az immunológia alapjai - eötvös loránd university...a limfociták érésének ellenőrzési...
TRANSCRIPT
![Page 1: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/1.jpg)
Az immunológia alapjai(2018/2019. II. Félév)
![Page 2: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/2.jpg)
A T és a B LIMFOCITÁK FEJLŐDÉSE, ÉRÉSEÉS JELÁTVITELE
![Page 3: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/3.jpg)
A limfociták különböző típusai a multipotensHemopoetikus őssejtből fejlődnek ki
![Page 4: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/4.jpg)
• A limfociták rendkívül sokféle specificitású antigén-felismerő receptort képesekkifejezni, amelyek a legkülönfélébb idegen anyagokhoz kapcsolódhatnak.
• Ez a nagyfokú diverzitás az érett B- és T-limfocitákra jellemző, amelyek olyanlimfocita-előalakokból (prekurzor sejtekből) fejlődnek ki, melyek antigén-felismerőreceptorokat nem fejeznek ki, és ezért antigénekkel reagálni nem képesek.
• A progenitor sejtek érése a központi nyirokszervekben (csontvelő, tímusz) zajlik le, majd a már érett sejtek a perifériás nyirokszervekbe települnek.
• A szervezet T- és B-limfocitáin kifejeződő antigén-felismerő receptorok összességétimmunkészletnek (immunrepertoár) nevezzük.
• A limfociták érésük során sejtfelszíni receptoraik révén aktiválódnak, aminek soránelindul egy olyan génexpressziós láncolat, amely a prekurzor sejteket B-, ill. T-limfocita irányba kötelezi el, valamint beindítja az antigénreceptor génátrendeződésifolyamatát.
• Mindezek a limfociták érésének központi elemei, és nagyfokú hasonlóságot mutatnaka B- és T-limfociták esetében.
• Valamennyi vérsejt, így a limfociták is a csontvelőben (és a magzati májban) található multipotens őssejtekből származik, amelyeket hematopoetikus őssejtnek(Hematopoetic Stem Cell – HSC) is nevezünk. A HSC-k aszimmetrikus osztódássalkeletkező utódai érésük során általános limfoid progenitor sejtekké alakulnak, amelyekből a B-sejtek, a T-sejtek, az NK-sejtek is kialakulnak.
![Page 5: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/5.jpg)
A limfociták érése
A B- és a T-limfociták érése a központi nyirokszervekben a következő események sorozatából áll:• A progenitor sejtek B- vagy T-limfocita irányú elkötelezettsége.• Az antigén-felismerő receptorláncok génjeinek szomatikus rekombinációja és a receptorok kifejeződése.• Szelekciós folyamatok, amelyek során megőrződnek a megfelelő antigénreceptorokkal rendelkező
limfociták, de elpusztulnak a saját struktúrát felismerni képes autoreaktív sejtek.• A progenitorok és a fejlődő, már elkötelezett sejtek az érésük kezdetén proliferálnak, és nagyszámú
utódsejtet hoznak létre.• B- és T-sejtek differenciálódásuk során funkcionálisan és fenotípusan is eltérő alpopulációkat hoznak létre.
![Page 6: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/6.jpg)
A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció
A limfociták érése során a sejtmembránon olyan receptorok jelennek meg, amelyek nélkülözhetetleneka további éréshez, osztódáshoz és a túléléshez. E folyamat alatt a sejtek pozitív és negatív szelekcióslépéseken keresztül jutnak el az érett B- és T-sejt állapotig.
![Page 7: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/7.jpg)
A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció
![Page 8: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/8.jpg)
• Az ellenanyag egyetlenkötőhelye (Fab) és az antigénegyetlen epitópja közöttkialakuló kapcsolat erősségét azellenanyag affinitásánaknevezzük.
• A polivalens antigén és az ellenanyag között több pontban kialakuló kötés erősségét aviditásnak nevezzük, ami értelemszerűen nagyobb, mint az egyes kapcsolódások affinitása.
Az ellenanyag–antigén kapcsolódásának erőssége a két molekula közötti affinitás és aviditás függvénye.
![Page 9: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/9.jpg)
A monovalens TCR és a bivalens BCR antigén-felismerő tulajdonságai
A T-sejt-receptor (TCR) egyetlen antigén-felismerő hellyel rendelkezik (monovalens), ellentétben a kétkötőhelyet tartalmazó (bivalens) BCR-rel.
• A TCR az antigénbemutató sejt (APC) által feldolgozott fehérje-antigénből származó, az MHC-molekula kötőhelyébe illeszkedő peptidet ismeri fel.
• A BCR azonos specificitású antigénkötő helyei egy adott antigén két azonos epitópjával (vagy, ha a térszerkezeti viszonyok engedik – két, egymáshoz közel elhelyezkedő antigén azonos epitópjával) kerülnek kölcsönhatásba.
![Page 10: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/10.jpg)
A B- és a T-sejtek elköteleződését irányító transzkripciós faktorok
A B- és T-sejtek elköteleződése számos transzkripciós faktor összehangolt szabályázásánaktulajdonítható. A Notch-család tagjai olyan sejtmembránfehérjék, amelyek proteolitikusan lehasadnak, ha kapcsolatba kerülnek a szomszédos sejtek specifikus ligandumaival. A Notch levált citoplazmatikusdoménje a sejtmagba kerül, ahol különféle gének átírását szabályozza. E család tagja a Notch-1, amelya GATA-3 transzkripciós faktorral együtt a T-sejtelköteleződést irányítja. A B-sejtek esetében az EBF ésaz E2A transzkripciós faktorok hatására indukálódik a Pax-5, és e három szabályozó faktor együtteshatása vezet a progenitor sejtek B-limfocita irányú elköteleződéséhez.
![Page 11: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/11.jpg)
• A B-sejt-receptorok (BCR), illetve a plazmasejtek által termelt immunglobulinok és a T-sejt-receptorok (TCR) közös tulajdonsága, hogy a környezetükben lévő antigéneket képesek specifikusan felismerni, és megkötni.
• A limfocitarepertoár minden tagja más-más antigénkötő receptort fejez ki, amelyek egyediségét a molekula antigénkötő, N-terminális régiója biztosítja.
• A szervezetben jelenlévő milliárdnyi különböző specificitású limfocita összességében biztosítja az egyénnek azt a képességét, hogy az antigének óriási sokféleségét képesek felismerni.
• A BCR rendkívüli variabilitását az Ig-molekula N-terminális szakasza (V-régiója)biztosítja; amihez kapcsolódik a konstans régió (C-régió), amely az effektor funkciókért felelős.
• Dreyer és Bennett már 1965-ben felvetette, hogy minden ellenanyag-molekulát legalább két gén kódol: az egyik a variábilis, a másik a konstans molekularészt, és ezek a gének DNS-szinten kombinálódva hozzák létre a fehérjét kódoló mRNS-molekulát.
• E teória több mint egy évtizeddel később igazolódott, amikor kiderült, hogy egyes sejtek differenciálódásakor bizonyos fehérjék expressziója során különböző, a csírasejtekben (germline) még egymástól távol lévő génszakaszok kapcsolódnak össze. Az ily módon, „génrekombinációval” létrejött egységekről készül az mRNS, amelyről a riboszómák felszínén a polipeptidlánc keletkezik.
![Page 12: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/12.jpg)
• A génrekombináció jelenségét mutatta ki Tonegawa ésmunkacsoportja a B-sejtekőssejtekből történő érésesorán, vagyis még mielőtt a sejtek antigénnel találkoznak.
• E mechanizmus ismeretébenértelmezhetővé vált azimmunglobulinok nagyfokúvariabilitása, más szóvalgenetikai diverzitása.
• Felfedezésüket 1987-ben orvosi Nobel díjjal jutalmazták.
![Page 13: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/13.jpg)
A B- és a T-sejt receptor szerkezete
![Page 14: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/14.jpg)
Az immunglobulinok membránkötött és szekretált formája. Az Ig membránkötött formájában az utolsó CH-domént egy hidrofób transzmembrán (TM) szakasz követi, amely rövid bázikus szekvenciával végződik a sejtben. A szekretált forma töltéssel rendelkező és hidrofil aminosavakból álló farokrésszel végződik. Az IgM szekretált formája pentamerszerkezetű.
![Page 15: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/15.jpg)
Az Ig molekula általános szerkezeti felépítése
Az ellenanyagokat (antitesteket) – lévén globulintermészetű fehérjék – immunglobulinoknak (Ig) nevezzük. Az immunglobulinok jellegzetes doménstruktúrájú polipeptidláncokbólfelépülő molekulák, melyeknek szerkezete a „felismerést” és az effektor funkciók kiváltását egyaránt lehetővé teszi. Az ellenanyagok egyrészt a B-limfociták membránjában lévő receptorkomplex (B Cell Receptor – BCR) antigén-felismerő egységeként szolgálnak, ezt nevezik mIg-nek (membrane Ig) is. Másrészt a szekretált antitestek a szérumfehérjék jelentős részét képviselik, és a szervezet humorális immunvédelmét biztosítják
![Page 16: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/16.jpg)
Humán Ig-izotípusok
• Az izotípus-sajátság a H- és az L-lánc konstans szekvenciái általmeghatározott jellemzője az antitestnek.
• A nehézláncok izotípusa alapján az emberi Ig-k öt osztálybasorolhatók: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM.
• A könnyűláncoknak két izotípusa ismert: kappa (κ) és lambda (λ)
![Page 17: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/17.jpg)
Az Ig-osztályok megjelenése az egyedfejlődés során
![Page 18: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/18.jpg)
A TCR nyolc polipeptidláncból álló molekulakomplex, az antigén-felismerô egységből ésjárulékos láncokból épül fel. Az antigén-felismerô egység diszulfid-híddal összekötött α- és β, vagy γ és δ -láncokat tartalmazó heterodimer. Ehhez kapcsolódnak a CD3-at alkotó láncok: azegymáshoz nem kovalensen kötôdô ε és δ, valamint a γ- és ε-heterodimerek, továbbá a diszulfid híddal összekötött ζ-ζ homodimer. Ez utóbbi ITAM-motívumo-(ka)t tartalmaz, következésképpen a jelátviteli folyamatokban való részvételre alkalmasak.
A TCR-komplex szerkezete
![Page 19: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/19.jpg)
A γδ -TCR szerkezete
• A T-sejtek 1-10%-án jelenik meg ilyen típusú TCR.
• A γδ-láncokból álló receptorok általános szerkezete hasonló az αβ-láncokból álló receptorokéhoz.
• Hasonlóan az αβ-receptorhoz, a γδ-receptor láncai is variábilis és konstans doméneket tartalmaznak, transzmembrán és citoplazmatikus részei is analóg szerkezetűek.
• Lényeges eltérés mutatható azonban ki a γδ-láncok variabilitásának mértéke és a variabilitást kialakító genetikai mechanizmusok között.
• A γδ-T-sejtek többsége nem fejez ki CD4- vagy CD8-molekulát.
• A γδ -TCR olyan antigént ismer fel, amely nem MHC-I vagy II-molekulávalasszociált, hanem pl. kisméretű, foszforilált molekulákat, alkil-amint vagy lipidetismernek fel, illetve olyan antigénhez kapcsolódnak, amit nem klasszikus MHC-molekulák prezentálnak, így elsődlegesen azokon a területeken jelenik meg, ahol a kórokozók behatolásának esélye különösen nagy.
![Page 20: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/20.jpg)
Az immunglobulin gének genomikus szerveződése
Az emberi csírasejtekben az immunglobulin nehézláncait és két könnyűláncát (λ és κ) kódoló gének három különböző kromoszóma meghatározott lókuszán szerveződnek.
Az immunglobulin génrégiókban variábilis (Variable – V), konstans (Constant – C) és az ezeket összekötő kapcsoló (Joining – J) gének találhatók. A nehézlánc esetében egy további típus, a diverzitás (Diversity – D) régió is itt lokalizálódik. Az egyeskódoló géneket nem-kódoló DNS-szakaszok választják el egymástól. Az immunglobulin lókuszok 5' végén helyezkedik el a V-gének csoportja, melyek száma az egyes láncok esetében eltérő: emberben a nehézlánc lókuszán kb. 100, a κ-lókuszonmintegy 35, míg a λ-lókuszon csaknem 30 V-gén található.
![Page 21: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/21.jpg)
A TCR génlókusz szerveződéseA TCR α-, β- és γ-láncokat kódoló szegmensek mind különböző kromoszómákon vannak, míg a δ-láncot kódoló gének az α-láncot kódoló lókuszban találhatók.
• Minden egyes TCR-lókusz V-, J- és C-szegmensekből áll.
• Ezen kívül a TCR β- és a TCR δ-lókusz D-szegmenst is tartalmaz (az IgH-lókuszhozhasonlóan).
• A TCR-lókusz 5’ végén egycsoport V-génszegmenstalálható, amelyekszerveződése az Ig-génekheznagyon hasonló.
• A TCR-V-génektől különbözőtávolságra találhatók a C-régiót kódoló génszakaszok.
• Minden TCR-C-gént négyexon kódol, egy azextracelluláris domént, egy a rövid kapocs (hinge) régiót, egy a transzmembrándomént és végül az utolsó a citoplazmikus doméntkódolja.
![Page 22: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/22.jpg)
A V(D)J-rekombináció
• Az érett B-, illetve T-limfociták kivételével minden magvas sejtünk csíravonal konfigurációban tartalmazza az immunglobulin-, illetve TCR-géneket.
• A funkcionálisan aktív immunglobulin- és TCR-molekulák szintézise csak a génátrendeződés szigorúan szabályozott eseménysora után valósulhat meg.
• Ez csak a B-, illetve T-limfociták sajátos egyedfejlődése során, B-sejtek esetében a csontvelőben, T-limfociták esetében pedig a tímuszban jöhet létre.
• A rekombinációs folyamat során egymástól nagyon távol lévő gének kerülnek közel és alakul ki közöttük kapcsolódás.
• A kezdeti lépésben a kromatinnak az antigénreceptort kódoló génszakasz meghatározott helyein fel kell nyílnia. Ezután a DNS adott pontjain kettősszálú törések alakulnak ki, majd ezt követi a nem homológ végek összekapcsolódásának folyamata.
![Page 23: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/23.jpg)
• A limfocitarepertoár diverzitása kialakulásának egyik alapvető mozzanata, hogy a nem homológ végek összekapcsolása során nukleotidok épülnek be, vagy éppen eliminálódnak.
• A V(D)J-rekombináció során az Ig vagy a TCR lókuszon egy V- és egy J-szegmens (illetve ha jelen van, akkor egy D-szegmens) választódik ki véletlenszerűen minden egyes limfocitában, majd ezek a gének összekapcsolódnak, és kialakítják a V(D)J génszakaszt, ami az antigénkötő receptor variábilis szakaszát kódolja.
• A konstans (C) régiók ettől a már kialakult V(D)J szegmenstől távoli génszakaszon helyezkednek el, és nem kódoló szakaszok választják el, még a primer RNS-átiraton is. A primer RNS átszabása (splicing) következtében a szignál, a V(D)J és a C-régió exonjaiösszekapcsolódva létrehozzák a mRNS-t, amelyről megindulhat az antigénkötőreceptorláncok transzlációja.
![Page 24: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/24.jpg)
Az érett B- és T-limfociták antigén-felismerő receptora és a sejtekaktiválódása
• A BCR és TCR komplexek jellemző sajátsága, hogy két funkcionális egységből állnak:
1. a klonálisan megjelenő, variábilis, antigén-felismerő láncokból
2. az azokhoz szorosan kapcsolódó jelátvivő egységekből.
• Az ilyen receptorokat a MIRR-nek (Multisubunit Immune Recognition Receptors) nevezett receptorcsaládba soroljuk.
• A jelátvivő komponensek minden esetben jellegzetes intracelluláris motívummal, azaktiváló ITAM-mal rendelkeznek.
![Page 25: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/25.jpg)
A T-és a B-sejtek aktiválásának közös lépései
A BCR, ill. a TCR az antigénnel történőkölcsönhatás után (receptorok keresztkötése) jeleket továbbít a sejtbe, amelyek biokémiai események ésmorfológiai változások sorozatát indítja el.
• A legkoraibb és egyik legjellemzőbbjelenség számos sejten belülifehérjekomponens foszforilációja ésaktivációja.
• Az ezt követően aktiválódó foszfolipáz C (PLC) hidrolizálja az foszfatidil-inozitol-difoszfátot, ami másodlagos hírvivő(messenger) molekulák képződéséhezvezet: a DAG a PKC-t aktiválja, míg a keletkező IP3 az intracelluláris, szabadCa2+-okat szabadítja fel.
• A sejtmembrán felől kiinduló bonyolultjelátviteli mechanizmusokeredményeképpen transzkripciósfaktorok képződnek, melyek a sejtmagbajutva gének átírását serkentik vagygátolják.
![Page 26: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/26.jpg)
A limfociták aktiválódása során lezajló események időrendje
![Page 27: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/27.jpg)
A T-limfociták fejlődése
Az elkötelezett progenitor sejtekből kiinduló T-sejtérés folyamatának fontoselemei:
• a TCR rekombinációja,
• a sejtosztódás,
• az antigénindukált szelekció
• és a teljes funkcióképesség elnyerése.
A T-sejtek antigén-felismerése MHC-korlátozott folyamat, azaz a TCR az MHC-peptid komplexét ismeri fel, és az antigén-bemutatás sajátosmikrokörnyezetben zajlik.
Scanning electron micrograph of a human T cell/Wikipedia
![Page 28: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/28.jpg)
A tímusz szerepe a T-limfociták fejlődésében
• A T-sejtek érésében a tímusz kitüntetett szerepet játszik. Erre azok a korai vizsgálatok utaltak, amelyek során a tímusz mesterséges kiirtása kísérleti állatokban immunhiányos állapothoz vezetett. (A tímusz kialakulásának genetikai okokra visszavezethető elmaradása emberben a DiGeorge-szindróma kialakulásához vezet. Ennek a betegségnek az immunológiai következménye, hogy csak nagyon kisszámú érett T-limfocita található a vérben és a perifériás szövetekben, és ennek természetes velejárója a T-sejt-dependens immunfolyamatok nagymértékű károsodása.)
• A tímusz mérete és aktivitása az életkorral folyamatosan csökken, és a pubertás idejére gyakorlatilag kimutathatatlanná válik. Ennek ellenére a T-sejtek érése – bár kisebb mértékben – de a felnőttkorban is zajlik. (E fejlődés színterei vélhetően a tímuszmaradványszövetei. Feltételezések szerint felnőtt korban azért sincs szükség nagymértékű T-sejt érésre, illetve új T-sejtek kialakulására, mert a memória T-sejtek élettartama nagyon hosszú, ezért az élet előrehaladtával felhalmozódnak).
• A T-limfociták előalakjai, progenitor sejtjei a magzati májból, illetve később a felnőtt csontvelőből származnak. (Ember esetében a magzati fejlődés 7-8. hetében jelennek meg a tímuszban először a T-sejtek kezdeményei).
![Page 29: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/29.jpg)
www.studyblue.com
Age Mass
birth about 15 grams
puberty about 35 grams
twenty-five years 25 grams
sixty years less than 15 grams
seventy years as low as 5 gramswikipedia
https://www.pinterest.com/pin/354588170637456361/
![Page 30: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/30.jpg)
A T-sejtek érésének fázisai
![Page 31: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/31.jpg)
A T-sejtérés főbb fázisai a tímuszban
• A fejlődő T-sejteket timocitáknaknevezzük, amelyek sem TCR, sem pedig CD4, ill. CD8 koreceptor molekulákat nem fejeznek ki, és a tímusz kéreg alatti zónájában és a külső kéregállományban találhatók.
• A sejtek innen a kéregállományba vándorolnak, ahol a legtöbb éréssel összefüggő folyamat zajlik.
• Először a TCR γδ- vagy αβ-molekulák fejeződnek ki, majd az αβ-T-sejtek MHC-II korlátozott, CD4+ pozitív, vagy pedig MHC-I korlátozott, CD8+ pozitív sejtekké fejlődnek.
• Az érés végső fázisában a sejtek a tímuszvelőállományába (medulla) migrálnak, majd onnan a perifériára kerülnek.
• A tímuszban a T-sejtek érését a tímuszepitélsejtjei, makrofágok és dendritikussejtek biztosítják.
![Page 32: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/32.jpg)
• A T-sejt érése során szigorúan meghatározott az egyes TCR-gének átrendeződésének sorrendje, valamint a CD4 és CD8 koreceptorok kifejeződése.
• A legtöbb kéregállománybeli timocita TCR génjei a csíravonalra jellemző állapotban vannak, a sejtek nem expresszálnak sem TCR-t, sem CD3 vagy ζ-láncokat, Mivel CD4-, ill. CD8-koreceptorokat sem fejeznek ki, ezeket a limfocitákat dupla negatív (DN) sejteknek, vagy pro-T-sejteknek nevezik.
• A Rag-1 és Rag-2 enzimek először ebben az állapotban expresszálódnak és ezzelkezdetét veszi a TCR-gének rekombinációja.
• Először a TCR β-láncának átrendeződése következik be, amelynek során a rekombinációban részt vevő génszegmensek közti DNS-elemek törlődnek a genomból. A transzlációt követően a sejtben kifejeződik a TCR β-lánca. Fontos továbbá, hogy a TCR esetében – ellentétben a B-limfocitákkal – nincs izotípus-váltás.
• Amennyiben az adott pro-T-sejtben bekövetkezik a TCR β-lánc produktív átrendeződése, akkor a TCRβ-láncfehérje megjelenik a sejtfelszínen, és az ún. pre-T α-lánccal (egy invariáns fehérjével), a CD3-komplexszel és a ζ-láncdimerrel együtt a pre-TCR-t alkotja.
• A funkcionálisan intakt pre-TCR másik jelentős szerepe a TCR α-lánc rekombinációjának beindítása, aminek hatására a dupla negatív sejtek dupla pozitív (DP) sejtekké válnak. A B-sejt éréséhez hasonlóan, a pre-TCR gátolja a másik allél β-lánc rekombinációját (allélkizárás).
![Page 33: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/33.jpg)
• A dupla pozitív sejtek képesek MHC-peptidkomplexekhez kapcsolódni, és ez által a pozitív és negatív szelekciós folyamatokban részt venni.
• E szelekciós lépéseket követően a dupla pozitív sejtek vagy CD4- vagy CD8-koreceptort fejeznek ki, és ezért egyszeresen pozitív (Sigle Positive – SP) sejteknek is nevezzük.
• Az érett T-sejtek a tímusz velőállományából a keringésbe, ill. a szekunder limfoidszervekbe kerülnek.
• A CD4+ sejtek antigén stimulus hatására citokineket termelnek, és többek között CD40-ligandumot fejeznek ki a sejtmembránon, amelyekkel B-limfocitákat és makrofágokataktiválnak.
• A CD8+ T-sejtek olyan molekulákat termelnek, amelyekkel más sejteket képesek elpusztítani.
![Page 34: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/35.jpg)
T cell differentiation_Courtesy of David Peterson, DC, DCCN, FAAIM
![Page 36: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/36.jpg)
A B sejtek fejlődése
![Page 37: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/37.jpg)
• A B-limfociták érésének legfontosabb lépései az Ig-gének rekombinációja éskifejeződése, a fejlődő B-sejtek szelekciója és proliferációja a pre-B-sejtreceptorellenőrzése alatt, végül az érett B-sejtrepertoár kiválasztódása.
• Születés előtt a B-limfociták a magzati máj elköteleződött prekurzor sejtjeibőlfejlődnek, de a születést követően ez a folyamat a csontvelőben folytatódik.
• A B-limfociták többsége a felnőtt csontvelői progenitorokból származik, amelyekkezdetben Ig-negatívak, később éretlen B-sejtté fejlődnek, amelyek membránkötöttIgM-molekulát fejeznek ki.
• Ezek a sejtek később elsősorban a lépben érnek tovább, ahol a follikuláris B-limfocitavonalhoz tartozó sejtek IgM- és IgD-molekulát fejeznek ki a felszínükön. Szintén a lépben nyerik el azt a képességüket, hogy a másodlagos nyirokszervekközött vándoroljanak, illetve azokban megtelepedjenek.
• A másodlagos nyirokszervekben megtelepedett B-limfociták a specifikus antigénhatására aktiválódnak.
• Emberben ez a folyamat, azaz a progenitor sejtből az érett limfocita kialakulásamintegy két-három napig tart.
![Page 38: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/38.jpg)
A B-sejt érés fázisai
![Page 39: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/39.jpg)
Az immunglobulin nehéz- és könnyűláncát kódoló gének rekombinációja és expressziója
![Page 40: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/40.jpg)
A pre-B sejtreceptor szerkezete és funkciói
• A csontvelőben a legkorábbi B-sejtvonalhoz köthetősejttípus a pro-B-sejt. Ez a sejttípus nem fejez kiimmunglobulint, de a többi sejttípustól a sejtfelszíniCD19- és CD10-markerek alapján jól elkülöníthető. A Rag-enzimek már ebben a fázisban megjelennek, és az elsőrekombinációs folyamatok is lezajlanak a nehéz láncon.
• A sikeres Cμ-szintézis a sejtet a következő – pre-B-sejt –fázisba juttatja. Ebben a fázisban tehát a sejt Igμ-láncot termel, de a könnyűlánc génjeinek átrendeződése még nem történt meg. Ebben az átmeneti állapotban a Cμ az ún. pót-könnyűláncokkal, azaz a λ5 vagy a VpreBfehérjével kapcsolódik. Ezeket a fehérjéket kizárólag a pro- és pre-B-sejtek állítják elő, és bár szerkezetileg a valódi könnyűlánchoz hasonlóak, invariánsak, azaz összetételük minden B-sejtben azonos.
• A következő érési fázisban minden fejlődő B-sejt kifejezi a κ- vagy a λ-könnyűláncot, amely a korábban megtermelt μ-nehézlánccal összekapcsolódva létrehozza a komplett IgM-molekulát. Az IgM-molekulát kifejező B-sejteket, éretlen B-sejteknek nevezzük.
![Page 41: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/42.jpg)
Az IgM és IgD koexpressziója
A FO B sejtek μ- és δ- nehézláncot fejeznek ki, amelyek κ- vagy λ-könnyűlánccal kapcsolódva alkotják a membránkötött IgM- és IgD-molekulát. A két izotípus egy sejtben azért fejeződik ki, mert az adott VDJ kialakulását követő transzkripció során olyan hosszú primer RNS keletkezik, amelyen a Cμ- és a Cδ-exonok is megtalálhatók és a primer RNS-ből alternatív hasítással vagy a Cμ- vagy a Cδ-exonokkapcsolódnak ugyanahhoz a VDJ-exonhoz. Az IgM és IgD egyidejű kifejeződésével (koexpresszió) a sejtek elérik funkcionális kompetenciájukat és azt a képességüket, hogy a szervezetben recirkuláljanak.
![Page 43: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/43.jpg)
B-limfocitapopulációk eredete és fejlődése
A magzati máj őssejtjeiből B-1 B-sejtek fejlődnek. A csontvelői őssejtekből a B-sejtek többsége, az ún. B-2 B-sejtek alakulnak ki, amelyek vagy marginális zóna B-sejtekké (MZB), vagy pedig a follikuláris B-sejtekké (FOB) alakulnak. A legtöbb érett B-limfocita follikuláris B-sejt.
![Page 44: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/44.jpg)
Az érett B-sejt repertoár szelekciója (pozitív és negatív szelekció)
• Az érett B-sejtek legfontosabb paramétere a funkcionális immunoglobulin létrehozása.
• A pozitív szelekció során működő faktorok a BCR komplexen keresztül hatva biztosítják a sejtek túlélését. Ennek során az éretlen B-sejtek kapcsolatba kerülnek környezetükkel, illetve az ún. saját antigénekkel (alacsony affinitás).
• Amennyiben a BCR és a saját antigén közötti kapcsolat erős (nagy affinitás), akkor a sejtek egy részében a receptor átszerkesztése (editing) indukálódik. Ennek lényege, hogy az antigén-felismerés hatására újra aktiválódnak a RAG-gének, és egy újabb könnyűlánc rekombinációs eseménysor indul meg.
• A folyamat eredményeként termelődő új könnyűlánc kapcsolódik az eredeti nehézlánchoz, és ezzel egy új, eltérő specificitású BCR jön létre, ami nagy valószínűséggel nem lesz képes a saját antigénnel erősen kapcsolódni.
• Hasonlóképpen, az autoreaktív BCR-t expresszáló éretlen B-sejtek elpusztulnak, vagy nem lépnek a következő fejlődési fázisba. E sejtek eliminálását negatív szelekciónak nevezzük, aminek alapvető szerepe van a B-sejt tolerancia kialakításában.
• Ezen a negatív szelekciós lépésen túljutott sejteket érett, IgM+IgD+ B-limfocitáknaknevezzük, amelyek, ha antigénnel találkoznak, osztódnak és differenciálódnak. Ez a folyamat a humorális immunválasz alapvető mechanizmusa a periférián.
![Page 45: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/45.jpg)
A B-limfociták B-1 populációja
• A B-limfociták többségét jelentő B-2 sejtek mellett megtalálhatók a szervezetben a magzati májból fejlődő B-1 B-sejtek, amelyeknek a többsége CD5 (egérben Ly-1) molekulát fejez ki.
• Ezek a sejtek a B-2 sejtekhez képest az ontogenezis korábbi szakaszában fejlődnek, és viszonylag korlátozott V-repertoárral, valamint sokkal kisebb kapcsolódási diverzitással jellemezhetők.
• Felnőttekben a B-1-sejtek jelentős önmegújító populációi találhatók a nyálkahártyákban és a hashártyában.
• A B-1-sejtek csakúgy, mint a marginális zóna B-sejtek, spontán szekretálnak IgM-molekulákat, amelyek általában mikrobiális poliszacharidokat és lipideket ismernek fel. Ezeket az ellenanyagokat sokszor természetes ellenanyagoknak is nevezik, mivel az egyén nyilvánvaló immunizálódása nélkül is megjelennek.
• A B-1-sejtek fontos szerepe, hogy nagyon gyorsan termelnek ellenanyagot olyan kórokozókkal szemben, amelyek pl. a hasüregben jelennek meg. A nyálkahártya lamina propria rétegében lévő, IgA-termelő B-limfociták közel fele B-1 eredetű.
• A B-1-sejtek és a γδ-T-sejtek analógoknak is felfoghatók, abban az értelemben, hogy mindkét sejttípus korlátozott variabilitású antigén-felismerő receptorokat fejez ki, és bizonyos kórokozók ellen védelmet biztosít az immunválasz korai fázisában.
![Page 46: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/46.jpg)
A marginális zóna (MZ) populációja
• A marginális zóna B-sejtek (MZB) elsődlegesen a lép marginális szinuszának közelében találhatók, és számos vonatkozásban nagyon hasonló szerepet töltenek be, mint a B-1-sejtek (korlátozott diverzitás, poliszacharid-specifikus, természetes ellenanyagok).
• A marginális zóna B-sejtek IgM- és CD21-molekulákat fejeznek ki.
• Ezek a sejtek nagyon gyorsan képesek reagálni a vérbe került mikrobákkal és ún. rövid életű, IgM-szekretáló plazmasejtekké differenciálódnak.
• Bár általában T-sejt független (TI) immunválaszt alakítanak ki a keringő patogénekkelszemben, esetlegesen T-sejtfüggő (TD) immunválaszban is részt vesznek.
Kövesdi et al. Self Nonself. 2010 Apr;1(2):144-153.
![Page 47: Az immunológia alapjai - Eötvös Loránd University...A limfociták érésének ellenőrzési pontjai, pozitív és negatív szelekció A limfociták érése során a sejtmembránon](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022041620/5e3e2edc196bd37c2774a468/html5/thumbnails/47.jpg)
www.bloodjournal.org