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Instituto Politécnico Nacional Secretaría de Investigación y Posgrado Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Sección de Estudios de Posgrado e Investigación Programa de Especialidad en Hematopatología
“IMPORTANCIA CLÍNICA Y BIOLÓGICA DEL EFECTO INJERTO CONTRA TUMOR” Tesina Que como uno de los requisitos para obtener el diploma de Especialidad en Hematopatología Presenta: Blanca Ariadna Carrillo Avalos Director: Dr. Jorge Vela Ojeda
México, D. F.
2010
Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
AGRADECIMIENTOS A la Dra. Elba Reyes por haberme recibido en el Programa de manera tan cálida y alentarme en mis estudios. Al Dr. Vela por aceptar ser mi tutor y por el tiempo que dedicó a hacer de este un mejor trabajo. A todos los profesores del Programa por sus enormes ganas de enseñar, pues aprendí mucho con ustedes. A Marco Banda por su apoyo para alcanzar esta meta (¡y las que faltan!), y a Ana por prestarme de su tiempo para estudiar y leer. Agradecimiento especial:
El trabajo se desarrolló en el laboratorio de Investigación en Hematopatología del Departamento de Morfología de la ENCB. La sustentante utilizó durante su entrenamiento de especialidad el equipo donado por la “Fundación Gonzalo Río Arronte” a quien se hace patente su enorme agradecimiento
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Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
INDICE Índice de tablas y figuras
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Abreviaturas
iii
Resumen
v
Justificación
1
Objetivos
2
Introducción
3
I. Respuesta Inmunológica
10
Linfocitos T
10
Células NK
18
NKT
25
Células dendríticas
27
II. Efecto injerto contra tumor
35
Evidencia
35
Biología
37
Células implicadas
39
Aloreactividad
42
III. Estrategias para aumentar el efecto injerto contra tumor
46
Factores pronóstico
47
Inmunoterapia basada en células T
48
Inmunoterapia basada en células NK
52
Inmunoterapia
basada
en
antígenos
menores
de
63
histocompatibilidad Inmunoterapia basada en iNKT
67
Conclusiones
68
Bibliografía
70
i
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ÍNDICE DE TABLAS Y FIGURAS Tabla
Página
1. Sistema de estadificación de Glucksberg.
8
2. Estadificación por órgano de la EICH aguda.
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Figura 1. Esquema
del
Página
trasplante
autólogo
de
células
madre
5
trasplante
alogénico
de
células
madre
7
hematopoyéticas. 2. Diagrama
del
hematopoyéticas. 3. Linfocitos T.
10
4. Las células T CD4+ se diferencian en varios subtipos.
11
5. El fenotipo Th1 o Th2 del linfocito CD4+ depende de las
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linfocinas presentes en su activación. 6. Regulación de la producción de IFN por NK CD56bright.
21
7. Presentación de antígenos por las DC.
32
8. Sinapsis inmunológica entre célula dendrítica y célula T.
33
9. Modelo ligando-ligando.
54
10. Modelo receptor-ligando o modelo del ligando perdido de KIR.
56
11. Inducción de reactividad injerto contra huésped.
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ii
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ABREVIATURAS AA
Anemia Aplásica
AICD
Muerte celular inducida por activación
Ac
Anticuerpos
C
Constante
CMH
Células madre hematopoyéticas
CPA
Célula presentadora de antígenos
D
Diverso
DC
Dendritic cell – Célula dendrítica
DLI
Donor lymphocyte infusión – Infusión de linfocitos de donador
EH
Enfermedad de Hodgkin
EICH
Enfermedad de injerto contra huésped
EICT
Efecto de Injerto contra Tumor
EMR
Enfermedad mínima residual
GM-CSF
Factor estimulante de colonias granulocíticas - monocíticas
G-CSF
Factor estimulante de colonias granulocíticas
MHC
Antígeno leucocitario humano
IL
Interleucina
IFN
Interferón gamma
ILT
Immunoglobulin inmunoglobulina
iNKT
NKT invariante
ITAM
Sitio de activación de inmunoreceptor basado en tirosina del inglés Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motifs
ITIM
Sitio de inhibición de inmunoreceptor basado en tirosina del inglés Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibition Motifs
J
Junction – de unión
LAT
Ligando para activación de células T
like
transcript
–
Transcrito
semejante
a
iii
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LLA
Leucemia Linfoblástica Aguda
LMA
Leucemia Mieloblástica Aguda
LMC
Leucemia Mieloide Crónica
LNH
Linfoma no Hodgkin
MIC
MHC I - like
mHAg
Antígenos menores de histocompatibilidad
MHC
Complejo principal de histocompatibilidad
MM
Mieloma Múltiple
MO
Médula ósea
NK
Natural killer – Célula asesina natural
PAMPS
Pathogen-Associated Molecular Patterns – patrones moleculares asociados a patógenos
PLZF
Factor de transcripción de dedos de zinc de leucemia promielocítica del inglés Promyelocytic Leukemia Zinc-Finger Transcription Factor
PRRs
Receptores de reconocimiento de patrones del inglés PatternRecognition Receptors
ROR t
Receptor huérfano relacionado con ácido retinoico
SI
Sinapsis inmunológica
SMD
Síndromes Mielodisplásicos
SNPs
Single Nucleotide Polymorphisms – polimorfismo de un solo nucleótido
TACMH
Trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas
TCR
Receptor de células T
TGF
Factor de crecimiento transformante beta
TLR
Toll-like receptor – receptores toll-like
TNF
Tumor Necrosis Factor – Factor de necrosis tumoral
V
Región Variable de inmunoglobulinas
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RESUMEN Hay dos tipos de trasplante de células madre: autólogo y alogénico; sólo con el trasplante alogénico se consigue obtener el EICT. Entre los componentes de la respuesta inmunológica en el mecanismo de este efecto se encuentran los linfocitos T, las células NK, NKT y las células dendríticas. Se ha demostrado que el trasplante alogénico de CMH utilizado como tratamiento de neoplasias puede presentar complicaciones como la EICH; sin embargo, ésta se asocia a disminución del riesgo de recaída, lo que se debe principalmente al EICT. Para poder separar ambos procesos es necesario conocer cómo funciona cada uno. Una forma simple de explicar qué es el EICT es la siguiente: ocurre por el reemplazo de un sistema inmunológico que se ha vuelto tolerante a una neoplasia por otro que no lo es. Cuando el receptor y el donador no idéntico no son compatibles en MHC, pueden resultar EICH o EICT por las diferencias en los antígenos del MHC. Sin embargo, cuando son compatibles en MHC, EICH o EICT se inician y propagan a través del reconocimiento por las células T y su receptor de antígenos adicionales, principalmente antígenos menores de histocompatibilidad La inmunoterapia con linfocitos T se realiza por medio de DLI, de la que existen dos tipos: preventiva y terapéutica. A través de este mecanismo el EICT se observa hasta 4-8 semanas después. Las células NK forman la primera ola de la reconstitución inmunológica. A mayores cantidades de células NK a los 30 días postrasplante hay menor riesgo de recaída y mejor supervivencia. También facilitan el injerto al eliminar la hematopoyesis residual en el receptor. La inmunoterapia con células NK se observa en TACMH incompatible, mejora la supervivencia de manera importante y disminuye la EICH en pacientes adultos con LMA. Por otro lado, los antígenos menores de histocompatibilidad mHAg tienen reactividad inmunológica más potente y su expresión restringida en el compartimento del cáncer da potencial de selectividad de EICT. En conclusión la combinación de las células mencionadas a dosis adecuadas puede mejorar la supervivencia y la calidad de vida de los pacientes con neoplasias hematológicas tratadas con TCMH.
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JUSTIFICACIÓN
El trasplante alogénico de células hematopoyéticas es un tratamiento eficaz para varias neoplasias hematológicas, y el efecto de injerto contra tumor que se produce en este procedimiento es de suma importancia para lograr la remisión total de estas enfermedades; sin embargo, se encuentra limitado por la enfermedad de injerto contra huésped, que causa gran detrimento a la salud de los pacientes trasplantados. Es así que una revisión amplia de los mecanismos y consecuencias del efecto de injerto contra tumor proveerá de una nueva perspectiva para comprenderlo mejor y hacer propuestas para incrementarlo.
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL Explicar qué es el efecto injerto contra tumor a través de sus mecanismos y particularmente en el trasplante de células madre hematopoyéticas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Describir la respuesta inmune implicada en el efecto de injerto contra tumor. 2. Explicar los mecanismos involucrados en el efecto de injerto contra tumor. 3. Describir la participación del efecto injerto contra tumor en el tratamiento de neoplasias hematológicas.
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INTRODUCCIÓN El objeto de los trasplantes es la sustitución del tejido anormal que se encuentra en enfermedades terminales, con tejido sano obtenido de donadores. Es así que en la búsqueda de un tratamiento definitivo para enfermedades hematológicas malignas se observó que las células madre hematopoyéticas (CMH) tienen la capacidad de autorenovación y diferenciación hacia los linajes celulares de la hematopoyesis, repoblando así a la médula ósea (Nelson, et al, 2008).
El primer trasplante de células madre se intentó en 1957, y desde entonces los avances en conocimientos y técnicas, han permitido comprender mejor los mecanismos por los que es posible utilizar el trasplante y cómo evitar los efectos adversos que puede ocasionar, además, comprobar que también es útil para el tratamiento
de
enfermedades
hematológicas
no
malignas,
enfermedades
autoinmunes, errores innatos de la inmunidad, del metabolismo y cáncer no hematológico (Cutler and Antin, 2005).
Hay dos tipos de trasplante de células madre: autólogo y alogénico. La elección del tipo de trasplante debe tomar en cuenta la edad del paciente, el padecimiento a tratar, la disponibilidad de donadores y las preferencias de la institución en donde se realizará. TRASPLANTE AUTÓLOGO Es un procedimiento que presenta morbilidad moderada y mortalidad baja, por lo que se puede realizar en pacientes entre la séptima y octava décadas de la vida, además de pacientes más jóvenes. Entre las enfermedades hematológicas malignas para las que está indicado se encuentran, la Enfermedad de Hodgkin (EH) o Linfoma no Hodgkin (LNH) en segunda remisión y como consolidación de
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remisión, en Mieloma Múltiple (MM) (Cutler and Antin, 2005; Léger and Nevill, 2004).
El paciente, quien es al mismo tiempo donador y receptor, recibe quimioterapia para eliminar las células neoplásicas (Figura 1). Luego, las CMH se colectan a partir de un aspirado de médula ósea o de sangre periférica; este origen permite mayor rapidez en el “prendimiento” del injerto y para ello, se administra factor estimulante de colonias de granulocitos, provocando la salida de las CMH de la médula ósea hacia la corriente sanguínea (MOVILIZACIÓN CELULAR); entonces se lleva a cabo el proceso de leucaféresis, seguidamente de criopreservación (Cutler and Antin, 2005; Léger and Nevill, 2004).
Pocos días o semanas después, se lleva a cabo el proceso de condicionamiento, que dura alrededor de una semana y consiste en la administración de quimioterapia y radioterapia a dosis altas (en algunos casos), para originar mieloablación o insuficiencia permanente de hematopoyesis. Posteriormente, las CMH se infunden por vía intravenosa, lo que constituye en sí el trasplante, durante una a dos horas; las CMH viajarán entonces desde la sangre periférica hasta la médula ósea mediante los mecanismos de homing (Cutler and Antin, 2005; Léger and Nevill, 2004).
A continuación inicia la producción de los nuevos componentes sanguíneos en la médula ósea; primero hay incremento en la cifra de neutrófilos y más adelante, la de las plaquetas y eritrocitos, lo que demuestra el “prendimiento” del injerto. El proceso siguiente, la inmunoreconstitución, es la restauración de la inmunidad de las células T y B, y ocurre rápidamente en este tipo de trasplante (Cutler and Antin, 2005; Léger and Nevill, 2004).
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Figura 1. Esquema del trasplante autólogo de células madre hematopoyéticas. G-CSF – Factor estimulante de colonias de granulocitos; CMH – Células madre hematopoyéticas; ICT – Irradiación corporal total. (Modificado de Sykes and Nikolic, 2005).
TRASPLANTE ALOGÉNICO El trasplante alogénico es el tratamiento para pacientes con Leucemia mieloblástica aguda (LMA) recidivante o para LMA de alto riesgo en primera remisión, así como para Leucemia linfoblástica aguda (LLA). También para síndromes mielodisplásicos (SMD) y síndromes mieloproliferativos como leucemia mieloide crónica (LMC), anemia aplásica (AA), linfoma indolente, síndromes de inmunodeficiencia severos y hemoglobinopatías (Cutler and Antin, 2005; Léger and Nevill, 2004).
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La diferencia principal con el trasplante autólogo es que las CMH provienen de un donador diferente al receptor, por lo que requiere pruebas de compatibilidad de los antígenos del complejo principal de histocompatibilidad (MHC). Es por ello que el mejor donador es el hermano gemelo, pues seguramente compartirán los mismos antígenos. Si la compatibilidad es parcial hay mayor riesgo de complicaciones después del trasplante. La selección de donadores requiere tipificación del MHC y tomar en cuenta factores como edad, género, paridad y el estado serológico para citomegalovirus y otros.
El MHC es un complejo presente en todas las células presentadoras de antígenos que se necesita para el reconocimiento de aloantígenos; por lo anterior es importante asegurarse de la compatibilidad entre donador y receptor.
Al igual que el trasplante autólogo, presenta cuatro componentes. El primero es el condicionamiento durante el que, como ya se mencionó, se aplican quimioterapia y radioterapia durante una semana; el régimen más común combina ciclofosfamida con radiación corporal total, aunque hay otros igualmente útiles (Figura 2). Este procedimiento presenta efectos adversos no hematológicos tempranos (antes de 100 días) como pérdida de cabello, náusea y vómito, mucositis orofaríngea, diarrea, enfermedad hepática veno-oclusiva, convulsiones, pericarditis, cardiomiopatías, neumonitis intersticial, cistitis hemorrágica y rash o hiperpigmentación. Los efectos adversos no hematológicos tardíos (después de 100 días) son hipotiroidismo, esterilidad o menopausia prematura, alteraciones del crecimiento, ojos o boca secos, cataratas, osteopenia u osteoporosis y enfermedad maligna secundaria (Cutler and Antin, 2005; Léger and Nevill, 2004). El trasplante es seguido por el “prendimiento” del injerto, el que sucede entre 10 y 20 días después. La inmunoreconstitución implica la presencia de células T
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inmunocompetentes, y éstas pueden reconocer al tejido del receptor como extraño, iniciándose así la enfermedad de injerto contra huésped (EICH) (Cutler and Antin, 2005; Léger and Nevill, 2004).
Figura 2. Diagrama del trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas. G-CSF – Factor estimulante de colonias de granulocitos; CMH – Células madre hematopoyéticas; ICT – Irradiación corporal total. (Modificado de Sykes and Nikolic, 2005).
ENFERMEDAD DE INJERTO CONTRA HUÉSPED
Se clasifica como aguda, si ocurre antes de 100 días después del trasplante, y crónica si sucede o permanece después de 100 días. Para evitarla se administra profilaxis con metotrexate y ciclosporina, pero cuando ya se ha determinado este diagnóstico, el tratamiento inicial incluye corticosteroides a altas dosis. Aguda
Sucede en 40-60% de los trasplantes con MHC idéntico y en 80% de los receptores de donadores no relacionados. Consiste en la aparición de rash,
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disfunción hepática, diarrea y vómito. A su vez, la EICH aguda ha sido clasificada en 4 grados del I al IV según Glucksberg, poniendo valores a las alteraciones de cada órgano (piel, tracto gastrointestinal e hígado) del 0 al 4 (Figura3); los grados II-IV suceden en 30-40% de los trasplantes de hermanos donadores y en 40-50% de los trasplantes de donadores no relacionados; los grados III y IV se asocian con mortalidad del 80% (Cahn, et al, 2005; Cutler and Antin, 2005). Tabla 1. Sistema de estadificación de Glucksberg para clasificar la enfermedad de injerto contra huésped aguda (Cahn, et al, 2005). Grado de Gluksberg Piel Intestino Hígado I
1
0
0
2
0
0
0-2
1
0-1
0-2
1
0-1
3
1
0-1
3
0-1
1
3
0
0
0-2
2
0-2
0-2
0-2
2
0-3
0-3
2-3
3
2-3
0-3
0-3
0-3
4
IV
0-3
4
0-4
IV
4
0-4
0-4
II
III
Crónica Entre las características clínicas que presenta se encuentran alteraciones en ojos y boca (síndrome sicca), disfunción hepática colestásica y escleroderma cutáneo, se presenta en 50% de los trasplantes con MHC compatible. Su tratamiento
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requiere corticosteroides junto con ciclosporina durante 6 meses por lo menos. A pesar de las complicaciones y la mortalidad que puede presentar, es deseable que ocurra en cierto grado, pues se asocia a menor riesgo de recurrencia de la malignidad a través del efecto de injerto contra tumor (EICT) (Horowitz, et al, 1990). Las ventajas del trasplante autólogo son que no existen efectos aloinmunes, mientras que las del trasplante alogénico son que se garantiza que las células trasplantadas no están contaminadas con células tumorales. Por otro lado, sólo con el trasplante alogénico se consigue obtener el EICT. Tabla 2. Estadificación por órgano de la EICH aguda (Cutler and Antin, 2005). Órgano
Grado
Piel
0
Sin rash
1
Rash en 0-25% superficie corporal total (SCT)
2
Rash en 25-50% SCT
3
Rash en > 50% SCT
4
Eritroderma difuso con bulas
0
Sin diarrea
1
500-100 mL/d
2
1000-1500 mL/d
3
1500-2000 mL/d
4
> 2000 mL/d o íleo
0
Bilirrubinas normales
1
2.0-3.0 mg/dL
2
3.1-6.0 mg/dL
3
6.1-15.0 mg/dL
4
> 15.0 mg/dL
Intestino
Hígado
Característica
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I. RESPUESTA INMUNOLÓGICA LINFOCITOS T Son células mononucleares cuyos precursores se encuentran en la médula ósea (MO), desde donde viajan hacia el timo y salen de ahí maduros hacia sangre periférica y tejidos linfáticos. El marcador más importante para reconocerlos es el receptor de células T (TCR), que está formado por dos cadenas ( y o y ) y reconoce péptidos antigénicos de manera específica (ver Fig. 3).
Las células T derivan de precursores del timo y sus funciones son efectoras y reguladoras de la respuesta inmune específica de antígeno, mediada por células en los tejidos linfoides y no linfoides.
Figura 3. Linfocitos T. HSC-Célula madre hematopoyética; CLP-Célula linfoide precursora; MOMédula Ósea.
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Las células T se clasifican a su vez en CD4+ o CD8+, según la expresión de estas moléculas. Los linfocitos T CD4+ son el regulador principal de la respuesta inmunológica a través de linfocinas: interleucina (IL) -2 e IL-4, que estimulan la proliferación y diferenciación de células T, y el interferón gamma (IFN), que activa y aumenta la actividad microbicida de los monocitos y macrófagos. Además, también estimulan la diferenciación de linfocitos B a células plasmáticas productoras de inmunoglobulinas. Por otro lado, los linfocitos T CD8+ son células citotóxicas específicas (Vallejo, et al, 2004; LaRosa and Orange, 2008). Las células T CD4+ pueden diferenciarse en varios subtipos efectores, entre ellos Th1, Th2, Th17, Tfh y T reguladoras (ver Fig. 4), cuyas características serán explicadas más adelante.
Figura 4. Las células T CD4+ se diferencian en varios subtipos; el factor que determina cada uno de ellos se observa en naranja. También se pueden observar las linfocinas que sintetiza cada uno de los subtipos y sus funciones principales.
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La vigilancia de estrés linfoide es importante en inmunología tumoral, inflamación, alergia, autoinmuinidad y enfermedades infecciosas, y las células T reconocen antígenos de estrés como UTP y ATP liberado por células muriendo. IL-21 es el regulador principal de estas células, e incrementa su respuesta a IL-15 aumentando así la presencia de NKG2D (NK), molécula coestimuladora. Pueden producir IL-17, la que estimula a las células T CD4+ Th17 para producir más IL-17. También pueden hacer presentación cruzada de células tumorales que están muriendo a las células T CD8+, lo que resulta muy útil después de la aplicación de quimioterapia. Las células T derivan de precursores del timo o de la MO directamente, cuyas funciones son, ser células centinela y mediar la inmunidad local en las mucosas. La mayoría son CD4 y CD8 nulas (Vallejo, et al, 2004; Hayday, 2009).
TCR El TCR puede reconocer 1015 – 1017 antígenos, y sus genes están distribuidos en cuatro loci: TCR A, B, G y D, cada uno correspondiente a las cadenas , , y . Estos genes codifican para los elementos variable (V), diverso (D), de unión (J) y constante (C) de las cadenas, de manera que hay tres mecanismos de diversidad del TCR: 1) Rearreglo de los genes V(D)JC, que codifican para una cadena , , o específica; 2) Deleción o adición de nucleótidos durante el rearreglo; y 3) Combinación de asociación, es decir, las cadenas y se aparean de manera específica para un TCR particular, así como las y .
La molécula nativa o antigénica es procesada para obtener fragmentos peptídicos que se unen al MHC I o II presente en la superficie de una célula presentadora de antígenos (CPA); este epítopo es reconocido por el TCR. La unión de MHC-
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péptido + TCR-CD3 es la base de la restricción de las respuestas inmunes mediadas por células T.
Las células T CD4+ reconocen a péptidos unidos al MHC II (MHC-DP, DQ y DR). Éstos son de 13-25 aminoácidos de largo y derivan de la fagocitosis, pinocitosis o endocitosis mediada por receptores por CPAs como células dendríticas (DC) o macrófagos.
Las células T CD8+ reconocen péptidos unidos al MHC I (MHC-A, B y C) que se derivan de proteínas de síntesis endógena como virus o tumores y que tienen entre 8 y 10 aminoácidos de largo.
El TCR de los linfocitos T reconoce antígenos peptídicos y no peptídicos, como alquilaminas y pirofosfatos que son en su mayoría de origen bacteriano. Los epítopos están unidos a MIC (MHC I-like) A o B + CD1.
Cuando una CPA presenta un antígeno unido al MHC activa a la célula T, así induce la señalización para proliferación, protección de apoptosis y funciones de la célula T efectora. Para llegar a este estímulo, el TCR revisa primero al MHCpéptido a través de la interacción de CD2-CD54; si es correcto, se reorganiza el citoesqueleto del linfocito T para que se microacumulen el TCR y sus ligandos en DC en esa zona de la membrana y se forme la sinapsis inmunológica (SI) (Vallejo, et al, 2004).
La sinapsis inmunológica tiene dos funciones principales: en la superficie de la célula T incrementa la avidez y asegura la fidelidad y especificidad de TCR + MHC-péptido para activar la cascada de señalización. Por otro lado, a partir de la SI las moléculas de transducción se aproximan e inician la cascada de señalización en el citoplasma de la célula T. Se requiere una segunda señal
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coestimuladora de CD28 en el linfocito T que se une a moléculas B7 en CPA; de lo contrario, el linfocito T no se activa y se vuelve anérgico (Vallejo, et al, 2004; LaRosa and Orange, 2008).
Cuando la estimulación es adecuada, la cascada inicia con la formación de la SI, que activa a LCK cinasa; ésta fosforila al sitio de activación del inmunoreceptor basado en tirosina (ITAM – Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motifs) en CD3 lo que permite al ITAM funcionar como puerto para ZAP-70 y así éste interactúa con LCK y se activa. Posteriormente se activa el ligando para activación de células T (LAT – Linker for Activation of T cells), lo que resulta en eventos de señalización corriente abajo para la transcripción de genes, proliferación y diferenciación. Es así que puede estimular la síntesis de IL-2, IFN, IL-4 y de receptores de membrana inducidos como CD154, lo que produce incremento de proliferación y regula la diferenciación de células T efectoras. También se forman receptores para señales de apoptosis CD95 y CD178 los que permiten la muerte celular inducida por activación (Activation-Induced Cell Death – AICD), ya que la unión de IL-2 a CD95 y CD178 contribuyen a la degradación de moléculas antiapoptóticas; de esta manera, el linfocito T puede responder a señales de muerte (Vallejo, et al, 2004).
La activación y proliferación iniciales específicas de antígeno de células T naïve es llamada priming. Esta acción convierte a las células T en células efectoras que realizan funciones específicas de antígeno, sin necesidad de coestimulación (Vallejo, et al, 2004; LaRosa and Orange, 2008). Células T cooperadoras (Th) Su característica principal es que son CD4+, y sus funciones son activar y estimular la proliferación y diferenciación de las células B a células plasmáticas a través de CD154 en células T y CD40 en células B.
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Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
El tipo de respuesta Th depende del tipo de CPA con que interactúe el CD4+ y las moléculas coestimuladoras que sintetice, así como de las linfocinas presentes durante la activación del CD4+ (Fig 5): Respuesta Th1.- Es producida por IL-12, IL-18 e IFN; éste induce al factor de transcripción T-bet que inhibe la síntesis de IL-4 e induce la producción de IFN. Los CD4+ sintetizan linfocinas que inducen reacciones de hipersensibilidad retardada y que activan macrófagos y otros fagocitos. Principalmente sintetizan IFN que incrementa la activación microbicida de los fagocitos contra microorganismos intracelulares, y la expresión de MHC en CPA. También sintetizan quimioatrayentes para el reclutamiento de granulocitos y linfocitos a los sitios de lesión o inflamación. Respuesta Th2.- El factor de transcripción GATA-3 activa la síntesis de IL-4 e IL-5 e inhibe la síntesis de IFN, y a Th1. Sintetizan IL-4 que actúa como factor de crecimiento para células B y regula el cambio de isotipo de inmunoglobulinas en las células plasmáticas, junto con la unión de CD40L en células T y CD40 en B. Además, producen IL-5 e IL-13 para la activación y síntesis de eosinófilos, respectivamente. Así, participan en el control de helmintos y otros patógenos extracelulares. Respuesta Th17.- Las moléculas necesarias para diferenciarse a Th17 son TGF, IL-6, IL-23 y el factor de transcripción del receptor huérfano relacionado con ácido retinoico (ROR) t; éste es inhibido por IFN e IL-4. El factor de transcripción necesario para diferenciación hacia este subtipo de TCD4+ es TGF. Estos linfocitos producen IL-17A, IL-17F, IL-6 y TNF. IL-17 es inflamatoria y es importante en el reclutamiento y proliferación de los neutrófilos
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para eliminación de bacterias y hongos en mucosas (Vallejo, et al, 2004; LaRosa and Orange, 2008; Zhou, et al, 2009).
Figura 5. El fenotipo Th1 o Th2 del linfocito CD4+ depende de las linfocinas presentes en su activación: IL-12, IL-18 e IFN promueven el fenotipo Th1 que sintetiza IFN; éste estimula al factor de transcripción T-bet para que CD4+ se incline hacia Th1 e inhibe a IL-4 para que no promueva Th2; además, T-bet inhibe la producción de IL-4 para que no se produzca la respuesta Th2. Por otro lado, IL-4 estimula Th2 para que se produzcan IL-4, IL-5 e IL-13; el factor de transcripción GATA-3 activa la producción de IL-4 e IL-5 e inhibe a IFN.
Células Tregs Son CD4+ CD25+ y CD8+CD28nulo. Sus funciones son inhibir a las CPA para que disminuyan sus moléculas coestimuladoras, las moléculas de MHC I y II y las citocinas que sintetizan; de esta forma no pueden activar a otras células T. También sintetizan IL-10 y TGF que inhiben la proliferación de células T,
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suprimen las respuestas de células T y prevenienen la autoinmunidad. Hay dos tipos:
nTregs.- Naturales. Se desarrollan en el timo y expresan CD25, el receptor de IL-2; ésta es indispensable para su supervivencia. Su función supresora la llevan a cabo a través del factor de transcripción Foxp3.
iTregs.- Inducidas. Se desarrollan fuera del timo de CD4+ naive en presencia de TGF. También son Foxp3+ y CD25+. o Células reguladoras tipo 1.- Se desarrollan fuera del timo bajo control de DC condicionadas por IL-10, no expresan Foxp3 y sintetizan IL-10 (Bacchetta, et al, 2007; Chatila, 2009; LaRosa and Orange, 2008; Vallejo, et al, 2004; Zhou, et al, 2009).
Es importante mencionar que el marcador FoxP3 no es útil para identificarlas, pues también se encuentra presente en otras células T (Ziegler, 2007). Células T citotóxicas Son CD8+ y destruyen a las células infectadas y a las células tumorales a través de la síntesis de proteínas citotóxicas como perforina, granzima y granulisina; así muere sólo la célula deseada y no las adyacentes. Además, las células CD8+ efectoras también producen IFN y TNF (Vallejo, et al, 2004; LaRosa and Orange, 2008).
También expresan CD178, una proteína unida a la membrana inductora de apoptosis que activa una cascada de señalización que produce apoptosis en la célula blanco. Cuando son reactivas a antígenos endógenos causan daño tisular en las enfermedades autoinmunes (Vallejo, et al, 2004).
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Células T de memoria Después de que se resuelve la respuesta inmunológica, la mayoría de las células CD4+ y CD8+ mueren, pero algunas permanecen y se diferencian a células de memoria, lo que les da capacidad de recordar la reactividad antigénica. De esta manera cuando se reencuentran con el mismo antígeno se reactivan y pueden establecer una respuesta inmunológica más acelerada y mayor que la primera vez que se encontraron con el antígeno. Así, las células T de memoria son la base de la inmunidad vitalicia hacia algunas infecciones y del desarrollo de vacunas (Vallejo, et al, 2004).
Hay dos tipos de células T de memoria con diferente repertorio de antígenos:
TEM: Son células efectoras CD45RO+, CCR7- y CD62L-; se encuentran en tejidos periféricos y pueden montar una respuesta inmunológica local de manera inmediata porque están activadas, aunque proliferan lentamente
TCM: Son células centrales CD45RO+, CCR7+ y CD62L+; se encuentran en los tejidos linfoides y, aunque están inactivas, proliferan rápidamente y tienen un bajo umbral de activación para convertirse en células efectoras de manera regional (Vallejo, et al, 2004; LaRosa and Orange, 2008).
NATURAL KILLERS Las células natural killer (NK) son linfocitos granulares grandes que actúan como efectores citotóxicos del sistema inmunológico innato, se encuentran en órganos linfoides y no linfoides. Tienen especificidad por células tumorales, células infectadas por virus y células alógenas. Son un subtipo de linfocitos TCR-BCRque necesitan maduración vía citocinas y educación vía moléculas de MHC I, para adquirir las actividades citolíticas y de producción de citocinas y quimiocinas (Vivier, 2006). El reconocimiento de los ligandos de MHC I por los receptores inhibidores de las células NK es parte crítica de la educación de las células NK, y
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es necesario para que las células NK reconozcan la pérdida de MHC I (Caligiuri, 2008). Su origen se encuentra en las CMH CD34+ que migran a tejidos linfoides secundarios (TLS), en donde maduran de manera semejante a los linfocitos T en timo bajo la influencia de
c-KIT, FLT-3 e IL-15. De esta manera se generan
células NK CD56bright que después maduran a células NK CD56dim (Orange and Ballas, 2006, Vivier, 2006). Tienen tres funciones principales, de las que las dos primeras son características de cada uno de los subtipos de células NK (ver más adelante): 1. Citotoxicidad.- Las células NK matan células infectadas por virus y células tumorales blanco a través de los gránulos citotóxicos que contienen perforina y granzimas. Aunque la citotoxicidad dependiente de perforina es el mecanismo más importante, también pueden eliminar a las células blanco a través del ligando de FAS, TNF o el ligando inductor de apoptosis relacionado a TNF (TNF-related apoptosis-inducing ligand – TRAIL). 2. Secreción de citocinas y quimiocinas.- La citocina principal es IFN, pero también secretan TNF, GM-CSF, IL-5, IL-13, MIP-1 ( y ) y RANTES. Estas moléculas tienen influencia sobre la respuesta inmunológica del huésped. 3. Coestimulación
celular
dependiente
de
contacto.-
Los
ligandos
coestimuladores que expresan, por ejemplo CD40L (CD154) y OX40L, les permiten enviar señales coestimuladoras a las células T y B (Caligiuri, 2008, Orange and Ballas, 2006).
El fenotipo de superficie celular tradicional es CD3-, CD56+, NKp46+. Según su nivel de maduración e intensidad de los marcadores positivos se clasifican en dos tipos:
Células NK CD56dim NKp46 dim.- Abundan más en sangre periférica que en órganos linfoides. Producen pocas citocinas en respuesta a activación. Son
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citolíticas y pueden producir IFN- al interaccionar con células tumorales blanco o por el estímulo de células blanco cubiertas por anticuerpos (Ac), eliminándolas. Expresan CD16 (FcRIIIa), que al unirse al Fc de las Ig inmóviles en la superficie de las células blanco, estimula la salida de gránulos de perforina, causando lisis celular, lo que se conoce como citotoxicidad dependiente de Ac. Por otro lado, lisan células blanco de manera eficiente en ausencia de estímulo previo y sin necesidad de reconocimiento de Ac (Orange and Ballas, 2006, Vivier, 2006, Caligiuri, 2008).
Células NK CD56bright NKp46 bright.- Son más abundantes en TLS. Expresan L-selectina y CCR7. Secretan niveles altos de IFN-, TNF-, IL-10, IL-13 y GM-CSF en respuesta a estímulo por IL-12/IL-1, IL-12/IL-15 o IL-12/IL-18, de manera que pueden modular el tipo de respuesta de células T iniciadas en los ganglios linfáticos. Sin embargo, tienen pobre capacidad para eliminar células tumorales blanco de manera espontánea (Orange and Ballas, 2006, Vivier, 2006, Caligiuri, 2008).
La citocina prototipo de las células NK es IFN, que estimula la respuesta Th1, activa CPAs para estimular la expresión de MHC clase I, activa la muerte de patógenos intracelulares por macrófagos y tiene efecto antiproliferativo en células con transformación viral y maligna. Las células NK CD56bright sintetizan IFN en la región parafolicular del TLS, rica en células T y CPAs después de minutos de haber sido estimuladas, a diferencia de las células T que tardan más (Caligiuri, 2008). (Fig. 6) Las células NK no matan células propias debido a la hipótesis de la pérdida de lo propio, que consiste en que las células NK son capaces de matar a las células autólogas, pero no lo hacen debido a sus receptores inhibidores. Ya que lo propio está definido por el MHC I, la hipótesis dice que el MHC propio se une a los receptores inhibidores de la superficie de las células NK y evita así que se envíen
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señales líticas. Como las células alteradas no poseen el MHC I propio, se activan las células NK y se procede a su destrucción. Estas acciones son determinadas por receptores inhibidores como el receptor semejante a inmunoglobulinas de células asesinas (Killer cell Ig-like receptor-KIR), que evita la activación de las células NK al ponerse en contacto con sus ligandos de MHC I, y receptores activadores (Orange and Ballas, 2006, Vivier, 2006, Cheent and Khakoo, 2009).
Las células NK de individuos con MHC I matan blancos que no tienen MHC I, de acuerdo al reconocimiento de la ausencia de lo propio. Por otro lado, en los individuos que no tienen MHC I los receptores inhibidores correspondientes nunca se han unido, por lo tanto, la célula NK es virgen o no educada y por ello, no sabe reconocer cuáles células no tienen MHC I y no las puede matar (Vivier, 2006, Caligiuri, 2008).
bright
Figura 6. Regulación de la producción de IFN por células NK CD56 . Las células NK bright CD56 requieren dos señales para sintetizar IFN: IL-12 + IL-1, 2, 15 o 18 o unirse a un receptor activador como CD16 (FcRIIIa) o NKG2D. Estas citocinas pueden ser producidas por monocitos, macrófagos y/o DC. IFN activa a las DC para que regulen a la alza a MHC I y éste a su vez estimula a las DC para que aumente su secreción de citocinas. Por otro lado, las DC también bright liberan IL-10 y TGF- que disminuye la producción de IFN por células NK CD56 (Caligiuri, 2008).
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Receptores La función efectora de las células NK es regulada por el equilibrio entre receptores activadores e inhibidores para el MHC I. La mayoría de los receptores inhibidores son semejantes a inmunoglobulina o a lectina. Los receptores semejantes a inmunoglobulina son los KIR, transcritos semejantes a inmunoglobulina (Immunoglobulin like transcripts – ILT) y receptores leucocitarios semejantes a inmunoglobulina (Leukocyte Ig-like Receptors – LIR). Los receptores semejantes a lectina son CD94/NKG2A, NKG2B y el receptor G1 semejante a lectina de células asesinas (Killer Cell Lectin-like Receptor G1 – KLRG1) (Orange and Ballas, 2006, Velardi, 2008, Cheent and Khakoo, 2009).
Estos receptores se ligan a moléculas particulares de lo propio como MHC I (MHCA, B y C) y MHC no clásico (MHC E y G). La característica en común de los receptores inhibidores es la presencia de por lo menos un inmunoreceptor de motivos de inhibición basados en tirosina (Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibition Motifs - ITIM) en su cola citoplásmica.
Los KIR, también conocidos como familia de CD158, son denominados según una nomenclatura especial que describe el numero de dominios de Ig extracelulares (KIR2D tiene dos dominios, por ejemplo), y las características de sus dominios intracelulares (L-largo, que contiene ITIM y S-corto, sin ITIM y por lo tanto no inhibe) (Orange and Ballas, 2006). Reconocen aminoácidos en el extremo carboxiterminal de la hélice 1 del MHC I (Velardi, 2008).
Los receptores inhibidores KIR, CD94/NKG2 y los genes de MHC I determinan los repertorios individuales de las células NK durante su desarrollo. De esta manera las células NK funcionales con repertorio maduro expresan por lo menos un receptor inhibidor para el MHC propio. Las células NK con receptores que no reconocen lo propio son retenidas en estado anérgico (Velardi, 2008).
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Los receptores activadores pueden dividirse en dos tipos:
1. Receptores que interactúan con polipéptidos que poseen inmunoreceptor de motivos de activación basados en tirosina (Immunoreceptor Tyrosinebased Activation Motif - ITAM) (como CD3, DAP12, FcR). Por ejemplo: CD16, NKG2C/CD94 o receptores citotóxicos naturales (RCN) NKp30, NKp44 y NKp46.
2. Receptores que interactúan con proteínas que no poseen ITAM. Por ejemplo: NKG2D, 2B4 o CD2 (Krzewski, and Strominger, 2008).
Los receptores activadores son:
Receptores citotóxicos naturales, como NKp30, NKp44 y NKp46, que reconocen hemaglutininas virales, y NKp80. NKp30 y NKp44 se expresan en células en reposo, y NKp46 en células activadas.
CD16, que es mediador de la citotoxicidad dependiente de Ac.
2B4, que se presenta en la superficie de células infectadas con virus de Epstein-Barr.
NKG2D reconoce ligandos inducidos en la superficie celular por transformación maligna o infección. También se expresa en células T.
Receptores de citocinas para IL-2, IL-12, IL-15, IL-21 e IFN/. Éstos activan a las células NK y permiten su proliferación, marginación, citotoxicidad y la producción de citocinas por células NK (Orange and Ballas, 2006, Vivier, 2006, Cheent and Khakoo, 2009).
También expresan la mayoría de los receptores semejantes a Toll (Toll-like receptors - TLR), todo lo que les proporciona especificidad (Vivier, 2006).
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La activación e inhibición de las células NK ocurren en los sitios especializados de contacto entre las células NK y las células blanco, que se conoce como sinapsis imunológica (SI). La SI es un contacto intercelular entre dos células, por lo menos una de ellas perteneciente al sistema inmunológico que resulta en la segregación de proteínas en la interface célula-célula hacia dominios en tercera dimensión. La SI de las células NK es muy semejante a la de las células T, aunque difieren en que las células T no forman sinapsis inhibidoras y en la localización de varias proteínas esenciales. Además, las células NK pueden formar distintos tipos de sinapsis:
a) Sinapsis activadora.- Ocurre entre una célula NK y una célula susceptible con MHC I negativo. Los pasos que sigue son:
1. Contacto y adhesión 2. Unión del receptor y segregación acoplada a señalización inicial. 3. Rearreglo del citoesqueleto de actina. 4. Amplificación de señal. 5. Rearreglo del citoesqueleto de microtúbulos. 6. Polarización y desgranulación de gránulos. 7. Desensamblaje.
b) Sinapsis inhibidora.- Ocurre entre una célula NK y una célula con MHC I positivo. En este caso dominan las interacciones inhibidoras y no hay rearreglo del citoesqueleto. Su función es evitar la activación de la célula NK y que mate a la célula con la que está en contacto.
c) Sinapsis entre células NK y DC.- Al unirse una DC con una célula NK en reposo, ésta es activada, prolifera, produce citocinas e incrementa su
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potencial citolítico. Esta SI puede ser mediada por NKp30 y requiere la liberación de IL-12, IL-15, IL-18, etc., por la DC (fig. 6). Por otro lado, debido a las concentraciones altas de MHC I en la DC, la célula NK es inhibida y no la puede destruir.
d) Sinapsis entre células NK y macrófagos.- Los macrófagos estimulan a las células NK a que proliferen, a producir citocinas y a incrementar su actividad citolítica a través de 2B4 (fig. 6) (Krzewski, and Strominger, 2008).
NKT Son un subtipo de linfocitos T que reconocen antígenos glicolipídicos presentados por CD1d, MIC no polimórfico; estos antígenos deben tener cola de lípidos en el interior de CD1d, cabeza de azúcar protruyendo fuera de CD1d y haciendo contacto con el TCR de NKT. Son importantes en la regulación de varios tipos de respuesta inmune, desde auto-tolerancia y desarrollo de autoinmunidad hasta respuestas hacia patógenos y tumores. Su fenotipo es CD69+, CD62L low, CD44high y CD122high. También expresan receptores de células NK como NK1.1, NKG2D y Ly49. Además pueden ser CD4+, CD8+ o CD4/CD8 doble negativo. Se subdividen en varios tipos según la cadena del TCR, restricción del MHC y expresión de moléculas de superficie. El tipo más estudiado es el tipo I o invariante NKT (iNKT), que expresa TCR formado por el rearreglo de genes V 24 junto con V1 para la cadena . Otro tipo es el II, que no expresa la cadena del TCR.
Su desarrollo ocurre en el timo, en donde se segregan de las células T convencionales en la etapa de timocito doble positivo, durante esta etapa aprenden a reconocer lo propio a través del elemento de restricción CD1d.
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Además de que algunas iNKT maduras permanecen en el timo, la mayoría salen inmaduros de ahí (NK1.1-) y terminan de madurar en la periferia, donde adquieren el NK1.1. El factor de transcripción que determina la formación de estas células es el factor de transcripción de dedos de zinc de la leucemia promielocítica (PLZF – promyelocytic leukemia zinc-finger transcription factor), cuya expresión va disminuyendo conforme la iNKT va madurando, pero siempre es mayor que en el resto de los linfocitos.
Tienen tres funciones principales:
1. Síntesis de citocinas y quimiocinas: principalmente IL-4 e IFN rápidamente y en grandes cantidades porque tienen el mRNA de IL-4 e IFN en el estado en reposo; pero también pueden sintetizar IL-2, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, IL-17, IL-21, TNF, TGF y GM-CSF. Las iNKT activadas producen citocinas tipo Th1 y 2, mientras que las iNKT CD4- tienen respuesta Th1 – like.
2. Actividad citolítica: a través de granzima, perforina y FasL, por medio de las que ejercen un importante papel en la vigilancia y rechazo tumoral. También pueden reconocer y responder a antígenos bacterianos y participar en la eliminación de bacterias.
3. Regulación de otras células inmunológicas: por medio de las citocinas que sintetizan pueden activar a células NK, TCD4+ y CD8+ convencionales, macrófagos y células B, así como reclutar DC mieloides. A través de IFN pueden modular el reclutamiento de neutrófilos, y de IL-2 pueden modular la función de Treg. Por otro lado, las Treg pueden suprimir a iNKT por mecanismos dependientes de contacto celular. Además, las NKTII inhiben la activación de iNKT a través de IL-12 producida por DC (Matsuda, et al, 2008; Gapin, 2008).
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CÉLULAS DENDRÍTICAS Las células dendríticas (DC) son una familia especializada en presentación de antígenos, que enlazan el reconocimiento innato de patógenos invasores con la generación de respuestas adaptativas apropiadas; además, favorecen la respuesta inmunológica inflamatoria contra comensales de la flora normal, antígenos ingerida con la comida o microorganismos inhalados. Las DC inmaduras están distribuidas por todo el organismo, particularmente en los sitios de entrada de los patógenos como las mucosas y la piel. Sus funciones principales son estimular tanto la inmunidad celular como humoral, así como mantener la tolerancia central y periférica (Santiago-Schwarz, F, 2004; Lee, HK and Iwasaki, A, 2007; Novak, N and Bieber, T, 2008).
Hay dos tipos de DC: 1.
DC mieloides. Provienen de CMH CD34+. A su vez se dividen en dos tipos:
a. DC monocítica o derivada de CD14 o CD1. Requiere estímulo del Factor estimulante de colonias granulocíticas - monocíticas (GM-CSF) e IL-14 o 13.
b. Célula de Langerhans con precursores CD14- CD1a+. Necesita estímulo de GM-CSF/TNF + factor de crecimiento tumoral beta (Tumoral growth factor TGF) e IL-1 e IL-6. El TNF debe estar presente durante las fases tempranas del crecimiento de DC para que la CMH CD34+ se diferencie a DC.
Ambos tipos activan respuestas Th1 de manera preferente.
En la periferia se encuentran en forma inmadura especializada para tomar antígenos a través de endocitosis mediada por receptores como lectinas tipo C
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Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
(por ejemplo CD206, langerina/CD207, dectina 205, etc.), o para tomar alérgenos a través del receptor de alta afinidad para IgE (FcRI).
Las CD1 inmaduras que han adquirido antígeno, pero escaparon a los estímulos de maduración, contribuyen a la inmunosupresión porque estimulan a las Tregs que secretan IL-10. Sin embargo, pueden desarrollar autoreactividad cuando se exponen a niveles elevados de células apoptóticas y citocinas proinflamatorias como TNF, IL-1 e IFN (Santiago-Schwarz, F, 2004; Novak, N and Bieber, T, 2008). Los transcritos semejantes a inmunoglobulina (Immunoglobulin like transcript like – ILT), son una familia de receptores celulares que tienen motivos “motifs” que estimulan o inhiben en el lado citoplásmico. ILT2 se encuentra en todas las células linfoides y mielomonocíticas. Por otro lado ILT3 y 4 están sólo en monocitos, macrófagos y DC y son inhibidores; su expresión se encuentra elevada en CD1, y puede asociarse con inducción de tolerancia y prevención de enfermedades autoinmunes (Santiago-Schwarz, F, 2004)
2.
DC linfoides. Son DC derivadas de células plasmacitoides o CD2. Pueden
desarrollarse de progenitores tímicos con IL-3, pero no GM-CSF, y de precursores linfoides en amígdala con CD40L. Por lo anterior, tienen varios productos de genes asociados al desarrollo de células linfoides como las cadenas y , por ejemplo. Expresan CD123 y el antígeno 4+ en su superficie. Forman parte de la defensa contra infecciones virales a través de la producción de IFN tipo 1. También pueden tomar alergenos a través del receptor de alta afinidad para IgE y pueden hacer presentación cruzada de alergenos a linfocitos T CD8+.
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Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
No se pueden distinguir morfológicamente de las DC mieloides maduras, pero sintetizan grandes cantidades de IFN tipo 1 ( y ) en respuesta a algunos virus y otros estímulos microbianos (Santiago-Schwarz, F, 2004; Novak, N and Bieber, T, 2008). Los IFN de tipo 1 son citocinas efectoras potentes para limitar la replicación viral e incrementar la resistencia a la infección (Lee, HK and Iwasaki, A, 2007). Activan respuestas Th2 preferentemente y coestimulan a linfocitos T CD8+. No obstante, es posible que puedan activar respuestas Th1 o Th2 de CD4+, dependiendo del estímulo, pues se ha observado que IL-3 junto con CD40L estimulan la respuesta Th2, mientras que el virus de influenza junto con CD40L inducen la respuesta Th1 (Santiago-Schwarz, F, 2004; Novak, N and Bieber, T, 2008).
Además de la diferencia de funciones según su origen, también hay diferencia según su estado de maduración. Es así que las DC maduras expresan altos niveles de MHC I/II y moléculas coestimuladoras de células T, llevan señales antigénicas a los linfocitos T, pero no ingieren o procesan antígenos de manera eficiente. Por otro lado, las DC inmaduras son eficientes en ingerir y procesar antígenos, pero no para presentarlos a las células T pues tienen poco MHC I/II y pocas moléculas coestimuladoras. Además, las DC inmaduras pueden adquirir inmunógenos de células autólogas que se encuentran en muerte por apoptosis a través de receptores como CD36, CD91 y CD14, moléculas que pueden asociarse a proteínas de choque térmico que se liberan de células estresadas o dañadas. Las proteínas de choque térmico acompañan a los inmunógenos al interior de la DC y facilitan su movimiento a lo largo de las vías intracelulares asociadas a la presentación de antígenos. De esta manera los antígenos adquiridos de células apoptóticas infectadas, pueden ser presentados en la superficie de las DC maduras por MHC I o II, aunque la DC nunca se haya infectado con el patógeno. Este proceso de adquirir antígeno para presentarlo de esta forma, se llama
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Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
presentación cruzada. La presentación cruzada puede llevar a tolerancia cruzada o a sensibilidad cruzada dependiendo de los factores. Receptores toll-like (Toll-like receptors - TLRs) El sistema inmunológico detecta la presencia de organismos microbianos a través de receptores de reconocimiento de patrones (Pattern-Recognition Receptors PRRs), de los que los TLR conforman una familia; otros tipos de PRR son lectinas tipo C, receptores de manosa, RIG-1 y mda-5. Hay 12 TLRs, y se pueden dividir en los que reconocen virus, y los que reconocen bacterias y protozoarios basados en su localización subcelular. TLR1, 2, 4, 5, 6 y 11 se expresan en la superficie celular y detectan patógenos extracelulares. Por otro lado, TLR3, 7, 8 y 9 se expresan en vesículas intracelulares y funcionan dentro de los endosomas ácidos para detectar patógenos virales. TLR reconocen patrones moleculares asociados a patógenos (Pathogen-Associated Molecular Patterns – PAMPS) como RNA de doble cadena (Lee, HK and Iwasaki, A, 2007; Novak, N and Bieber, T, 2008).
La activación de los TLR en las DC inhibe los efectos supresores de las Treg a través de la secreción de citocinas (Lee, HK and Iwasaki, A, 2007).
Las CD1 o mieloides tienen TLR 2, 4 y 6 para interactuar con peptidoglicanos y lipoproteínas (incluyendo lipopolisacáridos – LPS), y responden sintentizando grandes cantidades de TNF e IL-6 (Santiago-Schwarz, F, 2004).
Las CD2 o plasmocitoides reconocen virus con RNA de una cadena por medio de TLR7 y a los de DNA de doble cadena de RNA por TLR9 interactuando con el dinucleótido bacteriano CG y CpG, y sintetizando abundante IFN (SantiagoSchwarz, F, 2004; Lee, HK and Iwasaki, A, 2007).
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Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
Presentación de antígenos Este proceso sigue varios pasos: 1.
Las DC reconocen a los patógenos a través de los TLRs y los fagocitan. Se
forman fagosomas que contienen TLR con antígeno y MHCII y luego fagolisosomas que lo destruyen quedando sólo péptidos que se unen al MHCII. Por otro lado el MHC I se elabora en retículo endoplásmico rugoso, donde toma los antígenos proteicos sintetizados por la célula, como proteínas virales y tumorales. El procesamiento de antígenos para MHCI resulta en péptidos de 8 a 10 aminoácidos, mientras que para MHCII son de 13 a 25 aminoácidos (Vallejo, et al, 2004) (Fig. 7).
2.
Durante este proceso de maduración las DC translocan al MHC II de las
vesículas intracelulares a la membrana plasmática para que los péptidos unidos a estas moléculas puedan presentarse de manera efectiva a células T CD4+ en el ganglio linfático.
3.
Una vez en el ganglio linfático, las DC migran a áreas de linfocitos T y al
encontrarse con células T específicas del antígeno, inducen su activación y diferenciación a células efectoras a través de dos señales: la primera es la que recibe el linfocito T en su TCR al unirse al péptido en el MHC II. La segunda señal proviene de moléculas coestimuladoras como CD80 y CD86 de DC que activan a CD28 en el linfocito T. Las células T CD4+ vírgenes se diferencian a células Th1 o Th2 (Lee, HK and Iwasaki, A, 2007) (Ver sinapsis inmunológica en Células T y Fig. 8).
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Importancia Clínica y Biológica del Efecto Injerto Contra Tumor
Figura 7. Presentación de antígenos por las DC. La DC toma antígenos por fagocitosis (partículas >1 m), macropinocitosis (