NATURAL KILLERCLASE 11

Alejandro Retamal Salazar

CITOTOXICIDAD MEDIADA POR CELULAS

1. Citotoxicidad directa específica: es la llevada a cabo por los (TC), que están restringidos por el haplotipo propio MHC-I, y que poseen CD8+ como moléculas correceptoras.

2. Citotoxicidad directa inespecífica: las células agresoras naturales (NK) reconocen determinantes inespecíficos de células tumorales o infectadas con ciertos virus.

3. Citotoxicidad celular dependiente de Acs: es un mecanismo indirecto por el que células matadoras como NK, eosinófilos, etc., interaccionan con el Ag, por medio de puentes de Ac previamente unidos a receptores para Fc de la célula.

INMUNIDADINMUNIDAD

Mecanismos inmunesMecanismos inmunes

1- inespecíficos Innatos

repetitivos repetitivos

no desarrollan memoria no desarrollan memoria

inmunológica inmunológica

2- Específicas o adaptativas

Mecanismos inmunesMecanismos inmunes

1- inespecíficos Innatos

repetitivos repetitivos

no desarrollan memoria no desarrollan memoria

inmunológica inmunológica

2- Específicas o adaptativas

FagocitosisFagocitosis

Patógenos Reconocidos y eliminados por los Patógenos Reconocidos y eliminados por los fagocitosfagocitos

Los fagocitos poseen Los fagocitos poseen diferentes receptores diferentes receptores que reconocen que reconocen componentes componentes microbianos e inducen microbianos e inducen fagocitosis:fagocitosis:-CD14 (receptor de -CD14 (receptor de LPS)LPS)-CD11b/CD18 (CR3 – -CD11b/CD18 (CR3 – receptor de C)receptor de C)-Receptor de Manosa-Receptor de Manosa-Receptor de Glucano.-Receptor de Glucano.

La unión de bacterias La unión de bacterias a estos receptores a estos receptores innatos producen la innatos producen la activación del activación del fagocito. fagocito. La activación resulta La activación resulta en la síntesis y en la síntesis y liberación de liberación de citoquinas y la citoquinas y la inducción de inducción de mediadores lipídicos mediadores lipídicos de la inflamaciónde la inflamación

Patógenos Reconocidos yPatógenos Reconocidos y eliminados por los fagocitoseliminados por los fagocitos

La unión a estos La unión a estos receptores receptores incrementa la incrementa la fagocitosis y fagocitosis y promueve la promueve la destrucción de destrucción de bacterias en los bacterias en los lisosomas.lisosomas.

Patógenos Reconocidos y eliminados por los Patógenos Reconocidos y eliminados por los fagocitosfagocitos

Tipos de RIRespuesta Innata

Inmunidad Natural • 1er encuentro con el Ag • No exposición previa • No se modifica con posteriores

exposiciones

Tipos de RIRespuesta Adquirida

• 1er encuentro respuesta débil • Se modifica con subsecuentes

exposiciones • Especificidad y Memoria • Receptor codificado genéticamente

de manera somática

Células Natural Killer• Son linfocitos con actividad citotóxica

innata, no expresan TCR ni maduran en el Timo.

• Poseen receptores capaces de detectar ausencia de moléculas MHC.

• Funcionan con receptores que reconocen azúcares por ejemplo:NKRP1 y otro inhibidor que sondea la membrana: KIR, si hay MHC no hay lisis, si no hay MHC el KIR no puede salvar a la célula blanco.

• Usado por virus para evadir la RI.

HLA-IHLA-I

autólogo

HLA-I

No autólogo

Ausencia HLA-I

Interacción de receptores inhibidores de célula NK con moléculas de histocompatibilidad

Se desarrollan en la MO a partir de un Se desarrollan en la MO a partir de un

progenitor común de células linfoides.progenitor común de células linfoides.

linfocitoslinfocitos grandes y con gránulos citoplasmáticosgrandes y con gránulos citoplasmáticos..

con capacidad para matar líneas celulares con capacidad para matar líneas celulares

tumorales in vitro.tumorales in vitro.

Sin necesidad de activación o inmunización Sin necesidad de activación o inmunización

previaprevia..

Los mecanismos líticos son los mismos que los de Los mecanismos líticos son los mismos que los de

los CTL FasL y exocitosis de perforinas y los CTL FasL y exocitosis de perforinas y

granzimas.granzimas.

Matan en las fases iniciales de la infección:Matan en las fases iniciales de la infección:virus, patógenos intracelularesvirus, patógenos intracelulares..

VirusVirus

Células (NK)Células (NK)

Se activan en presencia de INF-Se activan en presencia de INF-αα y y ββ e IL-12 IL-15, e IL-12 IL-15,

IL-18 producida por DCIL-18 producida por DC

IL-12 + TNF-IL-12 + TNF-αα induce la producción de INF- induce la producción de INF-γγ por por

las células NKlas células NK

Las células NK:Las células NK:Contienen algunas infecciones virales hasta el desarrollo de LT Contienen algunas infecciones virales hasta el desarrollo de LT

citotóxicos especificas de Agcitotóxicos especificas de Ag

Intervienen en el Control de infecciones intracelulares: Listeria, Intervienen en el Control de infecciones intracelulares: Listeria,

Toxoplasma, leishmaniaToxoplasma, leishmania

Respuesta a citoquinas Respuesta a citoquinas por células NKpor células NK

Citotoxicidad mediada por NK• NK son linfocitos granulares grandes,

"inespecíficos", pertenecientes al sistema de inmunidad natural

• 5% de las células linfoides en sangre, • carecen de los marcadores de LT y LB.• El mecanismo citotóxico de las células NK es

parecido al de los linfocitos citolíticos (CTL), pero carecen de especificidad y de memoria.

• Tienen importante rol en los primeros días de una infección viral, al eliminar células en las que el virus se esté multiplicando.

• Constituyen un mecanismo efector celular temprano, antes de que lleguen los LTC,

• Modelo de 2 receptores para explicar cómo reconocen estas células inespecíficas a las células infectadas por virus o tumorales.

• Se piensa que las NK reciben señales de dos receptores de modo que distinguen entre células sanas y enfermas.

• Según este modelo, el receptor NKR-P1 se une a oligosacáridos de glucoproteínas de superficie de la célula enferma, procedentes de glucosilaciones anómalas. Esta señal le indica a la NK que debe prepararse para matar a la célula con la que ha contactado, pero para ello debe de ocurrir simultáneamente una ausencia de señal procedente de otro receptor, el Ly-49.

Citotoxicidad mediada por NK

El receptor Ly-49 de la célula NK se une a ciertos alelos de moléculas MHC-I. Cuando una célula NK se encuentra ante una célula normal, aunque reciba la señal de NKR-P1, no la mata, ya que la interacción entre Ly-49 y las MHC-I envía una señal a la NK para que detenga su mecanismo de muerte.En cambio, muchas células enfermas (por virus o tumorales) presentan un bajo nivel de MHC-I, por lo que el mecanismo dependiente de NKR-P1 no se ve frenado.

Citotoxicidad mediada por NK

•Receptor Fc de la IgG (FcReceptor Fc de la IgG (FcγγRIIIa ó CD16)RIIIa ó CD16)•Se unen a células cubiertas de IgGSe unen a células cubiertas de IgG•Citotoxicidad dependiente de anticuerpos (ADCCCitotoxicidad dependiente de anticuerpos (ADCC))

•Receptores inhibidoresReceptores inhibidores (KIR) (KIR)•Reconocen moléculas MHC clase IReconocen moléculas MHC clase I

•Receptores activadoresReceptores activadores (KAR): (KAR):•Reconoce moléculas en la superficie de las células Reconoce moléculas en la superficie de las células nucleadasnucleadas

sin restricción por MCHsin restricción por MCH mediante mediante varios tipos de receptoresvarios tipos de receptores

Las células NK reconocen

sus dianas sin restricción

•Distinguen entre células infectadas y no infectadasDistinguen entre células infectadas y no infectadas•Reconocen lo “propio alterado”Reconocen lo “propio alterado”

•2 tipos de receptores2 tipos de receptores

•Receptor inhibidor (KIR)Receptor inhibidor (KIR)•Inhiben la reacción líticaInhiben la reacción lítica•Son específicos para moléculas Son específicos para moléculas de clase I del MCHde clase I del MCH•Previenen la destrucción de células Previenen la destrucción de células normalesnormales•Matan selectivamente células con Matan selectivamente células con niveles bajos o nulos de moléculas niveles bajos o nulos de moléculas de clase I del MCHde clase I del MCH

•Receptor activador (KAR)Receptor activador (KAR)•Desencadena el “killing” de las Desencadena el “killing” de las células NKcélulas NK•Varios tipos de receptores (lectinas)Varios tipos de receptores (lectinas)

Receptores de las Receptores de las células NKcélulas NK

Actividad anti-tumoral y anti-viral (citotoxicidad mediada por receptores NK y secreción de IFN-)Inmunidad contra infecciones por bacterias y parásitos intracelulares (activación de macrófagos por secreción de IFN-)CCDA: citotoxicidad celular dependiente de Ac (receptores para fracción constante de Ac)Regulación de la respuesta inmune a través de un diálogo recíproco con CDs y secreción de citoquinas

Funciones conocidas de las células NK

La lógica del sistema inmune y las células NK

“lo microbiano no-propio” RRPs

“lo propio ausente” NKRs“lo propio alterado/inducido”

RECEPTORES DE LAS CÉLULAS NK

(NKRs):

KIRs, NKG2, etc.

UN PATÓGENO PODRÁ TRANSFORMAR

UNA CÉLULA DEL HUÉSPED EN

BLANCO POTENCIAL DE LAS CÉLULAS

NK POR DOS MECANISMOS:

Inmunidad Innata  Inmunidad Adaptativa

Inmediata  

Lenta

No es clonal 

Es clonal

Reconoce motivos conservados: RRP pesentes en

la línea germinal  

Antígeno-específica: TCR y BCR generados por

reordenamientos génicos

No genera memoria Genera memoria

INTERACCION 

Diferencias entre inmunidad innata y adaptativa

LENTA

VirusVirusToma de decisiones Toma de decisiones

por células NKpor células NK

•Todas las células nucleadas expresan Todas las células nucleadas expresan normalmente moléculas de clase I del MCHnormalmente moléculas de clase I del MCH

•Pueden no expresar moléculas en:Pueden no expresar moléculas en:•Infección intracelularInfección intracelular•Transformación neoplásicaTransformación neoplásica•Células anormalesCélulas anormales

•Pérdida de la señal inhibitoria del KIRPérdida de la señal inhibitoria del KIR

•Muerte de la célula dianaMuerte de la célula diana

VirusVirus

Expresión de clase I Expresión de clase I y lisis por células NKy lisis por células NK

•Respuesta citotóxica

•Exocitosis citotoxinas

•Moléculas de membrana FasL

•Respuesta citotóxica

•Exocitosis citotoxinas

•Moléculas de membrana FasL•Inmunomodulación

Producción de citoquinas

•Inmunomodulación

Producción de citoquinas

Acciones biológicas de las células NK

NKcell

NKcell

Mecanismos de acción citotóxica

caspasas

Exocitosis polarizada de gránulos con citotoxinas

Moléculas de membrana FasL

Entrada de granzimas: Serin proteasas inductoras de apoptosis

Lisis celular mediada por perforinas y granzimas

IL-2 Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas

IL-12 Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas

IL-15 Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas

IFN- Estimula citotoxicidad

IFN- Estimula citotoxicidad

IL-10 Inhibe produccion de citocinas

Citoquinas que regulan laactividad de las células NK

IFN- Inducción respuesta Th1. Activación de monocitos y macrófagos

TNF Mediador de la respuesta inflamatoria. Activa monocito y L.T. Acción lítica

GMCSF Factor estimulante de colonias de granulocitos/macrófagos

TGF- Inmunosupresión

IL-3 Induce proliferación y diferenciación de precursores hematopoyéticos

IL-10 Inmunosupresión

Citoquinas secretadas por células NK

Células NK T• Son un subtipo de LT con dos posibles fenotipos:

CD4+ y CD4- CD8- (DN).• Expresan

1. receptores de células NK 2. Un TCR semi-invariante, restricto por la molécula

de histocompatibilidad CD1d.• Se considera que participan en la respuesta inmune

innata pues sus TCR son semiinvariantes • Su capacidad de secretar inmediatamente grandes

cantidades de citoquinas cuando sus TCR son activados les confiere un papel inmunoregulador.

Las células NKT proporcionan cooperación a las células B que es restringida por CD1d

• Son tan eficientes como los linfocitos CD4+ TH0 para promover in vitro la proliferación de linfocitos B autólogos, y la producción de Ig.

• Los dos mayores subtipos de células NKT expresan niveles comparables de CD40L y citoquinas, e inducen niveles similares de proliferación de células B.

• Las células NKT CD4+ inducen altos niveles de producción de Ig.

* Defensa antitumoral* Defensa antitumoral* Defensa antitumoral* Defensa antitumoral

* Defensa antimicrobiana* Defensa antimicrobiana* Defensa antimicrobiana* Defensa antimicrobiana

Implicaciones clínicobiológicas de las células NK

* Enfermedades autoinmunes: * Enfermedades autoinmunes: artritis artritis reumatoide, PTA (purpura…)reumatoide, PTA (purpura…)

* Enfermedades autoinmunes: * Enfermedades autoinmunes: artritis artritis reumatoide, PTA (purpura…)reumatoide, PTA (purpura…)

* Fracaso de la tolerancia injerto placentaria* Fracaso de la tolerancia injerto placentaria* Fracaso de la tolerancia injerto placentaria* Fracaso de la tolerancia injerto placentaria

* Rechazo de trasplantes* Rechazo de trasplantes* Rechazo de trasplantes* Rechazo de trasplantes

* Enfermedad de injerto frente a huésped* Enfermedad de injerto frente a huésped* Enfermedad de injerto frente a huésped* Enfermedad de injerto frente a huésped

Implicaciones inmunopatogénicas