Az immunrendszer alapjai, sejtöregedés, tumorképződés Biológiai alapismeretek
Az immunrendszer Immunis (latin szó): jelentése mentes valamitől Feladata: a szervezetbe került idegen anyagok: 1. megtalálása 2. felismerése Idegen anyag= Antigén 3. megsemmisítése
„Idegen anyag”
„Saját anyag”
Pl: Nem csoportazonos vér Pl: Egypetéjű ikreknél Szálka, Kórokozók egymás szervei,
1. Az idegen anyag megtalálása • Fehérvérsejtek csoportosítása (élettani szempontból): - falósejtek: kis falósejtek (neutrofil granulocita) nagy falósejtek (monocita) - nyiroksejtek:B-limfocita T-limfocita
1. Az idegen anyag megtalálása • Fehérvérsejtek „körjáratot” tartanak: vér hajszálerek laphám fala szövetekbe amöboid mozgással nyirokkeringés nyirokcsomók vénás vér
2. Az idegen anyag felismerése • Immunglobulin (Ig, antitest): B-limfociták felületén megtalálható receptor molekula, illetve a limfociták által exocitózissal ürített molekula • Felépítése: – Két nehéz lánc – Két könnyű lánc – Aktív centrum (változékony rész) idegen anyag megkötése
Antigén: Minden olyan anyag, amit az immunrendszer idegenként ismer fel Immunglobulin: B-sejt felszínén elhelyezkedő molekula, idegen anyag jelenlétére termeli a sejt Antitest: a vérben szabadon keringő immunglobulin fehérje
2. Az idegen anyag felismerése B-limfociták érése: • Helye: csontvelő • A változékony résznek (aktív centrum) ~ 100millió különböző változata lehet érésekor egyet kiválaszt, később csak ezt termeli • Csontvelőben az érő sejt érintkezik a szervezet saját anyagaival, ha ezekhez kapcsolódik, elpusztul KIVÁLOGATÓDÁS (csak idegenekkel fog kapcsolódni) • Érett B-limfocita osztódva ugyanolyan aktív cetrummal rendelkező antitesteket hoz létre.
Sejtek kiválogatódása az érés során
2. Az idegen anyag felismerése T-limfociták érése: • Helye: csecsemőmirigy (thymus) • Ezen sejtek is „megismerkednek” a szervezet saját anyagaival mielőtt a keringésbe jutnának Idegen sejt: a felszínén fajra, egyedre, szövetre jellemző jelölő molekulákat (marker, receptorokat) hordoz.
Adaptív és természetes immunitás Természetes immunitás: Sejtes elemei: makrofágok, dendritikius sejtek, granulociták és hízósejtek Szolubilis elemei: kompement rendszer, antibakteriális peptidek, egyes citokinek Adaptív immunitás: Sejtes elemei: T-és Blimfociták
3. Az idegen anyag megsemmisítése Humorális v. antitestes immunitás: • B-limfocita felszíni immunglobulinjához idegen anyag kapcsolódik, így aktiválódik. • B-limfociták szaporodni kezdenek (néhány perc alatt 100 millió sejt) Kétféle B-limfocita: plazmasejt (intenzívebb antitestet termelés), memóriasejt (hosszabb immunitás, kevéssé osztodó, 10X) • B-limfocita az antitesttel harccol a kórokozó ellen, megjelölik azokat.
3. Az idegen anyag megsemmisítése Sejtes immunitás: • Faló sejt képes önállóan felismerni az antigént és elpusztítja, de ha jelölt akkor ez a folyamat gyorsabb • Sejt-sejt elleni küzdelem az idegen anyagokkal (baktérium, vírus, ill az idegenné vált saját sejt) • Antigén hatásra a T-sejtek is aktiválódnak, intenzíven osztódnak. Antigén prezentáció. • Aktivált sejt többféle specializált sejtet hoz létre: - Tkiller -Tmásik típus - Thelper -Tmemória -Tszupresszor
3. Az idegen anyag megsemmisítése Tkiller (gyilkos): idegen sejthez kapcsolódva porint (perforint) termel, annak sejtmembránját kilyukasztja, az elpusztult sejttörmeléket a falósejtek kebelezik be. Thelper (segítő): gyorsítja az immunfolyamatokat, segíti a sejtek proliferációját, főleg a B-sejtek szaporodását. Tszupresszor (elnyomó): gátolja a sejtek szaporodását (autoimmun folyamatok ellen) Tmásik típus: fertőzéseknél fontos anyagokat, a limfokineket (hisztamin, interferon) szabadítja fel, gyulladás tüneteit (vérbőség, nagyobb érfal permeabilitás) ez hozza létre Tmemória: hasonló szerepük, mint a B-sejteknél
3. Az idegen anyag megsemmisítése A komplement rendszer: Az idegen anyagokhoz kapcsolt immunglobulin molekulát aktiválja, megváltoztatja a térszerkezetüket. Egy vérplazmában lévő enzimet fognak így aktiválni. Kb 20 lépésben (kb 20 enzim) az idegen anyagot bomlástermékké alakítják át.
A vírusok fertőzése • Vírus: Örökítő anyagból és egy fehérjeburokból állnak. Önmagukban semmilyen anyagcserét, életjelenséget nem mutatnak, kristályosíthatók és hosszú ideig fenntarthatóak. • Vírusok működése: élő sejtben átprogramozzák annak működését. A sejt nem a saját anyagait, hanem a vírus anyagait fogja szintetizálni. Majd a végén a keletkezett új vírusok felszakítva a sejtmembránt kiszabadulnak.
Influenza vírus
A HIV vírus • A vírus az immunrendszer Thelper sejtjeit pusztítja • Tünetei nem jellegzetesek, banális fertőzésekkel kezdődik • A lappangási idő 5-10 év • Nem gyógyítható. • A beteget a vírus csak közvetve öli meg.
HIV patogenezise
Az influenza fertőzés legyőzése
Idegi hatások • Hosszan tartó stressz hatására mellékvese kortizol termelése növekszik, ez gátolja az immunfolyamatokat • Pszichoszomatikus betegségek
Immunrendszerrel kapcsolatos gyakorlati tudnivalók • Immunis: a szervezet a kórokozóval vagy az idegen anyaggal szembenvédett • Aktív immunitás: az ellenanyagot a szervezet maga képzi. Pl: természetes úton betegséggel újrafertőződve, mesterséges az oltás • Passzív immunitás: a kész ellenanyag jut a keringésbe Pl: természetes úton a csecsemő anyatejjel, mesterséges állati immunglobulin • Vércsoportok, Rh összeférhetetlenség, • Szervátültetés • Allergia • Védőoltások
A sejtek öregedése Centrális dogma: Crick (1958.) DNS RNS fehérje
Kivételek: Retrovírus: RNS DNS Prion (fertőző fehérje): fehérje DNS pl: szivacsos agyhártya és agyvelő gyulladás Kreutzfeldt-Jacob szindróma
A sejtek öregedése Az örökítő anyag: - kódoló részek - nem kódoló részek Az eukarióta örökítő anyag az osztódáskor, az átíródás során (DNS RNS) során folyamatosan rövidül (végreplikációs probléma). Telomer (mitótikus óra): nem kódoló, sok ismétlődő szekvenciát tartalmazó (500-2000), folyamatosan rövidülő DNS-végek A telomerek fogyása vezet a sejt öregedéséhez, illetve elhalásához. Telomer tartja számon az osztódások számát.
A sejtek öregedése • Ha elfogy a telomer fontos gének vesztünk. • Telomeráz enzim: képes a telomerek fogyását megakadályozni.
• AZONBAN a humán tumorok 90%-ban telomeráz aktivitást találtak (Kim és mtsai, 1994.) (Telomeráz gátlók, mint tumor terápiás szerek??)
A sejthalál Két alapvető fajtája: • Apoptózis: programozott sejthalál. Aktív folyamat, melynek során egyedi sejtek genetikailag programozott úton (telomerek) elpusztulnak (többsejtűek sejtszámát ez tartja fent). A sejt pusztulását nem kíséri gyulladás. • Nekrózis: Passzív folyamat, kiváltó okai: éhezés, hypoxia, fiziko-kémiai károsodás stb. Véletlenszerűen következik be. A sejt pusztulását gyulladás kíséri.
Tumorok képződése • Az elmúlt 25 év molekuláris biológiai kutatásai meg mutatták, hogy a fő ok: a genom dinamikus változása mutáció (Hanahan és Weinberg, 2000)
• Onkogén: valamilyen mechanizmus által segíti a sejt rákossá válását. Pl: növekedési faktorok • Protoonkogén: olyan gének, melyek a sejtosztódás folyamatában jelentős szereppel bírnak, mutációval onkogénné válhatnak. • Tumorszupresszor gén: rák kialakulását gátló gének Pl: p53 gén
Tumorok képződése Tumorok jellemzői: - nincs apoptózis - nem reagál a külső növekedést gátló szignálokra, illetve nincs szüksége külső növekedést serkentő szignálokra (normális sejtosztódáshoz növekedési szignál kell) - gyors osztódás - korlátlan replikáció - folyamatos angiogenezis - szöveti invázió, és metasztázis
Tumorok képződése Tumorok képződésének okai: - vírusfertőzés pl: HPV, Epsteinbar-vírus, Hepatitisz - DNS hibajavító mechanizmus károsodik - onkogén mutációja - tumorszupresszor mutációja Bármilyen környezeti tényező, kémiai ágens, vegyszer, fiziko-kémiai hatás, ami mutációt okoz.
Köszönöm szépen a figyelmet!
