Respuesta Inmunitaria humoral (continuación) Dra. Claudia Lützelschwab Departamento de Sanidad Animal y Medicina Preventiva

C. M. Lützelschwab, 2012

¿Cómo se genera la respuestra inmunitaria humoral? ¿Por qué decimos que es una respuesta específica? ¿Qué células participan? ¿Cuáles son los efectores en este tipo de respuesta? ¿Por qué decimos que hay memoria inmunitaria? ¿Qué pasa la 2da. vez que entra el mismo Ag? ¿Hay Ag que generan una respuesta humoral diferente? ¿Cómo son los anticuerpos?¿Qué funciones cumplen?

C. M. Lützelschwab, 2012

Transporte y presentación de Ag

C. M. Lützelschwab, 2012

Una CPA “muestra” en su superficie varios péptidos Diferentes en varias moléculas MHC diferentes Célula presentadora de Ag

Moléculas MHC

Péptidos derivados del procesamiento

Activación de diferentes linfocitos Th (diferentes especificidades) C. M. Lützelschwab, 2012

¿Qué células participan? Linfocitos T (LTh) Célula presentadora de Ag

LTh efectores

LTh2 efector

Linfocito B

LB

Activación y diferenciación de LB en células productoras de Ac Plasmocito

IL-4, IL-5, etc C. M. Lützelschwab, 2012

Los Linfocitos CD4+ vírgenes (Th0) dan origen a dos subpoblaciones Th0 Ag + IL-12

Ag + IL-4 LT Colaborador virgen

Th1

Th2

IL-2 TNFα IFN-γ Linfotoxina

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

Respuesta mediada por células

Respuesta humoral C. M. Lützelschwab, 2012

Inmunoglobulinas Antígeno

Cadena Liviana

Sitio de unión de factor de C’ Sitio de unión a membranas Cadena pesada

Dominio Ig

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Isotipos de Igs IgE IgD

IgG

IgA (dímero) cadena J

cadena J

IgM (pentámero) C. M. Lützelschwab, 2012

Neutralización de microorg. y toxinas

IgG IgM IgA

Fagocito Opsonización y Fagocitosis de microorganismos. Receptor Fc

IgG

Anticuerpos LB

Funciones Biológicas de los diferentes isotipos de anticuerpos

NK

Receptor ↑afinidad IgE

Microrganismo

Citotoxicidad mediada por anticuerpos. IgG, IgE, IgA

Eosinófilo

Lisis de microrganismos.

IgG, IgM

Receptor C3b

Activación del complemento (via clásica)

Fagocitosis de microorganismos Opsonizados por el Complemento

Inflamación C. M. Lützelschwab, 2012

Producción de inmunoglobulinas en mucosas

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Tejido Linfoide Asociado a Mucosas (MALT)

Tejido Linfoide Organizado (O-MALT) Anillo de Waldeyer (Adenoides, Tonsilas), F. bronquiales, placas de Peyer, etc.

INDUCTOR

M.A.L.T.

Tejido Linfoide Difuso (D-MALT) Linfocitos Intraepiteliales (IEL) Linfocitos de LP

EFECTOR/ MEMORIA C. M. Lützelschwab, 2012

Placa de Peyer Luz Intestinal

Célula M Epitelio Asociado a Folículo

Domo CG T

VL

T

B

Lámina Propia Pared intestinal

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Células M Linfocitos

Célula M

Mφ

Domo

Célula dendrítica C. M. Lützelschwab, 2012

Sistema Linfoide Común de las Mucosas

LN Regional Intestino

Placa de Peyer

Tejido Glandular

Conducto Torácico

Intestino Glándula Mamaria Tracto Respiratorio Tracto Urogenital

Sangre C. M. Lützelschwab, 2012

Producción de IgA secretoria

Lumen

Componente secretorio

T T IEL LTγδ

T

LP

Receptor poli-Ig IL-5 IL-6

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Respuesta inmunitaria mediada por células

C. M. Lützelschwab, 2012

Inmunidad humoral

Inmunidad mediada por células

Microorganismo Intracelulares fagocitados

Intracelulares citoplasmáticos

L Th1

CTL

Suero y otros líquidos

Células (LT)

Células (LT)

Bloquean y eliminan microrg extracelulares

Activan MΦ para la lisis de microrg fagocitados

Lisan células infectadas y eliminan la infección

Extracelular

Linfocitos involucrados LB Secreción de Abs

Mecanismos efectores

Funciones

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Respuesta inmunitaria mediada por células Es una forma de respuesta inmunológica adaptativa mediada por LT, células NK y macrófagos.

Actúa contra de los microrganismos intracelulares, (virus, algunas bacterias y parásitos)

Induce la destrucción del microrganismo dentro de los fagocitos

Induce la muerte de las células infectadas o tumorales (apoptosis).

C. M. Lützelschwab, 2012

Subpoblaciones de Linfocitos T (LT) CD4+: linfocitos T cooperadores (colaboradores, de ayuda o “Helper”) CD8+: linfocitos T citotóxicos

Ambos presentan el receptor para Ag TCR pero reconocen epitopes secuenciales en diferentes moléculas MHC Relación CD4+ : CD8+ = 2 : 1 C. M. Lützelschwab, 2012

Procesamiento y presentación de antígeno Presentación de antígeno a CTL (LTc)

VIA ENDÓGENA

VIA EXÓGENA Microorg. Extracelular

Fagosoma

MHC I

MHC II Presentación de Ag a Th0, Th1 y Th2

Célula Presentadora de Antígeno C. M. Lützelschwab, 2012

Diferentes subpoblaciones LT colaboradores (Th CD4+) Th0 Ag + IL-12

Ag + IL-4 LT Colaborador virgen

Th1 IL-2 TNFα IFN-γ Linfotoxina

Th2

(-)

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

Th1 y Th2 se “inhiben” recíprocamente C. M. Lützelschwab, 2012

Microrganismos Activación

Producción de IL-12

MΦ

LT CD4+ virgen (Th0)

Presentación de Ag

Cél. dendrítica

Interleuquina 12 (IL-12)

Estimula la producción de IFNγ Actividad citotóxica

Activación de MΦ

Lisis celular C. M. Lützelschwab, 2012

LT CD4+ (Th0)

CPA Microrganismos

Funciones del Th1: Proliferación y diferenciación

IL-12

Activación de Mφ Producción de Acs

Th1

Activación de Neutrófilos

Activación de MΦ (aumenta potencial microbicida)

Ac opsonizantes y activadores de C´ Receptor para Fc

Opsonización y fagocitosis

Activación de neutrófilos (aumenta potencial microbicida) C. M. Lützelschwab, 2012

La destrucción de las bacterias se consigue por moléculas tóxicas altamente reactivas Lisis de microrganismos fagocitados mediante ROS y NO

Fagolisosoma

iNOS Arginina

Lisis de microrganismos mediante enzimas lisosomales

Oxidasa C. M. Lützelschwab, 2012

Activación de Macrófagos

Respuesta de MΦ activados Lisis de microrganismos fagocitados

MΦ con microrganismos en fagolisosomas

Th1 Efector Secreción de ILs (TNF, IL-1, IL-12, quimioquinas)

Aumento de la expresión de MHC II y moléculas coestimulatorias

C. M. Lützelschwab, 2012

Linfocitos T citotóxicos (CTL) Pertenecen a la línea de los LT encargados de las funciones efectoras de la inmunidad celular.

Eliminan células infectadas por microorganismos intracelulares.

Se les llama comúnmente CD8+, por la presencia del receptor de membrana CD8.

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Desarrollo de LT efectores

Reconocimiento de Ag en órg. Linfoides 2º LT CD4+

Inducción

LT CD8+

Multiplicación y diferenciación de LTc Th1 (CD4+) efectoras

~5 días

CTL (CD8+) CTL diferenciados en circulación C. M. Lützelschwab, 2012

LT Th1 “dan autorización” a las CPA para activar a los CTL Citoquinas (IL-2)

CTL LT CD4+

CTL diferenciados

LT CD4+ aumentan la capacidad de las CPA para estimular la diferenciación de CTL

C. M. Lützelschwab, 2012

Desarrollo de LT efectores

Reconocimiento de Ag en órg. Linfoides 2º LT CD4+

LT CD8+

Inducción

Multiplicación y diferenciación de LTc

Th1 (CD4+) efectoras

LTc (CD8+)

LTc diferenciados en circulación

Migración CTL a la periferia

Encuentro con células infectadas en la periferia Cél. con microrganismos intracelulares

Activación de LTc efectores

Funciones efectoras del LTc

Activación de MΦ >> Lisis de microrganismos fagocitados

Lisis de célula blanco por LTc

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CTL

Reconocimiento de Ag Cél. Blanco

Activación de LTc

Exocitosis de gránulos

CTLs (LTc):  Se activan ante el reconocimiento directo del péptido Ag sobre mMHC I Inducen apoptosis de las células infectadas que presentan el Ag Dos mecanismos de lisis: Perforinas y granzimas

Separación de células

Muerte de célula blanco

Fas-FasL AMBOS MECANISMOS INDUCEN APOPTOSIS DE LA CÉLULA INFECTADA C. M. Lützelschwab, 2012

Las células NK (Inm. Innata) también están involucradas en la respuesta inmunitaria celular

Célula NK

Célula infectada con virus

Lisis de célula infectada

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Receptores NK

Inhibidores Receptor para MHC I Receptor Fc para IgG

Activadores

Receptor MICA y MICB (Stress)

C. M. Lützelschwab, 2012

La activación de NK resulta de un balance entre señales de activación e inhibición A Receptor de activación

NK

NK

Receptor Inhibitorio

Ligando para NK

NK no activada, no hay lisis celular

Complejo MHC+péptido propios

Célula normal

Receptor inhibidor estimulado

C. M. Lützelschwab, 2012

La activación de NK resulta de un balance entre señales de activación e inhibición

NK

NK

Inhibición de la expresión de mMHC I

NK activadas Lisis de la célula infectada

Célula infectada con virus (mMHC I negativo)

Receptor inhibidor no estimulado

C. M. Lützelschwab, 2012

Mecanismos de lisis celular: liberación del contenido de gránulos citoplasmáticos (CTL y NK) Exocitosis Cél. Blanco

Entrada de perforinas y granzimas Activación de caspasas Apoptosis

Perforinas Granzimas Serglicina

Apoptosis de la célula blanco

Endocitosis de granzimas y entrada al citoplasma via perforinas Activación apoptosis

C. M. Lützelschwab, 2012

Célula NK Célula Blanco

Gránulo conteniendo granzimas y perforinas

Gránulo NK

Gránulo NK Granzimas Célula NK

Célula Blanco

C. M. Lützelschwab, 2012

Mecanismos de lisis celular: interacción de receptores Fas y FasL (CTL y NK)

Apoptosis mediada por la interacción de Fas y FasL

CTL

FasL en los CTL interactúa Con Fas sobre las células blanco

Apoptosis de la célula blanco

C. M. Lützelschwab, 2012

Mecanismos de lisis celular: Citotoxicidad mediada por Ac (NK) Las NK lisan células recubiertas de Acs, uniéndose a la porción Fc de éstos

Epitope de superficie

Célula blanco

Lisis de la célula recubierta de Ac

C. M. Lützelschwab, 2012

Citotoxicidad mediada por Ac

C. M. Lützelschwab, 2012

Tolerancia periférica

C. M. Lützelschwab, 2012

Sistema immunitario adaptativo: linfocitos B y T

Los receptores para el antígeno se distribuyen clonalmente

Los repertorios de células B y T inmaduros reconocen componentes propios y no propios (generación de diversidad al azar)

¿Por qué no atacan tejidos propios? Existen mecanismos de eliminación / inactivación de las células B y T que resulten específicas para componentes propios C. M. Lützelschwab, 2012

Consecuencias del reconocimiento de antígenos

Ag Extraño: Respuesta No Respuesta

Inmunidad Tolerancia

Ag Propio: Respuesta No respuesta

Autoinmunidad Autotolerancia

C. M. Lützelschwab, 2012

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 C. M. Lützelschwab, 2012

Tolerancia Inmunológica Precursor Linfoide Timocitos (LT inmaduros)

Auto Ag sobre CPA tímicas

Órganos Linfoides primarios (timo)

Maduración de clones no específicos para auto Ag presentes en el timo

TOLERANCIA CENTRAL: eliminación de LT autoreactivos por apoptosis

C. M. Lützelschwab, 2012

Tolerancia Inmunológica Maduración de clones no específicos para auto Ag presentes en el timo LT maduros Auto Ag en tejidos periféricos

Órganos Linfoides secundarios

Ag extraño

Respuesta inmunitaria

TOLERANCIA PERIFÉRICA: deleción clonal o anergia de LT autoreactivos

C. M. Lützelschwab, 2012

Mecanismos de tolerancia periférica:

Inactivación funcional o anergia Inactivación funcional de los Linfocitos T o B que los hace incapaces de suscitar una respuesta inmune a un antígeno.

Muerte celular inducida por la activación Inducción de apoptosis por agregación celular e interacción con FAS/FASL entre las células activadas.

Supresión por LT reguladores/supresores Subpoblación

especializada

de

linfocitos

T

que

actúa

suprimiendo la activación del sistema inmunitario. C. M. Lützelschwab, 2012

Inactivación funcional o anergia Reconocimiento

Respuesta normal

Respuesta LT virgen

Coestimulación

Efectores

Proliferación y diferenciación LT

Reconocimiento de Ag con coestimulación

Sin Co estimulación

Anergia clonal

Reconocimiento de Ag sin coestimulación

Restimulación

Anergia LT

Reconocimiento con interacción B7-CTLA-4 C. M. Lützelschwab, 2012

Muerte celular inducida por la activación (apoptosis)

Reconocimiento

Respuesta

Receptores de muerte LT activado

Apoptosis Expresión de FasL/Fas

C. M. Lützelschwab, 2012

Células T reguladoras o supresoras Reconocimiento CPA

LT virgen

Respuesta normal

Respuesta Proliferación y diferenciación de LT LT efector

Inhibición de activación Inhibición de funciones efectoras

Supresión

LT supresor

Timo

C. M. Lützelschwab, 2012

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, 2012

Tolerancia Oral: Mecanismos Propuestos

Intestino CD del Domo Presentación por cél. Epiteliales Intestinales sin coestimulación

-

TH T

Expresión de FasL/Fas

Tr1 y Th3 supresores

TH3

TGFβ

TH

Anergia

Eliminación clonal

Supresión C. M. Lützelschwab, 2012

Factores que determinan inmunogenicidad o tolerogenicidad Inmunogenicidad

Tolerogenicidad

Dosis

Óptima (variable)

Alta

Persistencia

Corta

Prolongada (repetida)

Lugar de entrada Subcutánea, intradérmica ausente en órganos linf. primarios

intravenosa, oral Presente en órganos linf. primarios

Presencia de Adyuvantes

Ag+adyuv >> estimula Th

Ag-adyuv >> no responde

CPA

Expresión elevada de mol. coestimulatorias

Expresión baja de mol. coestimulatorias

C. M. Lützelschwab, 2012