! ! ! AZ ELLENANYAGOK SZERKEZETE Nehéz lánc (H) Antigén felismerés VH

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
T-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A THYMUSBAN
Advertisements

T-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A THYMUSBAN
A B-sejt differenciáció antigén jelenlétében lezajló folyamatai
(HOL ÉS HOGYAN TÖRTÉNIK?)
(HOL ÉS HOGYAN TÖRTÉNIK?)
SZERZETT IMMUNITÁS FELISMERÉS.
C mIg H mIg L TCR  TCR  T-SEJT  C V Antigén receptor TCR A B- ÉS T-SEJTEK ANTIGÉN FELISMERŐ RECEPTORAI HASONLÓ SZERKEZETŰEK TCR =  +  A.
EFFEKTOR T LIMFOCITÁK Az effektor T sejtek citokineket és citotoxinokat termelnek Az effektor T sejtek aktiválják az antigén prezentáló sejteket.
AZ IMMUNGLOBULINOK SZERKEZETE ÉS FUNKCIÓJA
Az immunoglobulin szerkezete
AZ ADAPTÍV IMMUNVÁLASZ: ANTIGÉNEK ÉS ANTIGÉNSPECIFIKUS RECEPTOROK
A B-sejt differenciáció antigén jelenlétében lezajló folyamatai A B-sejt repertoire és az ellenanyag diverzitás növelése a periférián Alternatív splicing.
B SEJT AKTIVÁCIÓ.
B LIMFOCITÁK IMMUNOLÓGIA INFORMATIKUS HALLGATÓKNAK Dr HOLUB MARCSILLA
Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet
Dr. Falus András egyetemi tanár B lymphocyták (ontogenezis, aktiváció, osztály/izotípus, humorális immunitás)
Dr. Falus András egyetemi tanár B lymphocyták (ontogenezis, aktiváció, osztály/izotípus, humorális immunitás)
Antigén receptorok Antitest, T sejt receptor A repertoire (sokféleség) kialakulása Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Falus András.
ANTIGÉNFELISMERÉS AZ ELLENANYAG ÉS A B- SEJT- ANTIGÉNRECEPTOR (BCR) ÁLTAL VALÓ ANTIGÉNFELISMERÉS SZERKEZETI ALAPJAI.
Antigén receptorok Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet.
T-sejt aktiváció.
A TERMÉSZETES ÉS SZERZETT IMMUNITÁS SAJÁTSÁGAI Természetes immunitás mechanizmusai Szerzett immunitás Mechanizmusai Gyors válasz (órák) Lassú válasz (napok,
A HIVATÁSOS ANTIGÉN PREZENTÁLÓ SEJTEK
10 millió baci a kezed minden centiméterén
AZ IMMUNGLOBULINOK SZERKEZETE ÉS FUNKCIÓJA
! ! A TERMÉSZETES ÉS SZERZETT IMMUNITÁS SAJÁTSÁGAI
A VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES IMMUNITÁS
A TERMÉSZETES ÉS SZERZETT IMMUNITÁS SAJÁTSÁGAI Természetes immunitás mechanizmusai Szerzett immunitás Mechanizmusai Gyors válasz (órák) Lassú válasz (napok,
Elsődleges (központi) és másodlagos (perifériás) nyirokszervek:
ANTIGÉN: Mindazon struktúrák (sejtek, molekulák), amiket az érett immunrendszer felismer, és vele fajlagos, specifikus módon reagál. Immunválaszt vagy.
EFFEKTOR T LIMFOCITÁK SEGÍTŐ T LIMFOCITÁK CD4+ T SEJTEK
SZERZETT IMMUNITÁS FELISMERÉS. DC Epitél sejtek PERIFÉRIÁS LIMFOID SZERVEK PERIFÉRIÁS SZÖVETEK SEJTEK KÖZÖTTI SZÖVET SPECIFIKUS KOMMUNIKÁCIÓS HÁLÓZATOK.
AZ ELLENANYAG SOKFÉLESÉG GENETIKAI HÁTTERE. AZ ELLENANYAGOK SZERKEZETE KOMPLEMENT AKTIVÁCIÓ SEJTHEZ KÖTŐDÉS LEBOMLÁS TRANSZPORT Könnyű lánc (L) Nehéz.
C mIg H mIg L TCR  TCR  T-SEJT  C V Antigén receptor TCR A B- ÉS T-SEJTEK ANTIGÉN FELISMERŐ RECEPTORAI HASONLÓ SZERKEZETŰEK TCR =  +  A.
AZ ELLENANYAGOK EFFEKTOR FUNKCIÓI PLAZMA SEJT NEUTRALIZÁCIÓ Az ellenanyagok kis hányada GÁTLÁS Baktérium kötődése az epitél sejtekhez Vírus kötődése a.
AZ INTRACELLULÁRIS BAKTÉRIUMOK ELLENI IMMUNVÁLASZ
B-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A PERIFÉRIÁN SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ
ANTIGÉN-SPECIFIKUS T – SEJT AKTIVÁCIÓ RÉSZTVEVŐK Antigénből származó peptideket bemutató sejt A T limfocita készletből szelektált peptid-specifikus T sejt.
Az immunglobulinok szerkezete és funkciója
AZ ANTIGÉN FOGALMA ÉS SAJÁTSÁGAI
Az immunglobulinok szerkezete és funkciója
Az immunrendszer végrehajtó funkciói
A BAKTÉRIUMOK ELLENI IMMUNVÁLASZ
A TERMÉSZETES ÉS SZERZETT IMMUNITÁS EGYÜTTMŰKÖDÉSE
CDR1CDR2CDR3 VL Complementary Determining Region = hipervariábilis régió V35 gén terméke J2 gén terméke.
EFFEKTOR T LIMFOCITÁK Az effektor T sejtek citokineket és citotoxinokat termelnek Az effektor T sejtek aktiválják az antigén prezentáló sejteket.
SZERZETT IMMUNITÁS FELISMERÉS.
A VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES IMMUNITÁS
B-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A PERIFÉRIÁN SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ
Hogyan képes a B sejt csak egyfajta könnyű és egyfajta nehéz láncot kifejezni? –Annak ellenére, hogy minden B sejtben egy apai és egy anyai Ig lókusz is.
AZ ADAPTÍV IMMUNVÁLASZ: T- és B-sejtek aktivációja
Az exogén és endogén antigének bemutatása
Antigén-felismerő receptorok (BCR, TCR)
A TERMÉSZETES ÉS SZERZETT IMMUNITÁS SAJÁTSÁGAI Természetes immunitás mechanizmusai Szerzett immunitás Mechanizmusai Gyors válasz (órák) Lassú válasz (napok,
T-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A THYMUSBAN. A thymus szöveti felépítése.
A a Aktivált B-sejt érett naiv B-sejt Memória B-sejt B-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A PERIFÉRIÁN SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ IZOTÍPUS VÁLTÁS Ag.
Immunbiológia - II. A T sejt receptor (TCR) heterodimer CITOSZÓL EXTRACELLULÁRIS TÉR SEJTMEMBRÁN kötőhely  lánc  lánc VV VV CC CC VV VV
SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ. CDR1CDR2CDR3 VL Complementary Determining Region = hipervariábilis régió.
Dr. Falus András egyetemi tanár Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Kar B lymphocyták (ontogenezis,
Elsődleges (központi) és másodlagos (perifériás) nyirokszervek:
A VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES IMMUNITÁS. Monociták/makrofágok Dendritikus sejtek Granulociták NK sejtek komplement rendszer A VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES.
A a Aktivált B-sejt érett naiv B-sejt Memória B-sejt B-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A PERIFÉRIÁN SZOMATIKUS HIPERMUTÁCIÓ IZOTÍPUS VÁLTÁS Ag.
AZ IMMUNRENDSZER NEGATÍV SZABÁLYOZÁSA
PLAZMA SEJT ANTIGÉN CITOKINEK B-SEJT A B – SEJT DIFFERENCIÁCIÓT A T-SEJTEK SEGÍTIK IZOTÍPUS VÁLTÁS ÉS AFFINITÁS ÉRÉS CSAK T-SEJT SEGÍTSÉGGEL MEGY VÉGBE.
ANTIGÉN-SPECIFIKUS T – SEJT AKTIVÁCIÓ RÉSZTVEVŐK Antigénből származó peptideket bemutató sejt A T limfocita készletből szelektált peptid-specifikus T sejt.
B-SEJT AKTIVÁCIÓ (HOL ÉS HOGYAN TÖRTÉNIK?). A B-sejt aktiváció fő lépései FELISMERÉS AKTIVÁCIÓ PROLIFERÁCIÓ/DIFFERENCIÁCIÓ Ea termelés Izotípus váltás.
IZOTÍPUS VÁLTÁS ANTIGÉNTŐL FÜGGŐ FOLYAMATOK. C  Cδ C  3 C  1 Cε2 C  1 C  2 C  4 Cε1 C  2 C  Cδ IgM CC CC Ig IZOTÍPUSOK CµIgM Cγ1IgG Cγ2IgG.
6. szeminárium AZ ADAPTÍV IMMUNVÁLASZ: T- és B-sejtek aktivációja.
Tímusz Lép Csontvelő Nyirokcsomó Madulák Féregnyúlvány Elsődleges (központi) és másodlagos (perifériás) nyirokszervek: Az elsődleges nyirokszervek az immunrendszer.
B lymphocyták (ontogenezis, aktiváció, osztály/izotípus, humorális immunitás) Falus András.
Előadás másolata:

! ! ! AZ ELLENANYAGOK SZERKEZETE Nehéz lánc (H) Antigén felismerés VH VL CH Könnyű lánc (L) CL Szimmetrikus molekula  két azonos könnyű lánc, két azonos nehéz lánc Konstans és variábilis domének A könnyű és nehéz láncok variábilis doménjei együtt alakítják ki az antigén kötő zsebet Egy ellenanyag két azonos antigén kötő zsebbel rendelkezik

! ! BCR (B-sejt receptor) ellenanyag Sejtfelszíni Szolubilis Transzmembrán domén Jelátadó láncok Csak a B s Sejtfelszíni Szolubilis Csak a B sejtek felszínén csak plazmasejtek termelik Antigén felismerés, B-sejt aktiváció Antigén felismerés, effektor funkciók

A B-sejt sokféleség kialakulása a csontvelőben antigén független A funkcionális V, D és J gének száma: 65 VH x 27 DH x 6JH = 10,530 kombináció 40 Vx 5 J = 200 kombináció 30 Vx 4 J = 120 kombináció = 320 különböző könnyű lánc Amennyiben a H és L láncok véletlenszerűen párosodnak mint H2L2 10,530 x 320 = 3,369,600 lehetőség Csak a KOMBINÁCIÓS sokféleség A valóságban bizonyos H + L kombinációk nem fordulnak elő, mert instabilak Bizonyos V és J gének gyakrabban fejeződnek ki, mint mások A KAPCSOLÁSI sokféleség tovább növeli a szekvenciák számát A POTENCIÁLIS B-SEJT KÉSZLET KIALAKULÁSA

! AZ ANTIGÉN KÖTŐDÉSE A KIVÁLASZTOTT B- LIMFOCITÁK FELISMERŐ RECEPTORÁHOZ KLONÁLIS OSZTÓDÁST, DIFFERENCIÁCIÓT VÁLT KI Plazmasejt 2.Differen ciáció Aktiváció 1. Klonális expanzió MEMÓRIA B-SEJTEK

(HOL ÉS HOGYAN TÖRTÉNIK?) B-SEJT AKTIVÁCIÓ (HOL ÉS HOGYAN TÖRTÉNIK?)

Efferens nyirokkér

FDC-ek felszínén ‘tárolódik’. HEV-high endothelial venule Speciális endothél sejtek, csak a nyirokcsomóban található, mely elősegíti a limfociták (B és T) kilépését a keringésből a nyirokcsomókba) Az antigén a szövetek közül a nyirokcsomóba kerül (Főként a DC-ek által), ahol a FDC-ek felszínén ‘tárolódik’. 7

Immunkomplex (1)antigén-(2)az ezt felismerő ellenanyag és (3)komplement fehérjék komplexe Komplement fehérjék

A B sejtek az FDC felszínén ismerik fel az antigént ! Az antigén a follikuláris dendritikus sejtek (FDC) felszínéhez kötődik (Az FDC felszínén állandóan jelenlevő Fc és komplement receptorokon keresztül)  Az FDC-ek immun komplexeket kötnek (Ag-Ab)  Az antigén ingert követően 12 hónappal is kimutatható az FDC-ek felszínén  Egyetlen sejt sokféle antigént köthet Develop from fibroblast-like cells FDC fugg a TNFa, Lta, LTb jelenlététől A B sejtek az FDC felszínén ismerik fel az antigént 9

A germinális centrum (csíra központ) szerkezete Szomatikus hypermutáció LZ FDC DZ LZ: világos zóna DZ: sötét zóna FDC: follikuláris dendritikus sejt

A B-sejtek ‘versengenek’ az antigénért ! A B-sejtek ‘versengenek’ az antigénért A nagy affinitású B-sejtek nagyobb valószínűséggel jutnak antigénhez

„Nagy találkozás” a perifériás nyirokszervekben Az antigént kötő B sejtek a T-sejt területen akadnak fenn Az antigént kötő B sejtek az aktivált T- sejtekkel lépnek kapcsolatba

! A B-sejtek antigén prezentációja Az antigén megkötése a B-sejt receptor által kiváltja: a B-sejt aktivációt Az antigén felvételét (endocitózisát) és ezáltal MHCII általi prezentációját A prezentáció következtében ugyanazt az antigént felismerő B és T-sejtek válogatódnak ki. A T-sejtek segítő és túlélő jeleket biztosítanak a B-sejtek számára Antigén feldolgozás és bemutatás A T-sejtek antigén felismerése

+++ Antigén prezentáció A poliszaharidok nem prezentálódnak! A prezentáció következtében ugyanazat az antigént felismerő B és T-sejtek válogatódnak ki +++ A poliszaharidok nem prezentálódnak!

2. A B-sejtek ‘versengenek’ A T-sejtek segítő szignáljáért ! 2. A B-sejtek ‘versengenek’ A T-sejtek segítő szignáljáért A nagy affinitású B-sejtek nagyobb valószínűséggel prezentálnak antigént A B-sejtek versengenek

Azoknak a B-sejtek van a legnagyobb esélye a T-sejt ‘helpre, amik ugyanazt az antigént ismerik fel, mutatják be, mint amit a DC-k) B-sejtek bemutatják a T-sejteknek az antigént.

CDR2 H CDR1 CDR3 Antigén determináns CDR1 CDR3 CDR2 L A CDR1 és a CDR2 régiókat a V-gének kódolják A könnyűlánc CDR3 régióját a V és J gének kódolják A nehézlánc CDR3 régióját a V, D és J gének kódolják

Hipervariábilis régiók Könnyű lánc KÖNNYŰ LÁNC Diszulfid hidak FR1 FR2 FR3 FR4 CDR1 CDR2 CDR3 Nehéz lánc VL CL FR1 FR2 FR3 FR4 CDR1 CDR2 CDR3

! A szomatikus mutáció következtésben az ellenanyagok affinitása megnő (kiszelektálódnak az előnyös mutációk) Első immunizálás utáni 7. nap Első immunizálás utáni 14. nap Második immunizálás Harmadik immunizálás A memória válasz nagyobb affinitású ellenanyagokat eredményez

A hipermutációs folyamat aktivált T limfociták közreműködését igényli A szomatikus hipermutáció affinitás éréshez vezet Clone 1 Clone 2 Clone 3 Clone 4 Clone 5 Clone 6 Clone 7 Clone 8 Clone 9 Clone 10 CDR1 CDR2 CDR3 6. nap CDR1 CDR2 CDR3 8. nap 12. nap 18. nap Hátrányos mutáció Előnyös mutáció Semleges mutáció Kisebb affinitás – Nincs klonális szelekció Nagyobb affinitás – Klonális szelekció Azonos affinitás – Nem hat a klonális delécióra A hipermutációs folyamat aktivált T limfociták közreműködését igényli A mutáció ‘hot spots’ (CDR régiók) körül halmozódnak, amit a kettős láncú töréseket követő hiba javító DNS repair enzim állít helyre

Kis affinitású ellenanyag Nagy affinitású ellenanyag

Csak a nagy affinitású B-sejtek élnek túl Csak a nagy affinitású B-sejtek jutnak antigénhez és mutatják azt be a T-sejteknek Különböző affinitású szomatikus mutáción és izotípus váltáson átesett B-sejtek B-sejt aktiváció fehérje antigénekkel és T-sejt segítő szignálokkal

A sikeres B-sejtek a T-sejttel való találkozás után újra kezdik a ciklust Osztódnak Szomatikus mutációs lépéseken esnek át. versengenek az antigénért, 4. Újra versengenek aT-sejtek segítő szignáljáért. A ciklusok során a szomatikus mutációnak és a szelekciónak köszönhetően a sejtfelszíni ellenanyag affinitása nő—affinitás érés A ciklus ismétlődik vagy a B-sejtek kilépnek a ciklusból. Plazma vagy memória sejtté differenciálódnak

! Szomatikus mutáció és affinitás érés A proliferációs lépések során (több ciklus) a BCR szomatikus mutációkon esik át. Amennyiben a mutáció növeli a BCR affinitását, az új klón jobb eséllyel vesz részt az antigénért, illetve a T-sejt segítő szignálért zajló versenyben. (affinitás érés)

PROLIFERÁCIÓ/DIFFERENCIÁCIÓ A B-sejt aktiváció fő lépései AKTIVÁCIÓ PROLIFERÁCIÓ/DIFFERENCIÁCIÓ FELISMERÉS Ea termelés Klonális szaporodás Segítő T Izotípus váltás Szomatikus mutáció- Affinitás érés Memória B sejt A sikeres –szelekción átesett- B-sejtek plazmasejtekké vagy memória sejtekké differenciálódnak

Fogalmak: Szomatikus génátrendeződés (rekombináció) Klonális osztódás Szomatikus mutáció Affinitás érés Izotípus váltás

Ellenanyag funkció

! AZ ANTIGÉN KÖTŐDÉSE A KIVÁLASZTOTT B- LIMFOCITÁK FELISMERŐ RECEPTORÁHOZ KLONÁLIS OSZTÓDÁST, DIFFERENCIÁCIÓT VÁLT KI Plazmasejt 2.Differen ciáció Aktiváció 1. Klonális expanzió MEMÓRIA B-SEJTEK

! ! OPSZONIZÁLÁS Megkönnyíti a patogén felismerését a természetes immunrendszer sejtjeinek Befolyásolja a válaszreakciót. OPSZONINNAL OPSZONIN NÉLKÜL Legfőbb opszoninok: Ellenanyag Komplement fragmensek Akut fázis fehérjék IDŐ IDŐ fagocitózis Fc vagy komplement receptor fagocitózis

Fc receptorok

Az Fc receptorok kifejeződése a sejtfelszínen megközelítően állandó Az Fc receptorok kifejeződése a sejtfelszínen megközelítően állandó. (INFy makrofág) Az egyes sejtek eltérő típusú Fc receptorokat expresszálnak. A különböző izotípusú ellenanyagok különböző sejteket/effektor funkciókat aktiválnak Az Fc receptorokat a szabad ellenanyag nem, csak az antigén/ellenanyag komplexe aktiválja

High (Kd < 10-9 M); binds IgG1 and IgG3, can bind monomeric IgG FcR Affinity for Immunoglobulin Cell Distribution Function FcγRI (CD64) High (Kd < 10-9 M); binds IgG1 and IgG3, can bind monomeric IgG Macrophages, neutrophils; also eosinophils Phagocytosis; activation of phagocytes FcγRIIA (CD32) Low (Kd > 10-7 M) Macrophages, neutrophils; eosinophils, platelets Phagocytosis; cell activation (inefficient) FcγRIIB (CD32) B lymphocytes Feedback inhibition of B cells FcγRIIC (CD32) Macrophages, neutrophils, NK cells Phagocytosis, cell activation FcγRIIIA (CD16) Low (Kd > 10-6 M) NK cells Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity FcγRIIIB (CD16) Low (Kd > 10-6 M); GPI-linked protein Neutrophils Phagocytosis (inefficient) FcΕRI High (Kd > 10-10 M); binds monomeric IgE Mast cells, basophils, eosinophils Cell activation (degranulation) FcΕRII (CD23) B lymphocytes, eosinophils, Langerhans cells Unknown FcαR (CD89) Neutrophils, eosinophils, monocytes Cell activation? 32

! ! Ellenanyag közvetített effektor funkciók: 1. Neutralizáció (variábilis domén) Fc rész: 2. Komplement aktiválás Opszonizáción keresztül: 3. Fagocitózis 4. ADCC (antitest függő celluláris citotoxicitás)

A variábilis domén: felismerni az antigént precipitálni az antigént (bivalencia!) blokkolni a toxinok vagy patogénnel asszociált molekulák aktív helyét (neutralizáció) blokkolni a gazda és a patogénnel-asszociált molekulák közötti kölcsönhatásokat A variábilis domén:

B-sejt aktiváció B sejt BCR oligomerizációja okozza a B-sejt aktivációt Bivalencia 1

A variábilis domén: felismerni az antigént precipitálni az antigént (bivalencia!) blokkolni a toxinok vagy patogénnel asszociált molekulák aktív helyét (neutralizáció) blokkolni a gazda és a patogénnel-asszociált molekulák közötti kölcsönhatásokat A variábilis domén:

Immunkomplex Bivalencia 2

Immunkomplex Komplement fehérjék

A variábilis domén: felismerni az antigént precipitálni az antigént (bivalencia!) blokkolni a toxinok vagy patogénnel asszociált molekulák aktív helyét (neutralizáció) blokkolni a gazda és a patogénnel-asszociált molekulák közötti kölcsönhatásokat A variábilis domén:

! ! Ellenanyag közvetített effektor funkciók: 1. Neutralizáció (variábilis domén) Fc rész: 2. Komplement aktiválás Opszonizáción keresztül: 3. Fagocitózis 4. ADCC (antitest függő celluláris citotoxicitás)

! NEUTRALIZÁCIÓ sejtkárosodás sejtvédelem

Miért szükséges az Fc régió? sejtekkel kapcsolatos gyulladásos és effektor funkciókat a komplement rendszer gyulladásos és effektor funkcióit fagocitózist és az azt követő antigén prezentációs folyamatokat

Az immunglobulinok enzimes hasítása segített a szerkezet és funkció sajátságainak vizsgálatában antigén- kötés komplement kötő hely placentális transzfer kötődés az Fc receptorokhoz

! ! Ellenanyag közvetített effektor funkciók: 1. Neutralizáció (variábilis domén) Fc rész: 2. Komplement aktiválás Opszonizáción keresztül: 3. Fagocitózis 4. ADCC (antitest függő celluláris citotoxicitás)

Immunkomplex (1)antigén-(2)az ezt felismerő ellenanyag és (3)komplement fehérjék komplexe Komplement fehérjék

A KOMPLEMENT RENDSZER AKTIVÁLÁSA GYULLADÁSOS SEJTEK TOBORZÁSA PATOGÉNEK OPSZONIZÁCIÓJA PATOGÉNEK ELPUSZTÍTÁSA Immunkomplex eltávolítása

! ! Ellenanyag közvetített effektor funkciók: 1. Neutralizáció (variábilis domén) Fc rész: 2. Komplement aktiválás Opszonizáción keresztül: 3. Fagocitózis 4. ADCC (antitest függő celluláris citotoxicitás)

! ! Ellenanyag közvetített effektor funkciók: 1. Neutralizáció (variábilis domén) Fc rész: 2. Komplement aktiválás Opszonizáción keresztül: 3. Fagocitózis 4. ADCC (antitest függő celluláris citotoxicitás)

Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity (ADCC) Az Fc-receptor keresztkötések aktiválják az NK sejt ölőmechanizmusait Az ellenanyag kötődis a sejtfelszíni antigénhez Az NK sejtek receptorai érzkelik a kötött ellenanyagokat A célsejt apoptózissal elhal NK CELL DEGRANULÁCIÓ Citotixikus granulumok tartalmának ürítése nagyméretű patogén ellenanyaggal borítva membránkárosodás és nekrózis a patogén puszulásához vezet

! ! Ellenanyag közvetített effektor funkciók: 1. Neutralizáció (variábilis domén) Fc rész: 2. Komplement aktiválás Opszonizáción keresztül: 3. Fagocitózis 4. ADCC (antitest függő celluláris citotoxicitás)

! ! A VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES IMMUNITÁS ÖLŐ MECHANIZMUSAI Fagocitózis, Patogén elpusztítása oldott anyagokkal (reaktív oxigén gyökök, NO, lebontó enzimek) --gazdaszervezet károsítása Komplement aktiválás Természetes ölő sejtek aktiválása Minden mechanizmus fokozható ellenanyaggal

B-sejtek antigén prezentációja is ellenanyag függő folyamat

Antigén prezentáció (MHCII) Opszonizáció!!!

A receptor (Fc/komplement) mediált endocitózis segítí az antigénprezentációt Komplement fehérjék Fc és komplement receptorok MHC/peptid Receptor mediált endocitózis Makrofág, granulocita, DC

IZOTÍPUS VÁLTÁS

Humán Immunglobulin ( ellenanyag) Osztályok ! ! IgG - gamma nehézláncok IgM - mü nehézláncok IgA - alfa nehézláncok IgD - delta nehézláncok IgE - epszilon nehézláncok Izotípusok! könnyűlánc típusok kappa lambda

Az Fc receptorok kifejeződése a sejtfelszínen megközelítően állandó Az Fc receptorok kifejeződése a sejtfelszínen megközelítően állandó. (INFy makrofág) Az egyes sejtek eltérő típusú Fc receptorokat expresszálnak. A különböző izotípusú ellenanyagok különböző sejteket/effektor funkciókat aktiválnak Az Fc receptorokat a szabad ellenanyag nem, csak az antigén/ellenanyag komplexe aktiválja

! Szabad IgM pentamer (”csillag”) Antigénhez kötött IgM (”rák”)

Izotípusváltás a B-sejt fejlődése során

Az ellenanyag izotípus váltás Az immunválasz során egy ellenanyag specificitása (VDJ és VJ) nem változik (az affinitás érés során változhat az affinitása) Az ellenanyagok végrehajtó (effektor) funkciói az immunválasz során jelentősen változnak Az ellenanyagok képesek a variábilis domén megtartása mellett más konstans régióra váltani, ami más effektor funkciókra teszi képessé az molekulát J regions C2 C C4 C2 C1 C1 C3 C C Az emberi nehéz lánc gének C régióinak sorrendje, ami meghatározza az izotípus váltás lehetőségeit

High (Kd < 10-9 M); binds IgG1 and IgG3, can bind monomeric IgG FcR Affinity for Immunoglobulin Cell Distribution Function FcγRI (CD64) High (Kd < 10-9 M); binds IgG1 and IgG3, can bind monomeric IgG Macrophages, neutrophils; also eosinophils Phagocytosis; activation of phagocytes FcγRIIA (CD32) Low (Kd > 10-7 M) Macrophages, neutrophils; eosinophils, platelets Phagocytosis; cell activation (inefficient) FcγRIIB (CD32) B lymphocytes Feedback inhibition of B cells FcγRIIC (CD32) Macrophages, neutrophils, NK cells Phagocytosis, cell activation FcγRIIIA (CD16) Low (Kd > 10-6 M) NK cells Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity FcγRIIIB (CD16) Low (Kd > 10-6 M); GPI-linked protein Neutrophils Phagocytosis (inefficient) FcΕRI High (Kd > 10-10 M); binds monomeric IgE Mast cells, basophils, eosinophils Cell activation (degranulation) FcΕRII (CD23) B lymphocytes, eosinophils, Langerhans cells Unknown FcαR (CD89) Neutrophils, eosinophils, monocytes Cell activation?

A konstans szekvenciákban található allélikus változatok OSZTÁLY/ALOSZTÁLY ANTIGÉNKÖTŐ HELY A konstans szekvenciákban található allélikus változatok IgG – Gm allélek ugyanazt az antigént ismerik fel DE eltérő effektor funkciók Gm allotípusok kapcsolatban lehetnek egyes betegségekkel – pl. szklerózis multiplexszel Clin Immunol Immunopathol. 1985 Nov;37(2):143-53. IgG (Gm) allotypes and multiple sclerosis in a French population: phenotype distribution and quantitative abnormalities in CSF with respect to sex, disease severity, and presence of intrathecal antibodies. Sesboüé R, Daveau M, Degos JD, Martin-Mondiere C, Goust JM, Schuller E, Rivat-Peran L, Coquerel A, Dujardin M, Salier JP. --------------------------------------------- Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Jul 22;105(29):10131-6. Epub 2008 Jul 21. Plant-produced idiotype vaccines for the treatment of non-Hodgkin's lymphoma: safety and immunogenicity in a phase I clinical study. McCormick AA, Reddy S, Reinl SJ, Cameron TI, Czerwinkski DK, Vojdani F, Hanley KM, Garger SJ, White EL, Novak J, Barrett J, Holtz RB, Tusé D, Levy R. Plant-made vaccines have been the subject of intense interest because they can be produced economically in large scale without the use of animal-derived components. Plant-made therapeutic vaccines against challenging chronic diseases, such as cancer, have received little research attention, and no previous human clinical trials have been conducted in this vaccine category. We document the feasibility of using a plant viral expression system to produce personalized (patient-specific) recombinant idiotype vaccines against follicular B cell lymphoma and the results of administering these vaccines to lymphoma patients in a phase I safety and immunogenicity clinical trial. The system allowed rapid production and recovery of idiotypic single-chain antibodies (scFv) derived from each patient's tumor and immunization of patients with their own individual therapeutic antigen. Both low and high doses of vaccines, administered alone or co-administered with the adjuvant GM-CSF, were well tolerated with no serious adverse events. A majority (>70%) of the patients developed cellular or humoral immune responses, and 47% of the patients developed antigen-specific responses. Because 15 of 16 vaccines were glycosylated in plants, this study also shows that variation in patterns of antigen glycosylation do not impair the immunogenicity or affect the safety of the vaccines. Collectively, these findings support the conclusion that plant-produced idiotype vaccines are feasible to produce, safe to administer, and a viable option for idiotype-specific immune therapy in follicular lymphoma patients. különféle antigéneket felismerő változatok Egyedek közötti változatok

A konstans szekvenciákban található allélikus változatok OSZTÁLY/ALOSZTÁLY ANTIGÉNKÖTŐ HELY A H-lánc (nehézlánc) konstans régiójának típusai, eltérő aminosav szekvencia Ig osztályok: IgG, IgA, IgE, IgD, IgM; alosztályok: IgA1-2, IgG1-4 (könnyűlánc izotípusok: κ, λ) A konstans szekvenciákban található allélikus változatok IgG – Gm allélek A H- és L-lánc variábilis (V) régióinak egyedi szekvencia variabilitása (klón-specifikus) (Ez felel a sokféle antigén specifikus megkötéséért!) follicular lymphoma patients. Egyeden belüli különféle antigéneket felismerő változatok Egyeden belüli típusok Egyedek közötti változatok

AZ IMMUNOGLOBULIN TERMELÉS

anyatej IgM anyai IgG IgG IgA SZÜLETÉS UTÁN 100% (felnőtt) 3 év 2 5 4 100% (felnőtt) 3 év 2 5 4 6 felnőtt 9 1 hónap anyai IgG SZÜLETÉS ELŐTT Születés elötti IgM a természetes ellenanyagtermelés termékei (CD5+ B1 sejtek – gyakran evol.konzervatív struktúrájú antigének felismerése, DNS, HSP, hisztonok – a VDJ átrendeződésnél általában az első? Szekvenciák kódolják) Az anyatejben található IgA áthidaló szerepű! 66

Az IgG placentális transzportja A neonatális Fc receptor Az anyai keringésből a magzatba szállítja az ellenanyagokat Humán FcRn Humán MHC Class I A rágcsálók bélrendszerében az FcγRn megköti a kolosztrumból származó anyai eredetü IgG-t (pH6.5). A receptor ezután transzcitózissal átszállítódik az epitéliumon és a megváltozott kémhatás hatására (pH 7.4) az IgG felszabadul és bekerül az újszülött állat keringésébe. Egyes adatok szerint hasonló folyamat játszódik le a humán placentában, de a pontos mechanizmus még javarészt feltáratlan. (érdekesség- Az FcRn és az MHC I molekula szerkezeti rokonságban áll.) 67

bélrendszer, légzőrendszer nyálkahártya felszín A poli Ig receptor, a szekretoros IgA és a transzcitózis J C S s A pIgR elhasadása teszi lehetővé az IgA leválását, ami a továbbiak során ezt a receptor darabot mint – szekretoros fragmentumot hordozza J C S s J C S s Az IgA és pIgR aktív folyamat révén vezikulákban átkerül az apikális felszínre J C S s Epitéliális sejt bélrendszer, légzőrendszer nyálkahártya felszín Ki kellene hangsúlyozni, hogy itt nem a placentáról van szó, hanem pl. bélrendszer, tüdő, tejtermelő mirigyek A pIgR és az IgA internalizációja A “poli Ig receptorok” (pIgR) az epiteliális sejtek bazolaterális felszínén találhatóak. Az itt található IgA (és IgM) ellenanyagokat szállítják az apikális felszínre J C S s B A szubmukóza B sejtjei dimer IgA-t termelnek

DC Hízó Sejt Granu locita NK sejt B-sejt T-sejt Komp lement Felis Monocita/makrofág DC Hízó Sejt Granu locita NK sejt B-sejt T-sejt Komp lement Felis merés kommunikáció Effektor funkció neutralizáció

! AZ ELLENANYAGOK SZERKEZETE A könnyű és nehéz láncok variábilis doménjei együtt alakítják ki az antigén kötő zsebet Egy ellenanyag két azonos antigén kötő zsebbel rendelkezik Effektor funkció—neutralizáció Effektor funkció KOMPLEMENT AKTIVÁCIÓ Fagocitózis ADCC (NK sejtek aktiválása) (LEBOMLÁS TRANSZPORT)

! Ellenanyag közvetített funkciók: Sejtfelszíni: B-sejtek felismerő receptora B-sejt aktiváció B-sejtek- antigénprzentációja Szolubilis: MHCII függő antigénprezentáció fagociták -makrofág, Dc- Fc Receptorokon-on keresztül Fc Receptorokon-on keresztül: Monocita, makrofág, Dc, Hízósejtfunkció/citokin termelés effektor funkciók 1. Neutralizáció (variábilis domén) Fc rész: 2. Komplement aktiválás Opszonizáción keresztül: 3. Fagocitózis 4. ADCC (antitest függő celluláris citotoxicitás) !