Az adaptív immunrendszer
(szerzett immunitás)

Tartalom

Az adaptív immunitás az immunrendszer azon része, amely antigénspecifikus választ biztosít egy mikrobiális kórokozóval vagy idegen anyaggal (pl. antigénnel) való érintkezést követően. Az adaptív immunrendszer elsősorban a B-sejteket, T-sejteket és a keringő antitesteket foglalja magában, amelyek mindegyike célzott immunválaszt ad egy adott antigénre/betolakodó kórokozóra. Az adaptív immunitás fontos eleme az immunológiai memória, egy olyan mechanizmus, amelynek révén az immunrendszer memória B-sejteket és memória T-sejteket hoz létre. Ezek a sejtek gyorsabb és kiterjedtebb választ képesek kiváltani az antigénnel való későbbi találkozás esetén. Az adaptív immunitás védőoltás (vakcináció) útján is kialakítható, amely ártalmatlanná tett antigének szelektív expozíciója révén indukál immunitást. Az autoimmunitás az adaptív immunrendszer rendellenessége, amelyet a szervezet saját szövetei elleni immunválaszok jellemeznek. Az immunhiányos állapotok, amelyek során a legyengült immunrendszer rendkívül fogékonnyá teszi a szervezetet a fertőzésekre, lehetnek veleszületettek.

T-sejtek (T-limfociták)

Áttekintés

T-sejt receptorok

A szerzett immunrendszer sejtjei (B-sejtek, T-sejtek) az antigén felismerésekor aktiválódnak.

T-sejt fejlődés

A T-sejtek a csontvelőben található limfoid progenitor sejtekből erednek, és a csecsemőmirigyben (timuszban) érnek

A hibás negatív T-sejt szelekció autoimmun zavarokat okozhat (pl. 1-es típusú autoimmun polyendokrin szindróma).

T-sejt aktiváció

Mechanizmus

  1. Antigén prezentáció:
    • Az antigén-prezentáló sejtek (APC-k) végzik,
    • Az exogén antigéneket az MHC II molekulák prezentálják a CD4+ T-sejtek TCR receptorainak,
    • Az endogén antigéneket az MHC I molekulák prezentálják a CD8+ T-sejtek TCR receptorainak (ezt nevezik az antigének keresztprezentációjának is),
  2. Kosztimuláló jel: A T-sejtek túlélését és proliferációját (szaporodását) közvetíti,
    • A dendritikus sejten található B7 fehérje (CD80 vagy CD86) kölcsönhatásba lép a naiv T-sejten lévő CD28-cal,
    • Ennek a kosztimuláló jelnek a hiánya az antigén prezentáció során azt eredményezi, hogy a T-sejtek anergikusakká válnak,
      • Fontos öntolerancia mechanizmus,
      • A sejt nem fog aktiválódni, annak ellenére, hogy ki van téve a saját antigénjének,
    • A szuperantigének (pl. toxikus sokk szindróma toxin 1, enterotoxin B) összekapcsolják az MHC II antigén-prezentáló sejteket és a T-sejtek T-sejt receptorait, és kosztimuláló jel nélkül a T-sejtek aktivációjához vezetnek,
  3. Hatás:
    • T-helper (segítő T) sejt: Az NFAT (aktivált T-sejtek nukleáris faktora) aktiválódása → citokin termelődés → más sejtek, pl. B-sejtek, makrofágok és citotoxikus T-sejtek aktiválása.,
    • Citotoxikus T-sejt: Felismeri és elpusztítja azokat a sejteket, amelyek antigénekkel rendelkeznek (jelezve a rosszindulatú daganatot vagy vírusfertőzést).

T-sejt hatások

  1. T-sejtek (CD8+): közvetlen sejtlízis vagy apoptózis indukálása perforin és proteázok segítségével,
    • MHC I-es osztályú receptorok által prezentált antigének révén aktiválódnak
    • Apoptózist indukálnak a vírussal fertőzött vagy rosszindulatú sejtekben az NK-sejtekéhez hasonló mechanizmusokkal: perforint, granzim B-t és granulizint tartalmazó granulumok felszabadításával,
    • Citokineket (beleértve az IFN‑γ-t, TNF-et és a limfotoxin-α-t) bocsátanak ki → makrofág aktivációt okoznak,
    • Klinikai relevanciájuk: szerepet játszanak a szervkilökődésben (akut és krónikus), indukálják a donor graft (beültetett szerv/szövet) sejtjeinek apoptózisát,
  2. Th1 sejt (CD4+): Sejt-közvetített válasz,
    • MHC II-es osztályú receptorok által prezentált antigének révén aktiválódik,
    • Immunválasz az intracelluláris kórokozók (vírusok, intracelluláris baktériumok) ellen,
      • Citokineket (beleértve az IFN‑γ-t, IL‑2-t és TNF-et) bocsátanak ki → a makrofágok (pozitív visszacsatolás) és a CD8+ citotoxikus T-sejtek stimulálása; a hatás felerősödik a T-sejt CD40L és a makrofágokon lévő CD40 receptorok közötti kötődés által,
      • Az IFN‑γ, IL-2 és TNF‑α granulóma-képződést indukál az idegen testek ellen, amelyeket az immunsejtek nem tudnak eliminálni,
    • Klinikai szignifikancia:
      • Tuberkulózis HIV-fertőzésben
      • Késleltetett sejt-közvetített (IV. típusú) túlérzékenységi reakciók,
  3. Th2 sejt (CD4+): Sejtközvetített válasz,
    • MHC II-es osztályú receptorok által prezentált antigének révén aktiválódik,
    • Immunválasz az extracelluláris kórokozók (baktériumok, paraziták) ellen,
      • Citokineket (beleértve az IL-4-et, IL-5-öt és IL-13-at) bocsát ki, amelyek stimulálják az eozinofileket, bazofileket és hízósejteket.

T-sejt szubtípusok

1. táblázat: A T-sejt szubtípusok áttekintése.
Sejttípus Fontos felszíni markerek Funkció Stimulál/Aktivál Klinikai szignifikancia
Citotoxikus T-sejtek (ölő T-sejtek)
  • CD8,
  • A sejt-közvetített immunitás fontos alkotóeleme,
  • Felismerik és elpusztítják az intracelluláris kórokozókkal (különösen vírusokkal) fertőzött és a neoplasztikus (rákos) sejteket,
  • Kölcsönhatásba lépnek az MHC I által prezentált idegen antigénekkel,
  • Apoptózist vagy sejtlízist indukálnak a prezentáló sejtben,
  • Makrofágok,
  • HIV,
  • Hepatitis B,
  • Felnőttkori T-sejtes limfóma,
T-helper (segítő T) sejtek (Th sejtek) Th1 sejtek
  • CD4,
  • CD40L,
  • Elősegíti a cellularis immunválaszt,
  • Küzd az intracelluláris kórokozók ellen,
  • Makrofágok,
  • Citotoxikus T-sejtek,
  • NK-sejtek (természetes ölősejtek),
  • B-sejtek → IgG termelés,
  • Intracelluláris kórokozókkal (pl. Mycobactériumok, Salmonella) fertőzések,
  • IL-12 receptor hiány,
  • 1-es típusú diabétesz,
  • Rheumatoid arthritis,
  • Sclerosis multiplex,
Th2 sejtek
  • Elindítja a humorális immunválaszt a B-limfocitákkal együttműködve,
  • Küzd az extracelluláris kórokozók (különösen paraziták) ellen,
  • Eozinofilek,
  • Hízósejtek,
  • Bazofilek,
  • B-sejtek → IgE termelés,
  • Helmint fertőzések (azaz féregfertőzések),
  • 1-es típusú túlérzékenység (pl. asztma, allergiás rhinitis),
Th17 sejtek
  • Szabályozza a szöveti gyulladást (mind proinflammatorikus, mind antiinflammatorikus hatással),
  • Küzd az extracelluláris kórokozók ellen,
  • Neutrofilek,
  • Hyper IgE Szindróma,
T-follicularis helper (TFH) sejtek
  • Támogatja a B-sejtek aktivációját és érését a nyiroktüszőkben,
  • B-sejt izotípusváltás és antitesttermelés,
  • Autoimmun betegségek,
Regulátor T-sejtek (Treg, szupresszor T-sejtek)
  • CD4,
  • CD25,
  • Korlátozza és véd a túlzott immunválasz ellen,
  • Elősegíti az immunológiai öntoleranciát
  • Megakadályozza az autoantitestek képződését,
  • Stimulálja vagy szuppresszálja a CD4+ és CD8+ T effektor sejteket
  • IPEX szindróma.

Felszíni markerek

A felszíni fehérjék expressziója határozza meg a T-sejt alcsoportok specifikus funkcióit.

2. táblázat: A T-sejt alcsoportok jellemzői.
Sejt típus Felszíni marker Stimulálja Termelt citokinek Gátolja
Th 1 sejt
  • CXCR3,
  • CCR5,
  • CXCR4,
  • IFN‑γ,
  • IL-12,
  • IFN‑γ,
  • IL-2,
  • IL-4, IL-10 (Th2 sejtekből),
Th 2 sejt
  • CRTH2,
  • CCR4,
  • CCR3,
  • IL-2,
  • IL-4,
  • IL-4,
  • IL-5,
  • IL-10,
  • IL-13,
  • IFN-γ (Th1 sejtekből),
Th 17 sejt
  • CCR6+,
  • CCR4+,
  • TGF-β,
  • IL-1,
  • IL-23,
  • IL-6,
  • IL-22,
  • IL-17,
  • IL-21,
  • IL-22,
  • IFN‑γ,
  • IL-4,
Tfh sejt
  • CXCR5,
  • PD-1,
  • IL-6,
  • IL-21,
  • IL-4,
  • IL-2,
Treg sejt
  • CD3,
  • CD4,
  • CD25,
  • FOXP3,
  • TGF-β,
  • IL-2,
  • TGF-β,
  • IL-10,
  • IL-35,
  • IL-6.

B-sejtek (B-limfociták)

Áttekintés

B-sejt fejlődés

B-sejt receptorok

B-sejt aktiváció

A B-sejtek aktiválásához és az osztályváltáshoz egy kezdeti, valamint egy kostimuláló szignálra van szükség. Az aktivált B-sejtek a másodlagos nyirokszervek csíraközpontjaiba vándorolnak.

Affinitás érés

Osztályváltás (Izotípusváltás)

A nyirokcsomók csíraközpontjaiban az aktivált B-sejtek megváltoztatják az ellenanyag-izotípust a Th-sejtek által kibocsátott specifikus citokinek hatására. Az IgM, amely az elsődleges ellenanyag a B-sejteken aktiválás előtt, átvált IgA, IgE vagy IgG típusra. Az IgM-et a plazmasejtek is kiválasztják (az IL-6 stimulálására).

Immunglobulinok

Az immunglobulinok (ellenanyagok) két funkcionális részből állnak: Az Fc régióból és a Fab régióból. A papain és a pepszin nevű két enzim felhasználható a különböző funkcionális részek azonosítására. Minden immunglobulinnak lehet monomer szerkezete. Az immunglobulinok kontextusában az affinitás az ellenanyag és az antigén egyedi kölcsönhatására utal, míg az aviditás az összes antigénkötő hely együttes kötőerejét jellemzi.

Immunglobulin tulajdonságok

Specifitás

Diverzitás

3. táblázat: Az immunglobulinok áttekintése.
Típus Struktúra Karakterisztika Példák és kinikai revalencia
IgM
  • Pentamer,
  • A legnagyobb ellenanyag , amely érett B-sejtek felszínén monomer formában található, és pentamerként (J-lánccal) kering,
  • Korán termelődik (a friss fertőzés jele), mint az antigénnel való első érintkezésre adott elsődleges válasz,
  • Megköti és aktiválja a komplementet,
  • Pentamer szerkezete lehetővé teszi az erős antigénkötést, miközben a humorális immunválasz beindul,
  • Vércsoport-antitestek,
  • Immunválasz (korai reakció) antitestjei, pl. anti-HBc (hepatitis C core) IgM antitest
IgG
  • Monomer,
  • A plazma leggyakoribb immunglobulinja,
  • Késleltetett képződés a fertőzés során (IgM-IgG átváltás); hosszú távú immunitást biztosít; a fő antitest a későbbi expozíciók (újrafertőzések) esetén,
  • Titer meghatározás a követéshez: magas affinitással és specificitással rendelkezik,
  • Lehet szabadon keringő a plazmában, vagy limfociták felszínéhez kötött,
  • Az egyetlen immunglobulin, amely képes átjutni a placentán, és így átmeneti passzív immunitást kölcsönöz a gyermeknek,
  • Aktiválja a komplementrendszert,
  • Baktériumok opszonizációját végzi (bekebelezésre való megjelölése)
  • Vírusok és bakteriális toxinok semlegesítése,
  • Rh-antitestek (Rhesus antitestek)
  • Immunválasz (késői reakció) antitestjei, pl. anti-HBc IgG,
  • Allergia: II-es típusú túlérzékenység és III-as típusú túlérzékenység közvetítése,
IgA
  • Monomer vagy dimer,
  • A test leggyakoribb immunglobulinja, de alacsony plazmakoncentrációval rendelkezik,
  • Keringésben monomer, kiválasztva (ekkor J-láncot is tartalmazva) dimer formában fordul elő,
  • Transzcitózis révén jut át az epitheliális határokon,
  • Különösen a nyálkahártya-felületeken és a testfolyadékokban, mint például a nyálban, mucusban, könnyben és anyatejben található,
  • Megakadályozza a kórokozók kötődését a gazdasejtek nyálkahártyáihoz,
  • Az epitheliális sejtektől szerzett szekretoros komponens védi az IgA-t a lumenben lévő proteázoktól (pl. az emésztőrendszerben),
  • Nincs komplementkötése,
  • IgA antitestek transzglutamináz ellen jelen vannak a gluténérzékeny enteropathiában (cöliákia),
  • A bélhez kapcsolódó limfoid szövetek (pl. Peyer-plakkok) általi termelődés védelmet biztosít a bélfertőzésekkel szemben (pl. giardiasis),
  • Szelektív IgA hiány,
IgE
  • Monomer,
  • Hízósejtekhez kötődik → keresztkötés az allergén expozíció hatására → hisztamin felszabadulása (ami az allergiás megbetegedésekben szerepet játszik),
  • Bazofilekhez kötődik,
  • Allergia: Az azonnali típusú reakció (I-es típusú túlérzékenység - pl. anafilaxia) közvetítése,
  • Paraziták elleni védekezésben játszik szerepet az eozinofilek stimulálásával,
IgD
  • Monomer,
  • A plazmában és az érett, naiv B limfociták felszínén található,
  • Működése nem teljesen ismert.

Antitestfüggő Sejtközvetített Citotoxicitás (ADCC)

Az rákellenes monoklonális antitestek (például a trastuzumab és a rituximab) két fő módon fejtik ki hatásukat: vagy semlegesítik a sejten kívüli célpontokat (mint például a membránreceptorokat vagy csatornákat), vagy elősegítik az immunrendszer felismerését az NK-sejtek általi antitestfüggő sejtközvetített citotoxicitás (ADCC) révén.

Immunmemória

Immuntolerancia és autoimmunitás

Immuntolerancia

Az immunológiai tolerancia az a jelenség, amikor egy szervezet immunrendszere nem reagál bizonyos antigénekre, ezzel megelőzve a káros, túlzott reakciókat.

Centrális tolerancia

Perifériás tolerancia

Autoimmunitás

Az autoimmunitás a szervezet saját sejtjei elleni immunreakciót jelenti, amely az immunológiai tolerancia elvesztésének eredményeként jön létre. Az autoimmun betegségek előfordulási aránya aránytalanul magasabb a nőknél, mint a férfiaknál.

Feltételezett kóroktan

Az autoimmun betegségek okai

Következmények

Autoantitestek

4. táblázat: Az autoantitestek áttekintése.
Név Célpont Esetlegesen társuló állapotok
Antinukleáris antitestek (ANA)
  • Nukleáris antigének,
  • Nem specifikus szűrő antitest, amely különböző kötőszöveti betegségekben (különösen SLE-ben) megtalálható,
  • Rheumatoid arthritis,
  • Vasculitis,
  • Borreliosis,
Perinukleáris antineutrofil citoplazmatikus antitestek (p-ANCA, MPO-ANCA)
  • Perinukleáris antigének,
  • Eozinofil granulomatózis poliangiitisszel,
  • Mikroszkopikus poliangiitisz,
  • Gyomor-bélrendszeri állapotok,
    • Crohn-betegség,
    • Ulceratív colitis,
Citoplazmatikus antineutrofil citoplazmatikus antitestek (c-ANCA, PR3-ANCA)
  • Citoplazmatikus antigének,
  • Granulomatózis poliangiitisszel,
Antitireoglobulin antitestek
  • Tireoglobulin fehérje,
  • Hashimoto thyroiditis,
  • Pajzsmirigyrák,
  • Graves-kór,
Tireoid peroxidáz antitestek (TPO Abs)
  • Tireoid peroxidáz,
  • Hashimoto thyroiditis,
  • Graves-kór,
TSH receptor antitestek
  • TSH-receptor,
  • Graves-kór,
  • Hashimoto thyroiditis,
Antiendomysialis antitestek (EMA; IgA)
  • Simaizom intermiofibrilláris állománya,
  • Glutén-érzékeny enteropátia,
Transzglutamináz antitestek (IgA)
  • Bélben lévő szöveti transzglutamináz,
  • Glutén-érzékeny enteropátia,
Antigliadin antitestek (DGP IgG, DGP IgA)
  • Deaminált gliadin peptid,
  • Glutén-érzékeny enteropátia, különösen IgA-hiányos betegeknél,
Acetilkolin receptor antitestek
  • Acetilkolin receptor,
  • Myasthenia gravis
Anti-glomeruláris bazálmembrán antitestek
  • IV-es típusú kollagén a glomeruláris bazálmembránon,
  • Goodpasture szindróma,
Anti-β2 glikoprotein antitestek
  • Glikoprotein,
  • Antifoszfolipid szindróma,
  • SLE,
Antikardiolipin antitestek
  • Kardiolipin,
  • Antifoszfolipid szindróma,
  • SLE,
Reumatoid faktor
  • IgM az IgG Fc régiója ellen,
  • Rheumatoid arthritis,
Anti-CCP antitestek
  • Citrullinált peptidek,
  • Reumatoid arthritis (specifikusabb reumatoid arthritisre, mint a reumatoid faktor),
Lupus antikoaguláns
  • Sejtmembrán foszfolipidek,
  • Antifoszfolipid szindróma,
  • SLE,
Anticentromer antitestek
  • Centromerek,
  • CREST szindróma (limitált szkleroderma),
Antidezmoglein antitestek
  • Dezmószómák,
  • Pemphigus vulgaris,
Anti-glutaminsav dekarboxiláz antitestek
  • Glutaminsav dekarboxiláz,
  • I-es típusú cukorbetegség,
Szigetsejt citoplazmatikus antitestek
  • Szigetsejt citoplazma,
Antihemidezmószómás antitestek
  • Hemidezmószómák,
  • Bullosus pemphigoid,
Antiszintetáz antitestek (anti-Jo-1 antitestek)
  • tRNS szintetáz,
  • Polimiozitis,
  • Dermatomiozitis,
Anti-SRP antitestek
  • Jelfelismerő részecske (SRP)
Anti-Mi-2 antitestek (antihelikáz antitestek)
  • Helikáz,
Antimitokondriális antitestek
  • Májsejtek mitokondriumai,
  • Primer biliáris cirrózis,
Anti-intrinsic faktor antitestek
  • Intrinsic faktor,
  • Perniciózus anémia,
Anti-parietális sejt antitestek
  • Parietális sejtek,
Anti-foszfolipáz A2 receptor antitestek
  • Foszfolipáz A2 receptor,
  • Primer membranózus nefropátia,
Anti-Scl-70 antitestek
  • DNS topoizomeráz I,
  • Szkleroderma (diffúz),
Anti-simaizom antitestek
  • Simaizom,
  • Autoimmun hepatitisz 1. típus,
Anti-máj-vese-mikroszómális antitestek 1. típus
  • Citokróm P450 enzim CYP2D6,
  • Autoimmun hepatitisz 2. típus,
Anti-SSA (anti-Ro) antitestek
Anti-SSB (anti-La) antitestek
  • Intracelluláris autoantigének,
  • Sjögren szindróma,
  • SLE,
Anti-preszinaptikus kalciumcsatorna antitestek
  • Feszültségfüggő kalciumcsatorna,
  • Lambert-Eaton szindróma,
Antihiszton antitestek
  • Hisztonok,
  • Gyógyszer indukált lupus erythematosus,
Anti-dsDNS antitestek
  • Kettős szálú DNS,
  • SLE,
Anti-Smith antitestek
  • Nem hiszton nukleáris fehérjék,
  • SLE,
Anti-U1 RNP antitestek
  • Ribonukleoprotein,
  • Kevert kötőszöveti betegség.

Immundeficiencia

Áttekintés

5. táblázat: Az immundeficiencia és fertőzések áttekintése.
Hibás immunrendszer-komponens Baktériumok Vírusok Gombák/paraziták
T sejtek ↓
  • Szepszis,
  • Ismétlődő fertőzések a következőkkel:
    • CMV,
    • VZV,
    • EBV,
    • JC vírus,
  • Helyi kandidiázis,
  • Cryptococcus fertőzés,
  • Pneumocystis pneumonia,
B sejtek ↓
  • Fokozott fogékonyság a tokos baktériumokkal szemben:
    • Streptococcus pneumoniae,
    • B csoportú streptococcusok,
    • Pseudomonas aeruginosa,
    • Haemophilus influenzae b típus,
    • Salmonella,
    • Neisseria meningitidis,
    • Escherichia coli,
    • Klebsiella pneumoniae,
  • Enterovírusfertőzés kockázata (enkefalitiszhez vezethet) ↑
  • Az érintett egyének fokozottan fogékonyak a vírusfertőzésekre. Ezért a poliovírus elleni élő kórokozós oltás ellenjavallt,
  • Az IgA-hiány megnöveli a gyomor-bélrendszeri giardiasis kockázatát,
Komplement rendszer ↓
  • Korai komplementhiányok: Fokozott fogékonyság a tokos kórokozókkal szemben,
  • Késői komplementhiányok (C5-C9): Neisseria (fertőzésekre való fokozott hajlam),
  • N/A
  • N/A
Granulociták ↓
  • Staphylococcus,
  • Pseudomonas aeruginosa,
  • Nocardia,
  • Serratia,
  • Burkholderia cepacia,
  • N/A
  • Szisztémás candidiasis,
  • Mucor,
  • Aspergillus.