Χυμική Ανοσία. Γιάννης Ρούτσιας, MD, PhD Επικ καθηγητης Ανοσολογίας Μικροβιολογίας

Transcript

1 Χυμική Ανοσία Γιάννης Ρούτσιας, MD, PhD Επικ καθηγητης Ανοσολογίας Μικροβιολογίας 2014

2 Ανοσολογικό Σύστημα Φυσική (μη ειδική) Ανοσία Ανατομικοί φραγμοί Φυσιολογικοί φραγμοί Φαγοκυττάρα (Σε όλους τους πολυκύτταρους οργανισμούς) Επίκτητη (ειδική) Ανοσία APCs, Β- και Τ- Λεμφοκύτταρα Ιδιότητες: Ειδικότητα Μνήμη ιάκριση εαυτού/ξένου (Στα σπονδυλωτά)

3

4 Έμφυτη και επίκτητη ανοσία

5 Έμφυτη και επίκτητη ανοσία 4h 7d

6 Επίκτητη (ειδική) Ανοσία Κύρια όργανα του αναοσολογικού συστήματος 1 organs 2 organs Κύρια κύτταρα του ανοσολογικού συστήματος B lymphocytes T lymphocytes Antigen presenting cells (APCs)

7 Χυμική ανοσία (Β-λεμφοκύτταρα/αντισώματα) Κυτταρική ανοσία (Τ-λεμφοκύτταρα/TCR υποδοχέας) Αντιγονοπαρουσίαση (Αντιγονοπαρουσιαστικά/ MHC)

8

9 Αντιγόνα & υποδοχείς αντιγόνου του ανοσολογικού συστήματος 1. Β-λεμφοκύτταρα: Ανοσοσφαιρίνες/Αντισώματα

10 Ελαφριές αλυσίδες: κ ή λ

11 Proteolytic Digestion A MW of 150,000 Da A MW of 100,000 Da A MW of 25,000 Da A MW of 45,000 Da A MW of 50,000 Da A MW of 50,000 Da

12 Antibody-Mediated Immunity

13 Hinge region Consists of approx 12 AA between C H 1 & C H 2 No homology between hinge & other Heavy chain domains AA sequence unique for each class & subclass Angle = 60 0 Angle = 900 Angle = 0 o

14 Antibody is a flexible molecule

15

16

17

18 Antigen-induced conformational changes in IgM Planar or Starfish conformation found in solution. Does not fix complement Staple or crab conformation of IgM Conformation change induced by binding to antigen. Efficient at fixing complement

19

20 Αντιγόνα Antigens - antibody generating matter Πρωτεΐνες, Νουκλεϊκά οξέα, πολυσακχαρίτες, λιπίδια απτίνες: ατελή αντιγόνα, μικρά μόρια, μη ανοσογονικά από μόνα τους, γίνονται ανοσογονικά έπειτα από σύνδεση τους σε «πρωτεϊνικό φορέα» allergens such as penicillin, possibly any drug or chemical in food, cosmetics, paints, fabrics, etc.

21 Αντιγονικοί καθοριστές Antigenic determinants Specific regions of a given antigen recognized by a lymphocyte

22

23 Concept: Epitopes can bind in pockets or grooves or on extended surfaces in the binding site of antibodies.

24 Υψηλής και χαμηλής συγγένειας αντισώματα GOOD FIT POOR FIT antibody combining site antigen determinant high attraction low repulsion high repulsion low attraction

25 Each lymphocyte expresses a specific antigen receptor on its surface (membrane-bound receptors). Υψηλής συγγένειας αντισώματα

26 Είδη χημικών δεσμών Αντίσωμα Αντιγόνο εσμοί

27 Αντιγονικές ειδικότητες Αντιγόνο Αντίσωμα

28 120 λ αλυσίδες κ αλυσίδες βαριές αλυσίδες

29 Ποικιλότητα των αντισωμάτων Στον άνθρωπο: V D J Πιθανά? Vκ Vλ V H X 10 6 Assumes any V may join with any D or J, any D with any J; any heavy with either κ or λ

30 ράσεις των αντισωμάτων

31 Παραγωγή των αντισωμάτων

32 Ποιοτικές και ποσοτικές αλλαγές στα Abs 1 o and 2 o Responses Class variation Total Ab IgM Ab IgG Ab 1 o - IgM 2 o - IgG, IgA or IgE 1 o Ag 2 o Ag A b T i t e r D a y s A f t e r I m m u n i z a t i o n

33 1 η επαφή με το αντιγόνο (T-dependent Ags) 1 o Ag IgM IgG Memory Cells

34 2 η επαφή με το αντιγόνο (T-dependent Ags) Virgin B cell IgM IgG Memory Pool Memory Cells IgG Memory Cells

35 Ποιοτικές αλλαγές στα Ab (1 o and 2 o Responses) Affinity of Ab for Ag Avidity Cross reactivity Immunizing Ag Early Late Cross reactive Ag

36 B cell activation Some responses require T help whereas other do not Thymus-independent because T cells are not needed Thymus-dependent because T cells are required T-independent antibody response generally have 1. no memory 2. no isotype switching 3. no somatic mutations

37 siga

38 Παραγωγή και έκκριση της IgA Stalk of the pigr is degraded to release IgA containing part of the pigr - the secretory component S J S S J S S s J s S S S s s s s S S S S IgA and pigr are transported to the apical surface in vesicles S S J s S S Epithelial cell B S S J s s S S pigr & IgA are internalised B cells located in the submucosa produce dimeric IgA Polymeric Ig receptors are expressed on the basolateral surface of epithelial cells to capture IgA produced in the mucosa

39 Μονοκλωνικά αντισώματα Laboratory produced antibodies Fusion of B-cells (synthesize antibody) & tumor cell (immortal) Unlimited production of antibodies

40 Μονοκλωνικά αντισώματα Use in Research: specifically label proteins for cellular localization (immunofluorescence microscopy), Medical diagnostic: Pregnancy test, detection of tumor markers (surveillance after removal of tumor), diagnosis of infectious agents, STD, AIDS, etc. Drug Treatment: Attachment of drugs to antibodies, target drugs to specific cells

41 MHC

42 Μείζων σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας (MHC) Η ενεργοποίηση των λεμφοκυττάρων γίνεται μέσω των μορίων MHC Class I molecules display antigens on surface of nucleated cells, resulting in destruction of cells Class II molecules display antigens on surface of antigen-presenting cells, resulting in activation of immune cells

43

44

45

46 MHC molecular structure:

47 Peptides Binding to MHC Molecules MHC I molecules bind short peptides, usually between 8 and 10 residues. The typical length of a class I ligand comprises 9 amino acids. MHC II ligands consist of 12 to 25 amino acids. A core of nine amino acids is essential for peptide/mhc binding

48

49

50

51

52

53

54

55 TCR

56

57 CD3

58 TCR/peptide-MHC Complex

59

60

61

62 Movies Antigen receptors (1 st ½) Antigen processing (2 nd 1/3) Clonal proliferation (1 st ½) Anti-bacterial defences