Μεταβολικές ανάγκες ανοσοκυττάρων

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Μεταβολικές ανάγκες ανοσοκυττάρων"

Θεόκριτος Μπλέτσας
10 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Μεταβολικές ανάγκες ανοσοκυττάρων Στέργιος Κατσιουγιάννης PhD Μεταδιδακτορικός συνεργάτης Χαροκόπειο Πανεπιστήµιο Τµήµα Επιστήµης ιαιτολογίας και ιατροφής

2 Μεταβολισµός και Ανοσολογία Ιστορικά το καλύτερο παράδειγµα που τεκµηριώνει την άµεση συσχέτιση διατροφής και ανοσολογικού συστήµατος είναι η ανεπάρκεια Zn. Λεµφοποίηση Β λεµφοκυττάρων. Ατροφία Θύµου αδένα. Ελάττωση τίτλου περιφερικών Τ λεµφοκυττάρων. Θύµος αδένας διατροφικό βαρόµετρο L. E. King et al. Immunology, 85:69 73, (1995). C. L. Keen et al. Annual Review of Nutrition, 10: , (1990).

Ατροφία Θύµου αδένα. Ελάττωση τίτλου περιφερικών Τ λεµφοκυττάρων.

3 Μεταβολικές ανάγκες ανοσοκυττάρων Μέχρι πρόσφατα η γνώση µας για τους µηχανισµούς ρύθµισης της ανοσολογικής απόκρισης δεν περιελάµβανε την επίδραση του µεταβολικού status των ανοσοκυττάρων. Το σύνολο της ανοσολογικής έρευνας µελετούσε Κυτταροκίνες Χηµειοκίνες Προσκολλητικά µόρια Ειδικούς µεµβρανικούς υποδοχείς Μόρια συνενεργοποίησης

4 Μεταβολικές ανάγκες ανοσοκυττάρων Η λειτουργία του ανοσολογικού συστήµατος συνδέεται άµεσα και επηρεάζεται σε σηµαντικό βαθµό από το µεταβολισµό των θρεπτικών συστατικών. Η αλληλεπίδραση αυτή ποικίλλει o µετάδοση ορµονικών σηµάτων o άµεση ανίχνευση των θρεπτικών συστατικών και τροποποίηση του κυτταρικού µεταβολισµού από τα ίδια τα ανοσοκύτταρα.

Η αλληλεπίδραση αυτή ποικίλλει o µετάδοση ορµονικών σηµάτων o άµεση ανίχνευση των

5 Μεταβολικές ανάγκες ανοσοκυττάρων Κάθε τύπος ανοσολογικής απόκρισης απαιτεί ένα μεγάλο ποσοστό ενεργειακής κατανάλωσης για όλους τους τύπους ανοσοκυττάρων. Πηγές ενέργειας Γλυκόζη η πιο σημαντική πηγή ενέργειας Κετονοσώματα, λιπαρά οξέα, γλουταμίνη.

6 Μεταβολικές ανάγκες ανοσοκυττάρων Διαφορετικές μεταβολικές ανάγκες μεταξύ διαφορετικών ανοσοκυττάρων. Διαφορετικός τρόπος ικανοποίησης αναγκών. Εκκριτικά κύτταρα που πολλαπλασιάζονται Τ, Β λεμφοκύτταρα Εκκριτικά κυττάρα που δεν πολλαπλασιάζονται μακροφάγα, ουδετερόφιλα

Διαφορετικός τρόπος ικανοποίησης αναγκών.

7 To T λεμφοκύτταρο είναι ένας χαρακτηριστικός τύπος κυττάρου του οποίου η λειτουργικότητα επηρεάζεται άμεσα από τη μεταβολική του κατάσταση. Η σημασία του κυτταρικού μεταβολισμού στο Τ λεμφοκύτταρο είναι γνωστή από τη δεκαετία του 1970 Λίγα δεδομένα. MacLennan, I. C. & Golstein, J. Exp. Med. 147: (1978) MacDonald, H. R. J. Exp. Med. 146: (1977).

Η σημασία του κυτταρικού μεταβολισμού στο Τ λεμφοκύτταρο είναι γνωστή από τη δεκαετία του

8 Αμέσως μετά την έξοδο από το Θύμο αδένα τα Τ λεμφοκύτταρα εισέρχονται στην κυκλοφορία με εξαιρετικά χαμηλό μεταβολικό ρυθμό. Χαμηλή κατανάλωση γλυκόζης και άλλων θρεπτικών συστατικών.

9 Αντίθετα τα δραστικά CD8 + Τ λεμφοκύτταρα χρειάζεται να πολλαπλασιαστούν ταχύτατα και να συνθέσουν κυτταροκίνες. Γι αυτόν το λόγο είναι απαραίτητο να μπορούν να αυξάνουν την παραγωγή ενέργειας όταν και όπου απαιτείται. Ενεργοποίηση μέσω του T-cell receptor (TCR) Συνενεργοποίηση μέσω του CD28 Σημαντική αύξηση πρόσληψης γλυκόζης και αμινοξέων Cham, C. M. Eur. J. Immunol. 38, (2008) Fox, C. J. et al, Nature Rev. Immunol. 5, (2005) Michalek, R. D. et al, Immunol. Rev. 236, (2010)

Ενεργοποίηση μέσω του T-cell receptor (TCR) Συνενεργοποίηση μέσω του CD28 Σημαντική αύξηση πρόσληψης γλυκόζης και αμινοξέων

10 Ανεπάρκεια αυξημένης πρόσληψης γλυκόζης οδηγεί σε αδυναμία ενεργοποίησης, πολλαπλασιασμού και παραγωγής κυτταροκινών. Η ενεργοποίηση του TCR χωρίς συνενεργοποίηση του CD28 δεν οδηγεί σε αύξηση πρόσληψης γλυκόζης Fox, C. J. et al, Nature Rev. Immunol. 5, (2005) Michalek, R. D. et al, Immunol. Rev. 236, (2010)

Η ενεργοποίηση του TCR χωρίς συνενεργοποίηση του CD28 δεν οδηγεί σε αύξηση

11 Ενεργοποίηση Τ λεμφοκυττάρου Οξειδωτική φωσφορλίωση 30 μόρια ATP/μόριο γλυκόζης Acetyl-CoA NADH, FADH 2 Αερόβια γλυκόλυση 2 μόρια ATP/μόριο γλυκόζης Γλυκόζη σε πυρουβικό οξύ Γαλακτικό οξύ

13 Γιατί πραγµατοποιείται αυτή η αλλαγή;

14 Τ-κυτταροτοξικά λεµφοκύτταρα Μεταναστεύουν Επιβιώνουν Παράγουν κυτταροκίνες Σε περιβάλλον υποξίας Σηµεία φλεγµονής Λεµφικός ιστός

15 Η αυξηµένη πρόσληψη γλυκόζης επιτυγχάνεται µε: Αυξηµένη έκφραση µορίων του µεταφορέα γλυκόζης GLUT1 (SLC2A1) InsR Αυξηµένη δραστικότητα γλυκολυτικών ενζύµων Εξοκινάση 1, 2 Φωσφοφρουκτοκινάση 1 Jacobs, S. R. et al. J. Immunol. 180: (2008). Vander Heiden, M. G. et al. Science; 324: (2009).

ενζύµων Εξοκινάση 1, 2 Φωσφοφρουκτοκινάση 1 Jacobs, S. R. et al. J. Immunol.

16 Η ενεργοποίηση των TCR και CD28 ενεργοποιεί το μονοπάτι PI3-K/Akt και mtor MacIver N J et al. J Leukoc Biol 2008;84:

17 Οι PI3-K και το mtor (mammalian target of rapamycin) εµπλέκονται στον κυτταρικό µεταβολισµό και ενεργοποιούνται από παράγοντες όπως γλυκόζη, ινσουλίνη, και IL-7. PI3-K και Akt Αύξηση πρόσληψης γλυκόζης, ενεργοποίηση µεταβολισµού mtor Μετάφραση πρωτεϊνών Αναστολή πρωτεϊνικής αποδόµησης Thomson, A. W. et al. Nature Rev. Immunol. 9, (2009).

PI3-K και Akt Αύξηση πρόσληψης γλυκόζης, ενεργοποίηση µεταβολισµού mtor Μετάφραση

19 Το μόριο mtor είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα για το πώς τα χαμηλά επίπεδα ενέργειας επηρεάζουν άμεσα την ανοσολογική απόκριση.

20 mtor Ενεργοποιείται από PI3K Akt Άρα από TCR/CD28 Αναστέλλεται από AMPK

21 mtor Το σηματοδοτικό μονοπάτι του mtor επηρεάζει τη φυσική και την επίκτητη ανοσία. Ωρίμανση δενδριτικών κυττάρων, αναστολή ανάπτυξης Treg. Διαφοροποίηση TH1, TH2 και TH17 κυττάρων. Αναστολή ανάπτυξης CD8 + T λεμφοκυττάρων μνήμης. Μελέτες σε πειραματόζωα έχουν δείξει ότι η θεραπεία με Rapamycin η οποία αναστέλλει το mtor, αυξάνει σημαντικά τον πληθυσμό των CD8 + T λεμφοκυττάρων μνήμης. Παρόμοια πειράματα με μετφορμίνη, έναν ενεργοποιητή της AMPK, έδειξαν επίσης αύξηση του πληθυσμού των CD8 + T λεμφοκυττάρων μνήμης. Thomson, A. W. et al. Nature Rev. Immunol; 9: (2009). Araki, K. et al. Nature; 460: (2009). Pearce, E. L. et al. Nature; 460: (2009).

22 mtor

23 Υπερ-απλουστευμένο μοντέλο για την ανάπτυξη των CD8 + Τ λεμφοκυττάρων. Akt και mtor πυρήνας των διεργασιών. Το τελικό αποτέλεσμα εξαρτάται από ποικιλία παραγόντων Δράση κυτταροκινών Δράση μεμβρανικών υποδοχέων Ένταση διέγερσης του TCR.

24 Ευχαριστώ

Σχετικά έγγραφα

ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΑΝΟΣΟΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ: Ενεργοποίηση των Τ κυττάρων από τους µικροοργανισµούς. Οι φάσεις των Τ κυτταρικών απαντήσεων

ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΑΝΟΣΟΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ: Ενεργοποίηση των Τ κυττάρων από τους µικροοργανισµούς Οι φάσεις των Τ κυτταρικών απαντήσεων Αναγνώριση του αντιγόνου και συνδιέγερση Αναγνώριση πεπτιδίων συνδεδεµένων µε το