili su proizvod fagocito-vanih ekstraelijskih bakterija; mogupoticati i od izmenjenih sopstvenih gena(npr. tumorski antigeni), ili isluenihproteina elije.

Citosolni antigeni se razgrauju uproteazmima do peptida i pomoutransportnog proteina (TAP) prenose doER gde se vezuju za novosintetisaneMHC molekule I klase.

Stabilan kompleks peptid/MHC I seispoljava na membrani elije gde seprikazuje CD8+ T limfocitima. MHC molekul I klase koji nije vezao peptid se razgrauje u vezikulama.


KAKAV JE FIZIOLOKI ZNAAJ PRIKAZIVANJA PROTEINSKOG

ANTIGENA U SKLOPU MHC MOLEKULA (MHC RESTRIKCIJA) ?

www.belimantil.info

T limfociti vide (prepoznaju) samo peptide koji su vezani za eliju (nisu solubilni) bilo da su fagocitovani (ekstraelijski) ili intraelijski antigeni

Putevi MHC klase I ili klase II za preradu antigena omoguavaju najefikasnije efektorske mehanizme imunog odgovora u odbrani od ekstraelijskih i intraelijskih mikroorganizama

www.belimantil.info


www.belimantil.info

PODSETNIK:

1. Stimulacija specifinog imunog odgovora na proteinske antigene zavisi od posebnog naina prihvatanja, prerade i ekspresije tog antigena u obliku u kome ga mogu prepoznati T limfociti. Funkcije prihvatanja, prerade i ekspresije proteinskog antigena obavljaju antigen-prezentujue elije (AP).

2. AP koje se nalaze u koi i sluznicama, prihvataju antigene koji su prodrli u organizam ovim putevima i transportuju ih do regionalnog limfnog vora. Ako je antigen u limfotoku, mogu ga prihvatiti i AP (D) koje se nalaze u limfnom voru, a ako je antigen u krvotoku, mogu ga prihvatiti AP (D) koje se nalaze u slezini.

3. U perifernim limfnim organima, D prikazuju proteinske antigene u formi koja je pogodna za specifino prepoznavanje od strane naivnih T limfocita.

4. Pogodna forma proteinskog antigena koji prepoznaju T limfociti je: da je protein razgraen do peptida, da je peptid u kompleksu sa MHC molekulima i da je kompleks peptid/MHC ispoljen na membrani AP (D).

5. MHC molekuli su produkti MHC gena (Major Histokompatibility Compleks- geni histokompatibilnosti ili tkivne podudarnosti). MHC molekuli I klase su ispoljeni na svim elijama organizma koje imaju jedro, a MHC molekuli II klase na AP (D, makrofagi, B limfociti...).

6. Proteinski antigeni koji su prihvaeni od strane AP iz ekstraelijskog okruenja (ekstraelijski antigeni), proteolitiki se razgrauju do peptida u vezikulama-fagozomima ili endozomima- spajaju sa MHC molekulima II klase i prikazuju CD4+ T limfocitima, jer se CD4 molekul vezuje za 2 domen MHC II klase.

www.belimantil.info

7. Proteinski antigeni koji potiu od intraelijskih mikroorganizama (virusi, neke bakterije), tumorski antigeni, antigeni isluenih proteina, koji se razgrauju do peptida u citosolnimproteazomima AP ( intraelijski antigeni), povezuju se sa MHC molekulima I klase i prikazuju CD8+ T limfocitima, jer se CD8 molekul vezuje za 3 domen lanca MHC I klase.8. Prepoznavanje petid/MHC I kompleksa od strane CD8+T limfocita, odnosno peptid/MHC II kompleksa od strane CD4+ T limfocita, obezbeuje najefikasniji vid imunog odgovora protiv intraelijskih mikroorganizama (CD8+T limfociti CTL), odnosno ekstraelijskihmikroorganizama (CD4+T limfociti Th).

9. Efektorski CTL ubijaju inficirane elije i tumorske elije; efektorski Th (helper) limfocitistimuliu makrofage da razgrade i eliminiu fagocitovane ekstraelijske antigene i B limfocite da sintetiu antitela znaajna u odbrani od ekstraelijskih mikroorganizama.

www.belimantil.info

PREPOZNAVANJE ANTIGENA USPECIFINOM (STEENOM)

IMUNOM ODGOVORU:

Receptori za antigen

Nastanak repertoara receptora u odnosu na antigene

(repertoar specifinosti)

www.belimantil.info

RECEPTORI ZA ANTIGEN(molekuli koji prepoznaju Ag na

limfocitima)

-kakva je struktura receptora za Ag ?

- kako receptori prepoznaju Ag ?

www.belimantil.info

Specifino prepoznavanje antigena vre receptori za antigen na B i T limfocitima (BCR, TCR)

BCR i TCR imaju dve funkcije:

-da otkriju (veu) antigen - da podstaknu odgovor limfocita za koje se vezao

antigen

BCR I TCR su klonalno rasporeeni:

jedan klon/ jedna specifinost receptora/prepoznavanje jednog antigena

Ukupni repertoar specifinosti limfocita (receptora) uodnosu na antigen je >109-1011

Iako klonovi limfocita prepoznaju razliite antigene, proces aktivacije posredstvom receptora za antigen je uglavnom isti

www.belimantil.info

OSOBINE I FUNKCIJA BCR i TCR

BCR i TCR prepoznaju hemijski razliite strukture.

Raznolikost BCR i TCR je oko 109-1011 razliitih antigenih struktura.

BCR i TCR molekuli formiraju regione/domene:

-varijabilni (V) regioni slue za prepoznavanje antigena; u okviru V regiona postoje hipervarijabilni regioni ili regioni koomplementarnosti koji su komplementarni strukturi antigena (kao kalup).

-konstantni (C) regioniomoguavaju strukturni integritet receptorskog molekula (TCR), odnosno slue za ostvarivanje efektorskih funkcija (Ig).


OSOBINE I FUNKCIJA BCR i TCR

BCR i TCR su nekovalentno povezani sa molekulima nepromenljive strukture ija je uloga prenos aktivacionog signala posle interakcije Ag:receptor; zajedno ovi molekuli ine BCR kompleks, odnosno TCR kompleks.

TCR postoji samo kao receptorna membrani T limfocita i nema drugu funkciju osim prepoznavanja antigena i aktivacije T elija.

BCR su antitela (imunoglobulini) vezani za membranu B limfocita; antitela postoje i kao sekretorni molekuli u telesnim tenostima (humorima) gde slue kao efektorski molekuli humoralnog imunog odgovora (eliminacija antigena)

www.belimantil.info

BCR KOMPLEKS

Molekul antitela (imunoglobulina)

prepoznavanje antigena

Nekovalentno vezani Ig i Ig

prenos signala aktivacije

www.belimantil.info

STRUKTURA ANTITELA

At je sastavljeno od dva identina teka (H) lanca i dva identina laka (L) lanca.

Na svakom od 4 lanca postoji po jedan varijabilni (V) region i jedan ili vie konstantnih (C) regiona; trodimenzionalna struktura regiona ini odgovarajui domen antitela.

Veze izmeu L i H lanaca i H i H lanaca su disulfidne

Svaki V region H i L lanaca sadri po tri hipervarijabilna regiona (regioni komplementarnosti); najveu varijabilnost ima CDR3 koji jse nalazi na spoju V i C regiona; CDR3 u najveoj meri uestvuje u vezivanju odgovarajueg antigena.

Proteolitikom razgradnjom At dobijaju se fragmenti:

-Fab fragment (Fragment antigen binding) vezivanje Ag


STRUKTURA ANTITELA

www.belimantil.info

STRUKTURA ANTITELA

-Fc fragment (Fragment crystalline) : bioloka aktivnost i efektorske funkcije antitela

Izmeu Fab i Fc fragmenta nalazi se zglobni region fleksibilnost molekula At.

C terminalni delovi H lancamembranskih i sekretorni antitela se razlikuju: membranska imaju deo lanca za ugradnju u membranu B limfocita, a sekretorna imaju kratak rep

Postoji dva tipa L lanaca: i .Postoji pet tipova H lanaca: , , , , na osnovu kojih se antitela dele na izotipove ili klase IgG, IgA, IgM, IgD, IgE.

Razliiti izotipovi (klase) antitela imaju razliite fiziko-hemijske osobine i razliite bioloke uloge

www.belimantil.info

Izotip/ Podklasa At H lanac Koncentracija Poluivot Sekretorna Funkcije

Klasa At u serumu u serumu forma

(mg/ml) (dani)

IgA A1,A2 1, 2 3.5 6 monomer Imunitet sluzica,dimer mukusa, neonatalni

trimer pasivni imunitet

IgD nema tragovi 3 nema Receptor za Agna B limfocitima

IgE nema 0.05 2 monomer Reakcije ranepreosetljivosti

IgG IgG1-G4 14 13.5 23 monomer Opsonizacija, aktivacija komplemen.

ADCC, neonatalni

pasivni imunitet,

regulac. imun.odgov.

IgM nema 1.5 5 pentamer Receptor za Agna B limfocitima,

aktivacija komplemen.

www.belimantil.info

Vezivanje antigena za antitelo

Antitela vezuju razliite antigene: makromolekule (proteinske, neproteinske) i male molekule

www.belimantil.info

Region za vezivanje antigena (paratop) formira ravnu povrinu sposobnu da se prilagodi razliitim oblicima antigena;

Veze Ag/At su reverzibilne, nekovalentne (vodonine, jonske).

Delovi antigena koje prepoznaju antitela zovu se epitopi (antigenske determinante); epitopi mogu biti linearni (sekvence), konformacioni (trodimenzionalni) ili neoepitopi (nastali pod uticajem fizikih ili hemijskih agenasa).

Jaina veze izmeu jednog mesta na antitelu koje vezuje antigen (paratop) i jednog epitopa antigena je afinitet.


www.belimantil.info

Afinitet se izraava i kao konstanta disocijacije Kd; Kd je molarna koncentracija antigena potrebna da se vee za polovinu molekula antitela prisutnih u nekom rastvoru to je manja Kd, vei je afinitet.

Afinitet antitela je 106-109M, ali se on poveava do 108-1011M u sekundarnom imunom odgovoru afinitetno sazrevanje.

Antitelo (monomer, dimer, trimer, pentamer) moe da vee 2-10 jednakih epitopa na antigenu pod uslovom da su epitopi dovoljno blizu jedan drugom. Ukupna jaina vezivanja svih paratopa i epitopa je aviditet.

Antitela stvorena protiv jednog antigena mogu da reaguju i sa drugim strukturno slinim antigenom: ukrtena reaktivnost.

www.belimantil.info

TCR KOMPLEKS

TCR molekul

prepoznavanje antigena

CD3 molekul + (ceta) lanci

prenos signala aktivacije

Koreceptorski molekuli CD4 i CD8

www.belimantil.info

Heterodimer ( i lanac).Oba lanca imaju varijabilni (V) i konstantni (C) region.

V i V sadre po tri hipervarijabilna dela (regioni komplementarnosti),trei je najvarijabilniji.

TCR se ne stvara u sekretornoj formi i ne podlee afinitetnom sazrevanju.

Oba lanca ( i ) imaju ekstraelijski deo, transmembranski i kratki citoplazmatski deo.

Preko 90% T limfocita ima TCR, a oko 10% TCR. TCR+T limfociti su u najveem broju prisutni u epitelu.


STRUKTURA TCR

www.belimantil.info

Vezivanje antigena za TCR

TCR vezuje samo peptid/MHC kompleks

www.belimantil.info

TCR prepoznaje samo 1-3 rezidue peptida vezanog za MHC molekul.

TCR prepoznaje samo nekoliko peptida sloenog makromolekula: imunodominantni epitopi.

TCR prepoznaje istovremeno i polimorfne delove sopstvenog MHC molekula koji nosi peptid.

U prepoznavanju peptid/MHC kompleks uestvuju V i Vdomeni TCR



Slinosti i razlike prepoznavanja antigena od strane BCR i TCR

www.belimantil.info

NASTANAK REPERTOARA SPECIFINOSTI

ili

Kako nastaje tako veliki broj (>109) receptora za antigen

razliite specifinosti ?

www.belimantil.info

NASTANAK I SAZREVANJE LIMFOCITA

Limfociti nastaju iz neopredeljenih matinih elija kostne sri kao i druge krvne elije

Proces nastanka limfocita ukljuuje:

- proliferaciju nezrelih elija prekursora

- ekspresiju (ispoljavanje) receptora za antigen

- selekciju limfocita koji ispoljavaju korisne receptore

za antigen

Sazrevanje B limfocita se u potpunosti odvija u kostnoj sri, a T limfocita u timusu

www.belimantil.info

1. PROLIFERACIJA: signali za proliferaciju i preivljavanje preko IL7R i intaktnih TCR ili BCR


2. EKSPRESIJA TCR ili BCR:TCR i BCR su proizvodi nekoliko genskih lokusa/segmenata koji se rekombinuju (preureuju) tokom sazrevanja limfocita dajui receptore razliitih specifinosti za antigen. Ekspresija TCR i BCR razliitih specifinosti je najvanije zbivanje tokom sazrevanja limfocita.

3. SELEKCIJA: U toku sazrevanja limfociti podleu selekciji (odabiru) kako bi se sauvale korisne osobine.Pre-limfociti koji ne ispolje pre-receptor umiru.Nezreli T limfociti se odabiru tako da prepoznaju sopstvene MHC molekule (pozitivna selekcija).Nezreli T i B limfociti se takoe odabiru tako da ne prepoznaju sopstvene antigene visokim afinitetom (negativna selekcija) ime se uklanjaju potencijalno tetni autoreaktivni limfociti.

www.belimantil.info

Najvaniji dogaaj tokom sazrevanja limfocta je rekombinacija

(preureivanje) gena i ekspresija receptora za antigen

www.belimantil.info

Kako nastaje razliitost (>109) receptora za antigen (repertoar specifinosti) ?

Repertoar se formira nasuminim kombinacijama gena za antigenske receptore i nevezano sa prisustvom antigena

Nastanak repertoara omoguen je karakteristinom organizacijom i rekombinacijom gena za antigeske receptore

www.belimantil.info

Genski lokusi strukturnih komponenti BCR i TCR nalaze se na razliitim hromozomima.

U genomu matinih elija lokusi su nepreureeni (nearanirani): svaki lokus sadri vei broj (nekoliko stotina) gena varijabilnog (V) i jedan ili nekoliko gena konstantnog (C) regiona.Izmeu V i C gena nalazi se nekoliko malih segmenata: J (joining, spajanje) i D (diversity, raznolikost). D segment se nalazi samo na lokusu tekog (H) lanca Ig i lokusu TCR.Usmeravanje sazrevanja progenitora ka limfocitima ( pro-limfociti) ukljuuje nasuminu, sluajnu rekombinaciju jednog V gena sa jednim D i jednim J genom.: V-D-J rekombinacija. Rekombinacije se deavaju pod uticajem V(D)J rekombinaza.

Preureen V-D-J kompleks povezuje se sa najbliim C genom i formira se V-D-J-C mRNK odgovorna za sintezu jednog lanca receptora za Ag (stadijum pre-limfocita).


www.belimantil.info

Zatim poinju da se preureuju geni za drugi lanac receptora za antigen po istom principu. Sintetie se kompletan receptorski molekul BCR ili TCR i ispoljava na membrani B, odnosno T limfocita (stadijum nezrelih limfocita)

* * * *

Raznolikost secifinosti receptora za antigen (>109) rezultat je:

raznolikosti kombinacija V-D-J segmenata gena (zavisi od broja gena u segmentima) i

raznolikosti povezivanja V-D, D-J

www.belimantil.info

1. Sazrevanje B limfocita odvija se u celini u kostnoj sri. Neopredeljena matina elija pod uticajem IL-7 daje veliki broj pro-B elija. Geni za BCR su nearanirani u ovim elijama, mada u pro-B elijama zapoinje rearanman V-D-J gena tekih (H) lanaca.

2. Iz pro-B elija nastaju pre-B elije u kojima je dolo do preureenja gena za H lanac Ig. lanac se nalazi u citoplazmi pre-B elija ili se ispoljava na membrani zajedno sa nepreureenim (surogatnim) L lancem: pre-B receptor za antigen. Ovaj receptor omoguava preivljavanje i proliferaciju elija, a elije koje ne ispolje pre-B receptor umiru prva kontrola. Signali preko pre-B receptora utiu na zaustavljanje rekombinacije gena H lanca na drugom hromozomu (iskljuivanje alela) i podsticanje rekombinacije gena ili L lanaca.


SAZREVANJE I SELEKCIJA B LIMFOCITA

www.belimantil.info

SAZREVANJE I SELEKCIJA B LIMFOCITA3. Iz pre-B elija nastaju nezrele B elije koje stvaraju kompletan membranski IgM receptor (BCR)

(H + L ili L). Ovaj receptor ponovo omoguava preivljavanje i proliferaciju elija i zaustavlja rekombinaciju gena drugog L lokusa (jedna B elija i njeni potomci stvaraju samo ili samo lake lance) druga kontrola. Ako nezreli B limfocit vee pomou mIgM (BCR) antigen visokim afinitetom, zaustavlja se dalje sazrevanje ove elije (negativna selekcija). elija ili umire apoptozom ili reaktivira enzime jedra da preurede drugi L lanac i tako izmene specifinost BCR (reprogramiranje receptora). Procesom negativne selekcije se uklanjaju potencijalno tetne autoreaktivne B elije.

4. Iz nezrelih B elija nastaju zreli B limfociti na ijoj membrani su ispoljeni istovremeno IgM i IgD BCR. Sinteza druge klase imunoglobulina iste specifinosti za antigen omoguena je alternativim spajanjem prethodno rekombinovanog V-D-J segmenta sa C na nivou mRNK. Samo B limfociti koji istovremeno ispoljavaju IgM i IgD receptore su sposobi da odgovore na antigen.

www.belimantil.info

SAZREVANJE I SELEKCIJA T LIMFOCITA1. Iz neopredeljenih matinih elija kosne sri nastaju opredeljene elije T limfocitne loze, pro-T elije, koje su dvostruko negativne CD4-CD8-. Pro-T elije migriraju iz kosne sri u timus gde se odvija kompletno sazrevanje T limfocita. Pod dejstvom IL-7 ove elije proliferiu i u njima se deava V-D-J rekombinacija gena TCR lokusa.2. Na pre-T elijama se ispoljava lanac TCR zajedno sa nearaniranim lancem: pre-TCR. Preko pre-TCR se prenose signali koji obezbeuju preivljavanje i proliferaciju elija, iskljuivanje alela TCR na drugom hromozomu i rearanman gena TCR lokusa. Pre-T elije koje ne ispolje kompletan lanac TCR umiru.


SAZREVANJE I SELEKCIJA T LIMFOCITA

www.belimantil.info

SAZREVANJE I SELEKCIJA T LIMFOCITA

3. Iz pre-T elija nastaju nezreli T limfociti koji su dvostruko pozitivni CD4+CD8+ i koji ispoljavaju kompletan TCR. Nezreli T limfociti koji u timusu prepoznaju niskim afinitetomsopstvene peptide u kompleksu sa sopstvenim MHC molekulima klase I ili II preivljavaju (pozitivna selekcija), dok limfociti koji visokim afinitetom prepoznaju sopstveni peptid/sopstveni MHC kompleks umiru apoptozom (negativna selekcija). Negativnom selekcijom se uklanjaju potencijalno tetni autoreaktivni T limfociti.

4. U toku procesa pozitivne selekcije nezreli T limfociti koji niskim afinitetom prepoznaju sopstveni peptid/sopstveni MHC klase I gube CD4 molekul, a limfociti koji prepoznaju sopstveni peptid/MHC klase II gube CD8 molekul. Tako nastaju zreli T limfociti koji su jednostruko pozitivni ili CD4+ ili CD8+. Ove dve populacije limfocita su funkcionalno razliite.

www.belimantil.info

Imuni odgovor

Uroeni (prirodni, nespecifini) imunitet

Steeni (adaptivni, specifini) imunitet:

humoralni

celularni

aktivni, pasivni (prirodni, vetaki)

Faze imunog odgovora: prepoznavanje, aktivacija, efektorska faza, zaustavljanje

elije imunog sistema: limfociti, APC(DC), NK, makrofagi, neutrofili

Organi: centralni (primarni, generativni), periferni (sekundarni)

Tkiva: GALT, BALT, difuzna

Specifini imuni odgovor na proteinske antigene zapoinje interakcijom:

Ag peptida

MHC molekula

TcR

www.belimantil.info

Transport, obrada, prezentacija proteinskih antigena: ekstraelijski antigeniintraelijski antigeni

Ag peptid/MHC I...................CD8+ T limfocitiAg peptid/MHCII...................CD4+ T limfociti

Struktura i distribucija MHC I i MHC II

Receptori za antigen BcR i TcR ( BcR i TcR kompleks)

BcR i TcR prepoznaju razliite hemijske prirode i oblike antigena

BcR: membranski imunoglobulin (antitelo)- struktura antitela- funkcionalni domeni At- klase At- interakcija Ag (epitopa) i At (paratopa)

TcR: - struktura- funkcionalni domeni- interakcija sa Ag peptid/MHC kompleksom

Nastanak repertoara specifinosti (antigenski repertoar) - struktura i preureenje (rearanman) gena za BcR i TcR

- mehanizmi raznolikosti- selekcija limfocita

www.belimantil.info

PODSETNIK:

1. Specifino prepozavanje antigena vre receptori za antigen na T i B limfocitima(TCR i BCR)

2. TCR i BCR imaju dve funkcije: da veu antigen i da zaponu aktivaciju limfocita

3. TCR i BCR su klonalno rasporeeni

4. BCR predstavlja membransku formu imunoglobulina (antitela)

5. TCR je heterodimer (/ ili u manjem procentu /)6. Varijabilni regioni TCR i BCR slue za prepoznavanje antigena, a konstantni regioni

uvaju strukturni integritet TCR, odnosno slue za ostvarivanje brojnih efektorskih funkcija antitela

7. TCR postoji samo kao receptor na membrani T limfocita; BCR postoji kao membranska forma antitela (imunoglobulina) i kao sekretorni molekul u telesnim tenostima

8. BCR kompleks se sastoji iz molekula antitela (prepoznavanje antigena) i nekovalentno vezanih Ig i Ig (prenos signala aktivacije)

9. TCR kompleks se sastoji iz TCR (prepoznavanje antigena) i nekovalentno povezanih CD3 molekula i lanaca (prenos signala aktivacije); koreceptorski molekuli CD4 i CD8

www.belimantil.info

10. Struktura antitela i TCR

11. Klase antitela i njihova funkcija

12. Vezivanje antitela za antigen: paratopi, epitopi; afinitet i aviditet antitela

13. Raznolikost TCR i BCR (repertoar specifinosti, antigenski repertoar 109- 1011) omoguena je jedinstvenom organizacijom i nainom preureenja (rekombinacije) gena za TCR i BCR tokom sazrevanja limfocita; procesi preureenja gena deavaju se nezavisno od uticaja antigena

14. Sazrevanje limfocita ukljuuje:

proliferaciju elija prekursora

ispoljavanje receptora za antigen

selekciju (pozitivnu i negativnu) limfocita koji ispoljavaju korisne receptore

www.belimantil.info

IMUNI ODGOVOR T LIMFOCITA-CELULARNI IMUNI ODGOVOR:

Nastanak efektorskih T limfocita

Faze :1. Prepoznavanje antigena2. Aktivacija T limfocita3. Proliferacija T limfocita (ekspanzija klona)4. Diferencijacija naivnih T limfocita u

efektorske elije

www.belimantil.info

Sutina T-elijskog (celularnog) imunog odgovora je:

1. Odbrana organizma od infekcija intracelularnim mikroorganizmima (neke bakterije, gljivice, protozoe, virusi) koji su:

fagocitovani, ali su rezistentni prema proteolitikim enzimima fagolizozoma;

izali iz fagozoma i preivljavaju/umnoavaju se u citoplazmi inficiranih elija;

sposobni da se umnoavaju u citoplazmi inficirane elije ili se njihova DNK integrie u genom elije domaina (virusi)

2. Pomo B limfocitima da stvore antitela

T-odgovor

www.belimantil.info

T- odgovor

A. Neki fagocitovani (ekstraelijski) mikroorganizmi mogu preivljavati u fagolizozomima jer su rezistentni na lizozomne enzime, ili mogu izai iz vezikula u citoplazmu gde takoe preivljavaju.

B. Virusi mogu inficirati rezliite elije i razmnoavati se u njihovoj citoplazmi; neki virusi izazivaju latentne infekcije u kojima inficirane elije proizvode proteine virusa


www.belimantil.info

FazeA

Naivni T limfociti prepoznaju antigeni peptid/MHC kompleks ispoljen na membrani APC (prvi signal aktivacije). Za potpunu aktivaciju T limfocita potrebni su i dodatni kostimulacioni signali koji obezbeuju drugi signal aktivacije.

Istovremeno sa prepoznavanjem antigena, naivni T limfociti primaju i signale koji potiu od samog mikroorganizma ili komponenti nespecifinog imunog odgovora na infekciju. Rezultat ovih stimulacija je da naivni T limfociti poinju da proizvodecitokine koji stimuliu njihovu proliferaciju. Umnoavanje T limfocita specifinih za dati antigeni peptid je klonalna ekspanzija.

Deo aktivisanih T limfocita se transformie (diferencijacija) od naivnih u efektorske T elije, a deo u memorijske T elije.


FazeB

Procesi prepoznavanja antigena, aktivacije, klonalne ekspanzije i nastanka efektorskih T limfocita odvijaju se u perifernom limfoidnom tkivu.

Efektorske T elije naputaju periferno limfoidno tkivo i migriraju do bilo kog mesta u organizmu koje je inficirano, gde uklanjaju mikroorganizam. Nakon obavljene funkcije, efektorske elije umiru, a imuni sistem se vraa u stanje mirovanja (imuni odgovor se prekida).

Deo aktivisanih T limfocita se razvija u memorijske T elije koje dugo ive (meseci, godine), funkcionalno su neaktivne i neprestano recirkuliu kroz organizam spremne da brzo reaguju pri ponovnom kontaktu organizma sa istim mikroorganizmom.

www.belimantil.info

Aktivacija

Poetak T-elijskog odgovora zahteva viestruke interakcije razliitih molekula na membranama T limfocita i APC. Svi ovi molekuli, izuzev TCR, zajedniki se zovu akcesorni molekuli.

U funkcionalnom smislu, akcesorni molekuli se mogu podeliti u 3 kategorije:

- Koreceptorski molekuli: CD4, CD8;

- Molekuli za prenos signala: CD3, lanci, CD4, CD8, CD28, CTLA-4:

- Adhezioni molekuli: CD4, CD8, LFA-1, VLA-4

Akcesorni molekuli na T limfocitima reaguju sa odgovarajuim ligandima na APC


Aktivacija

TCR i koreceptori (CD4 ili CD8) zajedno prepoznaju peptid/MHC kompleks na APC prvi signal aktivacije.

TCR prepoznaje peptid i rezidue MHC molekula koje su oko leba za vezivanje peptida, dok CD4, odnosno CD8 molekuli prepoznaju mesta na MHC molekulu klase II, odnosno klase I koja su izvan leba za smetanje peptida.

Potrebno je da se dva ili vie TCR i koreceptora (CD4 ili CD8) istovremeno povee sa peptid/MHC kompleksom kako bi se pokrenula aktivaciona kaskada.

Funkciju prenosa prvog signala aktivacije imaju CD3 i lanci (ulaze u sastav TCR kompleksa) i koreceptori CD4 ili CD8.

KORECEPTORSKI MOLEKULI


www.belimantil.info

Aktivacija

ADHEZIONI MOLEKULI

Interakcija adhezionih molekula na T limfocitima sa odgovarajuim ligandima na APC ima za cilj da stabilizuje, uvrsti vezu T elija: APC i time omogui uspostavljanje aktivacionih signala.

Najznaajniji adhezioni molekuli pripadaju grupi heterodimernih proteina integrina. Integrin LFA-1 (limfocitni funkcioni antigen-1), koji je ispoljen na T limfocitima, reaguje sa ICAM-1 (intercelularni adhezioni molekul-1), koji je ispoljen na APC.

Integrini su znaajni i za usmereno kretanje efektorskih T elija iz cirkulacije do mesta infekcije

www.belimantil.info

Aktivacija

KOSTIMULACIONI MOLEKULI

Za potpunu aktivaciju T limfocita neophodna su dva signala: prvi signal se ostvaruje posredstvom TCR kompleksa/koreceptora, a drugi signal posredstvom kostimulacionih molekula.

Prvu grupu kostimulatora ine CD28 molekul na T limfocitima i ligandi B7-1 (CD80) i B7-2 (CD86) na APC.

Drugu grupu kostimulatora ine CD40L (ligand) na T limfocitima i CD40 molekul na APC. Interakcija CD40:CD40L ne

aktivie direktno T limfocit, ve stimulie APC da ispolji vie B7 molekula i da sekretuje citokine

Ako izostane interakcija CD28:B7, signal preko TCR nije dovoljan za aktivaciju T elija, ak moe da nastane dugotrajna tolerancija (nereaktivnost) antigen-specifinih T elija.


www.belimantil.info

Aktivacija

KOSTIMULACIONI MOLEKULI

I za potpunu aktivaciju CD8+ T limfocita neophodan je drugi signal aktivacije koji obezbeuju kostimulatori.

Ako je kompleks peptid/MHC I ispoljen na membrani APC, ove elije obezbeuju i kostimulaciju T limfocita.

Ako je kompleks peptid/MHC I ispoljen na membrani bilo koje elije u organizmu, takve elije ne obezbeuju kostimulaciju T limfocita. U tom sluaju, CD4+T limfociti (Th ili pomonici) iz okoline inficirane elije mogu da stvaraju citokine ili druge molekule preko kojih obavljaju kostimulaciju antigen-specifinih CD8+ T limfocita.


Aktivacija

Znaaj kostimulacije:Bez kostimulacije nema T-elijskog odgovora

Vakcine koje sadre proteinske antigene moraju da sadre i adjuvanse (supstance koje indukuju ekspresiju kostimulatora na APC i sekreciju citokina)

Stimulacija ekspresije kostimulatora je znaajna u savremenim terapijskim strategijama tumora

Blokiranje ekspresije i funkcije kostimulatora je znaajno u savremenim terapijskim strategijama autoimunih bolesti i odbacivanja transplantiranih organa

www.belimantil.info

AktivacijaA

BIOHEMIJSKI PUTEVI SIGNALA AKTIVACIJE T LIMFOCITA

Prilikom prepoznavanja kompleksa peptid/MHC, vei broj TCR i koreceptora (CD4 ili CD8) se grupie na membrani T limfocita. Grupisanje CD4 ili CD8 dovodi do ativacije enzima protein tirozin kinaze Lck.

Lck fosforilie tirozinske rezidue ITAM (imunoreceptor tirozinske aktivacione sekvence) citoplazmatskih delova CD3 i lanaca TCR kompleksa.

Fosforilisane ITAM sekvence z lanaca vezuju tirozin kinazu ZAP-70 ( associated protein-70kD).

Aktivisani ZAP-70 aktivie brojne adapterske proteine i enzime koji prenose signal aktivacije. Dva najvanija puta prenosa signala su:

Ca-NFAT put (nuklearni faktor aktivisanih T)

Ras-MAP putShema preuzeta iz knjige Basic Immunology, Abbas i Lichtman, iskljuivo za potrebe predavanja

www.belimantil.info

AktivacijaB


Ca-NFAT put zapoinje tako to ZAP-70 vri aktivaciju PLC (fosfolipaza C). PLC deluje na membranske IP (inozitol fosfolipidi) cepajui ih na IP3 (inozitol trifosfat) i DAG (diacilglicerol.

- IP3 stimulie porast Ca++ jona koji se vezuju za protein kalmodulin. Ca++kalmodulin aktivie kalcineurin, a ovaj vri defosforilaciju citosolnog transkripcionog faktora NFAT. Defosforilisani NFAT migrira u jedro gde aktivie promotore gena za IL-2 i IL-2R (lek ciklosporin inhibira aktivnost kalcineurina i tako spreava produkciju citokina; primena leka u transplantaciji i autoimunim bolestima)

- DAG aktivie PKC (protein kinaza C), koja aktivie NF-kB (nuklearni faktor-B); aktivisani NF-B odlazi u jedro gde aktivie transkripciju nekoliko gena.

www.belimantil.info

AktivacijaC


Ras-MAP kinaza put ukljuuje Ras protein koji postaje bioloki aktivan kada se vee za GTP (guanozin trifosfat), nekoliko adapter proteina i kaskadu enzima nazvanih MAP kinaze (mitogen aktivacioni protein).

Aktivisane MAP kinaze fosforiliu protein c-Jun. Vezivanjem c-Jun za c-Fosomoguena je aktivacija transkripcionog faktora AP-1 (aktivacioni protein-1) koji stimulie transkripciju nekoliko T-elijskih gena.

www.belimantil.info

Odgovor T limfocita na stimulaciju antigenom (prvi signal) i kostimulatorima (drugi signal) je:

Sinteza i sekrecija razliitih citokina

Proliferacija T limfocita specifinih za taj antigen (klonalna ekspanzija)

Diferencijacija antigen-specifinih T limfocita u efektorske ili memorijske T elije

www.belimantil.info

OPTE OSOBINE CITOKINA

Osobina Mehanizam

Proizvode se povremeno kao odgovor na TCR signal i kostimulacija indukuju transkripciju antigen gena

Obino deluju na istu eliju koja ih je Posle aktivacije T elija, dolazi do ekspresije i produkovala (autokrino) ili na okolne citokina i njihovih receptora elije (parakrino)

Pleiotropizam: jedan citokin ima razliite Razliite elije ispoljavaju receptore za jedan bioloke efekte citokin

Razliiti citokini mogu imati isti ili slian Razliiti citokini korste iste puteve za prenos bioloki efekat signala

BIOLOKI EFEKTI NEKIH T-ELIJSKIH CITOKINA

Citokin Najvaniji efekat elije koje ga stvaraju

IL-2 Stimulie proliferaciju T elija CD4+ i CD8+ T elije

IL-4 Sinteza IgE CD4+ T elije, mast elije

IL-5 Aktivacija eozinofila CD4+ T elije, mast elije

IFN Aktivacija makrofaga CD4+ i CD8+T elije, NKTGF- Inhibicija aktivacije T elija CD4+ T elije i razne druge

elije

A

B

www.belimantil.info

Proliferacija

Prvi citokin koji stvaraju aktivisani CD4+T limfociti je IL-2 (1-2 sata posle aktivacije); istovremeno sa sintezom IL-2, sintetie se i trei lanac IL-2R, ime ovaj receptr stie visoki afinitet vezivanja liganda, tj. IL-2.

IL-2 deluje pre svega na T limfocit koji ga je stvorio (autokrino) podstiui deobu elije (IL-2 se jozove i T-elijski faktor rasta).

CD8+T limfociti koji su prepoznali antigen, nemaju sposobnost da sekretuju velike koliine IL-2; zato IL-2 koji sekretuju antigen-specifine CD4+T elije moe da izazove i proliferaciju antigen-specifinih CD8+T elija (parakrino dejstvo)


Proliferacija

1-2 dana posle aktivacije, T limfociti poinju da proliferiu; rezultat je umnoavanje T limfocita specifinih za antigen koji ih je aktivisao: klonalna ekspanzija.

Proliferacija antigen-specifinh T limfocita posle aktivacije je intenzivna.Na primer, broj naivnih CD8+T limfocita specifinih za neki antigen virusa je 1 na 105-106 svih limfocita u organizmu; nedelju dana nakon infekcije tim virusom, broj antigen-specifinih CD8+T limfocita dostie 10-20% svih limfocita (poveanje broja preko 10000 puta, ili na svakih 6 sati broj ovih elija se udvostruuje). Antigen-specifini CD4+T limfociti se umnoavaju u neto manjoj meri (100-1000 puta). Razlog za razliiti nivo klonalne ekspanzije CD4+ i CD8+T limfocita verovatno lei u razliitoj funkciji ovih elija: CD8+ T limfociti diferenciraju u citotoksine T limfocite (CTL) koje imaju direktno efektorsko dejstvo (ubijaju inficiranu eliju), dok CD4+ T limfociti diferenciraju u elije koje sekretuju citokine i posredstvom ovih molekula aktiviraju druge efektorske elije da uklone mikroorganizam (npr., makrofage).

Prilikom infekcije mikroorganizmom koji sadri vei broj antigenih molekula, broj antigen-specifinih klonova koji se umnoava je 1-5, tj. znatno manji nego to taj mikroorganizam sadri antigena. Ovi klonovi limfocita su specifini prema imunodominantnim peptidima tog mikroorganizma.

www.belimantil.info

Efektorske elije

Uporedo sa klonalnom ekspanzijom, deava se i diferencijacija antigen-specifinih T elija u efektorske T elije; prve efektorske elije se javljaju 3-4 dana od infekcije.

Diferencijacija u efektorske elije podrazumeva sticanje sposobnosti T limfocita da sintetiu razliite citokine (Th i CTL), ili proteolitike proteine (CTL).

Efektorske elije naputaju periferne limfoidne organe i upuuju se na mesto infekcije. Tamo ponovo prepoznaju antigen koji je stimulisao njihov nastanak i brzo reaguju kako bi taj antigen eliminisale.

www.belimantil.info

Efektorske elije/CD4+

CD4+Th elijeodgovaraju na antigen tako to ispoljavaju neke molekule na membrani i proizvode sekretorne molekule-citokine.

Najvaniji membranski molekul je CD40L. Ovaj molekul se vezuje za CD40 molekul koji je ispoljen na membrani APC (makrofage, DC, B limfociti); rezultat interakcije CD40L:CD40je aktivacija APC. Aktivisane makrofage ubijaju fagocitovane mikroorganizme, dok aktivisani B limfociti sekretuju antitela koja neutraliu i eliminiu antigen.

Zato CD4+Th limfociti u nekim sluajevima aktiviu makrofage, a u drugim B limfocite?

www.belimantil.info

Efektorske elije/CD4+Tokom diferencijacije CD4+T elija u efektorske Th elije, mogu nastati dve podgrupe Th elija: Th1 i Th2,koje stvaraju razliite citokine i imaju razliite efektorske funkcije.

Th1 elije stvaraju IFN- i stimuliu ubijanje mikroorganizama putemfagocitoze

Th2 elije stvaraju IL-4 koji stimulie stvaranjeIgE antitela i IL-5 koji aktivira eozinofile, to je znaajno za ubijanje mikroorganizama (helminti) posredstvomeozinofilnih granulocita

Citokini porekla Th1 elija imaju antagonistiko dejstvo u odnosu na citokine Th2 elija i brnuto:

Th1/Th2 dihotomija

www.belimantil.info


U kom pravcu e se diferencirati Th elije (Th1 ili Th2) tavisi od vrste stimulusa koje tokom diferencijacije prima CD4+T elija:

Ako na aktivisane CD4+T limfocite deluje IL-12 (stvaraju ga APC u odgovoru na mikroorganizme (bakterije ili viruse), nastae Th1 efektorske elije.

Ako APC ne stvaraju IL-12 u odgovoru na mikroorganizme (helminti), tada T elije (ili neke druge elije?) same stvaraju IL-4i usmeravaju diferencijaciju u pravcu Th2 efektorskih elija.

www.belimantil.info


CD8+ T limfociti aktivisani antigenom i kostimulatorima ili citokinima koje proizvode Th elije diferenciraju se u citotoksine T limfocite (CTL).

CTL direktno ubijaju inficiranu eliju koja nosi taj antigen.

CTL ubijaju inficirane elije tako to lue proteine koji prave pore na membrani i indukuju fragmentaciju DNK inficirane elije. Inficirana elija umire putem programirane elijske smrti (apoptoze)

www.belimantil.info

EFEKTORSKI MEHANIZMI ELIJSKOG IMUNITETA

Specijalizovani imuni mehanizmi ija je funkcija eradikacija intracelularnih mikroorganizmama

Posredovani efektorskim T-limfocitima

Antitela ne mogu eliminisati intracelularne mikroorganizme

? Kako efektorski T-limfociti pronalaze intracelularne mikroorganizme na bilo kom mestu u organizmu ?

Kako efektorski T-limfociti eliminiu infekcije izazvane intracelularnim mikroorganizmima ?

www.belimantil.info

elijski imunitet prema intracelularnim mikroorganizmima

U eliminaciji razliitih tipova intracelularnih mikroorganizmama uestvuje dva tipa elijskog imuniteta

CD4+ efektorski T-limfociti (TH1 subpopulacija) prepoznaju antigene mikroorganizama koji su endocitovani od strane fagocita

Aktivirani CD4+ efektorski T-limfociti sekretuju citokine koji aktiviraju makrofage i stimuliu inflamaciju

Aktivirani makrofagi ubijaju fagocitovane mikroorganizme

CD8+ efektorski T-limfociti prepoznaju antigene na inficiranim elijama.

Aktivisani CD8+ efektorski T-limfociti ubijaju inficirane elije

Antigeni intracelularnih mikroorganizma se mogu nai u vezikulama (egzogeni put prerade i asocijacija sa MHC molekulima II klase) ili u citoplazmi (endogeni put prerade i asocijacija sa MHC molekulima I klase)

Patogeni mikroorganizmi koji inficiraju i preivljavaju u elijama domaina su:

1) brojne bakterije i neke protozoe koje nakon ingestije preivljavaju u vezikulama izbegavajui fuziju sa lizozomima ili delovanje proteolitikih supstanci;

2) virusi koji inficiraju fagocitne i nefagocitne elije i preivljavaju u citoplazmi zaraenih elijawww.belimantil.info

Migracija naivnih i efektorskih T-limfocita

Naivni T-limfociti migriraju iz krvi u limfni vor posredstvom postkapilarnih venula HEV-a Migracija (homing) se odvija interakcijom L-selektina (CD62L) na naivnim T-limfocitima sa odgovarajuim ligandima (vaskularni adresini) na endotelnim elijama HEV-a Aktivisani T-limfociti (ukljuujui i efektorske T-limfocite) naputaju limfni vor preko eferentnih limfatikih sudova, a zatim preko ductus thoracicus-a odlaze u krv; Iz krvi u periferna tkiva (mesta infekcije, inflamacije) Aktivisani T-limfociti i efektorski T-limfociti ispoljavaju adhezivne molekule (ligand za E- ili P- selektin, aktivisanu formu LFA-1 i VLA-4), koji im omoguavaju migraciju u periferna tkiva. Istovremeno oni gube L-selektin zbog ega im je onemuguena ponovna migracija (recirkulacija) u limfni vor

www.belimantil.info

Migracija naivnih i efektornih T-limfocita

Endotelne elije malih krvnih sudova na mestu infekcije (inflamacije) ispoljavaju adhezivne molekule (E- i P- selektin, ICAM-1, VCAM-1) koji se vezuju za odgovarajue molekule na aktivisanim ili efektorskim T-limfocitima Ekspresija adhezivnih molekula na endotelu je pod uticajem TNF- i IL-1, koje produkuju tkivni makrofagi u toku nespecifinog imunog odgovora na mikroorganizme prodrle u tkivo E- i P- selektin u interakciji sa odgovarajuim ligandima omoguuju poetnu slabu adheziju (kotrljanje) limfocita Interakcija LFA-1\ICAM-1 i VLA-4\VCAM-1 omoguuje vrstu vezu i sledstvenu transmigraciju Transmigracija se odvija pod uticajem hemokina koje produkuju leukociti na mestu inflamacije i endotelne elije ili hemokina koji su vezani za endotelne elije.

www.belimantil.info

Efektorski T-limfociti migriraju na mesta infekcije koristei receptore koji prepoznaju ligande ispoljene na endotelu pod uticajem citokina produkovanih u toku nespecifinog imuniteta na mikroorganizme Naivni T-limfociti nemaju ispoljene receptore za ove ligande i zbog toga ne mogu da migriraju na mesto infekcije T-limfociti koji prepoznaju antigene mikroorganizama se zadravaju u tkivu posredstvom adhezionih interakcija (interakcija VLA-4 integrina safibronektinom, komponentom venelijskog matriksa) Aktivisani, antigen-specifini T-limfociti koji su zadrani na mestu infekcije obavljaju efektorske funkcije Aktivisani T-limfociti koji nisu specifini za antigene mikroorganizama naputaju mesto infekcije preko limfatikih sudova i vraaju se u cirkulaciju

www.belimantil.info

EFEKTORSKE FUNKCIJE CD4 LIMFOCITA

TH1 subpopulacija efektorskih CD4+ T-limfocita aktivira makrofage koji su predhodno fagocitovali mikroorganizme

Aktivacija makrofaga je posredovana citokinima i direktnim kontaktima

Aktivisani makrofagi poveavaju mikrobicidnu aktivnost i sposobnost ubijanja fagocitovanih mikroorganizama

Idenini mehanizmi i reakcije se odigravaju nakon ubrizgavanja mikrobskih proteina u kou individue koja je predhodno imunizovana tim mikrobom (prethodna infekcija ili vakcinacija)

www.belimantil.info

Morfoloke karakteristike reakcije kasne preosetljivosti

Nakon intradermalnog ubrizgavanja antigena sa kojim je organizam ranije bio u kontaktu javlja se reakcija kasne preosetljivosti (RKP) RKP se manifestuje 24-48 asova nakon ubrizgavanja antigena, a karakterie se otokom, crvenilom i otvrdnuem (induracijom) U RKP najee se primenjuje PPD (purifikovani protein iz Mycobacteria) radi procene specifinog imuniteta prema tuberkulozi Histoloka karakteristika RKP je prisusvo perivaskularnih elijskih infiltrata sastavljenih od limfocita, monocita i makrofaga, edem i nakupljanje fibrina Ove patohistoloke promene su posledica migracije CD4+ T-limfocita u tkivo, migracije monocita u tkivo i njihove transformacije u makrofage kao i oteenja tkiva produktima aktivisanih makrofaga

www.belimantil.info

AKTIVACIJA MAKROFAGA POMOU T-LIMFOCITA

elijski imunitet je od kljunog znaaja za eliminaciju intracelularnih mikroorganizama kada:

sami makrofagi nisu aktivirani mikroorganizmima (neefikasan uroeni imunitet) patogeni mikroorganizmi izbegavaju odbrambene mehanizme uroenog imuniteta

Dodatna aktivacija makrofaga pomou T-limfocita je praena: eliminacijom intracelularnih mikroorganizama i brzom rezolucijom infekcije

ili pod izvesnim uslovima hroninom inflamacijom po tipu RKP i formiranjem granuloma kao i oteenjem tkiva izazvanog toksinim produktima makrofaga

Granulom ini kolekciju aktiviranih limfocita i makrofaga u nekrotinom tkivu koje kasnije fibrozira zbog proliferacije fibroblasta i produkcije kolagena

www.belimantil.info

Poveana ekspresija MHC molekula i kostimulatora (B7 molekula)

Tkivni makrofagi fagocituju mikroorganizme. U fagolizozomima dolazi do prerade proteinskih antigena do peptida koji se zatim ispoljavaju na membrani makrofaga u kompleksu sa MHC molekulima II klase

Efektorski T-limfociti (koji u kontaktu sa makrofagom postaju TH1 elije) prepoznaju antigenske peptide i bivaju aktivirani

Aktivirani TH1 limfociti ispoljavaju CD40L (CD154) i sekretuju citokine (IFN-)Vezivanjem CD40L za CD40 na membrani makrofaga omoguava se aktivacija makrofaga u bliskom kontaktu sa efektorskim TH1 limfocitima.

www.belimantil.info

Poveana ekspresija MHC molekula i kostimulatora (B7 molekula)

Vezivanjem IFN- za IFN- receptor na makrofagu dolazi do amplifikacije aktivacijskog signala indukovanog posredstvom CD40-CD40L

Oba aktivaciona signala dovode do sinteze transkripcionih faktora koji aktiviraju gene za lizozomalne proteaze, NO-sintazu i enzime koji sintetiu kiseonike radikale (ROI)

Ovi enzimi dovode do ubijanja fagocitovanih mikroorganizama

Aktivirani makrofagi sekretuju citokine (TNF- , IL-1 i hemokine) koji indukuju inflamaciju i citokine koji aktiviraju T-limfocite (IL-12)

IL-12 poveava ekspresiju MHC molekula II klase i kostimulatora (B7 molekuli) ime se obezbeuje dodatna stimulacija T-elijskog imunog odgovorawww.belimantil.info

OSTALE FUNKCIJE AKTIVISANIH EFEKTORSKIH CD4+ T-LIMFOCITA

Produkcija TNF- koji stimulie:- produkciju hemokina- ekspresiju adhezivnih molekula na endotelu

Dodatna mobilizacija T-limfocita i leukocita (neutrofili i monociti) na mesto infekcije i pospeivanje eradikacije infekcije

Pomo CD8+ T-limfocitima za diferencijaciju u aktivirane citolitike T-limfocite

Pomo B-limfocitima za diferencijaciju u plazmocite

www.belimantil.info

FUNKCIJA CD8+ T-LIMFOCITA U AKTIVACIJI MAKROFAGA

Makrofage mogu aktivisati i CD8+ T-limfociti slinim mehanizmima kao i CD4+ T-limfociti.

CD8+ T-limfociti prepoznaju na makrofagama antigenske peptide u sklopu MHC molekula I klase

- peptide produkovane od proteina iz citoplazme- peptide koji potiu od fagocitovanih mikroba (mehanizam ukrtene prezentacije)

Aktivacija makrofaga se odvija aktivacijom CD40-CD40L i IFN--IFN - receptor interakcijama

www.belimantil.info

Dvosmerna komunikacija izmeu T-limfocita i makrofaga je odlian primer povezanosti uroenog i steenog imuniteta Makrofagi koji su stimulisani procesom fagocitoze mikroorganizama produkuju IL-12 IL-12 stimulie diferencijaciju naivnih CD4+ T-limfocita i njihovu diferencijaciju u TH1 subpopulaciju efektorskih elija koje sekretuju IFN-. IFN- aktivira makrofage koji zatim ubijaju fagocitovane mikroorganizme

www.belimantil.info

KAKVA JE ULOGA TH2 LIMFOCITA U ELIJSKOM IMUNITETU? TH2 limfociti produkuju IL-4, IL-5, IL-10, IL-13. IL-4 stimulie produkciju IgE, a IL-5 aktivira eozinofile, vane komponente u odbrani od infekcije helmintima IL4, IL-10, IL-13 inhibiraju aktivaciju makrofaga, ime se zaustavlja RKP i ograniava oteenje tkiva izazvano protektivnim imunim odgovorom posredovanim TH1 limfocitima Balans izmeu TH1 i TH2 limfocita moe da odredi ishod infekcije. Prikazani su neki karakteristini primeri www.belimantil.info

EFEKTORSKE FUNKCIJE CD8+ T-LIMFOCITA Efektorski CD8+ T-limfociti vre citolizu ciljnih elija i zato se zovu citotoksini (citolitiki) T-limfociti (CTL)

Mete citolitikih T-limfocita su sopstvene elije koje ispoljavaju strane antigenske peptide u sklopu MHC molekula I klase ili alogene elije (transplantacija)

Antigenski peptidi potiu od proteina iz citoplazme (npr. virusni proteini) ili iz vezikula (fagocitovani mikroorganizmi, fagocitovane apoptotine elije) transportom u citoplazmu (ukrtena prezentacija)

Za citolizu je neophodan direktan meuelijski kontakt

Citoliza je antigen specifina

Za diferencijaciju naivnih CD8+ T-limfocita u efektorske CD8+ T-limfocite neophodna je pomo od strane CD4+ T-limfocita i kostimulacija

Diferentovani CTL ne zahtevaju pomo od strane CD4+ T-limfocita i kostimulaciju i zato oni mogu ubijati inficirane elije u bilo kom tkivu

www.belimantil.info

Mehanizam citolize (ubijanja inficiranih elija) od strane CD8+ CTL prolazi kroz nekoliko faza Prva faza je faza prepoznavanja antigena na inficiranim elijama i formiranje konjugata CTL-inficirana elija U ovoj fazi CTL svojim TCR-om prepoznaje peptid mikroorganizma u lebu MHC molekula I klase. Koreceptorski CD8 molekul se vee za -3 domen lanca MHC molekula I klase ime se obezbeuje bolja adhezija i prenos signala aktivacije U formiranju vre veze izmeu CTL i ciljne elije uestvuju adhezioni molekuli od kojih je najznaajnija interakcija izmeu CD2 (CTL) i LFA-3 (CD58) (ciljna elija), kao i LFA-1 (CD11a\CD18) (CTL) i ICAM-1 (CD54) (ciljna elija) Druga faza je faza aktivacije CTL u kojoj prenos signala aktivacije unutar CTL dovodi do egzocitoze sadraja granula CTL na mestima kontakta sa ciljnim elijama

www.belimantil.info

U treoj fazi dolazi do egzocitoze granula iz CTL, i oslobaanja citolitikih supstanci Najznaajnije citolitike supstance su perforin, granzimi, serin-proteaze i citokini (TNF- i Limfotoksin) Perforini se uglavljuju u membranu ciljne elije, a zatim polimerizuju pod uticajem visoke koncentracije Ca2+ jona prisutnih u ekstraelijskom prostoru Polimerizovani perforin formira pore na membrani ciljnih elija kroz koje ulaze granzimi U etvrtoj fazi (faza ubijanja ciljne elije) dolazi do apoptoze (programirane elijske smrti) ciljne elije Apoptozu indukuju granzimi koji aktiviraju seriju enzima u ciljnoj eliji (kaspaze). Kaspaze dovode do fragmentacije komponenti jedra (nukleinske kiseline i proteini) i sledstvene smrti elije. Apoptotski signal se moe preneti i preko interakcije Fas (CD95) molekula (ciljna elija) vezivanjem za Fas-L (CD95L) (CTL) U petoj fazi dolazi do odvajanja CTL od ciljne elije i vezivanje CTL za neku drugu ciljnu eliju

www.belimantil.info

U makrofagu koji je inficiran intracelularnom bakterijom, neke od bakterija su sekvestrirane u vezikulama (fagozomi), a druge mogu da preu u citoplazmu izbegnuvi fagolizozomalni put.

CD4+ T-limfociti prepoznaju antigene koji potiu od mikroorganizama iz vezikula i aktiviraju makrofag da ubije mikroorganizme u vezikulama

CD8+ T-limfociti prepoznaju antigene koji potiu od bakterija iz citoplazme, a zatim ubijaju inficirani makrofag ime se eliminie rezervoar infekcije

Kako efektorski CD4+ CD8+ T-limfociti sarauju u

eradikaciji intracelularnih infekcija?

www.belimantil.info

PODSETNIK elijski imunitet je deo steenog imuniteta koji omoguava eradikaciju infekcija izazvanih intracelularnim mikroorganizmima. U imunim reakcijama elijskog imuniteta uestvuju CD4+ i CD8+ efektorski T-limfociti. CD4+ T-limfociti aktiviraju makrofage koje zatim ubijaju fagocitovane mikroorganizme koji inae preivljavaju u vezikulama fagocita. CD8+ CTL ubijaju elije u kojima se mikroorganizmi nalaze u citoplazmi, ime se eliminie rezervoar infekcije.

Efektorski T-limfociti se stvaraju od aktiivsanih naivnih T-limfocita u perifernim limfoidnim organima, preteno u limfnim vorovima koji dreniraju tkiva u koje su prodrli mikroorganizmi. Efektorski T-limfociti zatim migriraju na mesta infekcije.

Migracija efektorskih T-limfocita je kontrolisana adhezionim molekulima, koji se na njima indukuju nakon aktivacije. Ovim molekulima T-limfociti se vezuju za odgovarajue ligande koji se ispoljavaju na endotelnim elijama pod uticajem mikroorganizama i citokina produkovanih u toku nespecifinog imunog odgovora na mikroorganizme. Migracija T-limfocita je nezavisna od antigena, meutim, limfociti koji prepoznaju antigene mikroorganizama u tkivu se zadravaju u tkivu.

Efektorske elije TH1 subpopulacije CD4+ T-limfocita prepoznaju antigene mikroorganizama koji su fagocitovani od strane makrofaga. Ovi T-limfociti ispoljavaju CD40L i sekretuju IFN- koji zajedno dovode do aktivacije makrofaga

www.belimantil.info

PODSETNIK Aktivisani makrofagi produkuju supstance kao to su reaktivni kiseoniki radikali (intermedijeri), NO i lizozomalni enzimi koji ubijaju mikroorganizme. Makrofagi takoe produkuju citokine koji indukuju inflamaciju, kao i citokine koji pospeuju fibrozu i oporavak (ozdravljenje) tkiva

Efektorski CD4+ T-limfociti TH2 subpopulacije stimuliu eozinofilnu inflamaciju i inhibiraju aktivaciju makrofaga. Eozinofili su vani u odbrani organizma od parazita (helminti). Balans izmeu aktivacije TH1 i TH2 elija odreuje ishod mnogih infekcija, u kojima TH1 limfociti stimuliu, a TH2 limfociti inhibiraju odbranu prema intracelularnim mikroorganizmima

CD8+ T-limfociti se diferenciraju u CTL koji ubijaju inficirane elije, preteno indukujui fragmentaciju DNK i apoptozu

CD4+ i CD8+ T-limfociti esto funkcioniu zajedno u eradikaciji intracelularnih infekcija

Mnogi patogeni mikroorganizmi su razvili mehanizme kojima se brane od elijskog imuniteta. Ti mehanizmi su: inhibicija fuzije fagolizozoma, sposobnost izlaska iz vezikula (fagozoma) u citoplazmu, inhibicija povezivanja kompleksa peptida i MHC molekula I klase, produkcija inhibitornih citokina ili produkcija solubilnih citokinskih receptora.

www.belimantil.info

PITANJA ZA PROVERU ZNANJA

1. Koji su tipovi imunskih reakcija posredovanih T-limfocitima za eliminaciju mikroorganizama koji su sekvestrirani u vezikulama fagocita i mikroorganizama koji preivljavaju u citoplazmi inficiranih elija domaina?

2. Zato diferntovani efektorski T-limfociti, prethodno aktivirani antigenom preteno migiriraju u tkiva na mestima infekcije, a ne u limfni vor i kojim se to mehanizmima postie?

3. Pomou kojih mehanizama efektorski T-limfociti aktiviraju makrofage i kakav je odgovor makrofaga kojim se postie ubijanje fagocitovanih mikroorganizama?

4. Kakve su uloge TH1 i TH2 elija u odbrani od intracelularnih mikroorganizama i parazita (helminata)?

5. Na koji nain citolitiki CD8+ T-limfociti ubijaju elije inficirane virusima?

www.belimantil.info

PODSETNIK

elijski i

imunologija - predavanja

Documents