a természetes immunválasz. immungenetika/genomika az mhc

65
A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika Az MHC. Az immunológia alapjai” előadás Az immunológia alapjai” előadás orvostanhallgatók részére orvostanhallgatók részére 2006. február 13. 2006. február 13. Dr. Falus András Dr. Falus András egyetemi tanár egyetemi tanár Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Intézet Semmelweis Egyetem Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Kar Általános Orvostudományi Kar

Upload: marlow

Post on 16-Jan-2016

33 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika Az MHC. „Az immunológia alapjai” előadás orvostanhallgatók részére 2006. február 13. Dr. Falus András egyetemi tanár Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Kar. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

A természetes immunválasz.Immungenetika/genomika

Az MHC.

A természetes immunválasz.Immungenetika/genomika

Az MHC.

„„Az immunológia alapjai” előadásAz immunológia alapjai” előadásorvostanhallgatók részéreorvostanhallgatók részére

2006. február 13.2006. február 13.

Dr. Falus András Dr. Falus András egyetemi tanáregyetemi tanár

Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai IntézetIntézet

Semmelweis EgyetemSemmelweis EgyetemÁltalános Orvostudományi KarÁltalános Orvostudományi Kar

Page 2: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Elsődleges védelmi vonal nincs latencia, azonnali hatás

multivalens funkció

sejtes-szolubilis védelem

Szoros, kétoldalú szabályozás a veleszületett és fajlagos immunitás

között

Page 3: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 4: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Nyál, könny és egyéb szekrétumok (pl. lizozim)

Gyomornedv (HCl) savas pH (de: Helicobacter)

Vérlemezkék

Lokális komlement aktiváció (proteolitikus kaszkád)

Fagocitózis (komplement, vérlemezkék által is serkentve

Elsődleges barrierek:

Page 5: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

PAMP PRR

mintázat mintázat felismerés

pathogen-associated molecular patterns pattern recognition receptors

Page 6: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 7: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 8: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

„Veszély (danger) modell”

Az APC-ket a patogén, toxin, mechanikai ártalom, stb. következtében sérült sejtekből származó „veszély (alarm) jelek” aktiválják

A „veszély jelek” jellemzői:

nem ép vagy fiziológiásan pusztuló (nekrotizáló, de nem apoptotikus) sejtek szolgáltatják

konstitutívak vagy indukálhatók

intracellulárisak vagy szecernáltak

származhatnak az extracelluláris matrixból is

Tehát

nem a patogén „idegen” volta a választ kiváltó tényezőa „saját” nem egyedüli feltétele a toleranciának

Page 9: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

KONZERVATÍV SZERKEZET: TOLL RECEPTOROK

in sepsis, GI tract, wound healing, vascular surgery and oncology

Page 10: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 11: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

drosophila human

Page 12: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Toll receptorok PAMP-ot ismernek fel

Page 13: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 14: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Toll receptorok PAMP-ot ismernek fel

Page 15: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 16: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 17: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

1883 Fagocitózis, a vakcináció sejtes teóriájaMecsnyikov

1845-1916

fagocitózis

Page 18: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 19: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 20: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

O O

NADPH NADP

2

-

2

.

e -

O + 2H2

.- +H O

2 2

Cl + H O2 2

MPOClO + H O

2--

MPO: mieloperoxidáz(neutrophil granulocyta)

Killing reaktív oxigén gyökökkel (intracelluláris paraziták ellen)

makrofág neutrofil

Genetikai hiány: CGD

Page 21: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 22: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 23: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Features of immune defence genes:

PolygenicPolymorphic

Associated with diseaseEvolve rapidly

ClusteredForm repertoires

Networked

Trowsdale, J, Seminars in Immunology, 2003

Page 24: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

The genome’s investment in defence?

1,37525,000

= 5.5%

Kelley, de Bono & Trowsdale, submitted 2004

Page 25: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC (major histocompatibility complex,

fő szöveti összeférhetőségi komplex)

MHC (major histocompatibility complex,

fő szöveti összeférhetőségi komplex)

Page 26: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

sejtfelszíni fehérje

genetika

funkció

Page 27: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 28: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

TRANSZPLANTÁCIÓ IMMUNOLÓGIÁJA

1. fő HLA antigének

2. Minor H (histocompatibility) antigének (H-Y)

marker: immunrendszer felismeri a sajátot és a nem sajátot

A potenciális szervdonor teljesen megegyezhet a recipiens fő MHC-ivel, de a szervkilökődés veszélye

fennállhat a nem egyező minor antigének miatt.

Két molekulakészlet:

Page 29: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

A transzplantáció „host-versus-graft” reakció

Page 30: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

A transzplantáció „host-versus-graft” reakció

genetikaikülünbség

Page 31: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

A transzplantáció „host-versus-graft” reakció

memória!

Page 32: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

A transzplantáció „host-versus-graft” reakció

T sejt függőreakció

Page 33: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC I MHC II

ß1

ß2m

ß lánc

ß2

lánclánc

1

2

2

3

1

44 kD 34 kD 28 kD

COOHCOOHCOOH

12 kD

plazmamembrán

NH2

NH2 NH2

Immunogén alloantigén fehérjék a sejtek felszínén

Minden magvas sejt felszínén

Nem-kovalens heterodimerek

Page 34: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC I MHC II

ß1

ß2m

ß lánc

ß2

lánclánc

1

2

2

3

1

44 kD 34 kD 28 kD

COOHCOOHCOOH

12 kD

plazmamembrán

NH2

NH2 NH2

Immunogén alloantigén fehérjék a sejtek felszínén

minden sejt felszínén egyes sejtek felszínén

Page 35: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Szövet MHCI MHCII

LymphoidT sejt +++ +B sejt +++ +++Macrophag +++ ++ (ind)Dendritikus sejt +++ +++thymus epithel + +++

Más magvas sejtneutrophil +++ -hepatocyta + -vese + -agy

Nem magvas sejtvörösvértest - -

Page 36: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC

1. Polimorf ( populációs szinten)

2. Poligénes

3. Kodominánsan öröklött

Page 37: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC I MHC II

ß1

ß2m

ß lánc

ß2

lánclánc

1

2

2

3

1

44 kD 34 kD 28 kD

COOHCOOHCOOH

12 kD

plazmamembrán

NH2

NH2 NH2

Page 38: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC-I (HLA-A, B or C)

„zárt” gödör

8-9 aminosav

Page 39: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC-II (HLA DR, PD or DQ)

„nyitott gödör”

11-20 aminosav

Page 40: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 41: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC

1. Polimorf (populációs szinten)

2. Poligénes

3. Kodominánsan öröklött

Page 42: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

HLA-A3

HLA-A1

HLA-B27HLA-B12 HLA-C3

HLA-C1

HLA-DR2

HLA-DR4

HLA-DP3 HLA-DP4

HLA-DQ2

HLA-DQ3

B-LIMFOCITA

Page 43: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Nagyfokú heterogenitás (exon szintű polimorfizmusok!)

kodomináns öröklésmenet

Page 44: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

HLA-A, B, C

HLA DR, DP, DQ

poligénia!

Page 45: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 46: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC génkomplex

Page 47: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 48: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 49: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 50: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC I

emberi 6. kromoszóma p 21.3 (~3500 kb)

HLA

B CHLA

X E

H L AA H G F

MHC gének

~1700 kb

Page 51: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

emberi 6. kromoszóma p 21.3 (~3500 kb)

R 12K DP

b2a2b1a1 R 12 4 10 11DQ

b2a2b3DQ

b1 a1

DRb

DRa

~850 kb

MHC II

nem MHC- MHC gének

Page 52: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC III

emberi 6. kromoszóma p 21.3 (~3500 kb)

C4B21A

C4A21B

Bf C2 Hsp70

TNFa b BAT1

MHCnem MHC- gének

~680 kb

Page 53: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC I

MHC II

MHC II

5'

5'

5'

3'

3'

3'

W(H) X Y

1 2 3

1 2

1 2ß ßß

szabályozó szignal exonok transzmembrán nem-transzlálódós z a k a s z o k

Page 54: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Szervátültetésnél a donor HLA-hoz keresnek

megfelelő recipienst

HLA A, B, DR

allotipus egyezést keresnek először

Page 55: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

A biológiai lényeg: /antigén/peptid kötés—antigénprezentáció

EZT AZ MHC/PEPTID KOMPLEXET ISMERI FEL A T SEJT

Page 56: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC I

Page 57: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC II

Page 58: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Számos betegségnek van MHC (HLA) asszociációja

Relatív kockázat adható meg bizonyos HLA allotípusnál

Lehetséges magyarázatok:

peptid preferencia

kapcsoltság betegséggénekkel

molekuláris mimikri

Page 59: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Disease HLA-Specificity/Gene Approximate Relative Risk

Autoimmune chronic hepatitis DR3 14Addison's disease DR3 9Ankylosing spondylities B27 100Birdshot chorioretinopathy A29 100Celiac mdisease DQ2 30Diabetes Mellitus, type I DQ6 10Graves disease DR3 4Hemochromatosis HFE (A3) -Multiple sclerosis DR3 10Narcolepsy DR15/DQB1*0602 100Postinfectious arthridites B27 10-20Rheumatoid arthritis DR1, 4 7Posirasis vulgaris Cw6 5Reiter's disease B27 35

Page 60: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Miért vagyunk ennyire sokfélék??

Nincs válasz az egyed szintjén !

Populációs előny!

Page 61: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

Mindenki másképp egyforma(Mérő László)

Page 62: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

A nem-polimorf HLA-G MHC-I-szerű szerkezetű.

HLA-G (a trofoblaszt sejteken)

Page 63: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC

MHC

1. Polimorf ( populációs szinten)

2. Poligénes

3. Kodominánsan öröklött

Page 64: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC
Page 65: A természetes immunválasz. Immungenetika/genomika                   Az MHC