Mecanismos Efectores de la Inmunidad CelularDr. Sergio E. Alvizuri P.

DefinicinLa inmunidad celular es la funcin efectora de los linfocitos T y sirve como mecanismo de defensa contra los microbios que sobreviven dentro de los fagocitos o las clulas no fagocticas infectadas.

Tipos de Inmunidad CelularRespuesta celular (LT CD4+ TH1) contra grmenes que residen dentro de los fagosomas, al reconocer los antgenos y activar a los fagocitos para la destruccin de los grmenes.Interfern gamma (IFNg)La respuesta de los macrfagos dependiente de los linfocitos T puede producir dao tisular (hipersensibilidad retardada)

Inmunidad Mediada por Clulas

Tipos de Inmunidad CelularLa respuesta mediada por el LT CD8+ dirigida contra grupos de clulas fagocticas y no fagocticas, que se orienta a la eliminacin de los reservorios de la infeccin.La respuesta dirigida contra parsitos helmintos mediada por los linfocitos CD4+ TH2, mediante la produccin de IgE y la activacin de eosinfilos.La respuesta mediada por las clulas NK.

Inmunidad Mediada por Clulas

Desarrollo de los LT EfectoresLas respuestas inmunitarias celulares consisten en el desarrollo de los linfocitos T efectores a partir de clulas vrgenes en los rganos linfticos perifricos, la migracin de estos linfocitos T efectores y otros leucocitos a las zonas de infeccin y la activacin de leucocitos mediada por citocinas para destruir los microbios o la muerte directa de las clulas infectadas.

Desarrollo de los LT EfectoresReconocimiento de Antgenos y co-estimulacinExpansin clonal de los linfocitos TDiferenciacin de los LTCD4+ vrgenes en subpoblaciones efectorasDiferenciacin de LTCD8+ vrgenes en LTCMigracin de los linfocitos T efectores

Desarrollo de LT Efectores

Induccin de la Inmunidad Celular

Diferenciacin TH1 TH2La diferenciacin TH1 se produce en respuesta a grmenes que infectan o activan a macrfagos o a clulas NK.La diferenciacin TH2 se presenta como respuesta a helmintos o alergenos, los que ejercen estimulacin crnica sobre los linfocitos T, frecuentemente sin una respuesta innata importante o con activacin de macrfagos.

Diferenciacin del CD8+Los linfocitos T CD8 vrgenes se diferencian a linfocitos T citotxicos (CTL), que son las clulas efectoras y eliminan a las clulas blanco que expresan pptidos antignicos asociados a molculas HLA clase I.

Migracin de las Clulas EfectorasLas clulas efectoras migran a los lugares de la infeccin y son retenidas en esos sitios.Para que se realice la fase efectora de la respuesta celular es necesario que los linfocitos T efectores con los fagocitos o las clulas infectadas que presentan los antgenos que iniciaron la respuesta.

Migracin

Hipersensibilidad RetardadaSensibilizacin:Infeccin (microbios)Por contacto con qumicos o alergenos ambientalesInyeccin intradrmica o subcutnea de antgenos proticos (PPD)Obtencin de la respuesta (re-exposicin)La respuesta evoluciona a lo largo de 24 a 48 horas 4 horas despus de la inyeccin se acumulan PMN a lo largo de los capilares. Despus de 12 horas se encuentra infiltracin de linfocitos T y monocitos y se organizan distribuyndose alrededor de la vnula.La salida de macromolculas del plasma y fibringeno que se deposita y convierte a fibrina adems de la acumulacin de LT y monocitos provoca dolor e induracin en el sitio de la inoculacin.La induracin se puede detectar 18 horas despus de la inyeccin y alcanza el mximo entre las 24 a 48 horas despus de la inoculacin del antgeno.

Hipersensibilidad Retardada

Hipersensibilidad Retardada

Hipersensibilidad retardadaLa prdida de la respuesta retardada a antgenos universales (como por ejemplo, la candidina), es indicativo de prdida de la funcin del LT (anergia).

Mecanismos Efectores

Activacin de MacrfagosLos macrfagos son las clulas efectoras que permiten la eliminacin de los grmenes fagocitados.Los LTCD4+ y LTCD8+ activan macrfagos mediante por seales de contacto liberadas por las interacciones CD40-CD40L y por el IFN-gEl IFN-g es la citoquina ms importante para la activacin de macrfagos, puede activar algunas funciones sola, otras funciones las activa en conjunto con el LPS bacteriano o el CD40Las interacciones CD40-CD40L, asegura que los macrfagos que presentan antgenos a las clulas T, sean activados de forma ms eficienteAdems produce IL-12 para estimular la proliferacin y diferenciacin del linfocito T.

Interacciones entre Macrfagos y LT

Funciones del Macrfago ActivadoEliminacin de grmenes fagocitados mediante la produccin de intermediarios reactivos del oxgeno, xido ntrico, y enzimas lisosomales.Estimulacin de la respuesta inflamatoria aguda, por la secrecin de TNF, IL-1 y quimioquinas.Induce la formacin de tejido de reparacin por la secrecin de factores de crecimiento que estimulan la proliferacin de los fibroblastos, sntesis de colgeno y angiognesis.

Funciones del Macrfago ActivadoLos productos microbicidas liberados por los macrfagos pueden lesionar tejido sano, usualmente el dao es limitado y de resuelve una vez que la infeccin es removida.Sin embargo, si los macrfagos no erradican la infeccin, la produccin de citoquinas y factor de crecimiento persiste modificando el microambiente tisular local, en consecuencia el tejido destruido es reemplazado por tejido conectivo (fibrosis) que es la caracterstica de las Reacciones Inflamatorias Retardadas crnicas.

Inflamacin Granulomatosa

Rol de los Linfocitos TH2Participan en la inmunidad contra parsitos favoreciendo la sntesis de IgE que opsoniza a los helmintos, adems produce IL-5 que activa a los eosinfilos para que se fijen a los parsitos y liberen su contenido en grnulos.La sub-poblacin de linfocitos CD4+ TH2 estimula infiltrados celulares ricos en eosinfilos, y tambin actan limitando la activacin de los macrfagos.Interleuquinas como IL-4, IL-10, e IL-13 inhiben la activacin de los macrfagos. Por esta accin, las clulas TH2 colaboran con el trmino de las reacciones de HS tardas TH1 (HS-IV) que con frecuencia acompaan a la inmunidad protectora mediada por clulas

Rol de los Linfocitos TH2

Funciones Efectoras de los CD8+ CitolticosLos linfocitos T CD8+ citolticos (CTL), reconocen los pptidos asociados a las molculas del CPH clase I, de esta forma eliminan los reservorios de la infeccin.El reconocimiento produce seales que dan lugar a la exocitosis del contenido de los grnulos de los CTLs (granzimas y perforinas).

Funciones Efectoras de los CD8+ CitolticosLas perforinas tienen la propiedad de polimerizarse sobre las clulas blanco para permitir el ingreso de las granzimas que activan las caspasas presentes en el citoplasma de las celulas.El ingreso de las perforinas y granzimas tambin puede hacerse por endocitosis mediada por receptor al unirse a una protena llamada serglicina. La perforina se une a las membranas endosmicas facilitando el movimiento de las granzimas a travs de estas membranas hacia el citoplasma.

Funciones Efectoras de los LTC

Funciones Efectoras de los CD8+ CitolticosLos CTLs tambin expresan la molcula FasL, que se une a la molcula Fas (CD95) expresada sobre la clula blanco.El acoplamiento del Fas activa la cascada de caspasas induciendo la muerte por apoptosis de la clula blanco.Las clulas apoptsicas son rpidamente fagocitadas y eliminadas. La accin de las caspasas tambin puede fragmentar el DNA microbiano.

Eliminacin por Fas - FasL

Inmunidad a la Tuberculosis

GeneralidadesEn el mundo, al ao dos millones de personas mueren por TBC5 a 10% de los seres humanos inmunocompetentes son susceptibles a la TBCDe los susceptibles el 85% desarrolla la enfermedad en los pulmones

El patgenoEl Mycobacterium tuberculosis (Mtb), es una bacteria intracelular facultativa que puede sobrevivir y multiplicarse dentro de los macrfagosEl 50% de la composicin de la pared est formada por cidos miclicosLa lesin se caracteriza por la formacin de granulomas con necrosis caseosa central que despus producen fibrosis en el parnquima que los rodea (tubrculos)

InfectividadExposicin al MtbSlo 10 al 30% se infectan90% no desarrollan la enfermedad10% desarrolla la enfermedad5% dentro del primer ao5% despus del ao (reactivacin)

InfectividadLa resistencia/susceptibilidad al Mtb est determinado genticamente e involucra muchos genes (gen de protena de natural de resistencia asociada del macrfago NRAMP1, receptor de vitamina D, protena fijadora de manosa)

Respuesta Th1Los pacientes con TBC activa mantienen niveles altos de respuesta celular en la forma de HS tarda.La respuesta de tipo tardo brinda cierto grado de proteccin por la presencia de macrfagos en los granulomas.La enfermedad se vuelve sistmica y severa cuando se presentan mutaciones en los genes de la cadena receptor ligando del IFN-g, la subunidad IL-12p40 y la cadena b1 del receptor de IL-12

Respuesta InnataLos macrfagos alveolares son las primeras clulas donde crece el Mtb, lo que da lugar a la transcripcin de genes de citoquinas y quimoquinas pro inflamatorias va activacin NF-kB.La ingesta de los Mtb puede depender de su unin a receptores de macrfagos, incluyendo receptores Toll-like (TLRs). En ratones la falta del TLR-4 provoca un significativo decaimiento en la resistencia al Mtb. La deeficiencia se presenta a partir del da 20 en que se debe producir la respuesta adaptativa.

Respuesta AdaptativaLa inmunidad es mediada de forma predominante por el CD4 Th1 en colaboracin con el LT CD8.Los ratones que no producen IFN-g, no puede inhibir el crecimiento del Mtb en los pulmones y otros rganos.Los ratones con delecin del gen de IL-12 son incapaces de expresar inmunidad anti Mtb. La IL 12 es esencial para la induccin y generacin de las respuestas Th1.Aparentemente el LT CD8 activa a los macrfagos a un estado anti micobacteriosttico va secrecin de IFN-g lisando los macrfagos infectados o secretando productos que pueden destruir directamente los Mtb.

MacrfagosLos macrfagos son las clulas donde los Mtb residen casi de manera exclusiva en los sitios de infeccin.Cuando son activados por IFN-g in vitro pueden presentar funcin micobacteriosttica o micobacteriocida.Aparentemente esas funciones no se expresan sino hasta que se presentan LT CD4 y CD8 Mtb especficos.De acuerdo a los experimentos la funcin bacteriosttica se presenta a partir del da 20 de la infeccin.

MacrfagosEl xido ntrico y sus metabolitos son dos de los principales mecanismos de defensa antibacteriana.Se genera a partir de la arginina por accin de la sintetasa 2 del xido ntirico (NOS2).El otro mecanismo se basa en oxgeno reactivo que se genera por la transferencia de un electrn de un NAPDH a oxgeno molecular por accin de una NADPH oxidasa

MacrfagosLos ratones con delecin del NOS son incapaces de defenderse contra la infeccin por MtbLos ratona que no generan NADPH-oxidasa no se ven muy afectados o son afectadosLos macrfagos que fagocitan Mtb se activan parcialmente, pero el estado antibacteriosttico lo presentan cuando se expresa la inmunidad Th1En las pruebas el NOS se presenta mayormente a partir del da 20 de la infeccin.

Induccin y generacin de la respuesta Th1InfeccinAcceso de CD especializadaFagocitosis de MtbMaduracinProcesamiento AntignicoDa 15: acceso al ganglio localDa 20: Rpta Th1 en pulmonesInfeccin en estado estacionarioExpresin IFNg, IL-12, NOS2Replicacin de CD4+ (IFNg)

Defectos en la respuesta inmuneDefectos intrnsecos de los macrfagosIncapacidad para generar LT Th1 suficientes para activar macrfagosBloqueo de respuesta Th1 por Th2 (?)Inhibicin de la fusin del fago-lisosoma (?)