BASES GENETICO MOLECULARES DE LA RESPUESTA INMUNOLOGICA

EXPRESION DE LOS GENES RECEPTORES DE ANTIGENOS

MS. MARIA CRUZ BRICEÑODPTO MORFOLOGIA HUMANA. FFCCMM

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

CELULAS B Y T

Célula progenitora

ESTADIOS MADURATIVOS DE LINFOCITOS

LOS LINFOCITOS MADUROS B Y T EXPRESAN RECEPTORES QUE RECIBEN

SEÑALES PARA: SUPERVIVENCIA – PROLIFERACION – MADURACION

CARACTERISTICAS GENERALES DE LA MADURACION LINFOCITICA

• COMPROMISO de las células progenitoras hacia el linaje de los linfocitos B y T

• REORGANIZACION y Expresión de los genes de receptores antigénicos.

• SELECCIÓN de células con correctos receptores de antígeno

• PROLIFERACION de células progenitoras y comprometidas inmaduras-Reserva

• ADQUISICION DE LA COMPETENCIA FUNCIONAL: Que respondan a antígenos extraños(no a los propios)

Características generales de la maduración de los linfocitos

IL7

1

2

1

2

cel. Médula ósea

Cel Timo

RECEPTORES ANTIGÉNICOS

LOCI DE LOS GENES DE INMUNOGLOBULINAS (IG) Y DE LOS RECEPTORES T (RCT)

Locus Localización Número de segmentos génicos

V D J C

IGH 14q32.3 45 23 6 9

IGK 2p12 35 0 5 1

IGL 22q11 30 0 4 4

TCRα 14q11-12 45 0 55 1

TCRβ 7q32-33 50 2 6 2

TCRγ 7p15 5 3/2 2 2

TCRδ 14q11-12 2 3 4 1

ORGANIZACIÓN DE LOS GENES IG

300pb

ORGANIZACIÓN DE LOS LOCI GENICOS DE RCT

Dominios de los receptores antigénicos

RECOMBINACION DE LOS GENES DE RECEPTORES ANTIGENICOS

EVENTOS:

- Sinapsis

- Escisión

- Codificaciòn y procesamiento

- Unión o religación de fragmentos

TIPOS

-Deleción

-Inversión (K)

ENZIMAS:

Recombinasa: rag-12 , rag-2

Exonucleasas

Ligasas

ETAPAS

RECOMBINASAS RAG 1 / RAG2• Participan en la recombinación de los loci de las Ig y de

los receptores T.

• Son activas sólo en los linfocitos B y T inmaduros

• Solo se expresan Go y G1– Genes: Gen activador de recombinasa 1 RAG1

» Gen activador de la recombinasa 2 RAG2

• Rag -1 – Endonucleasa que reconoce la SSR y segmento codificados y lo escinde

• Rag-2– Se une a rag-1, y forma complejo con proteínas

• Desoxinucleotidil transferasa terminal TdT– Repara las roturas de la doble hebra introducidas por la recombinasa

• Ku70 y Ku80.-

– Proteínas que se unen a los extremos de ADN, y reclutan a la subunidad

catalítica de la proteína cinasa dependiente del ADN (ADN-PK),

• ADN-PK– Enzima de reparación del ADN

– Fosforila y activa a la enzima Artemisa

• Artemisa– Endonucleasa que abre las horquillas en los extremos codificadores

• ADN ligasa IV:

MECANISMO DE RECOMBINACION SOMATICA DE LOS GENES DE RECEPTORES ANTIGENICOS

Consecuencia de la recombinación: Diversidad

Regulación transcripcional de los genes de la Ig

GENERACION DE LA DIVERSIDAD DEL REPERTORIO DE LINFOCITOS B Y T

• A. MULTIPLES GENES COMBINABLES

• B. DIVERSIDAD DE COMBINACION

• C. DIVERSIDAD EN LAS UNIONES

• D. COMBINACION DE LAS CADENAS

• E. MUTACIONES

A. MULTIPLES GENES COMBINABLES

B. DIVERSIDAD COMBINATORIA• Recombinación somática de los genes IG y RCT: producto de

la Combinación aleatoria de múltiples segmentos germinales

MECANISMO INMUNOGLOBULINA RCT αβ RCTγδ

Cadena pesada k α β γ δ

Segmento V 45 35 45 50 5 2

Seg. De diversidad (D) 23 0 0 2 0 3

Segmentos D leído en

los 3 marcos de lectura

Infrecuente - - A menudo - Amenudo

Diversificación

inducida por la región

N

V-D, D-J Ninguna V-J V-J, V-D,

V;J

V_J / VD1/

D1-D2, D1-J

Segmento de unión J 6 5 55 12 5 4

Repertorio potencial

total con diversidad en

uniones

-1011 - 1016 108

C. DIVERSIDAD EN LAS UNIONESMayor contribución a la diversidad

PUEDE SER:

• a. ELIMINACION DE NUCLEOTIDO

• b. ADICION DE NUCLEOTIDO P Y N

• c. UNIONES ENTRE REGIONES V-C generan máxima variabilidad en receptores antigénicos(Ig /RCT)

– TERCERA REGION HIPERVARIABLE ó CDR3

a. Eliminación de nucelotidos

Eliminación de nt del

segmento J por

Artemisa

b. Adición de nucleótidos P y N

TdT= desoxirribonucleotidil transferasa terminal

Tercera región

hipervariable o CDR3

D. COMBINACION DE CADENAS

• CADENAS PATERNAS O MATERNAS

E. MUTACIONES• OCURRE REGIONES VARIABLES

• SE REALIZA EN RESPUESTA AL ANTIGENO

• AUMENTAN LA AFINIDAD POR EL ANTÍGENO

• Tasa de mutación de 10-3

– Zonas calientes de mutaciòn

MADURACION DEL LINFOCITO B

• CELULAS PRO - B– Expresión de RAG. Unión DJ

– Expresión CD10, CD19

– Incremento de TdT

• CELULAS PRE – B– Expresión de cadenas Hµ + cadena

ligeras subrogadas(L*)

Receptor Pre-B: H µ + L* + proteínas Ig α y β (Pre RCB)

– Pre RCB: recibe señales Vía B-tK*• Estimulan la supervivencia

• Estimula Proliferación y maduración de Cel. B

• Inhibe de forma irreversible el reordenamiento de la cadena pesada del otro cromosoma: exclusión alélica

• Estimula el reordenamiento de los genes de la cadena ligera

* B-Tk =Tirosinasa de Bruton alteración -Agamaglobulinemia ligada al X

Célula Pre-B Exclusión alélica

Célula Pro yPre B

Recombinación de

cadena H

Linfocito B

inmaduro

Recombinación de

cadena K/L

Forma el receptor Ag

específico: Ig M

Abandona la MO

Completan su

maduración en bazo

tejido linfáticos

Linfocito b inmaduro Exclusión isotipica de las

cadenas ligeras

Linfocito B maduro: Mec. recombinación de cambio o cambio de clase

Adquisición de competencia funcional

Tiene la misma región V -la misma especificidad antigénica

Cambio de isotipo de

la Cadena H de IG:

Alotipos

NK

BAFF, APRIL

Bacterias

con capsula Virus bacterias Parásitos helmintos

Alergias

Mecanismo Molecular del cambio de Isotipo en las cadenas pesadas

requiere de inductores

•Requiere de regiones Switch(S)

•Miden de 1-10Kb .

•Sec repetidas GC de 20 – 100 pb

•Enzima: Citosina Desaminasa inducida

por activación IFN-γ IL4

MECANISMO: Recombinación de cambio

Exon iniciador

Uniòn ADN y ARNTranscrito

Formaciòn del bucle

Desaminasa inducida por activaciòn (AID)

Adn desamninado CU

Uracilo N-glucosilasa

APE( Endonulceasa ApeI)

Rotura: ADN -- --ADN

Síntesis de cadenas μ de membrana y de secreción:

MADURACION DE LOS LINFOCITOS T

REARREGLO DE LOS GENES DE LOS RECEPTORES - T

Linfocito pro-T

Configuración germinal

Linfocito pre T

Reordenamiento cadena

β: VDJ

- Cadena B+

- Proteína PreTα

-Proteína CD3

-Proteína δ

=Receptor preRCT

Función: Median

Supervivencia

Proliferaciòn

Recombinaciòn α

Paso de fase doble (-) a

fase doble(+)

Exclusión alélica β

Linfocito doble positivo: CD4 y CD8

Linfocito simple positivo: CD4 ó CD8

Expresan CD4 y CD8

Reorganizan genes α

Expresiòn receptores αβ

Expresiòn de rag 1 rag 2

No existe exclusiòn alelica α

Bibliografia

Abbas: Inmunologia Cap 7 + págs.203-210

Guizar: Genética

Jorde: Genetica Medica