Presentación Antigénica
y Linfocitos T
T.M. MsC Juan Luis Castillo N.
Departamento de Especialidades Médicas
Facultad de Medicina
Universidad de Concepción
Jueves 30 de Marzo de 2006
Centro de Diagnóstico Oncoinmunológico Ltda.
Laboratorio de Citometría de Flujo
Hospital del Trabajador Concepción
Fono: 41-329454
Email: [email protected]
www.oncoinmun.co.cl
QUIMERA
Milagro de
San Cosme y
San Damián
Siglo V
2005 - 2006
¿ Cómo Reconocemos lo propio de lo ajeno ?
¿ Por que rechazamos un órgano no compatible?
¿ Qué mecanismos están involucrados?
MHC = Major Histocompatibility Complex
HLA
Human Leukocyte Antigen
H-2
Mouse Leukocyte Antigen
Short arm chromosome 6 Chromosome 17
> 40 genes; 3500-4000 kb.
MHC = Major Histocompatibility Complex
• Genes estrechamente unidos
• Se heredan en bloque
Complejo supergénico
o Haplotipo
Haplotipo: Combinación de genes en un complejo génico o en un cromosoma
Ejm.: HLA A2-B5-CW2-DR3-DQW2-DPW4
MHC = Major Histocompatibility Complex
HLA Locus A; Locus B; Locus CW (*)
1972 Locus D
• DR
• DP
• DQ
Organización Genómica del MHC
Región Clase I
HLA-A; HLA-B; HLA-C
HLA-E; HLA-F; HLA-G
Organización Genómica del MHC
Región Clase II
HLA-DR (αααα y ββββ)
HLA-DQ (αααα y ββββ)
HLA-DP (αααα y ββββ)
HLA-DM
HLA-DO
Organización Genómica del MHC
Región Clase III
No son estrictamente HLA
Proteínas del complemento (C2, C4, Bf)
Familia TNF
Organización Genómica del MHC
¿ Región Clase IV ?
Estrés
Infección
Inflamación
Papel Fisiológico del MHC
Conservación de la especie
Ontogenia del Linfocito T
Inducción y regulación de la respuesta inmune
Presentación antígenica
Funciones no inmunológicas
LT CD4(+)LT CD8(+)Interacción con
linfocito T (LT)
12-25 aminoácidos8-10 aminoácidosTamaño péptido
α1 + β2α1 + β2α1 + β2α1 + β2
(en DR es ββββ1)
α1 + α2α1 + α2α1 + α2α1 + α2Dominios polimórficos
Células presentadoras de
Ag: Linfocitos B,
macrófagos, células
dendríticas,
linfocitos T activados
Prácticamente en todas las
células nucleadas
Distribución
28 kDa (en HLA)B2m (en crom 15)Cadena ββββ
32 kDa (en HLA)44 kDa (en HLA)Cadena αααα
Estructura
HLA-DR, -DP, -DQHLA-A, -B, -CNombre
Clase IIClase ICaracterística
Características de Moléculas HLA clase I y II
Circula libre en el plasma
Es filtrada por el riñón y reabsorbida por el
túbulo contorneado proximal.
Aumenta por disminución de la filtración
glomerular
Aumenta en lupus eritematoso sistémico,
artritis reumatoidea, mieloma múltiple,
linfoma de células B, y en algunas infecciones
virales y neoplasias.
B-2-micro globulina
Estructura Molécula MHC-I
Estructura
Molécula MHC-II
Polimorfismo del MHC
Variabilidad interindividual en base a un N|° muy grande de alelos
Sistema más polimórfico del organismo
83 A
2 DR alfa
187 B 41 C T G 5 E
186 DR-beta-1
12 DR beta-5
11 DR beta 3 9 DR beta-4
18 DQ alfa-1 31 DQ beta-1 10 DP alfa-1
77 DP beta-1
Polimorfismo
del MHC
Se concentra en las bases que codifican
aminoácidos situados en el surco de
unión al péptido.
Utilidad del polimorfismo fenotípico
de las moléculas de histocompatibilidad
Polimorfismo individual
Repertorio de moléculas de histocompatibilidad determina el
repertorio de péptidos que se unen a ellas y son presentados.
Mecanismos de generación de amplio repertorio
de moléculas de histocompatibilidad.
Coevolución con patógenos
Polimorfismo poblacional
Presentación de Péptidos Antigénicos
Moléculas MHC-I
No son vías absolutas.
Moléculas MHC-II
Vía Endógena Vía Exógena
Presentación Antigénica
• La cadena αααα y la ββββ2M
sintetizadas en los
ribosomas, entran al RE.
• Gracias a chaperonas se
ensamblan (calnexina)
• Se forma un complejo
cadena αααα-ββββ2M-
Calreticulina.
• Se asocia a TAP-1 a través
de la molécula Tapasina.
Vía Endógena
Presentación Antigénica
• Se unen péptidos sintetizados
endógenamente en el citosol.
• Representativos de:
• Componentes normales de la
célula.
• Derivados de microorganismos
intracelulares (virus).
• Proteínas degradadas por la acción de
Proteosomas (múltiples sub unidades
de enzimas proteolíticas).
Vía Endógena Presentación Antigénica
• Péptidos son transportados al RE por
una proteína transportadora asociada
con el procesamiento de Ag (TAP).
• TAP1 y TAP2 forman un canal para
transportar el péptido a través de la
membrana del RE.
• En la superficie luminal ocurre la unión
del péptido a la molécula clase I.
Vía Endógena
Presentación Antigénica
• La molécula HLA clase I se estabiliza al unir el
péptido y es liberada.
• Se transporta desde el RE, a través del Golgi, a la
superficie celular.
• Es reconocida por el LTCD8.
• El TCR une el MHC-Ag
• El CD8 se une al dominio αααα3 del MHC-I
Vía EndógenaPresentación
Antigénica
Vía Endógena
Presentación Antigénica
• Une Ags ingresados por pinocitosis o vía internalización
mediada por receptores.
• Vesículas endocíticas se fusionan con lisosomas.
• Se forma el endosoma.
Vía Exógena Presentación Antigénica
• Las moléculas MHC clase II
son sintetizadas en el RE.
• Se les une la cadena
invariante (li).
• li protege la hendidura de la
unión de péptidos,
• El, endosoma es exportado
al RE.
• Se forma el complejo MHC
clase II (MIIC)
Vía Exógena
Presentación Antigénica
• En el RE se degradan las
proteínas exógenas y parte
de la cadena li.
• li se libera de la molécula
MHC con la participación
de moléculas como DM
(genes HLA).
• Se intercambia el fragmento
li por le péptido antigénico.
Vía Exógena Presentación Antigénica
• El complejo MHC-II-Ag se
transporta a la superficie
celular.
• Se presenta a un LTCD4.
• El TCR une el MHC-Ag.
• La molécula CD4 une
dominios constantes del
MHC clase II.
Vía Exógena
Presentación de Péptidos Antigénicos
Células Presentadoras de Antígeno (APC)
• Células especializadas.
• Estimulan la división de linfocitos T
• Cualquier células infectada por un agente agresor.
• Contexto MHC
• Su función es presentar antígenos.
Linfocito T
• CD3(+)
• Tienen un Receptor para Antígenos, el TCR:
• Heterodímero (80.000 – 90.000 kDa)
• Dos cadenas polipéptidicas glicosiladas (αααα y ββββ) unidas
por puentes disulfuro.
• Cadena αααα: 45.000 - 60.000 kDa
• Cadena ββββ: 40.000 – 50.000 kDa
• Aproximadamente 30.000 moléculas TCD αααα−−−−ββββ/célula.
Linfocito T
• Pequeña subpoblación de células T periféricas.
• Abundantes pero no mayoritarias en epidermis
(ratón), epitelios intestinales, uterino y lingual.
• Cadenas γγγγ−−−−δδδδ dispuestas en forma similar a αααα – β.β.β.β.
• Cadena γγγγ: 45.000 - 55.000 kDa
• Cadena δδδδ: 40.000 – 50.000 kDa
• Aproximadamente 30.000 moléculas TCD/célula.
TCR γγγγ−−−−δδδδ Estructura del TCR
• Cadenas α, β, γα, β, γα, β, γα, β, γ y δδδδ se pliegan formando dominios
globulares.
• 110 aa aprox.
• Un puente disulfuro lo estabiliza.
• Dominio variable (extremo amino)
• Dominio constante
• Dominio transmembrana
• Dominio citoplasmático (5-12 aa)
Estructura del TCR Interacción TCR – Ag - MHC
• TCR sólo reconoce el Ag en forma de péptido,
formando un complejo con proteínas de la membrana
APC (MCH-I/II).
• Los determinantes de complementariedad (CDR)
reconocen simultáneamente el péptido Ag y la
molécula MHC.
Interacción TCR – Ag - MHC
• APC –MHC-II interactúa con el
LTCD4
• El CD4 es una cadena (PM 60.000
kDa) con 4 dominios
extracitoplasmáticos y uno
citoplasmático.
• APC –MHC-I interactúa con el
LTCD8.
• El CD8 es una glicoproteína (PM
76.000 kDa) con una cadena αααα y
otra ββββ , covalentemente unidas.
Moléculas CD4 – CD8
• Se expresan simultáneamente en linfocitos T durante
la etapa de diferenciación en el timo.
• En periférica, los LT expresan CD4 o CD8, pero no
ambos.
• Se unen a regiones no polimorficas de las moléculas
MHC.
• Participan en la estabilización del complejo
TCR/péptido/molécula MHC.
Moléculas CD4 – CD8
• El CD4 a través de su
primer dominio
extracelular se une al
dominio ββββ2 de la molécula
MHC-II.
• Los dominios
extracelulares de CD8 se
unen al dominio αααα3 de la
molécula MHC-I.
• Ambos son capaces de
transducir señales en el
LT.
Reconocimiento Antigénico
• Las moléculas MHC participantes deben poseer el
mismo haplotipo que las células T (APC y LT del
mismo individuo).
• “Reconocimiento de lo ajeno en el contexto de lo
propio”
• “Restricciòn MHC del Reconocimeinto antígenico”
TCR – CD3
• El TCR es incapaz de transducir señales.
• Las cadenas αααα y ββββ se asocian con el complejo CD3:
• Presencia de tirosinofosfoproteínas:
• Extracitoplasmática: ε, γε, γε, γε, γ y δδδδ
• Intracitoplasmáticas: ζζζζ−−−−ζζζζ
• Poseen motivos de tirosina:
• “Secuencias de activación del inmunoreceptor
basadas en tirosina” (immunoreceptor
tyrosine based activation motif: ITAM).
Transducción
de señales
N Engl J Med
Transducción de señales
Ag MHC TCR
Conjunto de señales
Bioquímicas
Activación
transcripcional
de genes
TCR-Ag-MHC-(CD4 o CD8)
ITAM CD3/ζζζζ−−−−ζζζζ
• Proteino tirosina kinasa (familia src)
• Anclada no covalentemente al tallo
citoplasmático de CD4 o CD8
p56 lck
Fosforilación
masiva
Transducción de señales
P
P P
P
P
P
P
P
P
Transducción
de señales
N Engl J Med N Engl J Med
N Engl J Med
Infección Streptococcica
Fascitis Necrotizante
www.medwave.cl
Fascitis Necrotizante
www.medwave.cl
Mecanismo Super Antígeno
Linfocitos T
• 99% de linfocitos tímicos
• 75% en ganglios linfáticos
• 55 a 75% en sangre
• 50% en bazo
• 7% en la médula ósea
• CD3(+)
• CD3(+)/CD4(+)/CD8(-)
• CD3(+)/CD4(-)/CD8(+)
Características Linfocitos T
• CD2 (glicoproteína de 50 kDa.)
• CD7 (receptor para IgM)
• CD25 (recceptor para IL-2)
• CD5
• CD28
• HLA-DR/DP/DQ
Moléculas de superficie
N Engl J Med
Presentación Antigénica
y Linfocitos T
T.M. MsC Juan Luis Castillo N.
Departamento de Especialidades Médicas
Facultad de Medicina
Universidad de Concepción
Jueves 30 de Marzo de 2006