Az immunrendszer Az immunrendszer azoknak a molekuláknak, sejteknek, szöveteknek, szerveknek az összessége, amelyek részt vesznek a kórokozók elleni védekezésben, az immunválasz kialakításában. Az immunrendszer tagjai például bizonyos vérfehérjék (pl. komplement fehérjék, immunglobulinok), a fehérvérsejtek, a nyirokcsomók és a nyirokszervek. Az immunrendszernek fontos szerepe van a szervezet homeosztázisának fenntartásában.

MÁSODLAGOS NYIROKSZERVEK thymus (csecsemőmirigy) csontvelő mandulák nyirokcsomók lép bélcsatorna nyiroktüszői és a féregnyúlvány bőr hámja és irharétege MÁSODLAGOS NYIROKSZERVEK keringő és szöveti fehérvérsejtek molekulák: IG, komplementfehérjék, lizozim ELSŐDLEGES NYIROKSZERVEK

Nyirokcsomó felépítése kéreg T sejtek osztódó B sejtek a tüszőben tok alatti nyiroköböl kivezető nyirokér artéria véna bevezető nyirokér nyirok-tüsző (B sejtek) központi nyiroköböl makrofágok APC bejutása bemutatás

Antigén: olyan anyag (molekula/sejt/sejtcsoport), amely immunválaszt vált ki. Az immunogén anyagok általában fehérjék, oligoszacharidok (ABO vércsoportantigének) vagy poliszacharidok. Eredetük alapján az antigének lehetnek: külső eredetű (exogén) vagy belső (endogén) antigének. Ez utóbbiak saját sejtjeinkben termelődő anyagok: vírusfehérjék, megváltozott saját fehérjék. Immunválasz: az antigén felismerése (saját – idegen elkülönítés), és az idegenként azonosított antigének megsemmisítése és eltávolítása. A saját antigénekkel szemben immuntolerancia van, az autoimmun betegségekben a saját anyagok ellen antitestek keletkeznek pl. SM. Az antigén felismerés alapja általában az antigén kis részlete (antigén determináns csoport). Egy antigénnek többféle ilyen csoportja lehet.

Az antitestek Az antigének ellen termelt Y alakú fehérjék, amelyek segítik az antigén elpusztítását és eltávolítását. antitest = ellenanyag = immunglobulin (= γ-globulin ) antigén kötőhely 4 polipeptid láncból álló fehérjék: 2 könnyű (L, ~ 220 AS) + 2 nehéz lánc (H, ~400 AS), közöttük és bennük diszulfid-hidak.

Az antitestek Az aktiválódott B limfocitákból keletkező plazmasejtek termelik. Legfontosabb feladatuk az antigének megjelölése, ami gyors kiküszöbölésüket okozza (fagocitózis, csoportosulás és kicsapódás majd ezt követő fagocitózis, sejthalál komplement aktiváció vagy citotoxikus anyagok által – granulociták, NK sejtek). Az antitestek a B sejtek felszínén, mint receptorok találhatók meg. Sokféleség eredete: Az emberben kb. 109 különböző antitest van. Ennek két oka van: A B- és T- limfociták fejlődése során génátrendeződés történik. a pontmutáció előfordulási aránya az antigénkötő részt kódoló szakaszokban 1000-szer magasabb, mint a genom többi részében. (B-limfocitákban az antigén stimulálás utáni osztódás sok mutaciót okoz → affinitásérés) A nehéz láncok alapján 5 osztályba sorolhatók (IgA, IgD, IgE, IgG, IgM)

Immunglobulin osztályok IgM: elsődleges immunválasz során ez termelődik; szekretált formája pentamer; aktiválja a komplement rendszert IgG: a másodlagos immunválaszban ebből termelődik a legtöbb; aktiválja a komplement rendszert, makrofágokat, neutrofil granulocitákat; átjut a placentán; az anyatejbe is szekretálódik, Rh összeférhetetlenség okozója IgA: főleg szekrétumokban van jelen (nyál, könny, tej stb.); dimer IgE: hízósejtekhez és a bazofil granulocitákhoz kötődik; allergiás folyamatokban, paraziták elleni védelemben van szerepe

Elsődleges és másodlagos immunválasz elsődleges iv. lassúbb, alacsonyabb ellenanyagszint (főként IgM) másodlagos iv. gyorsabb, magasabb ellenanyagszint, memóriasejtek (főként IgG)

Immunizálás Immunitás: Az immunrendszer működésének következménye és az antigénekkel szembeni védettséget jelent. Immunizálás: immunitás célzott kialakítása valamely antigénnel szemben (mesterséges immunizálás) Aktív immunizálás: az immunitás kialakításában aktív szerepet játszik a szervezet immunrendszere, az antigén immunmemóriát alakít ki, de kialakításához hosszabb idő kell. Természetes folyamatok közül fertőző betegségek átvészelése ilyet alakít ki. Passzív immunizálás: az immunizálásra kész ellenanyagot használunk, amelyet más szervezet véréből vagy biotechnológiai úton állítunk elő. Immunmemóriát nem alakít ki (sőt gátolja a kialakulását), de gyors. Természetes folyamatok közül anyatejjel kialakuló védettség ilyen.

Védőoltások: Aktív immunizálás Védőoltások során antigént juttatnak a szervezetbe. Ezek a szervezetet ellenanyag termelését idézik elő miközben T- és B- memóriasejtek keletkeznek. Az aktív immunizálás hosszú ideig biztosít védettséget, és nagy járványok kialakulását akadályozza. Probléma: kórokozók változékonysága (emiatt kell az influenza oltást évente ismételni). Aktív immunizálás történhet: élő, de „legyengített” kórokozóval: mesterségesen fertőzést hoznak létre, amelynek nincsenek komoly következményei. Ez a fertőzés olyan enyhe, hogy nem okoz betegséget, legfeljebb oltási reakciót. Ebbe a csoportba tartozik a BCG, a kanyaró-rubeola-mumpsz (MMR) oltás, a gyermekbénulás ellen korábban alkalmazott Sabin csepp. hővel elölt (teljes) kórokozóval: ilyen pl. a korábbi pertussis (szamárköhögés) elleni vakcina. Ezzel a probléma, hogy bakt. transzformációval gének kerülhetnek át nem kórokozó baktériumokba.

kórokozóból származó antigénnel (töredékekre bontott kórokozó egy adott részletével vagy más kórokozó eredetű molekulával): Ezekben a védőoltásokban a kórokozó bizonyos fehérjéit adják be. Ebbe a csoportba sorolhatók például az influenza, a Hepatitis B (fertőző májgyulladás) elleni oltások, valamint a korszerű pertussis (szamárköhögés) elleni vakcina. A diftéria és a tetanusz elleni vakcinák - a pertussis ellenivel együttesen DPT a, korábbi oltásokban Di-Per-Te - viszont toxoidot tartalmaznak. A toxoid a baktérium által termelt mérgező anyag módosításával készül.

Védőoltások: Passzív immunizálás Kész ellenanyagokat adnak be. Ezzel megelőzhető pl. az, hogy egy bizonyos fertőzés egy zárt közösségben továbbterjedjen, vagy hogy egy immunhiányos betegnél súlyos betegség jöjjön létre. Ez a védőoltás rövid időre ad védettséget. (Ilyen oltásnak tekinthető az Rh összeférhetelenség ellen adott ellenanyag is, de ennek célja az immunmemória kialakulásának gátlása.) Edward Jenner (1749-1823) himlővakcina: tehénhimlő feketehimlő ellen

Az immunitás két formája Nemspecifikus (aspecifikus) vagy természetes, veleszületett immunrendszer A nemspecifikus reakciók az antigén fajtájától függetlenül lényegében hasonló módon játszódnak le, vagyis nemspecifikus védekezési reakciók. A nemspecifikus védekezés közvetlenül az antigén megjelenésekor működésbe lép, hatása szinte azonnal jelentkezik. A reakció lejátszódása után nem alakulnak ki memóriasejtek. Specifikus vagy adaptív immunrendszer A védekezés másik formája egy meghatározott antigén ellen irányul, azaz specifikus. Ez esetben a cél a szervezetbe bejutott egy azonosított (meghatározott antigén determináns csoportot hordozó) kórokozó elpusztítása.

Nem specifikus (aspecifikus, természetes, veleszületett) immunrendszer A szervezet első védelmi vonalát a bőr és a zsigeri szervek üregeit bélelő nyálkahártyák alkotják. Ezek a határoló felületek szorosan illeszkedő hámsejtjei gátolják az idegen anyagok bejutását a szervezetbe, illetve mirigyeik olyan váladékokat termelnek, amelyek elpusztítják a felületükön megtapadó antigéneket. Az erősen savas kémhatású gyomornedv például elpusztítja a táplálékkal a szervezetbe jutó mikroorganizmusok nagy részét, a könny és a nyál lizozimot tartalmaz. A nemspecifikus védekezésben fontosak a granulociták és a makrofágok is, amelyek bekebelezik vagy citotoxikus anyagokkal károsítják a hám sérülésein keresztül bejutott antigéneket. Az NK sejtek minden nem saját/megváltozott saját sejt ellen védekeznek. A nem specifikus rendszer fontos tagjai a komplement fehérjék is.

A komplement rendszer tagjai a máj által termelt plazmafehérjék, amelyek egymást láncreakciószerűen aktiválják antigén egy aktiválódott molekula a rendszer számos következő tagjának aktiválódását váltja ki. A komplement fehérjék működésének következtében más sejtek aktiválódnak illetve csatornafehérjék épülnek a kórokozó membránjába illetve a kórokozó megjelölődik.

2. megjelölés fagocitasejtek számára 3. gyulladásos sejtek toborzása 1. lízis 2. megjelölés fagocitasejtek számára 3. gyulladásos sejtek toborzása

Granulocyták Neutrofil = kis falósejt aktiváló anyag termelés fagocitózis Eozinofil paraziták elleni védelem citotoxikus anyagokkal allergia Bazofil – szöveti formája a hízósejt bioaktív aminok pl. hisztamin termelése: gyulladás kial.

Specifikus immunválasz A specifikus immunválasz egy meghatározott antigén ellen irányul. A reakcióban a nyiroksejtek és makrofágok (antigén bemutató sejtek) vesznek részt a vesznek részt (de az antigén végleges kiküszöbölésében a nemspecifikus rendszernek is szerepe van). A folyamat három szakaszra tagolható: az antigén felismerésére, a védekező rendszer aktiválására, az immunreakció lejátszódására. A specifikus immunválasz kialakulásához néhány nap szükséges. A folyamat eredményeként memóriasejtek alakulnak ki. Így a szervezet megőrzi az antigén információját, és ismétlődő megjelenésekor az immunrendszer gyorsabban aktiválódhat (másodlagos immunválasz). A specifikus válasz két formája az: antitestes (humorális) és a sejtes (celluláris) immunválasz.

AZ ADAPTÍV IMMUNRENDSZER HUMORÁLIS IMMUNITÁS CELLULÁRIS IMMUNITÁS citotoxikus T sejtek plazmasejtek által termelt antitestek (immunglobulinok)

B- és T-limfociták fejlődése

csontvelő perifériás nyirokszerv génátrendezôdés B elôalak érett B ~2x107 B sejt/nap perifériás nincs ag nyirokszerv + ag (~90%) (~ 10%) B memóriasejtek plazmasejt Th hatás aktivált B sejt antitest

T- limfociták Érés a csecsemőmirigyben: elpusztulnak a saját sejtek ellen védekező T sejtek. Az antigént csak akkor ismerik fel, ha egy antigén bemutató sejt (APC) felszínén egy MHC molekulához kötődik az antigén egy darabja. Két csoportjuk van: citotoxikus (TC) és helper (TH) T- sejtek TC-sejtek: Olyan sejteket pusztítanak el, amelyek intracellulárisan vírusokat, vagy parazitákat tartalmaznak, vagy megváltozott saját sejtek. Pórusokat képeznek a fertőzött sejten. TH-sejtek Előidézik a T- és B- sejtek, és a fagocitasejtek osztódását és aktiválódását. Az AIDS-ben szenvedők a TH sejt szám drámai csökkenése miatt fokozottan fogékonyak a fertőzésekre. Az HIV a TH sejteket pusztítja el.

Speciális sejtek membránján történő megjelenítés Antigén-bemutatás Antigén felvétele Peptidekre bontása Speciális sejtek membránján történő megjelenítés lizoszóma antigén-bemutatás exogén antigén MHC fehérje

bármely sejt belső (endogén) antigének (vírusfehérjék, tumorfehérjék, kóros saját fehérjék): Tc sejtek ismerik fel és a válasz a Tc sejt közvetítette lízis. makrofág (dendritikus sejt, B sejt) külső (exogén, bekebelezett, fagocitált) antigén: Th sejtek ismerik fel, amelyek B sejteket aktiválnak, amelyek ellenanyagot termelnek.

Sejtjeink felszínén, a sejthártya membránfehérjéi között vannak olyan molekulák, amelyek alapján az immunrendszer egyes sejtjei, elsősorban a segítő T-sejtek azonosítják a „saját” sejteket. Az azonosító fehérjék szerkezete egyedre jellemző, vagyis minden emberben kisebb vagy nagyobb mértékben különbözik egymástól. A szövetnedvben „őrjáratot” tartó segítő T-sejtek hozzákapcsolódnak ezekhez a fehérjékhez, majd leválnak róluk, ha nem találnak rendellenességet. Ha vírusfertőzött sejttel vagy valamilyen antigént bemutató makrofággal találkoznak, akkor olyan anyagokat termelnek, amelyek aktiválják a specifikus immunválaszban szereplő sejteket. Az aktiválás után az immunválasz két úton játszódik le. A sejtes immunválasz során az ölő T-sejtek elpusztítják az antigént hordozó fertőzött sejteket. Az antitestes immunválaszban a B-nyiroksejtek vesznek részt. Olyan ellenanyagot (antitest) termelnek, amely kapcsolódni képes az antigénnel. Az antigén-antitest komplexet a falósejtek kebelezik be.

semlegesítés fagocitózis sejtek elpusztítása Komplement aktiválás lízis gyulladás

Gyulladás  Leukocitatoborzás Vazodilatáció Fő okai a garnulocitákból kijutó anyagok  Leukocitatoborzás Vazodilatáció Érpermeabilitás növekedés Leukociták érfalhoz kötődése megnőtt vérmennyiség leukociták, oldott fehérjék (pl. IG) szövetekbe jutnak Lokális (helyi) gyulladásos tünetek: Duzzanat (oedema) Bőrpír (rubor) Lokális melegérzés (calor) Fájdalom (dolor) (bradikinin) Egész szervezetben jelentkező tünet a láz.