MONOCLONAL ANTIBODIES versus POLYCLONAL ANTIBODIES

Az előadások a következő témára: "MONOCLONAL ANTIBODIES versus POLYCLONAL ANTIBODIES"— Előadás másolata:

1 MONOCLONAL ANTIBODIES versus POLYCLONAL ANTIBODIES

2 Polyclonal antibody response
Ag Polyclonal antibody Immunserum Set of B-cells Ag Ag Activated B-cells Antibody-producing plasma-cells Antigen-specific antibodies

3

4 Monoclonal antibodies
product of one B-lymphocyte clone homogeneous in antigenspecificity, affinity, and isotype - can be found in pathologic condition in humans (the product of a malignant cell clone) advantages against polyclonal antibodies: antibodies of a given specificity and isotype can be produced in high quantity and assured quality. therapeutic usage of monoclonals: anti-TNF-α therapy in rheumatology, tumor therapy

5 Features of polyclonal and monoclonal antibodies
Polyclonal antibody Monoclonal antibody (high affinity) Number of recognized antigen determinants several (frequent cross-reactions) mostly one Specificity polyspecific monospecific Affinity Varying (diverse antibodies) high Concentration of non-specific immunoglobulines low Cost of preparation Standardisability Impossible (or uneasy) easy Amount limited unlimited Applicability method-dependent excellent

6 Possible use of monoclonal antibodies
Identifying cell types Immunohistochemistry Characterization of lymphomas with CD (cluster of differentiation) markers Isolation of cells Isolation of CD34+ stem cells for autologous/allogeneic transplantation (from peripheral blood!) Blood group determination (with anti-A, anti-B, and anti-D monoclonals) Identification of cell surface and intracellular antigens Cell activation state Targeted chemotherapy CD20+ anti-B-cell monoclonals in non-Hodgkin lymphoma Prevention of organ rejection after transplantation

7 Monoclonal antibodies as drugs?
Mouse monoclonal antibodies may elicit an immune response upon administration in human subjects. (see immunogenicity-determining factors!) How can we solve this problem?

8 Evolution of monoclonal antibodies
Mouse Human Humanized Chimeric Humanized antibodies are antibodies from non-human species whose protein sequences have been modified to increase their similarity to antibody variants produced naturally in humans.The process of "humanization" is usually applied to monoclonal antibodies developed for administration to humans (for example, antibodies developed as anti-cancer drugs). Humanization can be necessary when the process of developing a specific antibody involves generation in a non-human immune system (such as that in mice). The protein sequences of antibodies produced in this way are partially distinct from homologous antibodies occurring naturally in humans, and are therefore potentially immunogenic when administered to human patients Humanized antibodies are distinct from chimeric antibodies. The latter also have their protein sequences made more similar to human antibodies, but the fraction of foreign protein is larger than in humanized ones. Humanized antibodies are antibodies from non-human species whose protein sequences have been modified to increase their similarity to antibody variants produced naturally in humans.

9 PASSZÍV IMMUNIZÁLÁS ENDANGERED SUBJECT mouse monoclonal antibodies
immunization mouse monoclonal antibodies Human immunoglobulin transgenic mouse humanized mouse monoclonal antibodies immunization human monoclonal antibodies PROTECTED SUBJECT serum antibody ENDANGERED SUBJECT This is a case of PASSIVE IMMUNIZATION Immune system is not activated prompt effect temporary protection/effect Immunoglobulin degradation

10 Monoclonals as drugs - Tumor therapy
Monoclonals can be used for targeted chemotherapy of tumors. It is cell-type specific, but not specific to malignant cells! Immunsuppressive monoclonals Cell-type specific immunsuppression

11 Monoclonals in tumor therapy
„Naked MAb”, unconjugated antibody Anti-CD20 (rituximab – Mabthera/Rituxan, chimeric): B-cell Non-Hodgkin lymphoma Anti-CD52 (campath – Mabcampath, humanized): chronic lymphoid leukaemia Anti-ErbB2 (trastuzumab – Herceptin, humanized): breast cancer Anti-VEGF (bevacizumab – Avastin, humanized): colorectalis tu. (+ Lucentis!) Anti-EGFR (cetuximab – Erbitux, chimeric): colorectalis tu. (+ Vectibix, rekomb. humán!) 2. Conjugated antibody Anti-CD20 + yttrium-90 isotope (ibritumomab- Zevalin) Anti-CD20 + iodine-131 (tositumomab – Bexxar)

12 Immunsuppressive antibodies 1.
Anti-TNF-α antibodies infliximab (Remicade): since 1998, chimeric adalimumab (Humira): since 2002, recombinant human Etanercept (Enbrel) – dimer fusion protein, TNF-α receptor + Ig Fc-part Not a real monoclonal antibody, no Fab end, the specificity is given by TNF-receptor! Indications of anti-TNF-α therapy: Rheumatoid arthritis Spondylitis ankylopoetica (SPA - M. Bechterew) Psoriasis vulgaris, arthritis psoriatica Crohn-disease, colitis ulcerosa (usually - still – not in the first line!)

13 kombinált „szendvics” ELISA
Kis koncentrációjú antigének (pl. citokinek, hormonok) kimutatása szendvics technikával. Szérumok, nem tiszta oldatok, vagy keverékek esetén is ez használható (pl. liquor). citokin specifikus ”capture” ellenanyagok kitapasztása felesleges konjugátum kimosása A nem kötődő anyagok kimosása felesleges fehérjék kimosása telítés: a szabad plasztikfelület beborítása aspecifikus fehérjével felesleges ellenanyagok kimosása citokintartalmú minta hozzáadása eltérő antigén determinánst felismerő biotinilált ellenanyagok hozzáadása avidinnel konjugált enzim hozzáadása színreakcióhoz szükséges anyagok hozzáadása

14 WESTERN BLOT Western blot SDS-PAGE Membrán
Az egyik leggyakrabban alkalmazott olyan módszer a molekuláris biológiában amiben ellenanyagokat használnak SDS-PAGE gél  a minta fehérje komponenseinek elválasztása molekulatömegük alapján (átfedés is lehetséges) Membránhoz való hibridizálást követően a vizsgált fehérje kimutatása specifikus ellenanyaggal történik Fehérje detektálás specifikus ellenanyag-epitóp kölcsönhatás alapján Protein minta Standard Western blot SDS-PAGE Membrán

15 Fluoreszcencia detektorok
Áramlási citometria Lézer FALS Sensor FSC Fluoreszcencia detektorok (PMT3, PMT4, stb.) autofluoreszcencia - piridinek és flavinok jelenléte miatt

16 Transzplantáció A graft transplanted from one individual to the same individual is called an autologous graft. A graft transplanted between two genetically identical or syngeneic individuals is called a syngeneic graft. A graft transplanted between two genetically different individuals of the same species is called an allogeneic graft (or allograft). A graft transplanted between individuals of different species is called a xenogeneic graft (or xenograft). The molecules that are recognized as foreign on allografts are called alloantigens, and those on xenografts are called xenoantigens. The lymphocytes and antibodies that react with alloantigens or xenoantigens are described as being alloreactive or xenoreactive, respectively.

17

18 SZERV, SZÖVET VAGY SEJT TRANSZPLANTÁTUM
ALLOGÉN Vese, cornea, máj, szív, tüdő Csontvelő eredetű hematopoetikus őssejt (HSC) allograft AUTOLÓG SZINGÉN isograft autograft Bőr, izom, őssejt, dendritikus sejt, porc VÉRÁTÖMLESZTÉS Csontvelő eredetű hematopoetikus őssejt (HSC)

19 A T LIMFOCITÁK SZELEKCIÓJA A TÍMUSZBAN
Tok alatti terület Az elsődleges T sejt készlet zöme MHC-specifikus (V gének) 1-2% egy allotípusra A T sejt készlet fókuszálása a saját MHC felismerésre) A felesleges klónok eltávolítása Az önveszélyes klónok eltávolítása KÖZPONTI TOLERANCIA A T sejt készlet fókuszálása az idegen felismerésre Egyénre szabott optimalizált T sejt készlet a periférián A CD4 és a CD8 részt vesz a pozitív szelekcióban IL-7 függő osztódás Kéreg CD4-CD8- DN β+preTα TCRαβ CD4+CD8+ DP TCR- sMHC+sP sMHC+iP iMHC+iP szelekció Kéreg/velő határ   nincs egerben 50 millio t-sejt eloalakbol -bol kb 1 millio T sejt fejlodik ki – szelekció Velő – AICD PERIFÉRIÁS TOLERANCIA AICD – aktiváció indukált apoptózis αβTCR αβTCR CD CD8+

20 TRANSZPLANTÁCIÓS IMMUNOLÓGIA
AZ ALLO-REAKTÍV IMMUNVÁLASZ A TRANSZPLANTÁCIÓS ANTIGÉNEK ELLEN IRÁNYUL A fő transzplantációs antigéneket a klasszikus MHC gének kódolják A minor transzplantációs antigéneket bármely polimorf gén kódolhatja A vércsoport antigének szövet specifikus transzplantációs antigének A T SEJTEK A SAJÁT MHC ALLOTÍPUSOK JELENLÉTÉBEN NEVELŐDNEK A NEM SAJÁT, IDEGEN MHC ALLOTÍPUSOKAT A T LIMFOCITÁK IDEGENKÉNT ISMERIK FEL A NEM KOMPATIBILIS SZÖVET KILÖKŐDÉSÉT ELSŐSORBAN A T SEJTES IMMUNVÁLASZ VÁLTJA KI AZ NK SEJTEK ÉS AZ ELLENANYAGOK ÁLTAL KÖZVETÍTETT EFFEKTOR FUNKCIÓK IS RÉSZT VESZNEK A KILÖKŐDÉSI REAKCIÓBAN

21

22 organ transplantation is associated with ischemic damage
Figure 16-6 Activation of alloreactive T cells. A, In the case of direct allorecognition, donor dendritic cells in the allograft migrate to secondary lymphoid tissues, where they present allogeneic MHC molecules to host T cells. B, In the case of indirect allorecognition, recipient dendritic cells that have entered the allograft transport donor MHC proteins to secondary lymphoid tissues and present peptides derived from these MHC proteins to alloreactive host T cells. In both cases, the T cells become activated and differentiate into effector cells. The alloreactive effector T cells migrate into the allograft, become reactivated by alloantigen, and mediate damage. Lymphatic drainage of grafted organs is not well described, and therefore the location of the relevant lymph nodes is uncertain. Most organs contain resident APCs such as dendritic cells. Transplantation of these organs into an allogeneic recipient provides APCs that express donor MHC molecules as well as costimulators. organ transplantation is associated with ischemic damage Host dendritic cells from the recipient may also migrate into the graft, pick up graft alloantigens, MHC mellett más polimorf gének is.. Many of the T cells that respond to an allogeneic MHC molecule, even on first exposure, are memory T cells.

23 Figure 16-7 The mixed lymphocyte reaction (MLR)
Figure 16-7 The mixed lymphocyte reaction (MLR). In a one-way primary MLR, stimulator cells (from donor Y) activate and cause the expansion of two types of responder T cells (from donor X). CD4+ T cells from donor X react to donor Y class II molecules, and CD8+ T lymphocytes from donor X react to donor Y class I MHC molecules. The CD4+ T cells differentiate into cytokine-secreting helper T cells, and the CD8+ T cells differentiate into CTLs. APC, antigen-presenting cell.

24 A hiperakut kilökődést az előzetesen jelenlévő ellenanyagok grafthoz való kötődése okozza
Graft elszíneződés, bevérzés Vércsoport ellenes donor ellenanyagok Érfali endotéliumhoz kötődve gyulladást, érelzáródást okoz

25 A SZÖVET KILÖKŐDÉS MECHANIZMUSAI
HIPERAKUT KILÖKŐDÉS – első órák Xenograft vagy AB0 inkompatibilis graft esetén Természetes szénhidrát specifikus IgM ellenanyagok Gal-α1-3Gal a xenograft endothel sejtjein Ellenanyagok, amelyek előzetes vérátömlesztés, terhesség vagy transzplantáció során képződtek – anti-MHC Komplement és véralvadási rendszer NK sejt – közvetítette IgG-függő ADCC Nekrotikus szövet károsodás KORAI AKUT REAKCIÓ – 2 – 5 nap A citotoxikus T limfociták előzetes szenzitizálódása esetén - memória IgG-közcetítette ADCC KÉSŐI AKUT ÉS KRÓNIKUS REAKCIÓ – 7 – 21 nap Th1 – mediált sejtes immunválasz Késői túlérzékenységi reakció - DTH Fibrozis Sima izomsejtek proliferációja Atherosclerosis Citotoxikus T limfociták aktivációja In contrast, any CD8+ CTLs that are generated by the indirect pathway are self MHC restricted, and they will not be able to kill the foreign graft cells because these cells do not express self MHC alleles displaying allogeneic peptides. but inflammation caused by the cytokines produced by either CD8+ or CD4+ effector T cells. CD8+ CTLs induced by direct recognition of alloantigens are most important for acute cellular rejection of allografts, in which killing of graft cells is a prominent component, whereas CD4+ effector T cells stimulated by the indirect pathway play a greater role in chronic rejection. Thus, activation of alloreactive B cells is an example of indirect presentation of alloantigens. Anti-HLA antibodies contribute significantly to allograft rejection, as we will discuss below. . ABO antigens are also expressed on vascular endothelial cells. hyperacute rejection caused by natural antibodies is the major barrier to xenotransplantation and limits the use of animal organs for human transplantation.

26 Acute rejection is a process of injury to the graft parenchyma and blood vessels mediated by alloreactive T cells and antibodies. Thus, activation of alloreactive B cells is an example of indirect presentation of alloantigens. Anti-HLA antibodies contribute significantly to allograft rejection, as we will discuss below. . ABO antigens are also expressed on vascular endothelial cells. hyperacute rejection caused by natural antibodies is the major barrier to xenotransplantation and limits the use of animal organs for human transplantation. alloantibody binding to the endothelial surface may directly alter endothelial function by inducing intracellular signals that enhance surface expression of proinflammatory and procoagulant molecules.

27 Krónikus kilökődés – hónapok alatt
A transplantált szövet erei ellen irányul Érfal vastagodáshoz és a lumen szűküléséhez vezet Left-hand panel: chronic rejection is initiated by the interaction of anti-HLA class I alloantibodies with blood vessels of the transplanted organ. Antibodies bound to endothelial cells (E) recruit Fc receptor-bearing monocytes and neutrophils. EL, internal elastic lamina; SMC, smooth muscle cells. Right-hand panel: accumulating damage leads to EL thickening and to infiltration of the underlying intimas with SMCs, macrophages (M), granulocytes (G), alloreactive T cells (T), and antibodies. The net effect is to narrow the lumen of the blood vessel and create a chronic inflammation that intensifies tissue remodeling. Eventually the vessel becomes obstructed, ischemic, and fibrotic. M: makrofág G: granulocita T: alloreactív T E: endotél EL: elastikus lamina SMC: sima izom

28 A CSONTVELŐ ÁTÜLTETÉS A TRANSZPLANTÁCIÓ KÜLÖNLEGES ESETE
A donor hematopoietikus és immunrendszerét ültetik át a befogadó szervezetbe A recipiens immun rendszerét gátolják γ-besugárzás, gyógyszeres Nincs kilökődási reakció, HVG A donor csontvelői érett T limfocitái felismerik a befogadó szervezet szöveteit Graft versus host reakció, GVH – minden szövet ellen Akut autoimmun reakció, végzetes lehet Az érett T limfociták eltávolítása megakadályozza a GVH reakciót Methotrexate és cyclosporin A gátolja a GVHD Az érett T limfociták eltávolítása kedvezőtlenül hat a graft megtapadására és gátolja a leukémia ellenes hatást valamint fokozza a kilökődési reakció elindulását

29 Kórokozók menekülési útjai

30 influenza

31 Szokatlan hatása van az influenzának
A WHO szerint kivételes az új madárinfluenza Mutálódik az új madárinfluenza-vírus, a H7N9

32 Influenza vírus mutációk gyakorisága/ fehérje antigén-drift

33 Influenzavírus okozta járványok
Általában egyidejűleg egy adott influenza vírus típus fertőz világszerte, amely ellen fokozatosan védelem alakul ki. A fertőzésre képes gazdaszervezetek száma tehát csökken, így a vírus „önvédelemből”, fennmaradása érdekében megváltoztatja antigén-szerkezetét. H - hemagglutinin N - neuraminidáz Szerológiai módszerrel azonosítható altípusok: H0N1, H1N1, H2N2 etc.

34 Az immunválasz lehetséges lépései a mutációkra:
II. TCR, BCR variencia

35 Mechanizmusok az influenza-vírus felszíni antigén- variációinak kialakulására
Antigén-drift Antigén-shift humán sertés a.) Antigén-drift: pontmutációk felhalmozódása következtében olyan fehérjék jelennek meg, amit már nem ismer fel a korábbi változat ellen termelődött ellenanyag b.) Antigén-shift: ha humán és állati eredetű (pl. ember, sertés), virionok ugyanazt a sejtet fertőzik meg ssRNS-eik „keverednek”, új antigén jelenik meg – sokkal fertőzőképesebb vírus - pandémiát okozhat (ritkább) Figure Two types of variation allow repeated infection with type A influenza virus. Neutralizing antibody that mediates protective immunity is directed at the viral surface protein hemagglutinin (H), which is responsible for viral binding to and entry into cells. Antigenic drift (top panels) involves the emergence of point mutants that alter the binding sites for protective antibodies on the hemagglutinin. When this happens, the new virus can grow in a host that is immune to the previous strain of virus. However, as T cells and some antibodies can still recognize epitopes that have not been altered, the new variants cause only mild disease in previously infected individuals. Antigenic shift (lower panels) is a rare event involving reassortment of the segmented RNA viral genomes of two different influenza viruses, probably in a bird. These antigen-shifted viruses have large changes in their hemagglutinin molecule and therefore T cells and antibodies produced in earlier infections are not protective. These shifted strains cause severe infection that spreads widely, causing the influenza pandemics that occur every years. (There are eight RNA molecules in each viral genome but for simplicity only three are shown.)

36

37 Antigén-shift Kötelező és ajánlott védőoltások
Röviden az alábbi táblázatokból tudsz tájékozódni, részletesebben pedig az azt követő írás mutatja be az egyes oltásokat és azon betegségeket, amelyek ellen védettséget nyújtanak. Az ember szervezetét egy bonyolult védekező apparátus, az immunrendszer védi a fertőzésektől. Az ember szervezetét a környezetből illetve az emberi szervezetben található szabad szemmel nem látható apró élőlények vírusok, baktériumok, gombák fertőzhetik meg. Ezek a kórokozók tartalmaznak egy alkotórészt, amely segítségével a szervezetünk immunrendszere először felismeri, hogy idegen, majd ellenanyagot termel ellene és elpusztítja. Van olyan betegség, amin ha átestünk, egész életünkben nem leszünk még egyszer olyan betegek. Ilyen például a bárányhimlő. De vannak olyan betegségek, amelyek ellen a védettség csak rövidebb ideig, néhány évig vagy csak néhány hónapig tart. Az immunvédekezés lehet: a) természetes (veleszületett) védelem b) természetesen szerzett aktív védelem c) természetesen szerzett passzív védelem d) mesterségesen szerzett aktív védelem és e) mesterségesen szerzett passzív védelem. A védőoltások a mesterségesen szerzett passzív és a mesterségesen szerzett aktív védelemhez tartoznak. A mesterségesen szerzett védelem azt jelenti, hogy külsőleg szájon át vagy injekcióval juttatunk be anyagot, ellenanyagot a szervezetbe. A védőoltások az immunrendszert mesterségesen késztetik a betegség elleni védettség kialakítására. A védőoltások egyéni célja a fogékonyság csökkentése egyes fertőző betegségekkel szemben, míg a közösségi célja a járványfolyamat megszakítása. Voltak és vannak is olyan betegségek, amelyek nagyon súlyosak, előfordulhat, hogy következményeként, maradandó károsodás, de súlyosabb esetben végződhet halállal is. A védőoltások célja ezeknek a betegségeknek a megelőzése. A védőoltások hatására a szervezet emlékezni fog a súlyos fertőzéseket okozó vírusokra, baktériumokra, és ezáltal véd a betegségek ellen. A védőoltások a betegségek természetes kórokozójának elölt, legyengített alakját, vagy a kórokozónak csak azt a részét tartalmazzák, amely a védettség kialakítását biztosítja. A védőoltás hatására a szervezetben ugyanaz a folyamat megy végbe, mint amikor a szervezet a betegséget okozó kórokozóval találkozik. A különbség annyi, hogy a védőoltásban található antigén hatása gyengébb, mint a betegséget okozó kórokozó antigéné. A védőoltások története nagyon régre terjed vissza. Már az ókorból, középkorból vannak írásos emlékek fertőző betegségekről, járványokról, amelyek nagyon sok halálos áldozatot követeltek. A középkor egyik súlyos betegsége volt a himlő, ez ellen fejlesztették ki az első védőoltást 1796-ban. Nálunk Magyarországon, (természetesen még nagyon sok helyen a világon) a gyerekek megszületésüktől iskoláskorukig több védőoltást is kapnak. Ezek nagy része életkorhoz kötött, kötelező védőoltás. Vannak azonban nem kötelező védőoltások is, ezekről a szülő dönt tájékoztatás illetve tájékozódás után, hogy szeretné-e gyermekét beoltatni vagy sem az adott oltóanyaggal az adott betegség megelőzésére. Ezeket az oltásokat fel kell íratni, vagyis fizetni kell értük. A kötelező védőoltásokat a törvények szerint mindenkinek meg kell kapnia. Minden évben az ÁNTSZ szakemberei kidolgozzák, meghatározzák, mely korcsoportok kapnak védőoltást. A védőnők az orvossal egyeztetve megszervezi melyik gyermeknek, mikor kell oltás miatt az orvosnál megjelenni. A védőoltást csak az orvos adhatja be. Az oltásoknak is lehetnek mellékhatásai, jelentkezhet hőemelkedés, enyhébb láz, oltás helyén bőrpír illetve duzzanat.. Ritkán, de előfordulhat ezeknél súlyosabb mellékhatás, az oltási szövődmény, az oltott személy átlagostól eltérő reakciókészsége miatt kialakuló súlyos tünetegyüttes (pl. állati szérumok alkalmazása utáni szérumbetegség, esetleg anafilaxiás sokk). Az oltásnak lehetnek ellenjavallatai, mint lázas betegség; immunhiányos állapotok - élő kórokozót tartalmazó vakcinával nem oltunk (kivétel: a betegség nagyobb rizikó, mint az oltás, pl. HIV pozitivitás.); azonos vakcina alkalmazásakor korábban súlyos szövődmény alakult ki, gyermekek egyes idegrendszeri megbetegedései (sejtes pertussis vakcina), várandósság, kivétel: vitális indikáció (élővírus vakcina nem adható), anafilaxiás típusú túlérzékenység a vakcina komponensével szemben. Nagyon fontos, hogy az allergia, asztma, atopiás manifesztációk nyugalmi szakasza, alimentáris tojásallergia, dermatózisok, ekcéma, lokalizált bőrbetegségek, lokális szteroid kezelés, krónikus szív-, tüdő-, vesebetegségek, neurológiai betegségek stabil állapota, Down-kór, konvulziók a családi anamnézisben, az oltandó anyjának terhessége, a gyermek anyatejes táplálása, újszülöttkori kis súly, újszülöttkori sárgaság, alultápláltság, betegség inkubációs ideje nem ellenjavallatai a védőoltásoknak. Felsorolom az életkorhoz kötött kötelező védőoltásokat és az ajánlott, nem kötelező védőoltásokat. 2,3,4,18 hónapos korban: az Infanrix (DTPa) – IPV – Hib oltást kapják a csecsemők illetve kisdedek, ami a torokgyík szamárköhögés, a tetanusz okozta merevgörcs, a járványos gyermekbénulás és a Haemophilius B által okozott gennyes agyhártyagyulladás ellen véd. újszülött korban: BCG oltás, amely a tuberkolózis ellen véd. kötelező védőoltások: 6. éves korban: Infanrix (DTPa)-IPV oltást kapnak, ez az oltás torokgyík szamárköhögés, a tetanusz okozta merevgörcs, a járványos gyermekbénulás ellen véd. 15 hónapos korban: MMR vagy PRIORIX oltást kapnak, mely a rózshimlő, kanyaró és a mumpsz betegségek ellen részesíti védelemben őket. 13. éves korban (7. osztályban): Engerix B oltást kapnak a fertőző májgyulladás ellen. 12 éves korban: (6. osztályban) DTPa torokgyík és a tetanusz okozta merevgörcs ellen kapnak ismétlő oltást illetve rózshimlő, kanyaró és a mumsz ellen oltják újra a kamaszokat. nem kötelező védőoltások: Ez azt jelenti, a szülő felírathatja, megveheti és beadathatja a gyermekének az oltást. Leggyakrabban a következő védőoltásokat adatják be a szülők: Gennyes agyhártyagyulladás (meningitis) ellen, kétféle típusa van: a) poliszacharid vakcinák - 2 éves kor felett b) konjugált vakcinák – 2 éves kor alatt is adható 2 hónapos kort betöltött, de 12 hónaposnál fiatalabb csecsemőknek 2 részoltás szükséges. 12 hónapos kor felett 1 oltás szükséges. Meningococcus vakcinák 2 vakcina törzskönyvezett hazánkban 9 illetve 12 hónapos kortól adhatók, 2 oltás szükséges. Varicella Kullancs által okozott agyvelő és agyhártyagyulladás Az alapimmunizálás 3 oltásból áll. Gyerekeknek 2 féle oltóanyag van forgalomban Magyarországon 1-12 illetve 1-16 éves korig adható. Az első oltást követő 1-3 hónap múlva kell beadni a 2. oltást, a 3. oltást, pedig 9-12 hónap elteltével. 5 évente emlékeztető oltás szükséges. Vírusos influenza elleni oltóanyagok A és B típusú fertőző májgyulladás (Hepatitis) elleni oltóanyag A méhnyakrák kialakulásáért felelős humán papillóma vírus ellen adják. HPV elleni oltóanyag 2 szájon át adható vakcina van Magyarországon forgalomban.2 illetve 3 dózis szükséges. 6 hetes kor felett lehet elkezdeni az immunizálást és 24 illetve 26 hetes korig be kell fejezni. Rotavírus vakcinák Infanrix (DTPa) -IPV- Hib védőoltás Az alábbiakban az oltásokról és a betegségekről olvashatsz részletesen. Ez a kötelező védőoltás öt betegség ellen véd. Ezek a betegségek a következők: a) torokgyík (Diftéria) b) szamárköhögés (Pertussis) c) tetanusz okozta merevgörcs d) járványos gyermekbénulás e) Haemophilius B által okozott gennyes agyhártyagyulladás A gyermekek és szüleik számára nagyon fontos, hogy egy szúrással túlesnek a korábbi 2 bökéssel szemben az oltáson. Hazánkban ezt az oltást a csecsemők 2, 3, 4, és 18. hónapos korukban kapják. Az oltás után a csecsemő illetve kisded nyűgösebb lehet, az oltás helyén bőrpír, duzzanat keletkezhet. Emellett jelentkezhet hőemelkedés, láz, hányás, hasmenés. A következőkben be szeretném mutatni a betegségeket, amelyek ellen a védőoltást kapják a csecsemők és a 18. hónapos kisdedek. a) torokgyík (Diftéria) Ez egy baktérium által okozott fertőző betegség. A kórokozó általában a légutakat, néha viszont a bőrt támadja meg. A torokban, a mandulákon, vagy más nyálkahártyán megtapad, vaskos és szürkés színű lepedéket alakít ki. Súlyos légzési nehézségeket, néha fulladást okoz. A baktérium által termelt méreg a véráram útján az egész szervezetbe eljut. Ezáltal károsíthatja a szívet, idegrendszert, vesét is. Halálos kimenetelű is lehet. A halál oka szívizom károsodás vagy a gége elzáródását követő fulladás lehet. Biztosan sokan olvasták Móra Ferenc Kincskereső kisködmön című művét általános iskolai tanulmányaik során. Gergő kishúga is torokgyíkban hal meg. b) szamárköhögés (Pertussis) A védőoltások előtt az egyik legelterjedtebb fertőző betegség volt. Bakteriális, cseppfertőzéssel terjedő betegség. Jellemző tünete a kínzó köhögés, húzó, hangos légzés. Szövődménye lehet tüdőgyulladás, agyi károsodás. Magyarországon a gyerekeket szamárköhögés ellen 1953 óta oltják. c) tetanusz Szintén baktérium okozta, súlyos, magas halálozású betegség. A kórokozó rendszerint földdel szennyezett seben keresztül jut a szervezetbe, ahol mérget (toxin) termel. A bevezető tünetek fejfájás, verítékezés, majd ezt követően a sérülés környékén tónusos izomgörcs alakul ki. Órák, esetleg napok alatt az izmok görcsös állapotba kerülnek. Az újszülöttek általában a köldök fertőződése révén betegszenek meg. Hazánkban 1942 óta oltanak Tetanusz ellen. d) járványos gyermekbénulás A fertőzést vírus okozza. A vírus a széklettel szennyezett kézről, tárgyakról a szájon át kerül a szervezetbe. A fertőző betegség lázzal és petyhüdt bénulással jár. Lefolyása gyakran enyhe, de előfordul, hogy súlyos a lefolyása és maradandóbénulás alakulhat ki a végtagokon, de előfordulhat a halálos kimenetel is. e) Haemophilus influenzae B bakterium Gennyes agyhártyagyulladást is okozhat. A gennyes agyhártyagyulladás szövődménye lehet bénulás, süketség, epilepszia is. A baktérium az agyhártyagyulladás mellett, torokgyulladást is okozhat. Az évek, évtizedek óta végzett oltásoknak következtében ezek a betegségek napjainkban szinte teljesen eltűntek. Nem szabad viszont elfeledni, hogy a kórokozók jelen vannak környezetünkben még ma is. Oltott egyénekben megtelepedhetnek, de betegséget nem okozhatnak. Ezért fontos a kötelező védőoltások beadatása a megfelelő korban a csecsemők és kisdedek számára. Ellene a védőoltás még nem kötelező Magyarországon, de óta minden olyan 2 év alatti gyermek ingyen megkaphatja, akinek a szülei igénylik. A pneumococcus betegség csak embereket betegít meg, emberről emberre cseppfertőzéssel terjed. Súlyos, életveszélyes betegségeket okoz. Ezek a következők: a) agyhártyagyulladás Magas lázzal kezdődik, elviselhetetlen fejfájás kísérheti, társulhat hozzá kábultság, hányás, eszméletvesztés. b) vérmérgezés Szintén magas lázzal kezdődik, ami periodikus lehet, rossz közérzet, étvágytalanság, gyors pulzus, kapkodó légzés kíséri. c) tüdőgyulladás Esetén hidegrázás, magas láz, levertség, köhögés, nehezített, fájdalmas légzés lehetnek a tünetek. d) középfülgyulladás Esetén a gyermek fülfájásra, fülzúgásra, panaszkodik. Kísérheti magas láz, hallás csökkenés, fejfájás, nyugtalanság, általános gyengeség. Ma már ezek a kellemetlenségek elkerülhetők, megelőzhetőek. Pneumococcus Ez a védőoltás a következők ellen véd: a) rózsahimlő b) mumpsz c) kanyaró Az oltóanyag, élő gyengített kanyaró, rózsahimlő és mumpsz vírusokat tartalmaz. A természetes fertőzéshez hasonló módon hat a védekező-rendszerre. Általában az nap között ún. oltási betegség léphet fel lázzal, kiütéssel, esetleg nyálmirigy duzzanattal. A tünetek sokkal enyhébbek, mint a természetes betegségnél észleltek és 1-2 napnál nem tartanak tovább. A lázas állapot gondos megfigyelést és lázcsillapítást igényel. A védőoltást követő reakciókról tájékoztasd az oltást végző orvost! a) rózsahimlő (rubeola) A rózsahimlő (rubeola), vírus által okozott fertőző betegség, amely szintén cseppfertőzéssel terjed. Lappangási ideje 2-3 hét. Gyermekeknél általában enyhe betegségként zajlik, láz, apró kiütések és tarkótáji nyirokcsomó-duzzanat formájában. Felnőtteknél viszont ízületi gyulladás lehet a kísérő tünet. Igen ritkán átmeneti vérzékenységet és súlyos lefolyású, maradandó idegrendszeri károsodást, esetleg halálos végű agyvelőgyulladást is okozhat a rózsahimlő. Azonban ha a várandós anya a várandósság első harmadában esik át a betegségen, akkor az súlyosabb következményekkel járhat. Ekkor beszélünk az un. veleszületett (congenitalis) rubeoláról. Az újszülötteknél szem-, szív-, csontfejlődési rendellenesség, halláskárosodás és szellemi visszamaradottság mutatható ki. Azok a várandós nők vannak a legnagyobb kockázatnak kitéve, akik korábban oltásban részesültek, vagy nem estek át a betegségen gyermekkorukban. b) mumpsz (járványos fültőmirigy gyulladás, parotitis epidemica) A mumpsz szintén vírus által okozott fertőző betegség, amely cseppfertőzéssel terjed. A lappangási ideje 2-3 hét, amely után láz és az egyik, majd a másik oldali nyálmirigyek duzzanata jelentkezik. A nyálmirigyek a fül előtt és az álcsont alatt helyezkednek el. Ezek gyulladásakor az arc jellegzetesen megdagad és fájdalmas lesz. A betegek egytizedében, a mumpsz agyhártyagyulladással is jár. Ennek jellegzetes tünete a fejfájás, hányás és aluszékonyság. Súlyos következménnyel járhat a szövődményként jelentkező heregyulladás is. c) kanyaró (morbilli) A kanyaró (morbilli), nyálcseppekkel terjed, vírus által okozott fertőző betegség. Lappangási idő 9-10 nap, amely után az első tünetek láz, köhögés, hurut és kötőhártya gyulladás. Néhány nap múltán először a fül mögött, majd az egész testen végigvonuló kiütések jelennek meg. Súlyos betegség, mely könnyen átvihető egyik emberről a másikra. Leggyakrabban előforduló szövődményei a középfül- és tüdőgyulladás, de okozhat agyvelőgyulladást is, ennek következtében életre szóló halláskárosodás, és értelmi fogyatékosság maradhat vissza. Azokban az országokban ahol még nincs védőoltás, még napjainkban is igen sok gyermek hal meg ebben a betegségben. MMR vagy PRIORIX védőoltás szerző: Hartung Vilmosné

38 A neutralizáló ellenanyagoknak a hemagglutininhez való
kötődése megakadályozza, hogy a P személy fertőzötté váljon Q egyén fertőződése során a vírus mutálódik (V*), és megváltozott szerkezetű hemagglutinin képződik A V vírus elleni neutralizáló ellenanyagok P személyben nem tudják kivédeni a V* vírus által okozott fertőzést

39 RNS-vírusok (kis méret, gyors mutáció) – antigénvariánsok létrehozása
DNS-vírusok (nagy méret) – elkerülik vagy módosítják az immunrenszer működését Citotoxikus sejtek elkerülése (antigén prezentáció csökkentése– NK sejtek gátlása) A fertőzött sejtek halálának gátlása.

40 Az antigén prezentáció gátlása
Proteoszóma rezisztens szekvenciák (EBV) Immundomináns peptid epitópok képződésének gátlása pl. foszforilációval (HCMV) A TAP fehérjék általi peptid transzlokáció gátlása a TAP fehérjéhez kapcsolódva (HSV citoszól felől, HCMV ER felől) 2c Az ER-ban az MHCI-hez kötődve gátolják annak peptid kötését, (HCMV) illetveaz ER-ban tartják (MCMV) Az MHCI citoplazmatikus transzlokációját, proteoszomás degadációját segítik elő. (HIV-1, MHV68) Az MHCI Golgiban tartása (MCMV) Az MHCt a sejtfelszínről, iletve a Golgiból a lizoszóma rendszerbe irányítják. (HIV, KSHV) A sejtfelszínen az MHC-hoz kapcsolódva gátolja annak kötődésést a CTL sejtekhez. (MCMV) Koreceptorok gátlása. HCMV humán citomegalovírus MCMV murin HSV herpes simplex vírus EBV Epstein-Barr vírus KSHV Kaposi szarkóma herpesz vírus Az antigén prezentáció gátlása

41 Az apoptózis gátlása I Sejthalál receptorok gátlása:
szolubilis, kompetáló receptorok expressziójának indukálásával, a sejthalál receptorok lebomlásának előidézésével. A sejthalált elindító kaszpáz-8 aktivitásának gátlásával, kompetició, illetve közvetlen gátlás útján. Az anti-apoptotikus szignálok stimulálásával.

42 Az apoptózis gátlása II
P53 tumor szupresszor gátlása, Bcl2 család pro-apoptotikus tagjainak gátlása, kaszpázok gátlása

43 Az NK sejtek gátlása Virális MHCI homológok
A HLA-C és HLA-E arányának emelése a HLA-A és HLA-B kárára, amelyek a CD94, KIR receptorokon keresztül gátolják az NK sejteket, de nem/kevésbé vesznek részt az antigénprezentációban. Az NK sejteket aktiváló citokinek gátlása citokin kötő fehérjék előállításával, illetve Az NK sejteket aktivációját gátló citokinek stimulálása, vagy homológok előállítása. Az NK sejtek közvetlen megfertőzése

44 HCV géntermékek modulálják az immunsejtek funkcióját:
Egy vírus több lépcsőben is gátolhat: HCV az immunválasz elkerülésének és modulációjának stratégiája B- és T-sejt felismerés gátlása E2 glikoprotein antigén-variáció (EA nem ismeri fel) CD8+ T-sejt epitóp-mutáció (gátolja a T-sejt felismerést) HCV géntermékek modulálják az immunsejtek funkcióját: - HCV core-fehérje (C) a T-sejt gC1qR komplement-receptorhoz kötődve gátolja a T-sejt funkciót - csökkent citokin-termelés (DC, Mf), - E2-CD81 kölcsönhatás gátolja az NK-funkciót

45 Egy vírus partikulum több lépcsőben is gátolhat:
HIV-1 Nef fehérjéjének hatása az immunválaszra Az MHCI mennyiségénel csökkentése a sejtfelszínen (HLA-C. HLA-E szint változatlan) A sejten kívüli Nef fokozza az MHCII expressziót, (CD4+ sejtek fertőzésést elősegítve) Endogén Nef gátolja az antigén prezentációt. (éretlen MHCII megjelenését serkenti) Exogén Nef fokozza kostimulátorok megjelenését (CD80, CD86) Endogén csökkenti Exogén Nef fokozza CXCR4 kemokin receptor expressziót éretlen dendritikus sejteken, ezáltal a T-sejtes zónában irányítva azokat Elősegíti a DC-T-sejt között kialakuló immunszinapszist Fokozza DC-k IL-termelését, folymatos T-sejt aktivációt indukálva FasL expressziót fokoz a fertőzött sejteken. (a citotoxikus sejteken ezáltal apoptózist indukál) Ugyanakkor védi a fertőzőtt sejtet az apotózistól. (ASK-1 gátláson keresztül) Csökkenti az izotípus váltást (CD40L mennyiségének csökkentése) ... (Érinett jelátviteli molekulák Vav, Rac1, PAK2, ARF6, STAT3, NFkB, Bad)

46 Antigén variáció baktériumokban
Salmonella typhimurium rendszeresen változtatja felszíni flagellin fehérjéjét, ami leállítja annak expresszióját. Ez lehetővé teszi egy másik gén kifejeződését, így egy eltérő antigén szerkezetű fehérje képződését. A Neisseria gonorrhoeae több variábilis antigénnel rendelkezik. Ilyen a pilin fehérje, melyet számos variábilis gén kódol, de közülük egy adott időben csak egy aktív. A csendes változatok időnként helyettesítik az aktívat.

47 Y Y Y Y Y Antigén variáció (mutáció) Az antigén-variáció útjai:
főként extracelluláris patogénekre jellemző (felületi struktúráik ellen képződnek ellenanyagok) Az antigén-variáció útjai: Szerotípus-specifikus immunitás – a patogén eltérő antigéntípusai miatt (pl. a Streptococcus pneumoniae 84 típusa ismert, poliszaccharid tokjuk eltérő); 1. típus 2. típus 3. típus 4. típus n. típus ………. Y Y Y Y Y

48 a védelem "kijátszása": Extracelluláris baktériumok
- Gram-negatív baktériumok: - a sejtfal poliszacharid lipid A oldallánca gátolja a MAC által történő lízist, - baktériumok sziálsav-oldalláncok, ill. SCR-tartalmú fehérjék kifejezése révén gátolja a komplementrendszer aktiválódását - némelyek rezisztensek a lizoszómális emésztőenzimekkel szemben,   - Gram-pozitív baktériumok: Pneumococcus: poliszacharid a sejtfalban, sejthez kötődést gátolja. Streptococcus pyogenes felszínén: M-protein a fagocitózist gátolja. Staphylococcus-fajok: koaguláz enzim hatására a baktérium körül fibrin-burok alakul ki, ez gátolja a fagocitózist

49 Intracelluláris kórokozók Ellenállnak a fagocitózisnak
Mycobacteriumok gátolják a fagolizoszóma képződését M. leprae glikolipidje semlegesíti a reaktív oxigéngyököket Lysteria monocytogenes hemolizinje lehetővé teszi a patogén citoplazmába „menekülését” Fagocitózis/lebontás sok lépésből álló--- gátolható folyamat

50 A fagociták elleni védekezés
Kapszula formálás, toxinok Programozott sejthalál indukálása. A baktérium felvétlének megakadályozása. (2-3) Az endoszómából a citoszolba ‘menekülés’ Az endoszóma érésének gátlása Lokális gátlások kialakitása, (pl. NO válasz) Pl. Salmonella SipB fehérjéje a kaszpáz 1-et gátolja Yersina enterocolitica a Rho család fehérjéinek szabályozásán kereztül a citoszkeleton átrendeződést gátolja. Listeria monocytogenes toxinja a listeriolysin tönkreteszi az endoszóma membránt. Salmonella az endoszómák mozgását irányítja

51 Az adaptív immunválasz gátlása
Immunszupresszív citokinek termelésének stimulálása. Inflammatorikus citokinek termelődésének megakadályozása Az APC-k baktérium felvételének megakadályozása. A fagoszómák érésének, Az antigén hasításának szabályozása. Az MHCI, II mennyiségének csökkentése. A T és B-sejt receptorok jelátvitelének gátlása, Vagy gátló receptorok aktiválása. Szupresszor T-sejtek aktiválása. Apoptózis indukálás. Mycobacterium fertőzött makrofágok IL-6, IL10, TGF--t termelnek. Yersinaenteocolitica YopP fehérjéje az NFB és a MAPK útvonlak gátlásával a gyulladási citokinek termelését megakadályozza. H. pylori az internalizált antigének degradációját gátolja, FasL expressziót fokoz. Yersina pseudotubercolosis YopH triozn foszforilációt gátol….

52 A föld népességének kb. 30%-a
Paraziták A föld népességének kb. 30%-a

53 Többsejtű paraziták ellen kialakuló immunreakciók
Shistosoma mansoni (bilharzia)

54 Programozott DNS átrendeződés a patogénben
Afrikai tripanoszómákban a változások a fertőzött egyénben zajlanak le. A tripanoszómát borító glikoprotein (VSG – variant-specific glycoprotein) ellen hatékony immunválasz indul meg. A patogén genomjában azonban 1000 VSG van, melyek mindegyike eltérő szerkezetű antigént kódol. Közülük egyszerre csak egy jelenik meg a felszínen.

55 Trypanosoma antigén-shift által okozott parazitémia-hullámok
Az antigén-shift génszegment-duplikációk eredménye. A különböző VSG-t (Variant Surface Glycoprotein) kódoló szakaszok az expressziós helyre kerülnek (transzlokációval) – megváltozik a kórokozó antigenitása. Minden variánst (variant 1, 2, 3 etc.) más-más ellenanyag ismer fel nincs keresztreakció (ezért a V1 ellen pl. hatástalan a V2-spec. ea)

56 Stratégia: ne váltsanak ki immunreakciót
Paraziták a védelem "kijátszása": Stratégia: ne váltsanak ki immunreakciót - antigenitásuk elenyésző - számos protozoon az immunrendszer elől elzárt helyen telepszik meg - pl. a malária-parazita és a Toxoplasma - a sejteken belül élősködik - számos parazita - pl. a bélben élősködő Entamoeba, a vékonybélben élősködő hengerféreg, a Trichinella az immunrendszer működésének ellenálló cisztákat formál - "antigen masking" - a paraziták felszínüket a gazdaszervezet fehérjéivel "vonják be" pl. Schistosoma mansoni. "molekuláris mimikri" a komplementrendszer kaszkádját gátló fehérjék (pl.DAF) szerkezetével analóg molekulák termelése (pl.Trypanosoma cruzi) - "antigén shift – a parazita-felszíni glikoprotein változik - ellenálló burkot alakítanak ki (pl.Schistosoma lárva) - a fagoszóma és a lizoszóma fúziójának gátlása (pl. Toxoplasma gondii) - a fagoszóma membránját oldja, és így jut a citoplazmába (pl. Trypanosoma c.)

57 A fagociták kompartmentjeinek átrendezése
Trypanosoma cruzi, kimenekül a citoplazmába, pórusképző fehérjék termelésével. Toxoplazma gondii, a vakuóla membrán fehérjéit ‘kicseréli’ saját fehérjékre, ezzel gátolja a lizoszómák érését. Leishmania, receptor mediált endocitózissal jut be, majd LPG fehérjéje beépül a vakuóla membránba, ahol gátolja annak érését

58 A makrofágok jelátviteli útvonalainak gátlása
Malária, Leishmania gátolja a PKC aktivációt, ezáltal a oxidációs egyensúlyt. Leishmania, gátolja az az INF függő IL12 termelést a celuláris SHP-1 foszfatáz aktiválásával. Toxoplazma, gátolja a citokin választ az NFkB nukleáris transzlokációjának megakadályozásával, illetve a STAT1 defoszforilálásával.

59 Korokozóktól független immunszupresszív állapotok:
Sok esetben hasonló mechanizmusokkal történik. (citokinek aktivációja/gátlása, apoptózis indukció, NK sejt aktivitás gátlása...