Trabajo de los linfocitos T del grupo #3 alfa

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO

UTESA

MATERIA:

                                        INMUNOLOGIA Y ALERGIA

TRABAJO SOBRE:

LINFOCITOS T

PRESENTADO A:

                                                   MIRTA VILLAR

PRESENTADO POR:

              

 ARSENI MARIA BAEZ DURAN 2-09-2292

EVELYN MARIA HERNANDEZ 2-09-1578

ROSA ELENA CRUZ                    1-08-2190

YANILSI ESPINAL                       1-11-0274

MARILEIBY CABRERA              2-10-2065

GRUPO: 

#3 ALFA

“Maduración, activación y diferenciación de los linfocitos T”

INTRODUCCIÓN

El receptor clonotipico de las células T presenta dos funciones principales según la fase de desarrollo en que se encuentre la célula dentro del linaje de los linfocitos T:

-Durante la maduración de los linfocitos en el timo, participa en la selección timica positiva y negativa.

-Una vez que el linfocito T ha madurado, emigra a la periferia, y entonces el receptor participa en el reconocimiento de antígenos, lo que desencadena un programa de activación que lleva a la proliferación y diferenciación de las células T en dos subclones: uno de células efectoras, y otras de células de memoria.

Refiriéndonos a los linfocitos con receptores de tipo alfa y beta, podemos hacer un avance resumido de estos procesos de maduración y activación:

-MADURACION: la enorme diversidad antigénica potencial se reduce a un 2% durante la maduración intratimica de los timocitos; solo llegan a madurar esas células restringidas a reconocer lo no propio en el contexto del haplotipo MHC propio es decir autorrestriccion y autotolerancia.

-ACTIVACION: la activación de células T maduras periféricas se inicia con la interacción entre el TCR y un péptido antigénico enclavado en la hendidura del MHC. Ello desencadena la proliferación clonal y diferenciación en dos subpoblaciones, una de T efectoras y otra de T de memoria.

DESAROLLO

Maduración de las células T

Desarrollo del timo: El estroma timico surge al inicio del desarrollo embrionario partir de capas ectodérmicas y endodérmicas procedentes del tercer bolsillo faríngeo y de la tercera hendidura branquial. Estas dos estructuras se invaginan, y se cierran, y las dos capas quedan superpuestas, de modo que la ectodérmica rodea a la endodérmica, formando el llamado rudimento timico.

-La capa ectodérmica formara los tejidos epiteliales corticales del timo.

-La capa endodérmica formara los tejidos epiteliales medulares.

El rudimento timico atrae entonces a las células de origen hematopoyético, que lo colonizan: células dendríticas, macrófagos y precursores de timocitos.

-En su corteza encontramos solo timocitos en fases tempranas de su maduración, junto con algunos macrófagos, dentro del estroma cortical a base de células corticales epiteliales.

-En la medula encontraremos timocitos en fases más avanzadas de maduración con las células dendríticas, macrófagos, todos inmersos en un estroma medular a base de células epiteliales medulares.

Rutas de desarrollo en el linaje de las células T

El primer marcador de superficie en aparecer en ratón es el Thy-1 equivalente al CD2 de humanos, que ya no se pierde por lo tanto, se trata de un marcador que caracteriza al linaje de T. Estas células Thy-1⁺ CD4^- CD8^- dobles negativas pueden escoger dos vías alternativas:

1-    En una de las dos rutas, las células hacen reordenaciones productivas de y y delta y expresan CD3 en su membrana. Suponen solo <1% de los timocitos. Son las primeras en aparecer: se detectan al día 14 de gestación, pero desaparecen al nacimiento.

2-    La mayoría escoge una vía alternativa, que discurre de las siguientes manera:

El día 16⁰ las células reordenan genes de cadenas beta. Si no se logran reordenaciones productivas, entran en apoptosis. Si la reordenación es productiva, la cadena beta se asocia con la llamada cadena alfa sustitutiva, generando el receptor pTalfa:beta junto con CD3.

El día 17⁰: CD4⁺ CD8⁺ TCR-2⁺ alfa beta CD3⁺. Se trata de los pequeños timocitos dobles positivos, que dejan de dividirse, van a ser sometidas a selección positiva y negativa:

-Selección negativa: sobreviven aquellas células que tengan TCR capaces de reconocer MHC-I o MHC-II de células epiteliales del timo.

-Selección positiva: de aquellas células que han pasado la selección positiva mueren por apoptosis las que poseen TCR que reconozcan con alta afinidad péptidos propios enclavados en el MHC o MHC propio solo.

Los timocitos dobles positivos que superan la doble selección timica se desarrollan en una de dos posibles rutas alternativas:

-CD4⁺ CD8^-TCR-2⁺CD3⁺ representan el 10% de timocitos.

-CD8⁺CD4^-TCR-2⁺CD3⁺ un 5% de los timocitos.

Al 5⁰ día del nacimiento se detecta una tercera subpoblacion de CD4^-CD8^-TCR⁺CD3⁺.

Estas poblaciones abandonan el timo como linfocitos T maduros vírgenes, y circulan por la periferia, pudiéndose establecer en órganos linfoides secundarios es decir ganglios y recirculando continuamente entre sangre y linfa, a la espera de que en uno de sus asentamientos en ganglios llegue a encontrar su antígeno; si no lo encuentra, muere al cabo de unas 5 a 7 semanas.

Localización  intratimica de las diversas fases madurativas.

Los timocitos doble negativos se localizan en la zona subcapsular de la corteza.

Los pequeños timocitos dobles positivos se localizan en la corteza.

Los timocitos maduros CD4+ y CD8+ se ubican en la medula.

En la corteza, las células epiteliales corticales establecen contactos por sus largos procesos de membrana con los timocitos.

Selección timica positiva y negativa.

En ambos procesos selectivos parecen jugar un papel importante las células del estroma timico: células epiteliales timicas, macrófagos y células dendríticas; todas ellas expresan, en sus membranas grandes niveles de moléculas MHC-1 y/o MHC-ll. Los timocitos inmaduros dobles positivos (CD4+ CD8+ TCR+ CD3+), interaccionan, por mecanismos aun oscuros, con estas células estromales, lo que conduce a la selección positiva y negativa.

En la selección positiva se da interaccion de los timocitos con células epiteliales corticales del timo (las células corticales epiteliales van provistas de largos procesos de membrana que permiten contactos simultaneos con varios timocitos).

De los timocitos que sobreviven a la selección positiva algunos llevan TCR de baja afinidad hacia auto-peptidos presentados por MCH, y otros llevan TCR con alta afinidad hacia auto-peptidos presentados por ese MHC: estos últimos sufren selección negativa, que ocurre en la zona negativa, que ocurre en la zona de transición cortico-medular y en la medula timica, y en la que las células dendríticas y los macrófagos interaccionan con los timocitos portadores TCR de alta afinidad hacia (autopeptidos-MHC) o hacia MHC solo.

Rutas de señalización intracelular.

El TCR tiene colas citoplasmicas cortas que por si mismas son incapaces de señalización intracelular. Una vez que dicho TCR se une al péptido: MHC esta señal se transduce al interior de la celula T por medio de los dominios citoplasmicos de CD3, el correceptor CD4 y varias moléculas accesorias (CD2, CD45).

Proteina p56ICK.

Se trata de una protein-quinasa que se une a membrana mediante acido miristico engarzado a la glicocola en posición 2(Gly2).

Posee dos secuencias homologas con otras proteínas (SH2 Y SH3).

La SH2 participara en el reconocimiento de tirosinas fosforilables en la proteína diana.

Proteina p59FYN:

Su estructura es muy parecida a la p56ick. También se encuentra anclada a la membrana pormiristilacion.

Igualmente posee una Tyr cerca del extremo carboxi- terminal que cuando esta fosforilada hace que la p59fyn este inactiva.

Esta fisicamente asociada a cadenas del CD3

• No está asociada por miristilacion a la membrana.

• Contiene una Tyr capaz de autofosforilarse, pero a diferencia de las proteínas de la familia src, carece de Tyr de regulación negativa.

• En las células T en reposo, la ZAP-70 no se encuentra asociada al complejo TCR-CD3; sin embargo, cuando se inicia el proceso de activación celular, y una vez que las cadenas y de CD3 quedan fosforiladas.

•El CD45 es en realidad una familia de fosfatasas especificas de tirosina, que aparecen en todas las células de linaje hematopoyético excepto en los eritrocitos. 

• Existen varias isoformas, de entre 180-200 kDa, que proceden de procedimiento alternativo de un mismo tipo de ARN.

• Tiene un dominio extracelular, que esta glucosilado; se une a la CD22.

• Su porción citoplasmica es larga, y cuenta con 2 dominios dotados de actividad fosfatasa de tirosinas (PTP).

• Complejo AP1 (c-fos+c-jun): se une al elemento TRE

• Factor nuclear NF-AT

• Factor { AP1+NF-AT}, que es especifico de las células T : se une al elemento ARRES

• Complejo Oct-1+Oct-2+OAP: se une a OBM

• Factor NF-kB: se une a la secuencia kB-RE.

•Activación y Expansión clonal 

• Energía Clonal

Activación genética.

Podemos decir que tras la integración del linfocito Th con el péptido enclavado en el surco de MCH-ll de una célula presentadora de antígeno, se pone en marcha unas rutas que conducen a la activación de una serie de genes.

Los genes que activan se pueden clasificar  según el momento relativo de su 

exposición, en tres categorías.

1-genes de exposición inmediata (una media hora)

2-genes de expresión temprana (1a 2 horas)

3-genes de expresión tardía (hasta 2 días o más)

Para que se produzca una expresión clonal de los linfocitos Th se necesita un incremento de la expresión del gen de la interleuquina 2 (IL-2) y su receptor (IL-2R) en esta tarea intervienen una serie de proteínas reguladoras y factores de transcripción que se unen a secuencia especifica de la zona 5’ no codificadora (promotor/ intensificador) de los correspondientes genes

·       Complejo AP1

·       Factor nuclear NF-AT

·        Factor (AP1+NFAT

·        Complejo Oct-1+Ctc-2+OAP

·        Factor NF-kB

La forma fosforilada (citoplasmática ) del NF-AT, al activarse el linfocito T, se desfosforila por la acción de la calcineurina, con que se activa y migran al  núcleo allí forma el complejo con AP, reconociendo una secuencia especifica (denominada ARRES) del promotor de los genes IL-2 y de IL-2R.

Anergia clonal.

La unión de un linfocito Th con un complejo péptido- MHC ll de una célula presentadora de antígeno puede conducir a dos tipos de repuesta opuesta

·        Activación y expansión clonal.

·        Anergia clonal.

La anergia clonal es la incapacidad proliferativa de un linfocito tras un contrato con el complejo péptido –MHC y se debe a la carencia de la señal coestimulatoria proporcionada por la interacción entre CD28 del linfocito Th y B7 de la APC. No se trata de una mera repuesta pasiva, sino que la anergia es un estado activo de no proliferación.

Poblaciones periféricas de células T maduras.

Un 90-95%  de las células T periféricas son de tipo αβ (ósea, TCR-2) existiendo una población de CD4+ doble que las CD8+. En general, las CD4+ funcionan como célula T coadyuvante (TH) y las CD8+ lo que hacen como T citotoxicas (Tc) aunque parece que ambas poblaciones expresan el mismo repertorio de segmentos variable (Vα y Vβ).

Linfocitos T vírgenes. Resumen de su ciclo de vida y de su activación hasta células efectoras.

Las células T CD4+ y T CD48+ vírgenes inmunocompetentes  que acaban de madurar abandonan el timo y entrar a la circulación en un estado de resposo.

·        Bajos niveles de moléculas de adhesión.

·        Los niveles del recptor de alojamiento.

·        Expresan la isoforma de alto peso molecular de CD  implicada en la transducción de señal.

Resumen de lo que pasa con los linfocitos T vírgenes una vez que salen del timo.

1.     los linfocitos T vírgenes recirculan entre la sangre y la linfa. Tienen la capacidad de extravasarse desde la corriente sanguínea hasta algunos de los órganos  linfoide secundario, debido a las interacciones entre sus receptores de alojamiento y las dirigidas vasculares de las HEV de los ganglios y del MALT. Establecen contactos con APC y si no la encuentra el linfocito T sale del ganglio vía linfático eferente, pasa a la circulación, puede entrar a los tejidos y regresa al sistema linfático.

2.     cuando una célula T vírgenes se encuentra en la paracorteza del ganglio con una APC que le muestra la combinación adecuada del péptido, MHC, deja de migrar, se activa y producen un clon de linfocitos T armados, efectores.

3.     los 3 tipos de APC profesionales del ganglio, son el macrófago, las células dendríticas interdigitantes, y las células B. La producción de T efectoras tarda varios días en producirse, las células armadas salen del órgano linfoide secundario para emigrar a los sitios de infección, donde ejercerán los efectos persistentes.

Interacciones celulares que conducen a la activación del linfocito T.

·        cuando las células T emigran a la paracorteza del ganglio, se van uniendo transitoriamente con las APCs, sobre todo con las células dendríticas. Esta unión es inespecífica, participan moléculas de adhesión celular como la CD2 Y LFA-1 de T que reconocen a LFA-3 y diversas ICAM de la APC.

·        Esta unión permite que el linfocito T escrute grandes números de moléculas MHC de la APC, en busca de la combinación adecuada del péptido, MHC.

·        Si no encuentra esa combinación especifica, la célula T se despega de la APC y sigue su camino, interaccionando con otras APCs. Al cabo de unos días si no ha encontrado el péptido, abandona el ganglio vía linfático eferente.

·        Si el linfocito T encuentra su combinación partido, MHC, el contacto entre ambos se prolonga hasta varios días, de modo que da tiempo a que el linfocito T se active y prolifere hasta diferenciarse en un clon de células T armadas efectoras.

Linfocitos T efectores.

48 horas después de su activación, la célula T se convierte en un blasto y prolifera en el ganglio linfático diferenciándose al cabo de 5-7 días en una subpoblacion de células efectoras especializadas y otra subpoblacion de T de memoria. Las células T efectoras suelen ser de 3 tipos y sus funciones dependen de interacciones adecuada con una célula propia que llamaremos células objetivos..

·       TC, son las T matadoras (citotóxicas), suelen ser CD8+, se denominan CTL y su célula objetivo es una diana, es decir, una célula propia nucleada infectada intracitosolicamente.

·       TH1, denominadas T inflamatorias, activan macrófagos, suelen ser CD4+. Tienen como objetivos a macrófagos que ya contienen en sus vacuolas algún parasito, estos ayudan a eliminar el invasor.

·       TH2, denominadas T colaboradoras, secretan ciertas citoquinas que son esenciales en la activación de células B Y T, suelen ser CD4+. Su objetivo principal a los linfocitos B, a los que suministran señales claves para que estos se activen, proliferen y se diferencien hasta células plasmáticas secretoras de anticuerpos.

Los T efectores poseen un arsenal específico, y comparten una serie de caracteres que la distinguen de T vírgenes,

·        Para activarse no necesitan la señal coestimulatoria.

·        Son más sensibles a la activación, debido al aumento de moléculas de adhesión celular CD2, Y LFA-1.

·        En los humanos la mitad de las T efectoras pierden la L-selectina y no tienden a extravasarse en los órganos linfoides secundarios.

·        Expresan otra molécula, la VLA-4, que permiten al T efector unirse al endotelio vascular cercano al sitio de infección.

Rasgos comunes de la interacción concreta de cada uno de estos tipos de células T armadas con su célula objetivo son,

1.     La T armada sale del órgano linfoide secundario y emigra a los tejidos donde existe infección.

2.     la primera interacción de la T con su célula objetivo es a través de moléculas de adhesión celular, carente de especificidad antigénica.

3.     interacción inespecífica mediante moléculas de adhesión celular es breve a no ser que en ese lapso de tiempo, el complejo TCR-CD3 correceptor interaccione con la combinación adecuada péptido, MHC.

4.     en este periodo de tiempo estable desencadenado por la unión especifica, la célula T experimenta un notable fenómeno de polarización celular. Se produce la reorganización del citoesqueleto y los gránulos de las células T orientan hacia esa zona de membrana, con la que finalmente se fue liberando su contenido por exocitosis.

5.     esas moléculas secretadas o de membrana producida s de modo polarizado por la célula T son las mediadoras de las funciones efectoras.

6.     los linfocitos T efectores son de vida corta y al cabo de  2-3  días se mueren por apoptosis.

Linfocitos T de memoria.

·        Los T de memoria surgen como subpoblaciones diferenciadas a partir de la proliferación de T vírgenes y T efectores durante una respuesta primaria.

·        Permanecen en reposo durante mucho tiempo, hasta 30 años, como una subpoblacion expandida.

·        Están preparadas para responder de un modo mas rápido e intenso cuando se vuelvan a encontrar con el anfígeno.

·        Poseen el mismo tipo de moléculas de membranas que los T efectores correspondientes.

·        Al igual que los T vírgenes recirculan entre la sangre y la linfa pero al carecer de L-selectina y presentar otra molécula de adhesión celular, su patrón de recirculación es distinto.

Células T y ∞

Estos linfocitos no fueron descubiertos hasta 1986, en que se reconocieron como una pequeña población de células T periféricas que expresan CD3 pero no el típico receptor TCR α β. Constituyen del 5 al 10 % de los T periféricos y del 1 al 3 % de los residentes en ganglios y otros órganos linfoides. Sin embargo son muy abundantes en la piel y los epitelios intestinal y pulmonar.

En ratón el 1 % de todas las células epidérmicas son linfocitos T y ∞, que se conocen como celular dendríticas epidérmicas y proceden del timo. En el epitelio intestinal existe una población diferente de linfocitos intraepiteliales y es probable que procedan de la medula ósea y no del timo.

Los linfocitos epiteliales no recirculan, sino que son residentes fijos en esos tejidos epiteliales, y en cada tipo de epitelio la población residente de T y ∞ muestra un repertorio y proceden de oleadas distintas, surgidas de la vida fetal. Hay 2 oleadas de células T y ∞ y se alojan en sitios distintos del animal adulto.

·    La primera oleada usa el segmento Vy5 y termina alojándose en la epidermis como células dendríticas epidérmicas DEC.

·       La segunda oleada usa el segmento Vy6 y va a para al epitelio del tracto respiratorio. Ambos usan la región Jy y emplear la cadena ∞.

Los linfocitos T y ∞ se localizan en tejidos periféricos o como linfocitos intraepiteliales IEL del intestino, siendo el papel y significación objeto de debate actualmente,

·        Expresan en cada epitelio un solo tipo de receptor, no recirculan y mas que se reconocen a cada patógeno concretos, lo que harían seria detectar rasgos generales de células epiteliales que indicarían la presencia de infección.

·      Tienen una actividad citotolitica constitutiva y pueden matar enterocitos infectados.

·  Parte de una línea de defensa inespecífica, representa el nivel más temprano y primitivo en la evolución de la inmunidad especifica mediadas por células. Estas T se habrían especializado en reconocer y compartir patógenos que entran por piel o por intestino.