26.83M

Категория:

Медицина

Похожие презентации:

Иммунология. Эпическая сага за полтора часа

1.

Иммунология. Эпическая
сага за полтора часа
Без СМС и регистрации
Паша

Распознавание пептидов, презентированных в
составе MHC, осуществляет поверхностный белковый
комплекс Т-лимфоцитов – Т-клеточный рецептор
(TCR)
TCR состоит из двух цепей: α и β. На участке
молекулы, который выставлен на поверхность клетки,
содержится вариабельная область, отвечающая за
связывание с антигеном.
Передача сигнала TCR внутрь клетки осуществляется
крупным молекулярным комплексом CD3.

13.

14.

15.

16.

17.

MHC I класса обнаруживается на поверхности всех ядросодержащих клеток организма
человека. В его состав включаются пептиды, образующиеся из расщепления
протеасомами белков цитоплазмы клеток.
Если пептид в составе MHC I класса чужеродный, это значит, что в клетка заражена
вирусом или подверглась мутации.
MHC II класса есть на поверхности антигенпрезентирующих клеток (например,
макрофагов, дендритных клеток, B-лимфоцитов). В его состав включаются пептиды,
которые получаются из фагоцитированных и объектов.
Если пептид в составе MHC II класса чужеродный, это значит, что в окружении клетки
есть чужеродные объекты.

18.

С MHC I класса связываются Т-киллеры (CD8+ лимфоциты).
Успешное распознавание антигена будет свидетельствовать, что
клетка зараженная или мутировавшая. Т-киллеры будут
осуществлять уничтожение таких клеток.
С MHC II класса связываются Т-хелперы (CD4 + лимфоциты).
Успешное распознавание будет говорить о том, что
антигенпрезентирующая клетка захватила и переработала
чужеродные объект. Т-хелперы в этом случае будут осуществлять
регуляцию иммунного ответа.

19.

Созревание Т-лимфоцитов
Процесс дифференцировки Т-лимфоцитов из клеток-предшественников происходит в
тимусе. В ходе неё гены Т-клеточного рецептора проходят V(D)J-рекомбинацию.
Каждый из генов имеет консервативную часть и вариабельную часть. Вариабельная
часть собирается случайным образом из отдельных фрагментов. В местах стыков
образуются случайные последовательности за счёт действия терминальных
дезоксинуклеотидил-трансфераз (TdT)и экзонуклеаз.
В результате каждый из созревающих Т-лимфоцитов будет нести свою
последовательность Т-клеточного рецептора.

20.

21.

Селекция Т-лимфоцитов
После VDJ-рекомбинации происходит селекция образующихся CD4+ CD8+ незрелых Тлимфоцитов:
– Положительная – уходят в апоптоз Т-лимфоциты, слишком слабо связывающиеся
с MHC вследствие того, что их рецептор имеет неправильную структуру или вовсе
отсутствует на поверхности клетки.
– Отрицательная – уходят в апоптоз Т-лимфоциты, слишком сильно
связывающиеся с MHC – это говорит о том, что они реагируют на собственные
антигены.
Прошедшие селекцию клетки сохраняют на себе только молекулу CD4 или CD8 (делятся
на хелперы и киллеры). Образовавшиеся наивные Т-лимфоциты выходят в циркуляцию.

22.

Активация Т-лимфоцитов
При встрече Т-лимфоцита с клеткой, несущей чужеродный антиген в составе MHC, он может,
при наличии других костимулирующих факторов, активироваться и вступить в пролиферацию,
формируя популяцию короткоживущих эффекторных клеток и долгоживущих клеток памяти.
При этом все получившиеся потомки будут иметь одинаковый рецептор. Так происходит
обучение иммунной системы.

23.

Т-киллеры
Распознавание чужеродного пептида в составе MHC I класса означает, что клетка
заражена вирусом или подверглась мутации. Т-киллеры (CD8+ ) вызывают гибель таких
клеток, высвобождая пефорины, гранзимы и гранулизин.

24.

Т-хелперы
Т-хелперы (CD4 + ) распознают пептиды, который представляют в составе MHC II класса
антигенпрезентирующие клетки (например, макрофаги, дендритные клетки, Bлимфоциты).
При успешной активации Т-хелперы пролиферируют и дифференцируются по одному из
множества возможных путей, регулируя иммунный ответ.
Основные из них:
– Th1 – стимулируют макрофаги и Т-киллеры;
– Th2 – стимулируют B-лимфоциты и эозинофилы;
– Th17 – стимулируют разные этапы воспалительной реакции;
– iTreg – подавляют воспалительную реакцию.

25.

NK-клетки
NK-клетки – это цитотоксические лимфоциты, которые относятся к системе врожденного
иммунитета.
Одной из важнейших функций NK-клеток является уничтожение клеток, не имеющих на
поверхности MHC I класса.

26.

27.

Созревание B-лимфоцитов
Созревание B-лимфоцитов происходит в костном мозге. Принципиально происходящие
события не отличаются от дифференцировки Т-лимфоцитов: наблюдается V(D)J
рекомбинация генов B-клеточного рецептора, положительная и отрицательная селекция
и выход наивных B-лимфоцитов в циркуляцию.

28.

29.

Активация B-лимфоцитов
Обычно простое связывание B-клеточного рецептора с антигеном на наивных B-клетках
не приводит к активации - нужен один из дополнительных активирующих факторов:
– Стимуляция Т-хелпером, которому B-лимфоцит презентирует антигены в составе MHC
II класса.
– Перекрестное связывание множества B-клеточных рецепторов на поверхности одной
клетки одним полимерным антигеном (например, полисахаридом).
– Стимуляция Toll-like рецепторов или рецепторов компонентов комплемента системы
врожденного иммунитета.

30.

Пролиферация и дифференцировка
В процессе пролиферации B-лимфоцитов происходит соматическая гипермутация дополнительное случайное внесение изменений в гены B-клеточного рецептора
цитозиндезаминазами. Если это повышает сродство к антигену, то пролиферация
усиливается, если снижает – подавляется. Таким образом происходит созревание
аффинности.
B-клетки после пролиферации дифференцируются в B-клетки памяти и плазматические
клетки. Плазматические клетки производят молекулы B-клеточного рецептора, не
связанные с мембраной и секретируемые из клетки наружу – антитела
(иммуноглобулины).

31.

32.

Антитела
Основными функциями антител являются:
– Прямая нейтрализация – связывание антител с чужеродными белками может нарушать
их функцию.
– Опсонизация – стимуляция фагоцитоза чужеродных объектов макрофагами и
нейтрофилами.
– Антитело-зависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность – стимуляция
внеклеточного цитолиза NK-клетками, макрофагами, нейтрофилами, эозинофилами.
– Активация комплемента – гуморальной системы уничтожения чужеродных организмов.

33.

34.

35.

36.

37.

Бонус 1. Устройство поверхности Т-клетки

38.

Устройство поверхности Т-клетки
Узнавание и
индуцирование
иммунного ответа.
TCR
APC
MHC
LLS
Микроворсинки на поверхности Т клетки. Формирование TCR-APC
синапса
38

39.

Фрактальная организация поверхности Т клеток
Была полностью
просканирована поверхность
T-клетки (А).
Клетки были помечены
специальными антителами
на тирозиновую
протеинфосфатазу CD45 и
флуорофором tdTomato.
39

40.

Фрактальная организация поверхности Т клеток
Было подсчитано MSD. При
свободном движении график (D)
должен быть линейнымsuperdiffusion, но это не всегда
так.
Значит, микроворсинки
диффундируют медленнее, чем
могли бы при свободном
независимом движении subdiffusion.
40

41.

Фрактальная организация поверхности Т клеток
41

42.

Фрактальная организация поверхности Т клеток
Похоже, что поверхность Т клеток
имеет фрактальную организацию с
фрактальным измерением, близким
к 1.7.
42

43.

Фрактальная организация поверхности Т клеток
43

44.

Измерение динамики движения во время узнавания
антигена
Т клетки не
интенсифицируют поиск
при обнаружении
антигена.
44

45.

Бонус 2. Аутоиммунные заболевания

46.

Примеры заболеваний
Системная красная волчанка
Ревматоидный артрит
Отторжение трансплантатов
Многие инфекционные заболевания вызывают иммунный ответ
46

47.

Реакции гиперчувствительности
(I) Гиперчувствительность немедленного типа
Анафилактическая
При первичном контакте с антигеном образуются IgE, прикрепляющиеся Fc-фрагментом к
базофилам и тучным клеткам. Повторное введение антигена вызывает его связывание с
антителами и дегрануляцию клеток с выбросом медиаторов воспаления, прежде всего
гистамина.
Отторжение трансплантатов
47