دانلود جزوه ی سایتوکاین
Download
Report
Transcript دانلود جزوه ی سایتوکاین
نگاهی کوتاه به
سایتوکاین
با تشکر از دانشگاه
علوم پزشکی شهید
صدوقی یزد
سایتوکاین ها ،
انتقال سیگنال
گلیکو پروتیئهایی که به طور
ناگهانی بواسطه تحریک آنتی ژنیک
ساخته شده و برای آنتی ژن غیر
اختصاصی هستند.
یکسری خصوصیات مشترک دارند :
2
ً وزن مولکولی پایینی دارند(عمدتا کمتر از 30
عموما
کیلودالتون)
تولید آنها موقتی است
نیمه عمر کمی دارند
ً بصورت ذخیره وجود ندارند و تنها در زمان
عموما
نیاز ساخته و ترشح می شوند.
نیازبه پذیرنده های اختصاصی و قدرت اتصال بسیار
باال به پذیرنده
تنظیم بروز پذیرنده ها با سیگنالهای خارجی
مواد ارتباط دهنده
3
در حقیقت موادی واسطه ای هستند
که در تنظیم پاسخهای ایمنی
دخالت دارند و شبکه ارتباطی دو
جانبه و چند جانبه ای را بین
اجزای مختلف سیستم ایمنی بدن و
دیگر دستگاهها را تشکیل می
دهند.
خواص غیر عمومی
سایتوکاین ها
عملکرد سایتوکاین می تواند موضعی یا
سیستمیک باشد.
می توانند خود اثر( اتوکرین) ،دیگر
اثر ( پارکرین ) و یا دورتر اثر و
شبیه هورمون ( اندوکرین ) باشند.
4
5
خواص غیر عمومی
سایتوکاینها
پلئوتروپیسم :یک سایتوکاین ممکن است روی سلولهای
مختلفی اثر داشته باشد
مختلف
:Redundancyیا هم افزایی ،سایتوکاین های
اثر یکسانی روی یک سلول دارند.
سایتوکاینها می توانند در بروز یک اثر مشابه همکاری
کنند (سینرژی) و یا در یک اثر کامالً خالف جهت هم عمل
کنند(آنتاگونیست).
Cytokine Receptors
6
سایتوکاین ها نقش زیستی خود را با پیوند به رسپتور هاي ویژه روي غشاي سلول هاي هدف انجام می دهند .انواع
گوناگونی از سلول ها ،این رسپتورها را بیان کرده و به عملکرد سایتوکاین ها حساس می باشند.
Type I cytokine receptors
Type II cytokine receptors
IL-1 family receptors
TNF receptor family
Seven transmembrane G protein coupled receptors
Type I cytokine receptors
7
Hemopoietin Receptors
یک یا چند دومین واجد حداقل دو جفت
سیستئین ثابت
دارای (WSXWSتریپتوفان-سرین – X-
تریپتوفان -سرین)
استفاده از مسیر Jack-STAT
Type II cytokine receptors
8
از لحاظ دو دومین خارج سلولی با سیستئین
ثابت به رسپتورهای نوع یک شباهت دارند اما
فاقد WSXWS
استفاده از مسیر Jack-STAT
IL-1 family receptors
Ig superfamily receptors
در سیتوپالسم خود دارای دومن
.)هستندIL-1/Toll( TIR
9
TNF receptor family
10
تریمر
غنی از سیستئین
القا اپوپتوز یا تحریک و یا شاید هم هر
دو
Seven transmembrane G protein coupled receptors
یا رسپتور هفت مارپیچ الفای درون غشای ی
یا رسپتورهای مرتبط با پروتئین G
رسپتورهای Serpentine
11
گیرنده های سایتوکاینی
و انتقال سیگنال
12
سلول
گیرنده های سایتوکاینی
تارگت بعد از اتصال به
سایتوکاین یک روند آبشاری
ازاتصاالت را آغاز می کند که در
نهایت با سیگنال اصلی به هسته
پایان می پذیرد
از معروفترین این مسیرهای
انتقال سیگنال می توان به
، Jak/STATsانتقال سیگنال از طریق
خانواده رسپتور
TNFرا نام برد.
تقسیم بندی عمومی
سایتوکاین ها
سایتوکاینهای ایمنی ذاتی :
، 24، 23 ،22 ،20، 19 ، 18 ،15 ،12 ،10، 6 ،IL-1
، TNF α ، 29 ، 27، 26اینترفرون آلفا و بتا
سایتوکاینهای ایمنی اختصاصی:
، 25، 21، 17 ، 16 ، 14 ، 13، 5 ، 4 ، IL-2
اینترفرون گاما ،لنفوتوکسین BAFF ، TGF-β،و
( APRILدر بازآرایی ژنی گیرنده های سلولهای Tو
آنتی بادی و ....نقش دارند)
تحریک کننده های خونسازی:
IL-3و 7و، 11 ،9فاکتور استم سل GM-CSF ،و G-CSF
13
)Tumor Necrosis Factor α (TNF α
منشا:
ساختمان:
عضوی از خانواده TNFاست.
محرک تولید:
14
فاگوسیتهای تک هسته ای فعال شده
سلولهای Tفعال شده
سلولهای NK
ماست سل ها
لیپوپلی ساکارید و دیگر فراورده های باک تریال
IFNγ
اثرات موضعی
القا بروز
اندوتلیوم
TNF α
ملکولهای چسبان روی سلولهای
تحریک سلولهای اندوتلیوم و ماکروفاژها برای
ساخت کموکاین
تحریک فاگوسیتهای تک هسته ای برای ساخت
افزایش فعالیت میکروب کشی نوتروفیل و
ماکروفاژ
15مجموعه اثرات فوق باعث جذب نوتروفیلها و
مونوسیت به محل عفونت و حذف میکروب می
IL-1
اثرات سیستمیک
16
TNF α
تب زایی
تحریک تولید پروتئینهای فاز حاد
آپوپتوز
کاشکسی به علت کاهش اشتها و کاهش
فعالیت لیپوپروتئین لیپاز
کاهش قدرت انقباضی عضله قلب و تون
ماهیچه صاف عروق
ترومبوز داخل عروقی
کاهش گلوکز خون
عملکرد بیولوژیک
17
TNF α
از عوارض سیستمیک TNF αشوک
سپتیک است
18
)Interleukin-1(IL-1
منشا
19
فاگوسیتهای تک هسته ای
نوتروفیلها
سلولهای اپیتلیال
سلولهای اندوتلیال
انواع DCها
فیبروبالستها
تولید ان توسط فراورده های میکروبی مانند لیپوپولی ساکارید وسایتوکاین های دیگر
مانند TNFتحریک می شود.
)Interleukin-1(IL-1
این سایتوکاین دو نوع دارد . IL-1α - IL-1 β
هر دو نوع ،پذیرنده یکسانی دارند.
هر دو نوع فعالیت بیولوژیک یکسانی دارند.
عملکرد:
مکانیسم تنظیمی بدن برای این سایتوکاین
20
عملکرد بسیار شبیه به TNFاست( اما عموما موجب شوک سپتیک و اپوپتوز نمی گردد).
در غلظتهای پایین باعث التهاب موضعی می شود.
در غلظت های باال باعث تب،سنتز پروتئینهای فاز حاد در کبد و تولید نوتروفیل ،پالکت و
خونسازی در مغز استخوان می شود.
تولید IL-raتوسط فاگوسیت های تک هسته ای
امروزه از IL-raبرای درمان
بعضی از انواع آرتریت
روماتوئید استفاده می شود
21
)Interleukin-12 (IL-12
اسم دیگر :فاک تور فعال کننده سلول )Nkcell stimulating Factor (NK
ساختمان
منشا
اثرات بیولوژیک
22
دی مر با دو زیرواحد p35و p40
مونوسیت ،ماکروفاژها ،سلولهای دندریتیک
تحریک تولید IFNγتوسط سلولهای NKو سلولهای T
تمایز سلولهای CD4+به Th1همراه IFNγ
افزایش خاصیت سیتوتوکسیک سلولهای Tو NK
اثر ادجوانی
اثر ضد توموری
رابط سیستم ایمن ذاتی و اختصاصی و یکی از واسطه های اصلی ایمنی ذاتی در پاسخ به میکروبهای داخل سلولی
القا کننده اصلی پاسخ ایمنی سلولی به میکروبها
تحریک کننده تولید IFNγتوسط سلولهای NKو سلولهای T
)Interleukin-10 (IL-10
ساختمان
منشا
عملکرد
23
دی مر
ماکروفاژهای فعال شده
سلولهای Tتنظیمی
مهار تولید IL-12توسط ماکروفاژهای فعال شده و سلولهای دندریتیک
مهار بروز کمک محرکها و MHC IIروی ماکروفاژها و سلولهای دندریتیک
)Interleukin-6 (IL-6
منشا
ساختمان
هومودیمر
اثرات
24
فاگوسیتهای تک هسته ای ،اندوتلیوم عروق ،سلولهای Tو سلول های دیگر
تحریک سنتز پروتئین های فاز حاد
تحریک تولید نوتروفیل ها از پیش سازهای مغز استخوان
تحریک رشد سلولهای تولید کننده انتی بادی
افزایش تولید بعضی از سایتوکاینهای التهابی
مهار تولید و عمل سلولهای Tتنظیمی
)Interleukin-15 (IL-15
منشا
ساختمان
شبیه IL-2
عملکرد
25
فاگوسیتهای تک هسته ای و بسیاری از سلولهای دیگر
فاکتور رشد و بقا برای سلولهای Tو NK
)Interleukin-18 (IL-18
منشا
ساختمان
شبیه IL-1
عملکرد
26
ماکروفاژها و سلولهای دندریتیک
(سینرژیسم با ) IL-12
تقویت تولید IFNγتوسط سلولهای T
تحریک تمایز سلولهای Tتولید کننده IFNγ
اینترفرونهای نوع یک
خانواده بزرگی از سایتوکاین ها با تشابه ساختاری یکدیگر
• IFNα, IFNβ, IFNε, IFNώ…….
27
میانجی گر پاسخ اولیه ایمنی ذاتی به ویروس ها
همه اینترفرونهای نوع یک به پذیرنده های یکسانی وصل می شوند و پاسخ بیولوژیک
یکسانی القا می کنند.
عملکرد بیولوژیک
اینترفرونهای نوع یک
28
مهار تکثیر ویروسها
افزایش بروز ملکولهای MHC Iبر سطح
سلول ها
تحریک تمایز سلولهای Th1
مهار تکثیر بسیاری از سلولها
درمان بعضی از هپاتیت ،Bلوسمی
سلول مویی شکل و CLL
بااینترفرون الفا
29
درمان مولتیپل اسکلروز
اینترفرون بتا
30
با
کموکاین ها
31
خانواده ای از سایتوکاینها شامل
تقریبا 50عضو است.
پلی پپتید های 8-12کیلودالتونی
هستند.
واجد لوپ های دی سولفید هستند.
بر حسب تعداد و محل سیستئین
انتهای آمینی به چهار گروه طبقه
بندی می شوند.
• CC
• CXC
• C
کموکاین ها
32
کموکاین ها چگونه تولید
می شوند؟
در پاسخ به میکروبها
به صورت طبیعی جهت تردد فیزیولوژیک
لنفوسیتها بین ارگانهای لنفاوی
ً توسط سلولهای زیر تولید می
و عموما
شوند :
–
–
–
–
33
لکوسیت ها
سلولهای اندوتلیال
سلولهای اپی تلیال
فیبروبالستها
پذیرنده های کموکاینها هفت دومن مارپیچ
الفای درون غشایی دارند.
بعضی از رسپتورهای کموکاینی (CCR5و )CXCR4
کمک پذیرنده برای HIVهستند.
34
Chemokine Function
اعمال مختلف کموکاین ها و چند
کموکاین معروف
36
فراخوانی سلولهای ایمنی به محل
عفونت
تنظیم عبور لکوسیتها از بین
بافتهای لنفاوی محیطی
رگ زایی و ترمیم آزار بافتی
تکوین بافتهای غیر لنفاوی
چند کموکاین معروف :
–
–
–
–
–
–
IL-8
IP10
MCP
MIP
RANTES
Eotaxin
)Interleukin-2 (IL-2
منشا
عملکرد
37
سلول T
تکثیر ،تمایز و بقای سلول Tفعال شده
تکثیر و فعال سازی سلولهای NK
فاکتور رشد سلولهای Bو تحریک تولید آنتی بادی
)Interleukin-4 (IL-4
منشا
عملکرد
38
سلول Th2و ماست سل
ایجاد Th2
تعویض کالس ایمونوگلوبولین به IgEو IgG4
)Interleukin-5 (IL-5
منشا
عملکرد
39
سلول Th2و ماست سل
رشد ،تمایز وفعال شدن ائوزینوفیلها
)Interferon-gamma (IFNγ
منشا
– سلول , Th1سلول CD8و سلول NK
ساختمان
عملکرد
–
–
–
–
–
–
–
–
40
دیمر ( از لحاظ ساختمانی کامال متفاوت از اینترفرونهای نوع یک است)
تحریک ماکروفاژها جهت از بین بردن میکروب فاگوسیتوز شده
تحریک تمایز سلولهای Th0به Th1
جلوگیری از تمایز سلولهای Th0به Th2
تحریک سوئیچ به بعضی از انواع انتی بادی
مهار سوئیچ به بعضی از انواع انتی بادی
افزایش بیان MHC-Iو MHC-IIو ملکولهای کمک محرک روی سلولهای معرفی کننده انتی ژن
افزایش تولید ملکولهای درگیر در عرضه انتی ژن
فعال سازی اندوتلیوم عروق
کاربرد اینترفرون گاما درمان بیماران مبتال به CGD
41
) Transforming Growth Factor-β (TGF- β
منشا
ساختمان
دی مر
عملکرد
42
سلولهای Tتحریک شده با انتی ژن ،فاگوسیتهای تحریک شده با LPSو بسیاری از سلولهای دیگر
کاهش تک ثیر و فعالیت سلول T
کاهش فعالیت ماکروفاژ
تمایز زیر مجموعه ای از سلولها ی Tبه نام Regulatory T cells
تعویض کالس انتی بادی به IgA
تسریع ترمیم بافتی بعد از واکنشهای التهابی
)Lymphotoxin (LT
منشا
– سلول Tو دیگر سلولها
ساختمان
– شباهت زیادی به TNFαدارد.
عملکرد
– فعال سازی سلولهای اندوتلیال و نوتروفیل ها
– این سایتوکاین بیشتر به صورت موضعی عمل می کند.
43
معروف ترین سایتوکاین های
موثر در خونسازی
Stem cell factor
IL-7
IL-3
GM-CSF
G-CSF
M-CSF
Erythropoietin (EPO)
44
)Stem Cell Factor (c-Kit Ligand
منشا
– سلولهای استرومای ی مغز استخوان
ساختمان
– به صورت غشای ی یا ترشحی وجود دارد
عملکرد
– باعث می شود پاسخگوی ی سلولهای بنیادی به دیگر سایتوکاینهای خونساز افزایش یابد.
– ممکن است باعث افزایش طول عمر و قدرت تک ثیر سلولهای Tنابالغ و ماست سل ها شود.
45
)Interleukin-7 (IL-7
منشا
عملکرد
46
سلولهای استرومای ی در بسیار از بافتها
بقا و تک ثیر پیش سازهای Bو Tرا افزایش می دهد.
)Interleukin-3 (IL-3
منشا
عملکرد
47
CD4+ T cells
روی پیش ساز های نابالغ اثر گذاشته و
تولید همه انواع سلولهای خونی و ماست
سل ها را تحریک می کند.
GM-CSFو G-CSFجهت تسریع بهبود
مغز استخوان بعد از شیمی درمانی
یا پیوند مغز استخوان به کار
میرود.
48
مرگ سلولی
.1
.2
49
به دو صورت انجام می شود :
نکروزیس :مرگ از غشاء
آپوپتوزیس :مرگ از هسته
القاء کنندگان :فقدان فاکتور رشد و
آسیب DNAمی باشد و از طریق رسپتور Fas
و TNFRالقاء می شود.
اهمیت آپوپتوز در ایمونولوژی :حذف سلول
آلوده به ویروس ،تنظیم پاسخ ایمنی ،
حذف سلول تومور ،حذف Bcellیا Tcellخود
واکنشگر
انواع آپوپتوزیس :
آپوپتوز داخلی Intrinsic Apoptosisیا آپوپتوز
میتوکندریایی یا Death by neglect
آپوپتوز خارجی یا Extrinsic Apoptosisیا
AICD
آپوپتوز داخلی
50
آسیب به سلول با اثر روی
میتوکندری موجب آزاد شدن
سیتوکروم Cاز غشاء میتوکندری
می گردد که در نهایت این
سیتوکروم با Apaf1متصل می گردد
و موجب فعال شدن کاسپاز 9می
گردد .کاسپاز 9موجب فعال شدن
کاسپاز 6،3و 7می شود و در
نهایت القاء آپوپتوز می شود.
آپوپتوز خارجی
51
اتصال Fasو TNFαبه رسپتور موجب فعال شدن
کاسپاز 8می گردد باقی مراحل مانند مسیر داخلی
است.
مقایسه مسیر خارجی و داخلی
آپوپتوز
,,,
خارجی
تحریک مکرر با
آنتی ژن
فقدان فاکتور رشد
+
_
تحریک
مهار
8
9
اولین کاسپاز
تاثیر ندارد
تاثیر دارد
خانواده Bcl-2
52
داخلی
القاء کننده
نیاز به رسپتور
تاثیرIL2
نکته :دو گروه از خانواده Bcl2هستند که
یکی مهاری و دیگری تجریک کننده مرگ
ضد
سلولی است Bclw،Mcl2،BcxL،Bcl2 .و
آپوپتور هستند و Bak،Baxو Bokهم القاء
کننده آپوپتوز می باشند