ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ 24, 25, 26 / 10 & 12-3-2014 Ρ. Τσιτσιλώνη ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ – Τ ΚΥΤΤΑΡΑ ΜΝΗΜΗΣ I.Στάδια ενεργοποίησης των Τ κυττάρων.

Παρουσίαση με θέμα: "ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ 24, 25, 26 / 10 & 12-3-2014 Ρ. Τσιτσιλώνη ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ – Τ ΚΥΤΤΑΡΑ ΜΝΗΜΗΣ I.Στάδια ενεργοποίησης των Τ κυττάρων."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ 24, 25, 26 / 10 & 12-3-2014 Ρ. Τσιτσιλώνη ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ – Τ ΚΥΤΤΑΡΑ ΜΝΗΜΗΣ I.Στάδια ενεργοποίησης των Τ κυττάρων II.Γονίδια και μονοπάτια ενεργοποίησης των T κυττάρων III.Κλωνική ανέργια (anergy) IV.Υπεραντιγόνα V.Διαφοροποίηση των Τ κυττάρων  Παρθένα Τ κύτταρα  Δραστικά βοηθητικά Τ κύτταρα (Τ Η 1/Τ Η 2 πόλωση)  Δραστικά κυτταροτοξικά Τ κύτταρα  Κατασταλτικά T κύτταρα VI.Τα Τ κύτταρα μνήμης

2 ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

3 Στάδια ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων – 2 σήματα

4 Τόποι ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων 1 2

5 Αλληλεπίδραση APC-T κυττάρου = ανοσολογική σύναψη Στο κέντρο: TCR-MHC-πεπτίδιο & οι συνυποδοχείς (central sypramolecular activating complex, cSMAC) Περιφερειακά: μόρια προσκόλλησης & οι συνδέτες τους (peripheral sypramolecular activating complex, pSMAC) Τα σήματα ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων

6 Στάδια ενεργοποίησης Τ λεμφοκυττάρων – 3 σήματα 3 ο Σήμα = κυτταροκίνες: κατευθύνουν τη διαφοροποίηση των Τ κυττάρων σε διακριτούς δραστικούς τύπους

7 Γονίδια που εκφράζονται κατά την ενεργοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων (Ι)  Γονίδια άμεσης ενεργοποίησης (μέσα σε ½ ώρα) c-Fos, c-Myc, c-Jun (ογκογονίδια)15-30 min NF-AT (μεταγραφικός παράγοντας)20 min NF-κB (μεταγραφικός παράγοντας)30 min  Γονίδια πρώιμων σταδίων ενεργοποίησης (1-20 ώρες) IL-2 και IL-2R (κυτταροκίνη και υποδοχέας της)45 min IFN-γ (κυτταροκίνη)30 min IL-3, -6, -4, -5, TNF-β, TGF-β, GM-CSF (κυτταροκίνες) 1-20 h Κυκλίνη (πρωτεΐνη κυτταρικού κύκλου)4-6 h  Γονίδια όψιμων σταδίων ενεργοποίησης (μέχρι 15 ημέρες) VLA-4 (μόριο προσκόλλησης) 4 ημέρες HLA-DR 3-5 ημέρες VLA-1, VLA-2, VLA-3, κλπ (μόρια προσκόλλησης) 7-14 ημέρες

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

9 Τα αρχικά στάδια της ενεργοποίησης του Τh λεμφοκυττάρου 1. Σύνδεση MHC μόριο-πεπτίδιο-TCR 2. Το CD4 ή CD8 ενεργοποιεί την Lck που φωσφορυλιώνει τα ITAM του CD3 και δημιουργεί κατάλληλες θέσεις πρόσδεσης για την ZAP-70 3. Η ZAP-70 φωσφορυλιώνει μόρια συνδέτες που επιστρατεύουν μόρια πολλών μονοπατιών σηματοδότησης

10 Τα αρχικά στάδια της ενεργοποίησης του Τh λεμφοκυττάρου (η συμμετοχή του CD45) φωσφορυλίωση των ITAM της ζ-αλυσίδας του CD3 μορίου 4. Η συμμετοχή του CD45 μορίου στην ενεργοποίηση της ΖΑΡ-70 φωσφορυλίωση της ZAP-70 (ζ-associated protein)

11 Η ενεργοποίηση της μεταγραφής του γονιδίου της IL-2 Ο ρόλος του NF-AT Gene trascriptional activation (IL-2, IL-4, etc) I. To μονοπάτι του NF-AT

12 Ενίσχυση σήματος NFAT από NF-κB II. Ta μονοπάτιa της φωσφολιπάσης C (a) και της πρωτεϊνικής κινάσης C (b)

13 Ενεργοποίηση της μικρής G πρωτεΐνης Ras ενεργοποιεί το μονοπάτι των MAP κινασών, που οδηγεί στη σύνδεση Fos-Jun (AP-1) III. To μονοπάτι της Ras/MAP κινάσης

14 Τα πολλαπλά μονοπάτια ενεργοποίησης των Τ κυττάρων  πολλαπλά μονοπάτια  ενίσχυση έκφρασης  επαγωγή έκφρασης νέων γονιδίων Min: 10 MHC-πεπτίδιο+TCR

15 1 2 3 4

16 Η σημασία του δεύτερου σήματος CD28: επαγωγή ενεργοποίησης και πολλαπλασιασμού CTLA-4 (CD152): αναστολή ενεργοποίησης και πολλαπλασιασμού ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΑ ΜΟΡΙΑ

17 Τα γνωστά μέχρι σήμερα 2 α σήματα Θετικά συνδιεγερτικά σήματα:  CD28: συνδέτης των Β7-1 & Β7-2 στα APCs συμμετέχει στην αρχική ενεργοποίηση των Τ  ICOS: συνδέτης του ICOS-L στα ενεργοποιημένα APCs εκφράζεται στα μνήμης και δραστικά Τ ίσως συμμετέχει στη διατήρηση της ενεργοποίησης των ήδη διαφοροποιημένων Τ Αρνητικά συνδιεγερτικά σήματα:  CTLA-4: συνδέτης των Β7-1 & Β7-2 στα APCs (  συγγένεια από το CD28) εκφράζεται μέσα σε 24 ώρες από την ενεργοποίηση του Τ max έκφρασης 2-3 ημέρες μετά την ενεργοποίηση  PD-1: συνδέτης των PD-L1 & PD-L2 στα APCs ίσως συμμετέχει στην Τ κυτταρ. ανοχή σε μη λεμφικούς ιστούς  BTLA: συνδέτης του HVEM καταστέλλει τη φλεμονώδεις και αυτοάνοσες απαντήσεις ίσως ρυθμίζει τη διαφοροποίηση των Tregs

18 Τα APCs έχουν χαρακτηριστικά 2 α σήματα

19 Ανεργικά Τ λεμφοκύτταρα = ανοχή στην περιφέρεια +

20 Η καταστολή του δεύτερου σήματος με χιμαιρικό αντίσωμα CTLA-4Ig -

21 Η ενεργοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων από υπεραντιγόνα μεμβρανο-συνδεδεμένα Και οι δύο τύποι υπεραντιγόνων αναγνωρίζουν τη Vβ (J) περιοχή του TCR. Γιατί ??

22 Γνωστά υπεραντιγόνα

23 ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ Τ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

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

25 Διαφοροποίηση παρθένων Τ Η κυττάρων ΔΡΑΣΤΙΚΑ και ΜΝΗΜΗΣ (και T regulatory?) ΠΑΡΘΕΝΑ Τh  ενεργοποιούνται από επαγγελματίες APC (πχ DC) σήμα 1 + σήμα 2  παράγουν IL-2 (σήμα 3)  εκφράζουν IL-2R  λεμφαδένες – ιστοί, μέσω αίματος + λέμφου

26 Οι υποπληθυσμοί των Τ Η κυττάρων Τουλάχιστον 5 υποπληθυσμοί:  Τ H 1  T H 2  T H 17  Tregs  T FH  T H 9? Γενικά: Ιοί – IL-12 – T H 1 πόλωση Σκώληκες – IL-4 – Τ Η 2 πόλωση

27 Οι υποπληθυσμοί των Τ Η διακρίνονται από 3 ιδιότητες Τ Η 1 Τ Η 2 Τ Η 17 Τreg T FH

28 Οι υποπληθυσμοί των Τ Η συνοπτικά

29 Η διαφοροποίηση & λειτουργία των Τ Η 1/Τ Η 2 κυττάρων  Eosinophils  Switch to IgE  Antiinflammatory IL-4 IL-12, IL-18, ΙFN-γ  Switch to IgG  CD8+ killer T cells  Proinflammatory IL-17 ή Tregs

30 Μεταγραφικοί παράγοντες στην πόλωση Τ Η 1/Τ Η 2 Ο T-Bet καταστέλλει την γονιδιακή έκφραση του T H 2 μονοπατιού Ο GATA-3 καταστέλλει την γονιδιακή έκφραση του T H 1 μονοπατιού IL-12 = T H 1 πολωτική κυτταροκίνη IL-4 = T H 2 πολωτική κυτταροκίνη

31 Η σημασία της πόλωση Τ Η 1/Τ Η 2 : ένα παράδειγμα Λεπρωματώδης μορφή Φυματιώδης μορφή HIV φορείς προς AIDS ?? Ίσως επηρεάζεται από μεταστροφή από T H 1 σε T H 2 τύπου απάντηση

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

33 Ενεργοποίηση κυτταροτοξικών Tc (I)  περφορίνη  θρυμματίνες  Fas-FasL «ΒΟΗΘΕΙΑ»

34 Eνεργοποίηση Τc με δύο τρόπους (II)

35 Ο ρόλος των ρυθμιστικών/κατασταλτικών κυττάρων

36 Ιδιότητες περιφερικών Τ κυττάρων ΙΔΙΟΤΗΤΑ ΠΑΡΘΕΝΑ Τ-ΚΥΤΤΑΡΑ ΔΡΑΣΤΙΚΑ Τ-ΚΥΤΤΑΡΑ Τ-ΚΥΤΤΑΡΑ ΜΝΗΜΗΣ ΟΡΙΣΜΟΣΑνενεργά κύτταρα που έχουν μεταναστεύσει από το θύμο και δεν έχουν έλθει σε επαφή με αντιγόνο Κύτταρα, που προήλθαν από παρθένα κύτταρα μετά την επαφή τους με αντιγόνο ή κύτταρα μνήμης δραστικά Κύτταρα που μπορούν να ενεργοποιηθούν μετά από δεύτερη επαφή με αντιγόνο ΔΡΑΣΕΙΣΚαμίαΒοηθητικά, ΚυτταροτοξικάΚαμία (???) ΧΡΟΝΟΣ ΖΩΗΣ5-7 εβδομάδες2-3 μέρεςΧρόνια (μέχρι 30) ΑPCΔενδριτικά κύτταραΔενδριτικά κύτταρα, Β-κύτταρα, μακροφάγα L-σελεκτίνηΝΑΙΟΧΙ 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 κυκλοφορούν συχνά στο αίμα. Μεταναστεύουν από το αίμα στους λεμφαδένες και επιστρέφουν μέσω λεμφικών αγγείων

37 Τρόπος διάκρισης περιφερικών Τ κυττάρων  CD44 = ενισχύει την απάντηση σε σήματα ενεργοποίησης  CD62L = μόριο προσκόλλησης  CCR7 = υποδοχέας χημειοκίνης

38 Τ ΚΥΤΤΑΡΑ ΜΝΗΜΗΣ

39 Οι τύποι των κυττάρων μνήμης ?? Τα Τ CM κύτταρα μνήμης (central memory):  Βρίσκονται/κινούνται στα δευτερογενή λεμφικά όργανα  Ζουν περισσότερο και διαιρούνται περισσότερες φορές από τα T EM  Ενεργοποιούνται ταχύτατα μετά από έκθεση στο ίδιο Ag  Διαφοροποιούνται σε πολλούς τύπους Τ κυττάρων (ανάλογα με το περιβάλλον των κυτταροκινών) Τα T EM κύτταρα μνήμης (effector memory):  Κινούνται σε όλους τους ιστούς (+ δέρμα, πνεύμονα, ήπαρ, έντερο)  Συμμετέχουν καλύτερα στην πρώτη γραμμή άμυνας  Διαφοροποιούνται πολύ γρήγορα σε δραστικά Τ κύτταρα μετά από έκθεση στο ίδιο Ag

40 Οι γνωστοί τύποι κυττάρων μνήμης (??)

41 Πώς δημιουργούνται τα κύτταρα μνήμης ?? ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ:  Τα T κύτταρα μνήμης δημιουργούνται πολύ γρήγορα (σε 3 ημέρες)  Τα T CM ίσως δημιουργούνται νωρίτερα από τα T EM ?  Τα Τ ΕΜ ίσως προέρχονται από τα διαφοροποιημένα δραστικά Τ ?  Ίσως δημιουργούνται από ασύμμετρη διαίρεση των δραστικών Τ ?  Ίσως δημιουργούνται κατά την ενεργοποίηση των Τ ?

42 Δεν ξέρουμε για τα κύτταρα μνήμης….  Πώς και πότε ακριβώς δημιουργούνται? (υποθέσεις)  Ποια σήματα επάγουν τη δημιουργία τους? (ίσως βοήθεια από τα Τ Η )  Αντικατοπτρίζουν την ετερογένεια των δραστικών Τ κυττάρων? (από την πρωτογενή ή τις μετέπειτα απαντήσεις?)  Υπάρχουν διαφορές μεταξύ CD8+ και CD4+ κυττάρων μνήμης? (τα περισσότερα είναι CD8+)  Πώς διατηρούνται για πολλά χρόνια? (κυτταροκίνες βοηθούν να ανανεώνονται, πχ IL-7, IL-15)