¡Descarga Immuno tema 14 y más Apuntes en PDF de Medicina solo en Docsity!
TEMA 14. Ac�vació dels limfòcits T
14.1 Molècules i sistemes de senyalització a) Receptors/lligands b) Formació de la sinapsi immunològica c) Proteïnes �rosina-quinases, proteïnes �rosinafosfatases, substrats: adaptadors, enzims... 14.2 Vies de transducció de senyals
- (^) Regulació de l’expressió gènica 14.3 Regulació de l’ac�vació de la cèl·lula T 14.4 Senyalització diferencial a T naive , T efectores i T memòria 14.5 Superan�gens i an�gens alterats
Veurem les molècules implicades, juntament a les vies de transducció de senyals necessàries per a desenvolupar l’ac�vació dels LT. L’ac�vació és diferent segons els limfòcits on es doni, ja sigui naive, efector o de memòria.
14.1 MOLÈCULES I SISTEMES DE SENYALITZACIÓ
a) Receptors/lligands
Els LT s’ac�ven al reconèixer un an�gen mitjançant MHC-I o MHC-II de les cèl·lules presentadores. Una vegada ac�vats, en els LT naive serà necessària l’acció dels coes�muladors, llavors en els limfòcits que abans de l’ac�vació es trobaven en Go passaran a proliferar. Per a que això passi, serà important també el fet que presen�n receptors per a la IL-2, ja que és una molècula essencial per a la proliferació i ac�vació dels LT. Una cop proliferen, es produeix la diferenciació dels LT en efectors o de memòria.
Els LT naive necessitaran es�muls que després en els efectores no seran necessaris per ac�var-se. Per tant,el limfòcit T naive requerirà de dos senyals diferenciades o independents entre sí, que són els següents.
El primer es�mul o senyal és dependent d’an�gen, ja que correspon a la unió del TCR al pèp�d del MHC, és a dir, a l’an�gen. En el cas dels LT naive, aquest senyal no és suficient i serà imprescindible un segon senyal.
2- La segona senyal la duen a terme molècules coes�muladores. El LT consta del marcador de super�cie CD28, el qual interaccionarà amb 2 molècules coes�muladores presents en les cèl·lules presentadores d’an�gen (APC), com són CD80 i CD86 (família de les B7, són B7.1 i B7.2 respec�vament). Aquesta senyal és independent d’an�gen i determina l’ac�vació dels LT naive.
En resum:
- Es�mul (senyal 1) F 0E 0 TCR – Ag – MHC – CD4/CD
- Coes�mul (senyal 2) F 0E 0 CD28 – B7 (B7.1 i B7.2)
Apart d’aquestes senyals, que són essencials, existeixen una sèrie de senyals que col·laboren de manera important en aquesta ac�vació, ja que augmenten la interacció o força d’unió dels LT amb la cèl·lula presentadora d’an�gen. A més, aquestes molècules són capaces de par�cipar en processos de transducció de senyals : molècules d’adhesió, entre d’altres veiem:
- CD40 (CPA) - CD40L (LT): Interacció necessària per al canvi d’iso�p.
- CD95 (LT) - FASL r (CPA): Relacionada amb la inducció a l’apoptosi
A la imatge veiem un conjunt d’interaccions amb diverses finalitats, però en comú tenen que desencadenen processos intracel·lulars i regulen la interacció LT - APC.
b) Formació de la sinapsi immunològica
Quan no hi ha cap mena d’interacció en els LT o les APC, els diferents receptors de membrana, TCR en LT i MHC en APC, es torben dispersats per tota la membrana de la cèl·lula. Però quan contacten dues cèl·lules gràcies al reconeixement de l’an�gen es produeix una reorganització on els TCR s’agrupen a la zona de contacte amb el MHC. El primer contacte fa de patró i indica la zona de contacte. Aquesta zona es creu que es fa una regió central i es considera un clúster , en conjunt se l’anomena com a cSMAC (central supramolecular ac�va�on cluster). Lògicament, els MHC pa�ran el mateix procés però en la APC. Per altra banda, a la regió perifèrica (pSMAC)
són essencials per transduir el senyal són un mo�us anomenats ITAM (Inmuno Receptor Tyrosine-base Ac�va�on Mo�f) , els quals es reparteixen pel domini citosòlic de totes les CD3. Així, una vegada tenim el complex TCR-CD3 format, es forma un complex per part de les CD3 amb uns 10 dominis ITAM en total, els quals tenen una distribució de residus de �rosina i que seran suscep�bles a ser fosforilats. Les �rosines tenen un patró (segons la CD3 en la qual es trobin), és important recalcar que en el patró del complex ITAM, i per tant de �rosina, �ndrem 2 �rosines situades a una distància determinada entre elles, prop de 2 isoleucines. Aquestes �rosines situades a una distància entre elles en unes zones concretes de la cadena d’Aa de l’ITAM, també és �pic de molècules com la Fc de les Ig, on també serà clau per a la transducció de senyals. Per tant, els mo�us ITAM són els que fa servir el TCR per senyalitzar el seu senyal, i són essencials per a la mateixa transducció. Si muten, �ndrem greus problemes d’ac�vació.
Són dominis que representen substrat i lligand de moltes famílies de �rosina quinases (TK), així en el TCR les TK no formen part directa del propi receptor (com passa en el receptor d’insulina) sinó que aquí són els ITAM qui interactuen amb les famílies de TK, per això diem que les TK no formen part del receptor.
Els dominis ITAM són fosforilats per TK de la família de les “ src ”, les quals són TK citosòliques, i després també seran influenciades per les TK ZAP-70, que és exclusiva dels LT i essencial per a la cascada de reaccions que els ac�va.
Hi ha fins a 10 mo�us ITAM perquè un sol no és suficient, ja que es necessita produir una resposta concreta i potent. Amb tants, es pot fer una bona amplificació i diversificació en la senyalització.
- Quinases implicades en l’ac�vació de la cèl·lula T
Tant src com ZAP-70 són TK que fosforilen o s’uneixen a ITAM, els dominis SH2 i SH de les TK són importants en la funció d’aquestes.
Quan ac�vem el TCR, observem com hi ha fosforilació de �rosines. Es va comprovar que les �rosines fosforilades podien ser reconegudes per uns dominis anomentas SH2, els qual sín estructures implicades en molts processos de transducció de senyals. La SH2 es va iden�ficar
per primera vegada en l’estructura de les TK src (SH2 ve de src homology 2 domain) i es va veure que estava implicada en transducció de senyals. Llavors es va observar que hi havia alguns dominis que es repe�en en totes.
Aquests dominis eren:
- SH1 : Domini que correspon al centre catalí�c de la TK.
- SH2: Domini present en una mul�tud de molècules transductores i que té la capacitat d’unir-se a �rosines fosforilades, normalment acompanyades per Aa determinats. La proteïna que presen� aquest domini té la capacitat d’enllaçar- se a diferents fosfoproteïnes i desencadenar diferents processos de fosforilacions/ac�vacions, entre d’altres.
- SH3 : Dominis que reconeixen altres dominis rics en prolina.
Llavors aquests dominis intervenen en la unió proteïna-proteïna i creen una xarxa amb una actuació ordenada d’ac�vació.
En els LT són claus inicialment 2 TK, aquestes dues TK són de la família de les src i corresponen a lck i fyn_. A més, també és essencial una TK exclusiva de LT com ZAP-70, la qual és d’una família diferent a src, i ho és perquè té dos dominis SH2 con�gus i això li proporciona una situació que la fa una TK específica pels dominis ITAM, ja que en aquests dominis teníem 2 �rosines claus col·locades a una certa distància entre elles, i aquesta distància és la justa i necessària per interaccionar amb els dos dominis SH2 que corresponen a ZAP-70. Per això ZAP-70 serà essencial per a l’ac�vació de LT. Per altra banda �ndrem altre TK de la família de les Tec (com itk) que també intervenen en la interacció proteïna-proteïna._
14.2 VIES DE TRANSDUCCIÓ DE SENYALS
Dels tres factors que veiem, 2 són �pics, però NFAT és especial per la funció que realitza. NFAT és essencial en la transcripció de IL-2 , té la curiositat que per ac�var-se s’ha de desfosforilar, perquè si està fosforilat és inac�u. La seva desfosforilació, per tant ac�vació, la du a terme una proteïna anomenada calcineurina. Per ac�var-se aquesta proteïna fa falta un augment de calci intracel·lular, que en el LT serà induït principalment per IP3 (via del fosfa�dilinostol). Com aquesta via de la calcineurina- NFAT és clau per a l’ac�vació dels LT, acostuma a ser diana de molts immunodepressors, ja que si s’inhibeix la calcineurina, s’evita la producció de IL-2 i per tant s’evita l’ac�vació de LT. Com la calcineurina només és present en LT, esdevé el que es coneix com a diana específica.
14.3 REGULACIÓ DE L’ACTIVACIÓ DE LA CÈL·LULA T per CD28 i CTLA-
En aquests processos és essencial l’existència dels mo�us ITAM, els quals desencadenen processos tan importants i amb tanta repercussió com són les reaccions immunològiques, per aquest mo�u el sistema immunològic està molt regulat i existeixen mecanismes de control per frenar l’acció que desencadenen ITAM/ZAP-70, entre d’altres, ja que si con�nuament estan funcionant acabaria sent molt perjudicial. Llavors, aquesta acció per frenar l’ac�vació se l’anomena control nega�u , equivalent a un feedback nega�u.
Aquest control nega�u és realitzat per uns mo�us semblants als ITAM, anomenats ITIM , ela quals intervindran aquesta senyal nega�va per frenar l’ac�vació. Aquests mo�us ITIM es localitzen en unes proteïnes de membrana anomenades CTLA-4, per tant, aquesta proteïna serà clau en el control nega�u.
La proteïna CTLA-4 té la capacitat d’unir-se a 2 molècules presents en les APC (CD i CD86), amb la peculiaritat que uneix aquests 2 molècules amb més afinitat que amb la CD28, molècula coes�muladora per l’ac�vació dels LT. Així quan es formi el complex CTLA-4/CD80 i CD86 s’induirà un canvi conformacional que permetrà que unes TK fosforil·lin els mo�us ITIM, que una vegada fosforilats seran capaços de reclutar una sèrie de fosfatases que �ndran la missió de desfosforilar els dominis ITAM, frenant així l’ac�vació del LT. En el caso de ITIM, no s’uneix a ZAP-70 per ac�var, sinó que s’uneix a SHP2, proteïna homòloga a ZAP-70 en ITAM. Així doncs, SHP2 induirà una sèrie de fosfatases que inhibiran el senyal via ZAP-70 dels mo�us ITAM.
ITIM indueix algunes fosforilases, però aquestes no desfosforilaran al mateix ITIM per la conformació que té. Per altra banda, és important saber que CTLA- s’expressa en els LT, no a l’inici de l’ac�vació sinó que està programat a ac�var-se després de l’ac�vació, en el moment en què la funció efectora es considera que ja ha finalitzat. Si la ITIM no realitzés la seva funció, la IL-2 seguiria es�mulant-se i seguiria ac�vant a més i més limfòcits, que podria derivar en un xoc anafilàc�c. Per això és essencial la funció de regulació nega�va.
- Expressió de gens de la cèl·lula T ac�vada
La síntesi de IL-2 es regula a curt termini, en comparació a la regulació d’altres gens de les integrines o de molècules d’adhesió que permeten redirigir el LT i que es regulen posteriorment.
14.4 SENYALITZACIÓ DIFERENCIAL A LT NAIVE, LT EFECTORES I LT MEMÒRIA
Per a l’es�mulació dels limfòcits T efectors i de memòria, com són cèl·lules que ja han estat ac�vades alguna vegada, és a dir, que provenen d’una es�mulació an�gènica prèvia, només requereixen la unió a l’an�gen per ac�var-se, ja que a diferència dels LT naive, no necessiten una coes�mulació. Els LT naive sí que la necessiten, i gràcies a això assegura que l’ac�vació no sigui accidental o per casualitat, assegurant la reacció concreta.
