Tolerancia Inmunológica Central y Periférica

Dra. Claudia Lützelschwab Depto SAMP

C. M. Lützelschwab, 2016

Sistema inmunitario adaptativo: linfocitos B y T

Los diferentes linfocitos tienen diferentes receptores específicos para el antígeno (generación de diversidad al azar)

Existen mecanismos de eliminación / inactivación de las células B y T que reconozcan componentes propios

Repertorio: múltiples especificidades de los receptores para Ag presentes en los linfocitos El repertorio de células B y T inmaduras pueden reconocer componentes propios y no propios

¿Por qué no atacan tejidos propios?

Tolerancia Inmunológica

Es la ausencia de respuesta immunitaria.

En condiciones fisiológicas se da para la mayoría de los componentes propios.

La tolerancia es específica y de larga duración

En condiciones fisiológicas, el sistema immunitario de un individuo normal tolera sus componentes propios a

lo largo de toda su vida

Inmunógeno: cualquier molécula que sea capaz de inducir una respuesta inmunitaria humoral, celular o ambas. Tolerógeno: cualquier molécula que sea capaz de inducir la tolerancia inmunológica

Una misma sustancia puede ser inmunógena o tolerógena dependiendo de la forma en que es presentado a los linfocitos específicos

Factores que determinan inmunogenicidad o tolerogenicidad

Dosis Óptima (es variable) muy alta o muy baja

Persistencia Corta Prolongada (repetida)

Lugar de entrada Subcutánea, intradérmica intravenosa, oral ausente en órganos linf. Presente en órganos linf.

primarios primarios

Presencia de Ag + adyuv >> estimula Th Ag solo >> no responde Adyuvantes

CPA Expresión elevada de mol. Expresión baja de mol.

coestimulatorias coestimulatorias

Inmunogenicidad Tolerogenicidad

Tolerancia central

Reconocimiento de antígenos propios

Selección NEGATIVA

Prueba de TCR y definición de función (CD4+ o CD8+)

Selección POSITIVA

Pro LT CD4- CD8-

Lóbulo tímico

Corteza

Médula

LT maduros

Timocito CD4+ CD8+

LT inmunocompetentes, no autoreactivos

Selección Tímica de LT

Selección Positiva: • Receptores funcionales

• Definición de la función (colaborador o citotóxico) • Restricción por el MHC

Selección Negativa: • Autotolerancia

C. M. Lützelschwab, 2016

Reconocimiento de Ag propio con alta afinidad

Reconocimiento de Ag propio con baja afinidad

Auto-Ag

LB

Autoreactivo

Auto-Ag

Nueva región variable Apoptosis

Baja expresión de BCRs. Bloqueo de

señalización

Edición del BCR

Deleción clonal

LB con diferente especificidad

LB anérgico

Tolerancia Central: Selección de LB inmaduros

Médula ósea

Periferia

Mecanismos de tolerancia periférica:

Anergia

Muerte celular inducida por la activación

Supresión por LT reguladores/supresores

C. M. Lützelschwab, 2016

CPA

LT

Los PRR detectan señales de peligro e inducen co-etimulación sólo en presencia de infección

ACTIVACIÓN

C. M. Lützelschwab, 2016

CPA

LT

Sin coestimulación a través de B7 se produce ANERGIA

ANERGIA

Muerte celular inducida por la activación (apoptosis)

Receptores de

muerte

Reconocimiento Respuesta

Expresión de FasL/Fas

Apoptosis LT activado

Inducción de apoptosis por agregación celular e interacción con FAS/FASL entre las células activadas

Células T reguladoras o supresoras Reconocimiento Respuesta

Respuesta normal

Supresión

Proliferación y diferenciación de

LT

Inhibición de activación

Inhibición de funciones efectoras

LT efector

LT virgen CPA

LT supresor

Timo

Tolerancia Oral

Es la falta de respuesta inmune fisiológica contra antígenos provenientes del alimento y de la flora normal.

Antígenos solubles administrados oralmente inducen tolerancia específica a nivel sistémico

C. M. Lützelschwab, 2016

Tolerancia Oral: Mecanismos Propuestos

Intestino

Tr1 y Th3 supresores

Th3

Presentación por

cél. Epiteliales Intestinales

sin coestimulación

TGFβ

-

Th

Supresión Anergia

T

CD del Domo

Th

Expresión de FasL/Fas

Eliminación clonal

Reconocimiento sin

coestimulación

Respuesta inmunitaria mediada por células

LTh o CD4+: linfocitos T colaboradores

(cooperadores, de ayuda o “Helper”)

CTL o LTc o CD8+: linfocitos T citotóxicos

Ambos tienen el receptor para Ag (TCR) pero

reconocen péptidos (epitopes secuenciales) en

diferentes moléculas del MHC

Relación CD4+ : CD8+ = 2 : 1

Existen dos poblaciones principales de Linfocitos T (LT)

Inmunidad mediada por células

Intracelulares fagocitados

Intracelulares citoplasmáticos

L Th CTL

Células (LT) Células (LT)

Activan MΦ para la lisis de microrg fagocitados

Matan céls. infectadas y eliminan

la infección

Inmunidad humoral

Localización Microorganismo

Linfocitos involucrados

Mecanismos efectores

Funciones

Extracelular

L B

Secreción de Abs

Suero y otros líquidos

Bloquean y eliminan microrg

extracelulares

L Th

C. M. Lützelschwab, 2016

Pulendran, 2015

Reconocimiento de la

Inmunidad Innata

Diferenciación de Linfocitos

Diferenciación de LT colaboradores

C. M. Lützelschwab, 2016

Los LT CD4+ vírgenes (Th0) dan origen a diferentes sub-poblaciones

Th0

Th1 Th2

Ag + IL-12 Ag + IL-4

LT Colaborador

virgen

Respuesta mediada

por células Respuesta

humoral

Th17

Inflamación Reclutamiento de

neutrófilos

Tfh

Ag + IL-6, TGFβ

IL-21

C. M. Lützelschwab, 2016

La función de los LTh efectores es producir interleuquinas

IL-2 IFN-γ

TNFα/β

IL-4 IL-5

IL-10 IL-13

Activa a Mφ y NK

“Ayuda” a LT CD8+ citotóxicos

“Ayuda” a algunas LB en laproducción de anticuerpos

“Ayudan” a LB en laproducción de anticuerpos

Activan a mastocitos yeosinófilos

Th0

Th1

Th2

C. M. Lützelschwab, 2016

IL-2 TNFα IFN-γ

Linfotoxina

IL-4 IL-5 IL-10 IL-13

Th0

Th1 Th2

Ag + IL-12 Ag + IL-4

Th1 y Th2 se “inhiben” recíprocamente

LT Colaborador

virgen

(-)

C. M. Lützelschwab, 2016

POLARIZACIÓN DE LA RESPUESTA INMUNITARIA

Inmunidad mediada por células

Intracelulares fagocitados

Intracelulares citoplasmáticos

L Th1 CTL

Células (LT) Células (LT)

Activan MΦ para la lisis de microrg fagocitados

Matan céls. infectadas y eliminan

la infección

Inmunidad humoral

Localización Microorganismo

Linfocitos involucrados

Mecanismos efectores

Funciones

Extracelular

L B

Secreción de Abs

Suero y otros líquidos

Bloquean y eliminan microrg

extracelulares

C. M. Lützelschwab, 2015

Es una forma de respuesta inmunitaria adaptativa mediada por subpoblaciones de LT (I. adaptativa), células NK y macrófagos (I. innata).

Actúa contra de los microorganismos intracelulares y células cancerosas.

Sus funciones efectoras son: La destrucción de microorganismos dentro de

los fagocitos. Inducción de apoptosis de las células infectadas

o tumorales.

Respuesta inmunitaria mediada por células

Adhesión

Endocitosis

RE

Síntesis de proteínas

virales

Liberación

Desen

Traducción a proteínas Ensamblado

Cuáles son los microorganismos intracelulares?

Virus Bacterias Parásitos

C. M. Lützelschwab, 2016

Activación de LT en linfonódulos

Procesamiento y presentación de antígeno

Presentación de antígeno a

CTL (LTc)

Presentación de Ag a

Th0, Th1, Th2, etc

Vía citosólica

Vía endosómica

Microorg. Extracelular

Fagosoma

MHC I MHC II

C. M. Lützelschwab, 2016

Célula Presentadora de Antígeno

C. M. Lützelschwab, 2016

Activación de LTh1 colaborador en el linfonódulo

Patógeno

Activación de cél.

dendríticas

Cél. dendríticas inmaduras (Tejidos)

Cél. dendríticas activadas (Órg. Linf.

Secundarios)

Receptor de citoquinas

RPP

C. M. Lützelschwab, 2016

1º estímulo: Reconocimiento del Ag (mMHC II+péptido) -TCR

2º estímulo Coestimulación mútua,

interacción celular

3º estímulo Producción de

IL-12 y diferenciación a LTh1

Receptor de citoquinas

Activación de LTh1 colaborador en el linfonódulo

C. Lützelschwab, 2015

Los receptores que detectan señales de peligro inducen B7 sólo en presencia de infección

C. Lützelschwab, 2015

Sin coestimulación a través de B7 se produce ANERGIA

C. M. Lützelschwab, 2016

Epitope 1

Epitope 3

I I

Efectores

Th1e

Th1m TCR/CD4

IFN γ Macrófago infectado

Células de memoria

Epitope 2

Th0 Th0

Th0

IL-12

IL-12

Th0

Selección clonal y expansión de LTh1 en Organos linfoides secundario

Activación de Macrófagos

Respuesta de MΦ activados

MΦ con microorganismos en fagolisosomas

Th1 Efector

Lisis de microorganismos

fagocitados

Secreción de ILs (TNF, IL-1, IL-12, quimioquinas)

Aumento de la expresión de MHC II y moléculas

coestimulatorias

C. M. Lützelschwab, 2016

Activación de Macrófagos (MΦ)

La destrucción de las bacterias se consigue por moléculas tóxicas altamente reactivas

Fagolisosoma

Oxidasa

iNOS Arginina

Lisis de microorganismos

fagocitados mediante ROS y NO

Lisis de microorganismos mediante enzimas

lisosomales

C. M. Lützelschwab, 2016

C. M. Lützelschwab, 2014

LT citotóxicos o CTLs (CD8+)

Se activan ante el reconocimiento directo del péptido Ag unido a la mMHC I

Inducen apoptosis de las células infectadas que presentan el Ag

Dos mecanismos de muerte: Perforinas y granzimas Fas-FasL

AMBOS MECANISMOS INDUCEN

APOPTOSIS DE LA CÉLULA INFECTADA

C. M. Lützelschwab, 2016

LT citotóxicos o CTLs (CD8+):

Muerte por apoptosis

Perforinas y granzimas

Célula infectada o

tumoral

C. M. Lützelschwab, 2016

Selección clonal y expansión de LT citotóxicos

Apoptosis

Cél. dendríticas activadas

LT citotóxicos (LT CD8+) o

CTL

Célula infectada

Perforinas y granzimas

Efectores

Células de memoria

Epitope 1

Epitope 2

Epitope 3

LT Th1 “dan autorización” a las cél. dendríticas para activar a los LT CD8+

LT CD4+ aumentan la capacidad de las cél. dendríticas para estimular la diferenciación de LT CD8+ efectores Ambos linfocitos deben reconocer Ag presentado por la misma cél. dendrítica

C. M. Lützelschwab, 2016

mMHC I

mMHC II

IL-2 Muerte de la

célula infectada

Mecanismos de muerte celular: liberación del contenido de gránulos citoplasmáticos

(CTL y NK)

Exocitosis

Entrada de perforinas y granzimas

Activación

de caspasas

Apoptosis

Perforinas Granzimas Serglicina

Cél. Blanco

Endocitosis de granzimas y entrada al

citoplasma via perforinas

Activación apoptosis

Apoptosis de la célula blanco

C. M. Lützelschwab, 2016

Apoptosis mediada por la interacción de Fas y FasL FasL en los CTL interactúa

Con Fas sobre las células blanco

Apoptosis de la célula blanco CTL

Mecanismos de muerte celular: interacción de receptores Fas y FasL

(CTL y NK)

C. M. Lützelschwab, 2016

Bibliografía sugerida:

• Abbas, A. K., Lichman, A. 2008. Inmunología celular y molecular. 6ta Ed. Editorial Elsevier España. ISBN: 9788480863117; y posterior. • Tizard I.R. 2000. Inmunología Veterinaria: 6 ta ed. W.B. Saunders Company. Philadelphia (Pennsylvania), USA. ISBN 0-7216-8218-9; y posteriores • Fainboim, L., Geffner, J. Editores. 2005. Introducción a la Inmunología Humana. 5ª Ed. Editorial Médica Panamericana. ISBN 950-06-0797-2; y posterior • Janeway, Charles A.; Travers, Paul; Walport, Mark; Shlomchik, Mark. 2001. Immunobiology. 5th ed. New York and London: Garland Publishing;. ISBN 0–8153–3642–X (en inglés). • Diapositivas disponibles en: http://www.vet.unicen.edu.ar/html/Areas/Inmunologia/InmunologiaMaterial.html

Bibliografía

C. M. Lützelschwab, 2016

Preguntas para trabajo en clase: Tolerancia e Inmunidad Mediada por células . (29/4/2016)

1. ¿Cuáles son las tres señales que son necesarias para que un LT se active? ¿Cuál es la consecuencia de su activación?

2. ¿Contra qué tipo de microorganismos (intracelulares/extracelulares) está dirigida la respuesta mediada por células?

3. ¿Cuáles son los principales subgrupos de linfocitos T CD4+ cooperadores y con qué tipo de respuesta inmunitaria se relacionan?

4. ¿Cuál es la función de los LT CD8+? ¿Cuál es la molécula implicada en la presentación del antígeno Ag y cuál es la vía de procesamiento involucrada?

5. ¿Qué mecanismo puede destruir bacterias que se multiplican dentro de los fagocitos? Mencione las principales células y moléculas que intervienen.

6. ¿Por qué los LT normalmente no reaccionan contra proteínas propias del animal? Complete el siguiente glosario: LTh0 Activación de macrófagos Selección clonal/expansión clonal Selección positiva de timocitos Selección negativa de timocitos