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Tema 4: Inmunidad Adaptativa 1 Tema 4: Inmunidad Adaptativa Sinapsis Inmunológica Reconocimiento Antigénico Las respuestas inmunitarias adaptativas comienzan por el reconocimiento específico de antígenos por linfocitos El receptor de antígenos de las células T (TCR), el sistema principal de histocompatibilidad (MHC), los anticuerpos (Ac), son las 3 clases de moléculas usadas por la inmunidad adaptativa para el reconocimiento de antígenos Sinapsis inmunológica: TCR y MHC Introducción La respuesta inmune a un antígeno específico es iniciada por interacciones moleculares en la escala de nanómetros entre células T y APCs Esta unión intercelular se denomina sinapsis inmunológica Es el sitio clave de eventos de señalización en la activación de linfocitos T Definición Sinapsis Inmunológica Zona de interfase entre CPAs (MHC) y linfocitos T (TCR), en donde se observa la reorganización de moléculas de membrana y del citoesqueleto Dominios de señalización especializados, caracterizados por agrupamiento y segregación de complejos moleculares en el sitio de contacto entre células del sistema inmune Características generales de la estructura de la SI 1. MHC (clase 1 y 2) 2. TCR 3. Moléculas de adhesión (LFA-1, ICAM y talina) 4. Moléculas coestimuladoras (CD28, CTLA-4) Tema 4: Inmunidad Adaptativa 2 5. Componentes del citoesqueleto 6. Un complejo intracelular que facilita la transducción de señales 1. MHC Un linfocito T virgen es activado cuando reconoce a su antígeno peptídico específico Dicho antígeno está unido a una molécula del MHC, en la superficie de la célula presentadora de antígeno (APC) El reconocimiento del complejo MHC-p específico lo realiza el linfocito a través del llamado TCR o receptor de células T La señal de unión del TCR con el complejo MHC-p es transmitida al interior de la célula por el complejo CD3 y amplificada por la unión del co-receptor CD4 al MHC clase ll, a esto se le considera "primera señal" MHC: es la región genética que controla la producción de los "antígenos o moléculas MHC", los cuales juegan un papel central en la reacción contra transplantes alogénicos Tema 4: Inmunidad Adaptativa 3 Denominación de los antígenos o moléculas MHC: HLA en humanos (human leukocyte antigens) H-2 en ratón Presenta Ag a los linfocitos T HLA clasificación Clásico clase 1: HLA (A B y C) Clase 1 no clásicas: lb: HLA E, F, G, H lc: MIC-A, MIC-B, MIC-C a MIC-G ld: CD1 (a, b, c , d, e) HLA de clase 2 Clásicas: HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ No clásicas: HLA-DM, HLA-DO HLA de clase 1 Reconocimiento de antígenos que forman parte integral de la membrana(antígenos virales = origen endógeno HLA de clase 2 Reconocimiento de antígenos solubles que son aceptados y procesados por las CPA Reconocimiento restringido: "SI responda efectivamente a antígenos extraños al mimso tiempo reconozca y no responda a los antígenos propios" Tema 4: Inmunidad Adaptativa 4 MHC clase 1 Constituida por 2 cadenas polipeptídicas unifas de forma no covalente. La cadena alfa o pesada , codificada por los genes del MHC de clase 1 y una cadena no codificada por el MHC, la beta2-microglobulina (Cr.15) o cadena ligera El segmento alfa-3 se pliega para formar un dominio tipo Ig, este segmento contiene un bucle que sirve de unión a la molécula CD8 Expresión constitutiva en casi todas las células nucleadas Tema 4: Inmunidad Adaptativa 5 MHC clase 2 Compuesta por 2 cadenas asociadas de modo no covalente, la cadena alfa y la cadena beta. Estas poseen segmentos que se nombran desde su extremo N-terminal en alfa 1 y 2 y beta 1 y 2 En tanto que los segmentos alfa 2 y beta 2 se pliegan formando dominios tipo Ig. Los bucles formados por las secuencias beta 2 son el sitio de unión a la molécula CD4 de los linfocitos T cooperadores Expresión en células dendríticas, linfocitos B y macrófagos Las moléculas del MHC ll solo se expresan en un gupo celular denominado "células presentadoras de antígeno" (Linfocitos B, Macrófagos y principalmente células dendríticas) Tema 4: Inmunidad Adaptativa 6 Tema 4: Inmunidad Adaptativa 7 2. TCR Complejo multimérico compuesto por una cadena alfa y una beta Existe una población minoritaria de células con un TCR gamma delta, compuesto por cadenas gamma y delta. Estas cadenas pertenecen a la superfamilia de las inmunoglobulinas y tienen un dominio amino terminal variable encargado de reconocer el complejo MHC- p, y un dominio carboxi-terminal constante (C) Las cadenas alfa-beta o gamma-delta están unidas de forma no covalente con las cadenas del CD3 gamma, delta y epsilon y la cadena z que tienen capacidad de transducir señales al interior de la célula El primer contacto entre el TCR y el complejo MHC-p específico se produce en la zona más periférica de la SI y a medida que la SI va madurando se va trasladando al centro Así a los 30 - 45 minutos la SI ya es madura y se pueden diferenciar 3 zonas 1. Zona central (c) o c-SMAC (central supramolecular activation complex) enriquecida en el complejo CD3/TCR y otras moléculas señalizadoras Tema 4: Inmunidad Adaptativa 8 2. Zona periférica (p) o p-SMAC que contiene moléculas implicadas en la adhesión como LFA-1 y talina 3. Zona distal (d) o d-SMAC región mas periferica, CD43 y proteína tirosina fosfatasa CD45 Tema 4: Inmunidad Adaptativa 9 3. Moléculas de adhesión (LFA-1, ICAM y talina) Tema 4: Inmunidad Adaptativa 10 Las moléculas de adhesión son receptores de membrana que intervienen en diversas funciones relacionadas con el tráfico celular; con interacciones celulares y con la adhesión de células a la matriz extracelular Integrinas, superfamilia de las inmunoglobulinas y selectinas Moléculas coestimuladoras (CD28, CTLA-4) Las moléculas coestimuladoras tienen una función importante para la formación, maduración y estabilización de la SI, así como para la activación de la célula T "segunda señal" CD28 (activación) y CTLA-4 (inhibición) (CD152) son proteínas transmembranas, son expresadas pro células T, aunque CTLA-4 es más limitada Tema 4: Inmunidad Adaptativa 11 CD28 Glicoproteína de membrana, consta de una porción extracelular, una región transmembrana y otra citoplasmática Se expresa en el 95% de los linfocitos CD4 y en el 50% de CD8 Principal molecula coestimuladora, la interacción con sus ligandos B7.1 (CD80) y/o B7.2 (CD86) transduce una señal que aumenta la proliferación de las células T, la secreción de citocinas (IL-2, IL-4, IL-5, IL-13, IFN-g, TNF-a y GM-CSF) y una respuesta sostenida de los linfocitos T CTLA-4 El antígeno 4 (homólogo de CD28), asociado al linfocito T citotóxico CTLA- 4 (CD152), deriva su nombre de haber sido identificado originalmente como el cuarto cDNA de una genoteca murina de células T citotóxicas Se expresan en células CD4 y CD8 Se une con CD80 y CD86 e inhibe las respuestas de las células T Tema 4: Inmunidad Adaptativa 12 Induce la disrupción de la SI al formar complejos con el TCR y se propone que su función es controlar la acumulación y /o retención de CD3z dentro de la SI CD80 y CD86 Constan también de 3 regiones: extracelular, transmembrana e intracelular, se expresan en APCs activadas CD86 es la molécula coestimuladora primaria, repsonsable del inicio de las respuestas de las células T y provisión de la ayuda coordinada a las células B CD80 en cambio, predomina en las respuestas inflamatorias crónicas. Es necesaria para la producción de IL-4, IL-5, IL-13, por parte de las células T. Se ha documentado su presencia en células B, dendríticas, monocitos activados y linfocitos T 5. Componentes del citoesqueleto Tema 4: Inmunidad Adaptativa 13 Se sugiere que los microfilamentos de actina que componen el citoesqueleto, están involucrados en la regulación de la organización de la membrana plasmática durante la adhesión y señalización de la célula T interviniendo en la formación de la SI Uno de los cambios que se da en el citoesqueleto en las etapas tempranasde la SI es la reorientación del centro organizador de microtúbulos (MTOC) EN EL EXAMEN VIENE A QUIEN LE PRESENTA EL ANTÍGENO Tema 4: Inmunidad Adaptativa 14 Diferenciación de los linfocitos T CD8 en linfocitos T citotóxicos La activación de los linfocitos T CD8 vírgenes requiere el reconocimiento del antígeno y segundas señales pero la naturaleza de estas señales puede ser diferente a la de los linfocitos T CD4 Los linfocitos T cooperadores pueden proporcionar segundas señasles a los linfocitos T CD8 (infecciones víricas, tumores y transplantes de órganos) La necesidad de los cooperadores depende del tipo de exposición al antígeno 💡 Antecedentes: Ratones carentes de CD4 con infecciones virales no generan LTC ni linfocitos CD8+ de memoria VIH, defectos en la generación de LTC Papel de los linfocitos T cooperadores en la diferenciación de los linfocitos T CD8+ Tema 4: Inmunidad Adaptativa 15 Diversos mecanismos: A) secreción de citocinas que estimulen la diferenciación de los linfocitos T CD8+ B) Los linfocitos T cooperadores estimulados por el antígeno expresan el ligando CD40 (CD40L) que se une a CD40 en la CPA y activa a estas CPA para que se hagan más eficientes en su estímulo de la diferenciación de los linfocitos CD8+ (concesión de licencia las CPA) Linfocitos T citotóxicos (LTC) La característica más específica de la diferenciación LTC es el desarrollo de gránbulos citoplasmáticos unidos a la membrana que contienen proteínas (perforinas y granzimas) Los LTC son capaces de producir IFN-gamma que activan a los fagocitos La diferenciación en LTC conllevan a la transcripción de genes que codifican moléculas efectoras 2 factores transcripcionales: T-bet y mesodermina Tema 4: Inmunidad Adaptativa 16 A= lineal B= divergente
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