LLa respuesta por LLa respuesta por linfocitos T activados linfocitos T activados

(producción de citoquinas (producción de citoquinas y citotoxicidad)y citotoxicidad)

-Subpoblaciones de células T (LTh1, LTh2, LTh17, LTc, LTreg) y su función -Reconocimiento del Ag por los linfocitos T- Selección clonal de linfocitos T- Activación de los linfocitos T

Introducción y Introducción y GeneralidadesGeneralidades Los linfocitos son células involucradas

en la respuesta inmune de tipo adquirido o antígeno (Ag)-específica.

Son consideradas las únicas células del organismo capaces de reconocer y responder de manera específica a los Ag.

La inmunidad celular depende de los linfocitos T (colaboradores, citotóxicos y reguladores)

Introducción y Introducción y GeneralidadesGeneralidades Desde el punto de vista

morfológico,

los linfocitos T y B son

indistinguibles, son células de

pequeño tamaño (8 – 10 micras de diámetro), poseen un gran núcleo con heterocromatina densa y borde de citoplasma que contiene pocas mitocondrias, ribosomas y lisosomas. Cuando son activadas por el estímulo antigénico pueden aumentar un poco de tamaño, incrementando su porción citoplasmática y el número de organelas.

CaracterísticaCaracterística Linfocitos T Linfocitos T Linfocitos T Linfocitos T Linfocitos BLinfocitos B

Configuración del receptor para antígeno

Complejo CD3 + TCR Complejo CD3 + TCR Ig

Número teórico de receptores

~ 1015 ~ 1020 ~ 1011

Reconocimiento del antígeno

Péptido + CMH Proteína y no-proteína Proteína y no-proteína

Restricción por el complejo mayor de histocompatibilidad

(CMH)

 Si

 Rara

 No

Fenotipo CD4+ ó CD8+ La mayoría son CD4-CD8-; algunos

intraepiteliales son CD8+

CD19+ CD20+

Frecuencia en sangre 65 – 75 % 1 – 5 % en sangre;25 – 60 % en intestino

5 – 10 %

Distribución Sangre y tejido linfoide Sangre, epitelio y tejido linfoide

Sangre y tejido linfoide

Capacidad efectora Citotóxica (CD8+) ; liberación de citoquinas

(Th1 /Th2)

Citotóxica (CD8+) ; liberación de citoquinas

(Th1 > Th2)

Producción de Igs.

Función Protección inmune y erradicación de

patógenos

Inmunorregulación Inmunidad humoral

OntogeniaOntogenia

NotchNotchLas proteínas NotchNotch son receptores transmembrana, evolutivamente conservados.

En mamíferos se han identificado hasta la fecha 4 miembros (N1 – 4N1 – 4).

Se expresan en la superficie celular como heterodímeros y, al unirse con el respectivo ligando, induce el clivaje de su porción citoplasmática la cual se transloca al núcleo y se une a factores de trascripción activando la célula correspondiente.

El papel de estas proteínas NN en la diferenciación de los linfocitos a sido crucial.

El estroma del timo presenta gran cantidad de ligandos para NN lo cual facilita la localización y diferenciación de los ETP (progenitor tímico temprano) en el timo.

NotchNotch (cont...)(cont...)

Selección positivaSelección positiva

Proceso por el cual las células duplas positivas (DP, CD4+CD8+) TCR+ que se unen con baja afinidad a péptidos propios presentados en el contexto del CMH sobreviven mientras que aquellas que no los reconocen mueren por apoptosis.

Este proceso asegura que los linfocitos T maduros sean restringidos al CMH siendo ahora los compatibles con el CMH de Clase I CD4-CD8+ y los compatible con los de clase II CD4+CD8-.

Selección negativaSelección negativa Proceso por medio del cual las células TCR + que reconocen con alta avidez o afinidad los péptidos propios son también eliminadas por apoptosis, asegurando así la destrucción de células potencialmente autorreactivas.

Linfocitos Linfocitos TT

Fases de la Respuesta InmuneFases de la Respuesta InmuneCuando una noxa ingresa, la respuesta inmune mediada por estas células se desarrollará en tres fases:

·   Reconocimiento: unión de antígenos extraños a receptores específicos de linfocitos maduros.

· Activación: proliferación, expansión clonal y diferenciación hacia células efectoras (acontecimientos como consecuencia del reconocimiento). Requiere de la participación de dos señales, el antígeno y células colaboradoras, con participación de moléculas coestimuladoras.

·   Fase efectora: se desarrollan las funciones que llevan a la eliminación del antígeno.

Reconocimiento del Ag.Reconocimiento del Ag.Los Linfocitos T responden únicamente ante antígenos proteicos unidos a proteínas de superficie de otras células que “muestran” el antígeno a este linfocito (es decir, no responden ante proteínas solubles o circulantes).

Estos antígenos proteicos deben ser procesados, ya que estos linfocitos sólo pueden reconocer los fragmentos peptídicos derivados de éstos, y, específicamente, la secuencia de aminoácidos. Estos fragmentos peptídicos se unen únicamente a proteínas de membrana codificadas por genes CMH (Complejo Mayor de Histocompatibilidad).

Se dice además, que este proceso está “restringido por el CMH propio” (los linfocitos sólo responden ante aquéllos antígenos unidos a moléculas que puedan ser reconocidas como propias).

Existen dos clases de moléculas CMH de membrana: Clase I, presente en las células nucleadas y Clase II, presente en células del Sistema Inmune (Linfocitos, macrófagos, células dendríticas, etc.)

Los antígenos derivados de proteínas citosólicas, son presentados en unión con el CMH I y reconocidos por el linfocito T CD8+.

Los antígenos extracelulares, son procesados y presentados unidos al CMH II y reconocidos por los CD4+.

El reconocimiento del antígeno en ambos casos (CD4+ o CD8+) se hace mediante el TCR (Receptor de Células T), que no distingue entre antígenos extra e intracelulares, por lo que la especificidad depende de su unión al CMH correspondiente.

Estructura del TCREstructura del TCREl receptor para los complejos péptido-CMH en la mayoría de las células T es un heterodímero formado por dos cadenas polipeptídicas transmembrana llamadas y , unidas covalentemente entre sí mediante puentes disulfuro.

Ambas cadenas presentan porciones extracelulares que contienen un dominio variable (V), N-terminal, y una región constante (C), proximal a la membrana.

Los dominios V tienen una estructura terciaria similar a los dominios V de las inmunoglobulinas, y el dominio C de la cadena es similar a los dominios C de éstas.

Esta homología que contienen los dominios les da la particularidad de ser miembros de una familia de moléculas que constituyen la “superfamilia de inmunoglobulinas”

Receptor T (TCR) y Receptor T (TCR) y

CD3CD3

Receptor T (TCR)Receptor T (TCR)

Para que los linfocitos T se activen, se requiere además del reconocimiento del antígeno por los receptores T, la participación de otras moléculas como son las moléculas accesorias y las interleuquinas.

Moléculas accesorias o Moléculas accesorias o CorreceptoresCorreceptores

En el reconocimiento del antígeno, las moléculas CD4+ y CD8+ actúan como “correceptores”, facilitando la adhesión a la célula respectiva y participando en la transducción de señales tempranas al interior celular.

Este reconocimiento es el estímulo para el inicio de la activación del linfocito T; constituye la primer señal, pero son necesarias dos señales extracelulares distintas para inducir la proliferación y diferenciación hacia células efectoras.

CD4CD4++: : Es una glucoproteína transmembrana, miembro de la superfamilia de inmunoglobulinas, que se unen al CMH-II con funciones de adhesión y señalización, y se expresa en el 65 % de los Linfocitos T circulantes.

Es un monómero que además puede expresarse en monocitos y macrófagos; tiene cuatro dominios globulares extracelulares, incluyendo un dominio N-terminal, tipo V y tres que no son ni de tipo V ni C.

Hay además una región transmembrana hidrofóbica y una cola citoplasmática de 38 residuos aminoácidos básicos principalmente.

CD8CD8++: : Es una glucoproteína transmembrana que se une a moléculas CMH-I, y es expresada en un 35 % de los Linfocitos T circulantes; sus funciones son similares a las de CD4+.

Estructuralmente es un heterodímero unidos por puentes disulfuro compuestos por CD8 y CD8, cada una posee un dominio globular extracelular, una región hidrofóbica transmembrana y una cola citoplasmática o intracelular de 25 residuos aminoácidos básicos principalmente.

La segunda señal va a estar dada por las “moléculas coestimuladoras”, que son moléculas de superficie presentes en células presentadoras de antígeno (APC) y/o diana, y que interactúan con receptores específicos presentes en el linfocito T.

Moléculas co-Moléculas co-estimuladoras en las estimuladoras en las

células Tcélulas TDefinición:Definición:

Molécula de superficie que por si misma NONO es capaz de activar funcionalmente a las células T, pero puede amplificar (positiva) o reducir (negativa) de manera significativa la señalización inducida por el complejo del TCR.

Algunas se expresan de manera constitutiva aunque la mayoría son inducibles, expresándose solo después de la activación dada por el reconocimiento antigénico por el TCR.

Expresión de moléculas co-estimuladoras en las células TExpresión de moléculas co-estimuladoras en las células T 

Célula TCélula Presentadora de Ag (APC)  

SuperfamiliaProfesional No Profesional

Expresión Señal Receptor Ligando DC B M Endotelial Epitelial Otras

   

Constitutiva

   

Positiva

CD28 B7-1 (CD80) +

 + + _ _ _ CD28 / B7

CD28 B7-2 (CD86) + + + _ _ _ CD28 / B7

CD27 CD70 + + + _ + + TNF / TNFR

HVEM LIGHT + + + _ + + TNF / TNFR

       

Inducible

   

Positiva

ICOS ICOS – L + + + + + + CD28/B7

CD30 CD30 L (CD 153)

_ + + _ + + TNF / TNFR

OX40(CD134) OX40 L + + + _ _ + TNF / TNFR

4-1BB (CD137)

4 – 1BBL + + + _ _ + TNF / TNFR

SLAM (CD150)

SLAM (CD150) + + + _ _ _ Ig

   

Negativa

CTLA – 4 B7 – 1 (CD80) + + + _ _ _ CD28 / B7

CTLA – 4 B7 – 2 (CD86) + + + _ _ _ CD28 / B7

PD – 1 PD – L1 + + + + + + CD28 / B7

PD – 1 PD – L2 + _ + + + _ CD28 / B7

Desconocido B7 – H3 + + + _ + + CD28 / B7

BTLA B7 – H4 (BTLA–L) _ + + _ _ _ CD28 / B7

Co-estimulación periférica y Co-estimulación periférica y Central de linfocitos TCentral de linfocitos T

Proceso de Proceso de adhesiónadhesión en en las células Tlas células T

Este proceso se da principalmente durante la extravasación de las células desde el torrente circulatorio hacia los tejidos.

Dicho proceso comprende varios pasos consecutivos y es conocido como la cascada la cascada de adherencia.de adherencia.

La expresión de dichas moleculas de adhesión es diferencial dependiendo del estado de activación de la célula (en reposo, efectora, de memoria) y del sitio donde se encuentre (piel, nodulo linfativo, placas de Peyer, intestino).

Cascada de Adherencia de Cascada de Adherencia de linfocitos Tlinfocitos T

Tipo de célula

Localización a. b. c. d.

  

En reposo

Nódulo linfático periférico

 L-Selectina - PNAd

 CCR7 – CCL21

 LFA-1-ICAM1/2

 ¿?

Placas de Peyer  L-Selectina-MadCAM-1

 CCR7 – CCL21

 LFA-1-ICAM1/2

 ¿?

Nódulo linfático mesentérico

 47- MadCAM-1

  

 47- MadCAM-

1

 ¿?

 Efectora / Memoria

 

 Piel

CLA – E- SelectinaE-Selectina-Lig – E

selectina

 CCR4 – CCL17

CCR10 – CCL27

47- VCAM-1LFA-1-ICAM1/2

 ¿? 

 Intestino

47- MadCAM-1

 CCR9- CCL25

 47- MadCAM-

1

 ¿?

Acontecimientos intracelulares Acontecimientos intracelulares en la activación de la célula Ten la activación de la célula T

El reconocimiento del antígeno y las señales coestimuladoras activan a las células T vírgenes, que sufren expansión clonal y diferenciación hacia células T efectoras y de memoria. La estimulación antigénica de células T efectoras conduce a una expansión clonal posterior y al desarrollo de funciones efectoras, como secreción de citoquinas y actividades citolíticas.

Cuando el TCR se une al complejo péptido-CMH, se activan proteínas tirosin-quinasa (PTK) asociadas al TCR; una de ellas, la LCK, sería la responsable de la fosforilación temprana de los ITAM en las células T. Esta es una proteína de la familia de ser-treonina quinasa que se asocia estrechamente a las colas citoplasmáticas de las moléculas CD4+ y CD8+ del linfocito T.

Vías de señalización de Linfocito TVías de señalización de Linfocito T

(Señal 1) (Señal 1)

Linfocitos Linfocitos

T T

Linfocitos T Linfocitos T PerforinaGranzima

Granulisina IL-12IL-18IFN-

IL-4IL-5

IL-10

TGF-

Linfocitos T Linfocitos T citotóxicoscitotóxicos

Linfocitos que pueden eliminar células extrañas marcadas para destrucción por el sistema inmunitario celular.

Pueden destruir las células cancerosas y las infectadas por virus, hongos o ciertas bacterias. También se les conoce como linfocitos T citolíticos; llevan el marcador CD8.

Destruyen las células infectadas por virus, en las que los anticuerpos suelen concentrarse en los virus de libre circulación en la sangre.

Los linfocitos T CD8+ citotóxicos contactan a la célula blanco y liberan diversas moléculas tóxicas contenidas en sus gránulos citoplasmáticos. Entre ellas está la perforinala perforina que tiene la propiedad de formar poros en la membrana de la célula blanco produciendo su lisis osmótica, y las las serina-esterasasserina-esterasas (Granzimas)(Granzimas) que dañan la membrana. Además, libera linfotoxina (LT)linfotoxina (LT) que mata a la célula blanco activando enzimas que fragmentan el DNA y conducen a la apoptosis celular. También produce Granulisina.Granulisina.

Cell contact: CTL and target cell

Perforin mediated kill

Target cell disintegration

A B C

Granulisina: Granulisina: Proteína antimicrobiana de 9 KDa

Lisis de microorganismos y de células tumorales

Se encuentra en granulos de linfocitos T citotoxicos

Colocaliza con perforina

Linfocitos T colaboradores Linfocitos T colaboradores o helper, CD4o helper, CD4+ + (L Th).(L Th).

Su principal función es la secreción de citoquinas, por medio de las cuales estimula la producción de anticuerpos por los Linfocitos B y las actividades microbicidas de los macrófagos, que constituyen los dos mecanismos principales para la eliminación de microorganismos extracelulares o que viven en vesículas fagocíticas.

Tenemos tres subpoblaciones: Th1, Th2 y Th3

Linfocitos T reguladoresLinfocitos T reguladoresTr Tr1 Th3Tr Tr1 Th3

Son entre el 5 y el 10% de los

linfocitos T CD4+.

CD4+ CD25+

IL-10 y TGF-

Inmunosupresión Tolerancia

Ausencia Autoinmunidad

Baja Expresión de CD25+ Integrina alfa4 beta 7

Inducidos por

IL-10

Produce altas concentraciones

de IL-10

Tolerancia en intestino

Ausencia

Inflamación intestinal

Tolerancia Oral

Produce altas concentraciones

de TGF-

Integrina alfa4 beta 1

Recientemente.....

Inmunología de Rojas

Linfocitos Linfocitos

T T

Linfocitos T Linfocitos T Derivadas del Progenitor Tímico Temprano Pro-T

Presentan receptor T

Constituyen menos del 15% de linfocitos circulantes

Papel de centinelas en inmunidad local

Abundantes en mucosas y epitelios (25 – 60%)

Linfocitos intraepiteliales

Notch 1

Aspectos biológicos de Aspectos biológicos de los linfocitos T los linfocitos T

intraepitelialesintraepiteliales