T-SEJT AKTIVÁLÁS

a b A B- ÉS T-SEJTEK ANTIGÉN FELISMERŐ RECEPTORAI HASONLÓ SZERKEZETŰEK mIg H mIg L a b C V TCR Antigén receptor TCR TCR TCR =  +  A -lánc variábilis régiója V – D – J gének rekombinációjával jön létre – analóg az IgH - lánccal Az -lánc variábilis régiója V – J gének rekombinációjával jön létre – analóg az IgL - lánccal T-SEJT C Egy kötőhely Nincs szomatikus mutáció

következő funkcionális további funkcionális (nincs allél kizárás) A T-SEJT RECEPTOR - ÉS -LÁNC VARIÁBILIS RÉGIÓJA SZINTÉN GÉNÁTRENDEZŐDÉSSEL JÖN LÉTRE Az -lánc átrendeződés több nem sikeres V-J rekombinációt követően is kialakulhat T-SEJT Antigén receptor TCR nem funkcionális a/b következő funkcionális V C további funkcionális (nincs allél kizárás) mRNS

SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ AZ IMMUNOGLOBULINOK ÉS T-SEJT RECEPTOR GÉNEK SOKFÉLESÉGÉNEK ELMÉLETI LEHETŐSÉGEI GÉNEK/ KAPCSOLÓDÁS IMMUNOGLOBULIN H  /  VARIÁBILIS (V) 65 70 DIVERZITÁS (D) 27 D (3 keret) ritka - JOINING (J) 6 5/4 JOINING + P + N 2 1 50% V GENE PÁROK 3.4x106 KAPCSOLÁS ~3x107 TELJES ~1014 T CELL RECEPTOR   52 ~70 2 gyakran - 13 61 1 5.8x106 ~2x1011 1018 NINCS SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ

A T-SEJTEK ANTIGÉN FELISMERŐ MŰKÖDÉSÉNEK JELLEGZETESSÉGEI Antigén receptor T-SEJT B-SEJT A T-SEJTEK ANTIGÉN FELISMERŐ MŰKÖDÉSÉNEK JELLEGZETESSÉGEI A TCR közvetlenül nem lép kölcsönhatásba az oldott vagy sejthez kötött antigénekkel A T-sejt aktiváció „járulékos sejtek” jelenlétében többféle antigénnel kiváltható A T-sejtek képesek a vírussal fertőzött sejtek felismerésére JÁRULÉKOS SEJT NINCS INTERAKCIÓ ANTIGÉN KÖTÉS T SEJT AKTIVÁCIÓ

HASONLÓ DE NEM AZONOS SZIGNÁL FOLYAMATOK A B ÉS T SEJTEK ESETÉBEN BCR TCR Lyn Kinázok Syk Btk fyn ZAP70 Itk SLP-65/BLNK PLCg2 Adaptorok + szubsztrátok PLCg1 SLP-76

A T SEJT ÁLTAL KÖZVETÍTETT JELÁTVITEL Antigén α β ε δ ε γ ζ ζ ITAM Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif AKTIVÁCIÓ

AZ IMMUNOLÓGIAI SZINAPSZIS

APC T SEJT

T SEJT – ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJT KÖLCSÖNHATÁS interakció felismerés 1 2 3 4 5 6 7 8 stabilizáció elválás Negulescu P.A. et. al. Immunity 4: 421-430, 1996

AZ IMMUNOLÓGIAI SZINAPSZIS ANTIGÉNT BEMUTATÓ SEJT ICAM – Intercellular Adhesion Molecule ICAM-1 LFA-1 B7 CD28 CD48 CD4 T SEJT CD2 JELÁTVIVŐ KOMPLEX adaptor ACTIVÁLT T SEJT

AZ ANTIGÉNT BEMUTATÓ ÉS T SEJTEK EGYÜTTMŰKÖDÉSÉT ADHÉZIÓS ÉS KOSTIMULÁLÓ MOLEKULÁK SEGÍTIK MHCI – CD8 MHCII – CD4 CD40 – CD40L B7 – CD28 * B SEJT T SEJT

FELISMERÉS EFFEKTOR SEJT Plazmasejt B-sejt citokinek BCR + antigén Antitest termelés Citotoxikus T-sejt (Tc) Sejt ölés TCR + peptid + MHC-I Effektor sejt megtartja a receptort Effektor sejtek citokineket szekretálnak citokinek Segítő T-sejt (Th) Makrofág aktiváció Limfocita aktiváció Gyulladás TCR + peptid + MHC-II

EXOGÉN ÉS ENDOGÉN ANTIGÉN FELISMERÉS A T SEJTEK ÁLTAL Endogén fehérjék peptidjei (vírus, tumor) az I típusú MHC molekulákban prezentálódnak Tc Th Exogén fehérjék peptidjei (toxin, baktérium, allergén) a II típusú MHC molekulákban prezentálódnak Exogén Ag Endogén Ag

Antigén bemutatás - T sejtek kostimulációja APC Th Signal 1 antigén & antigén receptor AKTIVÁCIÓ Signal 2 B7 CSALÁD (CD80 & CD86) CD28 A hivatásos antigén prezentáló sejtek (dendritikus sejt, makrofág, B-sejt) aktiváció hatására kostimuláló molekulákat fejeznek ki. A szöveti sejtek nem fejeznek ki kostimuláló molekulákat

A CD4 ÉS CD8 KOSTIMULÁLÓ MOLEKULÁK T SEJT ALPOPULÁCIÓK MARKEREI ADHÉZIÓS MOLEKULÁK MHC MOLEKULÁKHOZ KÖTŐDNEK JELÁTVIVŐ MOLEKULÁK TARGET SEJT 1 3 2 2m 2 1 2 1 HIVATÁSOS APC CD8 Citotoxikus T-sejt α β Segítő T-sejt CD4 SIGNAL

A KOSTIMULÁCIÓ SZEREPE A SEGÍTŐ T-LIMFOCITÁK AKTIVÁCIÓJÁBAN CD28 CD40 CD40L B7 AKTIVÁCIÓ

A KOSTIMULÁCIÓ MECHANIZMUSA T SEJTEKBEN 1 Antigén IL-2R IL-2R IL-2 IL-2R IL-2 IL-2R Nyugvó T sejt 1. JEL NFAT kötődése az IL-2R a-lánc promoter régióhoz Nagy affinitású IL-2R megjelenése Nincs IL-2 termelés Kis affinitású IL-2 receptor-  and  lánc

2 1 A KOSTIMULÁCIÓ MECHANIZMUSA T SEJTEKBEN 2. JEL Kostimuláció Antigén 2. JEL Az AP-1 és az NFkB aktivációja háromszorosára emeli az IL-2 gén átírást Az IL-2 mRNS stabilizálódik és a citokin életideje 20-30-szorosára nő Az IL-2 termelés összességében 100-szorosára nő IL-2 IL-2R Az immunszuppresszív szerek hatékonysága igazolja az IL-2 kiemelt szerepét az immunválaszban A ciklosporin & FK506 gátolja az IL-2 szintézist (NF-AT) és ezáltal a TCR általi jelátvitelt A rapamycin gátolja az IL-2R általi jelátvitelt

A NAGY AFFINITÁSÚ IL-2 RECEPTOR SZERKEZETE, MŰKÖDÉSE γ α β CITOSZKELETON Génátírás Proliferáció

A T SEJT PROLIFERÁCIÓ ELINDÍTÁSA adhézió kostimuláció felismerés A T SEJT PROLIFERÁCIÓ ELINDÍTÁSA IL-2 IL-2Rα IL-1 IL-2R kis affinitás nagy affinitás IL-2 transferrin inzulin PROLIFERÁCIÓ

NEM ANTIGÉN SPECIFIKUS A CIKLOSPORIN A ÉS AZ FK506/PROGRAF IMMUNSZUPPRESSZÍV SZEREK HATÁSMECHANIZMUSA TCR-CD3 Egyéb receptor Inaktív foszfatáz Aktív foszfatáz FK506 CSA A citoplazmatikus NF-AT defoszforilációja kiváltja a sejtmagba való transzlokációt FKBP2 izomeráz Ciklofilin A izomeráz Citokinek, aktivációs molekulák IL-2, IL-2R TGF NEM ANTIGÉN SPECIFIKUS

A KOSTIMULÁCIÓ ELENGEDHETETLEN A NAIV T-LIMFOCITÁK AKTIVÁLÁSÁHOZ Az antigén-specifikus és kostimulációs jeleknek egy időben és egymással együttműködésben kell hatniuk ahhoz, hogy a T-sejt aktiváció elinduljon Az antigén-specifikus és kostimulációs jelek szimultán elindítását csak a hivatásos antigén prezentáló sejtek képesek közvetíteni Az antigén-specifikus és kostimulációs jeleket ugyanannak az antigén prezentáló sejtnek kell biztosítani

Veszély hipotézis és kostimuláció Full expression of T cell function and self tolerance depends upon when and where co-stimulatory molecules are expressed. Saját antigéneket kifejező sejt APC Nincs veszély Apoptotikus sejthalál Ártalmatlan jelek nem aktiválják az APC-ket, így az immunrendszert Fuchs & Matzinger 1995

VESZÉLY A veszély hipotézis APC Nekrotikus sejthalál Pl. szöveti károsodás, vírusfertőzés Patogén felismerés APC VESZÉLY Veszély jelet érzékelő APC-k kostimulátor molekulákat fejeznek ki, T sejteket aktiválnak – immunrendszer aktiválása

A T SEJTNEK KÉT SZIGNÁLRA VAN SZÜKSÉGE A TELJES AKTIVÁCIÓHOZ Antigént nem prezentáló APC Aktivált APC Nyugvó APC B7 B7 CD4 CD4 CD4 CD28 CD28 CD28 2 1 1 2 T sejt aktiváció T sejt anergia Nincs hatás ANTIGÉN SPECIFIKUS AKTIVÁCIÓ, ANERGIA VAGY NEGLEGÁLÁS

1 Anergia Antigén Naív T sejt Csak szignál 1 IL-2 IL-2R 1 Antigén Csak szignál 1 Epitéliális sejt A T sejt nem képes IL-2-t termelni Nincs proliferáció és klonális expanzió Immunszupresszív szerek - mindenféleT sejt funkció gátlás (nem specifikus) Csak szignál 1 (szignál 2 nélkül) – T sejt válaszképtelenség egyetlen specifikus antigénre Saját fehérje epitópok nem klasszikus APC-ben prezentálva Pl. epitél sejt

A HIVATÁSOS ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJTEK MHC I és II osztályba tartozó molekulákat is kifejeznek Kostimuláló molekuákat expresszálnak (B7, CD40) Képesek „exogén” antigének felvételére B sejt – oldott fehérjék, toxinok Makrofág – extracelluláris patogének, (baktérium, élesztő) – apoptótikus sejtek Dendritikus sejt – vírusok, apoptótikus sejtek

A HIVATÁSOS ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJTEK LOKALIZÁCIÓ ANTIGÉN FELVÉTEL MÓDJA MHC ANTIGÉN PREZENTÁCIÓ ANTIGÉN/ KÓROKOZÓ B-sejt nyirokszövet, perifériás vér BCR-közvetített endocitózis, pinocitózis MCII/CIIV Sejtfelszín (aktiváció) kis antigén dózis kostimuláció toxinok, vírusok, baktériumok, bármely fehérje Makrofág nyirokszövet, kötőszövet, testüregek fagocitózis FcgR, CR MCII Sejtfelszín (aktiváció) nagy antigén dózis intracelluláris baktériumok, egyéb patogének részecskék Éretlen DC epitélium, bőr, szövetek fagocitózis, Makro- pinocitózis, pinocitózis kismértékű vírusok, allergének, baktériumok, lipidek, bármely fehérje Érő DC afferens nyirok nem jelentős CIIV Érett DC Nyirokcsomó T-sejtes terület nincs sejtfelszín nagyon hatékony

A HIVATÁSOS ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJTEK SAJÁTSÁGAI Makrofág Dendritikus sejt B - limfocita Ag felvétel fagocitózis +++ fagocitózis +++ Ag-specifikus Ig vírus fertőzés ++++ ++++ MHC expresszió kiváltható +/+++ állandó ++++ állandó +++ baktérium, citokin éretlen/érett +++/++++ aktiváció ++++ Bemutatott Ag részecske Ag fehérje oldott fehérje intra/extracelluláris virus fehérje, allergén toxin patogének apoptótikus sejt Kostimuláció kiváltható +/++ állandó ++++ kiváltható +/+++ éretlen/érett +++/++++ Lokalizáció limfoid szövet limfoid szövet limfoid szövet kötőszövet kötőszövet perifériás vér testüregek epitélium Nyirokcsomó egyenletes éretlen – szövet tűsző érett – T-sejtes terület

A DENDRITIKUS SEJTEK EREDETE, FEJLŐDÉSE CSONTVELŐ CD34+ ŐSSEJT A DENDRITIKUS SEJTEK EREDETE, FEJLŐDÉSE LIMFOID ? CLP CMP MIELOID CD34+ CLA- CD11c+ CD1a- Intersticiális CD34+ CLA+ CD11c+ CD1a+ Langerhans/LC DC1 Makrofág CD14+ Monocita/preDC1 DC2/plazmocitoid preDC2 CD4+ IFNα VÉR SZÖVET

Vírus, extracelluláris patogének, gyulladási citokinek (LPS, TLR) Monocita A SZÖVETI KÖRNYEZET VÁLTOZÁSA A MAKROFÁGOK ÉS DENDRITIKUS SEJTEK AKTIVÁCIÓJÁT VÁLTJA KI Aktivált makrofág Baktérium fagocitózis, degradáció (LPS, TLR) VESZÉLY JEL Makrofág Aktivált dendritikus sejt Vírus, extracelluláris patogének, gyulladási citokinek (LPS, TLR) VESZÉLY JEL Dendritikus sejt NYIROKSZÖVET VÉR SZÖVET

Végrehajtó és emlékező A DENDRITIKUS SEJTEK AKTIVÁLÓDÁSA ÉS VÁNDORLÁSA SZÖVET NYIROKCSOMÓ SZÖVET Végrehajtó és emlékező T sejtek NYIROKKERINGÉS Aktivált DS Gyulladás Kórokozó VÉRKERINGÉS Naiv T sejtek Szöveti DS DS ÉS T SEJT TALÁLKOZÁSA T SEJT AKTIVÁCIÓ ANTIGÉN