Activación de linfocitos
- 1. Activación de linfocitos Rutas de entrada del antígeno. Piel Gastrointestinal Respiratorio Si entran por estas tres vías mencionadas van a drenar los antígenos hacia las células epiteliales y luego van a ser drenados por medio de los vasos linfáticos que van a ir a los ganglios linfáticos y los que vienen hacia la sangre van a dar a los vasos linfáticos, donde se va a producir esa respuesta Activación de linfocitos T vírgenes y efectores de antígeno. Los Ag que transportan las CD a los G. LF los reconocen los LFT V que recirculan atraves de estos Gl LF.Los LFT se activan para diferenciarse en células efectoras y memoria, que pueden retenerse en los órganos linfáticos. En lugares de infección, a las células efectoras las activan de nuevo los antígenos y realizan varias funciones, como la activación del macrófago. Aquí tenemos la activación de linfocitos vírgenes, que es la siguiente fase que entro la célula dendrítica en los ganglios linfáticos: Los ganglios linfáticos Los órganos linfáticos periféricos Entonces las células T virgen entran por un lado que es donde venían los órganos generadores, entran las células vírgenes que ya también había unas células dendríticas por ahí con antígenos que habían reconocido, las células dendríticas le presentan al linfocito T virgen luego estos se activan y estos linfocitos T pueden presentarse también a los linfocitos B para que estos se activen y se conviertan en células plasmáticas productoras de anticuerpo o células T efectoras. También tenemos activación de los linfocitos T vírgenes en los ganglios linfáticos y el desarrollo de células efectoras, luego vamos a tener que van a salir células efectoras activadas en diferentes subpoblaciones y van a air a sitios de infección especifico, a activar un macrófago que tenía microorganismo fagocitado, entonces los va a activar para que destruyan ese microrganismo fagocitado Son los órganos de especialización de la respuesta adaptativa
- 2. Respuesta de linfocitos T El reconocimiento del antígeno por los linfocitos T induce la secreción de citocinas (IL-2), particularmente en los LFT CD4+, La expanción clonal como resultado de la proliferación celular y diferenciación de LFT en células efectoras o de memoria. En la fase efectora los linfocitos T CD4 responden al antígeno produciendo citocinas que ejercen varias acciones, como Reclutamiento, activación de leucocitos, activación de LF B y los LF T CD8 matando otras células. Dijimos que los linfocitos T pueden ser CD4+ o CD8+ vírgenes en este caso, pero una vez que ya se reconocen en el antígeno (antes de reconocerse en el antígeno eran vírgenes) pero una vez que reconocen el antígeno se activan y el caso de linfocitos CD4+ van a presentar receptores de IL-2 se va a dar una expansión clonal y luego estos se van a diferenciar ya sea en subpoblaciones de linfocitos efectores CD4+ o linfocitos CD4+ de memoria y estos van a tener la capacidad de activar macrófagos, células B y otras funciones inflamatorias. Por otro lado, los linfocitos CD8+ van a transformarse en linfocitos efectores o de memoria para matar células infectadas y células de tipo macrófagos van a estimular los macrófagos. Funciones de los coestimuladores en la activación del linfocito T Las CPA en reposo expresan pocos o ningún coestimuladores, y no activan los linfocitos T vírgenes (anergia). Los microbios y citocinas producidas durante las respuestas inmunitarias innatas activan las CPA, para que expresen, coestimuladores, como B7. las CPA se hacen capaces de activar a los linfocitos T vírgenes. Las CPA activadas también producen IL 2, que estimulan la diferenciación de linfocitos T vírgenes en células efectoras.
- 3. Mecanismo del estímulo del linfocito T por el CD28 La unión del CD28 a su ligando induce vías de transmisión de señales que potencian o actúan junto con las señales del TCR para estimular la expresión de proteínas de supervivencia, citocinas y receptores para citocinas, para promover la proliferación celular e inducir la diferenciación hacia células efectoras y de memoria. Estos acontecimientos diferenciadores pueden ser secundarios. A una mayor expansión clonal, y también pueden implicar la mayor producción de varios factores de transcripción. En donde esa activación que se va dando a través de la expresión de diferentes moléculas coestimuladoras que van a activar una serie de vías de señalización interna para que producir al final funciones efectoras como la sobrevida de los linfocitos, la proliferación y la diferenciación de ellos
- 4. Familias de B7 y CD28 Existen diferentes familias de proteínas: Tenemos proteínas de tipo CD28 y de la familia de la B7 Po un lado tenemos los linfocitos y por otra tenemos la célula presentadora de antígeno que expresan diferentes proteínas: o Proteína CD80 o Proteína CD86 o Proteína CD275 L a célula T por otro lado expresa diferentes moléculas aparte de su receptor, estos van a tener funciones específicas, por ejemplo: o CD28, capacidad de coestimular las células vírgenes y la regenerar la generación de células T reguladoras o CTLA-4, molécula que interviene en la regulación negativa e interviene también en la autotolerancia o ICOS, es un coestimulador de células efectoras o reguladoras o PD-1 (proteína de muerte), regulador negativo o sea que frena la respuesta inmunitaria El PD-1 y el CTLA-4 es un blanco de la producción de ciertos anticuerpos monoclonales. Papel de CD40 en la activación de linfocitos T Aquí se observan una serie de secuencia, en la cual se va dando la activación y el espacio clonal de los linfocitos, pero todo de que: tenemos una célula T, una célula dendrítica que tiene su antígeno, expresa el antígeno en forma de MHC, luego se lo presenta al TCR, una vez que se dio esa interacción la célula dendrítica expresa el CD40 y el linfocito T expresa el CD28. Luego se expresa un ligando para que se una con el CD40, el linfocito T expresa otra molécula en este caso sería CD28 y luego este CD28 se expresa viene la celula dendrítica y expresa esa proteína B7 para que para que se ligue con el CD28 y luego esa comunicación hace que la célula dendrítica libere citocinas que se van a ir a
- 5. unir a sus receptores y al final esto hace que se active y se prolifere y se diferencien los linfocitos. Todo esto se conoce también como MICROAMBIENTE y se representa por dos señales inmunológicas: 1. Unión del MHC con el TCR 2. La segunda es la que se establece entre esas moléculas coestimuladoras y sus ligando 3. Y la tercera es la que se activa cuando seda todas esas señalizaciones Mecanismo de bloqueo terapéutico de la coestimulación Al final toda la interacción va a dar: Activación de la célula T O si no se produce esa unión, esos ligando o intervienen otras moléculas como por ejemplo CTLA-4-Ig (molecula que bloquea la respuesta inmunológica), este neutraliza la proteína B7, aquí se produce una señal de bloqueo ya no se activa la célula y por lo tanto no vamos a tener esa expansión clonal Cambios de moléculas de superficie tras la activación de linfocitos T Cinética aproximada de la expresión de algunas moléculas tras la activación de los LFT, que dependerán de la naturaleza del antígeno, su dosis y persistencia, y el tipo de adyuvante. Se muestran las principales funciones de algunas moléculas de superficie. Si nosotros evaluáramos a través de citometria de flujo o a través de otros estudios y evaluáramos por ejemplo en base al tiempo. La respuesta inmunológica se evaluará como un proceso dinámico, que se expresan primero por estas moléculas c-Fos, la producción de IL-2 que expresa el CD69 y luego se representar el receptor alfa de IL- 2, luego se expresa CD40 ligando y luego haya por el segundo, cuarto día se da la división celular en este caso la expansión clonal: Célula virgen que expresa su receptor en este caso el TCR, luego expresa el CD69. Luego se expresa el CD25 o el receptor de IL-2, luego se expresa el CD40 ligando y así sucesivamente Regulación del receptor para la expresión de IL-2
- 6. Una vez que la célula dendrítica representa al linfocito en reposo o virgen y se expresan las moléculas coestimuladoras, en ese momento que seda esa activación tenemos una baja afinidad de receptor de IL-2 pero una vez que seda esa comunicación la primera y la segunda señal esto hace que se produzca IL-2 y esa producción de IL-2 hace que en ese mismo momento se exprese un complejo más especializado con mayor afinidad para esta IL-2 entonces ahora vamos a ver que si se va a dar esa expansión clonal La IL-2, es como un blanco de tratamiento o es uno de los puntos donde actúan los esteroides porque al bloquear ese actor nuclear NF capa beta, hace que no se produzcan estas proteínas de tipo IL-2 y eso hace que disminuya la cantidad, la concentración, y la efectividad de esos linfocitos. Entonces esta actúa como una citocina proinflamatoria podríamos decir y juega un papel importante en la apoptosis, sino tenemos suficiente IL-2 viene apoptosis de los linfocitos Accio biológicas de la IL-2 Proliferar y diferenciar linfocitos T efectores y de memoria También juegan un papel importante en el mantenimiento del homeostasis por parte de la célula T reguladora. Activación de LF TCD4 Aquí tenemos las diferentes vías de señalización que se presentan en esa interacción una vez que se da esa unión de antígeno anticuerpo. Se activan vías de señalización interna Vías de fosforilizacion Vías de las tirosinas quinasas Activación de la fosfolipasa C Para activar diferentes proteínas: AP-1 (proteínas activadoras)
- 7. NFAT (factores nucleares de activación de linfocitos T) NF-xB (factores nucleares capa B) estos factores al final van a dar origen a esa IL-2 Expansión clonal de linfocitos T Tenemos número de linfocitos específicos frente a un microbio: Expansión clonal que seda con la primera infección—seda la activación, se dio el reconocimiento, la activación de las celulas, se dio la expansión clonal, se neutraliza. Pero una vez que se neutraliza ya la respuesta se contrae y se produce células de memoria tanto como de CD4 y CD8, entonces esas son las que van a quedar como células de memoria para entrar a defendernos contra una segunda exposición contra ese antígeno especifico. Estas células de memoria a su vez van a tener la capacidad de activarse más rápido, de reconocer más rápido esos antígenos, de producir una mayor expansión clonal, de reproducir una mayor proliferación y mayor cantidad de anticuerpos una vez que estas se activan- Propiedades de los subgrupos Th1, Th2 y Th17 de los LFTCD4 cooperadores La diferenciación depende de la respuesta al antígeno, los coestimuladores y las citocinas. Estos linfocitos T se van a diferenciar sobre todo linfocito T CD4 cooperador se va a diferenciar en diferentes subpoblaciones: TH1, van a producir IFNy (interferón gamma). Que va a activar macrófagos y producción de anticuerpos IgG, esto va a producir defensa contra microbios intracelulares y también puede jugar un papel en enfermedades auto inmunitaria, daño tisular, asociados a enfermedades crónicas como puede suceder en el caso de una tuberculosis. TH2, producen IL-4, IL-5, IL13. Estos van a activar los mastocitos, eosinofilos, van a jugar un papel importante en el cambio de isótipo de la célula plasmática para que produzca IgE y también van a activar macrófagos, estos van a defender contra parásitos de tipo helmintos y van a jugar un papel protagónico en las enfermedades alérgicas.
- 8. TH17, producen IL-17A, IL-17F E IL-22. Van a activar neutrófilos y monocitos, estas van a defender contra bacterias extracelulares y contra hongos. Al igual que TH1 el TH17 va a producir enfermedades autoinmunitaria De esos vamos a tener que cada uno de esos linfocitos va a producir diferentes tipos de interleucina La célula dendrítica dependiendo coestimuladoras que exprese pues va a producir diferentes ambientes, va a expresar al linfocito virgen que es el mismo TH0, este pues se va a activar y va a producir una serie de vías de señalización interna que dependiendo del tipo de estímulo que haya recibido de la célula dendrítica, va hacer que la célula virgen (Th0) se active y produzca diferentes tipos de citocinas para activar diferentes poblaciones celulares por ejemplo: Th2 T reguladores Th17 Th1 Entones vamos a tener una polarización de los linfocitos Th, de los linfocitos colaboradores CD4 Desarrollo de los subgrupos Th1, Th2 y Th17 Las citocinas producidas en la R. innata y adaptativa a los microbios intervienen en la diferenciación. Al activar los factores de transcripción que estimulan la secreción de las citocinas de cada subgrupo (paso inicial de inducción). La activación progresiva lleva a cambios estables en los genes expresados (comprometidos), y las citosinas promueven el desarrollo de cada población y suprimen el desarrollo de otros subgrupos (amplificación). Como se desarrollan las subpoblaciones de linfocitos CD4: Las celulas dendríticas una vez que presento libero citocinas a la celula T virgen, entonces esa va a liberar citocinas también que van a ir a unir a los receptores que luego va a activarse en factores de transcripción eso va a hacer que se produzcan citocinas y que van a ir a actuar sobre ellos mismos van a tener un efecto autocrino y luego se va a polarizar en diferentes poblaciones dependiendo de la citocina que se haya
- 9. producido, dependiendo del ambiente, dependiendo del tipo de péptidos, ya sea péptido citosolico, extracelulares o de alérgenos. Dependiendo de eso se va a polarizar esa respuesta. Tenemos diferentes vías de señalización interna, fosforilizacion y liberación de factores inhibidores capa, tenemos por ejemplo el factor nuclear capa B en estado inactivo que está unido a proteínas, en este caso proteínas de choque termino. Luego la fosfolipasa que va a activar estos inhibidores, de este inhibidor capa B, luego seda la separación, seda la fosforilizacion y se activa el factor NF que es el factor nuclear capa B luego se va al núcleo. Por el otro lado tenemos la desfosforilizacion en el citoplasma del factor nuclear de activación de linfocitos T (NFAT), aquí tenemos papel importante de algunas proteínas como la calmodulina y calcineurina para que se active el NFAT, aquí actúan algunos inmunoreguladores como por ejemplo el trasculimo y ciclosporina. Las Ras y las proteínas guanosintrifosfato (GTP) que va a activar a las proteínas tipo Janus, luego van a ir a activar las proteínas de activación AP-1.
- 10. Todos juntos van a hacer que se estimulen y se activen genes que codifican para producir RNA mensajero que va a codificar para luego reproducir IL-2 Desarrollo de linfocitos Th1 La celula dndritica va a representar al linfocito T virgen o ya sea el macrófago y se va a producir IL-12, se va a unir a su ligando y también el interferón gamma que libera las células dendríticas pueden estimular ese linfocito y eso va a hacer que se active factores de transcripción, en este caso para el linfocito TH1 es el STAT4 y el STAT1 estos van a activar a este otro factor de transcripción y eso hace que se produzca interleucina proinflamatoria que sería el interferón gamma, este interferón va a ir a actuar de manera endocrina con ella misma y eso hace que se active en linfocito Th1 sufra una expansión clonal y produzca mas interferón gamma que va a tener funciones de: Activar macrófagos Producir algunos isotipos de anticuerpos a través de la estimulación de los linfocitos B Este linfocito Th1 luego va a ir a presentar al linfocito B para que se active y produzca anticuerpo Desarrollo de linfocitos Th2 Las células dendríticas (porque reconoció un alérgeno) o ya sea algunas proteínas que estaban en los helmintos, se la presenta al linfocito T virgen y se va a producir IL-4 igual los mastocitos van a liberar IL-4 esta IL-4 va a ir actuar sobre los receptores y eso va a hacer que se active el STAT6 y el GATA-3 estas van a producir más IL-4 produciendo un efecto autocrino para que se active, se polarice, la activación, la expansión clonal de Th2 que en este caso estos van a producir IL-4—cambio de isotipos, el cambio de isotipo en el linfocito B para que en lugar ese linfocito B o la celula plasmática en lugar de producir IgM, que es la que debería contra agentes infecciosos, eso hace que se dé el cambio de isotipos y se produzca anticuerpos de tipo IgE IL-5, activación de eosinofilos IL-13, aumento en la secreción de mucosa. Estas citocinas son las que juegan un papel importante en las respuestas alérgicas y en la defensa contra helmintos.
- 11. Desarrollo de linfocitos TH17 En el caso que el linfocito T virgen reconozca señales de celulas dendríticas de microorganismo extracelulares u hongos se va a producir IL-6 o IL-1, recordemos que estas citocinas junto al necrosis tumoral son las principales citocinas inflamatorias que esto junto con otros factores de crecimiento transformante beta (TGF-B) que proviene de fuentes diversas, va a hacer que se activen otras fuentes de transcripción como el STAT3 y el RORyt esto va hacer que se produzca IL-21 produciendo un efecto autocromo, una activación constante y luego se va a dar esa polarización hacia los linfocitos Th17 que va que van a producir IL-17 e IL-22 y esto va a producir una inflamación en tejidos efectores y también mejorar la función de la barrera. Esto va a proteger contra hongo y bacterias extracelulares e igual pueden dar origen a enfermedades autoimunitarias como Th1. La célula presentadora de antígeno se puede presentar tanto en los CD4 como a los CD8 dependiendo del MHC que este exprese, entonces se va a diferenciar el linfocito citotóxico. Por otro lado, la célula dendrítica pueda que tenga mayor afinidad contra el linfocito CD8 y entonces puede que solo active esa respuesta al linfocito CD8
- 12. Desarrollo de células T de memoria. Una vez que se desarrollaron las células efectoras, seda la expansión clonal, algunas mueren después de hacer su función, se neutralizaron, se contuvo la respuesta inmunológica, se dio la fase de concentración u homeostasis y luego quedan células de memoria. Esto se puede identificar a través de marcadores Fases de la respuesta inmunitaria humoral. El linfocito B puede ocasionar reconocimiento del antígeno, presentar y también se puede transformar en una célula plasmática para producir anticuerpos. En linfocito una vez reconoce el antígeno, se activa, se expande (expansión clonal) y se va a diferenciar, se prolifera y se va a diferenciar en linfocitos B. Se va a transformar en una celula plasmática que produce anticuerpos, diferentes subpoblaciones de anticuerpos. Pueden ser anticuerpos: IgM, IgG y a su vez también pueden sufrir cambios de isotipo, maduración de la afinidad o transformarse en linfocito B de memoria para defender con una siguiente agresión.
- 13. El linfocito B reconoce un antígeno Se diferencia en una célula plasmática Se tarda 7 días, a lo mejor a los 6 días se transforma en células plasmática y a partir de la primera semana es donde se empieza a producir anticuerpos. Cuando estamos al inicio de un proceso infeccioso no le vamos a mandar anticuerpos a un paciente porque van a salir negativos Los primeros que se van a producir son los anticuerpos IgM porque son los que más tienen la capacidad de activar complemento para luego opsonisar microorganismos, luego activar y producir la muerte del microbio Lo primero que se produce en la fase aguda es la IgM, luego la IgG y estos va a neutralizar el proceso infeccioso. Vamos a tener células plasmáticas de vida larga en la medula ósea y también vamos a tener linfocitos de memoria para que, ante una segunda exposición, una infección repetida vamos a tener una mayor expansión clonal, mas células plasmáticas y aquí se van a producir muchos más anticuerpos. Va a ser una respuesta muto mayor que a la primera exposición Se van a seguir reproduciendo células de memoria Aquí observamos diferentes grupos de linfocitos B: dependiendo de donde podemos encontrar los linfocitos pueden ser que haya: linfocitos foliculares, de la zona marginal en los órganos linfáticos primarios o linfocitos asociados a la mucosa, tejido peritoneal por ejemplo y asi vamos a tener diferentes funciones como; Cambios de isotipos Produccion de anticuerpos con alta afinidad Celulas plasmáticas con larga vida
- 14. Vías de llegada de los antígenos a los linfocitos B foliculares. Compartimiento de los ganglios linfáticos: Vasos aferentes, por donde llegan los antígenos y penetran hasta la zona de los folículos, donde están los linfocitos B foliculares Luego llegan las células dendríticas y llevan esos antígenos. Los linfocitos B pueden reconocer antígenos para luego presentárselos a los linfocitos T El linfocito T va a retroalimentar y le va a activar Aquí el papel de diferentes receptores para activar linfocitos, entonces aquí hablamos de los receptores tipo TOL. El receptor de las células B es un receptor similar a la inmunoglobulina, que tiene sus moléculas coestimuladoras, en este caso CD3 tiene también CD29, CD21 y pues. Una vez que lo activa el microbio, el antígeno se va a dar la proliferación y diferenciación, Pero también estas células B va a tener TLR (receptores tipo TOL) que van a estar presente en las células que reconocen antígenos, que reconocen patrones moleculares asociados a patógenos y todo eso va a dar origen a la proliferación y diferenciación. Tambien esa celula T va a tener esos TLR para que reconozcan patrones moleculares asociados a patógenos, estos son inductores de respuesta inflamatoria La célula dendrítica le va a presentar al linfocito T CD4 virgen, este se va a activar va a tener una expansión clonal, el linfocito T le va a presentar al linfocito B, luego el linfocito B va a sufrir una expansión clonal y se va a transformar en una célula plasmática productora de anticuerpos, va a migrar a los centros germinales a proliferarse y se van a producir muchos anticuerpos, La célula B va a tener esa capacidad de reconocer antígenos para interactuar con el linfocito T y luego se va a tener esa expansión clonal.
- 15. Presentation de Ag de LB a LT El linfocito B reconoce EPITOPO LINEALES, luego se va a dar la activación, se va a expresar receptores, se va a expresar también MHC para que pueda presentar este péptido a un TCR con sus respectivas moléculas coestimuladoras y ahí se va a dar esa interacción para que entre ellos dos una serie de señales. Las diferentes señales al igual que el linfocito T con la célula dendrítica que tiene esa relación íntima en donde se están expresando una serie de moléculas coestimuladoras para luego dar origen a la estimulación de linfocito T, el linfocito T le manda moléculas coestimuladoras, le manda citocinas para que el linfocito B se active, se proliferé para que se forme una célula plasmática productora de anticuerpos. En los ganglios linfáticos es donde seda esa especialización igual en el bazo, en todos esos ganglios linfáticos, en esos órganos linfáticos periféricos es donde se va a dar esa especialización de la respuesta.
- 16. Cambio de isotipo de IG Cambio de isotipo de cadena pesada de Ig. Los linfocitos B activados por las señales el linfocitoT cooperador (CD40L, citocinas) presentan un cambio a isotipos de Ig diferentes, que median distintas funciones efectoras. Se muestran ejemplos seleccionados de isotipos cambiados. La función del IFN^y en la dirección del cambio de isotipo específico se ha establecido solo en los roedores. Una vez que se da la interacción del linfocito T con el linfocito B, este se va a activar y se va a diferenciar y va a sufrir una serie de señalizaciones o cambio que van a ir haciendo que se vaya produciendo diferentes tipos de anticuerpos, el primero que se produce es la: IgM IgG IgE e IgG4 IgA Pero ante una enfermedad alérgica se pierde toda esta secuencia que normalmente se debería estar produciendo. En un paciente alérgico no seda de esta manera. Se da: IL4 que libera el linfocito T, estimula al linfocito B y en lugar de producir IgM produce IgE y eso es lo que sucede en el caso de los pacientes alérgicos. Regulación de la activación de LB Regulación de la activación del linfocito B por el FC7 R IIB . A. Los com plejos antígeno-anticuerpo pueden unirse sim ultáneam ente a la Ig de membrana (a través del antígeno) y el receptor FC7 RIIB a través de la porción Fe del anticuerpo. B. Como consecuencia de esta unión simultánea de receptores, las fosfatasas asociadas a la cola citoplásmica del FC7 RIIB inhiben las señales producidas por el complejo BCR y bloquean la activación del linfocito B. Al igual que con los linfocitos T, una vez que se conocio el antígeno, en etse caso seria un antígeno polivalente (tiene varias secuancias) reconocio a través de su BCR, el receptor del linfocito B seda una serie de via de señalización interna que va a culmonar con la activación de linfocitos B. cuando hay defisinecia de tirosin
- 17. quinasa de bruton (BTK), no se va a activar el linfocito B por lo tanto no va a producir anticuerpos, esto le va a dar una inmunodeficiencia ligada al cromosoma X o que se conoce también como enfermedad de Bruton. El Dr. Bruton descubrió esta inmunodeficiencia. Luego tenemos otras vías de señalización dependiente del factor FcyRIIb que va a activar vías de señalización también y que en este caso van a dar una respuesta de bloqueo de señales del receptor del linfcito B. Vías de receptor fosfolecitol 2 y 3 (PIP2 y PIP3)