RECONOCIMIENTO DE ANTÍGENOS II
PROCESAMIENTO Y PRESENTACIÓN DE ANTÍGENOS A LINFOCITOS T
Dr. Manzur Hassanhi
Introducción
Linfocitos T rol central en todas las respuestas inmunes adaptativas
Inmunidad celular Inmunidad humoral LT CD4+ estimulan la proliferación y diferenciación de linfocitos B
LT reconocen fragmentos peptídicos derivados de Ags proteicos unidos a MHC Células que presentan complejos MCHpéptidos “células presentadoras de antígenos” (APC)
Propiedades de antígenos reconocidos por linfocitos T
Reconocen sólo péptidos LT son específicos para secuencias Aa LT reconocen y responden frente a Ags peptídicos extraños sólo cuando están unidos a superficie de APC (MHC) Restricción MHC propio LT CD4+/MHC II - LT CD8+/MHC I
Presentación de antígenos proteicos a linfocitos T CD4+
LT helper CD4+ controlan casi toda las respuestas inmunes contra Ags proteicos
Sólo las células que expresan MHC II sirven de APC para LT CD4+ Características APC para LT CD4+
Inmunidad celular y humoral
Capacidad de procesar antígenos endocitados Expresión de moléculas MHC II
La mayor parte células son capaces de procesar Ags endocitados, pero sólo pocas expresan MHC II “APC profesionales”
Células dendríticas
Presentes en órganos linfoides, epitelios de piel, tracto respiratorio y gastrointestinal, órganos parenquimatosos Células dendríticas inmaduras se localizan en epitelios puertas de entrada microorganismos
Capturan antígenos proteicos microbianos y los transportan a ganglios regionales
Maduran durante migración a ganglio APC muy eficientes
Estimulación de linfocitos T naive
Macrófagos
Rol importante en presentación de Ags derivados de microorganismos fagocitados
Bacterias, parásitos
Linfocitos T efectores reconocen Ags presentados por macrófagos en fase efectora de la inmunidad celular Activan macrófagos para la destrucción de los microorganismos fagocitados
Linfocitos B
Usan receptor antigénico para unir e internalizar Ags proteicos solubles Presentan péptidos derivados de estos Ags a linfocitos T helper Esencial para la producción de anticuerpos dependiente de linfocitos T
Otras APC de linfocitos T CD4+
Células endoteliales vasculares expresan MHC II y pueden presentar Ags a linfocitos T circulantes Células endoteliales en injertos Células epiteliales tímicas expresan MHC II
Rol en maduración linfocitos T
Captura y presentación de antígenos proteicos in vivo
Respuestas LT CD4+ se inician en órganos linfáticos periféricos Ags son transportados desde puertas de entrada Puertas de entrada microorganismos
Piel, epitelio tracto respiratorio y gastrointestinal Microorganismos pueden ser producidos en cualquier tejido
Piel y órganos parenquimatosos tienen red de capilares linfáticos drenan linfa a ganglios
Linfa muestreo antígenos solubles y particulados Ganglios filtros de linfa Bazo muestreo de antígenos que circulan en la sangre
Captura y presentación de antígenos proteicos in vivo
Células dendríticas inmaduras capturan antígenos proteicos y los transportan a los ganglios de drenaje
Entrada microorganismos también estimula reacciones de inmunidad innata citoquinas inflamatorias, activación células dendríticas
Células dendríticas activadas pierden adhesión a epitelios CCR7 Maduración células dendríticas durante migración a ganglio
Captura y presentación de antígenos proteicos in vivo
Ags también pueden ser transportados al ganglio en forma soluble
Linfa filtra por ganglio Ags captados por APC
Fase efectora respuestas de LT CD4+ linfocitos previamente activados/de memoria pueden reconocer Ags en tejidos no linfoides
Eliminación Ags en cualquier tejido LT activados migran a sitios periféricos de inflamación o infección
Presentación de antígenos proteicos a linfocitos T CD8+
Todas las células nucleadas pueden presentar péptidos asociados a MHC I a LT CD8+ Péptidos presentes en citoplasma frecuentemente sintetizados en la célula LT CD8+ diferenciados pueden reconocer péptidos y destruir cualquier célula que exprese antígenos
CTL
Procesamiento antígenos
Conversión antígenos proteicos en péptidos
Ags derivados del citosol o espacio extracelular
Asociación péptidos con moléculas MHC Vías de procesamiento Ags son diferentes Ags proteicos en vesículas de APC péptidos asociados a MHC II Ags proteicos en citosol péptidos asociados a MHC I
Procesamiento antígenos para presentación asociada a MHC II
Captación proteínas extracelulares vesículas de APC
Procesamiento de proteínas 10 – 30 Aa Biosíntesis y transporte MHC II a endosomas
Endosomas, fagosomas, lisosomas secundarios
Moléculas MHC II síntesis en RE MIIC
Asociación de péptidos procesados con moléculas MHC II en vesículas complejos MHC II - péptido Expresión de complejos MHC II – péptido en superficie APC MHC II presentan péptidos propios y extraños
Procesamiento antígenos para presentación asociada a MHC I
Producción de antígenos en el citosol
Proteasoma 6 – 30 Aa Transporte de péptidos desde el citosol al RE
Ags extraños, proteínas celulares normales
Moléculas MHC I en RE “Transportador asociado al procesamiento de antígenos” (TAP)
Ensamblaje de complejos MHC I – péptidos en el RE Expresión en superficie de MHC I – péptido
Moléculas MHC I asociadas a péptido son estables Presentación péptidos a linfocitos T CD8+
Importancia de la presentación de antígenos asociados a MHC
Vigilancia linfocitos T para antígenos extraños
Vías MHC I y II muestrean proteínas para presentación a LT
Mayor parte son proteínas propias
Naturaleza de respuestas de linfocitos T
MHC I ó II determina subtipo LT que respond
Inmunogenicidad de antígenos proteicos
Moléculas MHC determinan la inmunogenicidad de los péptidos Epitopes más inmunogénicos de proteínas complejas se unen con mayor avidez a moléculas MHC “epitopes inmunodominantes”
Expresión de determinados alelos MHC II determina la capacidad del individuo para responder a antígenos particulares
Vigilancia linfocitos T para antígenos extraños
Naturaleza respuestas de linfocitos T
Inmunogenicidad de antígenos proteicos
RECEPTORES ANTIGÉNICOS Y MOLÉCULAS RIAS DE LINFOCITOS T
Dr.Manzur Hassanhi
Introducción
Inicio respuesta LT requiere:
Reconocimiento específico del antígeno
Adhesión estable de LT a APC
Transducción de señales de activación a los linfocitos T
Linfocitos T tienen doble especificidad MHC + péptido
Receptor que reconoce complejos MHC – péptido TCR
Señales de activación son transducidas por proteínas no polimórficas unidas al TCR CD3 y z
Moléculas rias transducción de señales, adhesión
No reconocen antígenos
TCR ab
Distribución clonal, polimórfico Estructura cadena a + cadena b
Dominios V de cadenas a y b tienen regiones CDR
Dominio variable (V) N-terminal Dominio constante (C) Región transmembrana y citoplasmática
Forman sitio de reconocimiento antígenos CDR4 de cadena b no participa en reconocimiento antígenos sitio de unión para superantígenos
Regiones C de cadenas a y b
Bisagra Regiones transmembrana interacción con CD3 y z Regiones citoplasmáticas no transducen señales
CD3 y z
Asociadas no covalentemente con TCRab Reconocimiento Ags por TCR transducción de señales que llevan a activación linfocito T Idénticas en todos los linfocitos T
Sin rol en reconocimiento de antígenos
Nexo entre reconocimiento antigénico por TCR y eventos bioquímicos que llevan a la activación funcional de los linfocitos T Activación en cascada de enzimas cambios en expresión génica de linfocitos T
TCR complex
TCR gd
Expresado por pequeño porcentaje de LT (5%) Cadenas g y d, CD3 y z, CD4-, CD8Abundantes en tejidos epiteliales en algunas especies Funciones linfocitos Tgd ???
No reconocen antígenos asociados a MHC Lípidos, aminas y moléculas pequeñas presentadas por moléculas MHC I – like micobacterias y otros microorganismos Proteínas y antígenos no proteicos sin procesamiento
TCRgd diversidad limitada Hipótesis linfocitos Tgd reconocen antígenos encontrados frecuentemente en epitelios
Moléculas rias de LT
No pertenecen al TCR complex Ligandos en otras células y en matriz extracelular No polimórficas no participan reconocimiento Ag Transducción señales importantes en la regulación de las respuestas funcionales Unión a ligandos en APC aumenta fuerza unión LT – APC Unión a células endoteliales y proteínas de matriz extracelular homing y la retención LT en tejidos Marcadores superficie celular identificación LT
Principales moléculas rias de linfocitos T Molécula
Expresión celular
Ligando
CD4
Linfocitos T restringidos por MHC II
CD8 CD28
Rol en activación LT Adhesión
Señalización
MHC clase II
±
+
Linfocitos T restringidos por MHC I
MHC clase I
±
+
>90% LT CD4+, ~ 50% LT CD8+
B7-1, B7-2
-
+
CTLA-4
Linfocitos T activados
B7-1, B7-2
-
+
CD45R
Leucocitos
Desconocido
-
+
>90% linfocitos T, células NK
LFA-3
+
+
Leucocitos, plaquetas
ICAM-1,2,3
+
±
Leucocitos
CHO en HEV
+
-
Linfocitos, granulocitos
Proteínas matriz
+
±
CD2 LFA-1 L-selectina CD44
CD4 y CD8
Correceptores de linfocitos T transducción señales
Unión a regiones no polimórficas de moléculas MHC
LTab sangre y tejs linfoides 65% CD4+, 35% CD8+
Unión selectiva CD4-MHC II y CD8-MHC I
CD4 LT, timocitos, fagocitos mononucleares, algunas células dendríticas
Unión a dominio no polimórfico b2 MHC II
CD8 linfocitos T
Unión a dominio no polimórfico a3 MHC I
Funciones CD4 y CD8
LT CD4+ células helper productoras de citoquinas
LT CD8+ citolíticos
Defensa contra microorganismos extracelulares MHC II antígenos proteicos extracelulares Erradicación infecciones por microorganismos intracelulares MHC I antígenos proteicos citosólicos
Algunos linfocitos T CD4+ funcionan como CTL, pero tienen restricción MHC II Expresión CD4 ó CD8 determina la restricción MHC de los linfocitos T, no su capacidad funcional
CD28 y CTLA-4
Regulan activación de linfocitos T LT naive 2 señales extracelulares activación B7 coestimuladores mejor definidos de LT
CD28 principal receptor para 2ª señal activación
Promueve proliferación y diferenciación LT
CTLA-4 LT CD4+ y CD8+ recientemente activados
En APC profesionales
Inhibe activación de linfocitos T Involucrado en finalización respuestas de LT
No se sabe cómo el LT es capaz de enviar señales opuestas al reconocer el mismo ligando
Otras moléculas rias: CD45 y CD2
CD45 “antígeno leucocitario común”
Rol en la activación de linfocitos T?? Diferentes formas en leucocitos inmaduros y maduros CD45RA – CD45RO
CD2 presente en >90% LT maduros
Adhesión intercelular Transducción señales colaboración con señales TCR
Moléculas de adhesión de linfocitos T
Rol importante en
Interacciones de linfocitos T con APC Migración linfocitos T a sitios de inflamación o infección
Principales moléculas de adhesión de LT
Integrinas Selectinas CD44
Integrinas
Familia de proteínas expresadas en leucocitos
Adhesión a APC, células endoteliales y protts matriz
Capacidad unión a proteínas de matriz extracelular retención de LT estimulados por Ag en órganos linfoides y tejidos periféricos de infección
Muchas fx dependientes de adhesión de LT
Estimulación LT helper por Ag y APC
Destrucción células blanco por CTL
Adhesión linfocitaria a endotelio
Fx transducción de señales de activación en LT ????
Selectinas y sus ligandos
Selectinas proteínas de unión a CHO
En leucocitos, plaquetas y células endoteliales
Regulan migración de leucocitos a diferentes tejidos
L – selectina altos niveles por LT naive
E – selectina y P – selectina
Media la migración de LT naive a ganglios linfáticos Céls endoteliales activadas por citoquinas en inflamación
LT expresa ligandos para E y P – selectinas
Interacciones importantes para la migración LT efectores y de memoria a sitios de inflamación
Moléculas efectoras de linfocitos T
Involucradas en funciones efectoras y regulación CD40L importante en muchas fx efectoras de LTh
Fas-ligando (FasL) LT activados
LT activados Unión a CD40 de LB, macrófagos, células dendríticas y endoteliales activación de estas células Unión a Fas apoptosis Importante en eliminación de LT estimulados por Ag Mecanismo destrucción de células blanco por CTL
Citoquinas y receptores de citoquinas
Factores de crecimiento y diferenciación LT y otras células