A polymorphonukleáris leukocyták szerepe gyulladásos reumatológiai betegségekben. Dr. Antal-Szalmás Péter DE - KK, Laboratóriumi Medicina Intézet

A polymorphonukleáris leukocyták szerepe gyulladásos reumatológiai betegségekben Dr. Antal-Szalmás Péter DE - KK, Laboratóriumi Medicina Intézet

A polymorphonukleáris leukocyták története 1841

1873

1880

1884

William Addison

Julius Cohnheim

Paul Ehrlich

Ilya Ilich Mechnikov

A leukociták diapedezissel jutnak el a gyulladásos szövetbe

margináció és extravazáció

Ehrlich festés

fagocitózis

1904

1911

1942

1948

Joseph Arneth

Victor Schiling

Maxwell Wintrobe

Paul Beeston

neutrophil érettség index a maglobuláltság alapján – „left shift”

Leukocita számlálás jelenlegi formája

Clinical Hematology normális és kóros leukociták

“endogén pyrogének”

1960 Herison’s Principal of Internal Medicine speciális hematológiai fejezetek

A PMN-ek erdete és tulajdonságai

• A perifériás leukociták kb. 70%-a • Morfológiai jellemzők: Lebenyezett mag, sok granulum, 10-15 μm átmérő • Élettartam: 12-15 óra, utána apoptosis Anurag Kumar Gupta, Stavros Giaglis1, Paul Hasler, Sinuhe Hahn: Efficient Neutrophil Extracellular Trap Induction Requires Mobilization of Both Intracellular and Extracellular Calcium Pools and Is Modulated by Cyclosporine A. David C. Dale, Laurence Boxer, and W. Conrad Liles: The phagocytes: neutrophils and monocytes

A PMN-ek granulumai és azok jellegzetességei

Niels Borregaard and Jack B. Cowland: Granules of the Human Neutrophilic Polymorphonuclear Leukocyte. Blood 1997 89: 3503-3521 By Michelle M. White, Fatma Gargoum, Niall Browne, Killian Hurley, Noel G. McElvaney and Emer P. Reeves : New Research on the Importance of Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Function for Optimal Neutrophil Activity

A PMN-ek legfontosabb funkciói

Savi proteázok: csak fagolizoszómákban Neutrális proteázok: - elasztáz, kollagenáz, katepszinek - bazális membrán és extracelluláris matrix destrukciója, C3a és C5a anafilatoxin, bradikinin képzés - antiproteázok (α2-makroglobulin, α1-antitripszin) kontrollálják Based on: Mitchell and Cotran: Acute and chronic inflammation, in Kumar, Citran, Robbins: Basic pathology, Chapter 2, Fig.2.4, 2.8.

PMN alcsoportok rheumatológiai betegségekben Klasszikus PMN További funkciók – PMN – Monocyta kölcsönhatás – PMN – Dendritikus sejt kölcsönhatás – PMN mint antigén prezentáló sejt IFNγ és GM-CSF ⇒ MHC-II, CD80 és CD86 expressziót indukál a PMN-eken ⇒ T sejt válasz indukció – PMN – Th17 sejt kölcsönhatás Th17 sejtek – krónikus gyulladásos betegségek PMN: LPS+IFNγ ⇒ CCL20, CCL2, CXCL10 ⇒ Th17 sejtekre kemoattraktáns Th17 ⇒ epitheliális és stroma sejtek fokozott CXCL1, CXCL8, G-CSF termelés ⇒ PMN-ekre kemoattraktáns

Jellegzetes eltérések rheumatológiai kórképekben – SLE: neutropenia, csökkent fagocita aktivitás és ROS termelés, kóros apoptosis

Anurag Kumar Gupta, Stavros Giaglis1, Paul Hasler, Sinuhe Hahn: Efficient Neutrophil Extracellular Trap Induction Requires Mobilization of Both Intracellular and Extracellular Calcium Pools and Is Modulated by Cyclosporine A. David C. Dale, Laurence Boxer, and W. Conrad Liles: The phagocytes: neutrophils and monocytes

Carmelo Carmona-Rivera & Mariana J. Kaplan. Semin Immunopathol (2013) 35:455–463. MF Denny, et al. The Journal of Immunology, 2010, 184: 3284–3297. Kumar et al. International Immunopharmacology 10 (2010) 1325–1334

PMN alcsoportok rheumatológiai betegségekben



PMN alcsoportok rheumatológiai betegségekben Klasszikus PMN További funkciók – PMN – Monocyta kölcsönhatás – PMN – Dendritikus sejt kölcsönhatás – PMN mint antigén prezentáló sejt IFNγ és GM-CSF ⇒ MHC-II, CD80 és CD86 expressziót indukál a PMN-eken ⇒ T sejt válasz indukció – PMN – Th17 sejt kölcsönhatás Th17 sejtek – krónikus gyulladásos betegségek PMN: LPS+IFNγ ⇒ CCL20, CCL2, CXCL10 ⇒ Th17 sejtekre kemoattraktáns IL-17 ⇒ epitheliális és stroma sejtek fokozott CXCL1, CXCL8, G-CSF termelés ⇒ PMN-ekre kemoattraktáns

Jellegzetes eltérések rheumatológiai kórképekben – SLE: neutropenia, csökkent fagocita aktivitás és ROS termelés, kóros apoptosis



Új PMN alcsoport rheumatológiai betegségekben 1986, Hacbarth et al. – Low density granulocytes (LDG sejtek) Morfológia, immunfenotípus – Morfológia: vegyes populáció – myelocyta, metamyelocyta, érett PMN – lebenyezettség kisebb fokú - éretlenebb fenotípus – Neutrofil specifikus génmintázat génexpresszió – szerin proteázok, baktericid fehérjék ↑ - éretlenebb fenotípus – Sejtfelszíni markerek: CD15+/CD14lo, CD10+, CD16+, CD31+, G-CSFR+, GM-CSFR+, CD11c+, CD66b+, CD33lo, MHC-II-, CD86CD34-, CD135- - érettebb, aktivált fenotípus – Kópiaszám variánsok nagy száma, hypometiláció az IFN I által indukált génekben

plazma MN réteg

LDG sejtek

60%

40%

Ficoll

granulocyták

vvt. réteg

Funkcionális aktivitás – Proinflammatórikus sejtek, fokozott 1. típusú IFN, TNFα, IL-1β, IL-6, IL-8, IL-17 termelés, fokozott lipid mediátor szekréció – Csökkent fagocita aktivitás, normális oxidatív burst – fokozott fertőzés hajlam – Fokozott hajlam NET-osisra (mikrobák, PMA, citokinek, aktivált thrombocyták indukálják) – Antibakteriális, kationos fehérjék (LL-37) fokozott excréciója – „Helper” sejtjei az adaptív immunitásnak – IFN I, APRIL, BAFF szekréció révén Indukció – Citokinek (1. típusú IFN, GM-CSF) és/vagy autoantitestek hatása vagy DNS tartalmú immunkomplexek bekebelezése indíthatja be a termelésüket Anurag Kumar Gupta, Stavros Giaglis1, Paul Hasler, Sinuhe Hahn: Efficient Neutrophil Extracellular Trap Induction Requires Mobilization of Both Intracellular and Extracellular Calcium Pools and Is Modulated by Cyclosporine A. David C. Dale, Laurence Boxer, and W. Conrad Liles: The phagocytes: neutrophils and monocytes

Carmelo Carmona-Rivera & Mariana J. Kaplan. Semin Immunopathol (2013) 35:455–463. MF Denny, et al. The Journal of Immunology, 2010, 184: 3284–3297.

Új PMN alcsoport rheumatológiai betegségekben Klinikai asszociációk SLE – Emelkedett az arányuk SLE-ben (17% vs 5%; range: 1,2-54%) – összefüggést mutat a bőrtünetekkel (vasculitis) és a synovitis jelenlétével – Emelkedett az arányuk juvenilis SLE-ben – korrelál a betegség aktivitásával (SLE-DAI), anti-DNS antitest szinttel – SLE-s betegek LDG sejtjeiből keletkező NET-ek magas MMP9 tartalma aktiválja az endothel sejtek MMP2 aktivitását. Ez endothel sejt károsodáshoz vezet és szerepe lehet az SLE-hez társuló vascularis diszfunkció kialakulásában – Arányuk nem fügött össze az életkorral, betegség fennállás idejével, terápiával – A NET-osis során externalizált autoantigének az adaptív immunrendszert aktiválva autoantitestek keletkezését indukálhatják – A NET-ek indukálhatják a pDC-ek IFN termelését – SLE-s betegek szérumában alacsonyabb a Dnase I aktivitás – csökkent NET neutralizáció – fokozott aktivitás (anti-DNA szint) Egyéb kórképek – Az ANCA-asszociált vasculitises betegekben számuk emelkedett, spontán formálnak MPO-t és PR3-at tartalmazó NET-eket – Emelkedett a LDG sejtek aránya psoriasisban és RA ban – fokozott NET képződés – IL-17 externalizáció


Carmelo Carmona-Rivera & Mariana J. Kaplan. Semin Immunopathol (2013) 35:455–463. MF Denny, et al. The Journal of Immunology, 2010, 184: 3284–3297.

Neutrophil Extracelluláris Trap (NET) képződése 2004, Brinkman et al. – egy új sejthalál mechanizmus: Neutrophil Extracelluláris Trap (NET) képződés Induktorok: – Patogén asszociált molekuláris mintázatok (baktériumok, vírusok) – Belső, veszély szignálok („alarmin”-ok) – Gyulladásos mediátorok (citokinek, autoantitestek, immunkomplexek) – Mesterséges induktorok (PMA, Ionomycin) Sejtszintű történések – ROS szintézis: NADPH aktiváció + SOD = H2O2 – NE + MPO = migráció a sejtmagba – Hiszton modifikáció – NE hasítás; peptidilarginin deimináz 4 (PAD4) – citrullinálás – DNS-hiszton kötődés fellazulása, kromatrin degradáció – Sejtmag és intracelluláris membránok degradációja – a kromatin és a granulumokból kiszabaduló proteinek keveredése a citoplazmában – Citoplazma membrán károsodása – kromatin-protein komplex kilökődése – Sejt pusztulása, NET háló kialakulása

Anurag Kumar Gupta et al. Efficient Neutrophil Extracellular Trap Induction Requires Mobilization of Both Intracellular and Extracellular Calcium Pools and Is Modulated by Cyclosporine A V. Brinkman et al. Neutrophil extracellular traps: Is immunity the second function of chromatin?

Neutrophil Extracelluláris Trap (NET) képződése NET-osis Molekuláris útvonalak – PLC – PKC – Ca mobilizáció – ROS termelés – Raf/MEK/ERK – Rac2 – Aktin degradáció


K. D. Metzler et al. A Myeloperoxidase-Containing Complex Regulates Neutrophil Elastase Release and Actin Dynamics during NETosis M. A. Mesa and G. Vasquez. NETosis. Autoimmune Diseases Volume 2013, Article ID 651497 http://dx.doi.org/10.1155/2013/651497

Neutrophil Extracelluláris Trap (NET) képződése NET-osis NET képződés változatai: – Letális vagy „öngyilkos” NET – a sejt elpusztul – Vitális vagy „nem litikus” NET – a sejt bár sejtmag nélküli, de életben marad induktorok: PAMP-ok, PAMP+trombocita – Mitokondriális NET – a NET-be a mitokondriális DNS kerül bele Funkció – Infekciókkal szembeni védekezés – NET-ben immobilizálódnak a kórokozók - AMP-ek, enzimek elpusztítják ezeket (DNase-ok virulencia faktorok) – Immunmoduláció – pDC aktiváció – TLR9 mediált folyamat: IFN I termelés – Monocita/makrofág – inflammoszóma: proinflammatórikus citokinek – Autoantigén prezentáció (citrullinált peptidek) – LDL oxidáció (atherosclerosis) – Endothel sejt károsodás (atherosclerosis)


K. D. Metzler et al. A Myeloperoxidase-Containing Complex Regulates Neutrophil Elastase Release and Actin Dynamics during NETosis

NET-osis szerepe a különböző kórképekben

Q Remijsen et al. Dyeing for a cause NETosis, mechanisms behind anantimicrobial cell death modality. Pinegin et al: Autoimmunity Reviews 14 (2015) 633–640

PMN-ek szerepe a rheumatológiai betegségekben

Th1, Th17 Kemokinek, IL-17 PAMP, DAMP, gyulladásos mediátorok IL-12

MIP1, IL8. TNFα, IFNγ

Alarminok TNFα

Monocyta, MΦ C. K. Smith et al. Curr. Opin. Rheumatol (2015) 27:448-453.

A polymorphonukleáris leukocyták szerepe gyulladásos reumatológiai betegségekben. Dr. Antal-Szalmás Péter DE - KK, Laboratóriumi Medicina Intézet

Recommend Documents