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

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

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

Neutrofil granulocita NEUTROFIL GRANULOCITÁK VÁNDORLÁSA A GYULLADT SZÖVETBE neutrofil Endotél sejt Gyulladt szövet Neutrofil granulocita 4

Hogyan kommunikálnak az immunsejtek? A sejtfelszíni molekulák sejt-sejt kapcsolatokat alakítanak ki Nyugvó sejt Aktivált sejt INDUKCIÓ FOKOZOTT KIFEJEZŐDÉS 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

Sejt-sejt kapcsolatok 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 Target cell Sejtpusztítás T Járulékos sejt aktivációja Antigén prezentáció B Y Ellenanyag termelés

Hogyan kommunikálnak az immunsejtek: Oldott mediátorok Fertőzés Fagocita aktiváció 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 érzékelése Energia hatékonyság Energia tárolás Energia felesleg Metabolikus szindróma Kórokozók érzékelése Éhezés Kórokozó elleni védelem Magas energia fogyasztás Csökkent immunválasz Krónikus gyulladás ANYAGCSERE EGYENSÚLY – MEGFELELŐ IMMUNRENDSZER Hotamisligil & Erbay NRI 2008

A LEGTÖBB ENERGIÁT IGÉNYLŐ RENDSZEREK IMMUNVÁLASZ Szaporodás Hőszabályozás Szoptatás 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

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

VÉDELMI RENDSZEREK TERMÉSZETES IMMUNITÁS SZERZETT IMMUNITÁS ÉRZÉKELÉS FELISMERÉS ÉRZÉKELÉS FELISMERÉS Sejtek Receptorok Jelpályák Sejt-sejt együttműködés Végrehajtó folyamatok JELTOVÁBBÍTÁS JELTOVÁBBÍTÁS VÁLASZ VÁLASZ

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

AZ IMMUNRENDSZER KETTŐS VÉDELMI VONALA VELESZÜLETETT/TERMÉSZETES IMMUNITÁS Előzetes aktiváció és felszaporodás nélkül véd a kórokozóktól SZERZETT/ADAPTÍV IMMUNITÁS B-limfocita (B2) T-limfocita segítő T-sejt citotoxikus T-sejt szabályozó T-sejt Ellenanyagok Fagociták (monocita/makrofág, neutrofil, dendritikus sejt) Ölő sejtek (NK sejt, δ T sejt) B1 limfociták (CD5+) SEJTEK OLDOTT ANYAGOK Enzimek (lizozim,transferrin, laktoferrin, spermin, tripszin) Antibakteriális peptidek Komplement rendszer Citokinek, kemokinek 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 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 Lassú válasz (napok, hetek) Gyors válasz (órák) Sokféle receptor Ugyanazok a receptorok Korlátozott számú specificitás Számos, szelektív specificitás Az immunválasz során nem változik Javul az immunválasz során KÖZÖS MECHANIZMUSOK A KÓROKOZÓK ELTÁVOLÍTÁSÁRA

A természetes immunválasz a fertőzés helyén gyulladást vált ki Első fejezet Az immunrendszer alkotó elemei és szerepük a szervezet védelmében 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 © Garland Science 2009 17

A ELSŐ VONAL ÁLTAL BIZTOSÍTOTT VÉDELEM EPITÉL SEJTEK Mintázat felismerő receptorok (Pattern recognition receptors) (PRR) Citokin, kemokin szekréció NEUTROFIL GRANULOCITÁK Phagocytósis Intracellular cytotoxicity MONOCITA – MAKROFÁG – DENDRITIKUS SEJT HÁLÓZAT 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