Departamento de Sanidad Animal y Medicina Preventiva Inmunidad Adquirida Receptores de Antígeno Procesamiento y presentación del Antígeno Tolerancia Dra Silvina Gutiérrez Departamento de Sanidad Animal y Medicina Preventiva

¿Cómo distingue el sistema inmune lo “no propio”? Mediante señales Innato: Receptores para estructuras presentes en microorganismos Adquirido LB: BCR (inmunoglobulina) LT: TCR

El sistema inmunitario cuenta con dos formas de reconocer las moléculas ADAPTATIVO INNATO LT LB Mo PMN LT LB LT LB Cada célula reconoce sólo una sustancia. Variable y flexible Reconoce muchas sustancias microbianas diferentes. Respuesta similar

Linfocitos T y B ven al antígeno con ojos distintos

Los linfocitos B reconocen la forma de las moléculas tal cual se presentan

Los linfocitos T reconocen moléculas procesadas y presentadas en mMHC w x w

Los linfocitos T reconocen Ag procesados LT Los linfocitos B reconocen antígenos nativos LB

Los antígenos contienen epitopes reconocidos por LB y LT La parte del antígeno reconocida por cada linfocito diferente es el epitope. Los antígenos contienen epitopes reconocidos por LB y LT Epitope B N C Epitopes T

Superfamilia de las inmunoglobulinas BCR (Ig) MHC II MHC I TcR CD4 CD8

Estructura genética en el humano Clase II Clase III Clase I D E F Nomenclatura: Humano: HLA Ratón: H-2 Bovino: BoLA Porcino: SLA Ovino: OLA

Surco para la unión con el Ag Clase I Clase II Moléculas del MHC Células nucleadas Células presentadoras de Ag

Moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (mMHC) son propias de cada individuo poligenismo (“DNI” inmunitario) polimorfismo codominancia controlan la discriminación “propio/no propio”

mMHC I mMHC II Unión al TCR dominio a3 se une a CD8 dominio b2 se une a CD4 Tamaño de péptido 8 a 11 residuos 10 a 30 residuos o más que pueden unir Distribución en tejidos Todas las células nucleadas APCs (Mf, cél. Dendríticas y LB) GR de algunas especies Epitelio tímico Epitelio tímico Función Presentación de Ag Presentación de Ag extracelulares intracelulares a LT CD8+ a LT CD4+ Rechazo de transplantes Inmunidad celular y humoral Inmunidad celular

APC Una APC “muestra” en su superficie varios péptidos diferentes en varias moléculas MHC diferentes que serán reconocidos por varios LT, cada uno con diferentes especificidades. Moléculas MHC y x y Péptidos w x z APC w z w y x z

gran polimorfismo en la población (las mMHC varían entre individuos) Cada individuo “ve”un antígeno con ojos distintos.

Poblaciones linfocitarias Cél. Pluripotencial Médula ósea Progenitor Linfoide Timo Tgd Tab NK Órg. Linf. 2º B2 B1 Órg. Linf. 2º Tejidos Epitelios (rumiantes: órg. linf. 2º) Ac Th CD4+ Tc CD8+ Peritoneo, pleura Plasmocito Órg. Linf. 2º Tejidos Th1 Th2 Ac Naturales Interleuquinas

Receptor de LT (TCR) Gran variabilidad Anticuerpo Sitio de unión para el Ag Receptor de LT (TCR) Linfocito T Gran variabilidad TCR se halla unido a la membrana TCR es específico para MHC+ péptido antigénico TCR se halla asociado al complejo CD3

El Receptor para antígeno del linfocito T colaborador Co-receptor CD4 Complejo del TCR S I S I   S-S S I S I    CD3 S I S I  S-S

El Receptor para antígeno del linfocito T citotóxico Complejo del TCR Co-receptor CD8   S I   S-S S I    CD3 S I S I  S-S S-S

El receptor para antígeno del linfocito B CD19 CD21 S-S S-S Ig Iga S-S Iga Ig

Cada clon de LB reconoce una forma distinta específicamente X Z N Z T Selección clonal

¿Cómo se genera esa especificidad? Receptor LB Cadena pesada región variable región constante m d V D J Algunas combinaciones posibles

¿Cómo se genera esa especificidad? Receptor LB Cadena liviana región variable región constante V J Algunas combinaciones posibles

¿Cómo se genera esa especificidad? Receptor LT Cadena b La porción variable se construye en forma similar a cadena pesada de Ig. Cadena a La porción variable se construye en forma similar a cadena liviana de Ig.

¿Cómo el sistema inmunitario puede reconocer y responder específicamente a una gran variedad de antígenos (y al mismo tiempo preservar su identidad sin agredirse)?

Resultados de la Selección Tímica SELECCION POSITIVA Supervivencia de clones de LT cuyos TCR SÍ reconocen moléculas propias MHC con moderada afinidad. Definición de funciones (colaborador o citotóxico) Repertorio de TCR está sujeto a la restricción por MHC SELECCION NEGATIVA Elimina clones de LT que reaccionan en exceso con moléculas MHC propias o con MHC + péptidos propios (autoantígenos) Repertorio de clones de LT inmunocompetentes y auto tolerantes

Nemazee Nature Reviews Immunology 6, 728–740 (October 2006) | doi:10 Nemazee Nature Reviews Immunology 6, 728–740 (October 2006) | doi:10.1038/nri1939

Procesamiento y presentación de Ag Fragmentación de proteínas en péptidos Asociación con una mMHC de cada uno de los péptidos. Transporte a la superficie celular para su expresión. Ocurre en las CPA (células presentadoras de Ag) Existen diferentes vías de procesamiento para asociarse con mMHC I o mMHC II

Células Presentadoras de Ag “profesionales” Células Dendríticas Macrófagos Linfocitos B Células Presentadoras de Ag “profesionales” (mMHC II) (y mMHC I) Células Dendríticas Macrófagos Linfocitos B

Células Presentadoras de Ag “profesionales” mMHC II (y mMHC I) Macrófagos C. Dendríticas Linfocitos B Captación del Ag Fagocitosis específica +++ Expresión mMHC constitutiva ++++ activación Inducible +++ Coestímulo Inducible constitutivo Ubicación T. Linfoide Conectivo cavidades epitelios sangre

Maduración de las células dendríticas Piel y mucosas Eficientes en captación y procesamiento del Ag Baja expresión mMHC II en superficie Baja expresión CD40, CD 80 y CD 86 En órganos linfoides secundarios Muy eficientes en la presentación de Ag y activación de linfocitos Alta expresión de mMHC II en superficie Alta expresión de CD40, CD 80 y CD86 Poca capacidad de captación de Ag Células dendriticas inmaduras y maduras: poc CD inmaduras: función: atrapamiento del Ag / pobre estimulacion de LT ubicadas en tejidos baja expresion de mMHC II en la superficie alta expresion intracelular de mMHC II FcR Bajo CD 40, CD 80 y CD 86 baja IL-12 CD maduras: presentacion de Ag/ ubicadas en organos linfaticos altas mMHC II en superficie Baja captacion de Ag/ Alta capacidad de estimulacion de LT En CD maduras hay niveles hasta 100 veces mayores de complejo péptido mMHC II que en macrofagos o LB

Vía endocítica: Vía citosólica: Muestrea ambiente extracelular mMHC II Muestrea ambiente intracelular mMHC I

Vía citosólica de procesamiento del Antígeno

Vía de procesamiento endosómica 1 2 3 4 5 Ingreso de proteínas del amb. extracelular Degradación de proteínas en vesículas Biosíntesis de mMHC II y transporte hacia endosomas Asociación de péptidos con mMHC II en vesículas Expresión de complejos péptido-mMHC en sup. celular Lisosoma Vesícula endocítica LTh Endosoma Vesícula de secreción RE

Célula Presentadora de Ag Restricción del MHC LT Célula Presentadora de Ag Reconocimiento No hay reconocimiento La presentación del Ag es restringida: No solo se necesita el péptido correcto y el TCR correcto, tambien se necesita el MHC correcto

Señal específica y co-estimulación MHC clase II antígeno receptor LT LT Activación del LT

Procesamiento y presentación de Ag Localización del patógeno Vía de procesamiento Molécula presentadora Célula activada Respuesta predominante Citoplasma (virus) Celular (lisis de cél. Infectada) Citosólica mMHC I LTc (CD8+) Humoral (producción de Ac por plasmocitos) Fagolisosoma (bacteria extracelular o virus) Endosómica mMHC II LTh2 (CD4+) Activación de Mf (lisis de la bacteria) Fagosoma (bacteria intracelular) Endosómica mMHC II LTh1 (CD4+)

Los receptores que detectan señales de peligro inducen B7 sólo en presencia de infección

Sin coestimulación a través de B7 se produce ANERGIA

Bibliografía: Tizard, IR. 2000. Inmunología Veterinaria. 6ta edición Tizard, IR. 2009. Introducción a la Inmunología Veterinaria. Elsevier España. Fainboim, L; Geffner, J. 2005. Introducción a la Inmunología Humana. 5ta Ed. Editorial Médica Panamericana Abbas, AK; Litchman, AH. Cellular and Molecular Immunology. 5ta Ed.