Download Diferenciacion y activación de los linfocitos T

Diferenciación de los linfocitos T tras
la estimulación antigénica
Células T novatas, efectoras y memoria
Tipos de linfocitos T efectores
Paradigma Th1-Th2
Nueva clasificación de células efectoras y
memoria
Introducción
•
El SI es capaz de responder ante distintos patógenos gracias al conjunto de células que circulan en sangre
con diferente especificidad antigénica (pool de distintos TCR).
•
Las células T se producen en el timo y son transportadas a la sangre periférica
•
En ausencia de presentación antigénica, las células T (llamadas novatas) pueden permanecer en circulando
durante años (Turn-over muy bajo)
•
Tras presentación antigénica: las células T activadas (primed) o memoria son capaces de alcanzar tasas de
proliferación muy altas, existiendo mecanismos de control mediante citocinas y apoptosis.
•
Para mantener la homeostasis de este pool de células T se necesita:
•
Nuevas células T del Timo
•
mecanismos capaces de mantener la supervivencia y la proliferación homeostática de las células novatas y
memoria.
1
Expansión clonal y diferenciación efectora
T efector Th2
de linfocitos T Linfocito
´DIFERENCIACIÓN TH2
(AUTOCRINA)
Reconocimiento
de antígeno
IL-4
Lifocito T
activado
IFNγ
APC
Linfocito T
novel
Receptor IL 2
IL-2
Expansión clonal
(AUTOCRINA)
Reconocimiento
antigénico
IL-12
Linfocito T efector Th1
DIFRENCIACIÓN TH1
(PARACRINA)
expansión clonal Generación de
linfocitos efectores células T
memoria
Reversión a
fenotipo efector
Apoptosis por
abstinencia
de antígeno
Ag
Subsistencia
pese a la
abstinencia
de antígeno
Ag
Linfocito
novel
Linfocito
efector 1º
Linfocito
memoria
SEARCH
DESTROY
SEARCH
Linfocito
efector2º
DESTROY
2
Memoria inmunológica.
• Estado alterado de la capacidad de respuesta
inmune resultante de un contacto previo con el
antígeno.
• Respuesta inmune más rápida e intensa
• Se debe a la Supervivencia de células memoria
de varios tipos
• Th, CTLs, Células B memoria
La vida del linfocito T maduro
1. Extravasación en
vénulas endoteliales
altas
2. Exploración APCs
3. Recirculación o
activación
4. Proliferación,
diferenciación y
recirculación
3
Características que diferencian a las células
memoria de las células T efectoras.
Antígeno de diferenciación
células células
noveles efectoras
Moléculas de adhesión CD11b
CD49d
CCR7 CD62L (LNHR) +
CD57
Experiencia antigénica
CD45RA +
CD45RO Regulación de la apoptosis CD95
CD95L
-
++
++
++
+
+
+
células
memoria
+
+
+
+
+/-
Cambio en la expresión de isoformas de
CD45
4
Alteraciones en el patrón de expresión de
isoformas del LCA (CD45)
CD45RA (HMW)
CD45RO (LMW)
Novatas
Efectoras
Memorias
Activación linfocitaria y cambios
en las isoformas de CD45
1
3
2
4
5
Alteraciones en la recirculación y direccionamiento
de linfocitos T novatos efectores y memoria
CLA
α4β7
Linfáticos
aferentes
Lamina
propia
Dermis
Ganglio
linfático
Ganglio
mesentérico
Intensidad de expresión
Linfáticos
eferentes
Alteraciones en el patrón de expresión de
moléculas de adhesión en linfocitos T
CLA
CD62L
CD62L
α4β7
CCR7
CCR7
Novatas
Efectoras
Memorias
6
Alteraciones en el patrón de
expresión de moléculas de adhesión
CD62L (LNHR)
CLA
α4β7
CD11b
CD49d
CD57
Novatas
Efectoras
Memorias
Linfocitos T efectores
Son capaces de luchar contra la
fuente del antígeno extraño:
–CD8 CTL
–CD4 Th1
–CD4 Th2
7
Características de células efectoras CD8+
Intensidad de expresión
células células células
noveles efectoras memoria
+
++
Expresión génica IL-2
+
IL-4
++
++
IFN γ
++
++
TNFα
++
±
Perforina ++
±
Granzima ±
++
citotoxicidad Función
Diferenciación de células B inhibe estimula
Alteraciones en el patrón de actividad
citotóxica de linfocitos CD8
Priming
Cebado
por APC
En OLS
Acción citotóxica
contra células infectadas
Restimulación
por APC
En OLS
Actividad citotóxica
Perforina y granzima
Novatas
Efectoras
Memorias
8
Características de células efectoras CD4+
células
células células
noveles efectoras memoria
Expresión génica IL-2
IL-4
+
-
++
++ (Th2)
++ (Th1)
++
IFN γ
TNF α
Perforina Granzima -
++
++
++
++
-
Función
Proinflamatoria Diferenciación de células B -
++(Th1)
++(Th2)
+
+
Intensidad de expresión
Alteraciones en el patrón de expresión de
citocinas en linfocitos CD4
IL-4
CCR4
IL-2
CXCR3
Novatas
IFNγ
Efectoras
Memorias
9
Linfocitos T efectores
Son capaces de luchar contra la
fuente del antígeno extraño:
Tc
CD8
Th
CD4
Linfocitos Tc vs Th
Perforinas
granzimas
Apoptosis
Célula
diana
FasL
Fas
CD40L
CD12X Activación
Célula B
Macrófago
CD40
Citocinas
10
Linfocitos T
efectores
•
•
•
•
•
•
•
Citotóxico
Proinflamatorio
Th1 (IFNγ)
Cooperador de IgE
Th2 (IL-4)
Cooperador de IgA
Th3 (TGFβ)
Funciones de los distintos tipos
11
Linfocitos T citotóxicos
CD8 (CTL)
• 1. Reconocen el antígeno en células infectadas
• 2. Secretan gránulos con perforinas y
fragmentinas expresan FasL de membrana
• 3. Inducen su muerte programada
Activación de linfocitos CD8
CD4 independiente
CD4 dependiente
12
Dicotomías en las respuestas inmunes
• Respuestas inmunes pueden ser celulares-inflamatorias
(tipo 1) o mediadas por anticuerpos (tipo 2).
• Controversia celular humoral Metchinkoff-Erlich
• Antagonismo entre procesos y entre sus defensores
• La respuesta dominante varia en función del huésped y el
patógeno.
• El tipo de polarización de la respuesta condiciona la
evolución del proceso infeccioso.
Paradoja
• Las respuestas de anticuerpos y las respuestas
celulares son promovidas por el mismo tipo
celular, el linfocito CD4.
• ¿Cómo un mismo tipo celular puede ser
responsable de dos respuestas distintas y
antagónicas?
13
Especialización
en la producción de citoquinas
Los linfocitos CD4 podrían ser
heterogéneos
en
cuanto
a
su
producción de citocinas
Paradigma Th1/Th2 clásico
• Mosmann A la dicotomía funcional subyace la existencia de dos
tipos celulares de Th que se denominan Th1 y Th2.
• 1 Asociación en la producción de citocinas por células individuales,
– Las células Th1 producen IL-2, IL-3 IFNγ y TNFβ,
– Las Th2 producen IL-4 IL-5
• 2 Disociación entre la producción de los dos grupos de citocinas por
las células de las dos poblaciones celulares.
– Las células Th1 no producen IL-4 ni IL-5.
– Las Th2 no producen IL-2, IL-3 IFNγ ni TNFβ
14
Tipos de linfocitos productores de citoquinas
(CD4): Th1 y Th2
• Mosmann y cols. clones de células T cooperadoras de ratón son de
dos tipos, cada uno produce una serie de citocinas asociadas:
• Los linfocitos T cooperadores de tipo1 (Th1) producen IL-2,
IFNγ y TNFβ y promueven respuestas inmunes tipo 1 (celulares)
• Los linfocitos T cooperadores de tipo 2 (Th2) producirían IL-4,
IL-5, IL-6, IL-10 y IL-13 y cooperarían con las células B en las
respuestas inmunes tipo 2 (humorales)
Th1/Th2 Cooperación con células B y
células fagocíticas
B
Th1
IL-4
IFNγ
Th2
Macrófago
15
Una genealogía para los tipos de linfocitos Th
CXCR3
CCR4
Cooperacion con células B y células
fagocíticas
IgE
IL-4
IL-4
CD40L/CD40
Th
B
Macrófago
Th
CD40L/CD40
IFN
γ
TGFβ
IgA
IFNγ
IgG1, IgG3
16
CD4 productores de IFNγ
(proinflamatorios)
• 1. Reconocen antígeno en macrófagos y
células B
• 2. Secretan IFNγ y expresan CD40L
• 3. Cooperan con macrófagos
• 4. Suprimen respuestas de células B o las
reconducen hacia isotipos fijadores de
complemento.
17
CD4 productores de IL-4
(cooperadores de la síntesis de
anticuerpos)
• 1. Reconocen antígeno en macrófagos y células
B
• 2. Secretan IL-4 y expresan CD40L
• 2. Cooperan con células B
• 3. Antagonizan la activación de los macrófagos
Posibles patrones de relación entre la expresión de
distintas citoquinas por células T individuales
• Asociación una célula que expresa una
citoquina tiene una mayor probabilidad de
expresar otras citocinas asociadas
(TR.Mosmann) 1985 2 tipos
IL-2
IFNγ
• Asociación aleatoria la coexpresión de
citocinas presenta patrones de asociación
aleatorios. (A. Kelso). 1995 No tipos
• Disociación una célula que expresa una
citoquina no expresa otra (PV. Lehmann)
2000 tantos tipos como citocinas
IL-4
IL-5
IL-4
IL-5
IL-2
IFNγ
IL-4
IFNγ
IL-4
IL-2
IFNγ
IL-5
IL-2
IL-4
IFNγ
18
Reformulación del paradigma Th1/Th2
Lazo
autocrino
IL-12 IL-2
APC
fagociticas
Th0
Th1
Lazo
autocrino
CCR4
CXCR3
Antagonismo
durante polarización
Th2
Producen
Producen
IL-2 IFNγ LT
IL-4 IL-5 IL-10
Respuestas de
IgG1 e IgG3
( complemento)
Células B
Células efectoras
FcIgG FcR
IL-4
Respuestas de IgE
de anticuerpos
Células efectoras
FcIgE FcR
La complejidad del sistema de subpoblaciones
T requiere una nueva clasificación de las
MC
mismas
• CD4
N
– Naive o novatas
– Memoria Central
– Memoria efectora no terminada
– Memoria efectora terminada
ME
NT
MNT
• CD8
– Naive o novatas
– Memoria Central
– Memoria efectora no terminada
– Memoria efectora terminada
19
CRITERIOS CD4 (Lanzavechia y van Lier)
CD45RA+
CD62L+
CCR7+
CD27+
NAIVE
CD45RA+
CD62LCCR7CD27MEMORIA
TERMINADA
•
CD45RACD62L+
CCR7+
CD27+
MEMORIA CENTRAL
CD45RACD62LCCR7CD27MEMORIA NO
TERMINADA
Expresión de CCR7 y patrón de
circulación
CCR7- EFECTORAS EXPRESAN RECEPTORES PARA MIGRAR A LOS TEJIDOS
INFLAMADOS Y EJERCER FUNCION EFECTORA INMEDIATAMENTE.
• CCR7+ NOVATAS Y MEMORIA EXPRESAN RECEPTORES DE HOMING PARA el
ganglio (CD62L) Y CARECEN DE FUNCION EFECTORA INMEDIATA.
• Clasificación de las células CCR7-:
• La presencia o ausencia de CD45RA: Determina la respuesta EFECTORA terminada o no
terminada:
– NO TERMINADA:
MENOS PERFORINA Y GRANZIMAS, Y MAS CITOQUINAS.
RETIENEN CAPACIDAD DE DIFERENCIACIÓN.
RESPUESTA EFECTORA MENOS INMEDIATA
– TERMINADA:
MAS PERFORINAS Y GRANZIMAS, MENOS CITOQUINAS (INCLUSO MENOS QUE LA
MEMORIA CENTRAL)
SIN CAPACIDAD DE DIFERENCIACIÓN
RESPUESTA EFECTORA INMEDIATA
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CRITERIOS CD8
CD45RA+
CD27+
NAIVE
CD45RACD27+
MEMORIA CENTRAL
CD45RACD45RA+
CD27CD27MEMORIA NO
MEMORIA TERMINADA
TERMINADA
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