Tema 2.- Células y tejidos del sistema inmune.Alfredo Prieto Martín
Bibliografía recomendadaMedicine
Componentes celulares del SI innato Jorge Monserrat
Componentes celulares del SI adaptativo Jorge Monserrat
2
Hall of fame Reconocimiento del trabajo previo de 52 compañeros
En cumplimiento de la Ley de protección de datos los nombre de los 52 alumnosQue hicieron el estudio previo han sido eliminados de esta versión pública
3
Animo
2J 3V 4S 5D 6L0
5
10
15
20
25
30
35
40
alumnos que responden
Podéis seguir enviando hasta el miércoles a las 13h
4
5
Importante o interesante
6
Índice del tema (Big picture)1. Componentes celulares del SI leucocitos: series linfoide y
mieloide2. Organización tisular del SI: OLP y OLS 3. Recirculación de las células del SI: extravasación y retorno4. Interacciones celulares: presentación antigénica, cooperación,
citotoxicidad5. Diferenciación celular de las células inmunes6. Diferenciación inicial OLP Generacion de células y
diferenciación terminal en respuesta a ag – Estadios de diferenciación funcional tras el reconocimiento
antigénico. Novel(CD45RA+)/activado/memoria(CD45RO+)/efector– Polarización de Th: Th1/Th2/Th17/Treg– Cambio isotípico células B Foliculares de IgM a IgA/IgE/IgG– Las células B también tienen memoria.
7
1. Componentes del sistema inmunitario: células blancas y órganos linfoides
Desarrollo fetalEn saco vitelino e hígado fetalTras nacimiento en médula ósea
• Los leucocitos se originan en la médula ósea desde progenitores adyacentes al endostio hacia el centro vasos sinusoides
• Células madre hematopoyéticas son CD34+ se auto regeneran y se diferencian en:
• Progenitores comunes– progenitor mieloide común da lugar a
la Serie mieloide• Leucocitos con PAMPR y DAMPR, pero
sin receptores antígeno específicos – Progenitor linfoide da lugar a la Serie
linfoide• Linajes T y B Con receptores antígeno
específicos resultado de recombinación somática
• Linajes NK y PDC con DAMPR y PAMPR
8
1.1. Células de la Serie mieloide• Definición. Células fagocíticas/exocíticas con receptores de
patrones moleculares asociados a patógenos PAMP: LPS, CpG-ODN, fMLP
• Progenitor mieloide común da lugar a:– Fagocitos mononucleares: monocito, macrófago, célula de Langerhans,
célula dendrítica mieloide (MDC).– Mastocitos– Fagocitos polimorfonucleares, Granulocitos,• Neutrófilos• Eosinófilos• basófilos
granuralidadta
mañ
o
Monocitos y neutrófilos son los leucocitos más importantes en la defensa innata frente a bacterias, hongosEosinófilos especializados en respuesta contra enemigos no fagocitables parásitos, hifas fúngicas y helmintos
c3aR c5aR
TM7R
9
La expresión de genes reguladores maestros compromete a la célula a seguir una ruta de diferenciación
Diferenciación ¿Cómo?
MEP GMP
HSC Precursor totipotencial MPP Precursor pluripotencial mieloideGMP CLP Precursor comprometido
Genes maestrosReguladores del desarrollo
Regulan la expresión de otrosGenes específicos de linaje
10
Hemos llegado a 67 todavía faltáis 9. Acepto hasta en el fin de semana con bonificación de
0,05En cumplimiento de la Ley de protección de datos los nombre de los 67 alumnosQue hicieron el estudio previo han sido eliminados de esta versión pública
11
Receptores en Células Mieloides para moléculas microbianas (PAMPR), DAMP y para citocinas• FPR-C3aR-CCR- de tipo 7TM• TLR-9• Citocinas IFNgR TNFR
Ligandos microbianos PAMP &DAMP
ssRNA
TLR8ssRNA
PAMP DAMP IFNg
DominiosRepetidosRicos en leucina
12
¿Por qué esta repetida esta diapositiva?
Ligando se une receptor que transduce señal
PAMPR:
13
Receptores para PAMPs ¿Os acordáis del bocadillo?
• Moléculas Frescas en membrana plasmática ligandos de pared (lipopolisacáridos, lipopéptidos, flagelina )
• Moléculas de microorganismos hidrolizados en endosomas ácidos nucleícos
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II. Serie linfoide 1. Se originan de precursores linfoides. 2. Casi todos con receptores para antígenos específicos.• Tipos de células linfoides
1. Linfocito B reconoce con BCR Ag. fresco en espacio extracelular
2. Linfocito T reconoce con TCR Ag. Hidrolizado y transportado desde el interior de células presentadoras por MHC o CD1
3. Linfocitos NK sin receptores específicos para antígenos, detectan falta de MHC y células que sufren estrés celular hsp
4. Células dendríticas linfoplasmacitoides producen IFNa en respuesta a moléculas de virus que estimulan sus TLR. Alarma antiviral
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Proporción de las distintas poblaciones linfocitarias en sangre
linfocitos T CD4+
Linfocitos T CD8+
Linfocitos B
Células NK
células dendríticas linfoplasmacitoides
TCR (II)
TCR (I)
BCR
Ni BCRNi TCR
Linfocitos T se extravasan de sangre patrullan los tejidos y retornan a ellaCélulas B y NK recirculan menos abundan más en el bazo
Reconocen ag en MHC II
Reconocen ag en MHC I o CD1
Reconocen ag fresco
Reconocen no hay MHCI y estrés
Reconocen PAMP virales
Patrones derecirculación
¿Qué reconocen?
1. fresco en espacio extracelular, endocitan, procesan
y presentan en MHC de clase II (reconocido por
CD4)
– Su receptor es el BCR
– Diferenciación de Linfocitos B, en células plasmáticas (efectoras
secretan Ig), y células B memoria (mantienen Ig membrana).
– Subpoblaciones de linfocitos B
• B1 (hígado fetal) repertorio restringido población residual en
cavidad peritoneal (productoras de Ab naturales frente a PS)
• B2 convencionales :
– Foliculares (Fo) T dependientes (timodependientes) ags proteicos
– de la zona del manto marginal (MZ) T independientes (timoindependientes) ags
polisacáridos 16
Linfocito B
CD81
YY
Y
Y Y Y Y
B naive
Célula plasmática
B memoria
17
Desarrollo Competencias
• Sacar sentido de datos científicos, saber representarlos, analizarlos, interpretarlos, entenderlos, argumentar y concluir a partir de ellos
0 temas preestudiados de los 16 impartidos
Alumnos que aprobaron Alumnos que suspendieron
¿Qué es esto?
Alumnos repetidores del año pasado Farmacia (37)0 temas preestudiados de los 16 impartidos
Alumnos que aprobaron Alumnos que suspendieron
de 1 a 4 temas preestudiados de los 16 impartidos
de 5 a 8 temas preestudiados de los 16 impartidos mas de 8 temas preestudiados de los 16 impartidos
8 7
6 16
Descripción¿Qué se puede concluir?
Alumnos en primera convocatoria0 temas preestudiados
aprobados Suspensos
de 5 a 8 temas preestudiados
aprobados Suspensos
mas de 8 temas preestudiados
aprobados Suspensos
de 1 a 4 temas preestudiados
aprobados Suspensos
20 10
34 56
21
¿Cómo reuniríamos la información de estos ocho gráficos más importante en un único gráfico?
0 de 1 a 4 de 5 a 8 de 9 a 160
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
primera convoca-toria
repetidores
Selección de la información más importanteAprobados en cada condiciónProcesocómo poder comparar grupos de distintos tamañosRepresentado %, no casosCómo podemos representar la información de los ocho quesos en un sólo gráfico¿Cuáles son los mensajes que se pueden transmitir?Hay una relación directa entre el estudio previo y la probabilidad de aprobar en los dos grupos de alumnos
Porc
enta
je d
e al
umno
s que
apr
obar
on
22
Linfocito T 1. Reconoce Ag. Hidrolizado y transportado desde el interior de
células presentadoras por MHC (péptidos) o CD1 (lípidos)– Su receptor es el TCR, los Linfocitos T CD3 reconocen en Ag. Transportado en MHC o
CD1
– Células Tab TCRab células T convencionales
• Células citotóxicas CD8 (restrictos por MHC I) matan células infectadas
• Células cooperadoras CD4 (restrictos por MHCII) APC profesionales activan B y macrófagos
– Células NKTab (CD1 restrictas)
• CD4
• DN (Doble Negativo CD4-CD8-)
– Células Tgd TCRgd (parte CD1 restrictas)
• DN
• CD8
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Subpoblaciones de linfocitos T
CD4+(Th)Los linfocitos CD4+ reconocen Ag. en moléculas de clase II• Interaccionan con APCs
profesionales• Ayudan a las APCs produciendo
citocinas estimuladoras• Expresan un factor de transcripción
ThPOK que estimula la expresión de los genes característicos de los linfocitos CD4+
• No expresan el factor Runx3que estimula la expresión de los genes característicos de los linfocitos CD8+
CD8+(Tc)Los linfocitos CD8 reconocen Ag.en moléculas de clase I• Interaccionan con células
infectadas• Secretan citotóxinas y perforinas• Las matan• Expresan un factor de transcripción
Runx3 que estimula la expresión de los genes característicos de los linfocitos CD8+
• No expresan el factor ThPOK que estimula la expresión de los genes caracteristicos de los linfocitos CD4+
¿Cómo puede matar un linfocito CD4?factores de transcripción maestros (ThPOK y Runx3)
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• Algunos linfocitos CD4 expresan moléculas típicas de CD8 como FASL (ligando inductor de muerte de células que expresan FAS)
• Factor de transcripción del linfocito T helper (ThPOK) induce la diferenciación CD4 y por medio del factor SOCS evita la expresión de genes de CTLs CD8+.
• El factor Runx3 tiene el efecto opuesto reprime la expresión de genes de las células Th ej. CD4 y promueve la diferenciación en un linaje citotóxico CD8
• En ocasiones los linfocitos CD4 pueden desrreprimir la expresión de genes característicos de linfocitos CD8. Aparecen linfocitos CD4+CD8+.
• La IL-15 suprime SOCS y favorece la conversion de linfocitos CD4 en citotóxicos.
TCRMHC II
TCRMHC I
Las células T CD4+ citotóxicas son una subpoblación de células efectoras que no expresan el regulador maestro (ThPOK) y por tanto pueden expresar genes del programa CD8.Son muy raras en sangre, pero frecuentes en intestino
X IL-15
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Sistemas de presentación antigénicaClase II APC profesional (DC aTCD4, Macrófago a TCD4, B aTCD4), Clase I y CD1. célula infectada a TCD8
• MHC Presentación de péptidos CD1 Presentación de glicolípidos
Clase IOrigen péptidoCitosólicoCD8
Clase IIOrigen péptidoendosomalCD4
Péptido antigénico
Péptido antigénico
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Linfocitos NK (Natural killer) 1. Null cells sin receptores específicos para el antígeno, morfología Large Granular
Lymphocytes. Fenotipo: CD3-CD56+CD16+
– Linfocitos NK reconocen ausencia de MHC y estrés celular DAMP
• Subtipos :
• CD56 bright inmunoreguladores
• CD16 bright citotóxicos
• Detectan :
1. Estrés celular (KAR)
2. Falta MHC (KIR)
3. IgG unida a membrana ADCC (KAR)
(Antibody dependent cell cytotoxicity)• Estimulación o falta de inhibición • provocan respuesta citotóxica
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Células dendríticas Linfoplasmacitoides (PDC)
• Tienen receptores PAMP para moléculas víricas TLR-3, 7,8 y 9• Se localizan en órganos linfoides secundarios (OLS)• Producen grandes cantidades de IFNa en respuesta
a virus • Fenotipo: son CD123+CD11c-CD14- CD303+
(receptor de endocitosis tipo lectina u) CD304+
pDC
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Células dendríticas que no son células dendríticas: células dendríticas foliculares (FDCs)•Son células estromales de origen mesenquimal con dendritas que retienen Ags que estimulan a las células B•No presentan antígenos procesados, retienen antígenos frescos en sus membranas con receptores para complemento (CD21 y CD35) y para región constante de inmunoglobulinas CD32•Las FDC abundan en los folículos linfoides de los OLS. Necesitan para activarse una molécula de membrana producida por las células B, la linfotoxina o TNFb•Producen la quimiocina CXCL13 que atrae a linfocitos CXCR5+ (T y B activados por Ag) a los centros germinales •La estimulación de CXCR5 estimula a los linfocitos B a producir Linfotoxina (LT,TNFb) que activa a las FDCs y estimula la producción de CXCL13 que atraerá a más linfocitos T activados.
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MonocitoMacrófagoCD14+, CD16+ CD33+
NeutrófiloCD15+CD16+
Basófilo2D7+MastocitoCD200R3+
EosinófiloCD49d+CD16-CD193+
Linfocito TCooperadorCD3+ CD4+
Linfocito TCitotóxico
CD3+ CD8+
Linfocito BCD19+,CD20+
Linfocito NK
CD16+CD56+
Reconocimiento no antígeno específico Reconocimiento antígeno específico
Anticuerposreceptores
solubles para el Antígeno.
Perforinas FasL, TNF
e IFNg
Fagocitosis y exocitosis Exocitosisexplosiva
Exocitosis polarizada
CitocinasIL2, IL4 IL-17 IFNg
Radicales oxidantes Mediadores proinflamatorios
Mediadores Proinflamatorios y enzimas
Células
Respuesta
Productosprincipales
Mecanismo molec. dereconocimiento
Tipo dereconocimiento
Receptores clonales para el antígeno
FcIgGRDAMP
FcIgGR, C3dRPAMP, PRR (TLR)
LPS y manosaFcIgER
Exocitosismantenida
Funciones de células del sistema inmune
IL-12CD80CD86
nativoProcesado por APC
Cooperación T-B
Presentaciónantigénica
BCRPAMPR DAMPR
MieloideOrigen Linfoide
DC Célula dendríticaMieloide CD11c CD123
TCR
+TLR
sinapsis
SinapsisKiller Helper
1
30
Expansión clonalAdquisición de propiedades efectoras por especialización en la producción de citocinas Th1, Th2, Th17 ó Tc
Linfocito T novato
Reordenamientos genéticosgeneran receptores
distintos en cada célula T
Selección positivaControl de calidad:
Selección de las células con receptores funcionales¿se ensambla y exporta?¿Reconoce clase I o II?
Selección negativaControl de especificidad: Selección de las células
no autorreactivasAutorreactivas se eliminan
o reprograman (Treg)
Órgano linfoide primario (Timo)
Reconocimiento antígenos presentados
Órgano linfoide secundario (ganglio)
Recirculación linfática
Clon 103-106
Linfocitos T efectores
Tejido infectado
Linfocito Tmemoria
Proceso de diferenciación celular de los linfocitos T
Precursores linfoides de médula ósea
SangreHEV
Sangre
NO
SIRecirculación linfática
31
Expansión clonalAdquisición de propiedadesefectoras por cambio de isotipo especialización en la producción de anticuerpos de alta afinidad quimica IgG,IgA IgE (dirigida por citocinas de Th, Th2 ó Th17)
Linfocito B novato
Reordenamientos genéticosgeneran receptores
distintos en cada célula B
Selección positivaControl de calidad:
Selección de las células con receptores funcionales
Selección negativaControl de especificidad: Selección de las células
no autorreactivasEliminación o Breg
Órgano linfoide primario (Médula ósea) D1
Reconocimiento antigénico directo
Órgano linfoide secundario (ganglio folículo) S7
Recirculación linfática
Clon Linfocitos B plasmáticos
Amígdalas Médula
ÓseaFolículos en tejidos
inflamados
Linfocito Bmemoria
Proceso de diferenciación celular de los linfocitos B
Precursores linfoides de médula ósea S1
SangreHEV
Sangre
NO
Similitudes (S) y diferencias (D)con linfocitos T
S 2
S 6
S5
S4S 3
S8
D3S10
S 9
D2
S12
S11
D4
D5
SI
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Órganos linfoides secundarios Territorios drenados
Ganglios linfáticos Piel y tejidos no mucosos
Amígdalas y adenoides Mucosa respiratoria
Placas de Peyer apéndice vermiforme
Mucosa digestiva
Tejido linfoide difuso asociado a mucosas MALT,
Mucosa genito-urinaria
Bazo Sangre
PRIMARIOS SECUNDARIOS
-Médula Ósea (B)
- Timo (T)
circulan por SP
2.Diferenciación tras reconocimiento
1. Presentación Antigénica(diferente origen ag. según el órgano Secundario)
Linfocitos Maduros
Órgano LinfoideSecundario
Buscan su Ag
-Diferencian a efectores-Van a los tejidos a destruir (T) o-a médula a producir Ab (B)-Generan memoria polarizada
2. ORGANOS LINFOIDESGeneración de células linfoides
Encuentro de células con antígenos y reconocimiento antigénico
NACENReordenan genes rec. Ag. Se seleccionan los funcionalesY no autorreactivos
Recirculación linfática
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Órganos linfoides secundarios (OLS)Nomenclatura:
• Especializados en la recolección de antígenos desde distintos compartimentos anatómicos. También entran en ellos los linfocitos T y B desde la sangre.– Ganglios linfáticos: desde territorios drenados por
vasculatura linfática-(red de alcantarillado tisular)– Bazo: desde la sangre.– X ALT: X associated lymphoid tissue– GALT: (gut) amígdalas, adenoides, apéndice, placas de
Peyer de mucosa gastrointestinal.– BALT (Bronchius) mucosa bronquial.– MALT (mucose) otras mucosas como las urogenitales.
34
Funciones de los órganos linfoides secundarios• Lugares de inducción de la respuesta inmune:
• Se produce …
1. la presentación antigénica: encuentro APC linfocitos T antígeno- específicos,
2. Expansión clonal y diferenciación de linfocitos T en células efectoras
polarizadas.
3. Cooperación entre células B y células T combinada con expansión clonal B y
selección de células B productoras de Abs de alta afinidad e isotipos
cambiados.
4. Reactivación de células memoria T y B por reconocimiento de nuevas
moléculas en reinfección
35
Arquitectura de los órganos linfoides secundarios (lugares de encuentro linfocito -Ag)
• Los órganos linfoides secundarios comparten la misma arquitectura/organización:1. Dos vías de entrada para aporte de:
1. Lo que se reconoce y quien lo transporta APCs y antígeno (linfa aferente, células M, capilares peniciliares)
2. y quien lo reconoce células ag-específicas los, linfocitos T y B (Vénulas de Endotelio Alto (ganglios, p de Peyer), senos venosos (bazo)
2. Contienen dos ambientes tisulares :1. áreas T donde ocurre “activación” de linfocitos T por reconocimiento
de ag presentado por DC y diferenciación efectora de linfocitos Th y Tc2. y folículos B (activación y diferenciación de células B, presentación de
ag. por B a Th y cooperación de célula Th con B, cambio isotipo, hipermutación y selección de células B productoras de abs de mayor afinidad por el ag.
36
Sistema linfático• Formado por vasos linfáticos que drenan el fluido estravasado a los
tejidos 3 a 4 litros por día en un dulto en ausencia de inflamación • Flujo a baja presión y unidireccional transporta células
quilomicrones proteínas• Los casos linfáticos finos no tienn lamina basal o esta es
incompleta.• Filamentos de anclaje ex tienden los vasos cuando aumenta el
fluido extravascular• Van confluyendo precolectores, colectores aferentes con fluyen en
el conducto linfático derecho y el conducto torácico izquierdo • Vasos aferentes desembocan en ganglios linfáticos
37
Ganglios linfáticos
2.2. B2.1 T
1.2.
1. Puertas/vías de entrada – Recogen antígenos y APCs de tejidos subcutáneos a través de vasos linfáticos
aferentes – Recogen linfocitos desde vénulas de endotelio alto (HEV)
2. Áreas : Folículos B en cortex y áreas T en paracortex • Linfocitos reconocen antígeno, proliferan y se diferencian en efectores• T en paracortex (DC- T)• B en folículos corticales(B-T)
Distribución en cadenas y grupos cervical, axilar, inguinal y retroperitoneal
1.1. HEV
38
Repuesta efectora
– Linfocito reconoce Ag –Produce un clon de linfocitos T efectores–Vuelven a recircular a sangre por linfáticos
eferentes–B se extravasan en médula y atacan desde
lejos produciendo sus anticuerpos (“drones”) vuelan solos encuentran y neutralizan al enemigo–T Llegan al tejido infectado y lo infiltran
(“GIJOE”) producen mediadores proinflamatorios que indican donde extravasar Abs.
– Juntos Abs y linfosT entran en tejido inflamado y destruyen al patógeno y a las células infectadas
Linfáticos eferentes
Sangre
Linfáticos aferentesB y T naive
B y T efectores
Ags y APCs
B Médula ósea Abs.
TNFa IL-1 IL-6.
Tejido infectado Linfocito TReconocimiento in situ IFN g
Aumento permeabilidadExtravasación abs.
B T
39
Bazo• Recoge antígenos de la sangre• Puertas
– Ags entran por capilares de arteriolas penicilares – Linfocitos entran por Senos venosos marginales y vuelven a
sangre a través de senos venosos
• Zona T PALS– PeriArteriolar lymphoid sheath
• Zona B: – 1Folículos y 2manto envolvente– B folicular y B MZ
40
Recirculación en bazo
PA Capillaries openCirculation to sinuses
Extravasaciónlinfoide
41
Morfología del bazo
42
Placa de Peyer• Recoge antígenos de luz intestinal a través células M o
multifenestradas dispuestas en criptas entre las vellosidades (también presentes en mucosa respiratoria)
• Las Vénulas de endotelio alto aportan los linfocitos (HEV)• Zona T (toroidal)
– corona
• Zona B (ovoide)– Folículos
terminal
Se produce reconocimiento ag. e Inducción de respuestaLa respuesta inmune ocurre en el Epitelio intestinal “El muro” por linfocitos T gdIntraepiteliales (IEL) y en la lámina propia subyacente por Linfocitos T ab
43
Células M
44
El SI en el tubo digestivoSitios de inducciónPlacas de Peyer y ganglios mesentéricos
Sitios efectores Intra Epitelial Lymphocytes (IEL) de microvellosidades
Dos líneas de defensa: epitelio Tgd y lamina propia T ab
Tgd
T ab
45
Apéndice
46
2. Recirculación venolinfática de los linfocitos T y B novatos y efectores
Circuito “junior”Novatos extra OLP
Circuito “senior”EfectoresExtraTejidos inflamadosExtravasación venosa
Reci
rcul
ació
n lin
fátic
a
Órgano linfoide primarioNaive
Sangre(HEV, S V) OLSRecirculaciónlinfática
SangreTejidos RecirculaciónLinfáticaOLS
Inflamaciónlinfoneogénesis
Órganos Linfoidessecundarios
Seno venoso
Vénulas postcapilares
CLA Tejidos Piela4b7Mucosas
1 Inflamación local: daño, moléculas típicas patógeno, mol extrañas
Reacción al daño y recirculación: Niveles de alarma inflamatoria
“Órganos LinfoidesTerciarios”En territoriosFuente de Ag. eInmuno-complejos
–Naive CCR7 CD62L
DC
Efec
tor
mem
oria
Efector
Órgano linfoide primarioNaive
47
Memoria central
Nai
ve
Memoria periférica
2 InflamaciónDe los O.L.S. regionales inducción R.I.
3. InflamaciónsistémicaEjecución RI
1. Circuito del linfocito novato /Memoria central
2. Circuito del linfocitoEfector a tejidos inflamados
48
Superficie Gastro-
intestinal
Superficie epidérmicaLinfocitos T noveles
alta densidad L-selectinaCD62L++ high bright
Linfocitos TEfectores y
memoria gastrointestinales
a4b7+CLA-
Linfocitos T efectores y
memoriaepitelialesa4b7-CLA+aeb7
Vasos de la dermis
sin ligandos de L-selectina
Con E –selectina ycon E-caderina
Vasos de la lamina propia
sin ligandos de L-selectina
ligandos de a4b7
Circulación sanguínea
Direccionamiento de células T efectoras por moléculas de adhesión en linfocitos T y ligandos en endotelio vascular de distintos territorios
Valen para los dos
Tras la activación se han especializado
Vénula Endotelial alta de la placa de Peyer
mDC intestinales CD103ligandos de a4b7
baja densidad De ligandos de L-
selectina
Vénula Endotelial Alta (HEV) del ganglio
alta densidadde ligandos de
L-selectina
49
Tema 2 (continuación) Conceptos básicos en Inflamación e interacciones celulares
Adhesión leucocito endotelio vascular e infiltración tisularSinapsis entre células inmunológicas
Polarización de células ThApendices
InflamaciónIniciación inflamasoma caspasa 1 IL-1b
Tipos de inflamación Quimioquinas y quimiorreceptoresOtras moléculas de la inflamación
50
Interacciones celulares adhesión de leucocitos a células endoteliales
• MoviesEl proceso de extravasación y migración
En la respuesta inflamatoria
http://www.dnatube.com/video/4140/Leukocyte-Rolling-Adhesion
Expresión de proteínas de estrésNecrosis celular
Activación del endotelio vascular
Secreción de mediadores proinflamatorios
2. ReclutamientoInfiltraciónamplificación
Migración al focoinflamatorio
TNF Amplificación de
la inflamación local
Adhesión leucocitariaIL-1, IL-6 y TNFa
desencadenantes de la respuesta de fase aguda
Secreción de mediadores proinflamatorios
por leucocitos infiltrantes
Vaso sanguíneo
Tejido infectadoDaño tisular
1. Activación de células residentesAlarma local
HígadoHipotálamoMédula ósea
Proteínas de fase agudaPCR, Fiebre, Ab.
1, Alarma local, 2 amplificación local, 3 repercusión sistémica
3. Inflama- ción OLSActivación EndotelioHEV
4. Repercusión sistémica
Retorno linfático a sangre de mediadores y cels
Drenaje ag. y mediadoresEndocitosis y Migración a OLS de DCs
Roll
Adhesión
Reclutamiento leucocitario en vasos inflamados
• Los neutrófilos son las primeras células que atraviesan la pared del vaso sanguíneo para
dirigirse a los sitios de infección.
• Después van los monocitos (MCP-1) y las células dendríticas.
• Analogias: Neutrófilos bomberos Monocitos policía, DC soplones infiltrados, policia científica,
• Tras expansión clonal de los linfocitos T llegan los linfocitos T efectores
– Linfo T CD4+ investigador al mando
– LT ef CD8+ caza recompensas (blade runner)
N M /DC L T ef
521º2º 3º
53
Diferenciación de los monocitos extravasados
• En ausencia de inflamación los monocitos se extravasan, migran y patrullan
los tejidos dando lugar a:
– macrófagos tisulares de distintos tipos y polarizaciones. Su función es recoger
basura (restos de células dañadas o apoptóticas) y vigilar para iniciar la alarma
inflematoria
• M1 clásica
• M2 alternativa.
• Modelo in vitro MDM 14d
• En presencia de inflamación los monocitos se transforman en DC por acción
de GM-CSF e IL-4
– Las DC también pueden polarizarse en DC1(IL-12) y DC2
– Transportarán moléculas del patógeno a los OLS
54
El proceso de extravasación y migración http://www.dnatube.com/video/4140/Leukocyte-Rolling-Adhesion
1. Disminución de flujo y 2. marginación las Interaciones de selectinas con sialil Lewis inician rodamiento.
–3. Interacciones entre quimoquinas y quimioreceptores producen un cambio de conformación de integrinas que inicia la adhesión estable.–4. Diapédesis interacciones CD31-CD31–5. Migración a favor de gradientes de concentración de quimioquinas dirigida por quimiorreceptores
•Diferenciación mono-DC expresión nuevos Quimiorreceptores segunda migración hacia los OLS
55
RODAMIENTOde 1 a 20 s
ACTIVACIÓN DE INTEGRINAS
DIAPÉDESIS± 10 min
ADHESIÓNESTABLE
reversible en min
MIGRACIÓNSUBENDOTELIAL
CONTACTOALEATORIO
4000 mm/s
CAPTURA40 mm/s
Integrinas:a4/b1a4/b7aL/b2aM/b2 aX/b2
Integrinas b1 y b2CD44
Integrinas:a4/b1a4/b7aL/b2aM/b2 aX/b2aV/b3CD31
Receptores de quimioquinas y
citoquinasligandos de CD62E
CD31
CD62LCLA
Sialil Lewis a, xa4/b1a4/b7
ICAM-1ICAM-2VCAM-1
MadCAM-1
ICAM-1VCAM-1
CD31
QuimioquinasCD62ECD31
CD62PCD62ECD34
MadCAM-1VCAM-1
MOLÉCULASEXPRESADAS PORCÉLULAS ENDOTELIALES
MOLÉCULASEXPRESADAS PORLEUCOCITOS
segundos minutos
Moléculas de adhesión celular e Inflamación regulan el proceso de adhesión y extravasación
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Distintos niveles de selectividad de la infiltración celular.
1. Mecanismos “menos Selectivos” (receptores en casi todas las células inflamatorias): anafilotoxinas (C3a, C5a) Neutrófilos
2. Selectiva ligandos en célula endotelial. Sólo los leucocitos que tienen ligandos se infiltran.
– Moléculas de adhesión (regionales) especificas de territorio (CLA)– Quimioquinas (células inflamatorias Th1/Th2): – Quimoquinas CXC neutrófilos, CC células mononucleares
3. Selectiva antígeno-específica (linfocitos T efectores): Reconocimiento de antígenos presentados en moléculas de histocompatibilidad de células endoteliales
– Inducción por IFNg de la expresión de MHC de clase I y clase II en células endoteliales
– Los que reconocen antígeno se infiltran.
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Más Interacciones celulares en el SI• Sinapsis inmunológica• Unión estrecha , estable y organizada• Video Immunological synapse• APC-T
– Presentación antigénica – B-T– Cooperación por distintos Tipos de linfocitos Th
• Th1 producen IFNg• Th2 producen IL-4• Th9 producen TGFb y la IL-9 • Th17 producen IL-17.
– Las citocinas producidas dirigen los cambios de isotipo en las células B• Citotoxicidad secretan citotoxinas: perforinas y granzimas
– Presentación antígeno extraño CTL-Célula diana– Presentación fallida NK-Célula diana
2. Central-supramolecularActivation cluster
(c-SMAC) 1. Anillo de moléculas de adhesión
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Tipos de interacciones sinápticas en el sistema inmune:
• Las células presentadoras de antígeno (APCs) presentan péptidos antigénicos en moléculas de histocompatibilidad de clase I (a T CD8) y de clase II (a TCD4).
• Presentación antigénica que estimula cooperación – Los linfocitos TCD4 (Th) cooperan con las células presentadoras
profesionales (MO,DC, B) por medio de citocinas.• Presentación antigénica que estimula citotóxicidad celular – Los linfocitos TCD8 (Tc) (lisan) a las células infectadas por medio de
citotoxinas. • Presentación de antígenos glicolipídicos en moléculas de CD1 a
linfocitos T especiales, los linfocitos NKT y los Tgd estás células también pueden producir citocinas y citotoxinas
El yin y el yang de las interacciones, cooperación vs. citotóxicidad
• Las células presentadoras de antígeno (APCs)
presentan péptidos antigénicos en
moléculas de histocompatibilidad de clase I
(a T CD8) y de clase II (a TCD4)
• Los linfocitos TCD4 (Th) cooperan con las
células presentadoras por medio de citocinas
• Los linfocitos TCD8 (Tc) las matan por medio
de citotoxinas
• Analogía policial:
• Poli bueno CD4, Poli malo CD8
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Cooperación : ¿Cómo interaccionan y comparten información las células B y las células T?
Th
Célula B recoge endocita y presenta ag. y célula T CD4 lo reconoce y coopera con la célula B
Una vez que la tolerancia se ha roto tenemos células B auto-reactivas que no sólo producen autoanticuerpos, capturan y presentan autoantígenos con los que activan a los linfocitos T auto-reactivos.Rituximab (Anti CD20 Mo Ab) interrumpe este circulo vicioso de estimulación mutua al eliminar a gran parte de las células B
¿Reconoces tu lo mismo que yo?
Th2 ¡Dale fuerte! ¡A ese
grandullón pégale con IgE
en todo el antígeno
Th1 ¡ Es un mierdecilla pero se oculta dentro de nuestras células haz IgG para que lo fagocitemos
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Diferenciación (polarización) de linfocitos T helper cooperadores es resultado de la
interacción con la APC
IL-10
iTregFoxp3 IL-10
TGF- β Anti IL-4
Inhibe respuestas inflamatorias
IgE responses
IgA responses
IgG1, IgG3 responses
Extra
definidos por expresión de factores transcripcionales y perfiles de expresión de citocinas
IL-10
Th2 lucha contra Grandes criminales
T reg Fuera de servicio
Th17 Narcóticos
Th0Recién SalidoDe la Academia
Th9 Policía portuario
Th1 Homicidios
Factores polarizantes factores transcripcionales citocinas producidas isotipos Ig
Jefe dirige ladiferenciación
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Cuadro resumen de la polarización de ThTipo de linfocito
Factor polarizante(APC)
Factor transcrip-cional
Función Secretan
Favorecen producción de Ab.
Células efectoras
Patógenos
Th1 IL-12 T-bet IFNg IgG1, IgG3 FcIgGRMacrófago mDC
Virus, bacterias y parásitos intracelulares
Th17 IL-23 ROR-gT IL17 IgG1, IgG3 FcIgGRNeutrófilos
Bacterias extracel
Th2 IL-4 GATA-3 IL-4 IgE Mastocitos basofilos eosinófilos
Parásitos multicelulares no fagocitables
Th9 IL-4 + TGFb ¿? IL-9 Ig A Eosinófilos Parásitos en cavidad gastro intestinal
T reg IL-10 FoxP3 IL-10 -- --- Antígenos propios
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Bibliografía• Janeway
Inmunobiología• www2.uah.es/
problembasedlearning
Dudas tema 2
• 16 recirculación • 10 Polarización • 8 mecanismos de
respuesta inflamatoria frente a daño
• 5Diferenciación y compromiso
• 5 DP y DN• Presentación ag.
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Apéndices
Respuesta inflamatoria
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Inflamación (respuesta inflamatoria)• La inflamación es una respuesta fisiológica de los tejidos vascularizados a una
agresión.
• La respuesta inflamatoria opera tanto en las respuestas inmunes innatas como en las antígeno específicas.
1. Tiene un origen espacial (foco) y temporal (a partir de un estímulo).
2. Se caracteriza por una extravasación selectiva de células inflamatorias que intentan reconocer y eliminar al agente causal.
3. Las células acuden al foco de la respuesta y recogen información molecular del tejido inflamado la llevan al OLS donde: 1 se escogen las células reactivas (antígeno especificas) y se polariza la respuesta.
4. En los OLS se producen mediadores que retornan a la sangre y actúan de modo “endocrino” sobre centros termorreguladores, médula ósea e hígado. Respuesta de fase aguda cambia el perfil de proteínas séricas.
5. La inflamación finaliza por efecto de mediadores anti-inflamatorios y con procesos de regeneración tisular y fibrosis.
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¿Por qué la inflamación es importante?1. Es un conjunto de mecanismos que defienden y
mantienen la integridad del tejido ante la agresión.
2. A su vez los procesos inflamatorios pueden producir daño tisular y en ausencia o exceso de reparación, enfermedad.
3. Los procesos inflamatorios participan en numerosas enfermedades y condiciones normales:– autoinmunes, alérgicas, e infecciosas– Deportistas
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Respuesta inmune e inflamación.
La inflamación puede iniciarse por mecanismos antígeno específicos (sensibilización previa) o no antígeno específicos:
• Inflamación antígeno específica es una respuesta inflamatoria iniciada por anticuerpos o células memoria. Los linfocitos T o células accesorias con receptores para Fc de anticuerpos (IgG o IgE) reconocen el antígeno iniciador específico.
• Los receptores implicados son ag especificos BCR y TCR
• La inflamación no antígeno específica se inicia por productos bacterianos (LPS, toxinas PAMP), por reacción a cuerpos extraños, traumatismos o productos resultantes de la necrosis tisular (DAMP).
• Los receptores implicados son los DAMPR y los PAMPR
Iniciación de reacciones inflamatorias: IL-1
• Reacción inflamatoria respuesta al daño en tejidos inflamados
• Recogida de pruebas e investigación de su origen
• Reconocimiento de PAMP y DAMP retroalimenta positivamente la respuesta inflamatoria• Inflamasoma (complejo
multiproteico que activa enzimáticamente la IL-1)
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Inflamasoma
• Caspasa 1 cistein aspartasa 1 • enzima conversora de
Interleucina 1• Debe ser hidrolizada para ser
activa • 1º PAMP estimula síntesis• Caspasa 1 hidroliza y produce
IL- 1 activa que actúa sobre endotelio
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1ª 2ª
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Seguridad en cadena en iniciación de la inflamación
• TNFa primero se transcribe gen se traduce y se produce como molécula de membrana que después se libera por acción enzimática,
• Lo hidroliza la TACE (TNF alfa converting enzime)• ¿Os suena esto de algo?• ¿Conocéis alguna otra molécula con la que
ocurra algo parecido?
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Distintos tipos de reacciones inflamatorias 1. Inflamación clásica Th1-Th17 IgG :
Inflamación clásica frente a patógenos fagocitables IFNg, IgG, fagocitosis,
citotoxicidad celular, ADCC, y CTL).
1. Desencadenada por Ag. que forman inmunocomplejos con IgG (CCR2,CCR5,
IgG FcR).
2. Estimulada por monocitos, mDC productoras de IL-12,
3. Células efectoras
• macrófagos IgG FcR.
• Neutrófilos IgG FcR (Th17).
• Linfocitos T productores de IFNg.
– activa fagocito aumenta su presentación antigénica
– Aumenta la expresión de MHC I
– aumenta actividad de CTL
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2. Inflamación tipo Th2-IgE (en respuesta a helmintos)
La respuesta frente a patógenos en los que fracasa la fagocitosis (ej. Helmintos) y la alergia o respuesta de hipersensibilidad inmediata son formas especiales de inflamación promovidas por células Th2 productoras de IL-4.1. Desencadenada por Ag reconocidos por IgE (CCR3, IgE
FcR).2. Estimulada por Linfocitos T productores de IL-4 (Th2)
cambio de isotipo hacía IgE.3. Células efectoras• Células B secretoras de IgE • Eosinófilos IgE FcR. ADCC• Basófilos y mastocitos IgE FcR.
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Inflamación Th2 variante Th9-IgA
• Respuesta a helmintos que viven en cavidad intestinal• El TGFb y la IL-9 estimulan respuestas de secrección
de IgA eficaces frente a helmintos como Trichurus.• Eosinófilos IgA FcR. ADCC• • El TGFb participa también en la reparación del tejido
tras la inflamación. • Su secreción en exceso produce fibrosis del tejido
inflamado.
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Mecanismos Anti-inflamatorios
• Células anti inflamatorias Treg y Breg– CTLA4 inhiben a APC que pasa a secretar
mediadores antiinflamatorios – IL-10 CSIF
• Antagonistas de las moléculas inflamatorias– sTNFr– IL-Ra
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TNFa, IL-1, IL-6 STNFR, IL-10, IL-1Ra
Equilibrio entre mediadores proinflamatorios y antiinflamatorios
Regula la intensidad de la respuesta inflamatoria
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Resolucion vs. Cronificación de la inflamación • Si el agente extraño es eliminado, finaliza la estimulación proinflamatoria y los
mediadores anti-inflamatorios finalizan el proceso.
• Si el agente no es eliminado completamente, el proceso inflamatorio persiste y
evoluciona hacia una inflamación crónica.
• Autoinmunidad inflamación crónica.
• Alergia inflamación se produce cuando aparece alérgeno (a. estacionales)
• La destrucción y degradación tisular producto de la Inflamación se sigue de
procesos de reparación tisular, que puede producir
– En espacio extravascular fibrosis y remodelación,
– Dentro de vasos supone degradación de coágulos y engrosamiento de la pared del vaso.
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Webgrafía y Ejercicios
• CDs http://www.biolegend.com/essential_markers
• http://memorize.com/immuno-i/obinno59
• Profundización mecanismos extravasación• https://www.youtube.com/watch?v=297HcgD
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