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TEMA 45 MICRO: CELULAS INMUNOCOMPETENTES, Coaceptores (APC)??? Mirar…
TEMA 45 MICRO: CELULAS INMUNOCOMPETENTES
Intro
SI de animales inferiores: mecanismos defensivos primitivos: prots de baja especificidad y fagocitos
SI vertebrados: orgs y diferentes tipos de céls que han evolucionado pa reconocer de modo exacto y específico a los Ag's no propios presentes sobre los microorgs, y así poder eliminarlos
Tds las céls del SI proceden de céls primordiales pluripotenciales, a través de 2 lineas principales de diferenciacion:
Linea mieloide: fagocitos: monocitos, macrofagos, granulocitos polimorfonucleares (neutrofilos, eosinofilos, basofilos (mastocitos) y plaquetas => inmunidad natural
Line linfoide: linfocitos T y B
Céls de 2a poblacion: Céls NK y K
Macrofagos + monocitos
Monocitos: células de larga vida (meses o años). Proceden de pro-monocitos formados en la médula ósea. Posteriormente migran a sangre, donde permanecen unas 24 horas, para finalmente migrar a diversos tejidos convirtiéndose en macrófagos.
Inicialmente se creía que los macrófagos fagocíticos de los tejs formaban una red, el sist reticulo-endotelial, que se encontraban repartidos en ++ orgs. Actualmente se considera el sist fagocitico mononuclear.
Funciones inmuni innata y adquirida:
Fagocitosis: fagocitan particulas extrañas
Mediadores de inflamacion: producen citocinas atrayendo a céls inflamatorias
Céls accesorias: promueven la activacion de céls T
Linfocinas: incrementan su act al ser estimulados por céls T
Céls presentadoras de Ag's (CPA): presentan Ag's extraños en su superficie
Fagocitosis mediada por Ac: reconocen opsoninas sobre bacts opsonizadas
Caracteristicas relacionadas con la inmunidad:
NO son terminales
Con capacidad de aprendizaje
Capacidad de fusionarse y segmentarse
Producen componentes del complemento, prostaglandinas, interferones o interleucinas
Pueden poseer receptores en la mb citoplasm pa la fraccion Fc de las inmunoglobulinas, pa citocinas y pa las fracciones del complemento, como C3b.
Intervienen en procesos de hipersensibilidad retardada
Mastocitos (aka céls cebadas de Erhlich)
No se distinguen de los basófilos en cuanto a sus propiedades, no estando del todo clara su relación con ellos. Podrían considerarse como basófilos fijos, localizándose en mucosas y tejido conjuntivo. Se desgranulan tras ser estimulados por un alérgeno, con liberación de
histamina
Intervienen en la alergia con efecto negativo para el organismo y en la defensa frente a parásitos, con efecto beneficioso. Liberan sustancias como histamina, prostaglandinas y factor activador de plaquetas
Plaquetas
Intervienen en los procesos de
coagulacion
sanguinea. Participan en la RI, especialmente en la
inflamación
. Proceden de los gdes megacariocitos de la médula ósea. Poseen antígenos de histocompatibilidad Clase I y receptores para las IgE e IgG.
Cuando se produce una
lesión
en el endotelio de un vaso sanguíneo, las plaquetas se adhieren a la superficie de éste y liberan sustancias que aumentan la permeabilidad de los vasos lesionados, así como factores responsables de la activación de los componentes del complemento, para atraer a los leucocitos
Serie linfoide
Linfos T
Receptores linfocitarios
TCR: receptor linfocitario
Es el
receptor de Ag
del linfo T (T cell receptor), y solo se expresa en la sup de los LT. Cada LT tiene unos 30.000 TCR identicos en la sup, y cada uno solo podra unirse a UN péptido antigénico especifico
Existen 2 tipos dependiendo de la cadena q utilizan, y existen 2 tipos de linfos T dependiendo de su TCR. Los 4 tipos de cadenas peptidicas son similares en estructura, aunque su PM sea diferente
TCR-1
: cadenas α y β (linfos Tα,β)
LTα,β CD4+ o Tα,β CD8+ en funcion de la molécula q expresen
La mayoría contienen un homodímero zeta-zeta ζζ
TCR-2
: cadenas γ y δ (linfos T γ,δ)
La mayoría de LTγ,δ no presentan CD4 ni CD8
Cada cadena TCR tiene 4 dominios:
1.
Dominio V
/variable: en el extremo N-terminal, contiene unos 100 aa's y su secuencia es altamente variable entre los distintos linfos
Los 2 dominios V de cada una de las cadenas forman un
surco
que puede unirse a péptidos antigénicos. La forma de éste variará entre diferentes dímeros de TCR, debido a la variabilidad de la secuencia de aa's en los dominios V
En el dominio V existe una zona de la cadena donde la secuencia de aa's es altamente variable:
región hipervariable
/determinante de complementariedad. El sitio de unión antigénico del TCR está formado x las regs hipervariables pareadas que están en el surco de la molécula.
El resto del dominio V fuera de la región hipervariable tiene una secuencia + o − constante llamada
región del armazón
Dominio C
/constante: tiene una extensión de unos 150 aa y su secuencia es constante.
3
. Muy pequeño, pasa a través de la mb del LT y consta de unos 20 aa's hidrófobos
4
. En el extremo C-terminal dentro del citoplasma del LT y sólo presenta 5-18 aa's
Ambas cadenas están unidas por un puente disulfuro en sus dominios constantes => forman un heterodímero estable, y están asociados a un complejo de 5 polipéptidos: el
CD3
, encargado de transducir la señal al int de la cél, formando el complejo receptor de las células T, el TCR/CD3.
Todas las células T presentan CD3
CD3
La unión Ag-TCR debe enviar una señal al interior del LT para inducirle a reaccionar. Las cadenas del TCR están siempre ligadas en los LT a un
gpo de glucoprots
, llamadas en conjunto CD3. CD3 transfiere la señal desde el TCR => int LT
El CD3 consta de 4 cadenas peptídicas (γ, δ, y 2 ε.) La cadena β del TCR está enlazada a la cadena γ,ε del CD3. La cadena α del TCR está enlazada con la cadena δ,ε del CD3, aunque ambas están unidas directamente a las cadenas ε. Existen también prots adicionales asociadas al CD3, llamadas zeta y eta. La mayoría de los TCR αβ, contienen un homodímero zeta-zeta ζζ
CD4 y CD8
Proteínas asociadas al TCR/CD3. El CD4 es un monomero, mientras que el CD8 es un dímero. La presencia de CD4 o de CD8 determina la clase de molécula del CMH que es reconocido por el LT. Ambos promueven la transmisión de señales
CD4 se une al dominio proximal
β2
del CMH clase II!! CD8 interactúa con el dominio
α3
del CMH clase I de las células diana!!
Coestimuladores
: receptores que se unen a moléculas de APC y envían señales intracels. Características de la interacción de la célula T-otra:
Unión solo de TCR/CD3 – MHC-Ag => conlleva energia
Unión solo de coestimuladores => NO respuesta
Unión TCR/CD3 – MHC-Ag y coestimuladores =>
ACTIVACION
!!!
Señal q llega al LT => expresion
CD28
. Señal q llega a CPA => expresion
CD80
,
CD86
o ambas. La unión de CD40-CD40L: estimula a las
CPA
para producir
citocinas
IL-1, IL-6, IL-8, IL-12, MIP-1α, TNF-α, q prolongan la vida de la CPA, activan a los macrófags y permiten a los LB reaccionar con el Ag.
Otros
Moléculas reguladoras de la funcion linfocitaria
Receptores de citocinas: CD25, CD118, CD120. Citocinas:
CPAs
: la secreción de citocinas por las CPAs es desencadenada por muchos estímulos diferentes, como la fagocitosis, o por contacto con los LT a través de la interacción con CD40L o CD154.
Linfocitos T
: la subpoblación LTh2 reaccionan a la IL-1, mientras que los LTh1 reaccionan a la IL-12 e IL-18
Receptores de Ac's: se unen a la region Fc de las Ig: CD64, CD32, CD46
Receptores del complemento: CD35, CD21
Moléculas accesorias en LT:
Caracteristicas:
1- Se unen de forma específica a otras moléculas (ligandos) presentes en lasuperficie de otras células
2- No son polimórficas ni variables
3- Incrementa la fuerza de unión entre la célula T y una APC
4- Contribuyen a la recirculación de las células T y su retención en los tejs
5- Pueden transducir señales al interior de la célula
6- Constituyen marcadores útiles para la identificación de lesiones
Tipos:
CD4 y CD8
Integrinas de la célula T: LFA-1(CD11a, CD18) y VLA: moléculas de adhesión y transmisión de señal. Ejs. ICAM-1, ICAM-2, CD2
Además de las estimulaciones mediante CD28, CD80, CD86, los LT y las CPA se estimulan entre sí eficazmente si son mantenidas en estrecho contacto por moléculas de adhesión celular como las integrinas => asi CD2 y CD11a/CD18 en LT se unen a CD58 y CD54 en las CPA manteniendo a ambas células en contacto mutuo
CD28, CTLA-4: activación de células T, o en células activadas
El CD28 inducido en la superficie de los LT por la interacción CD40-CD40L, se unirá bien a CD80 (en macrófagos, LB activados y CPA) o a CD86 (en LB). Esta unión CD28-CD80 o CD28-CD86 es completamente necesaria para completar la activación de los LT, y estimula al LT a expresar CD152, que se expresa sólo después de la activación del LT y se une también a CD80 o a CD86, suprimiéndose en este caso la activación de los LT
En ausencia de CD28, los LT NO se activan
Fases
1- Crecimiento autocrino: la cél T respondedora secreta citocinas que promueven su propio crecimiento (IL2, IL4). → Expansión clonal
2- Células efectoras - Respuesta inmune contra antígeno extraño: Lthelper (o cooperadores) → Producción de citocinas → activan LT y otras células LTc (citotóxicos)→ Producción de citotoxicid
CD45: activación y proliferación linfocitos T: Función importante en el control de la transducción de señales a través del TCR. Adquiere varias formas de distinto tamaño y los linfocitos T expresan una u otra:
CD45RO: los LT CD45Ro+ son linfos activados
CD45RA: los LT CD45RA+ son linfos virgenes
CD5, Lys-6, CD44: adherencia y señalización
LTh/cooperadores
Interaccionan con los fagocitos mononucleares (CPA), ayudándolos a destruir microorgs patógenos. Así mismo interaccionan con los linfos B u otros LT, ayudándoles a dividirse, diferenciarse, y en el caso de los LB a sintetizar Ac's
Esta cooperación consiste en el envío de señales por parte del LT a la célula con la que coopera, utilizando moléculas de su membrana que interaccionan con otras moléculas de la membrana de la cél con la que cooperan, o x moléculas solubles (citocinas) que son sintetizadas por el LT q interaccionan con receptores de la cél con la que cooperan.
2 subtipos segun las citocinas q pueden sintetizar
Th1
: secretan IL2 e interferon, cooperan con macrofagos y otros LT
Th2
: secretan IL 4, 5, 10, 13 => cooperan con macrofagos
LTc (citoliticos)
Interaccionan con células diana infectadas por virus o con células tumorales y liberan unas proteínas denominadas PERFORINAS, que las lisan en poco tiempo.
En algunos casos la lisis celular se produce sin la intervención de perforinas, tras la interacción de cierta molécula de la membrana del linfocito, CD95L, con una molécula de la célula diana, CD95, lo que induce una lisis programada de la célula diana, denominada APOPTOSIS.
LT supresores
NO constituyen una población independiente a nivel funcional tanto de LT CD4+ como de LT CD8+.
Pueden suprimir las respuestas inmunitarias mediante citotoxicidad directa frente a céls presentadoras de antígeno (CPA) o mediante citocinas supresoras.
Linfos B
Son céls que proceden de la médula ósea, maduran en la Bolsa de Fabricio de las aves (o equivalentes en los mamíferos), transformándose en céls productoras de Ac's, ante un estímulo antigénico. Representan el 5-15% del reservorio circulante. Morfológicamente no se diferencian de los LT, teniéndose que recurrir a la ID por sus marcadores de superficie
Estas céls son capaces de reconocer Ag's solubles y sintetizar Ac's específicos, gracias a una estructura de mb que constituye su BCR (receptor de céls B). Son céls present
Receptor BCR
El BCR es un complejo de prots presentes en la mb y que pertenecen a la familia de las Igs pero contienen una región transmembrana que las ancla. Es diferente de unos linfos a otros, ya que su Ig cambia en cada LB. La mayoría expresan IgM y a menudo IgD simultáneamente
Unas cadenas de la BCR son polimórficas (distintas en cada linfo) y otras monomórficas (comunes a todos los linfos). Las 1as son Ig's ligeramente modificadas para q permanezcan ancladas en la mb, y las 2as denominadas CD79 α, y CD79 β
La Ig es el componente implicado en la unión con el Ag y las prots CD79, median la posterior transducción de señales al interior del linfo
Además de su unión al Ag y de enviar señales al LB, el BCR es mediador de la fagocitosis del Ag, ocasionando su proteolisis, transformación y expresión de fragmentos peptídicos en las moléculas CMH clase II. Por tanto presenta dos funciones:
Reaccionar al Ag formando Ac's
Activar el procesamiento de Ag's y su presentación via CMH II
Activacion: ver esquema PP
Céls plasmaticas
Originan de LB's estimulados por el Ag. En las regiones donde existe cooperación entre LB y LT se ID'n ++ cantidad de plasmoblastos (céls intermedias entre linfos y céls plasmáticas). Sintetizan y secretan 10.000 moléculas/s, siendo de la misma especificidad de unión al Ag que el BCR original del LB progenitor
Ig secretada
Consta de 4 cadenas polipeptídicas
2 cadenas pesadas/H = entre sí. Constan de 4-5 dominios: la secuencia de aa's del extremo N-terminal altamente variable, denominándose dominio variable de la cadena pesada/VH. Los restantes dominios presentan muy pocas variaciones y se denominan dominios constantes de la cadena pesada/CH
Existen 5 tipos de cadenas pesadas de las Ig's: α, γ, δ, ε, μ. Comúnmente existen 3 dominios constantes en estas cadenas, CH1, CH2, CH3, en las cadenas pesadas tipo α γ δ. En las cadenas ε, μ existe un dominio adicional CH4
2 cadenas ligeras/L = entre sí. Constan de 2 dominios: 1 constante CL y 1 variable VL. Existen 2 tipos de cadenas ligeras, con secuencias de aa's diferentes: son las cadenas κ y λ.
Los dominios variables, tanto de las cadenas ligeras como pesadas tienen como características la presencia de 3 regiones peqs, donde la variación de la secuencia de aa's en muy gde; son las llamadas regiones hipervariables/determinantes de complementaridad, q determinan la forma del lugar de unión al Ag: el PARATOPO, determinando qué epítopos se unen a la Ig. Entre esta region existen segmentos constantes llamados región del armazón.
Los dominios variables, tanto de las cadenas ligeras (VL), como de las cadenas pesadas (VH) , forman un dominio pareado que permite la unión al Ag y los dominios CL y CH1 actúan conjuntamente para estabilizar el lugar de unión al Ag
Ig secretada vs BCR
Los dominios CH2 de ambas cadenas pesadas se parean entre sí y contienen el lugar de unión para la activación del complemento, y un sitio que se une a receptores de Fc en células fagocíticas.
Cuando una inmunoglobulina ejerce de BCR, parte de su región Fc se incrusta en la mb superficial del LB. Estas Ig's ligadas a la membrana difieren de las secretadas en la presencia en las primeras de un dominio transmembrana adicional en el extremo C-terminal
En los BCR o en las Ig's, las regiones de unión al Ag o región Fab son móviles y oscilan libremente, como si estuvieran articuladas. Esto es debido a la presencia de la región bisagra, peq dominio formad x 12 aa. Localizado entre los dominios CH1 y CH2. Las cadenas ε y μ NO tienen región bisagra.
Linfos B1
Los LB1 son los 1os LB q se generan durante el desarrollo embrionario. Siendo el hígado fetal el principal productor, no recirculan entre los tejs linfáticos secundarios y la sangre, prevalecen en las cavidades peritoneal y pleural y son capaces de renovarse. Los LB1 expresan altos niveles de IgM en la superficie y bajos niveles de IgD.
Principal función: la prod de Ac's dirigidos contra Ag's bacterianos no proteicos (polisacáridos y lipopolisacáridos (más conservados que los péptidos)).
Muchos de estos Ag's se caracterizan por presentar epítopos repetidos que son capaces de inducir un marcado entrecruzamiento con el BCR en la superficie del LB1, lo q conduce a su activación sin necesidad de coestimulación por parte de LTh2, estableciendo una respuesta inmune muy rápida.
Producen, sin aparente exposición a Ag peptídico alguno, ++ Ac's de isotipo IgM, aka Ac's naturales. En ausencia de inmunización previa, la > parte de la IgM sérica y de la IgA secretora provienen de los LB1.
Respuesta humoral:
1- Antígenos proteicos no inducen respuestas de anticuerpos sin los LT
2- La activación de las células B nativas necesita varias señales: LT + LB + céls accesorias (LB, macrófagos, células dendríticas)
3- La activación de las células B en reposo (memoria) precisa de dos señales:
Interacción con el antígeno
Interacción con célula T y sus citocinas
4- La respuesta primaria y secundaria varia enormemente cualitativa como cuantitativamente:
1- La respuesta secundaria aparece más rápidamente que la primaria y produce > cantidades de Ac's
La clase dominante de Ac secretado en la 1a respuesta: IgM. En la 2a: IgG, IgA, Ig
Caracteristicas
Son céls q constituyen el sist linfoplasmocitario: linfos B y T y céls centrales de la RI especifica. Estan encargadas del
reconocimiento de antigenos extraños
y de establecer la RI
Están formados por una mezcla de pops celulares, cada una de las cuales tiene propiedades y funciones diferentes. Se reconocen estas pops x las prots características de su superficie (marcadores)
Se prod en los
órgs linfoides primarios
(timo y médula ósea adulta) a una tasa elevada (10⁹ al día), emigrando a los órgs y tejs linfoides secundarios (bazo, nódulos linfáticos y tej linfoide no encapsulado). Muchas células linfoides tienen una larga vida, persistiendo como células de
memoria
durante varios años => proteccion a largo plazo
Linfos T tienen papel central en la RI frente a Ag's proteicos, con diferencias respecto a linfos B: T reconocen SOLO
peptidos/prots
, pero B reconocen tb OTRAS estructuras (ADN, polisacaridos). T reconocen SOLO determinantes presentados a través del MHC, y reconocen y responden a Ag's peptidicos extraños SOLO cuando esta unido a la sup de otra cél, pero linfos B y los Ac's secretados se unen a Ag's solubles
Poseen
prots de mb
diferentes a los linfos B. Algunas son receptores pa Ag's, preparando estos linfos pa una unica especificidad de union. En la actualidad se conocen +130 moléculas de este tipo. Cada molécula lleva una denominacion CD seguida de un n° (CD4, CD8, etc).
En qué se convierten? Linfo B => cél plasmatica, linfo T => linfo Th1 o Th2, linfo Tc => linfo Tc activado, linfo NK => linfo NK activado
Céls de memoria
Constituyen una reserva de céls sensibles al Ag que actúan al 2o contacto con este. Esta transformación de LB en cél de memoria está regulada genéticamente por el gen bel-2, cuya activación y la expresión de su producto evita la muerte por apoptosis del LB y permite su diferenciación. Este gen NO se expresa ni en LB, ni en céls plasmáticas.
Algunas LB sobreviven para transformarse en céls de memoria. La mayor parte se diferencian en céls plasmáticas, pero algunos permanecen en la corteza de los ganglios linfáticos, proliferan y forman los centros germinativos.
Granulocitos polimorfonucleares
Neutrófilos
Son céls terminales y representan el
90%
de los granulocitos circulantes. Generalmente fagocitan complejos Ag-Ac-C. Poseen receptores para las Fc de las inmunoglobulinas (IgE, IgG) y C3 y C5 del complemento. No transfieren info inmunologica a los linfos. Poseen 2 tipos de granulos:
Principales
/primarios: lisosomas con hidrasas acidas, mieloperoxidasas y lisozima
Secundarios
/especificos: con lisozima y lactoferrina
Eosinófilos
2-5%
de los granulocitos. Pueden fagocitar pero NO es su funcion principal (poca act fagocitaria, sobre complejos Ag-Ac). Intervienen al final del proceso inflamatorio.
Pueden ser activados por estimulos pa liberar sus granulos. Esta
degranulacion
comporta la fusion de los granulos intracels con la mb plasmatica, siendo el contenido liberado hacia el ext de las céls.
Papel especializado en la inmunidad contra
helmintos
. Atraidos por las susts liberadas x linfos T, mastocitos y basofilos. Amortiguan la resp inflamatoria y reducen la migracion de otros granulocitos.
Basófilos
En muy baja proporcion. Intervienen en los 1os momentos de la inflamacion. Contienen granulos con heparina e histamina. Se liberan al iniciarse la degranulacion, debido a un estimulo q suele ser un alérgeno q se entrecruza con las moléculas de IgE especificas, unidas a la sup del basofilo por medio de receptores pa las Fc de las inmunoglobulinas
Heparina
: inhibe coagulacion
Histamina
: sust relativamente lenta de la anafilaxia y factor quimiotáctico eosinófilo de la anafilaxia.
Intervienen en la alergia y en la inmunidad contra parasitos. Son los mediadores primarios de la inflamacion, liberando histamina y prostaglandinas. Producen un factor activador de plaquetas (PAF) y un factor quimiotactico de eosinofilos.
Se prod en médula osea y duran poco (2-3 dias). Se localizan intra/extravascularmente y tienen nucleo multilobulado con ++ granulos
Son capaces de adherirse y penetrar en la linea de céls endoteliales de los vasos. Papel imp en inflamacion aguda, y en algunos casos su funcion principal = fagocitosis
Coaceptores (APC)??? Mirar secuencia foto Marta (13/03). Mirar moléculas accesorias en LT
EXAMEN: DIFERENCIAS RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA