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 PROFESSIONAL ANTIGEN PRESENTING CELLS MHC I és II osztályba tartozó molekulákat is kifejeznek Ko-stimuláló molekulákat expresszálnak (B7, CD40) Képesek „exogén” antigének felvételére B-sejtek – oldott fehérjék, toxinok ADAPTÍV – Ag specific ~25% Makrofágok – extracelluláris patogének baktérium, élesztő Dendritikus sejt – vírusok, apoptótikus sejt TERMÉSZETES IMMUNITÁS 3 – 6% ~1%

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 plasmacytoid dendritikus sejtek morfológiai sajátságai Pre-pDC/IPC pDC monocita Scanning EM Transmission EM

A plasmacytoid dendritikus sejtek sokféle immunsejt működésére hatnak Az IFNα az SLE patho- Mechanizmusában elsődleges szerepet játszik A HIV fertőzi a pDC-ket is Szerepük van az immunválasz szabályozásában, az autoimmun betegségek pathomechanizmusában, és a tumor ellenes immunitásban

A konvencionális és plazmacitoid dendritikus sejtek eltérő migrációs tulajdonságokkal rendelkeznek és másként jutnak el a nyirokcsomókba mDC: afferens nyirokér IPC: HEV Mindkét sejttípus a T-sejtes területekre vándorol

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

Huang et al Immunity 2004 A DC-ek gyors migrációja a subcapsuláris térben Az antigén-specifikus T sejtek befogása Ag-t hordoozó/szállító DC-ek által Egér csontvelő DC-ek (vagy 5 µM CFSE, zöld, vagy 50 µM Cell Tracker Blue, kék) C57BL/6 egerek hátsó talpába, majd 18 óra után frissen izolált poliklonális CD4+ T sejtek (5 µM SNARF, piros) és CD8+ T sejtek (5 µM CFSE and 5 µM SNARF, sárga). A közeli nyirokcsomót a beoltást követően 6 órával távolították el. Egér csontvelői DC-eket (sárga) 1 µM Ova peptiddel töltöttek fel (1 óra, 37oC), majd C57BL/6 egerek hátsó talpába oltották. recipient. 6 óra után i.v. co-injectálás után Ova specifikus CD8+ T sejteket (5 µM CFSE, zöld) és CD4+ T sejteket (5 µM SNARF, piros) oltottak be. Huang et al Immunity 2004

Az EGY, KETTŐ és a DANGER szignál hipotézis 1959 saját-nem saját Modell, SNS Idegen strukturák=antigének 1989 APC csak akkor stimulál ha előzőleg a PRR-által aktiválódik 1969 a B-sejtek T-helper aktiváció hiányában elpusztulnak 1994 Danger model Az APC-t belső veszély szignálok aktiválják, melyek a szöveti nekróziskor szabadulnak fel 1975 T-helper sejtek Ag. stimulus hatására elpusz-tulnak ha nincs kostimulá-ciós szignál (APC) Matzinger, P. Science, 296. 301- (2002)

A „DANGER” VESZÉLY ELMÉLET A teljes T sejt aktiváció lehetősége és a sajáttal szembeni tolerancia attól függ, hogy a kostimuláló molekulák hol és mikor fejeződnek ki Saját fehérjéket kifejező sejt APS Nincs veszély Apoptótikus sejtpusztulás Természetes, sokszor hasznos Az immunrendszer számára ártatlan változások nem aktiválják a hivatásos antigén prezentáló sejteket és így az immunrendszert sem Fuchs & Matzinger 1995

A „DANGER” VESZÉLY ELMÉLET ÉS A KOSTIMULÁCIÓ Nekrotikus sejthalál Szövet károsodás Vírus fertőzés stb. Patogén mintázatok Felismerése (abnormalis kémiai struktúrák, abnormális lokalizáció) APC DANGER A „VESZÉLY” jeleket érzékelő antigén prezentáló sejtek kostimuláló molekulákat fejeznek ki és ezáltal képessé válnak a naív T sejtek aktiválására

A T SEJTEK ÉRÉSE ÉS DIFFERENCIÁLÓDÁSA A TÍMUSZBAN

SZABÁLYOZOTT T-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ CD4+CD8+ TCR preT- APC Epitél sejt éretlen T sejt Nincs pre T sejt ANTIGÉN FELISMERŐ RECEPTOR pro T sejt JELÁTVIVŐ RECEPTOR NINCS ANTIGÉN FELISMERŐ RECEPTOR

T- SEJT FEJLŐDÉS NK sejt Érett-B Pro-B Pre-B Pro-T Pre-T Érett-T Limfoid előalak NK sejt Érett-B c-kit/CD44 H átrendeződés Pót L L átrendeződés Szelekció klonális deléció B  Pro-B Pre-B RAG-1/RAG-2 Pro-T Pre-T -átrendeződés Pre-T -átrendezés T Lymphoid progenitor: PU.1, IKAROS, C-kit + CD44 + kozos gamma lanc expresszió, ProT sejt: GATA3 expresszió, CD25 expresszió, IL7 fuggo osztodas, RAG expresszio Szelekció klonális deléció T Érett-T

A TÍMUSZBAN ZAJLÓ T SEJT ÉRÉSI FOLYAMATOK Az NK sejtek kialakulása – nincs TCR 2. A γδ és az αβ TCR kialakulása 3. Szelekciós folyamatok αβTCR – pozitív szelekció – negatív szelekció 4. A CD4+ és CD8+ T sejtek szétválása Korai pre-T Pót α-lánc Lck szignál β átrendezés IL-7 függő proliferáció Pro-T sikertelen β-lánc γδ T-sejt Nincs szelekció α átrendezés Késői pre-T CD4+CD8+ CD4+CD8+ Double positive αβ NKT-sejt sikertelen α-lánc nincs pozitív szelekció negatív szelekció αβCD4+ αβCD8+

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 CD4+ CD8+

MHC-I + peptid komplexek CD8 toborzás a szinapszisba A KETTŐS POZITÍV (DP) T SEJTEK POZITÍV SZELEKCIÓJA A CD4 ÉS CD8 EGYSZERESEN POZITÍV (SP) SEJTEK FEJLŐDÉSÉT IS KIVÁLTJA CD4+CD8+ CD4+CD8+ Tímusz epitél sejt MHC-I + peptid komplexek CD8 toborzás a szinapszisba MHC-II + peptid komplexek CD4 toborzás a szinapszisba EGYMÁST KÖVETŐ α GÉN ÁTRENDEZŐDÉS POZITÍV SZELEKCIÓ 3 – 4 NAPIG BARE LYMPHOCYTE SYNDROME (BLS) MHC-I hiányában – nincs CD8+ sejt MHC-II hiányában – nincs CD4+ sejt

T-SEJT DIFFERENCIÁCIÓ A PERIFÉRIÁN CD8 TCR APC CD8 TCR APC CD8 TCR APC CD4 TCR APC CD4 TCR APC CD4 TCR APC Ag Ag Memória T-sejt Aktivált T-sejt érett naív T-sejt

POZITÍV SZELEKCIÓ NEGATÍV SZELEKCIÓ Tímuszon belüli tanulási folyamat - nincs instrukció a specificitásra Kis aviditású saját MHC + saját peptid + TCR kölcsönhatás Tímusz epitél sejtek felszínén Saját peptidek összetétele, koncentrációja (idegen peptidek nincsenek jelen) Alacsony peptid dózis pozitív szelekciót eredményez – speciális ligand A DP T sejtek 80-90%-a NEM vesz részt a pozitív szelekcióban PASSZÍV SEJT HALÁL A NEGLEKCIÓ MIATT NEGATÍV SZELEKCIÓ Centrális tolerancia Nagy aviditású saját MHC + saját peptid + TCR kölcsönhatás Bármely tímuszon belüli antigén prezentáló sejt részvételével Epitél sejtek, csontvelői eredetű makrofágok és dendritikus sejtek Saját peptidek összetétele, koncentrációja Magas peptid dózis negatív szelekciót eredményez – speciális ligand Perifériás szövetek antigénjei? AKTÍV AKTIVÁCIÓ INDUKÁLTA SEJTHALÁL A saját MHC + idegen peptid felismerésére képes T-limfociták érésének előfeltétele a saját MHC + saját peptidekkel való gyenge kölcsönhatás SAJÁT MHC FELISMERÉSÉRE KÉPES DE A SAJÁTTAL SZEMBEN TOLERÁNS T-SEJT KÉSZLET KIALAKULÁSA A PERIFÉRIÁN FIZIOLÓGIÁS KÜSZÖB

PERIFÉRIÁS TOLERANCIA Az immunválasz nem indul el a perifériás szövetekben A normal szövetek nem fejeznek ki II típusú MHC II molekulákat NINCS 1. JEL a CD4+ segítő T sejtek számára A normál szövetek nem fejeznek ki kostimuláló molekulákat és nem termelnek a T sejt differenciációt biztosító citekineket NINCS 2. JEL a CD4+ segítő T sejtek számára A naiv T limfociták hozzáférése a normál szövetekhez korlátozott Az antigén prezentáló sejtek nem aktiválódnak a normál szövetekben NINCS 3. JEL a CD4+ segítő T sejtek számára A PERIFÉRIÁS SZÖVETEK TOLERALIZÁLJÁK MAGUKAT

A PERIFÉRIÁS TOLERANCIA MECHANIZMUSAI ANERGIA – Funkcionális válaszképtelenség, nincs IL-2 szekréció 1 JEL Az autoantigén felismerése a szöveti sejten 2 JEL A szöveti sejten nincs B7 és CD40 expresszió A szöveti hivatásos APC nem aktiválódnak 3 JEL A természetes immunválasz nem aktiválódik Nincs gyulladás KLONÁLIS DELÉCIÓ – Aktiváció indukált sejthalál Perzisztáló magas antigén dózis esetén – autoantigének nem eliminálhatók Fas – FasL kölcsönhatás SZUPPRESSZIÓ – Más sejtek aktivitása Citokinek által szabályozott egyensúly A T sejtek effektor funkcióit a reguláló T sejtek gátolják KLONÁLIS IGNORANCIA Nincs kapcsolat az immunrendszerrel Immunológiailag kitűntett helyek Központi idegrendszer, szem Nincs felismerés a periférián

A POZITÍV ÉS NEGATÍV SZELEKCIÓ EGYENSÚLYI SZEREPE A HOZZÁFÉRHETŐ T LIMFOCITA KÉSZLET KIALAKÍTÁSÁBAN Pozitív szelekció aránya Homozigóta szülők Heterozigóta gyerek Az MHC molekulák száma A negatív szelekció aránya nő az MHC számmal