Immunológia alapjai

1-2. előadás

Bevezetés és az

immunrendszer felépülése Az immunrendszer sejtjeinek, szöveteinek és

szerveinek fejlődése és szerkezete

Immunológia: Tantárgy, intézet,

tudomány

• Tantárgy: A teljes immunológia kurrikulum első eleme

(immunológia alapjai, mikrobiális immunológia, klinikai

immunológia)

• Intézet: Oktatás, kutatás, diagnosztika, fakultatív/elektív

kurzusok (immunpatológia, immunológiai fejlődésbiológia,

módszertan, biotechnológia), TDK.

• Tudomány: Alap/alkalmazott tudomány, diagnosztika és

terápia

Immunológia alapjai - tantárgy

• Előadások

• Gyakorlatok, szemináriumok

• Vizsga

• Ajánlott tankönyvek:

1. Immunológia (Medicina) Erdei Anna - Sármai Gabriella - Prechl József

2. Basic Immunology: Functions and Disorders of the Immune System

(Paperback) by Abul K. Abbas & Andrew H. Lichtman

3. Cellular and Molecular Immunology, Updated Edition (Book + Student

Consult + Evolve (Paperback) by Abul K. Abbas and Andrew Lichtman

4. Immunobiology (Paperback) by Charles A. Janeway

Orvosi immunológia • A fertőzések immunológiája

Történelmi járványok: Tapasztalati megfigyelések a túlélők (pestis, himlő, kolera)

fokozott rezisztenciájáról.

20. század: súlyos vírus-fertőzés járványok (HIV, Ebola, influenza), gombás

fertőzések, multirezisztens baktériumok (M. tuberculosis, S. aureus).

• Transzplantációs és tumorimmunológia

Graft kilökődés

Vércsoportok és transzplantátum befogadása közötti kapcsolat.

Fő hisztokompatibilitási komplex (MHC)

Az immunrendszer szerepe az egyén saját normál integritásának fenntartása.

• Sejtes és molekuláris immunológia

• Immunológiai biotechnológia (egyedi diagnosztika és terápia)

Immunrendszer

Szervek: az egész szervezetre kiterjedve helyezkednek el

Sejtek: eltérő eredet és mobilitás (szöveten belül és szervek között)

Molekulák: klonális/nem-klonális

Funkciók: felismerés, eltávolítás/tolerancia

Szerkezeti és funkcionális hálózat (más rendszerekkel

kölcsönhatásban, pl. neuroendokrin rendszer).

– Hálózat összekapcsolódása: vér, nyirokkeringés, kötőszöveti csőrendszerek (conduit),

intercelluláris csatornaképző nanocsőrendszerek (TNT), szolúbilis és közvetlen sejt-sejt

interakciók révén

Szerkezeti plaszticitás: születés előtti kialakulás, antigén-hatásra

bekövetkező transzformáció és regeneráció

Embrionális vérképzés: eltérő

differenciálódási spektrum

Primitív → definitív vérképzés

Kék: őssejtek

Sötétkék: éretlen sejtek

Barna: érett sejtek

A főbb vérsejt-csoportok

Revideált nomenklatúra – limfoid

sejtek újrafelosztása

• Veleszületett limfoid sejtek (ILC): NK-sejtek, LTi,ILC1 és

ILC2 sejtek (termelt citokinek/citokin-receptorok alapján)

• Veleszületett-szerű limfociták (ILL): B-1 B-sejtek, γδT

sejtek, NKT sejtek, invariáns T-sejtek - Ag receptor szűk

spektrumú

• Adaptív limfociták: B-sejtek és αβT-sejtek

Veleszületett immunitás Adaptív (specifikus) immunitás

Természetes és szerzett

Fő molekuláris összetevők

Komplement faktorok és receptoraik Antitestek

Hősokk-fehérjék MHC

Fc receptorok T-sejt és B-sejt receptorok

Gyulladásos citokinek Limfoid citokinek

Fő sejtes összetevők

Makrofágok Limfociták (B, T)

NK sejtek és más veleszületett

limfoid sejtek

Antigén-bemutató sejtek (DC, FDC)

Granulociták

Funkcionális jellemzők

Evolúciós mintázat-szelektivitás Klonális random specificitás

Nincs egyéni immunológiai memória Immunológiai memória

Gyors reaktivitás Latencia utáni sorozat-

aktiváció/expanzió

A reakció erősítése lineáris A reakció erősítése exponenciális

A veleszületett és adaptív/szerzett

immunitás sémája

Szignál

Felismerés Válasz

Szignál

Felismerés Differenciálódás Effektor funkciók, memória

Adaptív immunválasz: (a) természetes és

(b) szerzett • T- és B-sejtek túlnyomó része

Veleszületett immunválasz: • NK-sejtek és rokonaik, egyéb ILC (ILC1-3)

Az immunrendszer szervei

Elsődleges Másodlagos

(centrális) (perifériás)

• Csontvelő

• Thymus

• (embrionális máj)

• Nyirokcsomók

• Lép

• MALT

• SALT

• Eltérő sejtes összetétel és funkció

• Nincs keresztfüggésre (negatív feed-back) való adat

• Homeosztatikus korlátok

• Alkalmanként kettős szerep – csontvelő

Főbb vérsejt-vonalak – inkomplett séma

Elköteleződés – mennyire (ir)reverzibilis?

A thymus szerkezet kialakulása

Az érett thymus szerkezete és

átalakulása

1. Nyiroktasakok képződése vénás endothelből – a Prox1 szerepe

2. Mezenhimális invázió, limfatikus endothel proliferáció VEGF-C és

VEGF-D hatására.

3. Nyirokcsomó-képződést indukáló veleszületett limfoid sejtek

bevándorlása (LTi: NK vonallal rokon limfoid sejtek)

4. LTi sejtek HEV-érést indukálnak, ami fokozott T/B limfoid megtelepedést

tesz lehetővé.

5. Az érett limfoid sejtek a nekik megfelelő mezenhimális differenciációt

váltják ki.

A nyirokcsomó fejlődés szakaszai

Nyirokerek képződése

VEGF-C

Lymphatic

competence

(E8,5)

Lymphatic

committment

(E8,5-10,5)

Sprouting, formation

of lymph sacs

(E11,5)

Stabilization

Ang2, Foxc2, podoplanin

(E14,5 – after birth)

LYVE-1+/VEGFR-3+

Prox1+/VEGFR-3+/LYVE-1+

Prox1+/VEGFR-3+/LYVE-1+

podoplanin+/Neuropilin-2+

A nyirokerek és nyirokendotel-sejtek

(LEC) főbb immunológiai funkciói

• Intersticiális folyadék elszállítása;

• Dendritikus sejtek bejutási útvonala a nyirokcsomóba;

• Az (a) afferens nyirokutakon keresztül bejutó idegen antigénekkel

szembeni immunválasz és (b) az intersticiális folyadékkal bejutó

saját antigénekkel szembeni tolerancia szabályozása;

• HIV fertőzés/AIDS során a Kaposi-sarcoma-asszociált herpeszvírus

(KSHV/HHV8) Prox1 indukción keresztül LEC-program aktiválása.

Parakortikális terület (T-sejt zóna)

Tok

Medulla

Primer follikulus

Szekunder follikulus (Csíraközpont)

A nyirokcsomók szerkezete

1. Az oldallemez-mezoderma képződése

2. A szomatikus mezoderma (testfal) és szplanhnikus mezoderma (bél

endoderma körüli réteg) elkülönülése

3. Lép-progenitor sejtek csoportosulása a dorzális mezogasztriumban

4. Vérképző sejtek megjelenése – a lép-kezdeményben a vörös

pulpa/fehér pulpa elkülönülése

A lép képződésének szakaszai

A lép sémás szerkezete

Bél-asszociált nyirokszövetek: a

legnagyobb mennyiségű nyirokszövet

Szoliter nyirokszövetek: • Peyer-plakkok (PP)

• (mezenteriális nyirokszövetek [mLN] – nem tekintik GALT részletnek)

PP és mLN: késő embrionális megjelenés

• Izolált nyiroktüszők (ILF)

• Kriptoplakkok (CP): ILF-előalakok, felnőtt típusú LTi sejteket tartalmaznak

CP és ILF: korai posztnatális megjelenés

Diffúz bél-asszociált nyirokszövetek: •Intraepiteliális limfociták (IEL)

c-kit IL-7R CP

IgM TcR

PP

A Peyer-plakk képződés szakaszai

Az immunrendszer sejtjei

Antigén bemutató sejtek: “professzionális” és “accidentális”

Antigén felismerő (kötő) sejtek: T- és B limfociták

Effektor sejtek: T, NK, granulociták, hízósejtek, monociták/makrofágok

T és B sejtek szervi megoszlása ------------------------------------------------------------------------------------------------

Szerv % limfocita

T B

------------------------------------------------------------------------------------------------

Thymus >99 <0.5

Nyirokcsomó 75 25

Lép 50 50

Perifériás vér 55-75 15-30

Csontvelő 7 >75

------------------------------------------------------------------------------------------------