ΩΡΙΜΑΝΣΗ ΤΩΝ Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ Ράνια Τσιτσιλώνη

Τα προτεινόμενα στάδια ωρίμανσης των Τ κυττάρων του ποντικού στο θύμο c-kit = υποδοχέας παράγοντα ανάπτυξης προγονικών κυττάρων CD44 = μόριο προσκόλλησης CD25 = υποδοχέας IL-2 (α-αλυσίδα) φλοιός μυελός γδTCR<5%

Η «εκπαίδευση» των Τ λεμφοκυττάρων Θετική επιλογή (ΦΛΟΙΟΣ): επιλέγονται τα λεμφοκύτταρα που ο TCR τους αναγνωρίζει τα εαυτά MHC μόρια  MHC-περιορισμός Αρνητική επιλογή (ΜΥΕΛΟΣ): πεθαίνουν τα λεμφοκύτταρα που ο TCR τους αναγνωρίζει ισχυρά τα εαυτά MHC μόρια ή το σύμπλεγμα εαυτό MHC μόριο-εαυτό πεπτίδιο  Ανοχή εαυτού

Συσχέτιση της συγγένειας του TCR με την θυμική επιλογή των Τ κυττάρων

ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

ΚΥΤΤΑΡΟΜΕΣΟΛΑΒΗΤΙΚΗ ΑΝΟΣΙΑ Οι κοινοί χαρακτήρες των κυτταρικών συστημάτων της ανοσίας Ειδικότητα Ετερογένεια Μνήμη Αυτορύθμιση Διάκριση ‘ξένου’ από ‘εαυτό’ Χυμική: Β λεμφοκύτταρα αντιμετώπιση παθογόνων εξωκυττάριου χώρου Κυτταρομεσολαβητική: Τ λεμφοκύτταρα ενδοκυτταρικά παθογόνα και καρκινικά κύτταρα

Διαφοροποίηση των Τ κυττάρων Δύο κύριοι υποπληθυσμοί: βοηθητικά (CD4+, Th) κυτταροτοξικά (CD8+, Tc) + κατασταλτικά/ρυθμιστικά (CD4+, Ts/Treg) Ο κάθε υποπληθυσμός διακρίνεται σε : παρθένα Τ κύτταρα (naive) δραστικά Τ κύτταρα (effectors) Τ κύτταρα μνήμης (memory)

Κυτταρομεσολαβητική άμυνα: τύποι εκτελεστικών (effector) T κυττάρων Προστασία έναντι μολυσμένων ή καρκινικών κυττάρων Κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα (CD8+) αναγνωρίζουν και προσδένονται στο Ag στην επιφάνεια των μολυσμένων κυττάρων απελευθερώνουν πρωτεΐνες που καταστρέφουν την κυτταρική μεμβράνη των μολυσμένων κυττάρων Βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα (CD4+) παράγουν και απελευθερώνουν κυτταροκίνες (ΤΗ1 και ΤΗ2) επάγουν την δημιουργία Β και κυτταροτοξικών Τ κυττάρων δημιουργούν μεγάλης διάρκειας κύτταρα μνήμης Κατασταλτικά/ρυθμιστικά Τ λεμφοκύτταρα (Tregs) καταστέλλουν/ρυθμίζουν την συνέχιση της ανοσολογικής απάντησης μετά την άρση της μόλυνσης

ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

Οι φάσεις των ειδικών ανοσοαπαντήσεων Αντιγονική έκθεση

Στάδια ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων

1. Η φάση της αναγνώρισης

Τόποι ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων 1 2

2. Η φάση της ενεργοποίησης

Γονίδια που εκφράζονται κατά την ενεργοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων (Ι) Γονίδια άμεσης ενεργοποίησης (μέσα σε ½ ώρα) c-Fos, c-Myc (ογκογονίδια) NF-AT (μεταγραφικός παράγοντας) NF-κB (μεταγραφικός παράγοντας) Γονίδια πρώιμων σταδίων ενεργοποίησης (1-2 ώρες) IL-2 και IL-2R (κυτταροκίνη και υποδοχέας της) IFN-γ (κυτταροκίνη) IL-6, ΙL-4, IL-5, TNF-β, GM-CSF (κυτταροκίνες) Κυκλίνη (πρωτεΐνη κυτταρικού κύκλου) Γονίδια όψιμων σταδίων ενεργοποίησης (μέχρι 2 ημέρες) VLA-4 (μόριο προσκόλλησης) HLA-DR VLA-1, VLA-2, VLA-3, κλπ (μόρια προσκόλλησης)

Γονίδια που εκφράζονται κατά την ενεργοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων (ΙΙ)

Τα πολλαπλά μονοπάτια ενεργοποίησης των Τ κυττάρων ενίσχυση έκφρασης επαγωγή έκφρασης νέων γονιδίων

Σημαντικά σήματα για τη βέλτιστη ενεργοποίηση των T κυττάρων (Ι) APC MHC class II CD4 T CELL 1 TCR p56lck

Σημαντικά σήματα για τη βέλτιστη ενεργοποίηση των T κυττάρων (ΙΙ) APC B7-1 (CD80) B7-2 (CD86) MHC class II CD4 T CELL 2 1 CD28 TCR p56lck

Σημαντικά σήματα για τη βέλτιστη ενεργοποίηση των T κυττάρων (ΙΙΙ) APC B7-1 (CD80) B7-2 (CD86) MHC class II LFA-3 ICAM-1 CD4 T CELL 2 1 CD28 TCR LFA-1 CD2 p56lck

Σημαντικά σήματα για τη βέλτιστη ενεργοποίηση των T κυττάρων (ΙV) APC B7-1 (CD80) B7-2 (CD86) MHC class II LFA-3 ICAM-1 IL-1 IL-6 TNFα IL-12 IL-15 CD4 T CELL 2 1 CD28 TCR LFA-1 CD2 p56lck

Σημαντικά σήματα για τη βέλτιστη ενεργοποίηση των T κυττάρων (V) APC B7-1 (CD80) B7-2 (CD86) MHC class II LFA-3 ICAM-1 IFN-γ GM-CSF IL-4 TNFβ IL-1 IL-6 TNFα IL-12 IL-15 CD4 T CELL 2 1 CD28 TCR LFA-1 CD2 p56lck

Ενεργοποίηση δραστικών Th (CD4+, βοηθητικών)

Ενεργοποίηση των Τh κυττάρων: σήματα 1. TCR+MHC-πεπτίδιο 3. κυτταροκίνες 2. συνδιέγερση

Ενεργοποίηση δραστικών Tc (CD8+, κυτταροτοξικών)

Ενεργοποίηση των Tc

3. Η φάση της κλωνικής επέκτασης

Eνεργοποίηση παρθένων Τh: υποπληθυσμοί ενεργοποιούνται από επαγγελματίες APC (πχ DC) παράγουν IL-2 εκφράζουν IL-2R λεμφαδένες – ιστοί, μέσω αίματος + λέμφου ΔΡΑΣΤΙΚΑ και ΜΝΗΜΗΣ (και T regulatory?)

Οι υποπληθυσμοί των βοηθητικών Τ κυττάρων

Κλωνική επέκταση των Τ κυττάρων Αρχίζει 1-2 ημέρες μετά την ενεργοποίηση Αύξηση των CD8+ Τ κυττάρων περισσότερο από 10.000 φορές, αύξηση των CD4+ 100-1000 φορές Χρόνος διπλασιασμού περίπου 6 ώρες Επέκταση των κλώνων ειδικών για το αντιγόνο Επεκτείνονται μόνο τα ειδικά για ένα μικροοργανισμό Τ κύτταρα και όχι τα γειτονικά που δεν αναγνωρίζουν τον μικροοργανισμό (ειδικότητα) Η πλειονότητα των κλώνων που επεκτείνονται είναι ειδικοί για λίγα μόνο (<5) ανοσοκυρίαρχα πεπτίδια του μικροοργανισμού

4. Η φάση της διαφοροποίησης

Ρόλος Τ & Β κυττάρων στην ανοσολ. απάντηση 1 2 3

Ρόλος Τ & Β κυττάρων στην ανοσολ. απάντηση

Αλληλεπιδράσεις βοηθητικών Τ και Β κυττάρων στους δευτερογενείς λεμφικούς ιστούς

Ρόλος Τ & Β κυττάρων στην ανοσολ. απάντηση

Ενεργοποίηση δραστικών Tc (κυτταροτοξικών) Για να διαφοροποιηθούν χρειάζονται: πολλή IL-2 αντιγόνο περφορίνη θρυμματίνες Fas-FasL

5. Η δραστική φάση

H εκδήλωση της κυτταροτοξικότητας από δραστικό CTL

Η δράση της περφορίνης Πολυμερισμός των μονομερών της περφορίνης Φωτογραφία από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο των πόρων της περφορίνης στην κυτταρική μεμβράνη του κυττάρου-στόχου

Οι διαδοχικές φάσεις της λύσης του κυττάρου-στόχου a. Νεοεμφανιζόμενο CTL (βέλος) πλησιάζει το κύτταρο-στόχο (TC) b. Το CTL (βέλος) προσκολλάται στο κύτταρο-στόχο c. Μετά από 2 min το CTL μεταφέρει τα κυτταρο-πλασματικά του κοκκία στην επιφάνεια επαφής d. Μετά από 10 min το CTL αρχίζει να καταστρέφει το κύτταρο-στόχο

Το δίκτυο επικοινωνίας των κυττάρων μέσω κυτταροκινών αντιγόνο

Λειτουργικές ομάδες κυτταροκινών μεσολαβητές φυσικής ανοσίας (IL-6, IFN-α, TNF-α) αυξητικοί παράγοντες (GM-CSF, M-CSF, IL-3, IL-7) ρυθμιστές ενεργοποίησης, πολ/σμού και διαφοροποίησης (IL-2, IL-4, TGF-β) ρυθμιστές ανοσολ. φλεγμονής (IL-10, IL-12, IFN-γ, ΤΝF-β)

6. Η φάση της εξασθένησης

Οι διαφορές απόπτωσης και νέκρωσης

Ο ρόλος των ρυθμιστικών/κατασταλτικών κυττάρων

Επαγωγή ανασταλτικών μηνυμάτων από το CTLA-4 Ενεργοποιημένο Τ κύτταρο Παρθένο Τ κύτταρο (δεν εκφράζει CTLA-4) Ενεργοποιημένο Τ κύτταρο (εκφράζει CTLA-4)

7. Η ανοσολογική μνήμη

Ομοιότητες πρωτογενών και δευτερογενών απαντήσεων από τα Β και Τ λεμφοκύτταρα Β κύτταρα Τ κύτταρα

Πιθανός μηχανισμός ανάπτυξης των T κυττάρων μνήμης

Υποπληθυσμοί κυττάρων μνήμης

Ιδιότητες περιφερικών Τ κυττάρων   Ιδιότητες περιφερικών Τ κυττάρων   ΙΔΙΟΤΗΤΑ ΠΑΡΘΕΝΑ Τ-ΚΥΤΤΑΡΑ ΔΡΑΣΤΙΚΑ Τ-ΚΥΤΤΑΡΑ Τ-ΚΥΤΤΑΡΑ ΜΝΗΜΗΣ ΟΡΙΣΜΟΣ Ανενεργά κύτταρα που έχουν μεταναστεύσει από το θύμο και δεν έχουν έλθει σε επαφή με αντιγόνο Κύτταρα, που προήλ-θαν από παρθένα κύτταρα μετά την επαφή τους με αντιγόνο ή κύτταρα μνήμης δραστικά Κύτταρα που μπορούν να ενεργοποιηθούν μετά από δεύτερη επαφή με αντιγόνο ΔΡΑΣΕΙΣ Καμία Βοηθητικά, Κυτταροτοξικά Καμία (???) ΧΡΟΝΟΣ ΖΩΗΣ 5-7 εβδομάδες 2-3 μέρες Χρόνια (μέχρι 30) ΑPC Δενδριτικά κύτταρα Δενδριτικά κύτταρα, Β-κύτταρα, μακροφάγα L-σελεκτίνη ΝΑΙ ΟΧΙ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ Μεταναστεύουν από τους ιστούς στους λεμφαδένες, συνεχώς από το αίμα στη λέμφο Φεύγουν από τους λεμφαδένες προς θέσεις όπου υπάρχει αντιγόνο και μένουν εκεί. Δεν κυκλοφο-ρούν συχνά στο αίμα. Μεταναστεύουν από το αίμα στους λεμφαδένες και επιστρέφουν μέσω λεμφικών αγγείων

Οι βασικές γραμμές άμυνας του οργανισμού Δραστικά μόρια ή εκδηλώσεις Τύπος άμυνας Χρόνος εμφάνισης Δραστικά μόρια ή εκδηλώσεις Πρώιμες μη ειδικές απαντήσεις Ώρες Πυρετός Φαγοκυττάρωση Φλεγμονώδης αντίδραση ΝΚ κυτταροτοξικότητα Ιντερφερόνες Κυτταρομεσολαβητικές απαντήσεις Ημέρες Κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα Ενεργοποιημένα μακροφάγα Λεμφοκίνες Χυμικές απαντήσεις ADCC Αντισώματα CDCC

H πρώτη γραμμή άμυνας

Χαρακτηριστικά των ΝΚ κυττάρων Κοινό πρόγονο με Τ λεμφοκύτταρα Δεν ωριμάζουν στο θύμο Δεν περιορίζονται από τα MHC μόρια (non-MHC restricted) Δεν έχουν μνήμη

Λειτουργίες των ΝΚ κυττάρων ΑΜΕΣΗ ΝΚ κύτταρα λύουν κατευθείαν κύτταρα-στόχους ΕΜΜΕΣΗ ΝΚ κύτταρα απαντούν στην IL-12 των μακροφάγων, εκκρίνουν IFN-γ, η IFN-γ ενεργοποιεί τα μακροφάγα και αυτά φαγοκυτταρώνουν το κύτταρο-στόχο

H αναγνώριση των κυττάρων-στόχων από τα ΝΚ κύτταρα

Κυτταροτοξικότητα που εξαρτάται από αντισώματα (Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity; ADCC) Χαρακτηριστικά ADCC στόχοι καλυμμένοι από ειδική ΙgG αναγνώριση από πολλά κύτταρα απελευθέρωση λυτικών ενζύμων + +

Σύγκριση του τρόπου αναγνώρισης των στόχων από διάφορα δραστικά κύτταρα