tolerancia y autoinmunidad

ToleranciaFalta de respuesta a un antígeno. Exposición previa Importante de la tolerancia

Reconocimiento de lo propioInmunización con antígenos extraños (balance)Inducción de tolerancia como terapia (trasplantes, enf

inflamatorias)/

David Huston, Biology of the Immune System, JAMA 278 (22)

La supervivencia requiere tanto la habilidad de montar una respuesta inmunitaria destructora contra lo no propio como la habilidad de no montar una respuesta destructora contra lo propio.

Se define como la no respuesta a un antígeno que es inducida por exposición previa a ese antígeno.

Tolerogenos: Ags que inducen tolerancia

Inmunogenos: Ags que inducen inmunidad

Tolerancia Inmunológica:

HISTORIA: Modelos experimentales

1938. TRAUB. Los ratones reaccionan diferente a infección por virus LCMV según su edad.

1945. OWEN. Introduce el termino TOLERANCIA a la Inmunologia. Terneras dicigoticas muestran tolerancia reciproca de sus celulas sanguineas

1949. BURNET. Hipotesis: Un Ag introducido en etapa embrionaria sera confundido como molecula propia y un nuevo encuentro en etapa adulta no desencadenara R.I.

1953. BILLINGHAM, BRENT Y MEDAWAR. Primera experiencia de induccion experimental de edo de tolerancia. Inyectan celulas esplenicas alogenicas a neonatos. Estos ratones en su adultez aceptan Tx piel del mismo haplotipo H-2 de las celulas usadas como tolerogenos.

1957. BURNET. Teoria de la DELECION CLONAL

Características generalesTolerancia es especificaTolerancia es inducible

CentralPeriferica

Anergia Reguladoras Apoptosis Ignorancia

Tolerancia linfocitos T Central

Selección negativa o positiva Concentración del antígeno Afinidad

Periferica Anergia

Coestimulación Concentración del antígeno Origen endógeno del antígeno Mediada por CTLA-4 Estado de la APC

Eliminación Activación repetida (CD3 o superantigeno) Apoptosis por FAS-FAS-L Apotosis mitocondrial

Supresión T reguladoras CD4+ CD25 high Especificidad de antigeno IL-10 y TGFβ

Tolerancia central de LT

Seleccion positiva y negativa en el timo

Tolerancia periferica de LT

ApoptosisEs una forma específica de muerte celular, mediada

por degradación enzimática del ADN y que en contraste a la necrosis celular, esta no esta asociada con signos de inflamación.

NECROSISNECROSIS

NORMALNORMAL DESINTEGRACIONDESINTEGRACION CELULARCELULAR

EDEMAEDEMAIRREVERSIBLEIRREVERSIBLE

EDEMA EDEMA REVERSIBLEREVERSIBLE

LESIONLESIONQUIMICA O FISICAQUIMICA O FISICA

NORMALNORMAL FRAGMENTACIONFRAGMENTACIONCONDENSACIONCONDENSACION FAGOCITOSISFAGOCITOSIS

SEÑALSEÑALAPOPTOTICAAPOPTOTICA APOPTOSISAPOPTOSIS

Apoptosis en el desarrollo de Células T

TCR defectuoso

TCR autoreactivo

Activación en ausencia MHC

Activación en ausencia MHC

Apagado de la activación

Carencia de citoquinas

Selección Neg = Tolerancia

Anergia

Falta de respuesta ante un antígeno (por ejemplo, un autoantígeno) por parte de un linfocito T o B, a pesar del reconocimiento del mismo por sus receptores correspondientes.

SupresiónSupresión Linfocitos CD4Linfocitos CD4++CD25CD25++

5% de timocitos CD4 5% de timocitos CD4 + + expresan CD25expresan CD25Necesitan IL-2 para su generación y expansiónNecesitan IL-2 para su generación y expansiónEfecto supresor necesita contacto célula/célulaEfecto supresor necesita contacto célula/célula

Ciriaco A. Piccirillo McGill Faculty of Medicine, Montreal

CD4+CD25+ regulatory T cell (orange/red) physically interacts with responding T cells on surface of APC.

Tolerancia CD8 Anergia por falta de coestimulaciónCTLA-4 ?????Apoptosis por FAS-FAS-L ????CD8 reguladoras CD8 CD28

Tolerancia BCentral

Antigeno de membrana selección negativaAntigeno soluble, reduce expresion de Ig pero no

muereAPOPTOSISEdición del receptor

Periférica Sin T cooperadoras : anergia

No activa Syk No expresa CXCR5 No migra

Con T cooperadoras: apoptosis por fas

Apoptosis en el desarrollo de Células B

BCR defectuoso o ausente

BCR autoreactivo

Activación en ausencia MHC

Perdida del BCR o BCR autoreactivo

Apagado de la activación

Carencia de citoquinas

Selección Neg= Tolerancia

Tolerancia a antigenos extraños proteicosAntígeno sin adyuvanteInducción de T reguladorasVía de adminstración

Tolerancia oral

Restablecimiento de la homeostasis Pierde el antigeno

No coestimulaciónNo citoquinasApoptosisNo señales de innata

CTLA-4Retroalimentación por anticuerpos unidos a sus

receptores inhibitorios Red idiotipo-anitidiotipo

PI(3,4,5,)P3

FcRgIIb

HPO4

PI(3,4,)P2

PLCg

SHIP

Ca2+

IgG

INHIBICION ACTIVACION

Fosfatasas

Cinasas

BCRAg

“La autoinmunidad resulta del fracaso o ruptura de los mecanismos

normalmente responsables del mantenimiento de la autotolerancia”

Genes

Ambientales

T

B

D

Regulacióninmune

Enfermedad λs λmz

Artritis reumatoide 3-10 20-60

LES 20 250

Esclerosis múltiple 20 250

Diabetes tipo I 15 60

Espondilitis anquilosante 54 500

Concordancia de la enfermedades autoinmunes

De la genetica compleja a la monogenicidad en autoinmunidad

Inflamación multiorgánica

Anticuerpos de múltiples especificidades

Candidiasis mucocutanea

Hipoparatiroidismo Enfermedad de Addison

aire -/-

Síndrome poliendocrino autoinmune APS tipo I o APECED

Otros órganos comprometidos Displasia

ectodermicaDiabetes tipo IHipotiroidismoAlteraciones

gonadales

Enfermedad autosómica recesiva

Inicia en la infancia o adolescencia

CaracterísticasCandidiasis

mucocutaneaHipoparatiroidismoEnf de Addison

Jiang W et al. J Exp Med. 2005 Sep 19;202(6):805-15.Peterson P, Org T, Rebane A. Nat Rev Immunol. 2008 Dec;8(12):948-57Eisenbarth GS, Gottlieb PA. N Engl J Med. 2004 May 13;350(20):2068-79

Eisenbarth GS, Gottlieb PA. N Engl J Med. 2004 May 13;350(20):2068-79

Ratón Scurfy

Enfermedad linfoproliferativa mediada por células CD4+

CaquexiaInfiltrados linfociticos en

varios oragnos

IPEX

Diabetes tipo IDisregulación inmuneEnteropatia Ligado al X

Eisenbarth GS, Gottlieb PA. N Engl J Med. 2004 May 13;350(20):2068-79

HipergamaglobulinemiaGlomerulonefritisLinfadenopatias masiva Aumento de los DNPresencia de

autoanticuerpos

Linfadenopatia EsplenomegaliaCitopenias autoinmunesAumento de los CD3+

CD4-CD8-Presencia de

autoanticuerpos

Païdassi H., Tacnet-Delorme P., Arlaud GJ., and Frachet P. 2009. How phagocyte track down and respond to apoptotic cells. Crit Rev Immunol. On pressNavratil JS., Watkins SC., Wisnieski JJ., and Ahearn JM. 2001. The globular heads of C1q specifically recognize surface blebs of apoptotic vascular endothelial cells. J Immunol166:3231-3239

Deficiencia de C1q

Es el primero de los genes asociado con LUPUS monogénico

Lesiones en piel como las descritas en LES FotosensibilidadEritema malarUlceras orales Angioedema Glomerulonefritis Vasculitis del SNCANA positivos y ENAS positivos

Cheng MH, Anderson MS.Annu. Rev. Immunol. 2012. 30:393–427

Cheng MH, Anderson MS.Annu. Rev. Immunol. 2012. 30:393–427

Asociaciones genéticas de las enfermedades autoinmunes

Genes asociados con enfermedades autoinmunes

Genes con expresión aumentada Genes que codifican inhibidores de la apoptosisGenes que codifican proteínas del ciclo celularGenes que codifican proteínas que participan en procesos inflamatorios

Genes inducibles por interferones tipo I Genes de la familia del TNF / TNF-R (BLyS) Metaloproteinasas

Genes que codifican proteínas de limpieza C2*, C4*, C1q*, DNAsa I, Nrf2, CRP*

Genes con expresión disminuidaGenes que codifican proteínas relacionadas con la tolerancia inmunológica

FoxP3*, AIRE*Genes que controlan la señalización o que señalizan negativamente.

FcgRIIb, Shp1, PTP-PEST, PTEN, Cbl-B, PTPN22*Genes que inducen apoptosis

Fas* / FasL*, TRAIL

*Se han identificado polimorfismos

LES y asociaciones HLAEtnicidad Número

dePacientes

Asociaciones HLA

Estados Unidos(LUMINA)

229 DRB1*0301 (DR3): Caucasicos

DRB1* 08 (DR8): Hispanicos

DRB1*1503 (DR2): AAMexico 237 DQB1*0402,DQA1*0102,

DRB1*15

España 106 DRB1 *1303, DQB1 *0301

Cortes LM et al. Human Immunol. 2004,65:1469-1476Ramal LM et al, Lupus 2004, 13:934-940Revielle JD et al, Arthritis Rheum,1998:1161-72

Polimorfismos de IL-10 en LES

Rudwaleit M, Curr Opin Rheum. 2001: 250-254

Objetivos.

Establecer la relación entre polimorfismos de los genes de las citoquinas y

susceptibilidad a LES en pacientes Colombianos.

Evaluar la relación entre los polimorfismos estudiados y manifestaciones clínicas del

LES

Guarnizo P et al, Tissue antigens, 2007. 70:376-382

ConclusionesExiste una fuerte asociación entre TGFβ 1

codon 25C, y susceptibilidad a LES en pacientes Colombianos. Este alelo se relaciona con baja producción de TGFβ1.

Existe una asociación entre TNFα -308 A, y susceptibilidad a LES en pacientes Colombianos. Este alelo se relaciona con alta producción de TNFα.

Factores ambientales relevantes en LES

1. Factores físico / químicosAminas aromáticasMedicamentos (Procainamida, Hidralazina, Isoniazida)TabacoTinturas cabelloLuz Ultravioleta

2. Factores dietéticosAlfalfaGrasas saturadas

3. Agentes infecciosos? DNA bacteriano / endotoxinas? Retrovirus

4 Hormonas y estrógenos ambientalesTRH Exposición prenatal a estrógenos

Mok C, Lau C. J Clin Pathol 2003; 56:481 – 490.

Majka DS et al, Ann Rheum Dis. 2006 65(5):561-563

VIRUS Y PATOGÉNESIS DEL LES

Inducen enfermedades Reumáticas

Semejanza molecularDisfunción de LT – LB Alteración de la

inmunoregulaciónPresentación antigénicaPerfil de citoquinasAlteración en la apoptosis

Perl A. Ann Rheum Dis 1999;58:454-461.

Semejanza molecular entre proteínas virales y auto-antígenos

Autoantígeno Prevalencia %* Virus Proteína Viral

70K/U1snRNP 30 MoMLV Gag

HRES-1 21-52 HTLV-1 Gagp24

Sm B/B´ 30 HIV-1 Gagp24

C/U1snRNP 30 HHV-1 ICP4

Sm D 36 EBV EBNA-1

Sm B/B´ 25-40 EBV EBNA-1

La 15 FSB Gag

P542 10-50 EBV EBNA-1

ERV-3 32 MoMLV emv

Perl A. Ann Rheum Dis 1999;58:454-461.* Prevalencia de ant icuerpos en pacientes con LES

HORMONAS EN LES Predilección femenina Incidencia pico en años fértiles Modulan incidencia / severidad

Anticonceptivos T.R.H Síndrome de Klinefelter

Estrógenos, progestágenos, andrógenos Prolactina

McMurray R, May W. Arthrit is Rheum 2003;48:2100 – 2110.

Cambios en la expresión génicaSin alterar el DNAEstable Reversibles Específicos de celulaHeredables

Epigenética

Meda F et al. Cell Mol Immunol. 2011, 8(3): 226–236.Renaudineau Y, Youinou P. Keio J Med. 2011;60(1):10-6

Epigenética

Modificaciones del DNADeterminadas por

Metiltrasferasas de DNA (DNMT)Proteinas unidoras de CpG metilados (MBD)

Enzimas activadas porEdadSexoDrogas (procainamida, hidralazina)Retrovirus endogenos

Modificación de las histonas

Generación de los antígenosCélulas senecentesDetritos celulares fagocitadosCuerpos apoptóticos

Por ellos mismos?Fagocitados

Exógenos con reacción cruzada

Los macrofagos lupicos muestran un “clearence” reducido de celulas apoptoticas

Mackay I, Rosen S. N Eng J Med 2001;344: 1140 – 1144.

Yassin L, et al; 2010, Cell Immunol; 266(1):52-60.

Muñoz C, Vásquez G. Inmunología. 2012

MOTIVOS CpG

Secuencias DNA motivo central

Vertebrados, motivos CpG escasos

70% metilados.CpG hipometiladoDNA bacteriano

Evidencias de CpGs en LES CpG presentes en complejos inmunes circulantes

en los pacientes con LES. Sano H. et al 1989.

Fragmentos de DNA contienen CpG, en suero de pacientes con LES. Sato Y. et al 1999; Miyata M et al 2001.

Posibles causas . . .LES ↓ actividad de la enzima

metiltransferasa. Richardson B et al 1999.↓Remoción de cuerpos apoptóticos;

acumulación, liberación nucleosomas con DNA hipometilado. Huck S et al 1999.

↓Actividad DNasa en LES. Yasutomo K et al 2001.

Zorro S et al. Lupus. 2009;18(8):718-26.

Meyer-Bahlburg and Rawlings. Autoimmun Rev. 2008 February ; 7(4): 313–316.

L. Rönnblom et al. Seminars in Immunology 23 (2011) 113–121

Deng et al,

Enfermedad autoinmune

Condición patológica mediada directa o indirectamente por el sistema inmune adaptativo, ya sean linfocitos T o anticuerpos dirigidos contra uno o más componentes del organismo

Fallas en la inducción y/o mantenimiento de la tolerancia inmunológica

““El organismo toma ciertas precauciones mediante las El organismo toma ciertas precauciones mediante las cuales la reaccion inmunitaria, tan fácilmente producida cuales la reaccion inmunitaria, tan fácilmente producida por todo tipo de células, se inhibe de actuar contra por todo tipo de células, se inhibe de actuar contra lo propio y de producir autotoxinas....... lo propio y de producir autotoxinas.......

De esa forma podríamos justificar elDe esa forma podríamos justificar elhablar de un hablar de un horror autotoxicushorror autotoxicus del organismo”del organismo”

Erlich P. Berl KLIN Wochenser 1901;28:251Erlich P. Berl KLIN Wochenser 1901;28:251

Autoinmunidad

Ante la pérdida de la auto-tolerancia el sistema inmunitario adaptativo responde a los antígenos propios (auto-antígenos) mediando daño celular y tisular.

Puede ser órgano-específica (artritis, tiroiditis, diabetes) o sistémica (LES)

Hahn BH. N Eng J Med 1998;338;1359-1368.Koutouzov S et al. Rheum Dis Clin N Am 2004;30:529-558.

DAÑO TISULAR

Bloqueo de la funciónEstímuloDestrucción celularActivación del complementoInflamaciónTrombosis (aCL)

NuclearesPeriféricoPeriférico

MoteadoMoteadoNucleolarNucleolar

CentrómeroCentrómero

HomogeneoHomogeneo