Imuno 7+8+9 Flashcards
(25 cards)
Activarea limfocitelor T
Acest proces se realizează doar
dacă sunt îndeplinite anumite condiții
● Limfocitele T pot fi activate doar de Ag timodependente.
● Activarea limfocitelor T are loc doar în organele limfoide secundare, în cadrul
cooperării celulare, fiind necesară prezența și activitatea APC.
● Limfocitele T nu au capacitatea de a capta direct Ag, nu exprimă pe membrane CRs, FcγRs. Limfocitele T pot recunoaște prin TCR-CD3 doar epitopii prezentați de APC în complex cu moleculele MHC.
● Pentru a conduce la un răspuns imun, cooperarea celulară și activarea celulelor
angajate în cooperare trebuie sa fie bidirecționale. Cele două celule se activează reciproc în etape/valuri.
Activarea anterogradă
… se desfășoară dinspre APC spre limfocitul T, și anume, în aceeași direcție cu prezentarea și recunoașterea antigenică.
Activarea limfocitului T va fi rezultatul transmiterii a două categorii de stimuli care străbat două căi diferite …
● calea TCR-CD3 - pe care se transmit stimuli activatori care apar ca urmare a realizării recunoașterii Ag de către limfocitul T
● calea accesorie CD28 - pe care se transmit semnale activatorii, când se realizează ligarea CD28 - CD80 (exprimat pe APC)
Rezultatul transmiterii acestor stimuli activatori se revelează în trei aspecte…
● activarea metabolică a limfocitelor T aparținând clonei care a recunoscut Ag =
activare metabolică clonală
● limfocitele T care s-au activat vor începe să se dividă = expansiune clonală
● în timpul activării metabolice, limfocitele T se maturează funcțional…
○ Th va produce și elibera interleukine
○ Tc va produce și elibera citokine cu rol distructiv.
Activarea retrogradă
…. se desfășoară în direcția inversă, dinspre limfocitul T deja activat spre APC, în sensul opus prezentării și recunoașterii antigenice.
Acest fenomen va duce spre final la activarea completă și definitivă a APC și se realizează prin interleukinele produse și eliberate de limfocitele T activate - Il4, IFNγ.
Printre efectele acestor interleukine care cresc activarea APC va fi cel de creștere
semnificativă a sintezei și expresiei pe membranele APC a moleculelor MHC. Astfel, crește gradul prezentabilității epitopilor către limfocitele T, în consecință, acestea se vor activa
suplimentar (calitativ și cantitativ), deci mai multe și mai activate limfocite T vor produce interleukine care vor activa suplimentar APC….ceea s-ar putea fi reprezenta ca intrarea într-un cerc stimulativ cu potențarea reciprocă a activarii limfocitelor T și APC. Fenomenul
se petrece până la atingerea unui prag de declanșare a răspunsului imun.
Pragul de declanșare a răspunsului imun = stadiul în care clona de limfocite T antigen specifică a suferit într-un mod complet/eficient toate cele trei modificări calitative și cantitative - activare, expansionare și maturare.
Privind procesul de activare a limfocitului T în dinamică, putem observa că acesta are două etape…
● etapa Ag-nespecifică
● etapa Ag-specifică
Etapa Ag specifica si nonspecifica a activarii limf T
Etapa Ag-nespecifică a activării limfocitului T
….premerge recunoașterea antigenică și constă în realizarea unor legături prin cupluri de adeziune intercelulară…
● LFA1 - ICAM = cuplul de adeziune de linia a II-a, în care liganzii au afinitate
reciprocă mai joasă, numărul de legături este mai mic și legăturile sunt mai puțin
stabile
● CD2 - LFA3 = cuplul de linia I, în care liganzii au afinitate reciprocă foarte înaltă, legăturile sunt stabile pentru o perioadă suficient de lungă și sunt foarte numeroase.
Se formează zeci de mii de astfel de legături, care închid zonele de pe ambele membrane celulare ca și când s-ar trage un fermoar în jurul regiunii unde va avea loc recunoașterea antigenică.
Funcțiile cuplurilor de adeziune…
● permit realizarea unor contacte intime între membranele celor două celule
● asigură supravegherea imunologică permanentă a APC de către limfocitele T, chiar dacă APC nu expune epitopi, sau dacă nu expune epitopii specifici limfocitelor aflate în apropiere la un moment dat
Etapa Ag-nespecifică are loc în permanență în organele limfoide secundare - în ariile timodependente - unde APC sunt vizitate permanent de limfocitele T care își caută Ag pentru
care sunt pre-programate (supraveghere imunologică). În timpul contactelor intime între membrane realizate prin cuplurile de adeziune, alte molecule - MHC, receptori de recunoaștere antigenică, receptori cu rol accesor, receptori pentru interleukine etc -
difuzează/glisează în membranele celulare ajungând în regiunea de contact (cross-linkage) într-un număr suficient de mare.
Etapa Ag-specifică a activării limfocitului T …constă în prezentarea și recunoașterea Ag.
Mai precis, are loc prezentarea epitopului în complex cu molecula MHC și recunoașterea antigenică dublă, asociativă intra- și interreceptorială, prin TCR-CD3 și prin co-receptorii CD4 sau CD8. Aceste procese pot avea loc atunci când și acolo unde cele două celule, APC
și limfocitul T, vin în contact prin arii de membrană închise prin realizarea cuplurilor de adeziune. În acel interval de timp și în zona respectivă a membranelor celulare se realizează,
astfel, sinapsa imună.
Sinapsa imună
….este o formă specială de contact intercelular care apare în cursul cooperării celulare dintre
APC și limfocitul T. Se constituie progresiv, în patru etape, în aproximativ 15 min de la contactul TCR cu complexele moleculare MHC-epitop…
1. adeziunea inițială prelungită, cel puțin o oră
2. polarizarea celulară sub acțiunea citokinelor
3. formarea sinapsei imune propriu-zise
4. maturarea sinapsei imune
Limfocitul T formează inițial un inel în relief aplicat pe APC prin cupluri de adeziune de linia
. Dacă MHC nu poartă epitop sau epitopul nu este recunoscut de TCR, procesul nu progresează, inelul
regresează și celulele se despart, fără să se activeze. Dacă MHC poartă epitop și acesta va fi recunoscut de TCR, primele semnale ale căii specifice vor duce la polarizarea celulei T, și anume, centrozomul său se va orienta spre zona sinapsei.
. În această zonă se vor concentra submembranar complexe enzimatice precum PKC, p56lck
. În timp ce limfocitele T CD8+ obligatoriu formează cSMAC, limfocitele CD4+ formează aleatoriu cSMAC.
În sinapsa imună, complexul TCR-MHC-epitop poate fi internalizat de limfocitul Th.
Moroi Gabriela, [18 мая 2025 г., 10:42:10]:
Cele 3 inele (zone) concentrice ale sinapsei imune:
Imagină-ți un bullseye (țintă cu cercuri concentrice) văzut de sus.
- SMAC central (cSMAC = central supramolecular activation cluster)
* Ce conține:
* TCR (T-cell receptor)
* MHC–peptidă (de pe APC)
* CD3 (complex asociat TCR)
* Molecule de co-stimulare: CD28–B7
* Rol:
* Este locul de recunoaștere a antigenului.
* Transmite semnalul de activare în celula T. - SMAC periferic (pSMAC = peripheral SMAC)
* Ce conține:
* Molecule de adeziune:
* LFA-1 (de pe limfocitul T)
* ICAM-1 (de pe APC)
si de linia 1
* Rol:
* Stabilizează contactul dintre celula T și APC.
* Permite o interacțiune eficientă și prelungită pentru activare. - SMAC distal (dSMAC = distal SMAC)
* Ce conține:
* Molecule mari, precum CD45 și CD43 (fosfataze și glicoproteine).
* Rol:
* Contribuie la reglarea semnalizării.
* Ajută la curățarea zonei centrale (cSMAC) de molecule care ar încurca semnalul.
* Participă la terminarea activării după ce și-a făcut efectul.
Funcțiile sinapsei imune…
● realizarea unor modificări fizico-chimice în plutele lipidice membranare. Aceste plute lipidice sunt microdomenii lipidice alcătuite din glico-sfingolipide, colesterol și proteine enzimatice ca Src-kinaze (Lck, Fyn), Ras, proteine G, constituite în fază
fluidă incluse în membrană. Acestea pot glisa în membrană.
● plutele lipidice integrează diverse semnale primite de celule prin receptori
membranari, factori de creștere, integrine, receptori antigenici și pot facilita transducția semnalului - semnalizarea spre interiorul celulei.
● sinapsa imună favorizează internalizarea complexului TCR-MHC-epitop de către limfocit, deci transferul complexelor MHC-epitop de la APC la limfocit.
● sinapsa imună are rol esențial în activarea metabolică și funcțională a celulei (activare imună). și reglează această activare a limfocitului T.
● direcționează secreția de citokine, interleukine
N.B.
● O sinapsă similară se realizează și între celule NK și celula țintă. Cuplurile de
adeziune și clusterele sunt diferite, iar NK va secreta în direcția celulei țintă mediatori toxici precum perforina, granzime, granulizine.
● CD40 este un co-receptor (proteină co-stimulatoare) exprimat pe APC, aparținând receptorilor pentru TNF. Ligandul său de pe limfocitul Th este CD40L (CD154).
Odată realizat cuplul CD40-CD40L se transmit semnale activatorii care cresc expresia de CD40 și receptori pentru TNF, crescând gradul de activare al APC.
Generarea și transmiterea semnalelor activatorii
Calea TCR-CD3. Recunoașterea complexului MHC-epitop poate genera două categorii de stimuli, unul activator sau unul inhibitor
1 ● CD4/CD8 au atașat la segmentul intracitoplasmatic foarte lung o
protein-tirozin-kinază (PTK) - p56lck, care conține în centrul catalitic, o tirozină, implicată în controlul enzimei. Acești co-receptori de recunoaștere antigenică vin în contact cu domeniile monomorfe ale moleculelor prezentatoare - CD4 cu α2 al
MHC-II, CD8 cu α3 al MHC-I. Dacă aceste molecule prezentatoare sunt vide======
CD4/CD8 transmit semnale inhibitorii către PTK și aceasta suferă modificări
conformaționale, își exteriorizează tirozina din centrul catalitic, se autofosforilează prin preluarea fosfatului din citosol, și astfel are loc inhibiția PTK.
2 ● Când moleculele MHC sunt încărcate cu epitopi, pe care limfocitul T îi va recunoaște, se generează și se transmite celălalt tip de semnal, unul activator, pe A1 = calea TCR-CD3, care va antrena, de fapt, lanțurile TCR, CD3. zeta, CD45, toate fiind aduse în vecinătate. Recunoașterea și ligarea epitopului de către zonele variabile ale TCR generează o modificare conformațională care se transmite prin lanțurile α și β, apoi prin γ, ε, δ ale CD3 și prin ζζ urmează următoarele căi posibile…
○B 2= calea către CD45. Pe această cale, CD45 se activează, funcționează ca o PTP -protein-tirozin fosfatază, preia fosfatul de la nivelul PTK - p56lck, defosforilează PTK care devine activă, se încarcă cu el și permite fosforilarea unor enzime ale metabolismului intermediar, deci activarea metabolică a limfocitului. De asemenea, fosforilează domeniile ITAM din lanțurile CD3
○ C3 =calea CD3, de-a lungul lanțurilor ζζ. Pe această cale, semnalele se transmit în
profunzime, la secvențele ITAM aflate în structura acestor lanțuri și situate în
profunzime. Modificările conformaționale transmise la acest nivel permit ca secvențele ITAM fosforilate să devină capabile să fixeze enzimele ZAP70 (=proteinkinaza asociată lanțurilor ζζ). ZAP70 se activează. Fosforilarea suplimentară a ZAP-70 (prin autofosforilare) duce la activarea kinazei, cu recrutarea a două proteine adaptor care atrag spre membrană fosfolipaza C
(PhLC) pe care o fosforilează și inițiază cascade enzimatice.
■ Fosforilarea PhLC declanșează cascada fosfatidil inozitolilor, eliberând din fosfolipidele membranare fosfatidil-inozitol-bifosfat - PIP2.
■ Sistemul Ras-GTP/GDP care induce activarea factorilor de transcripție
genică
■ Sistemul Grb2-SOS-Ras-MAP-kinaze care activează aceiași factori de
transcripție care vor intra în nucleu activând gene promotor pentru
sinteza de citokine și activarea metabolică.
Grb2 = growth factor receptor bound protein2 = o proteină adaptor Sos = small molecule binding sites on the Ras
De la PIP2 pornesc două căi de activare prin generarea inozitol trifosfat (IP3) și generarea diacil glicerol (DAG)…
● IP3 este hidrosolubil și vine în contact cu reticulul endoplasmic neted care prezintă receptori - IP3Rs. Ligarea IP3 la acești receptori activează REN, generând eliberarea în citoplasmă a unor cantități foarte mari de Ca2+
- se generează hipercalciție.
Creșterea concentrației intracitosolice a Ca2+ stimulează calcineurina - fosfatază
calmodulin-dependentă, care va stimula factorul nuclear NF-AT.
● DAG este liposolubil și nu difuzează în citoplasmă, rămâne la nivelul membranei ca activator local și stimulează protein-kinaza C (PKC). Astfel pot fi activate funcții nucleare prin intermediul unor factori transcripționali, cel mai important - NF-KB.
NF-AT = , inactiv când limfocitul T este în repaus - fosforilat. sub acțiunea calcineurinei, care îl defosforilează. În această formă, defosforilat, în nucleu și aici activează marea majoritate a genelor pentru interleukine/citokine.
NF-KB = al limfocitelor B . Este un polipeptid prezent continuu în citoplasma limfocitului T, inactiv este
cuplat cu un inhibitor proteic. Activarea sa este realizată de PKC care fosforilează inhibitorul
în nucleu, unde activează genele pentru interleukine/citokine, dar activează cel mai mult gena pentru Il2. Mai activează și gena pentru receptorul Il2 - Il2R.
Calea accesorie.
Pe calea CD80-CD28 se transmit, de asemenea, semnale activatorii. Ligarea
CD28 la CD80 (B7) scade pragul de activare a TCR și amplifică semnalul generat de acesta.
Calea accesorie activează cascade enzimatice…
● sistemul Ras care fosforilează JNC și C-JUN care vor activa factorii de transcripție genică
● Sistemul Ras-Raf-MAPK care activează un factor de transcripție care recrutează
complexul receptorial perinuclear - CD28-RC, pe care îl activează. Acesta pătrunde în nucleu și activează un nou complex receptorial “element” - CD28-RE, care va recruta mesageri secunzi și va iniția activarea genelor pentru interleukine
● se activează și gena pentru factorul anti-apoptotic Bcl-XL
Calea Ras și cascada MAP-kinazelor activează kinazele ciclin-dependente (CDK) care controlează trecerea nucleului celulei din stadiul G1 → S. Trecerea din stadiul G2 → M este controlată de CDK activate pe calea TCR-CD3. Astfel, pe lângă activarea metabolică și producerea de interleukine, se activează diviziunile mitotice ale limfocitelor T care au
recunoscut antigenul.
Principalele căi de semnalizare intracelulară activate prin
● recunoașterea antigenică - calea TCR-CD3-CD45
● intrarea în funcție a căii accesorii - CD28 vor avea drept principale consecințe
● activarea metabolică celulară, modificări citoscheletale
● activarea genelor pentru sinteza de interleukine/citokine
● activarea genei pentru factorul antiapoptotic Bcl-XL
● activarea ciclului mitotic al celulei, intrarea în cele din urmă în faza M
Consecințele morfofuncționale ale activării limfocitului T
Limfocitul T, în cursul activării, trece din faza G0 în G1 - S - G2 și în final va ajunge în faza M a ciclului mitotic. Între G1 - S - G2, aflându-se în interfază, devine limfoblast T.
Transformarea blastică presupune modificări morfofuncționale esențiale…
● celulă mare, cu formă neregulată, citoplasmă foarte abundentă, cu multe mitocondrii și bogat RER, nucleu voluminos.
● producere de interleukine, citokine
● modificări de expresie receptorială…
○ crește expresia de TCR-CD3
○ LFA1
○ CD4/CD8
În urma diviziunii rezultă un număr mare de limfocite T (expansiunea clonală) care vor participa la răspunsul imun în derulare - Th ca celule imunoregulatorii, Tc predominant ca celule efectorii. Pe măsură ce răspunsul imun se epuizează, o parte din limfocitele T activate rămân în rezervă, ca limfocite T cu memorie - Tm. Acestea nu mai revin niciodată la faza G0, ci rămân într-o etapă intermediară G0 - G1 ca limfocite T pre-activate.
N.B. Să nu uităm!
Activarea limfocitului T este precedată de …
● activarea primară a APC în focarul imunologic tisular
○ prezența și recunoașterea Ag nativ
○ transducția semnalului activator
○ fagocitoza/endocitoza Ag
○ prepararea epitopilor
○ migrarea spre organele limfoide secundare
● cooperarea APC-limfocit T în organele limfoide secundare - ariile timodependente
○ limfocitele T controlează permanent membranele APC
○ cooperarea Ag-nespecifică prin cupluri de adeziune
○ doar dacă este recunoscut complexul MHC-epitop de către TCR-CD3, se
înmulțesc/intensifică cuplurile de adeziune, începe formarea sinapsei imune.
Celulele rămân în contact cel puțin două ore.
Reglarea hematopoezei se
poate realiza prin…
● controlul tipurilor și nivelelor de citokine produse de celulele stromale din măduva hematogenă
● producția de citokine cu activitate hematopoetică de către alte tipuri de celule, cum ar fi limfocite T activate, macrofage
● modularea expresiei de receptori pentru citokine cu activitate hematopoetică pe membranele celulelor stem și ale celulelor progenitorii
● înlăturarea unor celule prin inducerea morții celulare controlate.
În timp ce precursorii limfocitului T la stadiul de progenitor limfocitar T ajung în timus unde vor suferi un proces de “instrucție timică”, devenind astfel limfocite T mature naive, precursorii limfocitelor B se maturează în măduva hematogenă devenind limfocite B imature care ajung în circulație, apoi ajung în splină - unde devin competente imunologic și revin în circulație ca celule B naive, de unde vor populan ariile burso-dependente ale organelor limfoide secundare
Limfocitul B
Limfocitele B reprezintă o minoritate celulară - 15 - 20% din limfocitele aflate în circulația periferică. Au durată de viață scurtă și sunt puțin recirculante.
Pe suprafață prezintă mai multe categorii de receptori….
● receptori de recunoaștere antigenică - BCR = B cell receptor - ce vor reprezenta principala cale de activare
○ pot prezenta și receptori de recunoaștere antigenică nespecifică -
TLR4 care recunosc lipopolizaharide microbiene
● receptori cu rol accesor - CD45, CD40, CD80/86, receptori pentru interleukine, IFN, TNF.
● receptori de adeziune -
○ LFA3 (linia I) - va liga CD2 de pe Th
○ ICAM (linia a II-a) - va lega LFA1 de pe Th
● co-receptori -care amplifică semnalul dat de BCR - CD19, CD21 (CR2), CD81
○ receptori pentru complement - CR2 (CD21)
○ CD19 - activează împreună cu CD21 și CD81 - activează Src-kinaze și
în final cascada MAPkinazelor
● receptori pentru homing splenic
○ CD74 - chaperonină și co-receptor pentru semnalizare
○ pentru interleukina 7 (produsă de celulele reticulare splenice)
Receptorii de recunoaștere antigenică
BCR
….este o imunoglobulină transmembranară, IgM (cel mai frecvent) sau IgD sub formă monomerică. Mai rar poate fi IgG, IgA sau IgE.
Lanțurile grele - H - sunt asociate prin punți disulfurice și dispuse transmembranar.
Lanțurile ușoare - L - sunt dispuse în afara celulei și se asociază la cele grele prin punți disufurice.
Lanțurile H și L se asociază la capetele N-terminale, unde formează două situsuri
combinative pentru Ag identice între ele. BCR este un rceptor de recunoaștere
antigenică monospecific.
Funcțiile BCR…
● BCR recunoaște determinanți antigenici conformaționali de la suprafața Ag
nativ
● Complexul BCR recunoaște Ag timo-independente și timo-dependente
● Recunoașterea Ag se face direct
● BCR este responsabil de generarea unor stimuli activatori
Transducția acestor semnale se realizează prin lanțuri similare lui CD3 - Igα (CD79a) și Igβ (CD79b).
Fiecare BCR are câte două astfel de lanțuri asociate - Igα și Igβ, fiecare cu câte două domenii ITAM. Igα (CD79a) și Igβ (CD79b) se asociază împreună (CD79) prin punți disulfurice și au funcție asemănătoare cu CD3, fiind asociate între ele și la BCR și la CD45.
Intracitoplasmatic, lanțurile H vin în contact cu o PTK (alta decât în cazul limfocitului T).
Originea limfocitelor B este în măduva hematogenă, unde se maturează parțial. Se dezvoltă inițial dintr-o celulă stem, trecând prin diferite stadii de dezvoltare în măduva hematogenă…
● precursor = prolimfocit timpuriu
● prolimfocit tardiv (VLA4+)
● prelimfocit mare
● prelimfocit mic
● limfocit B imatur (IgM+, IgD+)…
…care va fi eliberat în circulație. În această formă de dezvoltare, limfocitele B imature vor popula splina (zonă de homing obligatorie pentru celulele B), fixându-se pe celulele reticulate splenice și multiplicându-se sub influența factorilor locali. Vor părăsi splina ca limfocite B naive și vor popula organele limfoide secundare, localizându-se în ariiele burso-dependente, în foliculii limfoizi. Cele mai multe limfocite B participă la răspunsul imun umoral (RIU), în urma căruia se transformă în plasmocite secretoare de anticorpi, o parte din aceste limfocite activate în cursul RIU vor rămâne ca limfocite T cu memorie.
Încă din măduva hematogenă, timpuriu, se diferențiază două tipuri de limfocite B….
Limfocitele B1 (seroase, mezoteliale) - CD5+
…..părăsesc primele măduva hematogenă și ajung în circulație (5%).
Au un BCR cu structură IgM sau rar IgD, complet formată, receptori de adeziune.
Aceste caracteristici membranare le permit limfocitelor B1 să treacă prin endotelii în organele limfoide secundare, în focarele inflamatorii/imunologice și, mai ales, în cavitățile pleurale, peritoneale, pericardice și în tunica submucoasă a tractului digestiv. Mai puține limfocite B1 se pot localiza în stratul submucos de la nivelul organelor genitale.
Printre aceste limfocite, un grup mai puțin numeros, B1 CD5-, au caracteristici aparte - se pot multiplica spontan, fiind stimulate de inteleukina 10, celulele fiice rezultate fiind limfocite B1 naive cu BCR capabil să recunoască molecule glucidice formate din monozaharide repetitive. Această ligare activează aceste limfocite B1 care vor secreta anticorpi de tip IgM, mai puțin IgG. astfel se desfășoară un răspuns imun umoral primar fără cooperare celulară
Limfocitele B1, în general, sunt mai apropiate funcțional de imunitatea înnăscută.
Prin BCR, ele pot liga o gamă mai largă de antigene comune prezente pe
membranele patogenilor (specificitatea nu este absolută). Anticorpii secretați de B1 au și ei o specificitate mai mică, recunoscând antigene ușor diferite structural între ele. Acești Ac oferă o protecție antimicrobiană imediată și au fost numiți anticorpi naturali. La nivelul mucoaselor, limfocitele B1 secretă cantități semnificative de IgA cu rol protector local. În intestin, sunt responsabile de peste 50% din IgA locale,
oferind protecție împotriva toxinelor și patogenilor din lamina proprie intestinului.
Există o varietate de limfocite B1 care pot recunoaște antigene proteice care conțin aminoacizi repetitivi, molecule proteice mici rezultate din degradarea proteinelor proprii.
De asemenea, la sfârșitul răspunsului imun pe care îl inițiază, limfocitele B1 nu
generează limfocite cu memorie.
Unele limfocite B1 pot interveni în procesul de formare a Ac anti-idiotip, cu rol în modularea răspunsului imun. Există și posibilitatea transformării limfocitelor B1 în B2. Deci limfocitele B1 pot avea un rol imunomodulator.
Funcțiile limfocitelor B1
● recunosc polizaharide din membrana germenilor comuni, astfel se activează
și produc Ac naturali
● recunosc molecule proteice provenite din degradarea structurilor proprii, se
activează și produc Ac cu specificitate și afinitate mică - fenomul este implicat
în toleranța imunologică
● recunosc antigene timoindependente
● pentru a se activa, nu necesită cooperarea cu limfocitul Th
Limfocitele B2
…se diferențiază ca linie aparte din timpul dezvoltării în măduva hematogenă - încă din stadiul de prelimfocit B. Când părărsesc măduva ca limfocite B imature, exprimă BCR (IgD membranar, mai puțin IgM), receptori pentru interleukina 7 (IL7-R),
receptori CD74. Urmează homingul obligatoriu în splină, unde se multiplică și devin limfocite marginale.
Pe calea CD74 se activează NF-KB care stimulează sinteza de ADN și sinteza de
factori anti-apoptotici.
Pe calea IL7, limfocitul B2 se maturează funcțional, devine imunocompetent.
Există un număr mare de clone. Clonele vor părăsi splina ca limfocite B2 naive și vor popula organele limfoide secundare, în ariile burso dependente, formând foliculi primari. În aceste arii va avea loc contactul cu antigene. Dacă limfocitul B2 își recunoaște Ag pentru care a fost preprogramat, se activează până la stadiul de plasmocit, stadiu în care secretă Ac specifici Ag inductor. Ig produse pot fi exprimate pe membrană (identice fiind cu BCR) și vor fi monomeri, sau secretate, deci vor fi
receptori solubili și în acest caz pot fi polimeri. Un limfocit B2 care și-a recunoscut Ag, după terminarea răspunsului imun, poate să devină limfocit B cu memorie.
Limfocitul B cu memorie are viață lungă, are funcții scăzute de APC și păstrează
funcția de secreție de Ac la un nou contact antigenic.
Funcțiile limfocitelor B2
● recunosc Ag timodependente. Complexul BCR-Ag va fi endocitat
● in stadiu de limfoblast funcționează ca APC și cooperează cu Th
● în stadiu de plasmocit secretă Ac, ca celule efectorii ale RIU.
Actvarea limfocitului B
Activarea limfocitului B prin Ag timo-independente tip 1 (Ti-1)
Aceste Ag sunt fragmente de lipopolizaharide prezente pe membranele bacteriilor
Gram(-) sau acizi nucleici. Ele nu necesită endocitarea complexului BCR-Ag
● Ligarea BCR -AgTi-1 generează primul semnal de activare
● Al doilea semnal este dat de co-receptori…
○ Ag opsonizate cu C3b,d sunt recunoscute de CD21 și amplifică
semnalul BCR
○ lipopolizaharidele sunt recunoscute de TLR4 care transmit al doilea semnal activator
Limfocitul B astfel activat secretă Ac sub formă de IgM.
Activarea limfocitului B prin Ag timo-independente tip 2 (Ti-2)
Aceste Ag sunt reprezentate de structuri zaharidice repetitive din membranele
bacteriilor Gram(+) și molecule proteice cu aminoacizi repetitivi.
● BCR recunoaște și leagă aceste Ag, astfel se inițiază primul semnal de
activare
● Al doilea semnal este generat prin co-receptori…
○ Ag opsonizate cu cu IgG sunt ligate de FcγR2
○ alte Ag sunt recunoscute și ligate de TLRs
Nu este necesară endocitarea Ag complexului receptor-ligand.
După activare prin Ag timo independente - Ti-1 și Ti-2 - limfocitul B devine plasmocit secretor de IgM sau IgG.
Activarea limfocitului B prin Ag timo-dependente - solubile, corpusculate și self Ag solubile sau corpusculate sunt ligate prin fragmentele haptenice de BCR și după ligare, limfocitul B se activează în etape…
● ligarea BCR la Ag generează stimuli activatori care activează PTK atașată
lanțurilor H, PTK preia fosfatul din citoplasmă și va fosforila segmentele
intracitoplasmatice ale lanțurilor Igα și Igβ
● după formarea complexului BCR-Ag, acesta este endocitat, prelucrat în
lizofagozom. Ag este prelucrat și transformat în epitopi, iar epitopii vor fi
cuplați cu moleculele MHC-II și expuși pe membrana limfocitului B partial
activat în această fază (Bpa). Limfocitul B devine prin activare APC.
Moleculele MHC-II fixează epitopii prin partea lor haptenică. APC prezintă
partea carrier către Th.
● între Bpa și Th începe cooperarea celulară - se constituie o sinapsă imună și are loc recunoașterea dublă asociativă intra și interreceptorială realizată de
Th pe calea cuplului MHC-II-epitop-TCR
● activarea co-receptorului CD45 care este PTP (preia fosfatul de pe Igα și Igβ
și fosforilează PLC) amplifică de 1000 de ori semnalul BCR, modificările
induse în plutele lipidice membranare ducând la recrutarea unor kinaze care
preiau fosfatul de pe CD45, se activează și declanșează cascada fosforilărilor
intracitoplasmatice - fosfatidil-inozitoli (IP3 și DAG), MAPK, RAC, plus
activarea proteinelor cu rol în modificarea citoscheletului care favorizează endocitarea complexului BCR-Ag.
● activarea limfocitului B și a limfocitului Th la stadiul de limfoblaști induce
activarea genelor pentru receptorii CD40/CD40L, B7/CD28. Realizarea
acestor cupluri receptoriale inițiază al doilea val de activare.
● în noul stadiu de activare are loc și activarea genelor pentru sinteza
citokinelor/interleukinelor și respectiv receptorilor lor. Realizarea cuplurilor IL -
IL-R constituie al treilea semnal de activare. Rezultatul va fi activarea
completă a limfoblaștilor B și T aflați în cooperare. Th se diferențiază spre Th2 și stimulează RIU iar B devine plasmocit secretor de IgM apoi IgG cu schimbarea izotipului în timpul evoluției RIU
IP3 produce hipercalciție, se activează calmodulina și activează NF-AT care, activat, ajunge în nucleu și stimulează genele pentru sinteza de imunoglobuline.
DAG activează PKC care activează NF-kB care pătrunde în nucleu și activează
genele pentru Ig și pentru factorii anti-apoptotici Bcl-2, Bcl-X.
Consecințele morfofuncționale ale activării limfocitului B
Pe parcursul activării și expansionăerii, limfocitul B se modifică morfologic. În
interfaza ciclului mitotic devine limfoblast, cu caracteristici morfologice net diferite de cele ale celulei B în repaus…
● citoplasmă abundentă
● numeroase mitocondrii
● reticul endoplasmic rugos bine reprezentat
● modifcrea expresiei fenotipice
○ creste expresia de moledule de adeziune
○ crește expresia de molecule MHC-II
În stadiu de limfoblast, limfocitul B are funcții de APC, prezentând epitopii în complex cu moleculele MHC către limfocitul Th în cadrul cooperării celulare.
Când intră în mitoză, se formează plasmocitele care secretă Ac specifici Ag inductor.
O parte din limfocitele B care au participat la RIU în cooperare cu Th, vor rămâne într-o stare de preactivare - între G0și G1, ca limfocite B cu memorie
Organizarea sistemului imun
Putem considera organizarea sistemului imun în două compartimente…
● compartimentul central…
○ măduva hematogenă - locul de formare a celulelor sistemului imun
○ timusul - locul de maturare, instrucție pentru o parte din limfocite
● compartimentul periferic - organele limfoide secundare…
○ ganglionii limfatici
○ splina
○ sistemele asociate mucoaselor - MALT, GALT, SALT…
Compartimentul periferic - organele limfoide secundare - reprezintă locul….
❏ de distribuție al tuturor clonelor T și B
❏ de tranzit obligatoriu al APC
❏ unde are loc cooperarea celulară
❏ de desfășurare a răspunsurilor imune
Splina
Parenchimul splinei conține două tipuri de structuri…
● pulpa roșție - fără funcție imunologică
● pulpa albă - cu funcție imunologică
Aceste structuri sunt distribuite în jurul derivatiilor câte unei arteriole centrale, ca niște manșoane.
Zona PALS internă este arie timo dependentă, unde limfocitele T numeroase sunt distribuite difuz, printre celulele dendritice interdigitate
Zona PALS externă este arie burso-dependentă, unde sunt distribuite limfocitele B organizate în foliculi limfoizi. Tot aici sunt prezente celule dendritice foliculare.
Zona marginată conține macrofage.
Funcțiile splinei în procesele imune
● …este loc de expunere a Ag
○ Ag circulant
○ Ag prezentat
● RIU se desfășoară integral în splină
● RIC se desfășoară parțial în splină.
Etapele desfășurării RIU intrasplenic
Ag timo-dependent - solubil sau transportat - ajuns în circulație pătrunde în toate cele trei arii ale pulpei albe…
● Ag solubil pătruns în PALS ext va fi captat de limfocitul B, acesta se
activează, se transformă în limfoblast B care migrează puțin în folicul,
rămânând în aria burso-dependentă
● Ag transportat - celula dendritică tisulară l-a preluat, prelucrat, transportat și ajunge ca celulă dendritică interdigitată în PALs int (arie timo-dependentă),
unde prezintă epitopii către limfocitul Th
● Th se activează, devine limfoblast T, migrează în Pals ext. Aici are loc
cooperarea între cei doi limfoblaști T și B cu următoarele consecințe..
● activarea totală a limfoblastului B, transformare în plasmocit și desprinedrea din cooperarea cu Th.
● plasmocitul migrează în circulație și produce și secretă Ac specifici Ag
inductor Lansarea Ac în circulație favorizează întâlnirea acestora cu Ag.
Ganglionii limfatici
…prezintă în secțiune trei arii…
● zona corticală - arie burso-dependentă - unde sunt distribuite limfocitele B
organizate în foliculi limfoizi și unde se găsesc celule dendritice foliculare
● zona paracorticală - arie timo-dependentă - unde se distribuie difuz limfocitele T și unde ajung celulele dendritice interdigitate
● medulara - zonă cu celuleritate mixtă - macrofage, limfocite B, T, plasmocite
Funcțiile ganglionare
● loc de declanșare a răspunsurilor imune față de Ag tisulare drenate prin vase limfatice
● RIU se desfășoară integral în ganglionul limfatic
● RIC se inițiază în ganglioni, dar se desfășoară intratisular
Etapele RIU intraganglionar
● Ag tisulare ajung pe calea circulației sanguine la nivelul foliculilor limfoizi. sunt recunoscute de limfocitele B, care se activează , se transformă blastic,
migrează, dar rămân în aria burso dependentă
● Foliculii limfoizi evoluează din primari în secundari, cu distribuirea limfoblaștilor B la periferie
● Ag ajuns aici poate fi recunoscut, captat de celulele dendritice foliculare care îl vor prelucra și transporta
● Ag tisular preluat in focarul imunologic de către APC, va fi prelucrat, trasportat
în ariile timodependente - paracortex - unde va fi prezentat limfocitelor Th. Th
recunoaște Ag, se activează, migrează în aria bursodependentă ca limfoblast
T și intră în cooperare cu limfoblastul B, acesta din urmă activându-se complet, se formează plasmocite care migrează în circulație și secretă Ac specifici Ag inductor.
Răspunsul imun umoral
La răspunsul imun umoral (RIU) participă trei clase de celule…
● APC
● Limfocite cu rol imunoregulator…
○ limfocite Th - cu rol de a amplifica răspunsul
○ limfocite Ts - cu rol de a inhiba răspunsul
● limfocite cu rol efector
1 APC din tesuturi si interstitii migreaza in aria timodependenta si prezinta epitopii 2 limf T h dupa care acestia sintetizeza interleukine === dupa migreaza in aria bursodependenta unde va interactiona cu 3 limf B si acestea vor produce anticorpi
Ambele interactiuni se fac sub forma de sinapse imunologice. Prin Ts are loc inhibarea RIU.
BCR recunoaște părțile haptenice ale Ag nativ - determinanți antigenici conformaționali. Are loc activarea parțială a celulei B cu modificări morfofuncționale….
● activarea genelor pentru proteine citoscheletale
● sinteza de molecule MHC-II
● crește expresia de molecule de adeziune
● sinteza de receptori pentru interleukine
● sinteza de factori promotori ai mitozei
Limfoblastul B2 parțial activat poate avea mai multe căi…
● secretă IgM - RIU primar
● trece în limfă, ajungând în alte organe limfoide secundare
● rămâne în folicul, migrează local spre periferia acestuia, între timp având loc și
transformarea morfofuncțională a foliculului limfatic din primar în secundar…
Cooperarea cognitivă
…constă în prezentarea epitopilor rezultați în urma prelucrării Ag de către APC, prin molecule MHC-II către Th care recunoaște partea carrier a epitopului prin TCR. Această fază a cooperării cognitive are loc în arii timodependente. (A doua fază a cooperării cognitive va
avea loc mai târziu, în arii bursodependente, și va consta în prezentarea epitopilor de către limfoblastul B care funcționează ca APC prin molecule MHC-II către Th, care recunoaște prin TCR tot partea carrier a epitopului.)
Cooperarea cognitivă
…constă în prezentarea epitopilor rezultați în urma prelucrării Ag de către APC, prin molecule MHC-II către Th care recunoaște partea carrier a epitopului prin TCR. Această fază a cooperării cognitive are loc în arii timodependente. (A doua fază a cooperării cognitive va avea loc mai târziu, în arii burso dependente, și va consta în prezentarea epitopilor de către limfoblastul B care funcționează ca APC prin molecule MHC-II către Th, care recunoaște prin TCR tot partea carrier a epitopului.)
Caracteristicile răspunsului imun umoral
● La RIU participă toate categoriile de APC - non-B și B
● Dintre cele două categorii de limfocite - Th și B primele care participă la RIU sunt Th
- limfocite intens recirculante
● Limfocitele B - mai puțin recirculante - partcipă la RIU în a doua etapă
● Limfocitele B îndeplinesc funcții complexe
○ funcții de APC
■ recunosc și captează Ag
■ transportă și prezintă Ag
○ sunt celule efectorii ale RIU - produc Ac specifici Ag inductor
● Limfocitele Th recunosc Ag prezentat și au rol imunoregulator, fiind esențiale pentru secvența de activare
● Ag este recunoscut prin toate componentele sale
○ partea haptenică este recunoscută de limfocitul B
○ partea carrier este recunoscută de limfocitul Th.
Cooperarea APC non-B ⇆ Th - detalii
…are loc în ariile timodependente ale organelor limfoide secundare…
● paracorticala ganglionară
● PALS intern în splină
are două faze distincte …
● cooperare cognitivă și cooperare
● cooperare non-cognitivă
Cooperarea cognitivă se desfășoară în două sub-etape…
● cooperare prin contacte antigen-nespecifice
● cooperare prin contacte antigen-specifice
Cooperarea prin contacte antigen-nespecifice constă în stabilirea de legături între cele două
celule prin cupluri de adeziune intercelulară …
● cuplul de linia a II-a - LFA1 (exprimat pe Th) și ICAM (exprimat pe APC)
● cuplul de linia I - CD2 (exprimat pe Th) și LFA3 (CD58) (exprimat pe APC)
….care realiizează un efect de fermoar, permițând stabilirea de contacte intime între arii de membrane de pe ambele celule. Aceste legături sunt aceleași, indiferent de tipul, structura caracteristicile antigenului.
Cooperarea prin contacte antigen-specifice constă în ligarea complexului MHC-II-epitop cu complexul TCR-CD3.
Aceste două forme de cooperare antigen ne-specifică și antigen-specifică se realizează în timpl stabilirii sinapsei imune, când moleculele difuzează lateral prin membrana celulară, ajung în fanta dintre cele două celule și are loc prezentarea și recunoașterea propriu-zisă a Ag
cu debutul activării Th datorită primelor semnale activatorii venite pe calea TCR-CD3.
Aceste prime semnale activatorii determină intensificarea fosforilărilor diferitelor substrate…
● lanțul β al LFA1 intens fosforilat se modifică conformațional, astfel încât creste exponențial afinitatea LFA1 pentru ICAM
● activarea PTK asociate lanțurilor lungi ale receptorilor membranari
● activarea CD45
● expresia și actiavarea CD40L
● activarea Src-kinazelor
Cooperarea non-cognitivă este necesară pentru că simpla recunoaștere a complexului MHC-II-epitop decătre TCR nu este suficientă pentru activarea lui Th la un nivel corespunzător pragului declanșării RIU eficient. Astfel se realizează co-stimularea Th de către ALC prin IL-1.
Interleukina 1
..este o glicoproteină cu M=17,5kD, sintetizată după o genă de pe cromozomul 2. Celulele care produc IL-1 sunt macrofagele, celulele dendritice, celulele B.
Aceste celule produc două tipuri de IL-1 …
● IL1-β este o formă moleculară produsă și exocitată complet de către APC în lichidul interstițial. Are funcții pro-inflamatorii, fiind mai importantă pentru procesele din inflamația acută.
● IL1-α este produsă de APC și nu este complet exocitată, de fapt, este expusă pe membrană - mIL1 - doar pe versantul din fanta dintre cele două celule aflate în
cooperare, expresia ei fiind stimulată când APC se activează la începutul cooperării celulare. În acest fel sunt direcționați stimuli activatori suplimentari dinspre APC spre Th, și limitarea expresiei mIL1 la aria de membrană ce intră în contact cu cealaltă
celulă oferă protecție împotriva riscului de a fi activate și alte Th aparținând altor
clone care nu au recunoscut Ag.
Receptorii pentru IL1 - IL1-R - sunt responsabili de producerea unor stimuli activatori care completează gradul de stimulare al Th, determinând activarea a două gene…
● gena pentru IL2
● gena pentru receptorul IL2 - IL2-R
Astfel, Th produce și eliberează IL2 și se autostimulează (efect autocrin)
Th activat metabolic, în stadiu de limfoblast, începe să se dividă și să se matureze, transformându-se în diverse subclase de Th.
Subclasele Th
…se formează doar în cadrul cooperării celulare. Au următoarele caracteristici…
● sunt identice morfologic
● sunt identice fenotipic - CD4+, CD8+
● se diferențiază prin producția și eliberarea de interleukine (diferențe funcționale)
Thp
…sunt Th care se află la primul contact cu Ag. Ele conțin în genom toate genele pentru sinteza tuturor interleukineor. Dar, cu excepția genei pentru IL2, celelalte gene sunt supresate.
Când Th a recunoscut Ag și se activează parțial, se activează doar gena pentru IL2 și se produce o cantitate mare de IL2. Denumirea Thp ar însemna Th producător de Il2.
La contacte succesive cu Ag, Th parțial activat îsi continuă activarea, se dezinhibă genele penru celelalte interleukine. Thp trece în stadiul Th0.
Th0
…produce cantități mici din toate tipurile de interleukine - IL2, 3, 4, 5, 6,….10…IFNγ, TNFα.
Această subclasă de Th suferă în continuare repetate contacte Ag dar și diferite condiții de cooperare, în funcție de care Th0 se pot transforma în forme finite, maturate de Th.
Maturarea Th0 în Th1 sau Th2 se realizează în funcție de condițiile de cooperare celulară și de mecanismele de excludere reciprocă…
● daca la cooperare sunt prezenți limfoblaștii B, atunci Th0 evoluează spre Th2 care va produce IL4,5,6,…10 și se va dezvolta un răspusi,mun umoral
● dacă la cooperare nu sunt prezenți limfoblaștii B, Th0 va evolua spre Th1, care va produce IL2,3, IFNγ ,TNFα și seva dezvolta un răspuns imun celular.
Th1
… se formează în cadrul cooperării Th0 cu alte celule decât B, sub influența IL12, IFNγ. Th1 produce și eliberează IL2, 3, IFNγ, TNFα. IFNγ are efecte apoptotice asupra Th2, deci inhibă dezvoltarea Th2. Th1 elicitează răspuns imun celular.
Th2
… se formează în cadrul cooperării Th0 cu limfoblastul B, produce IL4, 5, 6, …10, 13. IL10 are efect apoptotic asupra Th1și inhibă dezvoltarea Th1. Th2 elicitează răspuns imun umoral.
Recunoașterea unui determinant antigenic va determina un singur tip de răspuns imun, fie RIU, fie RIC, niciodată ambele tipuri.
Th17
…se formează sub influența IL6. Această subclasă de Th are funcții predominant
pro-inflamatorii. Produce …
● IL17 - care stimulează infiltrația cu neutrofile și macrofage în focarul imunologic, stimulează producerea de chemokine și de peptide antimicrobiene
● IL21 - stimulează producerea de citokine de către celulele pro-inflamatorii
● IL22 - stimulează producerea de peptide antimicrobiene, cum sunt defensinele, de către celulele epiteliale.
Th reg
…dacă epitopii prezentați au în structura lor componente supresoare, Th0 se va transforma în Th regulatorii - CD4+, CD25+ - care inhibă secreția de molecule MHC-II și expresia lor pe membranele APC, și scad cooperarea APC - Th/Tc, prin TGFβ.
Interleukina 2
…este un polipeptid sintetizat după o genă de pe cromozomul 4. Este produsă de…
● Thp
● Th0
● Th1
Aceste limfocite eliberează IL2 doar dacă sunt dublu stimulate cognitiv (odată cu
recunoașterea antigenică) și non-cognitiv (in principal prin IL1)
Efectele interleukinei 2…
● autocrin - Thp produce atât IL2 cât ți recptori IL2-R pe care îi exprimă pe membrană și se autostimulează cu IL2
● paracrin - celula producătoare poate stimula alte celule din vecinătate - B, Tc, NK, macrofage.
Receptorul pentru IL2 - IL2-R = CD25
…este heterotrimer, alcătuit din …
● două lanțuri α și β cu segmente extracelulare foarte lungi, asociate la capetele N-terminale, unde formează un situs receptor pentru IL2
● ..și un lanț γ asociat la celelalte lanțturi, cu un segment intracitoplasmatic foarte lung, având rolul de a transmite semnale activatorii către PLC, cu declanșarea cascadei fosfatidil inozitolilor (același efect ca cel datorat stimulării pe cale aTCR-CD3 = stimulare TCR-like.
Pe calea IL2 se stimulează două tipuri de răspunsuri…
● Th1 → RIC
● Thp → este posibil RIU primar - la primul contact antigenic.
Interleukina 4
…este sintetizată după o genă de pe cromozomul 5
Funcția de bază a acestei interleukine este de a stimula RIU secundar, răspuns care se dezvoltă de la al doilea contact antigenic mai departe (n contacte antigenice).
Efectele IL4…
● stimulează producția medulară de limfocite B
● stimulează producția și expresia de molecule MHC-II pe membranele APC
● inhibă producția de Ac sub formă de IgM de către celulele B activate și stimulează producția de Ac sub formă de IgG.
Cu alte cuvinte, IL4 actvează mecanismul de switch = comutare izotipică de la IgM la IgG. În cadrul RIU indus de un Ag, la primul contact se elaborează Ac specifici Ag inductor sub formă de IgM - RIU primar, iar la contactele următoare - RIU secundar - se elaborează Ac specifici aceluiași Ag inductor dar sub formă de IgG.
Interleukina 5
…este importantă pentru desfășurarea RIU la nivelul mucoaselor.
Inhibă producția de Ac sub formă de IgM și stimulează producția de Ac sub formă de IgA, activează mecanismul de comutare izotipică de la IgM la IgA.
…izotip = clasă de IgG
Cooperarea dintre limfoblaștii Th ⇄ B - detalii
…are loc în aria bursodependentă a organelor limfoide secundare, unde activarea parțială limfocitelor B care au recunoscut Ag, duce la transformarea foliculilor limfoizi din foliculi
primari în foliculi secundari….
Cooperarea cognitivă
Semnalele activatoare care vin pe calea TCR stimulează genele pentru interleukine. Are loc sinteza și eliberarea diverselor interleukine de către Th. În stadiul de limfoblast, Th expune CD40L, iar B expune CD40. Semnalele pe calea CD40-CD40L activează genomul
limfoblastului B în vederea stimulării genelor pentru receptori ai interleukinelor.
Limfoblastul B va expune pe membrană receptori pentru interleukinele produse și eliberate de Th.
Cooperarea non-cognitivă
Ligarea interleukinelor la receptori completează activarea limfoblastului B, având drept consecință transformarea în plasmocit care se desprinde din cooperare, migrează în circulație
și produce și secretă Ac.
La primul contact antigenic limfoblastul Th se transformă în limfoblast Thp, producător de IL2 care stimulează limfoblastul B și acesta produce Ac sub formă de IgM.
La al 2-lea…..n-lea contact antigenic, limfoblastul Th transformat in limfoblast Th2 produce interleukine 4, 5…10. Acestea vor stimula limfoblastul B care se activează complet, se transformă în plasmocit care produce Ac sub formă de IgG sau IgA cu aceeași specificitate.
