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Inmunidad Celular Complejo Mayor de Histocompatibilidad Inmunidad celular • La inmunidad celular recibe este nombre debido a que sus mediadores son células, a diferencia de la inmunidad humoral cuyos mediadores son moléculas. • Las células T o linfocitos T, son los principales efectores de la inmunidad celular. Estos se encargan básicamente de erradicar a los microorganismos intracelulares. • Existen dos subpoblaciones de linfocitos T, los T colaboradores o helper (CD4+) y los T citolíticos o citotóxicos (CD8+). • A su ves los LTh (linfocitos T helper), se subdividen en TH1 y TH2. • Este tipo celular reconoce a los péptidos antigénicos de los microorganismos intracelulares, cuando se expresan en la superficie de la célula huésped asociados a moléculas del MHC II o MHC I, de acuerdo a quien sea el Linfocito T efector, CD4+ o CD8+ respectivamente. Reconocimiento del antígeno por los Linfocitos T • Para que la respuesta celular se lleve a cabo, los linfocitos T inactivos o “naive” deben madurar a células efectoras. Ese paso se produce cuando las células T reconocen a los antígenos. • Los linfocitos T por si solos no son capaces de identificar a los antígenos extraños, necesitan que estos les sean “presentados”. • Para cumplir esta funcion de gran importancia el sistema inmunológico consta de un grupo de celulas denominadas “Celulas presentadoras de antigenos” o APC (Antigen-presenting cells), dentro de las cuales se incluyen a los: Macrófagos, Linfocitos B. • Requisitos: • Capaces de internalizar al antigeno • Activar enzimas proteoliticas para degradacion en peptidos. • Carga del peptido en las moleculas del MHC dispuestas para su presentacion en superficie a los linf. T CD4. • Estas células comparten la particularidad de que todas expresan en sus membranas moléculas del MHC II, a las cuales se les asocia el péptido extraño, y de esta manera se los pueden “presentar” a las celulas T. • El reconocimiento de los antígenos por los Linfocitos T se hace en los órganos linfoides, en la mayoría de los casos en los ganglios linfáticos. COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD. • Todos los mamíferos estudiados hasta el momento poseen un grupo de genes, el Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH) o MHC del inglés Major Histocompatibility Complex), cuyos productos se asocian con el reconocimiento intercelular y con la discriminación de lo propio / no propio. El CMH juega un papel fundamental en el desarrollo de la respuesta inmune. • Brazo corto del cromosoma 6 CMH Y PRESENTACIÓN DE ANTÍGENO • Para que una proteína extraña sea reconocida por un linfocito T, debe ser degradada en péptidos pequeños que luego tienen que formar complejos con moléculas de clase I y/o II. • Esta transformación de las proteínas en péptidos asociados al CMH es denominada “procesamiento antigénico”. • El que un antígeno sea procesado y presentado junto a una molécula de clase I o una molécula de clase II está determinado por la ruta por la que el antígeno penetra en la célula (por lo tanto podremos distinguir entre “antígeno endógeno” y “antígeno exógeno”, . • La unión de un péptido a la hendidura de una molécula del CMH carece de la especificad de la unión antígeno- anticuerpo. Tres tipos de moléculas Genes de clase I (CMH-I): determinan glicoproteínas de membrana que aparecen en casi todas las células nucleadas y sirven para presentar antígenos peptídicos de células propias alteradas a los linfocitos T citotóxicos (TC). Genes de clase II (CMH-II): determinan glicoproteínas de membrana que sólo se expresan en células presentadoras de antígeno (macrófagos, células dendríticas, linfocitos B) y sirven para presentar antígenos peptídicos a linfocitos T colaboradores (TH). Genes de clase III (CMH-III): Codifican proteínas que están relacionadas con el sistema inmune, como proteínas del complemento o el factor de necrosis tumoral (TNF), así como otras relacionadas con inflamacion. Propiedades de los genes del CMH Las moléculas del CMH de la clase I presentan péptidos y son reconocidas por los linfocitos T CD8 +, y las clase II presentan péptidos a los linfocitos T CD4 +. MOLÉCULAS DE CLASE I • Las moléculas de clase I están compuestas por dos cadenas: • Una glicoproteína polimórfica denominada cadena α (codificada por genes del CMH). • Una molécula invariable (no polimórfica) mucho más pequeña denominada microglobulina ß2 (codificada por genes de otro cromosoma). • La asociación de ambas cadenas es imprescindible para que las moléculas de clase I se expresen en la superficie de la membrana celular. • La molécula de clase I se ancla en la membrana plasmática mediante su segmento hidrofóbico transmembrana y el tallo hidrofílico citoplasmático. • La cadena α está organizada en tres dominios externos: α1, α2 y α3. • La microglobulina ß2 es similar a esos dominios externos, con una considerable homología con el dominio α3. • Los dominios α1 y α2 interaccionan formando una plataforma o hendidura, que es el lugar de unión del péptido que será presentado a los linfocitos T citotóxicos (TC). • β2 -microglobulina : de 15 kD, esta unida al dominio α 3. • Los dominios α 1 y α 2 son los más externos a la célula. • Entre ambos se forma una cavidad denominada hendidura peptídica , donde se alberga un péptido derivado de una proteína intracelular. • Debido a que ambos extremos de la hendidura están cerrados, solo puede albergar péptidos de 8 a 10 aa. MOLÉCULAS DE CLASE II • Son similares a las de clase I en tanto que son glicoproteínas unidas a membrana, con dominios externos, segmento transmembrana y un segmento de anclaje citoplasmático. Las moléculas de clase II sirven para presentar antígenos procesados por las CPAs a los linfocitos TH. • Las moléculas de clase II están compuestas por dos cadenas polipeptídicas diferentes denominadas α y ß (codificadas por genes del CMH). Cada una de ellas contiene dos dominios externos: α1, α2, y ß1, ß 2. • El dominio distal de la molécula de clase II del CMH está compuesto por los dominios α1 y ß1, que forman una hendidura de unión al antígeno. • Cada una de las cadenas está formada por dos dominios extracelulares: α 1 y α 2 de la cadena α ; β 1y β 2 de la cadena β , una región transmembrana y una cola citoplasmática. • α 1 y β 1 son los más externos y forman una hendidura peptídica mas abierta donde se albergan péptidos de mayor longitud, entre 13 y17 aa. ANTÍGENO ENDÓGENO • Via Endogena. Sintesis celulares de via endogena. • Via citosolica • Es producido dentro de la célula del hospedador. • Las células expresan continuamente péptidos propios unidos al CMH I, pero Los linfocitos T no reaccionan frente a estos péptidos debidos a los fenómenos de Tolerancia. • Sin embargo, las células alteradas expresan Ag diferentes: las proteínas víricas en una célula infectada por un virus (Ag vírico), o las proteínas sintetizadas por una célula tumoral (Ag tumoral). • Estos antígenos endógenos se degradan en péptidos que se unen a las moléculas de clase I dentro del RER, siendo el complejo transportado a la superficie celular, donde serán presentados a los linfocitos T. • Los linfocitos T CD8+ reconocen antígenos asociados a moléculas de clase I y por ello se refiere a ellos como restringidos a CMH de clase I. • Calnexina …chaperona …aseguran la correcta union a peptidos sintetizados en citoplasma y RE …impide la salida del clase I con hendidura vacia. • Calreticulina …estabiliza ……L y B2m hasta que se cargue el peptido. • Un péptido procedente del procesamiento citosólico (en complejos de tipo proteosoma) entra también al lumen del RER, y allí logra la estabilización definitiva de la molécula de clase I del CMH, por asociación de la cadena α con la microglobulina ß2.• Analizando estos pasos en detalle, se observa: • La cadena α del CMH recién sintetizada se asocia en el interior del RER con la proteína calnexina, que mantiene dicha cadena en una conformación parcialmente plegada. • Más tarde la microglobulina ß2 recién introducida al lumen del RER, se une a la cadena α con lo que la calnexina queda desplazada. • Mientras tanto, los péptidos procedentes del procesamiento en el proteosoma entran al RER mediante el complejo de transporte de péptidos antigénicos (proteínas TAP-1 y TAP-2). • El complejo formado por el CMH I unido al péptido abandona el RER, hacia la superficie celular, de modo que finalmente quedará expuesto al exterior. ANTÍGENO EXÓGENO • Via Exogena . Antigenos del exterior • Via endocitica • Penetra en la célula mediante fagocitosis. • Cel. Dendriticas son muy pinociticas. • Endosomas tardios muy cercanos a la superficie celular, • Endomosa …..interior….lisosomas….enzimas proteoliticas ph deg. Del antigeno. • Las células presentadoras de antígeno procesan este antígeno exógeno en péptidos. • Los péptidos producidos se unen a la hendidura de las moléculas de clase II. • El conjunto CMH II-péptido es exportado a la superficie celular. • Los linfocitos T CD4+ reconocen el antígeno asociado al CMH II, y por ello se refiere a ellos como restringidos a CMH de clase II. • APC …MHC II transcripcion y traduccion se ensamblan en el RE…..? • Las moleculas del MHC II viajan por el AG para entrar en contacto con el endosoma tardio. • Al sintetizarse las moléculas de clase II en el RER, se asocian con otra molécula denominada cadena invariante (Ii)..chaperona…. que interacciona con la hendidura de unión al antígeno de la molécula de clase II, y por lo tanto impide la unión de péptidos “endógenos”. • La cadena Ii es escindida por proteasas, de modo que la molécula de CMH-II queda unida a un fragmento (llamado CLIP), que sigue cubriendo su surco. • En algún momento de este proceso la vesícula "ascendente" que contiene CLIP-CMH II se fusiona con una vesícula "descendente" que contiene péptidos procedentes de endocitosis/fagocitosis de antígenos exógenos. • Posteriormente se produce el desplazamiento de CLIP y la estabilización de la molécula.
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