ΚΥΤΤΑΡΟΜΕΣΟΛΑΒΗΤΙΚΗ ΑΝΟΣΙΑ 27, 28 / 10-12-2015 Ρ. Τσιτσιλώνη ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΜΕΣΟΛΑΒΗΤΙΚΗ ΑΝΟΣΙΑ Εισαγωγικά στοιχεία Εκδήλωση κυτταρομεσολαβητικών απαντήσεων Κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα (CTL) Κύτταρα φυσικοί φονείς (ΝΚ) Εξαρτώμενη από αντισώματα κυτταρομεσολαβητική κυτταροτοξικότητα (ADCC) Πειραματικός έλεγχος της κυτταρομεσολαβητικής ανοσίας Διαφυγή των παθογόνων μικροοργανισμών

Οι κοινοί χαρακτήρες των κυτταρικών συστημάτων της ανοσίας Ειδικότητα Ετερογένεια Μνήμη Αυτορύθμιση Διάκριση ‘ξένου’ από ‘εαυτό’ Χυμική (humoral or circulating antiBody system): Β λεμφοκύτταρα αντιμετώπιση παθογόνων εξωκυττάριου χώρου Κυτταρομεσολαβητική (cell mediaTed immunity): Τ λεμφοκύτταρα (+ NK, μακροφάγα, ουδετερόφιλα, ηωσινόφιλα) ενδοκυτταρικά παθογόνα και καρκινικά κύτταρα

Οι 4 κύριες δραστικές λειτουργίες των Ab

Οι 2 κατηγορίες των δραστικών κυτταροτοξικών κυττάρων Mη ειδική : ΝΚ ΝΚ-Τ μακροφάγα ουδετερόφιλα ηωσινόφιλα Ειδική : CTL (τυπικά τα CD8+) ΝΚ-Τ Και τα προϊόντα τους ( = κυτταροκίνες)

Η συνεργασία των ανοσολογικών λειτουργιών

Ειδική και μη ειδική κυτταρομεσολαβητική ανοσία στην αντιμετώπιση ιών: ίδιο αποτέλεσμα = κυτταρική λύση + neutrophils eosinophils

H σύνδεση ειδικής και μη ειδικής ανοσίας Ειδική ανοσία Μη ειδική ανοσία Συνδυασμός ειδικής και μη ειδικής ανοσίας

Κυτταρομεσολαβητική άμυνα: τύποι δραστικών (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 Ρυθμιστικά Τ λεμφοκύτταρα (Tregs) καταστέλλουν/ρυθμίζουν την συνέχιση της ανοσολογικής απάντησης μετά την άρση της μόλυνσης

Κοινά στάδια ενεργοποίησης T λεμφοκυττάρων

Σύγκριση ενεργοποίησης παρθένων και δραστικών Τ κυττάρων  + (?) + Ενεργοποιούνται με χαμηλές συγκεντρώσεις Ag Εκκρίνουν κυτταρολυτικούς παράγοντες (IFN-γ, TNF-β) Εκφράζουν εκτελεστικά μόρια (CD40, FasL)

Κοινά στάδια ενεργοποίησης T λεμφοκυττάρων

Δραστικά μόρια που παράγονται από ενεργοποιημένα Τ κύτταρα

Ενεργοποίηση δραστικών Th (CD4+, βοηθητικών)

Ενεργοποίηση και διαφοροποίηση βοηθητικών Th IL-10 (low) Th1 reg (IFN-γ, IL-10 low, no IL-2) Δραστικό Th Ενεργοποίηση CTL APC IL-10 Th2 reg (IL-10, no IL-4, no IL-2)

Ενεργοποίηση δραστικών Tc (CD8+, κυτταροτοξικών)

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

Ενεργοποίηση δραστικών κυτταροτοξικών (CD8+) T κυττάρων

H δημιουργία των δραστικών CTL από πρόδρομα CTL-P κύτταρα 1’ 2’ 3’ 1 3 2

Οι διαφορές στην ενεργοποίηση παρθένων CTL και CTL μνήμης περισσότερη IL-2 από ΤΗ1 Συγχρόνως ?? Παρθένο CTL (ενεργοποίηση από “licensed” APC/DC) Αποκολλάται ?? ± λιγότερη IL-2 CTL μνήμης (± βοήθεια από Th?)

H εκδήλωση της κυτταροτοξικότητας από δραστικό CTL ΜicroΤubule Οrganizing Center = πολώνει τα κυστίδια στο σημείο επαφής με το στόχο

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 κυτταροπλασματικά του κοκκία στην επιφάνεια επαφής d. Μετά από 10 min το CTL αρχίζει να καταστρέφει το κύτταρο-στόχο

H δράση της θρυμματίνης (granzyme)

Μη εκκριτικός και Εκκριτικός μηχανισμός κυτταροτοξικότητας

Πού υπάρχουν in vivo τα περισσότερα CD8+ CTL

Μέθοδοι ανίχνευσης συχνότητας ειδικών για ένα αντιγόνο CD8+ CTL: η τεχνολογία των MHC τετραμερών (tetramers) Tetramers: 4 ίδια MHC μόρια συνδεμένα με 4 πεπτίδια και συζευγμένα με 1 φθορίζον μόριο Προσδένουν μόνο τα Τ κύτταρα με TCR ειδικό για το συγκεκριμένο σύμπλεγμα Ανίχνευση με μικροσκοπία φθορισμού ή FC

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 Περίπου το 5-10% των κυκλοφορούντων λεμφοκυττάρων Κοινό πρόγονο με Τ λεμφοκύτταρα (λεμφική σειρά) Δεν ωριμάζουν στο θύμο (SCID) Δεν έχουν TCR Δεν περιορίζονται από τα MHC μόρια (non-MHC restricted) Δεν έχουν μνήμη (? ίσως κάποια έχουν? ποιο Ag? πώς? γιατί?) Σε μια μόλυνση, πολλαπλασιάζονται νωρίτερα από τα CTL Βοηθούν στη ρύθμιση της φυσικής/ειδικής ανοσίας μέσω έκκρισης κυτταροκινών Αναγνωρίζουν & σκοτώνουν μολυσμένα και καρκινικά κύτταρα

Ενεργοποίηση των ΝΚ κυττάρων APC

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 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ: Εκφράζουν συνδέτη των AR ΚΑΙ συνδέτη των KIR (MHC τάξης Ι) ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ή ΚΑΡΚΙΝΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ: Δεν εκφράζουν MHC τάξης Ι για να αποφύγουν την αναγνώριση και λύση από τα CTL

Γνωστοί υποδοχείς & συνδέτες των ΝΚ κυττάρων

Μηχανισμοί θανάτωσης 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 + +

Τα δραστικά κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος Tα «περίεργα» ΝΚ-Τ κύτταρα Τα NK-T κύτταρα ανήκουν στη φυσική ανοσία, αλλά γεφυρώνουν φυσική & ειδική ανοσία Δεν είναι ΝΚ, αλλά όχι και εντελώς Τ κύτταρα, παρόλο που ωριμάζουν στο θύμο Έχουν TCR αλλά σχετικά συντηρητικό (αναγνωρίζουν γλυκολιπίδια μέσω του μη πολυμορφικού CD1d) Μπορούν να λειτουργούν ως Th (εκκρίνοντας κυτταροκίνες, πχ IFN-γ, ΙL-2, TNF-α, IL-4) ή ως CTL (σκοτώνουν κυρίως μέσω Fas-FasL) Περιλαμβάνουν CD4+ και CD4- υποπληθυσμούς Δεν φτιάχνουν κύτταρα μνήμης Έχουν στην επιφάνειά τους NK δείκτες και λιγότερο T δείκτες

Έλεγχος κυτταρομεσολαβητικής ανοσίας Μικτή λεμφοκυτταρική αντίδραση (MLR) in vitro έλεγχος πολλαπλασιασμού Th Κυτταρομεσολαβητική κυτταροτοξικότητα (CML) in vitro έλεγχος κυτταρολυτικής ικανότητας κυρίως των CTL Αντίδραση δέκτη εναντίον δότη (GVH) in vivo έλεγχος Th και CTL σε ζώα

Διαφυγή των μικροοργανισμών από την κυτταρομεσολαβητική ανοσία