„Bolyaisok” – Bajtay Zsuzsa immunológus

A dendritikus sejt terápia fejlesztése során is új lehetőségeket nyithatnak azok az eredmények, amelyeket az MTA Bolyai János Kutatási Ösztöndíj nyerteseként ért el Bajtay Zsuzsa immunológus, az ELTE TTK Biológiai Intézet Immunológiai Tanszékének professzora. Kutatásai bemutatásával zárjuk cikksorozatunkat azokról a Bolyai-ösztöndíjasokról, akik az ösztöndíj támogatásának is köszönhetően végezték, illetve végzik tudományos tevékenységüket – az ösztöndíj kuratóriumának munkáját segítő 11 szakértői kollégium szerint kiválóan.

2021. október 26.

„A 2004-ben elnyert Bolyai-ösztöndíj azoknak a kutatásoknak a megvalósításához járult hozzá, amelyekben komplementfehérjék és immunsejtek kölcsönhatását tanulmányoztuk” – mondta el Bajtay Zsuzsa.

Bajtay Zsuzsa

Az immunrendszerünk működése két pilléren nyugszik: a veleszületett (öröklött) és az adaptív (szerzett) immunitáson. A két rendszer összehangolt működése képes teljes védelmet biztosítani a kórokozók ellen. Veleszületett védelmi rendszerünk a fertőzés kialakulásakor azonnal aktiválódik, és a fertőző mikrobák túlnyomó részét elpusztítja.

Immunrendszerünket sejtes és molekuláris elemek alkotják. A veleszületett immunsejtek védelmi vonalában fontosak a falósejtek vagy fagociták. Ezek közé tartoznak a makrofágok és a dendritikus sejtek. A dendritikus sejteket az immunválasz karmestereinek is nevezik, mert képesek összekapcsolni a veleszületett és az adaptív immunválaszt.

A komplementrendszer a veleszületett immunitás fontos fehérjerendszere. A komplementfehérjék kaszkádszerű aktivációja kulcsfontosságú a kórokozók elpusztításában. A komplementrendszer központi eleme a C3 fehérje, amely amellett, hogy elengedhetetlen a kaszkád működéséhez, képes „megjelölni” is a kórokozókat, ezzel az immunsejtek C3-receptoraihoz – CR3, CR4 –, irányítva őket. A C3 fehérjének vagy receptorainak az öröklött hiánya súlyos zavart okoz az immunológiai védekezésben.

Számos kórokozó tud kötődni a CR3 receptorhoz, többek között a HIV (humán immundeficiencia-vírus), az AIDS (szerzett immunhiányos szindróma) kórokozója.

„Elsősorban az érdekelt bennünket, hogy a vírusok felismerésében és elpusztításában fontos dendritikus sejtek HIV-felismerésében milyen szerepe van a sejtek CR3 receptorának”

– mondta el Bajtay Zsuzsa. A kérdés vizsgálatára kollaboráció formájában nyílt lehetőség az Innsbrucki Egyetem HIV-kutatólaboratóriumában. Kutatásaik során kimutatták, hogy a CR3 nagyban elősegíti a vírus bejutását a sejtekbe, és ennek következtében a dendritikus sejtekből nagyságrenddel több, a fertőzés terjesztésére alkalmas HIV szabadul ki.”

Az immunológus Magyarországra hazatérve az ELTE Immunológiai Tanszékén folytatta a C3-receptor-vizsgálatokat. „Kutatómunkámban nagy segítséget jelentett a Bolyai-ösztöndíj, amely egyben egzisztenciális biztonságot is teremtett a számomra. Ezeknek az éveknek a tudományos eredményei

hozzájárultak az MTA-doktori értekezésem elkészítéséhez”

– mondta az immunológus, aki 2008-ban a legkiválóbb ösztöndíjasoknak járó MTA Bolyai-plakett kitüntetésben is részesült.

A Bolyai-ösztöndíjas évek alatt kezdte el kutatótársaival vizsgálni a CR3-receptorral nagyfokú homológiát mutató CR4-receptor funkcióit is. Mindkét receptor az ún. β2-integrincsaládba tartozik, fagocitákon együttesen mutathatók ki. Mivel a két receptor szerkezete, ligandumkötése és előfordulása rendkívül hasonló, korábban azt feltételezték, hogy funkciójuk is azonos. Emberi fagociták vizsgálata során azonban kimutatták, hogy míg a CR3 a patogén fagocitózisában és feldolgozásában elengedhetetlen, addig a CR4 más funkciókat, a sejtek kitapadását és migrációját szabályozza. „A sok szempontból hasonló receptorok működésében egy korábban nem ismert munkamegosztást fedeztünk fel” – mondta Bajtay Zsuzsa.

Kutatásaik elmélyítése során az ELTE Biológiai Fizikai Tanszék és a Nanobioszenzorika Lendület Kutatócsoport által fejlesztett, számítógép-vezérelt mikropipetta és jelölésmentes optikai bioszenzor műszerfejlesztési vizsgálataiba is bekapcsolódtak. Bizonyították, hogy ezek a módszerek jól alkalmazhatók sejtes rendszerekben az immunsejtek kitapadási képességének jellemzésére.

A CR3 és a CR4 funkcióinak minél pontosabb megértését célzó kísérleti eredményeik új, a dendritikus sejteken alapuló terápia kifejlesztését segíthetik elő, amely a vakcinatervezésben és az autoimmun betegségek kezelésében is új lehetőségeket nyit.

A pályázathoz kapcsolódó közlemények:

Bajtay ZS, Speth C, Erdei A, Dierich MP: Cutting edge: productive HIV-1 infection of dendritic cells via complement receptor type 3 (CR3, CD11b/CD18), J IMMUNOL 173: (8) 4775-4778, 2004. https://www.jimmunol.org/content/173/8/4775.long

Bajtay ZS, Csomor E, Sándor N, Erdei A: Expression and role of Fc- and complement-receptors on human dendritic cells, IMMUNOL LETT 104: (1-2) 46-52, 2006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16448704/

Csomor E, Bajtay ZS, Sándor N, Kristóf K, Arlaud GJ, Thiel S, Erdei A: Complement protein C1q induces maturation of human dendritic cells, MOL IMMUNOL 44: (13) 3389-3397, 2007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17383729/

Varga L, Szeplaki G, Laki J, Kocsis A, Kristof K, Gal P, Bajtay Z, Wieslander J, Daha MR, Garred P, Madsen HO, Fust G, Farkas H: Depressed activation of the lectin pathway of complement in hereditaryangioedema., CLIN EXP IMMUNOL 153: (1) 68-74, 2008. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18460017/

Papp K, Vegh P, Prechl J, Kerekes K, Kovacs J, Csikos G, Bajtay Z, Erdei A: B lymphocytes and macrophages release cell membrane deposited C3-fragments on exosomes with T cell response-enhancing capacity., MOL IMMUNOL 45: (8) 2343-2351, 2008. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18192019/

Sandor N, Pap D, Prechl J, Erdei A, Bajtay Z: A novel, complement-mediated way to enhance the interplay between macrophages, dendritic cells and T lymphocytes, MOL IMMUNOL 47: (2-3) 438-448, 2009. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19796821/