dra. liliana rivas · liliana rivas cátedra de inmunología escuela de medicina josé ma vargas -...
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1.-Describir los mecanismos de citotoxicidad mediada
por células, precisando mediadores solubles, de
membrana y celulares implicados
2.-Describir las características morfológicas y
funcionales de los fagocitos
3.- Describir el proceso de fagocitosis y destrucción
intracelular de patógenos
4.- Explicar el fundamento de las diversas pruebas
de la función fagocítica ***
5.- Enumerar los trastornos de la función fagocítica
en humanos
Mecanismo efector esencial de la respuesta inmunitaria
Rama celular
Defensa contra:
Patógenos intracelulares (Virus, algunas bacterias y parásitos)
Células tumorales
Células propias alteradas sometidas a estrés térmico o traumático.
Importante en el rechazo de tejidos alógenicos (Trasplantes)
CTL Linfocitos T citotóxicos
Específicos de antígeno
Linfocitos NK Células Asesinas Naturales
Inespecíficas de antígeno
Linfocitos
NKT
Reconocimiento antigénico: 1.- Linfocitos T Citotóxicos (CTLs) CD8+: Reconocimiento de antigenos (péptidos virales) procesados y presentados por moléculas MHC-I en células infectadas.
2.- Linfocitos Citotoxicos Naturales (Natural Killer) Reaccionan contra células que no expresan MHC-I
Mecanismos de citotoxicidad por células linfoides
Importantes en inmunidad antiviral Células nucleadas Expresión de MHC-I Células infectadas expresan péptidos virales unidos a MHC-I Reconocimiento por parte de células T CD8+
Actividad efectora: Citotoxicidad (muerte de células infectadas)
Citotoxicidad mediada por Linfocitos T (CTLs)
Cada tipo de linfocito T efector expresa un conjunto particular de moléculas efectoras
IFN- TNF-β
IFN- IL-2 IL-4, IL-5
GRÁNULOS TÓXICOS:
FAS-L CD40L
CD40L
CITOCINAS: MOLÉCULAS DE MEMBRANA:
Perforinas y Granzymas
FAS
CD40 CD40
Marcadores: CD3 y CD8 Maduran en timo
Pre-CTL: LT CD8+ que todavía no tienen actividad citotóxica
Generación de CTL efectores:
1.- Señal específica de Ag transmitida por el complejo TCR (reconocimiento péptido-MHC clase I)
2.- Señal co-estimuladora (CD28-B7)
3.- Interacción IL-2 con receptor IL-2:
• Proliferación y diferenciación de CTL-P activado por Ag hacia CTL efector
Generación de linfocitos T citotóxicos
Activación, expansión clonal y
diferenciación de linfocitos T citotóxicos
5 días luego del encuentro con el
antígeno
2. Interacciones Celulares
Indirectas: Citoquinas,
Fas-Fas L soluble
1. Interacciones
Celulares Directas
Mecanismo de citotoxicidad
1. Reconocimiento TCR-
PP/MHC 1
2. Adherencia firme. Mayor
afinidad LFA-1 por ICAM-
1(5-10min) luego disminuye
afinidad y se disocian.
1. Formación de conjugado CTL-Célula Blanco. (aumento de Ca 2+
intracelular)
2. Orientación de gránulos (Aparato de Golgi) hacia membrana y fusión con esta
(exocitosis)
3. Liberación perforina monomérica
4. Cambio de conformación monomeros de perforina (inducido por Ca2+) Se
insertan en membrana célula blanco
5. Se polimerizan dentro de la membrana
6. Formación de poros Entrada de granzimas
Linfocitos Citotoxicos CD8+ y células NK: gránulos líticos
Contenido de los gránulos y su acción sobre células diana
Proteína de los gránulos de las células T citotóxicas
Acción sobre la célula diana
Perforina Se polimeriza para formar un poro en la membrana
Granzimas Serin-proteasas Activan la apoptosis al llegar al citoplasma de la célula diana. Fragmentación del DNA.
Granulisina Media la despolarización de la membrana mitocondrial en células diana y liberación de citocromo c, promoviendo la apoptosis
5 Granzimas en humanos Granzimas A, B y C
Moléculas de la familia del receptor de TNF
Dominios de muerte: Involucrados en el reclutamiento de caspasas
Linfocitos T CD8+ inician muerte celular a través de la expresión de FasL
Entrecruzamiento de Fas (CD95) o TNFR1
Trimerización del receptor
Unión de proteínas adaptadoras a (FADD)
dominios de muerte
Reclutamiento y activación de caspasas
Apoptosis.
Apoptosis Proceso de autodestrucción
activo Requiere expresión de genes
y síntesis proteica activa Culmina en
desnaturalización del genoma por endonucleasas
Formación de cuerpos apoptóticos
Encogimiento celular Degradación de la cromatina Los eventos son ordenados No hay inflamación
Necrosis
Daño tisular masivo por: Trauma, calor, hipoxia, tóxicos, etc.
Asociada a lesiones de membrana (lisis osmótica).
Se pierde organización celular.
Conduce a inflamación del tejido circundante
No ocurre bajo condiciones fisiológicas
NECROSIS APOPTOSIS
Fragmentación del núcleo Integridad de la membrana
Cuerpos apoptóticos
Fagocitosis sin INFLAMACION
Fagocitosis con INFLAMACION
Son linfocitos grandes granulares
No tienen TCR, no expresan Ig de membrana
Se activan por IFN- y TNF
Su mecanismo de destrucción no es específico, pero no
es al azar (células infectadas y algunas líneas tumorales
pero no células normales)
No tienen restricción por MHC
Defensa contra virus y tumores
Citotóxicas de manera constitutiva. Siempre tienen
gránulos en su citoplasma.
No genera memoria inmunitaria
Actividad Citotoxica de Células NK
Balance entre señales activadoras e inhibidoras de
receptores en células NK
Las células modificadas pueden expresar bajos niveles de MHC I.
Los virus pueden inhibir la síntesis de proteínas entre ellas la mayor producción de MHC I inducida por IFN.
Proteína virales pueden bloquear el ensamblaje y transporte de las moléculas clase I.
Los virus pueden alterar la glicosilación de proteínas celulares del hospedador.
La unión de Receptores Activadores (como NKR-P1) junto con una baja expresión o unión a Receptores KIR activa a las células NK para que maten a las células blanco por Apoptosis.
Actividad Citotoxica de Células NK
Receptores:
1.Activadores
-Tipo Lectina:
CD94/NKG2D o C
(dominios ITAM)
ligando MIC A y B
-Tipo Inmunoglobulina:
NKp30,44,46
-CD16 (R de Ac)
2.Inhibidores
-Tipo Lectina:
CD94/NKG2A
(dominios ITIM)
ligando HLA-E
-Tipo Inmunoglobulina:
KIR. Ligando móleculas
HLA B o C
RESUMEN
El sistema inmune incluye dos tipos de células efectoras: CTL y linfocitos T CD4+
Actividad de CTL incluye dos fases:
Fase de activación
Fase efectora
CTL inducen muerte celular por dos vías:
Perforina/granzima
Fas/FasL
Existen células citotóxicas inespecíficas
Papel de células NK en la eliminación de células tumorales e infectadas por virus
Fagocitosis se define como el acto de engullir, con el propósito de destruir, un objeto, tal como un microorganismo
Liu H, Pope RM. Phagocytes: mechanisms of inflammation and tissue destruction. Rheum Dis Clin N Am 2004; 30:19-39
Neutrófilos Macrófagos
Localización Sangre periférica
Tejidos
Vida Media Horas Prolongada
Blanco Bacterias Piógenas
Bacterias, Virus y Protozoarios intracelulares
Gránulos Específicos
Gránulos Azurófilos
Gránulos Azurófilos 0,5 μM 1.500/ célula
Lisozima Mieloperoxidasa Elastasa Catepsina G H+ Hidrolasas
Defensinas
BPI: proteína bactericida
estimuladora de la permeabilidad
Gránulos Específicos 0,2 μM 3.000/ célula
Lisozima Citocromo b558
OH- fosfatasa
Lactoferrina
Proteína Fijadora de Vitamina B12
- Depósitos de Glucógeno Les permite
actuar de forma eficiente en Anaerobiosis.
- Estallido respiratorio mayor que MO
generan mayor cantidad de reactivos de O2 y
Nitrógeno.
Fases de la Fagocitosis
Movilidad
Reconocimiento y Adhesión
Ingestión
Desgranulación
Muerte intracelular
Fases de la Fagocitosis
Moléculas de Adhesión
Quimiocinas
Complemento
Sistema de la Coagulación
Interacción PAMP-PRR
Opsonización
Complemento
IgG
Moléculas de Reconocimiento
Patrones Moleculares Asociados a Patógenos
PAMPs
Receptores de Reconocimiento De Patrones
PRR
También receptores
para moléculas
opsonizantes:
-Inmunoglobulinas
-Complemento
PAMPs en la superficie de los patógenos
Receptores de Reconocimiento de Patrones (PRR) en la superficie de los fagocitos
Se unen a residuos de carbohidratos altamente conservados en procariotas
PAMPs
Receptor de Manosa
Receptor de LPS (CD14)
Receptor Scavenger
Receptor de Glucanos
CD11b/CD18
PAMPs
Infecciones Extracelulares
Lipopolisacárido Bacterias Gamnegativas
Ácido lipoteicoico Bacterias Grampositivas
Mananos Pared celular de levaduras
Glicolípidos Micobacterias
Infecciones Intracelulares
Secuencias no metiladas CpG DNA Bacteriano
RNA bicatenario Virus RNA
Fases de la Fagocitosis
Activación del
Citoesqueleto
Emisión de Pseudópodos
Englobamiento
Formación del Fagosoma
Clase de Mecanismo Productos específicos
Acidificación pH = ~ 3.5-4.0, bacteriostático o bactericida
Productos tóxicos derivados de Oxígeno
Superóxido, Peróxido de Hidrógeno, radical hidroxilo, hipoclorito
Productos tóxicos derivados de Nitrógeno
NO
Péptidos Antimicrobianos Defensinas y proteínas catiónicas
Enzimas
Lisozima (disuelve la pared celular de ciertas bacterias grampositivas)
Hidrolasas ácidas (digestión de la bacteria)
Competidores Lactoferrina (une Fe) y proteína fijadora de vitamina B12
Destrucción mediante intermediarios reactivos de Oxígeno
Citosol
Gránulo
Proceso fagocítico
Desencadenante
Membrana
Flavo-citocromo b558
Proceso oxidativo
1. Anión
superóxido
Enzima:
Oxidasa
fagosómica de
NADPH2
2. Peróxido de
Hidrogeno:
enzima:
Superoxido
dismutasa
3. Radicales
hidroxilo
4. Hipoclorito:
Enzima
Mieloperoxidasa
Destrucción mediante intermediarios reactivos de Nitrógeno
NO Sintetasa
L-NMMA
L-ARGININA CITRULINA
1. Óxido Nítrico
2. Superóxido
3. Dióxido de Nitrógeno
Destrucción mediante mecanismos independientes de Oxígeno
Catepsina G
Defensinas de bajo PM
Proteínas catiónicas de alto PM
Proteína incrementadora de la permeabilidad bacteriana (BPI)
Daño a las Membranas microbianas
Lisozima Escinde los mucopéptidos de la pared celular bacteriana
Lactoferrina Forma complejos con el hierro
Enzimas proteolíticas
Otras enzimas hidrolíticas diversas
Digestión de microorganismos digeridos
Factores secretados por Macrófagos Activados
Interleukina 1 (IL-1) Promueve respuestas inflamatorias y fiebre
Interleukina 6 (IL-6)
Factor de Necrosis Tumoral α (TNF-α)
Promueven la inmunidad Innata y la eliminación de Patógenos
Proteínas del Complemento Promueven la respuesta Inflamatoria y la eliminación de patógenos
Enzimas hidrolíticas Promueven la respuesta Inflamatoria
Interferón α (IFN-α)
Activa genes celulares, dando lugar a la producción de proteínas que confieren un estado antiviral a la célula
Factor de Necrosis Tumoral α (TNF-α) Destruye algunas células tumorales
GM-CSF
G-CSF
M-CSF
Promueve la hematopoyesis inducible
Conteo de PMN – Conteo de monocitos y
Macrófagos
Pruebas de Movilidad de PMN Prueba de Movilidad al azar: Método del tubo capilar
Prueba de la membrana para quimiotaxia
Pruebas de reconocimiento y adherencia CD18 (Subunidad β de LFA-1, Mac-1 y CR4)
Receptores para CC e IG – FcR y CR
Two chambers are separated by a filter through which cells migrate. Chemotactic gradients can be set up by placing different concentrations of the putative chemo-attractant in the upper and lower chambers. The advantage of the Boyden chamber is that is can discriminate between chemo-kinetic and chemotactic influences. The use of this chamber requires that the cells under test have to move in three dimensions (most do) and to squeeze between the pore size of the particular filter. Filters are available in different average pore sizes, so this latter point is seldom a problem. The Boyden chamber is reproducible and the chemokinetic, chemotactic response easy to quantify.
Pruebas de Ingestión Cuenta Directa al Microscopio de Luz
Estimación de la radioactividad emitida por fagocitos que han ingerido partículas marcadas
Medición de la tinción de lípidos
Análisis mediante citometría de flujo
Pruebas de Desgranulación Fagocitosis Frustrada
Pruebas de Muerte Intracelular Prueba de Reducción del Azul de Tetrazolio
Nitrado
Quimioluminiscencia
Citometría de Flujo (Estallido Oxidativo)
Análisis Microbicida de Neutrófilos
Neutropenia
Síndrome de Job
Deficiencia de Mieloperoxidasa
Deficiencia de Glucosa-6-P Deshidrogenasa
Leucemia aguda
Disfunción Transitoria del Neutrófilo
Infecciones agudas
Ataxia-Telangiectasia
Crioglobulinemia
Enfermedad Granulomatosa Crónica
Síndrome de Chédiak-Higashi
Déficit de Adhesión leucocitaria
Prematuridad
Síndrome de Down
Susceptibilidad a infección por micobacterias
Modelo de Enfermedades autoinmunes