Ugrás a tartalomhoz

Immunológia

Anna, Erdei, Gabriella, Sármay, József, Prechl (2012)

Medicina Könyvkiadó Zrt.

Az adaptív immunitás jellemzői

Az adaptív immunitás jellemzői

Az adaptív immunrendszer önmagában nem képes immunvédelmet biztosítani – a fagociták (elsősorban a DC-k és a makrofágok) előzőekben ismertetett funkciói nélkülözhetetlenek a T- és a B-limfociták aktiválásához (1.4., 1.5. és 1.7. ábra). Lényeges továbbá, hogy a magasabb rendű szervezetekben a két védekező rendszer nem egymástól függetlenül működik, hanem egymásra épülve és összefonódva biztosítják hatékony védelmet.

A veleszületett immunrendszernek alapvető szerepe van az adaptív immunválasz elindításában, és annak meghatározásában is, hogy az milyen jellegű legyen; elsősorban a celluláris vagy a humorális folyamatok domináljanak-e a kórokozó eliminálása érdekében. Ebben a „döntésben” a makrofágoknak és a dendritikus sejteknek, ill. a sejteken kifejeződő PRR-eknek fontos szerepük van (1.4. ábra).

A kórokozó felismerését, ill. a veleszületett immunrendszer működését követően, bizonyos látenciaidő után az adaptív humorális és celluláris immunmechanizmusok is megindulnak, és a fajlagos válasz mindegyik fázisában – az antigén-prezentáció folyamatában éppúgy, mint a végrehajtó mechanizmusokban – megtaláljuk a nem fajlagos rendszer elemeit is.

A veleszületett immunrendszer és szerzett immunitást biztosító fajlagos védekező rendszer sok szempontból eltér egymástól (1.3. táblázat). Mivel könyvünk jelentős részében az adaptív immunrendszer működésével, sejtjei és humorális faktorai kialakulásával, együttműködésével, valamint a különböző immunfolyamatok molekuláris mechanizmusával foglalkozunk nagy részletességgel, itt most csupán e rendszer néhány fontosabb jellemzőjét soroljuk fel – elsősorban a veleszületett immunrendszerrel való összehasonlítást szem előtt tartva (lásd még: 1.1. táblázat):

– az adaptív immunválaszt a T- és a B-limfociták közvetítik, melyek az antigén felismerését követően aktiválódnak;

– a T- és a B-sejtek jelen vannak a szervezetben, de a végrehajtó funkciókellátására csak bizonyos idő (több nap, ill. hét) elteltével válnak képessé, amikor a klonális expanzió eredményeként kellő számban felszaporodnak majd differenciálódnak a megfelelő fajlagosságú receptort hordozó limfociták;

– az adaptív immunválasz fajlagos: az effektor funkciók csak az azokat kiváltó antigén ellen irányulnak;

– az immunválasz adoptív, tehát a megfelelő sejtek, ill. ellenanyagok más szervezetbe történő átvitele a recipiens szervezetben fajlagos védettséget eredményez;

– az adaptív immunrendszer „emlékezik” (immunológiai memória, lásd 14. és 15. fejezet); ugyanazon antigén ismételten a szervezetbe jutva az elsődleges (primer) immunválasz kialakulásánál gyorsabban és nagyobb hatásfokkal indukálja a másodlagos (szekunder) választ.

Az antigén a szervezetbe jutva azt szenzibilizálja, azaz érzékennyé teszi. Az ily módon aktívan immunizált szervezetben memóriasejtek (T- és B-limfociták), továbbá fajlagos ellenanyagok alakulnak ki, és évek múltán is kimutathatók. Szenzibilizálttá tehető azonban egy a szervezet úgy is, ha a megfelelő sejteket vagy a fajlagos ellenanyagot egy másik, előzetesen már immunizált egyedből viszik át. Ilyenkor passzív immunitásról beszélünk, ami az átvitt sejtek elpusztulásával, ill. az ellenanyag lebomlásával megszűnik. Ilyen esetekben nem jön létre immunológiai memória.

Fontos hangsúlyozni, hogy funkcionálisan a veleszületett és a szerzett immunitás nem válik el élesen egymástól. A törzsfejlődés során később megjelenő fajlagos immunrendszer ráépült az ősibb védekező rendszerre, amelynek szinte valamennyi komponense (1.1. és 1.2. táblázat) szervesen beépült az adaptív immunrendszerbe.

Fajlagos immunitás, memória

Az adaptív immunitás jellemző sajátságai a következők: fajlagosság (specificitás), sokféleség (diverzitás) és memória, továbbá a klonalitás.

A fajlagosság azt jelenti, hogy az adaptív immunrendszer képes specifikusan felismerni és eliminálni egy adott antigént. E fajlagosság mértékére jellemző, hogy pl. ellenanyagok az egymástól csupán egyetlen aminosavban eltérő fehérjemolekulák között is különbséget tudnak tenni (pl. Ig-molekulák allotípusai, 10. fejezet). Ez a szervezet védekezése szempontjából azt is jelentheti, hogy egy olyan mutáció, amely csupán egyetlen pozícióban eredményez aminosavcserét pl. egy patogén esetében, az adott antigént „megmenti” az immunrendszer ellenőrző funkciójától.

A diverzitás az antigént fajlagosan felismerő molekulák (antigénkötő receptorok, ellenanyagok, MHC-termékek) rendkívül nagy számát jelenti. Az immunológiailag érett szervezet 107-109 különböző antigén felismerésére képes. A T- és B-sejtek antigén-felismerő receptorainak (TCR, BCR) sokfélesége szomatikus génátrendeződés eredményeképpen alakul ki (lásd 1.3. ábra és 10. fejezet), míg az MHC-molekulák diverzitása nagyfokú genetikai polimorfizmus eredménye. Egyebek között ezek a mechanizmusok biztosítják azt, hogy a jól funkcionáló immunrendszer képes a természetben előforduló, nem saját struktúrák sokaságára folyamatosan fajlagos immunválasszal reagálni.

A fajlagos immunválasz kialakulásához szükséges, hogy az „antigén által kiválasztott” T- és B-limfociták klónjai – vagyis azok a sejtek, amelyek rendelkeznek a megfelelő antigén-felismerő receptorral – kellő számban felszaporodjanak. Ez a folyamat a pozitív klónszelekció és az ezt követő klonális expanzió, ami nagyszámú, azonos antigén-felismerő receptort hordozó effektorsejt-képződéshez vezet (1.9. ábra, lásd 4. és 10. fejezet).

1.9. ábra. Klónszelekció . Az adaptív immunválasz kulcsszereplőire, a limfocitákra jellemző, hogy érésük és differenciálódásuk során – meghatározott stimulusra – bizonyos klónjaik felszaporodnak. A pozitív klónszelekció során a nagy méretű repertoárból az a sejt szelektálódik ki, amelynek receptora nagy fajlagossággal ismeri fel az antigént. A proliferáció eredményeként azonos receptort kifejező sejtek sokasága – klónja – jön létre.

Ezek a limfociták aztán közvetlenül vagy közvetett módon eliminálják az antigént. Egy korábban lejátszódó folyamatban is fontos szerepet játszik a klónszelekció, azonban ez bizonyos klónok delécióját eredményezi. A T- és B-sejtek érésének ugyanis jellegzetessége, hogy a fejlődésüket biztosító mikrokörnyezetben a saját struktúrák felismerésére alkalmas receptorokkal rendelkező limfocitaklónok elpusztulnak, vagy válaszképtelenné válnak (lásd 10. fejezet). E negatív szelekció során „tanul” meg az immunrendszer különbséget tenni a saját és nem saját struktúrák között. Ez biztosítja továbbá azt is, hogy a több szinten szabályozott immunrendszer nem tesz kárt a saját sejtekben-szövetekben, és a pusztító hatású effektor funkciók csak a nem saját (általában patogén) struktúrákat eliminálják.

A specifikus immunválasz további jellegzetessége, hogy az antigénnel való kölcsönhatás és a klónszelekció eredményeképpen az antigént fajlagosan felismerő receptorokkal rendelkező, hosszú életű, ún. memóriasejtek is képződnek (lásd 1.8. ábra, 14. és 15. fejezet). Ezek a sejtek egyfelől azt biztosítják, hogy az adott antigénnel való ismételt találkozás során az immunválasz hamarabb és a primer válasznál hatékonyabban indukálódik. Másfelől az immunológiai memóriának köszönhető, hogy egy adott kórokozóval szemben kialakul a folyamatos, gyakran az egész életen át tartó immunitás.

1.3. táblázat - 1.3. táblázat. A veleszületett és a szerzett immunitás jellemzőinek összehasonlítása

Jellemző

Veleszületett immunitás

Szerzett immunitás

Sejtek

– Fagociták (monociták/makrofágok granulociták, dendritikus sejtek),

– NK-sejtek,– A korlátozott repertoárral rendelkező CD5+ B-sejtek és γ/δ T-sejtek

T- és B-limfociták

Humorális tényezők

– Komplementrendszer,

– Citokinek (IFNα, IFNβ, TNF, IL-1, IL-6, kemokinek)

– Defenzinek (lásd még 1.2. táblázat)

– Ellenanyagok

– Interleukinek (IL-2, IL-4 stb.)

A rendszer aktiválódásához szükséges idő

Percek, órák alatt működésbe lépnek a sejtek, ill. molekulák

Több nap, ill. hét is szükséges az antigén-specifikus T- és B-sejtek klonális felszaporodásához

A felismert struktúra kémiai természete

– Szénhidrát

– Lipid

– Sziálsav

T-sejtek: fehérje

B-sejtek: fehérje, szénhidrát

Fajlagosság mértéke

Korlátozott

Korlátlan

A válaszadó képesség ismételt fertőzés után

Nem javul (nincs memória)

Jelentősen javul (van memória)

Az aktivitás (védelem)

Minden egyedben jelen van

Specifikus sejtekkel, ellenanyagokkal átvihető másik egyedbe

Kialakulása

Az élővilág megjelenésével egyidejűleg

A gerincesek megjelenésével