AZ IMMUNRENDSZER ÁLTALÁNOS JELLEMZÉSE ELSŐDLEGES FELADAT AZ IMMUNRENDSZER ÉS A KÖRNYEZET KÖZTI EGYENSÚLY FENNTARTÁSA Együttélő és kórokozó mikroorganizmusok Egyéb környezeti hatások

3. FUNKCIÓ Patogének elleni védekezés Felismerés, távoltartás, osztódás és terjedés megakadályozása, eltávolítás a szervezetből A saját szervezet védelme 2. MŰKÖDÉSE – dinamikus Homeosztázis – környezeti tényezők Utánpótlás - sejtpusztulás Activáció - differenciáció AZ IMMUNRENDSZER ÁLTALÁNOS TULAJDONSÁGAI 1.SZERKEZET – különböző sejtek, diffúz Sejtek együttműködése Résztvevő Módja– közvetlen – oldott faktorok révén makrofág extracelluláris matrix Adhézió Letelepedés Migráció patogén makrofág Sejt – sejt kommunikáció Th 4. EGYEDI SAJÁTSÁGOK Felismerés – saját - antigén - veszély Jeltovábbítás és jelátvitel Jel megőrzése – tanulás, memória HASONLÓSÁG AZ IDEGRENDSZERREL B

IMMUN SEJT EGYÉB SEJT TÍPUSOK IMMUNSEJT Közvetlen sejt kölcsönhatás Receptor – ligand Adhézió Jelátvitel Közvetett sejt kölcsönhatások Oldott molekulák Citokinek, kemokinek SEJT KÖLCSÖNHATÁSOK ÉS EGYÜTTMŰKÖDÉS AZ IMMUNRENDSZERBEN KÖRNYEZETKÖRNYEZET

Neutrofil granulocita neutrofil Endotél sejt Gyulladt szövet NEUTROFIL GRANULOCITÁK VÁNDORLÁSA A GYULLADT SZÖVETBE

Hogyan kommunikálnak az immunsejtek? A sejtfelszíni molekulák sejt-sejt kapcsolatokat alakítanak ki A receptorok kifejeződése és szintje a sejt adhézió fontos szabályozója A sejt aktiváció fokozott receptor kifejeződést indukálhat, ami adhéziót, migrációt, antigén prezentációt, kostimulációt, citokin receptor kifejeződést és effektor funkciókat válthat ki Nyugvó sejt Aktivált sejt INDUKCIÓ FOKOZOTT KIFEJEZŐDÉS

Hogyan kommunikálnak az immunsejtek: Sejt-sejt kapcsolatok A perifériás limfoid szövetekbe vándorló, antigént hordozó fagocita sejtek kapcsolatba lépnek az ott letelepedő limfocitákkal Sejt-sejt kölcsönhatások az immunválasz különböző fázisaiban is kialakulnak T CTL T B Y Ellenanyag termelés Járulékos sejt aktivációja Antigén prezentáció Target cell Sejtpusztítás

Fertőzés Fagocita aktiváció Hogyan kommunikálnak az immunsejtek: Oldott mediátorok CITOKINEK & KEMOKINEK Sejtek által termelt különböző oldott fehérjék, melyek más sejtek működését befolyásolják Arányuk és szintjük hatással van a sejtválasz kimenetelére GYULLADÁS A korai események során az endotél sejtek reakciói következtében folyadék, plazma fehérjék és leukociták halmozódnak fel a gyulladás helyén, melyet a limfociták és granulociták aktiválódása követ

AZ ANYAGCSERE ÉS IMMUNITÁS INTEGRÁCIÓJA A túlélés evolúciós követelmény Szervrendszerek és jelátviteli útvonalak párhuzamos fejlődése Fagocitózis – Táplálkozás és védelem a káros anyagokkal szemben Drosophila zsírtest Emlős máj, zsírszövet és nyirokcsomók Táplálék érzékeléseTáplálék érzékelése Energia hatékonyság Energia tárolás Energia felesleg Metabolikus szindrómaMetabolikus szindróma Metabolic syndrome A cluster of conditions, such as hypertension, hyperinsulinaemia, hypercholesteraemia and abdominal obesity, that occur together, increasing the risk of heart disease, stroke and diabetes. Kórokozók érzékeléseKórokozók érzékelése Éhezés Kórokozó elleni védelem Magas energia fogyasztás Csökkent immunválasz Krónikus gyulladásKrónikus gyulladás ANYAGCSERE EGYENSÚLY – MEGFELELŐ IMMUNRENDSZER Hotamisligil & Erbay NRI 2008

IMMUNVÁLASZ SzaporodásHőszabályozásSzoptatás A LEGTÖBB ENERGIÁT IGÉNYLŐ RENDSZEREK Étvágy vesztés – leptin szintézis indukciója Lokális energia és tárolt tápanyag források felhasználása A krónikus táplálékhiány vagy a túltápláltság patológiás állapotokhoz vezet Pre-adipociták – Makrofágok – Adipociták – Dendritikus sejtek KÖZÖS GÉNEK FIZIOLÓGIÁS ÉS METABOLIKUS KÓRKÉPEKBEN

A makrofágok és az adipociták által kifejezett gének nagyrésze közös (fiziológiás állapotban)

LIPID ÉRZÉKELŐ ÚTVONALAK ÉS GYULLADÁS INFLAMMATION Hotamisligil & Erbay NRI 2008 Magas zsírsav mennyiség ER stress UPR Modulation Nuclear hormone receptors UPR KórokozóZsírsav

ÉRZÉKELÉSFELISMERÉS JELTOVÁBBÍTÁS VÁLASZ TERMÉSZETES IMMUNITÁS SejtekReceptorokJelpályák Sejt-sejt együttműködés Végrehajtó folyamatok VÉDELMI RENDSZEREK ÉRZÉKELÉSFELISMERÉS JELTOVÁBBÍTÁS VÁLASZ SZERZETT IMMUNITÁS

AZ IMMUNRENDSZER KETTŐS VÉDELMI VONALA VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES IMMUNITÁS Előzetes aktiváció és felszaporodás nélkül véd a kórokozóktól SEJTEK OLDOTT ANYAGOK Fagociták (monocita/makrofág, neutrofil, dendritikus sejt) Ölő sejtek (NK sejt,  δ T sejt) B1 limfociták (CD5+) Enzimek (lizozim,transferrin, laktoferrin, spermin, tripszin) Antibakteriális peptidek Komplement rendszer Citokinek, kemokinek B1 sejt: 48 órán belüli gyors válasz T-sejtektől független Felszíni IgM Hosszú élettartam Peritoneumban γδ T-sejt: Bőr, bél Korlátozott diverzitás Kórokozó eredetű organikus foszfátokat ismer fel NKG2D receptort fejez ki NKT-sejt: Gyors válasz (0,5 – 1 óra) Lipid antigéneket ismer fel Gyors citokin termelés Sejtölő képesség

AZ IMMUNRENDSZER KETTŐS VÉDELMI VONALA VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES IMMUNITÁS Előzetes aktiváció és felszaporodás nélkül véd a kórokozóktól Fagociták (monocita/makrofág, neutrofil, dendritikus sejt) Ölő sejtek (NK sejt,  δ T sejt) B1 limfociták (CD5+) Enzimek (lizozim,transferrin, laktoferrin, spermin, tripszin) Antibakteriális peptidek Komplement rendszer Citokinek, kemokinek SEJTEK OLDOTT ANYAGOK SZERZETT/ADAPTÍV IMMUNITÁS B-limfocita (B2) T-limfocita segítő T-sejt citotoxikus T-sejt szabályozó T-sejt Ellenanyagok KÖLCSÖNÖS EGYÜTTMŰKÖDÉS

HOGYAN ISMERIK FEL A TERMÉSZETES ÉS SZERZETT IMMUNITÁS SEJTJEI A KÓROKOZÓKAT? RECEPTOROK Patogén csoportok közös mintázatai Pathogen Associated Molecular Pattern PAMP Konzervált receptorok Pattern Recognition Receptor PRR Toll-receptor család (9 - 13) Lectin család, scavenger receptorok TERMÉSZETES ŐSI Egyedi szerkezeti elemek Antigén determináns Nagy specificitású antigén receptorok B-sejt receptor BCR (sIg) T-sejt receptor TCR 450 millió év SZERZETT Több millió antigén receptor

AZ IMMUNOLÓGIAI VÉDELEM KÉT TÍPUSA VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES IMMUNITÁS Olyan komponensek alkotják, melyek a fertőzések elleni védelmet előzetes aktiváció és sejtosztódás nélkül biztosítják Olyan komponensek alkotják, melyek a fertőzések elleni védelmet előzetes aktiváció és sejtosztódás nélkül biztosítják SZERZETT/ADAPTÍV IMMUNITÁS A kórokozók elleni védelem kialakulásához sejt aktivációt és klonális osztódást igényel Első védelmi vonal Öröklött, mindig jelen van Gyors válasz Rövid idejű védelem Antigén-specifikus aktiváció váltja ki A válaszadási képesség genetikailag szabályozott Környezeti hatásoktól függ Adaptív immunitás hiánya Veleszületett immunitás hiánya

A TERMÉSZETES ÉS SZERZETT IMMUNITÁS SAJÁTSÁGAI Természetes immunitás mechanizmusai Szerzett immunitás mechanizmusai Gyors válasz (órák) Lassú válasz (napok, hetek) Ugyanazok a receptorok Sokféle receptor Korlátozott számú specificitásSzámos, szelektív specificitás Az immunválasz során nem változikJavul az immunválasz során KÖZÖS MECHANIZMUSOK A KÓROKOZÓK ELTÁVOLÍTÁSÁRA

A természetes immunválasz a fertőzés helyén gyulladást vált ki A szerzett/adaptív immunválasz kiegészíti a már aktivált természetes immunválaszt Az immunológiai védelmet a természetes és szerzett immunitás együttműködése biztosítja Első fejezet © Garland Science 2009 Az immunrendszer alkotó elemei és szerepük a szervezet védelmében

A ELSŐ VONAL ÁLTAL BIZTOSÍTOTT VÉDELEM EPITÉL SEJTEK Mintázat felismerő receptorok (Pattern recognition receptors) (PRR) Citokin, kemokin szekréció NEUTROFIL GRANULOCITÁK Phagocytosis Intracellular cytotoxicity MONOCITA – MAKROFÁG – DENDRITIKUS SEJT HÁLÓZAT Mintázat felismerő receptorok (Pattern recognition receptors) (PRR) Bekebelző receptorok Fagocitózis TERMÉSZETES ÖLŐ SEJTEK Citotoxicitás Citokin termelés

A TERMÉSZETES IMMUNITÁS SEJTJEI ÉS MECHANIZMUSAI Oldott fehérjék – Defenzinek Enzimek - Komplement rendszer - Kemotaxis Mintázat felismerő receptorok (PRR) Makrofág és dendritikus sejt altípusok Neutrofil granulociták Gyulladásos citokinek szekréciója Lokális hatások Szisztémás hatások Kemokin receptorok és ligandumok – sejt toborzás, egyéb funkciók Citotoxicitás – NK-sejtek

Az α2 makroglobulin gátolja egyes bakteriális eredetű proteázok aktvitását A szérumfehérjék kb. 10%-a proteáz inhibitor aktivitású

Anti-mikrobiális peptidek- DEFENZINEK aa amfipatikus peptidek Megbontják a mikrobiális membránok struktúráját Meglehetősen nagy variabilitást mutatnak a populacioban es gyorss az evoluciojuk (versen y a patogének es az immunrenszer kozott.