linfocitos t cd4 cd8 nk
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Linfócitos T
Sistema Imune (SI) AdquiridoLinfócitos
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APCs
• As células T sóreconhecem o antigénio, como sempre referimos àsuperfície de uma APCAPC - célula apresentadora de antigénio; esta pode ser de 3 tipos - DC (cDC (céélulas lulas dendrdendrííticas), ticas), macrmacróófagosfagos ou ou linflinfóócitos Bcitos B
APCs
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Teoria da Expansão ClonalLinfócitos T e B
LinfLinfóócitos Tcitos T
• Linfócitos T são produzidos no timo a partir de células T percursoras derivadas de células stem na medula óssea. Estes percursores diferenciam-se no timo em linfócitos T maturos que expressam moléculas funcionalmente importantes como o TCR, CD4 e CD8. O timo produz grandes números de linfócitos T antigénico-específicos, maturos, os quais migram para os tecidos linfoides periféricos.
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LinfLinfóócitos Tcitos T
Linfócitos T-Maturação-
• A maturação T ocorre no timo- timtimóócitoscitos..
• Estes proliferam e diferenciam-se ao longo de
fases distintas originando subpopulações de linfócitos T
• No repertório inicial de timócitos:
– sobrevivem alguns cujo TCR normalmente reconhece moléculas self-MHC selecselecçção ão
positivapositiva
– eliminam-se aqueles que reagem fortemente com moléculas self- MHC selecselecçção negativaão negativa
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Linfócitos T-Maturação-
• Após a chegada ao timo estes percursores aínda sem o complexo TCR formado ( pre-TCR) sofrem durante semanas mudanças fenotípicas e não apresentam moléculas CD4 e CD8, sendo referidos como DN (double-negative cells): CD4¯ e CD8¯
Linfócitos T-Maturação-
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Maturação Tímica -evolução T
• Timócitos vêm da MO para o TIMO
• DN (CD4- e CD8-) : sem TCR estruturado
• DN TCR γ δγ δγ δγ δ -periferia
• -apoptose
• DN Pre-TCR
• DP (CD4+ CD8+) TCR α βα βα βα β -apoptose
• CD4+ TCR α β e CD8+ TCR α β - periferia (Single-Positives)
Ontogenia T
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Linfócitos T CD4+ ou T helper
• Resumindo, depois da selecção tímica-positiva e negativa da apoptose das células cujo rearranjo do TCR foi improdutível, sósobrevivem duas subpopulações “major” que são os linfócitos T helper e os T citotóxicos-imunidade Celular
• Os linfócitos T CD4+ (helper) quando se maturam geram cél. efectoras e cél. Memória, com funções , como o próprio nome indica, de ajuda a outras células
Linfócitos T CD4+ ou T helper
• O seu papel modulador da imunidade celular faz-se através de citoquinas secretadas que por sua vez actuam de várias maneiras:– Induzem a secreção de Igs
– activação de complemento
– quimiotaxia de neutrófilos
– activação de macrófagos
– proliferação de Cél. B
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Linfócitos T CD4+ ou T helper
• O TCR da T helper interage interage sempre com o psempre com o pééptido ptido antigantigéénico nico àà superfsuperfíície de cie de molmolééculas MHC Classe IIculas MHC Classe II, expressas na APC; estas moléculas proteicas são MHC II pois tal resultou do seu processamento.
Linfócitos T CD4+ ou T helper
• A activação de linfócitos T helper é , então iniciada pela interacção do complexo TCR-CD3 com o peptido processado e apresentado em associação com as moléculas de MHC Classe II da célula APC; para além deste reconhecimento, para ocorrer proliferação celular é necessária a interacção de moléculas co-estimulatórias entre as 2 células ( CD28 na cél. T e moléculas da família B7 na APC).
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Linfócitos T CD4+ ou T helper• A activação destas células requere, portanto, 2 sinais:
– 1) o reconhecimento TCD4+ do antigénio à superfície da APC no contexto MHC Classe II
– 2) interacção de moléculas de co-estimulação (B7-CD28)
• A falha em qualquer um deles reflecte-se não na activação mas num estado de ANERGIAANERGIA celular T
•• ImunogenecidadeImunogenecidadecorresponde á capacidade do antigénio de induzir um resposta humoral ou celular do SI; antigenicidadeantigenicidade é a capacidade de interacção com o anticorpo que ocorre através de epepíítopestopes.
• Epítopes são a parte imunologicamente activa de um antigénio -imunodeterminante.
SI Adquirido
• O reconhecimento de antigénios por células T e células B é diferente:
–– as B reconhecem o as B reconhecem o antigantigéénio solnio solúúvel quando vel quando este se liga directamente este se liga directamente àà membrana; como este membrana; como este antigantigéénio nio éé ““livrelivre””, os , os seus seus epitopesepitopes estão estão facilmente expostos facilmente expostos áásuperfsuperfíície cie imunogimunogéénicanica..
–– As T sAs T sóó reconhecem reconhecem ppééptidos combinados ptidos combinados com molcom molééculas de MHC culas de MHC ààsuperfsuperfíície de cie de APCsAPCs
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Epítopes T
• as células T não reconhecem antigénios solúveis, mas sim peptídos antigénicos processados e apresentados em combinação com moléculas de MHC
• peptidos antigénicos reconhecidos por células T formam complexos trimoleculares com o receptor da célula T (TCR) e a molécula MHC
• os epítopes reconhecidos pelas células T são na sua maioria sequências de aminoácidos internos
• epítopes T imunodominantes são determinados em parte pelo “set” de moléculas MHC expressas pelo indivíduo
Receptor T (TCR)
• TCRs são heterodímeros que consistem numa cadeia α e uma β ou numa cadeia γ e uma δ . Cada cadeia consiste numa região conectiva proximal, um segmento hidrofóbico transmembranar e uma curta “cauda” citoplasmática
• o TCR está associado com o CD3, um complexo de cinco cadeias polipeptídicas que se associam formando 3 dímeros. A cauda citoplasmática CD3 contém uma sequência conhecida como ITAM
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Receptor T (TCR)
• Junto ao TCR, as células T possuem moléculas membranares acessórias, relevantes para a interacção com a célula target.
• Os co-receptores CD4 e CD8 ligam-se aos domínios moleculares MHC estreitando a interacção do TCR com o complexo peptido-MHC.Aformação do complexo ternário TCR-antigénio-MHCé essencial para a resposta imune
Receptor T (TCR)
• A activação T decorre da formação do complexo TCR-antigénio-MHC e traduz-se na activação, assim com nas células B, de vias de transdução de sinal
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Receptor T (TCR)
• O DNA germinal que forma o TCR está organizado em famílias de genes correspondendo ás cadeias α , β , γ e δ (segmentos V,D e J).
• Os mecanismos de arranjo destas regiões V,D,J são responsáveis pela formação de domínios variáveis e constantes e consequentemente pela diversidade TCR.
Linfócitos ThActivação
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Linfócitos TCD4+ (Th)Activação- Proliferação
• Os linfócitos Th formam por sua vez, duas subpopulações distintas pelo painel de citoquinas secretado:
–– Th2Th2- IL-4, IL-5, IL-6 e IL-10 ( activadores de B).
–– Th1Th1- IL-2, IFN- γγγγ , TNF αααα (activadores de Tc e de reacções DTH)
Linfócitos T CD4+ ou T helper
• A regulação da acção da cél. T helper é mediada pelas próprias citoquinas produzidas, que actuam autocrinamente e na própria APC. O perfil de citoquinas sendo oposto leva a que tenha que haver um equilíbrio imunológico permanente entre elas, ex:IFN- γ e IL-4
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• As células TCD8+ (Tc ) são eficazes essencialmente contra vírus e células tumorais; são características também por libertar TNF- α e IFN- γ que actuam sinergeticamente. As T CD8+ podem também constituir uma população distinta das Tc, que è a Ts ou T supressoras, cuja função ésuprimir ambas as respostas celulares e humorais do SI- esta população não foi ainda devidamente isolada e identificada a sua função
Linfócitos T CD8+ ou T Citotóxicos (Tc)
• Os linfócitos T CD8+ assim como os linfócitos Thelpernecessitam da interacção do complexo TCR-CD3 com o peptido; neste caso o po pééptido ptido éé sempre processado e sempre processado e apresentado em apresentado em associaassociaçção com as ão com as molmolééculas de MHC Classe Iculas de MHC Classe Iá superfície da APC
Linfócitos T CD8+ ou T Citotóxicos
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Linfócitos T CD8+ ou T Citotóxicos
• Para além do 1º sinal de activação- atrás referido-assim como as celulas Thelper, as células T citotóxicas necessitam de coco--estimulaestimulaççãoão ( CD28-B7) para não entrarem em anergia.
• Aínda necessitam para uma maior e melhor expansão clonal de acção da citoquinacitoquina ILIL--22 que elas próprias produzem, ou as células T helper secretam.
• Os linfócitos TCD8+ memória ao contrário dos naívenecessitam de pouca ou nenhuma co-estimulação para serem activados
Linfócitos T CD8+ ou T Citotóxicos
• Estes linfócitos ou CTLs possuem grânulos citoplasmáticos-citotoxinas, passíveis de se infiltrar e matar uma célula target; estas citotoxinas são as perforinasperforinas e as e as granenzimasgranenzimas, libertadas depois do aumento da concentração citoplasmática de Cálcio:
– perforina-polimeriza formando poros na membrana target
– granenzima-proteínase que actua a nível citoplasmático, activando a cascata enzimática de morte celular.
• Por outro lado os linfócitos TCD8+ possuem uma proteína distinta- FasFasligandoligando, capaz de se ligar directamente àcélula target- àmolécula de Fas- e induzir a apoptoseapoptoseda célula target
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• A morte apoptótica é diferente da necrótica, que aparece geralmente em estados inflamatórios; a célula TCD8+ écapaz de provocar a apoptoseda célula target sem prejudicar as células vizinhas
Linfócitos T CD8+ ou T Citotóxicos• As CTLs organizam os seus
organelos e citoesqueleto de maneira a descarregar os seus grânulos no sítio de contacto com a célula target
Linfócitos T CD8+ ou T Citotóxicos
• As CTLs são também capazes de uma acção contra tumores ou antigénios tumorais, uma vez que são capazes de reconhecê-los em associação com as moléculas de MHC Classe I -
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Activação T
Superantigénios
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• Para ambas as populações linfocitárias, existem alguns produtos proteicos bacterianos ou virais que podem iniciar a activação T sem a necessidade do processamento do antigénio pelo MHC da célula target, que é o caso dos superantigsuperantigééniosnios:
– Staphylococcal enterotoxins(SE)
– Toxic shock syndrome toxin(TSST)
Superantigénios
Superantigénios
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FunFunççõõeses das das ccéélulaslulas
CCéélulaslulas TcTc, e , e CCéélulaslulas NK; NK;
ImunoregulaImunoregulaççãoão
Células T citotóxicas (Tc)
• Tc que saem do timo são pre-Tc e possuem TCR que pode reconhecerantígenio, mas não são maduras e nãopodem destruir até “se ativarem”
• Para se tornarem ativas requirem doissinais:
1. Reconhecimento pelo TCR do antígenoespecífico associado com I MHC e
2. Exposição citocinas (IL-2 e IFN-γ)
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Mechanism of Arming Tc Cells
Pre-Tc cell
Tc cell
T helper cell
Class I
MHC
Class II MHC
APC
1. Cell expressing class I MHC
presents antigen ( )
to a pre-Tc cell
IFN
IL-2
2. Antigen-presenting
cell presents antigen in
association with
class II MHC to Th cell3. Th cell
makes cytokines
4. Pre-Tc cell
differentiates to
functional Tc cell
5. Tc recognizes antigen on
class I MHC-expressing target cell
6. Target cell
is killed
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Características de Tc citolítica
• Antigénio-específico
• Requer contacto célula-célula
• Cada Tc capaz de destruir muitas
células-alvo
Principal Mecanismo de Tc citolítica
• grânulos Tc contêm perforinas e granzimas,
• contacto com células-alvo, conteúdogrânulos é liberado, perforina polimerasesforma canal na membrana celular da célulaalvo,
• granenzimas (serina-proteases) entram nacélula alvo através do canal, ativa enzimas, causando apoptose da célula.
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Mechanism of Tc Killing
Tc cellCa++
Perforin
monomers
Perforin
polymerizes
Polyperforin channels
Tc cell
Target cell
Granzymes
Target cell
Steps in Tc Killing
Tc cell1. Tc recognizes antigen on
target cell Target cell
Tc cell
2. A lethal hit is delivered by
the Tc using agents such as
perforin or granzyme BTarget cell
Tc cell
3. The Tc detaches
from the target cellTarget cell
4. Target cell dies
by apoptosis
Target cell
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Natural Killer (NK)
• Derivadas da medula óssea,
• Necessitam mais marcadores paracélulas T e B (sem TCR),
• Não sofrem maturação tímica,
• Expressam CD56, um marcadorespecífico NK,
• Expressam um receptor para porção Fcde IgG, FcRIII (CD16),
• Citocinas (IL-2) promove diferenciaçãopara lymphokine-activated killer (LAK) cells.
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Mecanismos Efectores das NK
• Mecanismo de destruição similar
aqueles de Tc,
• Não MHC-restritas,
• Suscetibilidade da célula-alvo a
destruição é inversamente
proporcional a expressão do I MHC
(killer inhibitory receptors -(KIR) em NK
reconhecem I MHC and prevenindo
destruição).
Mecanismos Efectores das NK
• Células-alvo cobertas por IgG são
reconhecidas por FcRIII (CD16) e
morrem por acção antibody-dependent
cell-mediated cytotoxicity (ADCC)
• Lymphokine-activated killer cells (LAK)destroem uma variedade maior de
células que as NK.
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Regulação da Resposta Imune
• Magnitude determinada pelo balanço
entre a extensão da activação
linfocítica e tolerância induzida por um
antigénio,
• Natureza determinada pela
especificidade e função das classes de
limfócitos activados,
• Mecanismos regulatórios podem atuar
no reconhecimento, ativação, ou nas
fases efetoras da resposta imune.