Т-клеточный антигенспецифический приобретённый иммунитет

Содержание

Слайд 2

Лимфоциты – основные клетки иммунной системы, которые распознают чужеродные антигены и

Лимфоциты – основные клетки иммунной системы,
которые распознают чужеродные антигены и осуществляют
реакции,

приводящие к удалению антигенов из организма.
Приобретенный иммунитет – специфический
(адаптивный) по отношению к патогену. За все
специфические иммунные реакции отвечают лимфоциты,
наиболее характерной особенностью которых является
присутствие на их поверхности рецепторов для
распознавания антигена.
В организме взрослого человека ≈ 1013 лимфоцитов и
только 0,2 – 2,0% из них находятся в циркуляции –
остальные в лимфоидных органах, в неинкапсулированной
лимфоидной ткани слизистых оболочек и др.
Слайд 3

 

Слайд 4

Характеристика основных популяций лимфоцитов

Характеристика основных популяций лимфоцитов

Слайд 5

2-х этапная дифференцировка лимфоцитов: I этап – Аг-независимый ( в костном

2-х этапная дифференцировка лимфоцитов:

I этап – Аг-независимый ( в костном мозге

или тимусе), лимфопоэз (происходит синтез и экспрессия Аг-распознающего рецептора);
II этап – Аг-зависимый (в периферических лимфоидных органах),
иммуногенез
Слайд 6

В органы лимфопоэза «заходят» недифференцированные клетки-предшественники, из которых в костном мозге

В органы лимфопоэза «заходят» недифференцированные клетки-предшественники, из которых в костном мозге

(для В лимфоцитов) или тимусе (для Т лимфоцитов) выходят зрелые неиммунные лимфоциты. Такие лимфоцита называют «наивные» (англ. ‘naïve’ or ‘virgin’).
CD45RA – определенная форма мембранного фермента тирозинфосфатазы– маркер «наивных» клеток.
CD45RO – маркер клеток-памяти (иммунные клетки, но вышедшие из состояния активации).
Слайд 7

Популяция лимфоцитов имеет клональную структуру. Клон лимфоцитов - тождественные друг другу

Популяция лимфоцитов имеет клональную
структуру.
Клон лимфоцитов - тождественные друг другу клетки, поделившиеся

правильным митозом и экспрессирующие один единственный вариант Аг-распознающего рецептора (т.е. каждый клон «знает/узнает» единственный антиген) – уникальной свойство лимфоцитов, которое называется ‘специфичность по антигену’.
В результате пожизненной идущего лимфопоэза в
здоровом организме формируется > 109 вариантов
клонов лимфоцитов.
Слайд 8

Т лимфоциты - thymus-dependent играют центральную роль в развитии адаптивного (приобретенного)

Т лимфоциты - thymus-dependent

играют центральную роль в развитии адаптивного
(приобретенного) иммунного ответа

и представляют собой
основные эффекторные клетки посредством специфичной
по отношению к антигену цитотоксичности и продукцией
растворимых медиаторов – цитокинов (лимфокинов).
Т лимфоциты распознают пептидные фрагменты
чужеродных белков, встроенные в аутологичные
молекулы гистосовместимости ( MHC I или MHC II).
Распознавание осуществляется с помощью
клоноспецифического рецептора иммуноглобулиновой
природы (ТКР (Т клеточный рецептор) или TCR (T cell
receptor)), экспрессируемого на поверхности Т клеток.
Слайд 9

Имеется 2 типа TCR: αβTCR– 80% γδ TCR – 20% Каждая

Имеется 2 типа TCR:
αβTCR– 80%
γδ TCR – 20%

Каждая функционально

зрелая Т клетка имеет около 3х104 TCR. Они представляют собой гетеродимер, построенный из α- и β- цепей, ковалентно связанный между собой цистеиновым мостиком. Каждая цепь состоит из вариабельного V-домена и константного C-домена., гомологичного соответствующим доменам иммуноглобулинов.
Слайд 10

Антитела (иммуноглобулины) – это белки, которые синтезируются под влиянием антигенов и

Антитела (иммуноглобулины) – это белки, которые синтезируются под влиянием антигенов и

специфически с ними реагируют

Fc

Fab

Слайд 11

Основные отличия TCR от BCR: TCR – моновалентен Существует только в

Основные отличия TCR от BCR:
TCR – моновалентен
Существует только в виде поверхностного

рецептора и не имеет аналога секретируемым антителам
ТСR – имеет очень короткий
Цитоплазматический хвост.
Трансмиссивную функцию
Выполняют низкомолекулярные,
асоциированные с TCR
белки – CD3 комплекс.
Слайд 12

CD3 комплекс включает 5 белков: 3 белка γ, δ, ε и

CD3 комплекс включает 5 белков: 3 белка γ, δ, ε и

димер ζζ.
К TCR имеют отношение еще несколько молекул:
CD4/CD8 – обладают сродством к молекулам MHC II / MHC I класса,
CD45 – дополнительная молекула, цитоплазматический домен которой обладает активностью тирозинфосфатазы
CD28 – основная костимулирующая молекула Т лимфоцитов

CD45 CD28

Слайд 13

Сравнение αβ и γδ Т клеток

Сравнение αβ и γδ Т клеток

Слайд 14

Основные популяции Т лимфоцитов

Основные популяции Т лимфоцитов

Слайд 15

Функциональные субпопуляции Т хелперов (T helper) 1.Клеточный иммунитет 2. Образование CTL

Функциональные субпопуляции Т хелперов (T helper)

1.Клеточный иммунитет
2. Образование CTL
3. Активация макрофагов
4.

Иммунное воспаление
Гуморальный иммунитет и регуляция синтеза Ат

IFNγ, IL12

IL 4, 10

TNFβ
IL2

Слайд 16

Функциональные субклассы CD4 Т лимфоцитов Tfh

Функциональные субклассы CD4 Т лимфоцитов

Tfh

Слайд 17

ДИФФЕРЕНЦИРОВКА Т-ХЕЛПЕРНЫХ КЛОНОВ Тх0 Тх1 Тх2 Tx17 Tx10 ? IL-4 IL-23

ДИФФЕРЕНЦИРОВКА Т-ХЕЛПЕРНЫХ КЛОНОВ

Тх0

 

Тх1 Тх2 Tx17 Tx10 ?

IL-4

IL-23

TSLP

IFN-γ
IL-2
TNF

IL-4
IL-5
IL-13

IL-17
IL-21
IL-22

IL-10
TGFb

T-bet GATA-3

FoxP3

IL-10
TGFb

Treg
CD4+CD25+

IL-27

Клеточный Гуморальный Воспаление. Регуляция
иммунитет иммунитет. Аутоиммунитет иммунитета
Аллергия

IL-12

RORγt

Тх9

Тfh

IL-21

IL-9

Слайд 18

C – cluster D – differentiation (definition) АНТИГЕНЫ – выявляются с

C – cluster

D – differentiation (definition)

АНТИГЕНЫ – выявляются с помощью моноклональных

антител

CD АНТИГЕНЫ

Функциональная специализация лимфоцитов коррелирует:
с определенными молекулами наружной клеточной мембраны
с определенными молекулами продуцируемых цитокинов и т.д.
Для систематизации клеток, участвующих в иммунном ответе,
предложена классификация CD, которая распространяется, в первую
очередь, на маркеры костномозгового происхождения.

Слайд 19

Т-лимфоциты Панель моноклональных антител: CD3 – Т лимфоциты CD4 - Т-хелперы

Т-лимфоциты
Панель моноклональных антител:
CD3 – Т лимфоциты
CD4 - Т-хелперы
CD8 - Т-

цитотоксические/эффекторы
HLA DR – молекулы главного комплекса гистосовместимости 2-го класса
CD19, 20 – В лимфоциты
CD25 – рецептор γ цепи ИЛ-2
CD16, 56 – натуральные киллеры
CD95 – рецептор апоптоза

CD3

На выявлении мембранных маркеров основано определение Т лимфоцитов и их субпопуляций, подсчет количества клеток в норме и при патологии.

Слайд 20

Основная функция зрелых Т лимфоцитов – распознавание чужеродных антигенных пептидов в

Основная функция зрелых Т лимфоцитов – распознавание чужеродных антигенных пептидов в

комплексе с собственными Аг МНС на поверхности вспомогательных АПК или на поверхности любых клеток-мишеней организма. Для выполнения этой функции Т лимфоциты должны быть способны распознавать собственные Аг МНС, уникальные у каждого индивидуума. Одновременно, Т лимфоциты не должны распознавать собственные Аг, связанные с собственными Аг МНС. В связи с этим, в тимусе параллельно с процессами пролиферации и созревания тимоцитов идут процессы их селекции, которые обеспечивают отбор клеток с функционально полноценными TCR, комплементарными к собственным МНС-Аг, способными распознавать только чужеродные Аг.
Слайд 21

Дифференцировка и селекция Т лимфоцитов в тимусе Т лимфоциты являются единственным

Дифференцировка и селекция Т лимфоцитов в тимусе

Т лимфоциты являются единственным типом

клеток крови, для которых микроокружения костного мозга не является достаточным. На определенном этапе предшественники Т лимфоцитов покидают костный мозг и мигрируют в тимус, где и завершают свое развитие.
Этапы внутритимусной дифференцировки клеток от мигрировавшего в орган костномозгового предшественника (пре-Т клетки) до зрелого Т лимфоцита, покидающего тимус, связаны с изменением экспрессии фенотипических Т клеточных маркеров:
CD4
CD8
αβ TCR
Слайд 22

Дифференцировка и селекция Т лимфоцитов в тимусе I этап – формирование

Дифференцировка и селекция Т лимфоцитов в тимусе

I этап – формирование TCR

при контакте с клетками-’кормилицами’

CDαβTCR-3-4-8- - “double negative” – 5%

Перестройка генов TCRпод контролем рекомбиназ RAG-1 и RAG-2 (rearrangment-activating gen) и TdT (терминальная дезоксирибонуклеоти-дил трансфераза).
Ко-экспрессия одновременно CD4 и CD8

IL7

CDαβTCR+3+4+8+ - “double positive” –
80-85% (кортикальные тимоциты)
ADA, PNF

Слайд 23

Дифференцировка и селекция Т лимфоцитов в тимусе II этап – «позитивная»

Дифференцировка и селекция Т лимфоцитов в тимусе

II этап – «позитивная» селекция

- клональная пролиферация – заключается в избирательной защите от апоптоза тимоцитов, связавших какой-либо пептидный Аг (MHC II или I класса эпителиальных клеток тимуса) со средней аффинностью с образованием «одинарных позитивов»:
CD4+8-
CD4-8+
На этом этапе поддерживаются те клоны тимоцитов, рецепторы которых обладают той или иной степенью сродства к продуктам аутологичных генов МНС в сочетании с любыми антигенными пептидами.
Т.е. погибают клетки не способные связывать собственные МНС-пептиды.
Слайд 24

Дифференцировка и селекция Т лимфоцитов в тимусе III этап – «отрицательная»

Дифференцировка и селекция Т лимфоцитов в тимусе

III этап – «отрицательная» селекция.
Клональная

делеция происходит в мозговом и кортико-медулярной зонах тимуса в процессе взаимодействия с ДК, богатыми продуктами MHC I и MHCII класса.
В случае распознавания аутологичного антигенного комплекса (аутологичного пептида на «своей» молекуле МНС) активируются зрелые Т клетки и такой сигнал индуцирует гибель (апоптоз, îîî Fas).
Накапливаются:
αβTCR+CD3+4+8- (Th)
αβTCR+CD3+4-8+ (CTL)

В конечном счете внутри тимуса гибнет 95-98% Т клеток (50х106)

Негативная селекция приводит к установлению Т клеточной аутотолерантности за счет утраты аутореактивных Т клеток.

Слайд 25

В результате «позитивной и «негативной» селекции из тимуса в кровоток и

В результате «позитивной и «негативной» селекции из тимуса в кровоток и

лимфоидные органы поступают только такие Т лимфоциты, которые несут TCR, способные распознавать собственные молекулы МНС и не способные распознавать аутологичные пептиды в комплексе с собственными молекулами МНС.
Зрелые Т лимфоциты заселяют Т-зоны периферических лимфоидных органов.
Слайд 26

Миграция и заселение периферии Зрелые Т лимфоциты покидают тимус через сосуды

Миграция и заселение периферии

Зрелые Т лимфоциты покидают тимус через сосуды

кортико-медулярной зоны,
2-5%, т.е. 1х106 клеток в виде зрелых Т лимфоцитов ежедневно покидают тимус, поступая в кровь и расселяясь в лимфоидных органах,
Поступают лимфоциты в лимфоидные органы не в результате свободной диффузии, а в результате направленной миграции, которая осуществляется с помощью homing-рецепторов,
Миграция лимфоцитов происходит через кубовидный (высокий) эндотелий посткапиллярных венул – HEV – high endothelial venules,
Интенсивность рециркуляции лимфоцитов через кровяное русло высока и за сутки через л/у проходит ≈ 25·109 лимфоцитов.
Слайд 27

Миграция и заселение периферии Взаимодействие между L-селектинами и адгезивными молекулами эндотелиальных

Миграция и заселение периферии

Взаимодействие между L-селектинами и адгезивными молекулами эндотелиальных

клеток лежит в основе специфического хоуминга Т клеток в лимфоидные органы
Слайд 28

Итак, Основной источник клеток иммунной системы – костный мозг Т лимфоциты

Итак,
Основной источник клеток иммунной системы – костный мозг
Т лимфоциты развиваются в

тимусе. Здесь формируется их клональный репертуар, т.е. способность распознавать определенный спектр Аг; происходит селекция клонов и дифференцировка субпопуляций (Т хелперы и Т киллеры/цитотоксические)
Т клетки активно рециркулируют, возвращаются в лимфоидные органы благодаря механизму «хоуминга», основанному на сродстве молекул адгезии лимфоцитов к эндотелиальным клеткам лимфоидных органов.
Слайд 29

Т-клеточный ответ В основе реакций иммунной системы лежит распознавание чужеродный антигенов

Т-клеточный ответ

В основе реакций иммунной системы лежит распознавание чужеродный антигенов специфическими

клонами лимфоцитов с последующей их активацией, размножением и созреванием в клетки-эффекторы, ответственные за удаление антигена из организма.
В лимфоциты – ответственны за образование антител
Т лимфоциты – обеспечивают развитие клеточного иммунитета
Слайд 30

T лимфоциты не распознают нативные антигены Y Y Y Y Y

T лимфоциты не распознают нативные антигены

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Пролиферация и продукция антител

Нет пролиферации
Нет секреции

цитокинов

Связывание поверхностных Ig

Слайд 31

Т лимфоцит распознает переработанный антиген T cell response No T cell

Т лимфоцит распознает переработанный антиген

T cell
response

No T cell
response

No T cell
response

No

T cell
response

No T cell
response

Процессинг антигена

APC

Слайд 32

Этапы Т-клеточного ответа: I - Начальный процессинг презентация II – Активация

Этапы Т-клеточного ответа:

I - Начальный
процессинг
презентация
II – Активация Т лимфоцитов
III

– Формирование эффекторных реакций

Индуктивная фаза иммунного ответа

Слайд 33

Клеточный иммунный ответ инициируется антигеном, который проникает внутрь антиген-презентирующей клетки (АПК,

Клеточный иммунный ответ инициируется антигеном, который проникает внутрь антиген-презентирующей клетки (АПК,

АРС – англ.)!
АПК: ДК (пиноцитоз),
Мн/Мф (классический эндоцитоз, фагоцитоз)
В лимфоциты (через Ig рецепторы)
Слайд 34

Процессинг антигена (переработка) заключается в его расщеплении на пептидные фрагменты. В

Процессинг антигена (переработка) заключается в его расщеплении на пептидные фрагменты.
В зависимости

от Аг процессинг происходит по разному:
I – процессинг эндогенных Аг. Происходит с участием молекул MHC-I класса,
II – процессинг экзогенных Аг. Происходит с участием молекул MHC-II класса.
Слайд 35

При этом, Т-клетки, рестриктированные в отношении распознавания антигена молекулами МНС I

При этом,
Т-клетки, рестриктированные в отношении распознавания антигена молекулами МНС I

класса (CD8+ Т лимфоциты), распознают синтезированные клеткой-мишенью эндогенные антигены,
Т- клетки, рестриктированные молекулами МНС II класса (CD4+ Т лимфоциты), распознают экзогенные антигены.
МНС-рестрикция – распознавание антигенных пептидов TCR в ассоциации с молекулами МНС.
Слайд 36

Две цепи молекулы МНС образуют т.н. «расщелину», способную связывать после внутриклеточного

Две цепи молекулы МНС образуют т.н. «расщелину», способную связывать после внутриклеточного

ферментативного расщепления фрагменты Аг и экспонировать их участком (эпитопом) для последующей рецепции TCR Т лимфоцитов. Молекулы МСН I класса внутриклеточно связывают фрагменты Аг, синтезируемые самой клеткой (вирусные, опухолевые), МНС II – экзогенные Аг.
Функция презентации эндогенных
MHC I-связанных пептидов свойственны клеткам многих типов (все ядросодержащие клетки), презентация экзогеннных пептидов – АРС.

TCR

пептид

Слайд 37

Процессинг I типа Протеасомы расщепляют белки и высвобождают пептиды в цитоплазму.

Процессинг I типа
Протеасомы расщепляют белки и высвобождают пептиды в цитоплазму. В

систему процессинга включаются белки локуса LMP, которые регулируют размер и специфичность пептидов в протеасомах.

Эндогенные ядерные и цитоплазматические белки расщепляются протеазами в протеасомах

Слайд 38

ENDOPLASMIC RETICULUM CYTOSOL Пептиды антигенов образуются в цитоплазме отдельно от образующихся MHC I класса в ER

ENDOPLASMIC RETICULUM

CYTOSOL

Пептиды антигенов образуются в цитоплазме отдельно от образующихся MHC I

класса в ER
Слайд 39

Transporters associated with antigen processing (TAP1 & 2) Транспортер переносит пептиды

Transporters associated with antigen processing (TAP1 & 2)

Транспортер переносит пептиды размером

8-12 аминокислот,
т.е. Аг поступают в ER путем активного переноса
Слайд 40

Молекула МНС приобретает стабильную форму только после связывания с пептидом. После

Молекула МНС приобретает стабильную форму только после связывания с пептидом. После

этого молекула готова мигрировать на поверхность и выполнять свои функции. Комплекс МНС+пептид стабильный и остается на поверхности клетки несколько недель.
Слайд 41

Слайд 42

Процессинг II типа осуществляется по отношению к экзогенным белкам в специализированных

Процессинг II типа
осуществляется по отношению к экзогенным белкам в специализированных клетках

(преимущественно в Мн/Мф).
Антигенные пептиды, связываемые молекулами МСН II класса, образуются из поглощенных путем эндоцитоза экзогенных антигенов, в результате их процессинга в эндосомах или лизосомах.
Слайд 43

Y Пиноцитоз Фагоцитоз Ig-опосредованный фагоцитоз Поглощение экзогенных антигенов СR-опосредованный фагоцитоз (опсонизация)

Y

Пиноцитоз

Фагоцитоз

Ig-опосредованный фагоцитоз

Поглощение экзогенных антигенов

СR-опосредованный
фагоцитоз (опсонизация)

Fc R-опосредованный фагоцитоз (опсонизация)

После поглощения Аг

направляется к внутреклеточным везикулам
для экзогенного антигенного процессинга
Слайд 44

Протеазы расщепляют белок до пептидов размером ~24 аминокислот Экзогенный процессинг (II)

Протеазы расщепляют белок до пептидов размером ~24 аминокислот

Экзогенный процессинг (II)

Антигенные пептиды


в эндосоме

Катепсин B, D и протеазы активируются при снижении pH

Слайд 45

Молекулы МНС II класса синтезируются в ER, откуда после их временного

Молекулы МНС II класса синтезируются в ER, откуда после их временного

соединения с инвариантной цепью (Ii) они транспортируются в эндосомы, где связываются с пептидом, который замещает инвариантную цепь.
Инвариантна цепь расщепляется в эндосоме перед связыванием MHC II с пептидом.
Слайд 46

Функции: Стабилизация МНС II в ER Предотвращает преждевременное связывание антигенного пептида

Функции:
Стабилизация МНС II в ER
Предотвращает преждевременное связывание антигенного пептида с MHC

II

Инвариантная цепь CLIP
(CLass II associated Invariant chain Peptide )

Слайд 47

Class II associated invariant chain peptide (CLIP) (αβinv)3 комплексы направляются в

Class II associated invariant chain peptide (CLIP)

(αβinv)3 комплексы
направляются в
эндосомы

Катепсин L

деградирует инвариантную цепь
CLIP

Везикула с MHC II
сливается с везикулой,
содержащей Аг

Слайд 48

Цитоплазма Мф Процессинг II типа

Цитоплазма Мф

Процессинг II типа

Слайд 49

T и B клетки распознают антиген различными способами Для распознавания Т

T и B клетки распознают антиген различными способами
Для распознавания Т клетками

антиген должен быть переработан/процессирован
Антигенный процессинг генерирует антигенные пептиды
Экзогенные антигены процессируются в эндосомах
Эндогенные антигены процессируются в протеасомах
Эндогенный и экзогенный процессинг включает в себя поглощение антигена, его деградацию, формирование комплекса с МНС и презентацию
Экзогенный процессинг использует инвариантную цепь (CLIP)
Эндогенный процессинг использует пептидные транспортеры (TAP-1 и ТАР-2)

Заключение

Слайд 50

Презентация антигена Представление (экспрессия) антигена на поверхности (антиген-презентирующих) клеток в форме,

Презентация антигена
Представление (экспрессия) антигена на поверхности (антиген-презентирующих) клеток в форме, доступной

для распознавания лимфоцитами, т.е.
представление комплекса пептид+МНС соответствующим Т лимфоцитам
Слайд 51

αβ TCR в комплексе с мембранной молекулой CD4 или CD8 способен

αβ TCR в комплексе с мембранной молекулой CD4 или CD8 способен

связывать (т.е. распознавать ) только пептидные антигены и только в том случае, если эти пептиды связаны в комплексе с молекулой MHC II или I класса.
Слайд 52

Презентация АГ CD4 T cell CD8 CTL

Презентация АГ

CD4 T cell

CD8
CTL

Слайд 53

За открытие того факта, что Т лимфоциты способны распознавать только пептидные

За открытие того факта, что Т лимфоциты способны распознавать только пептидные

антигены и только при условии, что эти пептиды укомплектованы в соединение с собственными молекулами клеточной мембраны (MHC I иII) P. Doherty и
R. Zinkernagel в 1997 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Слайд 54

В процессе иммунного ответа на Аг образуется тримолекулярный комплекс, состоящий из

В процессе иммунного ответа на Аг образуется тримолекулярный комплекс, состоящий из

Аг, МНС и TCR
Комплексы антигенных пептидов с молекулами МНС, экспонированные на клеточной поверхности, могут распознаваться специфическими рецепторами Т клеток. Однако, для последующей активации Т клеток требуется ряд дополнительных взаимодействий с участием вспомогательных молекул.
Для стабилизации клеточного взаимодействия необходимы
акцессорные молекулы: CD4 и CD8
адгезивные молекулы: СD2 LFA-3
LFA-1 ICAM-1
ко-стимулирующие молекулы: CD28 B7
CD40L CD40
Слайд 55

CD4/8 coreceptors CD4 и CD8 молекулы действуют как “кo-рецепторы”: они распознают

CD4/8 coreceptors

CD4 и CD8 молекулы действуют как “кo-рецепторы”: они распознают MHC

II или MHC I и стабилизируют TCR-MHC взаимодействие

CD4
взаимодействует с сайтом β2-цепи молекулы MHC II
CD8
взаимодействует с сайтом
α3-домена молекулы
MHC I

Слайд 56

CD28 provides 2nd signal Ко-стимулирующие молекулы усиливают активацию Т лимфоцитов

CD28 provides 2nd signal

Ко-стимулирующие молекулы усиливают активацию Т лимфоцитов

Слайд 57

Поверхностные молекулы антиген-презентирующих клеток MHC молекулы:Class I, Class II Костимулирующие молекулы:B7(B7-1(CD80)、B7-2(CD86)) Адгезивные молекулы:CD58(LFA-3), CD54(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)

Поверхностные молекулы антиген-презентирующих клеток

MHC молекулы:Class I, Class II
Костимулирующие молекулы:B7(B7-1(CD80)、B7-2(CD86))
Адгезивные молекулы:CD58(LFA-3), CD54(intercellular

adhesion molecule-1,ICAM-1)
Слайд 58

Механизмы презентации Т-хелпер АПК ЦТЛ Клетка-мишень

Механизмы презентации

Т-хелпер АПК ЦТЛ Клетка-мишень

Слайд 59

После связывания рецепторами соответствующих лигандов запускаются цепи молекулярных событий, осуществляющие внутриклеточную


После связывания рецепторами соответствующих лигандов запускаются цепи молекулярных событий, осуществляющие внутриклеточную

передачу сигналов от рецепторов к генетическому аппарату клетки. Результатом этих процессов является экспрессия генов, необходимых для ответа клетки на полученный сигнал.
Связывание молекул TCR и CD4/CD8 с комплексом МНС+пептид, IL со своим рецептором, а также CD2 c LFA-3 и ICAM-1 с LFA-1 является триггерным событием, активирующим ряд биохимических процессов в Т лимфоцитах, в результате которых происходит выход клеток из G0-фазы клеточного цикла с дальнейшей пролиферацией.

Активация Т лимфоцитов

Слайд 60

Поскольку активация служит подготовкой к делению клеток, ее основной результат состоит

Поскольку активация служит подготовкой к делению клеток, ее основной результат состоит

в индукции ряда генов, продукты которых обеспечивают движение по клеточному циклу. Эту функцию выполняют факторы роста – цитокины и рецепторы для них.
Экспрессия генов цитокинов и цитокиновых рецепторов осуществляется под влиянием регуляторных ядерных белков – транскрипционных факторов, способных взаимодействовать с определенными промотерными участками этих генов.
Слайд 61

Процесс активации кодируется 2-х сигнальной системой: В результате связывания комплекса антиген

Процесс активации кодируется 2-х сигнальной системой:
В результате связывания комплекса антиген (пептида)+МНС

с ТСR – основной путь.
В результате взаимодействия дополнительных корецепторных и костимулирующих молекул.
Слайд 62

Активация Т лимфоцитов Scharenberg et al. Nat Rev Immunol. 2007

Активация Т лимфоцитов

Scharenberg et al. Nat Rev Immunol. 2007

Слайд 63

Lck: - семейство Src тирозинкиназ, которые нековалентно связаны с цитоплазматическими доменами

Lck: - семейство Src тирозинкиназ, которые нековалентно связаны с цитоплазматическими доменами

CD4 и CD8 молекул.
Lck фосфорилирует тирозин в ITAMs (Immunoreceptor tyrosine-based activation motifs) цитоплазматического домена CD3 ζ (zeta) цепи TCR комплекса и образует сайт с которым связывается ZAP-70 и становится активной.
Слайд 64

LAT

LAT

Слайд 65

ZAP-70 (Zeta-associated protein of 70 kD): связывается с фосфорилированными тирозинами в

ZAP-70 (Zeta-associated protein of 70 kD): связывается с фосфорилированными тирозинами в

цитоплазматических доменах CD3 и ζ (zeta) цепей и катализирует фосфорилирование множества адапторных молекул (LAT), которые инициируют несколько путей трансдукции сигнала.
Один из них – активация PLC, которая расщепляет мембранные фосфолипиды в результате чего образуются вторичные меssengers.
Слайд 66

LAT

LAT

Слайд 67

Phospholipase Cγ (PLCγ): фермент, который гидролизирует активные компоненты плазматической мембраны (фосфоинозитиды),

Phospholipase Cγ (PLCγ): фермент, который гидролизирует активные компоненты плазматической мембраны (фосфоинозитиды),

в результате чего генерируются вторичные messengers IP3 и DAG.
Это приводит к увеличению внутриклеточного кальция и активации PKC.
Слайд 68

Выделяют несколько параллельных взаимодополняющих механизмов формирования и проведения активационных сигналов в

Выделяют несколько параллельных взаимодополняющих механизмов формирования и проведения активационных сигналов в

Т-лимфоцитах.
Путь активации кальциневрина и ядерных факторов транскрипции семейства NF-AT
Два МАР-каскада (от mitogen-activated protein):
- от CD28 – костимулирующий сигнал. Результатом реализации МАР-каскада через CD28 является усиление экспрессии генов семейства bcl, защищающих активированные клетки от апоптоза.
- от Raf, который активирует РКС. МАР-киназы перемещаются в ядро и активируют белки, экспрессирующие «ранний ген активации» c-fos.
3. Третий путь реализуется посредством активации митогенактивированных протеинкиназ (МАРК), которые ассоциируются с ГТФ-зависимой киназой и с адапторными белками Grb2, а также фактора SOS и белка Ras. В итоге это ведет к включению в процесс МАР-каскада с последовательной активацией ряда киназ — MEK, МАРК, MAP.
Слайд 69

LAT

LAT

Слайд 70

Начиная с образования IP3 и DAG формируются завершающие звенья реакций, приводящие

Начиная с образования IP3 и DAG формируются завершающие звенья реакций, приводящие

к формированию транскрипционных факторов
NF-AT
AP-1 (в результате димеризации продуктов генов с-fos и c-jun)
NF-κB (активируется также и через CD28)
которым принадлежит основная роль в активации гена IL-2.
Слайд 71

Слайд 72

Men F B

Men

F

B

Слайд 73

Экспрессия генов в Т лимфоцитах

Экспрессия генов в Т лимфоцитах

Слайд 74

Экспрессия генов в Т лимфоцитах

Экспрессия генов в Т лимфоцитах

Слайд 75

Экспрессия генов в Т лимфоцитах

Экспрессия генов в Т лимфоцитах

Слайд 76

Пролиферация и дифференцировка Т лимфоцитов Это митотическое деление Т лимфоцитов, когда

Пролиферация и дифференцировка
Т лимфоцитов

Это митотическое деление Т лимфоцитов, когда из

одной клетки появляются 2 новые клетки с той же специфичностью ТСР и теми же цитокиновыми генами.
В конце пролиферативного ответа происходит образование клона Т лимфоцитов, обладающих специфичностью к тому же Аг, который инициировал данный процесс.


Для пролиферации Т лимфоцитов необходима цитокиновая поддержка!

Слайд 77

IL2-R, c-jun, c-fos, c-myc Передача сигнала от цитокиновых рецепторов Рецепция активированными

IL2-R, c-jun, c-fos, c-myc

Передача сигнала от цитокиновых рецепторов

Рецепция активированными клетками цитокинов

генерирует сигналы, необходимые для запуска пролиферации и дифференцировки. Ключевами ферментами являются тирозинкиназы семейства Янус-киназ (Jak), а основными факторами транскрипции белки семейства STAT.
После активации факторы транскрипции STAT приобретают способность взаимодействовать с промотерными участками генов, управляющими ростом и дифференцировкой клеток (IL2-R, c-jun, c-fos, c-myc).
Слайд 78

ДифференцировкаТ хелперов Клеточный иммунный ответ Гуморальный иммунный ответ IFNγ, IL12 IL 4, 10 TNFβ IL2

ДифференцировкаТ хелперов

Клеточный иммунный ответ

Гуморальный иммунный ответ

IFNγ, IL12

IL 4, 10

TNFβ

IL2
Слайд 79

Факторы дифференцировки Т хелперов: Доза Аг Микроокружение органов, в которых происходит

Факторы дифференцировки Т хелперов:
Доза Аг
Микроокружение органов, в которых происходит дифференцировка Т

хелперов
Участие АПК в дифференцировке