LINFOCITOS TCD8+ (CITOTOXICOS)

Maria Rosa Buenahora TobarMaestría en Ciencias OdontológicasMayo 10-2015

Imagen tomada de «Healthy Human T Cell» de NIAID/NIH - NIAID Flickr's photostream.

Objetivos

• Concepto y generalidades • Receptores• Sinapsis inmunológica• Señales de activación/inactivación• Moléculas coestimuladoras• Expansión clonal• Mecanismos citotóxicos• Células T de memoria.

CONCEPTO Y GENERALIDADES DE LINFOCITOS T CITOTOXICOS

Zhang N, Bevan MJ. CD8(+) T cells: foot soldiers of the immune system. Immunity, 2011. 26;35(2):161-8

Se producen en la MO y maduran en el timo

Reconocen el MHC clase II (CPA)

Reconocen el MHC clase I (CPA y nucleadas)

TCD4+ colaboradores

TCD8+ citotóxicos

Capacidad de reaccionar por expansión masiva y migrar a el lugar de la infección

Interactúa con CPA en órganos linfoides secundarios

Migrar al lugar de la infección

Células infectadas por virus Células cancerosas

Celulas MHC clase I incompatibles

Células efectoras de corta duración

Células de memoria

CPAIL-2, TNFa, INFy

CD8(hi) < proteosomas y >T-beCD8(lo) > proteosoma y < T-be

Se pueden dividir 19 /semanaExpansion de 500.000 veces4-6 horas

Imagen tomada de «Healthy Human T Cell» de NIAID/NIH - NIAID Flickr's photostream.

Requiere gran cantidad de energía y utiliza un mecanismo independiente de oxigeno para producir ATP a partir de la glucosa

Respuesta adquirida

TCR

RECEPTORES DE LOS LINFOCITOS TCD8+

Alberts et al. Biologia Molecular de la Celula. 5ta ed. Barcelona. Ediciones Omega S.A. 2010. Pg 1485-1601

Proteinas invariables

Molecula CD8 interacciona con

region invariable del MHC

proteinquinasas

Zhang N, Bevan MJ. CD8(+) T cells: foot soldiers of the immune system. Immunity, 2011. 26;35(2):161-8

Cade

nas

polip

eptid

icas

280

aa

Tirosin-quinasa(Src)

Forman una estructura supramolecular que se ha denominado también SMAC

( SupraMolecular Activation Complex)

CORECEPTORES Y SINAPSIS INMONOLOGICA

Es una estructura dinamica y organizada

Su función es congregar en este punto, la

maquinaria de reconocimiento del Ag y de

transducción de señales.

Su formación implica reorganización de las balsas

lipídicas y del citoesqueleto de actina.

Receptores antigenicos

Moleculas coestimuladoras

Moleculas de adhesionEstabilizan la sinapsis

LcKZAP-70LATSLP-76Grb2

Proteinquinasas

López Hoyos M. Tolerancia. In: , editors. Trasplante al día [Internet]. 1 ed. Barcelona(Spain): Sociedad Española de Nefrología/Plusmedical; 01/10/2013 [cited 2015 May 09]. http://dx.doi.org/10.xxxx/SET.2013.pub1.ed1.chapter12.

c-SMAC y p-SMAC

SEÑALES DE ACTIVACION

Reconocimiento del Ag

Para que haya una activación correcta de las

células T nativas

López Hoyos M. Tolerancia. In: , editors. Trasplante al día [Internet]. 1 ed. Barcelona(Spain): Sociedad Española de Nefrología/Plusmedical; 01/10/2013 [cited 2015 May 09]. http://dx.doi.org/10.xxxx/SET.2013.pub1.ed1.chapter12.

Zhang N, Bevan MJ. CD8(+) T cells: foot soldiers of the immune system. Immunity, 2011. 26;35(2):161-8

SEÑALES DE ACTIVACION

CD8CMH I

CPA

Una vez hay el reconocimiento del Ag

Se activa la protein cinasa Lck y fosforila

residuos ITAM de CD3

Serán anclaje de ZAP-70 que fosforila

sustratos de moleculas adaptadoras de

fosfolipasas Cg y de la ruta Ras-MAP cinasa

Imagen tomada de: López Hoyos M. Tolerancia. In: , editors. Trasplante al día [Internet]. 1 ed. Barcelona(Spain): Sociedad Española de Nefrología/Plusmedical; 01/10/2013 [cited 2015 May 09]. http://dx.doi.org/10.xxxx/SET.2013.pub1.ed1.chapter12.

LAT: linker for activation of T cellITAM: immunoreceptor tyrosine based activation motif

Sustratos de moléculas adaptadoras de unión

PLCy: hidrólisis de lípidos de membrana

IP3: inositol trifosfatoAumenta niveles de Ca+

DAG:diacilglicerol Activa las proteinquinasas C

Determina factores de transcripcion

Se considera que la coestimulación es un punto de control desarrollado por el sistema inmunitario para

prevenir la activación de las células T autorreactivas que escapan de los mecanismos de tolerancia central en

el timo.

Las moléculas coestimuladoras pueden transmitir señales tanto activadoras como inhibidoras.

SEGUNDA SEÑAL

Se destacan las de la superfamilia de las inmunoglobulinas CD28 y sus

ligandos B7.1 (CD80) y B7.2 (CD86).

Es mediadas por la interacción entre receptores no polimórficos expresados en la superficie de las

células T y sus respectivos ligandos en la superficie de las CPAs

La ausencia de estas señales coactivadoras provoca la anergia,

las células T son incapaces de activarse y ejercer su función efectora.

Zhang N, Bevan MJ. CD8(+) T cells: foot soldiers of the immune system. Immunity, 2011. 26;35(2):161-8

VIAS DE TRANSDUCCION DE SEÑAL

Después de la1era y 2da señal

Se activan 3 vías de transducción1. calcio/calcineurina2. Ras/MAP kinasa3. NF-kB

Inducen la expresion de

moleculasIl-2

Activa P13 quinasa esta a mTORConvierte en la 3ra señal para que

el linfocito T prolifere

Colaboración de las TCD4

Imagen tomada de: López Hoyos M. Tolerancia. In: , editors. Trasplante al día [Internet]. 1 ed. Barcelona(Spain): Sociedad Española de Nefrología/Plusmedical; 01/10/2013 [cited 2015 May 09]. http://dx.doi.org/10.xxxx/SET.2013.pub1.ed1.chapter12.

AKT

CD8

MHC-I

Una vez inducida la activación de la célula T por la interacción CD28/B7, las

células T aumentan rápidamente la expresión de

CTLA-4 (CD152)

Inhibe la producción de IL-2 y la expresión de sus receptores.

Arresta a la célula T en la fase G1

Rudd CE. The reverse stop-signal model for CTLA4 function. Nat Rev Immunol 2008;8:

153-160.

CD80/CD86

NUEVAS MOLECULAS COESTIMULADORAS

MOLECULA LIGANDO CARACTERISTICA

ICOS (inducible costimulatory molecule)

B7h (también denominado ICOSL, B7RP-1, B7h-2 o GL-50)

Es una molécula análoga de CD28. No se expresa constitutivamente en células T naive, pero sí tras la activación. La unión de ICOS por B7h aumenta la proliferación y supervivencia de células T y la producción de citocinas.

PD-1 (programmed death-1)

PD-L1 (P7-H1) y PD-L2 (B7-DC).

Se expresa en células T y B activadas, y NK y macrófagos. PD-1 se emplea como marcador del fenotipo exhausto (producción de citocinas y proliferación disminuidas) de las células citotóxicas CD8+ específicas de virus.

BTLA (B and T lymphocyte attenuator)

CD160LIGHT

(HVEM, herpes virus entry mediator). De la familia TNFUnido a CD160: inhibidorUnido a LIGHT: activador

Es un miembro de la superfamilia de las inmunoglobulinas expresado como monómero en una gran variedad de células: T activadas, B y CPA. Induce señales inhibidoras o activadoras a las células T dependiendo del ligando

OX40 (CD134) OX40L, se expresa en células dendríticas, linfocitos B y células endoteliales inflamadas

Se expresa en alta concentración en células T activadas, pero no en células en reposo. Transmite señales coestimuladoras tan potentes como CD28 y participa, además, en los programas de diferenciación hacia Th1 o Th2 y en la generación de células T memoria.

CD30 De la familia TNF

CD30L, se expresa en CPA y células parenquimatosas.

se expresa en células T activadas y memoria, pero no en células naive. Actua como regulador negativo.

GITR (glucocorticoid induced tumor necrosis factor receptor)

GITRL, se expresa en células dendríticas y parenquimatosas.

Se expresa fundamentalmente en células T efectoras, células B, células NK y macrófagos. Promueve la proliferación de células T y la producción de citocinas. Al mismo tiempo, GITR es capaz de inducir señales apoptóticas al interior de las células.

La magnitud de la respuesta de células T y su duración depende en parte del

número y afinidad por el antígeno.

Los linfocitos T CD8+ son capaces de seguir proliferando, incluso en ausencia del

antígeno que originó la respuesta; mientras que las células T CD4+ precisan de la

persistencia del antígeno.

El tamaño clonal generado está limitado, tanto por la tasa de muerte celular como

por la de proliferación y se convierte en el componente de memoria.

La expansión y la contracción de las células T CD8+ clonales es muy rápida, así

como la generación de memoria. En cambio, las células T memoria CD4+ tienen

una cinética más lenta y se expanden menos que las CD8+.

Es posible que ésta diferencia sea porque las células T CD8+ son efectoras por sí

mismas y necesitan formar un gran número para ejercer su función. En cambio,

las células T CD4+ efectoras secretan citocinas que activan otros tipos de células T

efectoras

EXPANSIÓN CLONAL

Vincenti F, Luggen M. T cell costimulation: a rational target in the therapeutic armamentarium for autoimmune diseases and transplantation. Annu Rev Med

2007;58: 23.1-23.12.

MECANISMOS CITOTOXICOS

APOPTOSIS

C9

1. Granulos citotoxicos2. Fas-L/Fas3. TNF

MEC

ANIS

MO

S CI

TOTO

XICO

S

Saint Basile G, Ménasche G, Fischer A. Molecular mechanisms of biogenesis and exocytosis of cytotoxic granules. Nature Reviews Immunology. 2010; 11: 568-79

Perforinas y granzimas

La granzima B Bcl2(Bid) Genera tBidLiberando citocromo c de la mitocondria

Cascada proteolitica de caspasas

manosa-6-fosfatasa

Tras el reconocimiento de Ag

MEC

ANIS

MO

S CI

TOTO

XICO

S Ligando Fas/Fas

Las CTL también liberan citocinas capaces de ejercer función citotóxica

directa como IFN-y, TNF-a, y TNF-b. (linfotoxinas) que inducen a apoptosis.

Imagen tomada de: Alberts et al. Biologia Molecular de la Celula. 5ta ed. Barcelona. Ediciones Omega S.A. 2010. Pg 1485-1601

Activa el dominio de muerte

MEC

ANIS

MO

S CI

TOTO

XICO

S

Función efectora de los linfocitos TCD8+

Imagen tomada de: Alberts et al. Biologia Molecular de la Celula. 5ta ed. Barcelona. Ediciones Omega S.A. 2010. Pg 1485-1601

Producción de citoquinas como IFN-y, TNF-a, TNF-b (linfotoxinas)

Pueden activar macrofagos Pueden inducir la muerte de la celula por apoptosis

CELULAS T DE MEMORIA

Diferencias en la expresión de moleculas

de superficie entre células T nativas y

células T de memoria.

IL-2 sintetizadas por células nativas para supervivencia

IFN-y se aumenta a medida que la célula de memoria evoluciona a célula efectora

Vincenti F, Luggen M. T cell costimulation: a rational target in the therapeutic armamentarium for autoimmune diseases and transplantation. Annu Rev Med 2007;58: 23.1-23.12.

Finlay D, Cantrell DA. Metabolism, migration and memory in cytotoxic T cells. Nature Reviews Immunology. 2011; 11: 109-17

CD45RO

Efecto rápido

Niveles de AKT y de mTOR en la diferenciacion de celulas T de memoria o efectoras

Finlay D, Cantrell DA. Metabolism, migration and memory in cytotoxic T cells. Nature Reviews Immunology. 2011; 11: 109-17

Se propone que la red diversa de serina / treonina quinasas como la AKT y la mTOR que actúan en el metabolismo de las células T, también intervienen en controlar la migración celular. Y la proteina quinasa AMPK además de controlar el metabolismo de las células T, intervienen en determinar si la celula TCD8 sera efectora o de memoria.

TN: CD26L CCR7

TE: CD26L CCR7

Perdida de señalizacion de citoquinas

GRACIAS