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: juanlcastillo@entelchile.net

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