Cytokinek.

Az előadások a következő témára: "Cytokinek."— Előadás másolata:

1 Cytokinek

2 Cytokinek - definíció ”Cytokin” (Cohen 1974):
Sejtek közötti kémiai kommunikációra alkalmas anyagok; legtöbbjük növekedési vagy differenciációs faktor; az embryogenesis, haematopoesis, szöveti ‘repair’, gyulladásos és immunfunkciók szabályozói. Pl. a normális növekedés és fejlődés, sebgyógyulás. Lymphokinek, monokinek, chemokinek

3 Cytokinek jellemzése Összefoglalás
Proteinek / glycoproteinek Oldott állapot Alacsony M.S. Indukálhatóság Hatás alacsony conc.-ón Szűk hatókör Specifikus receptorok Hálózat Multifunkcinalitás Szinergia Progressziós faktor Competencia faktor

4 Csoportosítás funkció szerint
Természetes immunitásban és gyulladásos folyamatokban részt vevők (IFN, TNF, IL-1, IL-6, kemokinek) Lymphocyták aktivációját, differenciációját szabályozók (IL-2, IL-5, IL-6) Immunsejtek érésére hatók (IL-3, GM-CSF)

5 Jellemzők Alacsony M.S. 15-25kDa
Fehérvérsejtek termékei – azonban más sejtek is termelhetik Indukálhatóság keletkezésüket előidézhetik fertőző anyagok és azok toxinjai (pl. LPS) szöveti sérülés/ trauma (thrombocyta aggregáció) immun stimulusok (hypersensitivitási állapotok) egyéb cytokinek pl. IL-1 (pro-inflammatorikus cytokinek) Constitutív – pl. IL-16, IL-18, EPO, M-CSF

6 Jellemzők A legtöbb cytokint a sejtek szecernálják AZONBAN vannak
membránhoz kötöttek (TNF), vesiculumokban i.c. raktározottak (hízósejtek vagy thrombocyta) az extra-cellularis matrixban raktározottak (TGF-beta) – gyors felszabadulás lehetősége Szűk hatókör autocrin hatás – a sejt által termelt cytoklin anyag hat ugyanazon sejt működéseire paracrin hatás – a termelt cytokin a környező sejtekre hat endocrin hatás – a termelt cytokin távoli sejtekre hat IL-1 a sérülés helyéről a thalamusra – testhőmérséklet szab. IL-6 a sérülés helyéről a májra – acut phasis reakció Erythropoetin a veséből a csontvelőre – vvs. differenciálódás

7 IL-1 Makrofág T sejt AGY Citotoxicitás ^ Aktiváció ^ Monokin term. ^
Adhéziós mol. ^ Aktiváció ^ IL-2R ^ Lymphokinek ^ IL-1 Autokrin Parakrin Endokrin Prosztaglandinok Fájdalomküszöb Láz AGY

8 Jellemzők Hatás alacsony koncentráción : 10-9 – 10-12 M
! 10 IL-1 molekula elegendő T sejtek IL termelésének kiváltásához ! ! 50 IFN gamma molekulaelegendő a ‘vírus-ellenes’ hatás eléréséhez !

9 Receptorok Specifikus receptorok : nagy affinitás, indukálhatóság,
specifikus intracelluláris szignál-transzdukciós és másodlagos hírvivő útvonalak.

10 Cytokin hálózat : a cytokinek sohasem termelődnek
izoláltan, pozitív és negatív szignálok együttese szabályozza termelődésüket.

11 gyulladás fertőzés elleni védekezés Immun- Autoimmunitás, suppressió
kilökődés

12 Jellemzők Synergia : két cytokin együttes hatása nagyobb mint a egyedi hatásaik összegzése Antagonizmus : cytokinek gátolhatják egymás hatásást pl.: IL-4 és IFN-g. Multifunkcionálisl : (pluripotens , pleiotróp) a legtöbb cytokin több, eltérő hatással bír a különböző sejteken. Progresszív faktor: cytokinek proliferációt kiváltó hatása (IL-2, IL-3, IL-5) Kompetencia factor: cytokinel differenciálódást előidéző hatása (IL-1, IL-4, IL-6)

13 Nevezéktan Faktorok (nevek) melyek a funkciót írják le - Történeti
colony stimulating factor-ok CSF tumor necrosis factor-ok TNF transforming growth factor-ok TGF Sajátos gén-szekvencián alapuló osztályozás – Megállapodás szerint IL-1 – IL-24 Szerkezetet és funkciót leíró nevek chemotactikus faktorok - ‘chemokinek’.

14 Szabályozás Célsejt DNS-szint
állandóan ‘bekapcsolt’ gének pl.: M-CSF, G-CSF, SCF, IL-6, Epo génjei a többi cytokin gén alap állapotban ‘kikapcsolt’ koordinált expresszió pl.: IL-3, IL-4, IL-5, GM-CSF génjei az 5. Krsz. hosszú (q) karján Post-transcriptiós szint Post-secretiós szint rövid fél-életidő szérumban pl.: TNF = 15 perc solubilis cytokin receptorok, sTNF-R Célsejt receptorok up- és down-regulációja gyulladás indukciója vagy amplifikációja pl. pro inflammatorikus cytokinekkel

15 Néhány példa IL-1 - az összes sejtmaggal rendelkező sejt termelheti, biológiai hatásspektruma széles, számos célsejten. In vivo hatások: hypotensio, láz, testsúly vesztés, neutropoenia és acut phasis reakció. Fő funkcióját mint a dendritikus sejtekből származó faktor játsza, T lymphocyták proliferációját segíti elő. IL-3 – egy haematopoetikus növekedési faktor, amely stimulálja az erythroid, megakaryocyta, neutrophil, eosinophil, basophil, hízósejt és monocyta sejtvonalak colonia formációját.

16 Néhány példa IL-6 – egy multifunkcionális cytokin, melyet lymphoid és
nem-lymphoid sejtek egyaránt szecernálnak. Szabályozza a B-sejt funkciókat, a haematopoesist és az acut phasis reakciót. IL-8 - egy gyulladás során felszabaduló cytokin, számos sejt termeli, a neutrophileken chemoattractánsként hat és aktiváló faktor. A basophilekre és egyes lymphocyta szubpopulációkra is hatással van. Hatásos angiogen (érnövekedés) faktor.

17 Néhány példa IL-12 – fontos az intracellularis pathogenek ellen.
Indukálja az IFN gamma képződését T-sejtekben és NK sejtekben, valamint fokozza az NK és ADCC aktivitást. Stimulálja a Th1 CD4 sejtek proliferációját és differenciálódását.

18

19 Klinikai jelentőség auto-immun betegségek fertőzések
immun-deficienciák rosszindulatú daganatok

20 Kemokinek

21 Az IL-8 kemokin jellemzése
= Neutrofil aktiváló peptid - NAP2; = Melanóma növekedést stimuláló aktivitás - MGSA Célsejtek: neutrofilek, makrofág, T-Ly, hízósejt, endothél, keratinocita Homodimer (Leu25 + CH3 blokkol) Receptora Ktx. IL-8R IL-8R (7 loop transzmembrán domain, G-prot.) Neutrofilek - ic. Ca2+ felszabadulás - kemotaxis - exocitózis - resp. burst - hisztamin felszabadulás mikroér perm. fokozódás

22 Extravazáció és kemokinek
Szelektin-mediált rolling Aktiválódás Kemokinek által Integrin-mediált adhézió Extravazáció Leukocita Kemokin Vörös vértest Endotél G-prot. receptor Gyulladás vagy Sérülés helye Szöveti tér Vérér

23 Kemokinek CXC

24 Kemokinek CC

25 Kemokinek C és CX3C

26 Kemokinek mérete

27 Kemokinek génjeinek helye
4q 5q 10q 17p

28 Kemokinek génjeinek helye
1q 2q 7q 9p 16q 17q

29 Kemokinek közti homológia

30 Kemokinek termelői és célsejtjei
Neutr. grc. Mo T Ly

31 Kemokinek termelői és célsejtjei
T Ly Mo Eo gr.

32 Kemokinek termelői és célsejtjei
T Ly Mo Eo gr.

33 RANTES

34 Kemokin receptorok

35 Kemokin receptorok és ligand-specifitásuk
Receptor Ligand Célsejt CXCR 1 IL-8, GRO-a, NAP-2, ENA-78 neutrofil, NK-sejt 2 IL neutrofil, NK-sejt 3 IP-10, MÍG, I-TAC monocita, T-sejt 4 SDF monocita, T-sejt

36 Kemokin receptorok és ligand-specifitásuk
Receptor Ligand Célsejt CCR 1 MIP-1a, RANTES, MIP-1b, monocita, eozinofil MCP-1,-2,-3 2 MCP-1,-2,-3,-4,-5 monocita 3 eotaxin, RANTES, MIP-1a, eozinofil, monocita MIP-1b bazofil 4 MCP-1, MIP-1a, RANTES monocita 5 MIP-1a, MIP-1b, RANTES monocita, T-sejt 6 MIP-3b dendritikus sejt 7 MIP-3b akt. T-sejt 8 I monocita

37 Kemokin receptorok és ligand-specifitásuk
Receptor Ligand Célsejt CX3CR 1 fraktalkin monocita, akt. T sejt, NK-sejt Receptor Ligand Célsejt DARC 1 IL-8, GRO-a, NAP-2, vvt., post.cap. venulák (Duffy Ag) ENA-78,RANTES, endothelje MCP-1, MCP-3 Receptor Ligand Célsejt Virális rec. US28 MIP-1a, RANTES, MCP ECRF-3 IL-8, GRO-a, NAP-2

38 Interleukinek kemotaktikus potenciálja
IL-2 IL-2 < IL-8 a b lánc szükséges a migráció kiváltásához LCF (limfocita kemoattraktáns faktor) az IL-2 receptorokon keresztül hat DE: - két LCF monomer jelenléte és - CD4 expresszió szükséges IL-3 eozinofil = neutrofil IL-5 eozinofil > neutrofil IL-6 NK killer

39 Kolónia stimuláló faktorok (~CSF-ek)
direkt hatás a „killing” mechanizmusra Makrofág-CSF szintézis indukció: Granulocita-CSF, g -interferon, TNF, IL-1 PGE2 gátolja a neutrofilek migrációját fokozza az adhéziót, marginációt fagocitózist, killinget Granulocita-CSF

40 CC kemokinek jellemzése
Monocyta chemotactic protein (MCP) Macrophag inflammatory protein (MIP) Regulated upon activation, normal T cell expressed and secreted (RANTES) Homológia Szerkezet: MCP1- MCP2 (62%) - MCP3 (71%) Hatás: - pertussis toxin gátolja az MCP1 és MCP3-at - cholera toxin gátolja az MCP2-t - Ser/Thr kináz gátlás főleg MCP2 kemotaxisára hat - MCP1 és MCP3 az i.c. Ca2+ szintet növeli

41 CXC-receptorok átfedő indukciója

42 CC-receptorok és a HIV fertőzés

43 Kemokineket termelő sejtek

44 CXC kemokinek

45 CC kemokinek