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Inmunología Presentación antigénica (Resumen María Isabel Guardián Vega) - Los linfocitos TCD4 son los helper o ayudan a activar otras células para ayudar a controlar el proceso infeccioso mientras que los linfocitos TCD8 son los citotóxicos y ellos intentan controlar el microorganismo intracelular a través de la eliminación de la célula infectada. - Los Ag son capturados en el sitio de entrada por las CPA, estas células procesan en Ag y son trasladas al sitio en donde van a estar en contacto con el linfocito T osea en el ganglio linfático. Por ejemplo, ocurre una infección en la piel, la CPA de la piel captura eso Ag, migra por el sistema linfático hasta el ganglio linfático, los linfocitos circulan por la sangre (linfocitos vírgenes) entran en contacto con el Ag en el ganglio linfático, son activados una vez se activan las funciones efectoras del linfocito será la multiplicación y la creación de linfocitos T de memoria. - El receptor del linfocito T siempre reconoce Ag si este es presentado por una CPA a través del MHC. El linfocito T a diferencia del linfocito B no es capaz de reconocer Ag solubles, este siempre debe ser presentado por una CPA como ya menciono. - Las moléculas del MHC van a presentar los Ag dependiendo del sitio en el que estén, es decir, si una Ag es intracelular o proviene de un MO intracelular va a ser presentado a través del MHC I mientras que los Ag que provienen de MO extracelulares van a ser presentados a través del MHC II. LT CD4 LT CD8 Microorganism o intracelular. MHC I Linfocito T CD8. Microorganism o extracelular. MHC II Linfocito T CD4. - La mayoría de los linfocitos T reconocen solamente péptidos y no otras moléculas, a diferencia de los linfocitos B que con los Ac pueden reconocer tanto péptidos como carbohidratos. - Aplicación clínica de importancia: El neumococo tiene un polisacárido capsular formando la capsula. Como son carbohidratos no son reconocidos por el linfocito T (solo reconoce péptido). Entonces la vacuna contra el neumococo si se colocan solo polisacáridos esa vacuna no va a estimular al linfocito T, por lo tanto, se debe agregar un péptido a la vacuna, y esas son las famosas vacunas conjugadas. - Vacuna Conjugada: Es un carbohidrato, que es con el que va dirigido la vacuna, pero para que sea reconocida por el linfocito T, se le agrega un péptido, este si es reconocido por el linfocito T y alcanza a montar la respuesta contra ese carbohidrato. Este es el modus operandi de la vacuna prevenar 13 que es la vacuna conjugada contra el neumococo, es una vacuna timodependiente o linfocito T dependiente. Mientras que la vacuna de 23 serotipos llamada Pneumovax 23 es una vacuna solo de carbohidratos y es una vacuna dependiente de linfocitos B o dependiente del Bazo. - Para que los péptidos sean reconocidos por el linfocito T la CPA los va a presentar de forma lineal y no como una estructura tridimensional. Los Ac y los linfocitos B si reconocen estructuras tridimensionales pero el receptor del linfocito T solo va a reconocer péptidos lineales. - Toda célula que tiene núcleo puede presentar un Ag a través del MHC I. - Las CPA profesionales son las que tienen la capacidad de presentar Ag a través del MHC II. - CPA profesionales: Célula dendrítica (principal), macrófago, Linfocito B. Obviamente las CPA profesionales por ser nucleadas tambien pueden presentar Ag a través del MHC I. - Las CPA además de tener el MHC II tienen algo muy importante que es la 2da señal esta le va a permitir al linfocito TCD4 activarse, además de reconocer el Ag se necesita una 2da señal para que ese linfocito T se pueda activar. - En el grafico se observa una célula dendrítica que reconoce un MO extracelular lo fagocita, lo procesa y lo presenta a través del MHC II al linfocito T virgen, allí se observa la 2da señal que es dada por el B7 – CD28 que es la que le permite al linfocito T virgen activarse llevándolo a una expansión clonal y a una diferenciación en linfocitos efectores y linfocitos de memoria. - Luego se observa un macrófago que en esencia hace lo mismo, captura a un MO extracelular lo procesa y lo presenta a través del MHC II a un linfocito T efector, este va a activar macrófagos o a activar linfocitos B. - Luego se observa un linfocito B que sí reconoce estructuras tridimensionales y va a presentar tambien al LT efector para que estimule a otros linfocitos B y se diferencien en plasmocitos que son los que van a generar Ac (el linfocito B cuando se activa se transforma en plasmocito y los plasmocitos sintetizan Ac que van a liberarse al espacio extracelular). - Estas CPA están en los tejidos como se había mencionado. En el grafico se observa que las CPA se ubican en los sitios por donde pueden ingresar los Ag, pueden ingresar a través del aire, a través de las comidas, por la piel, etc. Este Ag a través de un microorganismo va a ingresar y va a ser fagocitado por una CPA, esta célula se va activar y mientras procesa el Ag migra a un sitio en donde entra en contacto con los linfocitos que va activar, esos sitios son los ganglios linfáticos, recuérdese que los linfocitos circulan por sangre y llegan al ganglio linfático por la arteria aferente. Esta CPA si encuentra este linfocito que reconoce el Ag que esta siendo presentado, es un Ag extracelular (MHC II), el linfocito se va activar prolifera y se transforma en linfocito efector y linfocito de memoria. A su vez los Ag que llegan a la sangre van a ser filtrados en el Bazo y allí tambien pueden ser presentados a linfocitos T y linfocitos B, recuérdese que el bazo funciona como un filtro, los Px sin bazo tienen más riesgo de presentar bacteriemias por MO encapsulados (neumococo o meningococo) simplemente porque no van a ser filtrados por el bazo, por eso a los Px esplenectomizados se den vacunar contra neumococo, meningococo y H. influenzae. - Capturan Ag proteínicos los transportan a los ganglios linfáticos y se los presentan a los linfocitos. - Se activan por deferentes citocinas. - La grafica muestra la muestra la diferencia en los marcadores de superficie que tiene una CD que no es activa y una CD que se ha activado. Estos marcadores de superficie así como se menciono en la clase de linfocitos van a permitir es que esa CD sepa hacia donde dirigirse. La maduración de la CD es la que le permite tener los coestimuladores que se encargan de la 2da señal (B7-CD28) que se describen más adelante. Presentación cruzada: Las CD preferiblemente presentan Ag extracelulares. La presentación cruzada es una capacidad que tienen las CD de presentar Ag intracelulares, porque no es lo común. Normalmente cuando se piensa en CD se asocia con MO extracelulares que son presentados al LT CD4, pero cuando se habla de presentación cruzada se refiere a Ag intracelulares presentados por CD a Linfocitos TCD8. - Los genes que codifican el MHC en los humanos se encuentran en el brazo corto del cromosoma 6. - Estos genes son importantes al momento de realizar un trasplante, deben ser compatibles los HLA entre el donante y el receptor. Mientras más compatibles sean esos HLA menos posibilidad de que exista rechazo al trasplante. El rechazo al trasplante ocurre porque los linfocitos del receptor reconozcan al órgano como extraño y monten una respuesta inmunológica para intentar destruir ese órgano. Por eso siempre que se busca un donante para trasplante debe ser entre hermanos, entre primos, los padres o los hijos a los padres, si hay un lazo de consanguinidad es más probable que compartan HLA. - Cuando una CPA esta en un sitio de inflamación va a ser activada por todas esas citoquinas que se encuentran en el sitio de inflamación y va a llevar a que esa CPAactive la expresión de estos genes y presente más moléculas del MHC en su superficie. Entonces una CPA inactiva no tiene tanto MHC en su superficie mientras que una CPA activa, entre más MHC (HLA) tenga mayor posibilidad de presentar Ag. Genes que codifican las dos clases de MHC. MHC clase I: MO intracelulares como virus (estos siempre son intracelulares) o de tumores (péptidos intracelulares). MHC clase II: Los péptidos vienen de vesículas en donde están péptidos extracelulares que son captados en vesículas e internalizados para ser procesados y luego presentados. MHC I: Es un heterodímero que tiene una gran cadena que es la cadena alfa y una cadena pequeña que es la B2 microglobulina. - La gran cadena tiene una región aminoterminal que es extracelular y tiene una región carboxiterminal que es intracelular. - La cadena alfa tiene unos dominios que se crean mediante el pliegue de esa cadena, de tal forma que habrá un dominio alfa 1, dominio alfa 2 y un dominio alfa 3. - El sitio en el que ocurre la presentación del péptido es en la hendidura que se encuentra entre el dominio alfa 1 y el dominio alfa 2. - El sitio que reconoce la molécula CD8 se encuentra en el dominio alfa 3. - Para que se exprese esto en la superficie de la célula presentadora de Ag debe estar el trímero completo, es decir, la cadena alfa, la B2 microglobulina y el péptido. Si falta el péptido no se puede presentar o no puede salir esa molécula y estar en la superficie de la célula presentadora de antígeno. - Los péptidos que caben en la hendidura son péptidos pequeños (entre 8 y 11 aminoácidos). MHC II: Es otro heterodímero que tiene una cadena alfa y tiene una cadena beta. - Ambas cadenas tienen una parte aminoterminal extracelular y una porción carboxiterminal intracelular. - La cadena alfa tiene un dominio alfa 1 y un dominio alfa 2. La cadena beta tiene un dominio beta 1 y un dominio beta 2. - El péptido se presenta en la hendidura que se forma entre el dominio alfa 1 de la cadena alfa y el dominio beta 1 de la cadena beta. - El dominio de unión al CD4 es el espacio que queda entre el dominio alfa 2 y beta 2. - Es un trímero que tiene la cadena alfa, la cadena beta y el péptido. “Solo se expresa en la superficie cuando están completos los 3”, es decir, el trímero completo. - La mayor parte del polimorfismo esta en la cadena beta. Para que entre un péptido este debe encajar en la hendidura, pero la que presenta más cambios es la porción beta, es decir, es esa porción de la beta que se encuentra formando la hendidura la que define la mayor parte del péptido que va a expresar esa molécula. - La hendidura puede ligar péptidos más grandes de 10 a 30 aminoácidos. Por el espacio de la hendidura es más “abierto”. No es cerrado como en el MHC I y los péptidos son pequeños, en el MHC II es más abierto y el péptido incluso puede quedar un poquito por fuera de la hendidura. - Si presenta un péptido propio y el linfocito lo reconoce, pero si esta bien su sistema inmune no se activa, sino que ese linfocito probablemente tienda a desaparecer que es lo que pasa en el timo donde se eliminan los linfocitos autorreactivos. - Si es una molécula extraña, si el sistema inmune esta bien el linfocito debe activarse proliferar y transformarse en linfocito efector. - La molécula del MHC es la que decide si lo presenta a un CD4 o a un CD8, mientras que el péptido es el que esta en cuanto a la especificidad del Ag que se va a presentar. Porque recuérdese que a la cadena alfa 3 se le va a unir el CD8 mientras que al espacio que esta entra la alfa 2 y la beta 2 se le va unir el CD4, mientras que el péptido es el que reconoce específicamente el receptor del linfocito T. Esto es importante en trasplante. MHC I: Las proteínas que están en el citosol se van a degradar en una estructura llamada proteasoma, porque las proteínas son muy grandes, tienen que degradarse y partirse en péptidos muy pequeños para que puedan ser presentados, esto ocurre en el complejo enzimático llamado proteasoma. Para que esa proteína llegue al proteasoma debe ser marcada por una proteína llamada ubiquitina, una vez se marca va y se degrada en el proteasoma y se parte en fragmentos peptídicos pequeños que llegan al RE y son ensamblados en la molécula del MHC I para después ser expresados en la superficie de la célula. MHC II: Las proteínas que llegan del espacio extracelular son fagocitadas y van a entrar en forma de vesículas, estas son digeridas en lisosomas, tambien para partirse en pequeños péptidos, y estos Cerrado Abierto lisosomas se van a unir con vesículas que transportan el MHC II para formar el trímero y expresarse en la superficie de la célula. Una diferencia importante en la MHC I hay proteasoma y en el MHC II hay lisosoma. Esta un virus que infecta una célula, ese virus va a utilizar toda la maquinaria de la célula para sintetizar sus proteínas y dentro de toda esta maquinaria pues están los ribosomas que van a sintetizar las proteínas y se sintetiza la proteína vírica que se observa en el grafico (por eso se habla de proteínas intracelulares como virus y tumores). Hay un proceso que se llama ubiquitinación que consiste en que la ubiquitina marca la proteína vírica que va a ser degradada, esta proteína marcada gracias a la ubiquitina se dirige al proteasoma, este parte la proteína vírica en pequeños peptidos. En el retículo endoplasmático hay una proteína que es la TAP que no es más que un transportador asociado al procesamiento de Ag y es una proteína que permite la entrada de esos péptidos al RE, la TAP esta unida a la tapasina y a otras moléculas como la calreticulina y el MHC I que esta pegado o muy cerca, gracias a la tapasina, a las TAP. Una vez entra el péptido este va a ser clivado por las ERAP en porciones más pequeñas para que llegue junto al MHC I que se ha formado y se una a la hendidura. En el RE se va a sintetizar tanto la cadena alfa como la B2 microglobulina y esas dos deben unirse antes de unirse a la TAP, esa unión entre la cadena alfa y la B2 microglobulina ocurre gracias a unas proteínas que son las chaperonas, estas son las responsables de que se forme el complejo cadena alfa-B2 microglobulina y que ese complejo llegue muy cerca de donde esta el TAP (debe estar cerca del TAP ya que por el TAP es por donde entra el péptido). La calreticulina se encarga de tener cubierto el sitio de unión al péptido del MHC I para que no se unan otros péptidos presentes en el RE, sino que solo va a ingresar ahí el péptido que ha sido procesado previamente por la ERAP, recuérdese que esta cliva los péptidos que ingresan por la TAP en péptidos más pequeños para que encajen en la hendidura del MHC I. En ultimas existe un complejo de carga del péptido que está compuesto por la tapasina, ERAP 57 y la Calreticulina, entre esas tres moléculas se termina de clivar el péptido que luego entra a la hendidura del MHC I. Una vez está el MHC I formado junto con el péptido pasa al Aparato de Golgi en donde se forman vesículas que van a transportar el MHC I para que posteriormente se exprese en la superficie de la célula. Ocurre cuando una célula como por ejemplo un macrófago que expresa el MHC II, pero los macrófagos tambien son células nucleadas y al ser células nucleadas tambien pueden expresar MHC I. Entonces sin macrófago fagocita una célula tumoral por ejemplo o fagocita una célula infectada por un virus y lo va a presentar a un linfocito T, si lo procesa por la vía usual lo procesaría a través del MHC II y se monta una respuesta contra MO extracelulares entonces no serviría. Por lo tanto, esa CPA que fagocita una célula tumoral o una célula infectada por un virus tiene que buscar la forma de que esas proteínas que fagocita presentarlas a través del MHC I y esto es lo que se llama presentacióncruzada. ¿Qué ocurre? Se fagocita la célula tumoral o la célula infectada por virus, entra a fagosomas y después transporta esas proteínas al espacio intracelular para que tomen el camino de la ubiquitina proteasoma. Tambien puede ocurrir en celulas infectadas por ciertas bacterias intracelulares como la L. monocytogenes. Entonces esta presentación cruzada no es más que esa capacidad que tiene la célula dendrítica o células presentadoras de Ag profesionales de presentar Ag que proceden de otras células y activar linfocitos T a través del MHC I. Las células que realizan presentación cruzada son las CPA profesionales. Los Ag extracelulares son fagocitados e ingresan a la célula, que son CPA profesionales, a través de vesículas, estas se fusionan con lisosomas que tienen proteasas catepsinas que van a dividir toda esa proteína en péptidos más pequeños. En el retículo endoplasmático están las cadenas alfa y cadenas beta que se une gracias a chaperonas. Una cadena que se llama cadena invariante, esta se le va a unir al MHC II cuando esta en el RE para evitar que las proteínas que son procesadas por el MHC I que tambien están en el RE se unan a las moléculas del MHC II y la unión al péptido ocurre por fuera del RE. La cadena invariante junto con el MHC II va al Aparato de Golgi, allí se forman las vesículas y la unión entre los péptidos que fueron clivados por el lisosoma y el MHC II ocurre en las vesículas, esto evita que se presenten péptidos que provienen de proteínas intracelulares a través del MHC II. Es decir, esta el MHC II con la cadena invariante que va al Golgi y del Golgi salen vesículas que se unen con las vesículas que traen los péptidos que son degradados en el lisosoma, una vez allí acurre una proteólisis de la cadena invariante gracias a una proteína que se llama catepsina y queda un fragmento de esa cadena invariante que llama clip y este luego será retirado por una molécula que llama HLA DM que retira el clip de la hendidura de unión al péptido y permite que el péptido se una a su hendidura de unión, una vez conformado el trímero cadena alfa, cadena beta y péptido puede ser expresado en la superficie de la CPA para que sea reconocido por el receptor del linfocito T y la unión al CD4. Recuérdese que los genes del complejo mayor de hiscompatibilidad sintetizan todas estas proteínas y una de esas proteínas que sintetizan es el HLA DM. CPA profesionales Unión de la vesícula con el lisosoma que serían los endosomas tardíos. Recuérdese que los linfocitos T helper (CD4) lo que hacen es que cuando se activan van a estimular otras células para aumentar la respuesta inmune entonces si se cruzan con un macrófago van a estimular al macrófago para que elimine las bacterias o las células que ha fagocitado (las destruya) si se cruza con Linfocitos B va a hacer que el linfocito B madure y se diferencie en célula plasmática y empiece a sintetizar Ac. Mientras que el linfocito TCD8 cuando reconoce el Ag lo que hace es que va a donde la célula que expresa el Ag y la destruye. Los receptores para el Ag de los LT Citotóxicos y de los linfocitos T helper no distinguen entre MO intracelulares y extracelulares, esta diferencia se debe al MHC, que es el que va a causar la restricción de la presentación antigénica. Recuérdese que cuando se tiene una proteína esa proteína será partida en pedacitos y todos esos pedacitos pueden ser Ag que van a ir a estimular linfocitos específicos, sin embargo, usualmente hay Ag que son inmunodominantes y son los que van a estimular un grupo especifico de linfocitos. Por ejemplo, la proteína que se observa en el grafico tiene muchos epitopes, cuando se fragmenta quedan los diferentes epitopes que se observan de varios colores. Pero resulta que esos linfocitos solo reconocen los de color café entonces, aunque esa proteína tenga muchos epitopes en realidad solo son los epitopes cafés los que van a estimular la proliferación de estos linfocitos. Esto es importante cuando se va a hacer una vacuna y puede que se tenga la capsula del neumococo por ejemplo y que esta exprese muchos Ag pero se debe buscar el Ag especifico que va a estimular a los linfocitos de la mayoría de la población para que cuando se aplique la vacuna la mayoría de la población responda al Ag especifico de ese neumococo. Es decir, aunque existan varios Ag se debe encontrar el Ag inmunodominante.
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