Spolupráce buněk imunitního systému
(signální a kontaktní molekuly)
-komunikace prostřednictvím signálních molekul a jejich receptorů
· S i g n á l n í molekuly-poutány na povrchu buněk nebo uvolňovány do okolí
· Buňka, které je informace určena musí mít pro signální molekulu receptor
· R e c e p t o r - rozezná signální molekulu a předá signál do nitra buňky
-má bílkovinnou povahu
-jejich řetězce mají úseky cytoplazmatické, transmembránové a orientovaní vně buňky
· A f i n i t a receptoru-schopnost vázat svůj protějšek- l i g a n d
Signál z receptoru obsazeného ligandem se přenáší do nitra buňky
Mnohé receptory jsou spojeny se systémem tzv."druhých poslů" (přenáší informace cytoplazmou k cílovým strukturám čímž se spouští "program" buňky-obvykle odbrzdění "dereprese" určitých genů. Podle nich pak buňka tvoří nové bílkoviny nebo zahájí dělení
Obr. receptor
Cytokiny-signální molekuly bílkovinné povahy, které jsou produkovány nejen imunocyty.
- Pomocí cytokinů se buňky ovlivňují na větší vzdálenost.
- Jsou to látky podobné peptidovým hormonům
- jejich účinek je pleomorfní (1 cytokin zpravidla ovlivňuje širší spektrum biologických dějů)
Rozdělují se buď podle buněk, které je produkují - monokiny (monocyty), lymfokiny (lymfocyty)
Nebo do formálně vytvořených skupin
- interleukiny IL
- interferony IFN
- růstové faktory CSF
Tvorba cytokinů souvisí s aktivitou buňky, během aktivace se zvyšuje tvorba receptorů pro cytokiny, takže buňka svými cytokiny působí na ostatní buňky ale zárověň je vnímavější k cytokinovým podnětům z okolí
Cytokinové interakce se odehrávají nejčastějí mezi buňkami v okrsku lymfoidní tkáně (např. uzlina)-p a r a k r i n n í efekt
Pokud buňka produkuje cytokin, pro nějž má sama receptor, ovlivňuje sebe sama zpětnou vazbou-a u t o k r i n n í efekt
Některé cytokiny ovlivňují vzdálené orgány (i nelymfoidní) - e n d o k r i n n í efekt (horečka, činnost jater apod.)
Cytokinová síť-zprostředkuje souhru mnoha buněk imunitního systému a spolupracujících buněk. Každá z buněk se do sítě zapojuje prostřednictvím cytokinů, které produkuje a prostřednicvím receptorů, které exprimuje na svém povrchu
Mezibuněčné interakce
-zajišťují je kontaktní molekuly (dvojice receptor ~ ligand)
např. TCR-antigenní fragment
CD4 nebo CD8 s HLA
Nebo adhezní molekuly-vyskytují se na všech buňkách i v mezibuněčné hmotě. Jejich pomocí se realizuje mechanický kontakt, např. adheze fagocytů k endotelu, nebo přilnutí cytotoxicého lymfocytu k nádorové buňce
IMUNITNÍ REAKCE PROTILÁTKOVÉHO TYPU
Tvorbu protilátek zajišťují L y m f o c y t y B
-zrájí ve fetálních játrech, v kostní dřeni a ve slezině
Receptor pro antigen-BCR
- na svém povrchu mají B lymfocyty receptor pro antigen, který je tvořen částí imunoglobulinové molekuly (IgM), a dalšími přídatnými strukturami -řetězce Igα a Igβ, které přenášejí do nitra buňky informaci o tom, že se na receptor navázal antigen
- přítomnost BCR na povrchu buňky dokládá její funkceschopnost. Znamená to, že buňka prošla při dozrávání přeskupením genových úseků pro těžké a lehké řetězce imunoglobulinů.
- Buňky, které ještě nereagovaly s antigenem se nazývají buňky panenské či naivní
- dozrávaní pananenských buněk probíhá nepřetržitě a díky procesu přeskupení subgenů pro imunoglobuliny se panenské buňky liší svým BCR.
- V každém okamžiku je v organismu přítomno několik buněk, jejichž receptory jsou schopny vázat alespoň některé antigenní determinanty mikroorganismu, který pronikl do těla. Tím je zaručeno, že imunitní systém jedince, který se dosud s antigenem nesetkal, může na něj reagovat tvorbou specifických protilátek
Aktivace B lymfocytů- 2 signály
- lymfocyty B jsou schopny rozpoznat cirkulující antigeny a samy mohou některé antigeny předkládat.
- prvním signálem je vazba antigenu na BCR
(Zesítnění jednotlivých molekul imunoglobulinu antigenem na povrchu je prvním signálem k aktivaci buňky.)
Signál z receptoru pro antigen vyvolá tvorbu nitrobuněčných informačních molekul, které spustí v jádře přepis genů pro imunoglobulin nebo připraví buněčné dělení
-druhý signál zpravidla zprostředkují lymfocyty TH(pomocné), prostřednictvím svých informačních molekul , které se váží na receptory na lymfocytu B. k interakci dojde při těsném kontaktu (uplatní se molekuly CD40, které vyvolají signál při vazbě na jejich protějšek na druhé buňce, zvaný CD40L nebo na dálku-zprostředkují cytokiny Il-4, IL-5 tvořené TH lymfocyty
-pokud buňka neobdrží druhý signál během několika hodin po obsazení BCR, začne místo tvorby protilátek proces apoptózy. Tím je zabráněno tvorbě nepotřebných protilátek v případě nahodilé stimulace nevýznamným antigenem
- v případě, že druhý signál potvrdí oprávněnost tvorby protilátek, začne buňka přepisovat geny pro těžký a lehký řetězec do mRNA a dál na ribozomech do podoby bílkovin. Těžké a lehké řetězce se tvoří samostatně, hotové se spojí pomocí disulfidických můstků do kompletní molekuly a jsou transportovány ven z buňky
- jen málokteré antigeny vyvolají proliferaci a diferenciaci lymfocytů B do plazmatických buněk (tvorba protilátek) bez účasti lymfocytů T. Jsou to antigeny tzv. T-nezávislé (např. polysacharidy)
pouze tehdy, spolupracují-li lymfocyty B s pomocnými lymfocyty T.
- většina bílkovinných antigenů vyvolá protilátkovou odpověď
Izotypový přesmyk
-zajišťuje vznik protilátek různých tříd
-v prvních dnech po stimulaci jsou tvořeny IgM, později buňka přestaví gen pro těžký řetězec tak, že zachová část kódující variabilní doménu (úseky V,D,J) a nahradí úsek C μ jedním z úseků kódujících konstantní domény gama, alfa nebo epsilon. Této akci se říká i z o t y p o v ý p ř e s m y k
Zmnožení buněk efektorových a vznik buněk paměťových
-Druhým důsledkem stimulace lymfocytu B je dělení dané buňky (tvorba klonu). Čím je klon početnější, tím více protilátek dané specifity je produkováno
-část buněk klonu se změní na buňky plazmatické, které jsou hlavním producentem protilátek
-druhá část klonu zůstává v klidu- "buňky paměťové"
Primární a sekundárním protilátková odpověď
- p r i m á r n í protilátková odpověď-po prvním kontaktu s antigenem, nástup tvorby protilátek trvá delší dobu a je pozvolnější, tvoří se menší množství
-paměťové buňky se uplatní v okamžiku, kdy se organismus opětovně setká s antigenem, rozběhne se tzv. s e k u n d á r n í odpověď. Nastupuje dříve a je intenzivnější (vakcinace)
- obvykle se i při sekundární odpovědi tvoří nejdříve IgM, jsou však rychle vystřídány IgG