Doğal ve edinsel immün yanıt arasında geçiş: doğal öldürücü hücreler

Doğal ve edinsel immün yanıt
arasında geçiş:
doğal öldürücü hücreler
Prof.Dr.Günnur Deniz
DETAE, İmmünoloji AD,
gdeniz@istanbul.edu.tr
Mikrooraganizma nedir?
Çıplak gözle görülmeyen, tek hücreli canlılar
yararlı - zararlı mikroorganizmalar
Zararlı mikroplar
kızamık virüsü
çocuk felci
grip
uçuk
hepatit B
AIDS
verem
Çevremizde pek çok mikrop yaşamaktadır.
Bakteri ve virüs olarak tanımlanan mikropların
vücudumuz tarafından yabancı olarak tanınmasını
sağlayan küçük maddelere ‘antijen’ denir.
Antijenler mikropların tanınmasında “anahtar” rol oynar.
Antijen
İmmün
sistem
hücresi
Reseptör
Antijen
Vücudumuzu hastalık yapan mikroplardan koruyan
savunma sistemine
‘immün sistem’ denir.
Konağın, kendisinden farklı yapıya sahip
maddeleri yabancı olarak algılaması ve
ondan kurtulmak için çeşitli savunma
mekanizmalarını harakete geçirmesi,
“bağışıklık-immünite”
Mikroplar
İnnate immünite – doğal bağışıklık
Adaptif immünite - edinsel bağışıklık
mikrop
Edinsel immünite
Doğal immünite
Epiteliyal
barier
Antikorlar
B
Fagositler
T
Efektör T
NK
0
saatler
6
12
1
günler
3
5
NK hücreleri
Doğal öldürücü hücreler
1970, Lösemili ikizlerde özgün hücresel
anti-tümör yanıt araştırmalarında
“background litik” aktivite
Endojen spontan sitotoksik aktivite
Natural Killer - NK aktivitesi
Large Granular Lymphocytes (LGL)
Sitoplazma/çekirdek oranı yüksek
Azurofilik granüller
Sitolitik ve non-sitolitik
Hücre gelişimi
Kendini yenileyen kök hücre
Myeloid öncül
Lenfoid öncül
Pluripotent
kök hücre
Timus
B lenfosit
Eritroid KOU Megakaryosit
Eritrosit
Trombosit
Bazofil KOU
Bazofil
Eozinofil KOU
Eozinofil
Doğal
öldürücü
hücre (NK)
T lenfosit
Granülosit-monosit KOU
Granülosit
Monosit
NK
Kemik iliği
Dolaşım
Dokularda lokalizasyon
Lenfoid dokulardaki dağılımı
Timus
-
Dalak
+++
Kemik iliği
±
Peritoneal sıvı
+++
Lenf nodları
±
Kan
+++
“Thymus independence “
•  Timus’dan bağımsız gelişim
•  T hücreleri ortak
Yüzey antijen ekspresyonu
Sitolitik aktivite ve sitokin üretimi
CD= cluster of differentiation
Farklılaşma Kümesi
İnsan lökosit antijenlerine karşı antikorların
sınıflandırılması
Bir CD-numarası aynı insan antijenini
saptayan tüm antikor klonlarını içerir
Ör: CD34 mab-klonları: Q Bend 10, 581, Immu-133
14.5 günlük fetal timus
CD3-4-8Timositler
TİMUS
CD3+THR+
Olgun T
TİMUS DIŞI
CD3-16+56+
Olgun NK
YÜZEY BELİRTEÇLERİ
NK sipesifik
CD56
NK1.1, NK1.2
Myelomonositik hücrelerle ortak
CD11b/CD18 (CR3)
CD16 (FcγRIII)
Lenfoid hücrelerle ortak
CD2
CD8 (LGL-%30, rat-%100, mouse-%0)
CD11a/CD18 (LFA-1)
CD25 (IL-2R)
Aktivasyon belirteçleri
CD69, CD94, CD38
Fenetopik özellikleri
Büyüklük
12-15µm
Sitoplazmik granüller
+
Böbrek şekilli nukleus
+
Adherans
Fagositoz
Asit fosfotaz
+
Non-spesifik esteraz
+
B-glukronidaz
+
Peroxidaz
TdT
CD3-, CD4-, CD16+, CD56+, CD8±, sIg-
PBL-NK hücreleri
•  PBL’in %5-15
•  MHC bağımsız?
•  Spontan litik aktivite
•  Sekonder yanıt oluşmaz
•  Kemik iliği kökenli
•  Timus bağımsız
•  Yüzey Ig ekspresyonu negatif
•  Non-adherent ve non-fagositik
•  NK hücre sayısı
Hücre yüzey belirteçleri
•  NK hücre fonksiyonları
Sitotoksik aktivite
Sitokin salınımı
CD56
CD16
CD3
NK
Antikorlar
hedef hücre
yüzeyindeki
Antijenlere
bağlanır
NK hc
yüzeyindeki
CD16 Fc
reseptörleri hc
bağlı antikorları
tanır
CD16
bağlanması
degranulasyonu
tetikler
Tümör hc
apoptosis
ile ölür
NK hücre fonksiyonları
Tümör hücre büyümesinin kontrolü
Mikrobial infeksiyonların kontrolünde
Viral infeksiyonlar
Parazitler, Mantar, Bakteri
İmmünoregülasyon özellikler
Sitokin üretimi
Hematopoetik sitem hücre büyüme ve farklılaşma
Allograft rejeksiyonu
Hastalıklarda
GvH gelişiminde
Aplastik annemi/nötropeni
Diabet
Gastrointestinal hastalıklar
NK hücre fonksiyonları
•  Sitotoksite
•  Sitokin ve kemokin sekresyonu
•  Temasa bağlı hücre kostimülasyonu
NK
NK
Enfekte hc
lizisi
Virüs, bakteri, mantar
enfekte, tümör hc
NK
Hedef hücre
NK
Missing-self hipotezi
NK hücre – MHC sınıf I negatif otolog
hücreleri tanır ve yok eder
İki reseptör hipotezi
NK hücrelerinin öldürme yeteneği farklı
reseptör tipleri tarafından üretilen aktivasyon ve
inhibisyon sinyalleri arasındaki denge ile sağlanır
Perforin ve granzim aracılı
Ligand induced reseptor aracılı (Fas-FasL)
Sitokinler
w  Hücreler arası iletişimde rol oynayan
soluble proteinler veya glikoproteinler
w  Bir sitokin
–  bir çok hücre tarafından üretilebilir
–  bir çok hücreye etki edebilir
w  Bir hücre farklı sitokinleri üretebilir
w  Sekrete ve hücre içi olarak saptanabilir
stimulus
SİTOKİN
SİNYAL
İLETİMİ
BİYOLOJİK ETKİLER
OTOKRİN
SİTOKİN
SİTOKİN
PARAKRİN
ENDOKRİN
SİTOKİN
SİRKÜLASYON
NK hücre sitokinleri
IFN-γ
TGF-β1
TNF-α
IL-3
IL-5
IL-10
IL-13
CSF-1
GM-CSF
İmmün regülasyonda NK
Tip I IFN,
IL-15, IL-12,
IL-18
IFN-γ, TNF
IFN-γ
IFN-γ, TNF
Nature Immunol, 2008
Sitokinlerin NK aktivitesi üzerine etkisi
in-vitro
IFN-α,-β
IFN-γ
IL-1
IL-2
IL-3
IL-4
IL-12
IL-15
IL-18
↑
±
±
↑
→
↓
↑
↑
↑
in-vivo
↑
↑
↑
↑
↓
?
↑
↑
↑
TEDAVİDE SİTOKİNLERİN KULLANIMI
•  IL-12
•  I L-18
•  IFN-α
NK sitokin üretimi ⇑
NK sitotoksisitesi ⇑
Temasa bağlı hücre kostimülasyonu
CD40L
T veya B hücreleri ile
iletişimde kostimülatör moleküller NK
OX40L
DH
stimülasyon
NK
T veya B hücrelerine
kostimülatör sinyal iletimi
Sitokin salınımı
X
Kontrol dışı
enfeksiyon
NK
Enfekte hücre
X
Sitotoksisite
Sitokin salınımı
NK
İmmün hücre
(T, B, Dh)
Sitotoksisite
Diğer immün
hücrelerin regülasyonu
NK
Doku hasarı
Normal doku
Sitotoksisite
NK hücre yetersizlikleri
•  NK hücre yokluğu
CD16
CD56
CD57
CD16+CD56+
CD16+CD57+
•  NK hücre aktivitesinin yokluğu
•  sitotoksik aktivite
•  sitokin üretimi
Bilinen gen mutasyonu, izole NK hücre yetersizliği
CD16 yokluğuna bağlı NK hücre yetersizliği
Fenotip: CD16 eksikliği
Gen mutasyonu: FCGR3A
Etkilenen protein: CD16 (FcγRIIIa)
NK hücre sayısı: normal
Enfeksiyonlar: HSV, EBV
Sitotoksite: normal/azalmış
ADCC: normal
Sitokin yanıtı: yok
Bilinen gen mutasyonu olan hastalıklarda
NK hücre yetersizliği
X-linked SCID
Otozomal çekinik SCID
Metabolik SCID
Bloom sendromu
Fanconi anemisi
Çıplak lenfosit sendromu
Chediak-Higashi sendromu
IL-12 reseptör eksikliği
Bilinmeyen gen mutasyonu, izole NK hücre yetersizliği
Sayısal NK hücre yetersizliği
Fenotip: bilinmiyor
Gen mutasyonu: bilinmiyor
Etkilenen protein: bilinmiyor
Enfeksiyonlar: CMV, Mb, HSV
NK hücre sayısı: yok
Sitotoksite: yok
ADCC: yok
Sitokin yanıtı: yok
Bilinmeyen gen mutasyonu olan hastalıklarda
NK hücre yetersizliği
Kronik yorgunluk sendromu
Değişken immün yetersizlikler
Kronik mukokütanöz kandidiasis