ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ 2

Αποτελεσματική ανοσολογική απάντηση: Τ λεμφοκύτταρα+αντιγονοπαρουσιατικά κύτταρα συνεργάτες στην προσαρμοστική ανοσία Αποτελεσματική ανοσολογική απάντηση: Λεμφοκύτταρα (μυελός των οστών, αίμα , λέμφος, λεμφικά όργανα) Αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα

Λεμφοκύτταρα Συνθέτουν και εκφράζουν ειδικούς μεμβρανικούς υποδοχείς

Β λεμφοκύτταρα Παραγωγή-ωρίμανση στον μυελό των οστών ΟΤΑΝ ΕΓΚΑΤΑΛΕΊΠΟΥΝ ΤΟΝ ΜΥΕΛΟ ΕΚΦΡΑΖΟΥΝ ΠΑΝΩ ΣΤΗΝ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΈΝΑ ΜΟΝΑΔΙΚΟ ΥΠΟΔΟΧΕΑ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ ΑΝΤΙΓΟΝΟΥ

2 βαριές αλυσίδες (heavy chain) 2 ελαφριές αλυσίδες (Light chain) ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΑ Γλυκοπρωτεϊνες 2 βαριές αλυσίδες (heavy chain) 2 ελαφριές αλυσίδες (Light chain) Δισουλφιδικοί δεσμοί Τα αμινοτελικά άκρα των ζευγών των βαριών και των ελαφριών αλυσίδων Αύλακα δέσμευσης του αντιγόνου

Παρθένο λεμφοκύτταρο (native cell)--- 1η φορά σε επαφή με αντιγόνο-----δέσμευση στον υποδοχέα του----------- γρήγορος πολλαπλασιασμός του κυττάρου-----ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ : 1)Β κύτταρα μνήμης (memory cells) Μεγαλύτερο χρόνο ζωής από τα παρθένα λεμφοκύτταρα 2)Δραστικά Β κύτταρα ( effector B cells), πλασματοκύτταρα (plasma cells)

Τα εκκρινόμενα αντισώματα είναι τα κύρια συστατικά της χυμικής ανοσίας Τα πλασματοκύτταρα δεν εκφράζουν μεμβρανοσυνδεδεμένο αντίσωμα αλλά παράγουν το αντίσωμα ως εκκριτικό συστατικό. Τα πλασματοκύτταρα ζουν λίγες μόνο μέρες, εκκρίνουν εκατοντάδες έως χιλιάδες μόρια αντισώματος /sec. Τα εκκρινόμενα αντισώματα είναι τα κύρια συστατικά της χυμικής ανοσίας

Τ -λεμφοκύτταρα Προέρχονται από τον μυελό των οστών Δυο πληθυσμοί Τ-κυττάρων: 1) T βοηθητικά T helper, TH ) 2) T κυτταροτοξικά Τ cytotoxic, Tc Διακρίνονται από την παρουσία μεμβρανικών γλυκοπρωτεϊνών CD4 και CD8 στην επιφάνειά τους. 3) Τ ρυθμιστικά κύτταρα T regulatory cell, Treg Φέρουν CD4 στην επιφάνειά τους αλλά διαφοροποιούνται από τα TH και τα Tc με βάση επιφανειακούς δείκτες που σχετίζονται με το στάδιο ενεργοποίησής τους Προέρχονται από τον μυελό των οστών Μεταναστεύουν στον θύμο για να ωριμάσουν Εκφράζουν στην μεμβράνη τους έναν μοναδικό υποδοχέα για σύνδεση του αντιγόνου υποδοχέας Τ κυττάρου (T-cell receptor, TCR)

Β cell T cell

MOΡIA MCH Πολυμορφικές γλυκοπρωτεΐνες MOΡIA MCH Πολυμορφικές γλυκοπρωτεΐνες. Βρίσκονται στις κυτταρικές μεμβράνες. Δύο τύποι μορίων ΜCH τάξης Ι: εκφράζονται σε όλα σχεδόν τα εμπύρηνα κύτταρα των σπονδυλωτών ΜCH τάξης ΙΙ: εκφράζονται μόνο στα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα ( antigen presenting cells, APCs) Υποδοχέας Β κυττάρου = αναγνωρίζει ελεύθερο αντιγόνο Υποδοχέας Τ κυττάρου = αναγνωρίζει μόνο αντιγόνο συνδεδεμένο με μεμβρανικές πρωτεϊνες -μόρια του μείζονος συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας (major histocompatibility complex, MHC)

Αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα προέρχονται από το μυελό των οστών, περιλαμβάνουν τα δενδριτικά κύτταρα, τα μακροφάγα και τα κύτταρα Langerhans του δέρματος, κατά την επεξεργασία του αντιγόνου, μικρά τμήματά του φαγοκυτταρώνονται, συνδέονται με μόρια του MHC Ι και ΙΙ και παρουσιάζονται στην επιφάνειά τους, όπου αναγνωρίζονται από τα λεμφοκύτταρα.

δενδριτικά κύτταρα κύτταρα Langerhans του δέρματος, ενδιάμεσα δενδριτικά κύτταρα, «σαν πέπλο» ( veiled ) κύτταρα του αίματος, μικρογλοιακά κύτταρα κεντρικού νευρικού συστήματος. δενδριτικά δικτυωτά κύτταρα λεμφαδένων δενδριτικά κύτταρα λεμφοζιδίων, διαπλεκόμενα δενδριτικά κύτταρα παραφλοιού

T cell διαφοροποίηση Όταν ένα παρθένο Τ κύτταρο έλθει σε επαφή με αντιγόνο συνδεδεμένο σε ένα μόριο MHC πάνω σε ένα κύτταρο, το Τ κύτταρο πολλαπλασιάζεται σε Τ κύτταρα μνήμης και διάφορα δραστικά Τ κύτταρα.

T cell διαφοροποίηση TH κύτταρο ---αναγνωρίζει και αλληλεπιδρά με σύμπλεγμα Ag-MHC ΙΙ---το κύτταρο ενεργοποιείται ----μεταβολικός μετασχηματισμός---έκκριση κυτταροκινών. Κυτταροκίνες: διαλυτές πρωτεΐνες που ομοιάζουν με αυξητικούς παράγοντες , αλληλεπιδρούν με υποδοχείς σε διάφορους κυτταρικούς τύπους και σηματοδοτούν το κύτταρο να κάνει λειτουργίες όπως : σύνθεση νέων παραγόντων ή διαφοροποίηση προς ένα νέο κυτταρικό τύπο

T cell διαφοροποίηση Οι εκκρινόμενες κυτταροκίνες παίζουν σημαντικό ρόλο στην ενεργοποίηση Β λεμφοκυττάρων, Τc κυττάρων, μακροφάγων και άλλων κυττάρων που μετέχουν στην ανοσολογική απάντηση. Διαφορές στον τύπο των κυτταροκινών που παράγονται από τα ενεργοποιημένα ΤH λεμφοκύτταρα οδηγουν σε διαφορετικά πρότυπα ανοσολογικής απόκρισης . Μια πιθανή απόκριση είναι η επαγωγή μιας αλλαγής στα Τc κύτταρα τα οποία γίνονται κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα (CTLs), τα οποία έχουν κυτταροτοξική δράση : επιτήρηση των κυττάρων του σώματος, εξάλειψη κυττάρων μολυσμένων με ιούς, καρκινικά κύτταρα και κύτταρα ξένου μοσχεύματος

Αλληλεπίδραση Τ κυττάρων –αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων Ενεργοποίηση TH κυττάρων-----έναρξη χυμικής και κυτταρικής ανοσίας Προσεκτική ρύθμιση της ενεργοποίησης TH Λανθασμένη απόκριση σε εαυτά συστατικά Αυτοανοσία με θανατηφόρες συνέπειες Για να εξασφαλισθεί αυτό: TH κύτταρα ΑΝΑΓΝΩΡΙΖΟΥΝ ΜΟΝΟ ΑΝΤΙΓΟΝΑ ΠΟΥ ΕΚΤΙΘΕΝΤΑΙ ΜΑΖΙ ΜΕ ΜΟΡΙΑ MHC II που βρίσκονται πάνω στη μεμβράνη αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων (APCs)

Αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα προέρχονται από το μυελό των οστών, περιλαμβάνουν τα δενδριτικά κύτταρα, τα μακροφάγα και τα κύτταρα Langerhans του δέρματος, κατά την επεξεργασία του αντιγόνου, μικρά τμήματά του αντιγόνου φαγοκυτταρώνονται, συνδέονται με μόρια του MHC Ι και ΙΙ και παρουσιάζονται στην επιφάνειά τους, όπου αναγνωρίζονται από τα λεμφοκύτταρα.

Αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα Τα κύτταρα αυτά είναι: Μακροφάγα Δενδριτικά κύτταρα Β λεμφοκύτταρα ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Εκφράζουν μόρια MHC II Παράγουν κυτταροκίνες οι οποίες ενεργοποιούν TH κύτταρα

Τα APCs αρχικά ενδοκυτταρώνουν το αντιγόνο με φαγοκυττάρωση και στην συνέχεια εκθέτουν ένα τμήμα του στην μεμβράνη τους συνδεδεμένο με μόριοMHC II . Το TH κύτταρο αναγνωρίζει και αλληλεπιδρά με το σύμπλεγμα Ag – MHC II πάνω στη μεμβράνη του APC. Τότε παράγεται ένα πρόσθετο δυνδιεγερτικό σήμα από το ACP ενεργοποίηση TH κύτταρου

Τα APCs αρχικά ενδοκυτταρώνουν το αντιγόνο με φαγοκυττάρωση και στην συνέχεια εκθέτουν ένα τμήμα του στην μεμβράνη τους συνδεδεμένο με μόριοMHC II . Το TH κύτταρο αναγνωρίζει και αλληλεπιδρά με το σύμπλεγμα Ag – MHC II πάνω στη μεμβράνη του APC. Τότε παράγεται ένα πρόσθετο δυνδιεγερτικό σήμα από το ACP ενεργοποίηση TH κύτταρου

Η χυμική και η κυτταρική ανοσολογική απόκριση εκδηλώνουν διαφορετικές λειτουργίες (1) Χυμικη ανοσία Κυτταρική ή κυτταρομεσολαβητική ανοσία Τα Β λεμφοκύτταρα αλληλεπιδρούν με το Ag – πολλαπλασιάζονται-διαφοροποιούνται σε πλασματοκύτταρα. Το αντίσωμα Ab είναι το δραστικό συστατικό της χυμικής απόκρισης , δεσμεύεται στο Ag, το καλύπτει, το περιορίζει, με σκοπό να το καταστρέψει 1)Τα Τ δραστικά κύτταρα που παράγονται ως απόκριση στο Ag είναι τα TH και τα CTLs. Οι κυτταροκίνες που εκκρίνονται από τα TH κύτταρα δύνανται να ενεργοποιήσουν διάφορα φαγοκύτταρα, τα οποία θα θανατώσουν μικροοργανισμούς. ΕΞΑΛΕΙΨΗ ΒΑΚΤΗΡΙΩΝ ΚΑΙ ΠΡΩΤΟΖΩΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΝΤΑΙ ΣΕ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΞΕΝΙΣΤΗ

Η χυμική και η κυτταρική ανοσολογική απόκριση εκδηλώνουν διαφορετικές λειτουργίες (2) Χυμικη ανοσία Κυτταρική ή κυτταρομεσολαβητική ανοσία Παραδείγματα δράσης του αντισώματος Δεσμεύει πολλά αντιγόνα ---σύμπλεγμα—εύκολη φαγοκυττάρωση Δέσμευση Ag-Ab ----ενεργοποιεί το συμπλήρωμα –λύση του ξένου οργανισμού. Εξουδετέρωση τοξινών ή ιϊκών σωματιδίων με επικάλυψη και παρεμπόδιση πρόσδεσής τους στα κύτταρα του ξενιστή 2) Τα CTLs συμμετέχουν στις κυτταρομεσολαβητικές αποκρίσεις : Θανατώνοντας τροποποιημένα εαυτά κύτταρα Θανατώνοντας κύτταρα μολυσμένα από ιό Θανατώνοντας καρκινικά κύταρα.

Ποικιλομορφία των υποδοχέων αντίγονου Β-και Τ- κυττάρων Ποικιλομορφία των υποδοχέων αντίγονου Β-και Τ- κυττάρων Β cells Τ cells Η αντιγονική ειδικότητα κάθε Β κυττάρου καθορίζεται από τον υποδοχέα του, δηλ. το αντίσωμα που εκφράζεται από αυτόν. Καθώς ωριμάζει στον μυελό , δημιουργούνται τυχαίες αναδιατάξεις μιας σειράς γονιδιακών τμημάτων που κωδικοποιούν το αντισωμικό μόριο δημιουργία ειδικότητας Υποδοχείς Τ κυττάρων : Ειδικότητα και ποικιλομορφία Τυχαίες αναδιατάξεις μιας σειράς γονιδιακών τμημάτων που κωδικοποιούν τον υποδοχέα(TCR) κατά το στάδιο της ωρίμανσης

Ποικιλομορφία των υποδοχέων αντίγονου Β-και Τ- κυττάρων Ποικιλομορφία των υποδοχέων αντίγονου Β-και Τ- κυττάρων Β cells Β cells Τ cells Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας: κάθε ώριμο Β κύτταρο διαθέτει ένα μοναδικό λειτουργικό γονίδιο που κωδικοποιεί την βαριά και ένα γονίδιο που κωδικοποιεί την ελαφριά αλυσίδα. Όλα τα μόρια αντισώματος σε ένα Β λεμφοκύτταρο έχουν πανομοιότυπη ειδικότητα για ένα μοναδικό αντιγόνο Β λεμφοκύτταρο ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΕΝΟ Κάθε Τ λεμφοκύτταρο εκφράζει περίπου 105 υποδοχείς, οι οποίοι έχουν πανομοιότυπη ειδικότητα για το αντιγόνο.

Ποικιλομορφία των υποδοχέων αντίγονου Β-και Τ- κυττάρων Ποικιλομορφία των υποδοχέων αντίγονου Β-και Τ- κυττάρων Β cells T cells Τυχαίες αντιγονικές αναδιατάξεις---τεράστιος αριθμός διαφορετικών αντιγονικών ειδικοτήτων (>1010 ) Μείωση –διαδικασία επιλογής στον μυελό –αποκλεισμός των Β κυττάρων των οποίων το μεμβρανικό αντίσωμα αναγνωρίζει εαυτά συστατικα , δηλ. δεν παράγονται ΑΥΤΟΑΝΤΙΣΩΜΑΤΑ Η τυχαία αναδιάταξη των γονιδίων των υποδοχέων των Τ κυττάρων είναι ικανή να παράγει 109 ειδικότητες.

Τα μόρια του MHC δεσμεύουν αντιγονικά πεπτίδια Είναι ένα γενετικό σύμπλεγμα με πολλαπλούς γενετικούς τόπους. Αυτή η ομάδα γονιδίων παρατηρήθηκε ότι έβαζε φραγμό στην μεταμόσχευση ιστών και οργάνων Μη συμβατά γονίδια οδηγούσαν στην απόρριψη ιστών και οργάνων (ιστος-συμβατότητα) Τα TH κύτταρα αναγνωρίζουν αντιγόνο συνδεδεμένο με μόρια τάξης ΙΙ, ενώ τα Τc αναγνωρίζουν αντιγόνο συνδεδεμένο με μόρια τάξης ΙΙ. Οι τόποι του MHC κωδικοποιούν δύο βασικές τάξεις μεμβρανοσυνδεόμενων πρωτεϊνών :μόρια MHC τάξης Ι και τάξης ΙΙ Τα μόρια MHC λειτουργούν ως μόρια αναγνώρισης αντιγόνων αλλά δεν έχουν την εξειδίκευση έναντι του αντιγόνου που παρουσιάζουν τα αντισώματα και οι υποδοχείς των Τ κυττάρων

Κάθε μόριο MHC μπορεί να συνδέεται με ένα φάσμα αντιγονικών πεπτιδίων που προέρχονται από την διάσπαση πρωτεϊνών Και στις δύο τάξεις μορίων MHC υπάρχει μία αύλακα μέσα στην οποία τοποθετείται το αντιγονικό πεπτίδιο και παρουσιάζεται στα Τ λεμφοκύτταρα