T - Katedra zoologie

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D.Katedra zoologie, PřF UP OlomoucVýukové materiály:http://www.zoologie.upol.cz/osoby/fellnerova.htmPrezentace navazuje na základní znalostiBiochemie a cytologie.Bezprostředně navazuje na přednášky:• Imunologie-úvod• Nespecifická imunita• Specifická imunita-úvodSymboly označující animaci resp. video (dynamickáprezentace daného fyziologického procesu). Plnohodnotnéanimace (videa) spolu s podrobným výkladem studentiuvidí na přednáškách popř. praktických cvičeních.Varianta pro tisk, která je k dispozici na internetu obsahujejen statické popisy těchto procesů.*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*1

Specifická imunita - přehledBuňky specifické imunity rozpoznávají antigenní struktury (buňky,molekuly, jejich části) na základě i velmi nepatrných strukturálních rozdílů.K rozpoznávání antigenů slouží specializované membránové proteiny:ANTIGENNĚ SPECIFICKÉ IMUNITNÍ RECEPTORYDva základnzkladní druhy specifické imunity LÁTKOVÁ (humorální) imunitaZajišťována B lymfocyty, které produkují protilátky BUNĚČNÁ imunitaZajišťována T lymfocyty(komunikace prostřednictvím cytokinů)*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*Tvorba a zrání lymfocytůKDE?Primární lymfatické orgány(kostní dřeň, thymus)Z ČEHO?Z pluripotentní kmenové buňkypřes lymfoidní prekurzorCo znamená termínZRÁNÍ LYMFOCYTŮ?*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*2

Membránovnové receptory lymfocytů*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*VARIABILNÍ OBLAST(místo pro vazbus antigenem)LEHKÝŘETĚZECKonstantníoblastTĚŽKÝŘETĚZECKonstantníoblastB lymfocytT lymfocytPŘEHLED ZRÁNÍ LYMFOCYTŮPrimárnrní lymfatické orgány: kostní dřeň, , brzlík k (slezina u plodu)Periferní lymfatické orgányPrekurzorB lymfocytuBCR-BCR+B lymfocytBCR++Kmenovábuňkadřeňnegativnía pozitivníselekceCD4+TCR+nezralýB lymfocytkůraT h lymfocytCD4+ TCR++Pozitivní anegativníselekceThymus*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*CD4+CD8+TCR(+)CD8+TCR+T c lymfocytCD8+ TCR++3

Specifická buněčěčná imunitaSpecializované k rozpoznáváníintracelulárních antigenů (hl. peptidů)S antigenem nereagují přímo ale prostřednictvímantigen prezentující buňky. Rozpoznávajíkomplex MHC-antigenDozrávají v thymu*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*=ajor istocompatibility omplex‣ Skupina genů na 6. chromozomu (u člověka)‣ Kódují membránové glykoproteiny, tzv. MHC molekuly,‣ MHC molekuly jsou u člověka označované také jako HLA systém(= Human Leukocyte Antigens)VÝSKYTMHC rep. HLA molekuly se u člověka vyskytujína všech jaderných buňkách v těleTypy MHC molekulMHC glykoproteiny I. třídyMHC glykoproteiny II. třídy*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*4

Dva typy MHC molekulglykoproteiny I. tř.glykoproteiny II tř.DendritickábuňkamakrofágVšechny jaderné buňky tělaJen antigen prezentující buňky APC(fagocyty, dendritické buňky)*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*AtraktivníBiologieI.Fellnerová, PřF UP OlomoucFunkce MHC molekul Vázat peptidové fragmenty proteinů Prezentovat je (vystavovat) na buněčný povrch,kde je analyzují T lymfocyty – imunologický dohledMOLEKULYMOLEKULYVáží proteiny endogenní,syntetizované buňkou (normální,patologické, virové)Aktivujícytotoxické T clymfocyty,které mají CD8 koreceptorVáží proteiny exogennífagocytované buňkou (proteinypatogenů)Aktivujipomocné T hlymfocytykteré mají CD4 koreceptor*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*5

Stavba MHC molekul*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*MHC ITransmembránový řetězec se třemi doménami ( 1 2 3)a řetězec 2 mikroglobulinuMHC IITransmembránový řetězec (domény 1 2 ) a transmembránovýřetězec (domény 1 2 ) 2 1 1 1Místopro vazbus antigenem 3 2 2 2Každá jaderná buňkaAntigen prezentující buňkaT-lymfocyt se vážes antigennímdeterminantempeptiduT lymfocytReceptor T lymfocytuPolymorfní oblastMHC molekulyPEPTIDČást peptiduvážící ho ses MHC molekulouVazebné místopro antigennípeptid naMHC molekule*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*MHCproteinantigen prezentující buňka6

Výskyt u všech jaderných buněkPrezentace antigenu vyskytujícího se v cytosolu( zpravidla endogenní antigen )*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*MHC-I:Prezentace endogenního antigenuJaderná buňkaKomplexMHC-antigenT clymfocyt(cytotoxický)• virové proteiny• mutované proteiny (nádorové buňky)T lymfocytcytotoxický(CD 8 + T lymfocyt)*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*7

MHC-I:Prezentace endogenního antigenu• virové proteiny• mutované proteiny (nádorové buňky)T clymfocyt(cytotoxický)T lymfocytcytotoxický(CD 8 + T lymfocyt)*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*The MHC-I:class I Prezentace MHC pathwayendogenního of antigen presentationantigenuSyntéza antigenníhoproteinu v cytosolu:1.Virový protein2.Fagocytovaný antigenníprotein transportovanýdo cytosolu3. Nádorový protein*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*Proteolytickádegradatceproteinuv proteazomu(intracelulárníproteolytický komplexs proteolytickouaktivitou)Transport peptiduz cytosolu do ER(pomocí TAP-transporter associatedwith antigen processing)Vazba peptidu s MHC-Ikomplexem(v ER)TransportkomplexuPeptid- MHC-I(přes Golgiho komplexa exkreční vezikulna povrch buňky)PrezentaceCD8+ T lymfocytům8

Výskyt u „profesionálně“ fagocytujících buněkPrezentace antigenu vyskytujícího se ve fagosomu( exogenní antigen )*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*MHC-II:prezentace exogenního antigenuAntigen prezentujícíbuňka*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*9

MHC-II:prezentace exogenního antigenuAntigen prezentujícíbuňkaKomplexMHC-antigenT Hlymfocyt(pomahač)T lymfocyt„pomahač“(CD 4 + T lymfocyt)*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*MHC-II:prezentace exogenního antigenuAntigen prezentujícíbuňkaKomplexMHC-antigenProdukceprotilátekT Hlymfocyt(pomahač)B cell*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*10

MHC-II:prezentace exogenního antigenu*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*Usmrcení buňkyCD8+jadernébuňkaCD8+CD8+CD8+CD8+CD8+CD8+ T c lymfocytycytotoxickéStimulacefagocytózyCD4+CD4+CD4+CD4+CD4+CD4+APCmakrofág,dendritická b.*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*protilátkyBCD4+ T h lymfocyty„pomahači“11

POPULACE T lymfocytůT lymfocyty se vyskytují v mnohasubpopulacích, které se více či méně liší.Základní klasifikační kritéria: Typ řetězce membránového receptoru (, γ )Typ molekuly prezentující antigenTyp rozpoznávaného antigenuTyp CD molekulMísto a podmínky aktivace lymfocytů*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*POPULACE lymfocytůConventional T cellsγ T cellsCD4+CD8+CD4- CD8-γCD4- CD8-γCD4- CD8-γCD4CD8MHCclass IIMHCclass IPEPTIDEantigenmonomorphicCD1PEPTIDE antigenNON peptide„phosphoantigen“LIPIDantigen*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*12

Supresorové T reg lymfocytyNatural T reg(CD4 + CD25 + )Induced T reg(CD4 + CD25 - )CD 8 + T regNK T regCD25+CD4 +Foxp3T reg 1CD4 +T h 3CD8 + orγNKmarkersγ (?)InvariantCD4CD4MHCclass IIMHCclass IIQa-1MHC class IbCD1monomorphicself on non-self PEPTIDE antigen*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*Conserved heatshock proteinNON peptideantigenROVNPVÁHA:T ha T regFIGHTING PATHOGENTUMORS, ALLOCRAFTRECOGNIZE (tolerate) SELF-ANTIGENCOMMENSALS AND HARMLESST h reactivityT reg supressionBALANCE DISRUPTT reg downT h reactivityT reg supression*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*13

Kmenová buňkathymusT lymfocytAPCB lymfocytSignály kApoptózecytotoxickýT lymfocytantigenStimulacefagocytózystimulaceT lymfocytpomahačstimulaceprodukcecytokinůpaměťovýT lymfocytplazmatickábuňkaprotilátkypaměťovýB lymfocyt*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*14