Seminarium 3 (odpowiedź humoralna) Flashcards
Co bierze udział w humoralnej odpowiedzi immunologicznej?
→zewnątrzkomórkowe patogeny
→limfocyty efektorowe (limfocyty B)
→przeciwciała
Rola odpowiedzi humoralnej:
blokowanie infekcji i eliminacja patogenów zewnątrzkomórkowych
Co bierze udział w eliminacji antygenu w odpowiedzi humoralnej?
czynniki humoralne (przeciwciała, dopełniacz, białka ostrej fazy)
Gdzie dojrzewają limfocyty B?
w czerwonym szpiku kostnym
Jakie receptory występują na limfocytach B?
receptory antygenowe BCR
Gdzie dojrzewają limfocyty T?
w grasicy
Jakie receptory występują na limfocytach T?
receptory antygenowe TCR
W jakiej odpowiedzi występują limfocyty B?
w humoralnej, wytwarzają przeciwciałą
W jakiej odpowiedzi występują limfocyty T?
→humoralna (pomocnicze, regulatorowe)
→komórkowa (pomocnicze, efektorowe, regulatorowe)
Co to są antygeny różnicowania (CD)?
[CD = cluster of differentation]
Antygen (białko, receptor) obecny na powierzchni komórek immunologicznych, rozpoznawany i identyfikowany przez grupę (cluster) przeciwciał monoklonalnych zdolnych rozpoznać i połączyć się z tym antygenem.
Jakie wyróżniamy antygeny różnicowania limfocytów B?
CD19, CD20
Jakie wyróżniamy antygeny różnicowania limfocytów T?
CD3
CD4 lub CD8
Do czego wykorzystywane są antygeny różnicowania w medycynie?
→diagnostyka
•cytometria przepływowa: ocena jakości komórek na podstawie analizy markerów CD (białaczki, niedobory immunologiczne, AIDS)
→leczenie
•choroby nowotworowe (terapia celowana w białaczkach)
•choroby z autoagresji (reumatoidalne zapalenie stawów)
•transplantologia
Co to jest MURONOMAB?
monoklonalne przeciwciało anty-CD3 stosowane w leczeniu (transplantologia: ostre odrzucanie przeszczepu)
Co to jest RYTUKSYMAB?
monoklonalne przeciwciało anty-CD20 stosowane w leczeniu (eliminacja limfocytów B: chłoniaki nieziarniacze CD20+, reumatoidalne zapalenie stawów)
Co to są TCR?
receptory antygenowe limfocytów T
TCR (=T Cell Receptor)
Jaką budowę mają TCR?
TCR, podobnie jak immunoglobuliny ma budowę domenową.
Domeny pozakomórkowe odpowiadają za rozpoznanie antygenu (zawierają zmienne rejony N-terminalne).
TCR to heterodimery dwóch podjednostek (alfa/beta - TCR2, gamma/delta - TCR1) powiązane mostkami dwusiarczkowymi
Jakie wyróżniamy TCR?
są to heterodimery podjednostek:
→alfa/beta - TCR2
→gamma/delta - TCR1
Z czym łączą się heterodimery TCR?
Heterodimery alfa/beta (lub gamma/delta) łączą się z serią łańcuchów polipeptydowych, zbiorczo nazwanych kompleksem CD3 (odpowiada za przekazanie sygnału do wnętrza komórki).
Co rozpoznaje receptor TCR alfa/beta (TCR2)?
TCR2 rozpoznaje tylko i wyłącznie antygen w postaci peptydu połączonego z cząsteczką MHC na powierzchni komórki APC.
Przez co kodowany jest receptor TCR i jak powstaje jego gen?
Przez 3 grupy (segmenty) genów V, D, J.
Gen dla kompletnego receptora powstaje w wyniku łączenia jednego genu wybranego z każdej grupy.
Co warunkuje zmienność kombinacyjna łańcucha beta TCR w trakcie dojrzewania limfocytu T?
Zmienność kombinacyjna (rekombinacyjna VDJ) oraz wybitna zmienność na łączach warunkuje różnorodność swoistości TCR. Liczba możliwych kombinacji wynosi teoretycznie 10^15.
Struktura TCR na poziomie białkowym:
→region stały (C)
→region zmienny (V)
→region łączący (J)
→region różnicujący (D)
Podział limfocytów T:
→TCR gamma/delta •CD4+ (regulatorowe) •CD8+ (cytotoksyczne) •CD4-CD8- (cytotoksyczne) →TCR alfa/beta •CD4+ ◊Th1 ◊Th2 ◊Th17 ◊Treg •CD8+ ◊Tc ◊Tsup
W jakiej odpowiedzi biorą udział i co produkują Th1?
/pomocnicze/
odpowiedź komórkowa
→Il-2
→IFN-gamma
W jakiej odpowiedzi biorą udział i co produkują Th2?
/pomocnicze/
odpowiedź humoralna
→IL-4 →IL-5 →IL-6 →IL-10 →IL-13
W jakiej odpowiedzi biorą udział i co produkują Th17?
odpowiedź autoimmunologiczna
→IL-6
→IL-17
Co produkują Treg?
/regulatorowe/
→IL-10
→TGF-beta
Jakie wyróżniamy TCR alfa/beta CD8+?
→Tc biorące udział w odpowiedzi komórkowej
→Tsup - supresorowe
Limfocyty T gamma/delta cytotoksyczne - wymień i co robią:
→CD4-CD8-
→CD8+
Cytotoksyczne; rozpoznają antygeny związane z niepolimorficznymi MHC Ib a także antygeny lipidowe oraz bukrowe bez udziału MHC
Limfocyty T gamma/delta regulatorowe - wymień i co robią?
→CD4+
Regulatorowe(cytokiny); rozpoznają antygen związany z MHC II
Gdzie występują limfocyty T gamma/delta i jakie są ich funkcje?
→10% w skórze i błonach śluzowych
→1% w krążeniu
→rozpoznają uszkodzone DNA oraz białka powstające w wyniku stresu (eliminacja komórek zmienionych nowotworowo/zniszczonych)
→produkują czynnik wzrostu tkanki łącznej (gojenie się ran) oraz czynnik wzrostu keratynocytów
Jakie wyróżniamy limfocyty B?
→limfocyty B1
→limfocyty B2
Scharakteryzuj limfocyty B1:
→występowanie: krążenie wrotne, jama otrzewnej, jama opłucnej
→samoodnawialne na obwodzie
→antygeny T-niezależne (polimery węglowodanowe)
→odpowiedz pierwotna (IgM)
→BRAK odpowiedzi wtórnej
→BRAK pamięci immunologicznej
Scharakteryzuj limfocyty B2:
→występowanie: krążenie centralne →stale uzupełniane przez szpik kostny →antygeny T-zależne (białka) →odpowiedź pierwotna (IgM) →odpowiedź wtórna: •IgG - system centralny •IgA - błony śluzowe •IgE - reakcje alergiczne →pamięć immunologiczna - limfocyty pamięci BM)
Co rozpoznaje BCR (B Cell Receptor)?
Receptor BCR rozpoznaje bezpośrednio natywne, niezmienione antygeny (określone determinanty/epitopy antygenów)
Co i jak koduje w receptorze BCR?
→segmenty genów VJ kodują części zmienne łańcuchów lekkich
→segmenty genów VDJ kodują części zmienne łańcuchów ciężkich
→segmenty genów C kodują części stałe BCR
Co jest kluczowym zjawiskiem w generowaniu wyjściowego repertuaru przeciwciał?
Rekombinacja segmentów genowych (zmienność kombinacyjna) BCR linii zarodkowej.
Rekombinowane segmenty V, D, J tworzą różnorodne sekwencje (region CDR).
Przez co kodowane są części zmienne łańcuchów lekkie(VL) i ciężkie(VH) immunoglobulin?
Części zmienne łańcuchów lekkich i ciężkich przeciwciał są kodowane przez geny wielokrotne VDJ. Losowe łączenie tych genów zachodzi na etapie dojrzewania limfocytów B w szpiku kostnym. Możliwa liczba kombinacji wynosi 1,6 mln.
Co generuje różnorodność BCR?
U człowieka (i myszy) źródłem różnorodności części zmiennych BCR (przeciwciał) są:
→losowe łączenie tych genów (zmienność kombinacyjna)
→zmienność na łączach V-D i D-J (regiony N i P) - 100-krotnie zwiększa różnorodność zmiennych
→redagowanie receptora (wymiana segmentu V)
→kombinatoryjne łączenie łańcuchów H i L
→mutacje somatyczne (po stymulacji antygenem, w czasie dojrzewania humoralnej odpowiedzi immunologicznej)
Ile epitopów rozpoznaje każdy limfocyt?
Każdy limfocyt rozpoznaje tylko jeden konkretny epitop. Jedna komórka (limfocyt) ma liczne, ale identyczne receptory.
“Obróbka” antygenu przez komórki APC:
- endocytoza drobnoustroju (antygenu)
- Obróbka antygenu (processing) - rozkład do małych fragmentów (peptydów)
- Transport cząsteczek MHC zawierających w rowku fragmenty antygenu na powierzchnię komórki (kompleks peptyd antygenowy-MHC klasy II (Major Histocompatibility Complex) - prezentacja antygenu
CO widzi limfocyt T na MHC?
→łańcuch peptydu zawierający epitop
→polimorficzny łańcuch MHC
→łańcuch kotwiczący peptydu
→”kieszonkę” MHC
Dlaczego limfocyty T mogą rozpoznać tylko antygeny białkowe związane z komórką?
ponieważ cząśteczki MHC znajdują się na powierzchni komórek i mogą prezentować tylko peptydy
Budowa MHC klasy II:
→łańcuch alfa - dwie domeny α1, α2
→łańcuch beta - dwie domeny β1, β2
→domeny α1, β1 (część zmienna) tworzą nieckę (rowek), w której lokuje się peptyd antygenowy
Co tworzy nieckę(rowek), w której lokuje się peptyd antygenowy w MHC klasy II?
domeny α1, β1 (część zmienna)
Na jakich komórkach występują MHC klasy II?
na komórkach prezentujących antygen (APC)
Skąd pochodzą antygeny wiązane przez cząsteczki MHC II?
z wewnątrzkomórkowych wakuoli (endosomów) APC
Processing antygenu - układ MHC II:
- endocytoza zewnątrzkomórkowego antygenu przez APC
- trawienie w endosomach, “processing” antygenu
- biosynteza i transport cząsteczek MHCII do endosomów
- Połączenie peptydu z cząsteczkami MHCII w endosomach
- ekspresja kompleksu MHCII-peptyd na powierzchni
Budowa MHC klasy I:
→łańcuch ciężki alfa - trzy domeny α1, α2, α3
→łańcuch lekki (β2-mikroglobulina)
→domeny łańcucha ciężkiego α1, α2 (część zmienna) tworzą niszę (rowek) wiążącą peptyd antygenowy
Co będzie znajdować się na komórce zakażonej wirusem?
na jej powierzchni będą znajdować się kompleksy MHCI-peptyd wirusowy
Co robi efektorowy limfocyt Tc?
Limfocyt T CD8 efektorowy rozpoznaje obcy antygen na komórce, przekazuje jej sygnał śmierci
Jakie wyróżniamy klasy MHC w układzie zgodności tkankowej?
→MHC klasy I
→MHC klasy II
→MHC klasy III
Scharakteryzuj MHC klasy I
swoisty układ białek powierzchniowych charakteryzujących każdą komórkę somatyczną (kod rozpoznawczy, identyfikator komórki, “dowód osobisty”)
Scharakteryzuj MHC klasy II
swoisty ukłąd białek powierzchniowych charakteryzujących komórki immunologicznie kompetentne (prezentujące antygen - APC)
Scharakteryzuj MHC klasy III
charakteryzują inne niż MHC I i MHC II białka niepolimorficzne bezpośrednio lub pośrednio związane z odpowiedzią immunologiczną
Układ MHC u człowieka to:
HLA = human leukocite antigen - antygeny tego układu zpstały po raz pierwszy wykryte w krwinkach białych (Stąd nazwa, elo)
Gdzie jest umiejscowiony kompleks genó HLA u człowieka?
w chromosomie 6 i zawiera ponad 100 genów
Co koduje układ MHC u człowieka:
- klasyczne antygeny transplantacyjne (antygeny MHC klasy I)
- antygeny MHC klasy II
- antygeny MHC klasy III
Klasyczne antygeny transplantacyjne u człowieka (antygeny MHC klasy I) to:
→HLA-A
→HLA-B
→HLA-C
Antygeny MHC klasy II u człowieka to:
→HLA-DP (♥)
→HLA-DQ
→HLA-DR
Dla jakich antygenów region układu HLA obejmujący geny cząsteczek MHC klasy I zawiera geny?*
*Polska trudny język
→klasycznych antygenów (MHC klasy Ia) •HLA-A •HLA-B •HLA-C →nieklasycznych antygenów •HLA-E •HLA-F •HLA-G a także (MHC klasy Ib) •MIC A •MIC B
Co cechuje geny układu MHC?
→polimorfizm
→poligenia
obie te cechy zapewniają ogromną różnorodność produktów tych genów (białek MHC) zarówno u poszczególnych osobników, jak i w całej populacji
Co zalicza się do grupy antygenów MHC klasy III?
→składniki dopełniacza (C2, C4, czynnik B)
→białka szoku cieplnego (HSP-70)
→cytokiny (TNF-alfa, TNF-beta)
→21-hydrolaza steroidów CYP21B uczestnicząca w syntezie gliko- i mineralokortykosteroidów
Co jest najważniejszą funkcją cząsteczek MHC?
wiązanie i prezentacja peptydów antygenowych limfocytom T
Z czego może wynikać brak odpowiedzi na dany antygen?
nie tylko z braku limfocytów T zdolnych do jego rozpoznania, ale także z braku odpowiednich cząsteczek MHC mogących go prezentować
Czy występowanie określonych cząsteczek HLA może wiązać się ze zmniejszonym lub zwiększonym ryzykiem rozwoju pewnych chorób?
TAK
np. obecność HLA-B53 zmniejsza ryzyko rozwoju malarii (ok. 40%)
Gdzie następuje prezentacja antygenu limfocytom T?
komórki dendrytyczne (APC) wyłapują antygen na obwodzie i transportują do T-zależnych stref węzłą chłonnego, gdzie prezentują antygen limfocytom T
Odpowiedź z udziałęm limfocytów T:
- aktywacja naiwnych limfocytów T CD4+
- Klonalna ekspansja i różnicowanie
- powstają Th1 (odporność komórkowa) i/lub Th@ (odpowiedź humoralna)
Jakie warunki muszą zostać spełnione, aby limfocytowi T naiwnemu został zaprezentowany antygen?
1) warunek - TCR - peptyd antygenowy/MHC II ♦rozpoznanie peptydu antygenowego przez TCR
2) warunek - kostymulacja CD80/86 (APC) - CD23 (LT) ♦dodatkowy sygnał przekazujący informację, że antygen jest patogenem (mikrobem)
3) warunek - cytokiny
♦APC: IL_1, IL-6, TNF-alfa
♦limfocyt Th2: IL-4 IL-5, IL-6, IL-10, IL-13
Co się stanie jeśli nie zostanie spełniony 2 warunek prezentacji antygenu limfocytowi T naiwnemu (kostymulacja CD80/86 - CD28)?
Limfocyty, które nie uzyskały tego sygnału wchodzą w stan anergii.
Tracą na przyszłość zdolność do aktywacji antygenem.
Jakie wyróżniamy receptory Toll-podobne (TLR)?
→receptory powierzchniowe (na zewnątrz komórki), które rozpoznają struktury drobnoustrojów zewnątrzkomórkowych
→receptory endosomalne (wewnątrz endosomów), które rozpoznają struktury drobnoustrojów wewnątrzkomórkowych
Co to są PAMPs?
Molekularne wzorce patogenów (PAMPs - Pathogen Associated Molecular Patterns)
→struktury charakterystyczne tylko dla drobnoustrojów, nie występują u gospodarza
→mają istotne znaczenie dla drobnoustrojów (są niezbędne do życia)
→typowe dla całych grup drobnoustrojów (charakteryzują je)
Co warunkuje interakcja PAMP-TLR?
typ odpowiedzi immunologicznej (czy komórkowa, czy humoralna)
Co następuje w węźle chłonnym?
1) rozpoznanie antygenu
2) aktywacja limfocytów
3) limfocyty T, przeciwciała wędrują z węzła chłonnego do miejsca infekcji
Jak przebiega selekcja klonalna limfocytów:
- Z jednej komórki macierzystej powstają różne limfocyty, każdy ze specyficznym, innym od pozostałych komórek receptorem
- Potencjalnie autoreaktywne limfocyty zostają usunięte (delecja klonalna)
- Pula dojrzałych, dziewiczych limfocytów
- Proliferacja i różnicowanie limfocytów aktywowanych antygenem - klon komórek efektorowych (komórki efektorowe eliminują antygen)
Fazy odpowiedzi humoralnej pierwotnej - antygeny T-zależne:
- faza indukcyjna - rozpoznanie antygenu (limfocyty T/limfocyty B)
- faza centralna - współpraca komórek (limfocytów B i Th), proliferacja, różnicowanie limfocytów B, dojrzewanie odpowiedzi humoralnej
- faza efektorowa - wykonawcza, reakcja na Ag
Faza indukcyjna odpowiedzi pierwotnej:
endocytoza i prezentacja antygenów przez limfocyty B limfocytom Th
Faza centralna odpowiedzi pierwotnej:
Limfocyty B, które rozpoznały (związały) antygen zostają zatrzymane w narządach limfatycznych, w strefach bogatych w limfocyty T, co pozwala na kontakt tych komórek
Etapy interakcji między limfocytem T, a limfocytem B podczas fazy centralnej odpowiedzi pierwotnej:
- interakcja CD40L (CD154) na powierzchni limfocytu T z cząsteczką CD40 (limfocyt B) (jest najsilniejszym sygnałem aktywującym limfocyt B) Warunkuje:
- wejście limfocytów B w cykl komórkowy i podziały komórek
- przełączanie klas przeciwciał - limfocyt T uwalnia IL-4, która stymuluje podziały limfocytów B
Co warunkuje interakcja CD40L (CD154) na powierzchni limfocytów T z cząsteczką CD40 (limfocyt B) w fazie centralnej odpowiedzi pierwotnej?
→wejście limfocytów B w cykl komórkowy i podziały komórek
→przełączanie klas przeciwciał
Co to jest przełączanie klas?
To proces, w którym pojedynczy limfocyt B może łączyć geny łańcucha ciężkiego immunoglobulin (kodujące część stałą) ze zrekombinowanym genem VDJ (kodującym część zmienną), by wytwarzać inną klasę przeciwciała o tej samej swoistości.
Jak działa przełączanie klas przeciwciał?
→sygnał cytokinowe limfocyt B odbiera za pośrednictwem swoistych dla określonych cytokin receptorów
→sygnał cytokinowy powoduje aktywację transkrypcji genów mRNA dla konkretnych łańcuchów ciężkich immunoglobulin
→decyduje w efekcie o charakterze odpowiedzi immunologicznej np. centralna (IgG), śluzówkowa (IgA), alergiczna (IgE)
Na czym polega dojrzewanie odpowiedzi immunologicznej i w jakiej fazie odpowiedzi pierwotnej zachodzi?
w fazie centralnej
polega na zmianach w obrębie genów kodujących przeciwciała mających na celu:
→zwiększenie swoistości (wymiana genów V)
→zwiększenie powinowactwa (hipermutacje somatyczne)
→zmianę izotypu (przełączanie klas)
Faza efektorowa odpowiedzi pierwotnej:
Zróżnicowany, dojrzały limfocyt B, wyselekcjonowany pod względem swoistości i powinowactwa do antygenu przekształca się w komórkę plazmatyczną (AFC = Antibody Forming Cell) lub w komórkę pamięci (BM = B memory) i opuszcza narząd limfatyczny.
Komórka plazmatyczna wędruje do szpiku lub śledziony, gdzie produkuje przeciwciała.
Długożyjący BM krąży w organizmie oczekując ponownej aktywacji swoistym dla niego antygenem.
Co dzieje się z komórką plazmatyczną w fazie efektorowej odpowiedzi pierwotnej?
Komórka plazmatyczna wędruje do szpiku lub śledziony, gdzie produkuje przeciwciała.
Co dzieje się z BM (B memory) w fazie efektorowej odpowiedzi pierwotnej?
Długożyjący BM krąży w organizmie oczekując ponownej aktywacji swoistym dla niego antygenem.
Jaka jest funkcja komórki plazmatycznej?
Komórka plazmatyczna produkuje przeciwciała określonej klasy o jednej określonej swoistości. Ilość przeciwciał produkowanych przez jedną komórkę plazmatyczną może być bardzo duża (nawet do 2000 przeciwciał na sekundę!)
Odpowiedź humoralna pierwotna:
→powolne pojawienie się przeciwciał (po 3-5 dniach utajenia od indukcji antygenem)
→mało-swoiste przeciwciała
→Klasa Ig - głownie IgM
→niskie miano przeciwciał
→dla antygenów T-zależnych powstanie limfocytów pamięci
Odpowiedź humoralna wtórna:
→szybka - przeciwciała pojawiają się szybko; będąca głównie wynikiem aktywacji limfocytów pamięci BM
→duża swoistość przeciwciał
→klasa Ig - głównie IgG (centralny system) lub IgA (śluzówki); IgE (alergia)
→wysokie miano przeciwciał
→dla antygenów T-zależnych powstanie limfocytów pamięci
