UNIDAD TEMÁTICA: INMUNIDAD DE LAS MUCOSAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS CÁTEDRA DE INMUNOLOGÍA CLÍNICA UNIDAD TEMÁTICA: INMUNIDAD DE LAS MUCOSAS

OBJETIVOS Describir los componentes del sistema inmune común de las mucosas Detallar los sitios inductores y los sitios efectores Relacionar las funciones de la IgA de las secreciones, como uno de los principales componentes efectores

CONTENIDOS 2.1 Introducción 2.2 Sitios inductores y efectores en el GALT Sitios inductivos: placas de Peyer 2.3 Ingreso del antígeno en los sitios inductivos y efectores del GALT 2.4 Activación de Linfocitos T vírgenes en el GALT y asentamiento de células T efectoras y Tme 2.5 Activación de Linfocitos B vírgenes en el GALT y asentamiento de Plasmoblastos 2.6Propiedades de los anticuerpos IgA 2.7Linfocitos T presentes en la mucosa intestinal 2.8 Funcionalidad de las células dendríticas y perfil de diferenciación de las células T en el GALT

El sistema inmunitario de las mucosas, en particular si el asociado con el tubo digestivo es el más complejo y numeroso. No sólo se enfrenta a una gran diversidad de antígenos y microorganismos sino que debe diferenciarlos de antígenos inocuos de la dieta y flora comensal.

Inmunidad en las mucosas Objetivo de la respuesta inmunitaria en las mucosas Inducción de tolerancia local frente a antígenos inocuos. Generación de una vigorosa respuesta frente a organismos patógenos

Continuidad del epitelio Primera barrera frente a los organismos presentes en la luz.

Continuidad del epitelio La permisividad de las uniones al pasaje de componentes microbianos presentes en la luz es modulada por citocinas. INF gamma y TNF alfa ------- relajan las uniones TGF beta y IL-10 -------disminuyen la permeabilidad

Productos antimicrobianos Producidos por las células epiteliales Mucinas ------------Células de Globet Péptidos antimicrobianos… Células de Paneth IgA secretoria

Otra defensa importante La flora comensal Compite por nichos y nutrientes con M.O. Patógenos Activan mecanismos inmunitarios que controlan su desarrollo y actúan frente a patógenos. Participa en el desarrollo del sistema inmunitario de las mucosas

Además Los enterocitos expresan receptores de reconocimiento de patrones (RRP). Sobre todo TLR. La estimulación de TLR por PAMP conducirá a: Mayor producción de mucinas y péptidos antimicrobianos Producción de quimiocinas y citocinas inflamatoria La respuesta inflamatoria desencadenada frente a la infección tendrá como protagonistas a los neutrófilos y macrófagos primero, y a las células NK y linfocitos T gamma-delta.

Sistema inmunitario adaptativo Los linfocitos y tejido linfoide presente en la mucosa recibe el nombre de MALT En el individuo contiene el 80% del total de linfocitos presentes en el organismo.

El MALT en diferentes localizaciones GALT : asociado al tubo digestivo BALT: asociado al árbol bronquial NALT: asociado al tracto nasofaríngeo Tejido linfoide asociado a la glándula mamaria Tejido linfoide asociado a los órganos genitourinarios Tejido linfoide asociado al oído interno.

Sitios inductivos y efectores en el GALT Sitio inductor: aquel en el cual los linfocitos T y B virgenes se activan, se expanden y se transforman en células efectoras o de memoria. Placas de Peyer Ganglios Mesentéricos Folículos linfoides aislados que están en la lámina propia.

Sitios efectores Comprenden el Epitelio y la lámina propia, donde se ubican en forma difusa las células T CD4+ y CD8+ efectoras y las celulas T de memoria efectoras.

Sitios inductivos y efectores

Abbas, Litchman. Celular and Molecular Inmunology. 7º ED

Los folículos linfoides se ubican en el intestino, en la lámina propia y están en contacto estrecho con las células epiteliales. Las células epiteliales vecinas a los folículos conforman el epitelio asociado a folículos FAE, entre las cuáles se encuentran las células M (microfold). Las células M traslocan Ags desde la luz hacia la lámina propia.

Células M En estrecho contacto con estas células están los linfocitos, macrófagos y células dendríticas.

Propiedades de las células M Alta capacidad endocítica Escasa actividad degradativa en su compartimiento endosómico Glucocádiz escaso No expresan receptores para IgA, por lo cual reducen la concentración de IgA secretoria en su región apical favoreciendo la endocitosis de microorganismos y productos microbianos

Captura de Ag por las células M Internalización de macromoléculas y virus reconocidos por receptores mediante la formación de vesículas endocíticas. Endocitosis en fase fluida, para moléculas no reconocidas por receptores. Fagocitosis Abbas, Litchman. Celular and Molecular Inmunology. 7º ED

Placas de Peyer Distribución de linfocitos semejantes al ganglio linfático Zona germinal (células foliculares dendríticas y células B, también células Tfh) Áreas T : donde se activarán las células T vírgenes a través del reconocimiento de péptidos antigénicos presentados por moléculas de Clase I y Clase II del CMH En la zona germinal ocurre la hipermutación y el cambio de clase a igA Tfh median la segunda señal de activación de los linfocitos B

Placa de Peyer Centro germinal Áreas T

Ingreso del antígeno Puede realizarse por 3 caminos A través de los enterocitos (transporte transcelular, paracelular). A través de las células M. A través de ser capturados en la propia luz por las células dendríticas. El ingreso a traves de la via paracelular incrementa ante la acción de INF gamma y TNF alfa en la inflamación, y en presencia de lesiones que afectan la integridad de la barrera epitelial Estas células expresan sobre sus dendritas claudina y ocludina que les permite unirse transitoriamente a los enterocitos, la formación de estas prolongaciones responde a la presencia de PAMP o quimiocinaas inflamatorias. La eficacia de las celulas M para translocar Ag suele aprovecharse por muchos MO en su propio beneficio ej Salmonella typhy y S. typhimurium, Shiguella flexneri, Yersinia enterocolítica y Campylobacter yeyuni. Tb los reovirus y poliovirus.

Aprovechamiento por M.O patógenos del pasaje a través de células M.

Destino de los antígenos Ag atrapados por las células dendríticas Son procesados y dirigidos a las placas de Peyer o ganglios mesentéricos a fin de activar a los linfocitos T vírgenes. Las células dendríticas cercanas a las células M van a migrar a las placas de Peyer Las lejanas a los ganglios mesentéricos por vía aferente linfática. Las célul

Ag translocados por los enterocitos y células M Pueden acceder a las placas de Peyer a los folículos linfoides aislados o transportarse por vía aferente linfática hasta los ganglios mesentéricos regionales. Estos antígenos no capturados por las células dendríticas y no procesados serán reconocidos por los linfocitos B en los folículos primarios. O bien los Ag serán capturados por las células dendríticas de la lámina propia, procesados y transportados por ellas.

Vías de ingreso y captura de Ag

Activación de linfocitos T vírgenes Al ser activados por las células dendríticas en las Placas de Peyer o en los ganglios mesentéricos, las células T pueden diferenciarse en distintos perfiles efectores. Una fracción de las células T activadas se diferenciará posteriormente en células T de memoria centrales y efectoras.

Particularidades en el GALT La activación de linfocitos T vírgenes presenta un patrón de migración o de asentamiento (Homing). Las células T efectoras y de memorias diferenciadas a partir de linfocitos T vírgenes activadas en la placa de Peyer o ganglios mesentéricos expresarán la integrina α4ß7 y el receptor de quimiocinas CCR9, que mediarán su reclutamiento en la lámina propia intestinal. En contraste con los linfocitos t virgenes que presentan un patron similar de expresion de receptores de quimiocinas y moleculas de adhesion Lselectina y CCR7, los t efectores y de memoria no presentan un patrón único

Homing El sitio en el cual la célula dendrítica capturó el Ag que será presentado a la célula T virgen determinará, el patrón migratorio a las células T efectoras y T de memoria. Esto es particularmente cierto para las células T tanto CD4 como CD8 activadas en las Placas de Peyer y en los ganglios mesentéricos que expresarán el código de entrada que permitirá su acceso a la lámina propia a traves del endotelio de las vénulas que expresan los ligandos de las moléculas α4ß7 y CCR9.

Homing Una importante fracción de linfocitos T CD8 activados expresará además la integrina αEß7 que permitirá su unión firme a los enterocitos, que expresan su ligando ( E-Cadherina). A estos linfocitos se les denomina Linfocitos intraepiteliales (LIE).

Que determina el asentamiento de los linfocitos T efectores en la lámina propia? Son las células dendríticas determinan el patrón de migración de las células T. Las células dendríticas de la mucosa intestinal, producen ácido retinoico. El mismo estimula en la célula T activada un patrón de asentamiento que le direcciona a la mucosa intestinal al inducir la expresión de α4ß7 y CCR9.

Faimboin-Geffner. Introducción a la inmunología humana. 7º ED

Activación de células B2 en el GALT

Particularidades de esta activación en GALT Promueve el cambio de clase a la producción de Ac. tipo IgA. (TGF-ß) Favorece el asentamiento de plasmoblastos IgA+ en la lámina propia intestinal, mediante el código de entrada α4ß7 y CCR9. Los plasmoblastos producidos en las placas de Peyer y ganglios regionales se vuelcan a la cirgulación general y estas moléculas expresadas las reclutan a la lámina propia. TGF B producida por macrofago cel dendríticas linfocitos T y B reguladores. La producción de ác retinoico por las cél dendriticas tiene un rol puesto que es un cofactor de TGF B

Activación de linfocitos B1 (T ind) Activación por parte de las células dendríticas a los linfocitos B IgM+IgD+. Las células dendríticas activadas por los ligandos TLR (receptores toll) secretan factores que inducen el cambio de clase a IgA, como el BAFF, APRIL y TGF-ß, además de IL-6 y ácido retinoico. Esta activación da lugar a anticuerpos IgA con afinidad relativamente baja frente a las bacterias intestinales comensales.

LA IgA SECRETORIA PRODUCIDA POR LAS CELULAS B1 CUMPLEN UNA FUNCION RELEVANTE EN EL CONTROL DE LA FLORA COMENSAL AL IMPEDIR QUE LAS BACTERIAS COMENSALES TRANSGREDAN LA BARRERA EPITELIAL.

Inmunidad Humoral en las mucosas IgA SECRETORIA Es el anticuerpo predominante en las secresiones mucosas Constituye cerca del 80 % del total de las Ig en lagrimas, saliva, calostro, secresiones intestinales y nasales

IgA La IgA sérica en su mayor parte es monomérica, sin embargo la IgA presente en las secresiones mucosas es dimérica y se encuentra asociada al péptido J y al componente secretorio IgA1 predominante en tracto respiratorio e intestino delgado IgA2 predominante en intestino grueso La funcionalidad de ambos es similar

Funciones de la IgA secretoria Actúa como un anticuerpo neutralizante. El componente secretorio le protege de la alta actividad proteolítica de la luz intestinal. Bloquea la adhesión de M.O a la superficie apical de los enterocitos al interactuar con las estructuras microbianas que funcionan como adhesinas o receptores y neutraliza toxinas microbianas. Exclusión inmune. Inhibe también la absorción de Ag y alergenos La actividad antimicrobiana desencadenada por IgA no se acompaña de rta. Inflamatoria puesto que no activa el complemento.

Transporte de IgA al lumen El componente secretorio está formado por 5 dominios de tipo Ig. El N-terminal, establece una unión covalente con IgA a traves de un S-S. La IgA se une al pIgR y el complejo es internalizado, transportado en una vacuola y liberado en la región apical Finalmente la escición del pIgR libera a IgA que retiene la porción extracelular del componente secretorio. La porción transmembrana y citoplásmica del pIgR es endocitada y degradada.

Transporte de IgA al lumen

Transporte de IgG a través del epitelio intestinal

Inmunidad mediada por linfocitos T Los linfocitos T presentes en el intestino se distribuyen en tres localizaciones Sitios inductivos: se activan linfocitos T virgenes Lámina propia: se encuentran linfocitos T efectores y de memoria Epitelio: Linfocitos T intraepiteliales. LIE 1 linfocito cada 4 a 9 cel ep, aprox el 50% de cél T presentes en el organismo.

Linfocitos T intraepiteliales Expresan integrina αEß7, que le permite interactuar con E-selectina de las células epiteliales. Más del 80% son linfocitos T CD8+

Función de los LIE Promueven una primera línea de defensa en el intestino, al destruir células estresadas o dañadas, con lo que contribuyen a preservar la integridad de la barrera epitelial. Producen citocinas antiinflamatorias que contribuyen al desarrollo de mecanismos de tolerancia frente a la flora comensal y frente a Antígenos dietarios.

Linfocitos T Los linfocitos T presentes en la lámina propia son casi todos CD4+ y son efectores y de memoria efectores Los linfocitos de las placas de Peyer y sitios inductores son CD4 cooperadores y linfocitos T reguladores. En ausencia de infección las células T del GALT tienden a diferenciarse en un perfil Th2 o regulador, mientras que en presencia de procesos infecciosos se favorece la producción de células Th1 o Th17. Los linfocitos T reguladores evitan las reacciones inflamatorias contra los microbios comensales. Th1 median reaccion inflamatoria Th17 enfermedades bacterianas y micoticas Th2 inmunidad frente a parasitos asma y alergia inducida por la linfopoyetina de stroma timica

Porque la flora comensal no induce respuesta inflamatoria Debido a la baja expresión de RRP tipo TLR, en ausencia de fenómenos inflamatorios que comprometan la mucosa. Se expresan en su mayor parte en la región basolateral, puesto solo aquellos PAMP que logren acceder a la superficie basolateral del enterocito podrán activar una respuesta inflamatoria.

BIBLIOGRAFIA Fainboim Geffner. Introducción a la Inmunología Humana 6 edición. Editorial Panamericana. 2011. Abbas AK, Lichtman AH. Basic Immunology. Functions and disorders of the immune system, 3rd edition. Saunders (Elsevier); 2009 Kenneth Murphy, Paul Travers, Mark Walport. Inmunobiología de Janeway. 7 edición. Editorial Mc Graw Hill. 2008