Abbas capitulo 6
- 2. Funciones importantes de Linfocitos T: Inmunidad celular. - CD4+: Activan a macrófagos para que destruyan microbios fagocitados. - CD8+ : Matan células infectadas por microorganismos intracelulares. Inmunidad humoral - Interaccionan con los linfocitos B, estimulan su proliferación y diferenciación A partir del reconocimiento de antígeno por los linfocitos T (reconocimiento de fragmentos de péptidos asociados a moléculas de superficie CPH por las Células presentadoras de antígenos) se da da la fase de inducción (T vírgenes) y efectora (T diferenciados) en los linfocitos para desencadenar los mecanismos que eliminan los antígenos.
- 3. PROPIEDADES DE LOS ANTIGENOS RECONOCIDOS POR LOS LINFOCITOS T. Las formas fisicoquímicas de los antígenos que son reconocidos por los linfocitos T, son diferentes a las que son reconocidas por linfocitos B y los anticuerpos. Esto llevo a descubrir la función del CPH en el reconocimiento del antígeno por los linfocitos T.
- 4. Características del reconocimiento de antígeno exclusivas de linfocitos T: 1. - La mayoría de los linfocitos T reconocen solamente péptidos (antígenos proteicos) siendo origen natural de péptidos extraños 2. - Las respuestas inmunitarias humorales reconocen antígenos proteicos y no no proteicos 3. - Algunos linfocitos T son específicos a pequeños haptenos químicos como: Dinitrofenol, Urusiol de la hiedra de venosa betalactímicos de los antibióticos penicilinicos. La explicación es que los haptenos se unen a proteínas propias para poder ser reconocidos por los linfocitos T. 4. - Linfocitos B reconocen: péptidos, proteínas, ácidos nucleídos, polisacáridos, lípidos, y pequeñas moléculas. 5. - Los linfocitos T son específicos frente a secuencias de aminoácidos de los péptidos, reconocen muy pocos aminoácidos incluso dentro de un péptido dado mientras que los B pueden reconocer determinantes tridimensionales en proteínas globulares
- 5. Características de los antígenos que reconocen los linfocitos T Explicación La mayoría de los linfocitos T reconoce péptidos y no otras moléculas Sólo los péptidos se unen a las moléculas del CPH Los linfocitos T reconocen antígenos asociados a células y no solubles Las moléculas del CPH son proteínas de membrana que presentan péptidos unidos de manera estable en las superficies celulares Los linfocitos T CD4* y CD8* reconocen de manera preferente antígenos que se obtienen a partir de los compartimientos extracelular y citosólico, respectivamente Las vías de ensamblaje de las moléculas del CPH aseguran que las moléculas do la clase 2 presenten de manera preferente péptidos que derivan do proteínas extracelulares y se capten en vesículas de las CPA; las moléculas de la clase 1 presentan péptidos procedentes de proteínas citosólicas; CD4 y CD8 se unen a las regiones no polimorfas de las clases 2 y 1, respectivamente Características del reconocimiento del antígeno por los linfocitos T
- 6. - Los linfocitos T solo reconocen y responden a antígenos cuando están unidas a CPH, proteínas integrales de las CPA. A esto se le llama “RESTRICCIÓN POR EL CPH PROPIO” Ej: En experimentos de Rolf Zinkernagel y Peter Doher demostraron 1. El reconocimiento de antígeno por LTC CD8+ restringido a CPH clase I (proteínas intracelulares), 2. Y los linfocitos cooperadores CD4+ restringidos a CPH clase II. (Proteínas extracelulares) Esta restricción por el CPH propio de los linfocitos T es consecuencia de selección durante la madures de los linfocitos T en el Timo, los que no eran capaces de reconocer el CPH propio morían. - Los linfocitos también reconocen moléculas extrañas de CPH presentes en injertos, por lo que se da el rechazo a injertos.
- 7. 1. El reconocimiento de antígeno por LTC CD8+ restringido a CPH clase I (proteínas intracelulares), 2. Y los linfocitos cooperadores CD4+ restringidos a CPH clase II. (Proteínas extracelulares) Esto es explicado porque: a) CD4 se une directamente a las Ms de clase 2 b) Y CD8 a las Ms de clase 1 LT CD4+ clase 2 reconocen péptidos derivados principalmente de P´s extracelulares que se internalizan en las vesículas de las CPA Asociada a CPH LT CD8+ clase 1 reconocen péptidos derivados de P´s citosólicas de síntesis endógenas Asociada a CPH CD1 clase 1 Se expresa en diversas CPA y epitelios, presenta Ags lipídicos a las escasas poblaciones de linfocitos T no restringidos por CPH No asociado a CPH L NK Reconocen los lípidos asociados al CD1 defensa microbios
- 9. CÉLULAS PRESENTADORAS DE ANTÍGENO Se requiere de las CPA para que le presenten los antígenos a los Linfocitos T. Si en cultivos con ausencia de CPA, los linfocitos no generaron respuesta ante antígenos presentes. “La forma inmunogena del antígeno es la asociada a CPA”: Se genera un mayor numero de respuestas si el antígeno esta unido a las CPA, a que si estuviera solo. Funciones de las CPA en la activación de los linfocitos T CD4+ 1. Procesamiento de Antígeno: Modifican loa antígenos proteínicos en péptidos y muestran complejos péptido-CPH para que sean reconocidos. Esto incluye la conversión de P´s originales en fragmentos peptídicos asociados al CPH realizado por CPA. 1. Coestimuladores: Estímulos necesarios para que se produzcan las respuestas completas de linfocitos T. Esto incluye, algunas CPA suministran a los LT estimulos que ponen en marcha el reconocimiento de complejo péptido-CPH por el receptor de los LT
- 11. Células dendríticas y macrófagos: Expresan receptores tipo toll que responden a los microbios ↑ expresión de Ms del CPH y Coestimuladores. Induce activación de las CPA para que produzcan citosinas, esto estimula la respuesta de los linfocitos T. Por otro lado, © y macrófagos activados por morgs expresan receptores de quimiocinas que estimulan su migración a los puntos de infección
- 12. Para inducir una respuesta mediada por Linfocitos T ante un antígeno en una vacuna, se debe administrar con un coadyuvante (productos de microbios que estimulan una respuesta por los mismos mecanismos que los microbios) Los antígenos proteicos administrados en forma acuosa sin adyuvantes, no inducen respuesta de linfocitos T o inducen un estado de tolerancia.
- 13. Diferentes tipos de © actúan como CPA, activan LT efectores vírgenes y diferenciados: 1. - © dendríticas (+ eficaces para activar TCD4+ y TCD8+ vírgenes) 2. - Macrófagos presentan Ags a: T CD4+ efectores, en la fase efectora de la inmunidad mediada por © 3. - Linfocitos B: presentando Ags a LT cooperadores durante la respuesta inmune humoral Expresan moléculas del CPH de la clase II. Capaces de activar a los linfocitos T CD4+ Denominados CPA Profesionales.
- 16. PRTESENTACIÓN DE ANTIGENOS A LOS LINFOCITOS T VIRGENES: FUNCIÓN DE LAS CELULAS DENDRÍTICAS EN EL INICIO DE LA RESPUESTA DE LOS LINFOCITOS T. Las células dendríticas se encuentran en: 1. Órganos linfáticos 2. Epitelios de la piel 3. Aparato digestivo 4. Aparato respiratorio Hay subconjuntos que se distinguen por la expresión de diversos marcadores en su superficie Derivan de precursores de medula ósea Maduran mientras migran al ganglio linfático a presentar al antígeno, denominándose “Células Dendríticas Interdigitantes” En la epidermis se llaman células de Langerhans Las células dendríticas y tisulares se encuentran normalmente inactivas o en reposo.
- 17. Las respuestas de los linfocitos TCD4+ se inician en los ganglios linfáticos periféricos. Las células dendríticas inmaduras : 1. Expresan receptores para capturar el antígeno 2. Lo endocitan 3. Lo procesan (proteínas por péptidos) para unirse a las moléculas CPH 4. Secretan citosinas 5. Pierden su adhesión a los epitelios 6. Comienzan a expresar un receptor de quimiocinas CCR7 especifico de las zonas de los ganglios linfáticos. Las células dendríticas maduras: (TNF, gm-CSF y Endotoxina) - Presentan el Antígeno - Activan al linfocito - Expresan CPH clase II y moléculas Coestimuladores. *Los pasos no vienen tal cual enumerados en el libro pero es como lo entendí, y lo puse así para que fuera más ordenado. IMAGEN
- 18. Función de las células dendríticas en la captura y presentación de antígenos.
- 19. Propiedades de las células dendríticas que las hacen las CPA más eficaces: 1. - Localizadas en puntos de entrada de microbios y antígenos extraños. 2. Expresan receptores para capturar antígenos 3. Migran a las zonas T de los ganglios linfáticos 4. Las células dendríticas maduras expresan moléculas coestimuladoras. También se transportan antígenos de forma soluble, los linfocitos B las células dendríticas y loa macrófagos las capturan y las internalizan a los ganglios linfáticos. La recolección y concentración de antígenos se completa por: - Acumulaciones especializadas de tejido linfático secundario que recogen antígenos del contenido luminal de A) Aparato respiratorio Placas de Peyer del Íleon B) Aparato respiratorio Amígdalas Faríngeas - Los antígenos que circulan por el torrente sanguíneo son capturados por las CPA del bazo
- 20. Vías de entrada de los antígenos
- 21. Las células dendríticas pueden ingerir células infectadas por virus o células tumorales, y presentar los antígenos (sobre moléculas de CPH clase I) a los linfocitos T CD8+ Presentación Cruzada o Imprimación cruzada: Un tipo celular (células dendríticas) puede presentar los antígenos de otra célula para activar a linfocitos T específicos. Las células dendríticas foliculares le presenta antígenos a los linfocitos B previamente activados en los centros germinales.
- 22. PRESENTACIÓN DE ANTÍGENPOS A LOS LINFOCITOS T EFECTORES DIFERENCIADOS. En la reacción central de inmunidad celular y de la hipersensibilidad de tipo retardado, los macrófagos presentan los antígenos de los microbios fagocitados a los linfocitos T Macrófagos: - Los monocitos circulantes migran a sitios de infección e inflamación para diferenciarse a macrófagos - Los linfocitos CD4+ potencian su actividad microbicida - Expresan concentraciones bajas de moléculas CPH tipo II y coestimuladoras , IFN-γ aumenta estas concentraciones, potenciando la presentación de antígenos.
- 23. En la respuesta inmune humoral, los linfocitos B presentan los antígenos proteínicos solubles, presentando los péptidos procesados a los linfocitos T cooperadores. - La función presentadora de antígenos de los linfocitos B es esencial para su síntesis de anticuerpos. Todas las células nucleadas expresan CPH clase I, por lo tanto pueden presentar péptidos asociados a CPH clase I, derivados de antigenos citosólica a los linfocitos T CD8+ - Algunos de estos antigenos son sintetizados de forma endógena, como la infección por virus y mutación de células tumorales - Las células endoteliales expresan moléculas de CPH clase II para presentar antigenos que se han adherido a la pared capilar. - Las células endoteliales de injerto son diana para los linfocitos T. - Las células epiteliales tímicas expresan CPH clase II funcionando como presentadoras de complejo péptido – CPH.
- 24. BIOLOGÍA CELULAR DEL PRESENTAMIENTO DE ANTÍGENO. Las vías de procesamiento de antígeno, convierten a los antigenos (extracelulares o citosólicos) en péptidos, y los unen a hendiduras especificas del CPH para su presentación a linfocitos T. - La unión del péptido a las moléculas de CPH ocurre antes de su expresión en la superficie celular. Los antigenos en Antigenos citosólicos vesículas ácidas de las CPA CPH clase I CPH clase II
- 25. Vías de procesamiento y presentación de Antígeno
- 27. Presentación de antigenos extracelulares e intracelulares
- 28. PRESENTAMIENTO DE ANTIGENOS ENDOCITADOS PARA LA PRESENTACIÓN ASOCIADA AL CPH DE CLASE II 1 ) Captación de los antigenos proteínicos extracelulares en los compartimentos vesiculares de las CPA. - Unión del antígeno original a una CPA Macrófagos Porción Fc de anticuerpos Proteína cb3 del complemento Otras Ig de superficie de linfocitos B - Interiorización del antígeno en vesículas intracelulares unidas a la membrana llamadas “Endosomas” (pH ácido con enzimas proteolíticas) - Microbios particularizados se interiorizan en Fagosomas - Fagosomas + Lisosomas = Fagolisosomas o lisosomas secundarios - Algunos microorganismos: como las micobacterias y Leshmina pueden sobrevivir e incluso replicarse en los Fagosomas.
- 29. 2) Procesamiento de las proteínas interiorizadas en las vesículas interiorizadas en las vesículas endosómicas y lisosómicas. - Las proteínas interiorizadas se degradan por acción enzimática en los endosomas y lisosomas para dar lugar a péptidos con propiedades estructurales que le permiten unirse al CPH de clase II - El procesamiento de proteínas se inhibe al aumentar el pH de las vesículas ácidas con cloroquina - Las proteasas más abundantes en los endosomas son las catepsinas,(tiol y aspartil proteasas con amplias especificidades de sustrato), si se inhiben, se bloquea la presentación de antígeno. - Muy ocasionalmente, también entran proteínas citoplásmicas y de membrana.(Proteínas provenientes de células infectadas por virus) - Los péptidos se liberan en el mismo compartimento vesicular portador de la clase II
- 30. 3) Biosíntesis y transporte de las moléculas de la clase II de los endosomas. - Las moléculas de CPH se sintetizan en el RE y se transportan a los endosomas con una proteína asociada denominada cadena invariable (Ii), que ocupa los sitios de unión peptídica de las moléculas de la clase II recién sintetizadas. - Los dímeros de la clase II son inestables y su ensamblaje se facilita con “Carabinas” residentes del RE, como la Calnexina. - La Ii también favorece el plegamiento de las moléculas de la clase II y las dirige hacia las vesículas endosómicas con los péptidos. - Las vesículas que contienen moléculas de CPH de clase II se originaron en el complejo de Golgi y se dirigen a los endosomas tardíos y lisosomas - Se han reconocido endosomas ricos en clase II denominados “Compartimento del CPH de la clase II o MIIC, que contienen: * Enzimas que degradan los antigenos proteínicos * Moléculas de clase II * Ii * Molécula DM(HLA-DM) “Antígeno Leucocitario humano”
- 31. 4) Asociación de los péptidos procesados a las moléculas de CPH de la clase II en las vesículas. - Dentro del MIIC, se elimina la Ii, de las moléculas de CPH de clase II por la acción de enzimas proteolíticas y la molécula HLA-DM, y a continuación los péptidos antigénicos pueden unirse a las moléculas de clase II. - La Ii bloque es sitio de unión de los péptidos con las cadenas de clase II por lo tanto se tiene que eliminar : - La catepsina S la degrada en una cadena de 24 aa denominandose “ Péptido de la cadena invariable asociada ala clase II” (CLIP) - El HLA-DM actúa como un intercambiador peptídica, facilitando la eliminación del CLIP y uniendo los péptidos. - Una ves que se unen los péptidos al CPH clase II, éstos se cortan por enzimas proteolíticos hasta quedar restringidos de 10 a 30 aminoácidos.
- 32. FUNCIONES DE LAS CADENAS INVARIABLES ASOCIADAS AL CPH DE LA CLASE II Y HLA-DM
- 33. 5) Expresión de los complejos-péptido-clase II en la superficie de las CPA - Los complejos péptido-clase II se reparten en la superficie de las CPA, donde se presentan para su reconocimiento por los linfocitos T CD4+ - La prolongada semivida de los complejos, aumenta la probabilidad de que un complejo sea activado. - Sólo una pequeña parte de los complejos de la superficie celular tendrán el mismo péptido. - La mayoría de los péptidos deriva de células propias. Forman complejos propio-CPH, pero no producen autoinmunidad, los linfocitos T los toleran - Una cifra tan pequeña como 100 complejos de un péptido determinado con moléculas de CPH de la clase II sobre la superficie de las CPA pueden inducir una respuesta especifica de linfocitos T. (0.1%moleculas )CPH cales II
- 34. VÍA DEL CPH DE LA CLASE II DE PRESENTACIÓN DE ANTIGENO.
- 35. PROCESAMIENTO DE ANTIGENOS CITOSÓLICOS PARA SU PRESENTACIÓN ASOSIADA AL CPH DE LA CLASE I. 1) Origen de los antígenos citosólicos - Los péptidos que se encuentran unidos a las moléculas de CPH de la clase I derivan de proteínas citosólicas , la mayoría de las cuales se sintetizan dentro de las células nucleadas. - Producto de virus, células tumorales (genes mutados u oncogenes), microbios, antigenos particulados de fagosomas (Lysteria Monocytogenes)
- 36. 2) Degradación Proteolítica de las proteínas citosólicas. - El mecanismo de procesamiento de antigenos es la proteólisis por el proteosoma. PROTEOSOMA: - Complejo enzimático proteico de 700 kD, dos anillos internos y dos anillos externos, cada uno con 7 subunidades , 3 de las cuales son usadas para la proteólisis. - Subunidades catalíticas (LMP-2 y LMP-7) codificados por los genes de CPH son importantes para generar péptidos que se unan a clase I.
- 37. - Las proteínas a degradar se marcan con un pequeño polipeptido llamado “Ubicuitina” - Se pliegan las proteínas - Se desubicuitinan - Se desenhebran por los proteosoma - Alta afinidad de sustrato - Células tratadas con la citosinas INF-γ . Producen péptidos de 6-30 aminoácidos y habitualmente con extremos carboxi terminales básicos o hidrófobos, LMP-2 y LMP-7 reemplazan a 2 de sus subunidades. Se potencia la presentación de antigenos.
- 38. - Los inhibidores de la enzimas de los proteosoma no bloquean la presentación del péptido, lo que indica que una vez convertidos en péptidos ya no se necesitan ser degradados por los proteosomas. - Si inhibimos la ubicuitinación o de los proteosomas bloquean la presentación de antígeno restringida por la clase I. - La unión de una secuencia N-terminal provoca mayor ubicuitinación y una presentación más rápidas asociada al CPH de clase I - Si se eliminan los genes LMP-2 y LMP-7 muestran defectos en la generación de LTC (linfocitos T citotoxicos) con algunos virus - Algunas moléculas del CPH de la clase I se unen a péptidos que se pueden generar mediante enzimas proteolíticas residentes en el RE.
- 39. 3) Transporte de los péptidos desde el citosol al RE. - Los péptidos generados en el citosol se transportan mediante un transportador especializado hacia el RE, donde hay moléculas de CPH de la clase I recién sintetizadas. - Los genes de CPH codifican las dos cadenas de un heterodimero denominado Transportador Asociado al Procesamiento del Antígeno (TAP), TAP1 y TAP2 están próximos a los genes LMP-2 y LMP-7 , y también estimulados por INF-γ - Las proteínas TAP se localizan en el RE interviniendo en el transporte activo dependiente de ATP de los péptidos desde el citosol hacia la luz del RE - Transporta péptidos de 3 a 6 aminoácidos y de extremos carboxílicos básicos o hidrófobos - La proteína TAP se une de forma no covalente a las moléculas CPH de la clase I mediante una proteína llamada Tapasina - Defiencias en TAP provocan defectos en la expresión del CPH de la clase I y no pueden presentar antigenos. - Si TAP1 y TAP 2 están mutados hay un defecto en la presentación de antigenos y un aumento en la sensibilidad a infecciones
- 40. FUNCIÓN DEL TAP EN LA PRESENTACIÓN DEL ANTÍGENO ASOCIADA AL CPH DE LA CLASE I.
- 41. 4) Ensamblaje de los complejos péptido.CPH de la clase I en el RE. - Los péptidos translocan hacia el interior del RE se fijan a las moléculas CPH de la clase I que están unidas al dímero TAP. - En el interior del RE los dímeros de clase I permanecen vacios unidos al complejo TAP mediante la Tapasina - Cuando el péptido entra en el RE a través del TAP, el péptido se fija a los sitios de la molécula clase I.} - El complejo péptido-clase I se libera de la Tapasina y puede salir del RE y transportarse a la superficie celular.
- 42. 5) Expresión en superficie de los complejos péptido-clase I. - Las moléculas de CPH de la clase I con péptidos son estables y se expresan en la superficie celular. - Los complejos de los péptidos-PCH de la clase I estables que se producen en el RE se mueven a través del complejo de Golgi y se transportan hacia la superficie celular mediante vesículas endociticas - Pueden ser reconocidos por los LTC CD8+ - Algunos virus han elaborado mecanismos que interfieren en el ensamblaje de la clase I y la carga peptídica.
- 43. VÍA DEL CPH DE LA CLASE I DE PRESENTACIÓN DE ANTÍGENO
- 44. SIGNIFICADO FISIOLOGICO DE LA PRESENTACIÓN DEL ANTIGENO ASOVIADO AL CPH. VIGILANCIA DE LOS LINFOCITOS T DE LOS ANTIGENOS EXTRAÑOS. - Los linfocitos T analizan todos los péptidos presentados para detectar la existencia de péptidos y responder a los agentes extraños. Los péptidos propios no estimulan las respuestas de los linfocitos T por que los que responderían fueron eliminados durante la maduración de los linfocitos T en el timo - Aun cuando los péptidos derivados de antigenos extraños no fueran abundantes los linfocitos T son muy sensibles - Los microorganismos estimulan la expresión de Coestimuladores sobre las CPA estimulando la respuesta y activación de los linfocitos T.
- 45. PRESENTACIÓN DE ANTIGENOS EXTRACELULARES Y CITOSÓLICOS A DIFERENTES SUBCONJUNTOS DE LINFOCITOS T.A
- 46. NATURALEZA DE LA RESPUESTA DE LOS LINFOCITOS T. La expresión y funciones de las moléculas de CPH determinan la respuesta de los Linfocitos T. - La presentación de proteínas endosómicas y citosólicas por las vías de CPH de las clases I y II, determinan que subconjuntos de linfocitos T deberán responder. - Los linfocitos T cooperadores y los LTC no pueden distinguir entre microbios extracelulares e intracelulares. Al secretar péptidos derivados de estos tipos de microbios, las moléculas del CPH guíen a a los linfocitos sobre el como responder. - Las CPA también son dianas de las funciones efectoras de los linfocitos T. Ej: Macrófagos Los activan para que destruyan a los microorganismos Linfocitos B Estimulan para producir anticuerpos
- 47. INMUNOGENICIDAD DE LOS ANTIGENOS PROTÉICOS Las moléculas del CPH determinan la inmunogeneidad de los antigenos proteicos de dos maneras: - Epitopos inmunodominantes. Si se inmuniza a un individuo con un antígeno proteínico con múltiples determinantes, la mayoría de los linfocitos T que responden serán específicos frente a una o varias secuencias lineales de aminoácidos del antígeno. - Reactividad inmunitaria controlada por mecanismos génicos. La expresión de alelos concretos del CPH de la clase II en un individuo determina su capacidad para responder a antigenos concreots.
- 48. INMUNODOMINANCIA DE LOS PÉPTIDOS.
- 49. PRESENTACIÓN DE ANTIGENOS LIPÍDICOS POR LAS MOLECULAS CD1 El reconocimiento de antigenos lipidicos y glucoliticos esta dada por un numero reducido de linfocitos T denominados T NK. Presentados por la molécula CPH similar a la de clase I denominada CD1 Los complejos CD1- lípidos son endocitados hacia los endosomas o lisosomas Los linfocitos T NK que reconoce los antigenos lipídicos pueden participar en la defensa contra los microbios, especialmente las micobacterias(ricas en componentes lipidicos)