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MECANISMOS CELULARES Y MOLECULARES DE LARESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA

Yvonne Rosenstein# , Eric Garcia-Garcia§ e Ingeborg Becker+

#Departamento de Medicina Biomolecular y Bioprocesos, Instituto deBiotecnología, §Departamento de Inmunologia , Instituto de Investigaciones

Biomedicas y +Departamento de Medicina Experimental, Facultad de Medicina,Universidad Nacional Autónoma de México

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TABLA DE CONTENIDO

1. Consideraciones generales2. La respuesta inmune adquirida se rige por complejas interacciones celulares

2.1 Respuesta inmune humoral2.2 Respuesta inmune celular

2.2.1 Linfocitos CD4+2.2.2 Linfocitos CD8+

3. Señales intracelulares generadas a traves del receptor para el antígeno3.1 Los primeros eventos3.2 La vía de PLCg3.3 La vía de Ras y de las MAP cinasas3.4 Activación de la vía de PI3K3.5 Distintas vías de señalización regulan la expresión de distintos

genes mediante la activación de factores de trascripción3.6 Papel de las moléculas adaptadoras en las cascadas de

señalización4. Señales de las moléculas co-receptoras5. Inmunodeficiencias provocadas por defectos en las moléculas deseñalización

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1. Consideraciones generales.

Las funciones de la respuesta inmune se ejercen a través de dos grandesvertientes: la respuesta inmune innata y la respuesta inmune adquirida. Entrelas características que diferencian a la respuesta inmune adquirida de la innatase incluyen: especificidad, diversidad y memoria. Al igual que la respuestainmune innata, la respuesta adquirida es autolimitada y no es auto-reactiva. Larespuesta inmune adquirida, humoral o celular, puede ser dividida en fase dereconocimiento, fase de activación, fase efectora y el retorno a la homeostasis,con permanencia de una memoria inmunológica que permite generar muyrápidamente una intensa respuesta, altamente específica. Entre las célulasque participan en la respuesta inmune adquirida se encuentran las célulaspresentadoras de antígenos (CPA), como son células dendríticas, macrófagosy linfocitos B y las células responsables del reconocimiento del antígeno: loslinfocitos B y los linfocitos T. Estos últimos se dividen según su función en TCD4+ (ayudadores) y T CD8+ (citotóxicos). A su vez, dependiendo de lascitocinas que secreten, los linfocitos T CD4+ se subdividen en linfocitos Th-1 yTh-2.

Al penetrar en el cuerpo, los antígenos son transportados hacia los órganoslinfáticos periféricos más cercanos al puerto de entrada, generalmente losganglios drenantes en donde son procesados por células presentadoras deantígeno y expuestos en la superficie de estas mismas, bajo la forma de uncomplejo [MHC-Ag], el cual puede ser reconocido por linfocitos T.Dependiendo de sus características, el antígeno, también puede ser reconocidodirectamente por linfocitos B. Los receptores para el antígeno de los linfocitosB y T son altamente polimórficos y aunque cada receptor es específico para unsolo determinante antigénico, se estima que el conjunto de receptores puedereconocer entre 107-109 determinantes antigénicos distintos. Esto se logragracias a la recombinación somática de los segmentos génicos de losreceptores de los linfocitos, que ocurre al azar aun antes de haber estado encontacto con algún antígeno y que genera clonas de linfocitos cada una de lascuales expresan receptores con una sola especificidad

Cuando un linfocito encuentra a su antígeno, se activa. Esto significa quecuando el receptor para el antígeno de ese linfocito interacciona con elantígeno se genera cierta información que se transfiere hacia el interior de lacélula a través de diversas cascadas de señales bioquímicas. Esta serie deeventos le permiten a la célula responder “adecuadamente” a esa señal, ygenerar una respuesta, llámese esta producción de citocinas o interleucinas,actividad citotóxica, proliferación etc que en conjunto pueden inducir unarespuesta inflamatoria. Normalmente, el proceso inflamatorio lleva a larecuperación del evento que inicialmente lo provocó (trauma, infecciones,intoxicaciones, etc…); sin embargo, si el conjunto de eventos que llevan aldesarrollo de la inflamación no están coordinados en tiempo e intensidad, segenera un desequilibrio que puede conducir al establecimiento de uninflamación crónica, la cual desembocara en distintas patologías. Así mismo, elentendimiento profundo de los mecanismos celulares y moleculares quecontrolan el reconocimiento de diversos tipos de antígenos son esenciales parael desarrollo exitoso de nuevas vacunas. Actualmente, los nuevos métodos de

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intervención terapéutica están diseñados para controlar eventos muy precisosde la activación de distintas células linfoides. Hoy día se busca incidir sobre lospuntos de control de ciertas vías de señalización particularmente importantespara el desarrollo de ciertas respuestas. Un logro particularmente importantepara el campo de la inmunología es el desarrollo de drogas como el FK506 quebloquean específicamente a la calcineurina, una fosfatasa intracelularinvolucrada en el reclutamiento de factores de trascripción responsables de laactivación de genes que contribuyen al rechazo de trasplantes.

En este capitulo revisaremos brevemente los mecanismos celulares que rigenla respuesta inmune adquirida y los mecanismos moleculares subyacentes a lamaduración y activación de linfocitos T y B, así como las principales señalesbioquímicas que participan en estos fenómenos. Como veremos, la diversidadde vías de señalización que se reclutan a través de los receptores para elantígeno y de diversas moléculas co-receptoras es enorme y la especificidadde la respuesta es en realidad la integración de las señales positivas ynegativas generadas a partir de los receptores para el antígeno, y de lasmoléculas co-receptoras

2. LA RESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA SE RIGE POR COMPLEJASINTERACCIONES CÉLULARES

2.1. RESPUESTA INMUNE HUMORAL

La respuesta inmune humoral es mediada por las inmunoglobulinas, cuyasfunciones principales son: neutralización, opsonización y activación decomplemento. Los anticuerpos participan principalmente en la defensa contramicrobios extracelulares.

Los linfocitos B son las células productoras de anticuerpos. Estas células seproducen en la médula ósea donde maduran para luego migrar hacia losórganos linfoides secundarios o periféricos, donde llevan a cabo las etapas dereconocimiento antigénico y activación. Los procesos de recombinacióngenética de los genes de las inmunoglobulinas que se llevan a cabo en lamédula ósea son responsables de la generación de la diversidad de lasinmunoglobulinas en la región responsable del reconocimiento del antígeno.Gracias a estos sofisticados eventos moleculares, se generan anticuerpos concapacidad de reconocer una amplia diversidad de antígenos utilizando unnúmero reducido de genes.

Los receptores para el antígeno de los linfocitos B son inmunoglobulinas IgM oIgD unidas a la membrana. Asociadas a cada receptor se encuentran doscadenas, denominadas Iga e Igb, que constituyen el módulo de señalizaciónpropiamente dicho del receptor para el antígeno. Aunadas a estas señales, secombinan aquellas generadas por moléculas co-receptoras tales como CR2(receptor de complemento, CD21), CD19 y CD81 (Fig.1A). El reconocimientosimultáneo de un antígeno (opsonizado por complemento) por el co-receptorCR2 y por las inmunoglobulinas de superficie de un linfocito B intensificamucho la magnitud del estímulo.

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Los antígenos reconocidos por los anticuerpos pueden ser tan diversos comopolisacáridos, lípidos, péptidos, ácidos nucleicos y pequeñas sustanciasquímicas. Los anticuerpos pueden reconocer epítopes lineares o biendeterminantes conformacionales, resultantes del plegamiento de las cadenaspolipeptídicas. El reconocimiento antigénico induce la endocitosis del antígeno,y su procesamiento para ser presentado por el linfocito B mediante moléculasMHC II.

Los receptores de linfocitos B que no han tenido contacto con antígenos(células vírgenes), son del isotipo IgM e IgD. Estas células B vírgenes circulancontinuamente por los diversos tejidos linfoides hasta encontrar el antígenoespecífico de su receptor. En el momento en que esto sucede, los linfocitos Bdejan de migrar, y como resultado de una secuencia de eventos moleculares setransforman en células plasmáticas productoras de anticuerpos dentro de losganglios linfáticos o tejidos linfoides asociados a mucosas (amígdalas,apéndice, placas de Peyer etc.). Dependiendo de las características delantígeno, los linfocitos B pueden activarse con o sin ayuda de linfocitos T CD4+(ayudadores). Aquellas macromoléculas que contienen antígenos polivalentes,es decir que constan de múltiples epítopes idénticos como es el caso depolisacáridos y glicolípidos de las cápsulas de algunas bacterias (Haemophilusinfluenzae, pneumococo y meningococo), pueden unirse simultáneamente avarios receptores IgM, lo cual lleva al entrecruzamiento de los receptores y a laactivación del linfocito B (Fig.2). Sin embargo, cuando las características delantígeno no inducen el entrecruzamiento de varias moléculas deinmunoglobulinas, sino que solo comprometen a un receptor IgM, el linfocito Brequiere de la ayuda de linfocitos TCD4+ para su activación. En este caso, losantígenos proteícos unidos a un receptor IgM son endocitados, procesados yexpuestos de nueva cuenta en la superficie celular por las moléculas MHC IIdel linfocito B. Este proceso permite iniciar lo que se conoce como“cooperación entre linfocitos T y B”, proceso mediante el cual un linfocito TCD4+ cuyo TCR es específico para ese antígeno, reconoce al antígeno ygenera una serie de señales intracelulares que ultimadamente van activar allinfocito B (Fig.2E).

Esta conversación molecular entre linfocitos T y B depende de la presenciasimultánea de linfocitos B y T con receptores que reconocen determinantesantigénicos de un mismo microorganismo en los mismos órganos linfoides.Gracias a la migración constante de ambos grupos de linfocitos por el sistemalinfoide, esto es posible. Actualmente se piensa que un linfocito T específicocontra un antígeno microbiano determinado es activado previamente, y demanera independiente, por CPAs que capturaron, procesaron y presentarondeterminantes antigénicos del microorganismo a ese linfocito T en los ganglioslinfáticos. El determinante antigénico del microorganismo reconocido por losreceptores de los linfocitos B puede ser totalmente distinto a los que lepresente la célula B a los linfocitos T, y sin embargo la ayuda proporcionadapor el linfocito T, favorece la producción de anticuerpos dirigidos contra eldeterminante antigénico inicial. En otras palabras, los anticuerpos que produceel linfocito B activado reconocerán el mismo determinante antigénico que fuereconocido inicialmente por los anticuerpos que constituyen el receptor para elantígeno del linfocito B.

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Las señales intracelulares generadas cuando los receptores para el antígenoreconocen a su antígeno no son suficientes para la activación adecuada dellinfocito B y se requiere la participación de moléculas co-receptoras tanto decélulas B como T. Las moléculas co-receptoras expresadas por el linfocito Bincluyen B7-1 (CD80) y B7-2 (CD86) cuyo ligando en células T es CD28. Ellinfocito T CD4+ a su vez expresa la molécula co-estimuladora CD40L cuyoligando en la célula B es CD40 (Fig.4) . Esta co-estimulación, o segunda señal,es indispensable para la activación mutua, ya que sin ella los linfocitos entranen un estado de anergia. Adicionalmente, la IL-2 secretada por el linfocito TCD4+ induce la activación y proliferación del linfocito B, transformándolo encélula plasmática productora de anticuerpos (Fig.2E).

Uno de los eventos que ocurren en el linfocito B estimulado, es la activación delgen que codifica para la enzima TdT (desoxinucleotidil transferasa terminal),responsable de generar mayor polimorfismo en la región variable de losanticuerpos producidos por los linfocitos B. Mediante la inserción de nuevosnucleótidos en los segmentos génicos que codifican para la región variable delas inmunoglobulinas, las células pueden producir anticuerpos con distintaafinidad para el antígeno. La maduración de la afinidad permite generar unpolimorfismo adicional al generado durante la recombinación genética de losreceptores de linfocitos B, incrementando aun mas (hasta109) el número deposibles diferentes anticuerpos de muy alta afinidad. Aquellos linfocitos B queexpresan receptores de mayor afinidad para el determinante antigénico sonseleccionados para seguir su desarrollo hacia células plasmáticas productorasde anticuerpos de mayor afinidad que los receptores originales de membranade los linfocitos B, mientras que los linfocitos B cuyos receptores tienen menosafinidad por el antígeno, mueren por apoptosis. En general, los anticuerposque se unen al antígeno durante la fase de reconocimiento antigénico son demenor afinidad y de otro isotipo que los que llevan a cabo la fase efectora de larespuesta humoral.

Mediante los cambios de isotipos de los anticuerpos se generan anticuerposcon una misma especificidad antigénica (determinada por su fracción Fab),pero que tienen distintas regiones Fc. El isotipo es determinado por el tipo decitocinas secretadas por los linfocitos T CD4+: IL-4 favorece la producción deIgE, mientras que Il-5 y TGF-b inducen IgA e IFN-g favorece la diferenciaciónhacia las subclases IgG1 e IgG3. Esto es importante, ya que distintos isotiposde anticuerpos llevan a cabo distintas funciones efectoras, a traves de losdistintos tipos de receptores para Fc expresados por diferentes célulaslinfoides.

Las células plasmáticas pueden salir de los ganglios linfáticos donde sufrieronsu estimulación, proliferación y expansión clonal y migar a distintos sitios delsistema inmune (ganglios o médula ósea) y secretar anticuerpos mientraspersista el reto antigénico o bien, transformarse en células de memoria, concapacidad de producir anticuerpos de alta afinidad muy rápidamente, en casode la reaparición del reto antigénico. Mientras que la respuesta primaria tardade 7 a 10 días para llegar a su máxima expresión, la respuesta inmunesecundaria generada por linfocitos B de memoria, tarda entre 3 y 4 días. Los

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anticuerpos circulan por la sangre y dependiendo de su isotipo, se asocianpreferentemente a distintos tejidos o células efectoras, siendo que IgA seencuentra asociada a mucosas, mientras que IgE se une a receptores FceRI dealta afinidad en células cebadas y basófilos. El entrecruzamiento de losreceptores IgE en estas células lleva a la liberación instantánea de lassubstancias vasoactivas de sus gránulos.

2.2 RESPUESTA INMUNE CELULAR

Los linfocitos T se producen en médula ósea y maduran en el timo en dondeson sometidos a dos etapas de selección (positiva y negativa) y solo aquellosque reconocen al MHC propio pero que sin embargo no responden a antígenospropios, sobreviven. Los linfocitos T reconocen antígenos peptídicos unidos amoléculas MHC y, a diferencia de los linfocitos B, no reconocen antígenossolubles. Al igual que los linfocitos B, las células T vírgenes circulanconstantemente a través del tejido linfoide hasta encontrarse con el antígenoespecífico presentado por CPAs. La respuesta de los linfocitos T estádirectamente influenciada por el tipo de célula que presente originalmente elantígeno. Las células dendríticas se encuentran localizadas estratégicamentepara capturar antígenos y transportarlos a los ganglios linfáticos ypresentárselos a los linfocitos T se consideran como las mejores activadoras deun linfocito T virgen, mas aun si expresan una cantidad abundante demoléculas MHC cargadas de péptidos, así como niveles elevados de moléculasque son ligandos de las moléculas co-receptoras (Fig.3).

Una de las primeras consecuencias del reconocimiento del complejo [MHC-peptido] presentado por las CPAs, es la proliferación clonal de aquel linfocito Tvirgen que reconoció específicamente el complejo [MHC-peptido] y unadiferenciación de su progenie en células efectoras y células de memoria. Lascélulas efectoras pasan a la circulación, y sí localizan de nuevo a “su” antígenopresentado por CPAs, como por ejemplo macrófagos de tejidos periféricos, seactivan de nueva cuenta para llevar a cabo esta vez sus funciones efectoras.

El modulo de reconocimiento propiamente dicho del receptor para el antígenode los linfocitos T (TCR) consta de dos cadenas (a y b). En virtud del altogrado de polimorfismo que presentan, estas moléculas tienen la capacidad dereconocer una inmensa diversidad de péptidos. Como en el caso de loslinfocitos B, la transducción de señales está a cargo de un una serie deproteínas invariables asociadas al TCR y cuyo conjunto constituye el complejoCD3 (constituido por las cadenas g,d y e y la cadena z). Así mismo, las señalesdel complejo TCR-CD3 son moduladas por las de diversas moléculasaccesorias (Fig. 1B). Al interaccionar con sus ligandos presentes en lasuperficie de las CPAs, estas moléculas modulan las funciones efectoras:contribuyen a estabilizar la interacción física entre los linfocitos y las CPAs(adhesión), y participan directamente, positiva o negativamente, en losfenómenos de activación y transmisión de señales hacia el interior de la célulaefectora. Entre las moléculas accesorias de los linfocitos T mencionaremosLFA-1, CD2 y CD28 que se unen a sus ligandos complementarios en las CPAsque son ICAM-1, LFA-3 y B7-1 y B7-2 (estos dos últimos son ligandos

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deCD28), respectivamente. Otras moléculas accesorias presentadas porlinfocitos T son CD4, CD8 (cuyos ligandos son MHC II y MHC I), CD45R, L-selectina y CD44 (une a linfocitos T al endotelio de tejidos inflamados). Unavez activados, los linfocitos T expresan CTLA-4, que tiene mayor afinidad porB7-1 y B7-2 que CD28, y funciona como mecanismo regulador que inhibe laproliferación excesiva del linfocito. Las moléculas accesorias adicionalmenteregulan la migración de los linfocitos ((Fig.4)

La afinidad del TCR por los complejos péptido-MHC es mucho menor (Kd: 10-5-10-7) que la de la mayoría de los anticuerpos. Esta baja afinidad posiblementees la causa por la cual se requieren las moléculas accesorias para estabilizar launión de linfocitos T a CPAs. Cuando la interacción entre el linfocito T y la CPAes exitosa, las cadenas del TCR se desplazan de manera coordinada con susligandos en las CPAs formando una estructura supramolécular denominada“sinapsis inmunológica”.

La respuesta de los linfocitos T y B varía en función del grado de madurez ydiferenciación de los linfocitos mismos. Mientras que el reconocimiento delantígeno por parte de timocitos inmaduros conlleva a la muerte (selecciónnegativa), en linfocitos T maduros, este mismo evento induce señales deproliferación y diferenciación. También es importante señalar que el umbral deactivación de los linfocitos T varía en función de su grado de diferenciación: lascélulas efectoras y de memoria tienen un umbral de activación menor que loslinfocitos T virgen, y por ello pueden ser activadas por CPAs no profesionales,esto es, linfocitos B y macrófagos. Dicho en otros términos, esto significa quelos linfocitos efectores y los de memoria pueden ser estimulados en cualquiertejido periférico en el que se encuentre el antígeno específico de esas células,y no necesariamente en los ganglios linfáticos.

A grandes rasgos, dependiendo de si son linfocitos T CD4+ o CD8+, las célulassecretaran citocinas (CD4+) o tendrán actividad citotóxica (CD8+). Sinembargo, las señales bioquímicas que se generan al reconocer al complejo[MHC-Ag] a través del receptor para el antígeno y que conducen a cada una deestas opciones son esencialmente idénticas.

2.2.1 Linfocitos CD4+

Los linfocitos CD4+ reconocen principalmente péptidos derivados de proteínasextracelulares presentados por CPAs en asociación con moléculas MHC II.Las CPAs llevan a cabo dos funciones importantes en la activación de linfocitosT CD4+: fagocitan, degradan y convierten antígenos proteicos en péptidos ypresentan los complejos MHC-peptido a los linfocitos T CD4+ y por otra parte,alexpresar las moléculas co-receptoras B7-1y B7-2 que se unen a su ligandoCD28 en el linfocito TCD4+, así como CD40 que a su vez se une a CD40L enel linfocito T, proporcionan señales co-estimulatorias que se suman a lasgeneradas por el receptor para el antígeno, cuando este ultimo reconoce en elpeptido presentado por las moléculas MHC a su antígeno especifico. Aunado ala co-estimulación, se requiere la producción de citocinas tanto por las CPAscomo por las células T para la activación de linfocitos T CD4+. Esta

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combinación de eventos induce la proliferación, diferenciación y secreción decitocinas del linfocito. La primer citocina producida por linfocitos T al seractivados es la IL-2, que actúa como factor de crecimiento autócrino (para lamisma célula), así como un factor parácrino (para células vecinas).

Una vez activados, los linfocitos T CD4+ se convierten en células efectoras queayudan a otras células como macrófagos, a eliminar microbios fagocitados, o alinfocitos B para producir anticuerpos. La “ayuda” que prestan los linfocitos TCD4+ se realiza a través de las citocinas que producen y por medio de susmoléculas co-receptoras. Las poblaciones de linfocitos T CD4+ mejor definidasson las Th-1 y Th-2, cuya diferencia radica esencialmente en las citocinas quesecretan. Mientras que las citocinas producidas por CD4+ Th-1 incluyen IFN-gy TNF-a que activan a los macrófagos en la fase efectora de la respuestainmune celular, las citocinas producidas CD4+ Th-2 incluyen IL-4, IL-5, TGF-b,e IL-13 que participan en la fase efectora de la respuesta inmune humoralactivando a linfocitos B, para transformarlas en células plasmáticas productorasde anticuerpos (Fig.5). Recientemente se ha reconocido la existencia de unasubpoblación de linfocitos T CD4+ con función reguladora. Aunque no sedispone aun de un marcador exclusivo de estas células, se sabe que sonCD25+ (cadena a del receptor para IL-2). Estas células tienen la capacidad deinhibir la respuesta de linfocitos CD4+ y CD8+ ya sea por contacto célula-célulao mediante la producción de citocinas inhibitorias (IL-10 y TGF-b)

2.2.2 Linfocitos CD8+

Los linfocitos T CD8+ reconocen péptidos derivados de proteínas citosólicaspresentados por CPAs o por cualquier célula nucleada en asociación con lasmoléculas MHC I. Una de las funciones efectoras de los linfocitos T CD8+ esinducir la muerte de células infectadas o tumorales que, por expresar antígenosdistintos a los propios asociados a las moléculas MHC I, son identificadas comodiferentes. La acción citolítica se lleva a cabo mediante la exocitosis degránulos de perforina y granzimas. Mientras que la perforina se polimerizapara formar poros en la membrana de la célula blanco, las granzimas activanvías apoptóticas endógenas de las células blanco. Adicionalmente, loslinfocitos T CD8+ (y algunos linfocitos CD4+ Th-1) expresan el ligando de lamolécula Fas (FAS-L), que también puede inducir apoptosis en células queexpresan Fas, tal como ocurre en linfocitos activados. Este mecanismo demuerte regula de manera importante la población de linfocitos después de ladesaparición del patógeno inductor, restableciendo la homeostasis.

Otra función efectora de los linfocitos T CD8+ es la producción de citocinas queincluyen IFN-g,TNF-a y TNF-b o LT (linfotoxina). TNF-a y TNF-b pueden actuaren sinergismo con IFN-g activando macrófagos, especialmente si se unen alreceptor TNF-RII. Sin embargo, sí TNF-a y TNF-b se unen al receptor TNFRI,pueden inducir la muerte de la célula blanco por apoptosis.

En resúmen, las células CD8+ citotóxicas pueden inducir apoptosis por tresdistintos mecanismos: granzimas y perforinas, Fas-L y mediante las citocinasTNF-a y TNF-b unidas al receptor TNFRI en células blanco (Fig.6). Los

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linfocitos T CD4+ Th-1 también pueden inducir apoptosis mediante estas dosúltimas vías.

La mayor parte de las células T efectoras expresan varias moléculas quepertenecen a la familia de TNF; de estas mencionaremos TNF-a, TNF-b, Fasligando y CD40 ligando (las dos últimas siempre están unidas a la membrana).Mientras que CD40 L funciona como molécula co-estimuladora y activadora yúnicamente se expresa en linfocitos T CD4+, TNF-a, TNF-b y Fas-L también seexpresan en linfocitos T CD8+ y participan en su función citotóxica.

3. SEÑALES INTRACÉLULARES GENERADAS A TRAVÉS DELRECEPTOR PARA EL ANTÍGENO

Las señales bioquímicas que genera el receptor para el antígeno constituyen lainterfase entre el reconocimiento del antígeno y la generación de una respuestaefectora. Las señales se transducen en una serie de pasos discretos quellevan la información desde la membrana celular hasta el núcleo en donde secontrola la activación de la transcripción de ciertos genes así como la entradaal ciclo celular. Las señales que se generan se pueden detectar en cuestión deminutos en el citoplasma y de horas en el núcleo.

Al reconocer el antígeno, los receptores para el antígeno se agregan en lasuperficie celular. A pesar de no tener una actividad enzimática intrínseca,valiéndose de su asociación con un complejo de señalizacion que a su vezinteracciona con diversas cinasas, fosfatasas y moléculas adaptadoras, losreceptores para el antígeno (TCR, T Cell Receptor o BCR, B Cell Receptor) seencargan de transmitir las señales, para finalmente generar una señalespecífica. De una manera general, hay un gran paralelismo en losmecanismos de transducción de señal por parte de TCR y del BCR. Lasseñales generadas a través del receptor para el antígeno estimulan varias víasde señalización de manera casi simultanea: la vía de las MAP cinasas, la víade PKC y la vía del calcio (Fig.7). A continuación describimos con mayordetalle las vías de señalización del TCR.

3.1: Los primeros eventos

Muy rápidamente, en cuestión de 5 a 10 minutos, se observa la oligomerizacióndel receptor así como de varias moléculas coreceptoras (CD4/CD8, CD28,CD45) en la superficie del linfocito, en la región que se encuentra en contactocon la CPA. Después de aproximadamente 30 minutos se forma unaestructura ordenada llamada “sinapsis inmunológica” en la que se distingue unaregión central en la que se concentran las moléculas del TCR mientras que enla periferia se localiza un anillo constituido por moléculas que regulan laadhesión de los linfocitos con las CPA. Cada conjunto de moléculas traesubyacente su maquinaria de señalización. De manera concomitante con la

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formación de la sinapsis inmunológica, se registra la activación de enzimas quecatalizan la fosforilación de residuos de tirosina de diversas cinasas de tirosina.Las cadenas invariantes CD3 g,d y e así como los dímeros de la cadena z delcomplejo TCR-CD3 y las subunidades Ig-a/b asociadas con el BCR constituyenel modulo de señalización (Fig.6). Cada una de las moléculas del modulo deseñalización se caracteriza por tener por lo menos una secuencia específica de16 aminoácidos llamada ITAM (Immunoreceptor Tyrosine Activation Motif) queconsta de dos residuos de tirosina (Y ) separados entre si por 9-11aminoácidos. (YXXXL/I X6-8 YXXXL/I). Las porciones citoplásmicas de lacadena CD3 y de la cadena z contienen un total de diez ITAMS. Cuando elTCR de un linfocito T interacciona con el complejo MHC-peptido presentado enla superficie de una célula presentadora de antígeno, las moléculas co-receptoras CD4 o CD8 se unen simultáneamente a las regiones no polimórficasde las mismas moléculas MHC clase II o clase I. Como resultado de ello, Lck,una tirosin cinasa de la familia Src, que normalmente se encuentra asociado ala cola citoplásmica de CD4 y CD8, se aproxima a los ITAMs del complejo CD3y de la cadena z, y fosforila sus residuos de tirosina. Estos residuos detirosina fosforilados sirven a su vez de sitio de unión para la cinasa ZAP-70 (z-associated protein of 70 kDa). La fosforilación de ZAP-70 por Lck induce suactividad enzimática, la cual se traduce por la fosforilación de la moléculaadaptadora LAT entre otros.

LAT es una molécula adaptadora que consta de varios residuos de tirosina loscuales una vez fosforilados son el punto de anclaje de diversas moléculas: lamolécula adaptadora Grb2, fosfolipasa C-g1 (PLC-g1) y la subunidad p85 de lafosfatidil inositol 3 cinasa (PI3K). La molécula Grb2 atrae a este crecientecomplejo macromolécular a Sos, y a SLP-76. Sos es un intercambiador denucleótidos de guanina (intercambia moléculas de GDP por GTP, necesariaspara activar a las llamadas pequeñas GTPasas tales como Ras), y SLP-76 esuna molécula adaptadora que se asocia con Vav (otro factor intercambiador denucleótidos de guanina, que participa en rearreglos del citoesqueleto) y a Cbl,una molécula que se ha relacionado con la regulación negativa de las señalesintracelulares. La formación de este complejo multimolecular activa por lomenos cuatro grandes vías de señalización: la vía de PLC-g1 (fosfolipasa-g1),las de Ras-MAPK (mitogen-activated protein kinases) y de Ras-PI3K así comola vía de itk (Figs.7 y 8).

3.2: La vía de PLC-g

La activación de PLC-g1 lleva a la hidrólisis de lípidos de la membrana,produciendo inositol trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG). IP3 induce flujos decalcio intracélulares mientras que DAG favorece la traslocación del citoplasmaa la membrana celular y activación de diversos miembros de la familia de PKC(protein cinasa C), que fosforilan residuos de serina de diversas proteínasintracélulares. La amplitud y la frecuencia de los flujos de calcio que seregistran en una célula en respuesta a las señales del receptor para elantígeno, así como la temporalidad y localización celular (citoplasma vs núcleo)de estas señales ejercen un papel critico en determinar cuales factores detrascripción y la eficiencia con la que estos se reclutan. La importancia de los

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flujos de calcio en la regulación de algunas de las respuestas de los linfocitos Tse demuestra en el efecto de la ciclosporina y FK506, dos drogas ampliamenteusadas en la clínica por su poder inmunosupresor. En el citoplasma, estasdrogas se unen a la ciclofilina y a FKBP respectivamente, las cuales formanparte de una amplia familia de moléculas llamadas inmunofilinas. Cuando laciclosporina y FK506 forman complejos con sus respectivos ligandos, soncapaces de unirse con y de inhibir las funciones de la calcineurina, unafosfatasa dependiente de calcio y de calmodulina. En condiciones normales, aldesfosforilar al factor de trascripción NF-AT, la calcineurina descubre un sitiode localización nuclear en NF-AT, provocando su translocación al núcleo. Lapresencia de ciclosporina y FK506 inhibe la actividad de fosfatasa de lacalcineurina, y por la tanto la activación de los linfocitos. Por otra parte, laactivación de algunos miembros de la familia de PKC que resulta de lageneración de DAG, puede participar en la activación de varias vías deseñalización, como por ejemplo la vía de las MAPKs, a través del Raf-1 einducir la activación de otros factores de trascripción tales como NFkB (Fig.8).

3.3: La vía de Ras y de las MAP cinasas

Otro evento de gran importancia que resulta del reconocimiento del antígenopor parte del receptor para el antígeno es la activación de Ras. Ras es unaproteína que se encuentra normalmente localizada en la cara interna de lamembrana celular y que une moléculas de guanosina 5-trifosfato (GTP)cuandoes activada o GDP cuando se encuentra en estado inactivo. Como sucede enel caso de otras moléculas que unen GTP, el estado de activación de Rasrefleja en realidad el balance entre el conjunto de moléculas de Ras que seencuentran asociadas a GDP y el de las asociadas a GTP. Este delicadoequilibrio está controlado por los factores intercambiadores de nucleótidos deguanina (Guanine Exchange Factors, GEF) que al inducir el intercambio deGDP por GTP inclinan la balanza hacia la activación de las proteínas G. Ras-GTP es un activador alostérico de las MAPKs. La familia de las MAPKs estaconstituida por númerosos miembros, que se activan en cascada. Cadacascada consta de por lo menos tres enzimas que son sustrato las unas de lasotras. Entre las moléculas que son reclutadas en respuesta a la activación deRas, se encuentra Raf-1. Al unirse Raf-1 con Ras-GTP (lo cual favorece sulocalización membranal), esta cinasa se activa y fosforila residuos deserina/treonina de sus sustratos. La activación de Raf-1, mediada a través dePKC, conduce a la activación de la cascada de las MAPKs, entre las cualesmencionaremos a ERK1/2. A su vez, en el núcleo, ERK fosforila a unaproteína llamada Elk, la cual estimula la transcripción de Fos, uno de loscomponentes del factor de transcripción AP-1 (Fig.7).

De manera paralela a la activación de Ras, las señales del receptor para elantígeno reclutan a otras proteínas de unión de nucleótidos de guanina(también llamadas pequeñas GTPasas), tales como la proteína Vav. Alintercambiar el GDP de Rac por GTP, Vav activa a Rac, induciendo un cambioconformacional de Rac y activa una cascada de MAPKs paralela a la de Ras.En este caso, el blanco principal es la cinasa JNK (Jun Kinase), que esactivada por señales de stress tales como luz ultravioleta, stress osmótico, y

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citocinas proinflamatorias como TNF e IL-1. Cuando JNK se encuentra en suforma activa, es capaz de fosforilar a Jun, el otro componente del factor detranscripción AP-1. Por otra parte, Rac-GTP participa activamente enpromover los rearreglos del citoesqueleto que llevan a la formación de lasinapsis inmunologica)

En resumen podemos decir que los productos de esta cascada de señalizaciónparticipan en númerosos eventos célulares como proliferación celular ydiferenciación, como un resultado de cambios en la trascripción de diversosgenes (por ejemplo, a través de diversos factores de trascripción tales comoNFkB, Elk-1, c-fos, c-jun), rearreglos del citoesqueleto, regulación de laexpresión de receptores de membrana, síntesis de quimiocinas y citocinas,etc….

3.4: Activación de la vía de PI3K

La activación de Ras también conduce a la activación de la vía de PI3K. Estavía de señalización produce esencialmente PI(3,4,5)P3 a partir de PI(4,5)P2.Este lípido que normalmente se encuentra en la membrana celular tiene lacapacidad de unirse con los dominios de homologia a plekstrina (PH domains)de varias proteínas, y por ende de atraer a esas proteínas a la membrana, endonde generalmente llevan a cabo sus funciones efectoras. Entre las proteínasde mayor importancia que se han implicado en esta vía se encuentran lascinasas de tirosina de la familia de Itk (Itk, Btk, Tec), quienes además requierende las cinasas de la familia src (Fyn para Itk y Lyn para Btk) para ser activadas.La ausencia de estas cinasas resulta en graves defectos en el desarrollo de loslinfocitos así como en la activación de las células mediada por el receptor parael antígeno. Otra cinasa que depende de los productos de PI3K para seractivada y reclutada a la membrana es AKT (también conocida como PKB); elresultado de esta activación es un aumento en los niveles nucleares del factorde trascripción NF-AT (nuclear factor of activation of T cells) (Fig.8).

3.5 Distintas vías de señalización participan en la regulación de laexpresión de distintos genes mediante la activación de factores detrascripción.

Hasta ahora hemos descrito cuatro grandes cascadas de señalización en lasque las enzimas activadas por las señales generadas a través del receptor parael antígeno, en conjunto con moléculas adaptadoras y de andamiaje generanuna respuesta celular específica. Para ello, en la mayoría de las ocasiones,estas señales culminan en el reclutamiento de diversos factores de trascripciónque regulan la expresión génica de la célula en un momento dado, ante unasituación dada. Gran parte de la información de la que disponemos acerca delos mecanismos que regulan la expresión de genes en linfocitos T se basa enel análisis de los genes de citocinas. Los principales factores de trascripciónque se activan en respuesta a las señales específicas del receptor para elantígeno son NF-AT, AP-1 y NFkB.La presencia del factor de trascripción NF-AT es necesaria para la expresión devarios genes de citocinas entre las cuales mencionaremos a IL-2, IL-4, TNF.

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En linfocitos en reposo, NF-AT se localiza en el citoplasma de la célula, y estafosforilado en residuos de serina. Cuando la calmodulina, que es una fosfatasadependiente de Ca+-calmodulina, desfosforila a NF-AT, se descubre un sitio delocalización nuclear, lo cual permite que NF-AT se dirija al núcleo, en donde seune con secuencias específicas de la región promotora de los genes de IL-2 eIL-4 por ejemplo. Generalmente en la región reguladora de los genes haysecuencias concenso específicas para mas de un factor de trascripción, lo quesugiere que la inducción de la expresión de un gen es un proceso muyregulado. Como mencionamos anteriormente, los mecanismos de activaciónde NF-AT se descubrieron mediante el uso de las drogas inmunosupresorasCyclosporina y FK506.

AP-1 es un factor de trascripción que se encuentra en muchos tipos de células.En realidad, este termino engloba una familia de moléculas de unión a DNAque funcionan como dimeros constituidos por proteínas que se unen entre sipor una estructura llamada “cierre de leucina”. Los miembros mejorcaracterizados de esta familia de proteínas son Fos y Jun. Mientras que lalocalización nuclear de NF-AT se lleva a cabo a partir de las reservascitoplásmicas de esta molécula, la activación de AP-1 requiere de la síntesis denovo de Fos y de la activación de Jun en el núcleo. La transcripción de Fosdepende de la vía de ERK y de PKC, y la activación de Jun depende de JNK,de tal modo que la formación del dimero AP-1 constituye un punto deconvergencia de varias vías de señalización activadas a través del TCR. Elfactor de trascripción AP-1 ejerce su función reguladora sobre múltiples genes.

NFkB es otro factor de trascripción esencial para la producción de citocinas, enrespuesta a las señales del TCR. Este factor de trascripción esta constituidopor homo- o heterodimeros de las subunidades p50 y p65. En células enreposo, las moléculas NFkB se encuentran en el citoplasma, asociadas a uninhibidor, conocido como IkB. Cuando las proteínas IkB son fosforiladas enresiduos de serina son “marcadas” con ubiquitina, para luego ser degradadas.La fosforilación esta a cargo de una cinasa específica llamada la cinasa de IkB,la cual es activada en parte a través de PKC. Este proceso libera a lasmoléculas NFkB, que se translocan al núcleo y se unen a secuenciasespecíficas en las regiones reguladoras de varios genes, entre los cuales losgenes de citocinas y de receptores para citocinas son particularmenteimportantes en el marco de las respuestas mediadas a través de las señalesdel TCR.

3.6: Papel de las moléculas adaptadoras en las cascadas deseñalización.

Hasta ahora hemos descrito a grandes rasgos las vías de señalización quellevan a la activación de los linfocitos. Hemos hecho hincapié en una serie decascadas de señalización en donde los actores principales son moléculas conactividad catalítica. Sin embargo, no podríamos abordar plenamente este temasin hablar de una categoría adicional de moléculas: las moléculas adaptadoras.Las moléculas adaptadoras, no tienen capacidad enzimática intrínseca. Comola mayor parte de las moléculas que participan en la transducción de señales,

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las proteínas adaptadoras están constituidas por dominios modulares que uneny/o reclutan a otras proteínas de señalización, de ahí que también se lesdenomine proteínas de andamiaje. Entre los modulos de señalizaciónmencionaremos los dominios SH2 (Src Homology domain 2) y PTB (Phospho-Tyrosine binding domain) que reconocen secuencias cortas de aminoácidosque contienen fosfotirosinas, los dominios SH3 y WW que interactuanrespectivamente con secuencias ricas en prolina y con dominios PH (dominiosde homologia a plekstrina) que se asocian con fosfoinositidos.

Algunas moléculas como LAT (Linker for Activation of T cells) y WASP (Wiskot-Aldrich Syndrome Protein) al reclutar numerosas moléculas, muchas de ellascon actividad enzimática, promueven la formación de grandes complejosmoleculares en una región de la célula en donde se percibieron, a traves de losreceptores para el antígeno, señales de activación, participan en la regulaciónpositiva de las señales. LAT es indispensable para el reclutamiento de la víade PLCg-1, la generación de flujos de Ca2+ y la activación de la MAP cinasaERK. WASP participa de manera importante en la regulación del citoesqueletode actina en respuesta a las señales del TCR. En cambio, otras moléculastales como Cbl-b y c-Cbl participan en la regulación negativa de las señales.Las moléculas de la familia Cbl son moléculas adaptadoras constituidas poruna gran variedad de dominios funcionales a traves de los cuales tambiénreclutan a numerosas moléculas señalizadoras, para dirigirlas hacia la vía dedegradación del proteosoma, debido a su función de ligasa de ubiquitina. Esinteresante notar que ambos tipos de moléculas son reclutados por las mismasseñales.

A traves de sus funciones, estas moléculas regulan posita y negativamente losumbrales de activación de las células linfoides. No es de extrañarse entoncesque los defectos en la función de estas moléculas se traduzca a nivel funcionalpor profundas alteraciones en el funcionamiento del sistema inmune. Lasdeficiencias en moléculas tales como Cbl-b y c-Cbl o la cadena CD3-z se hanrelacionado con el desarrollo de enfermedades autoinmunes en modelosmurinos en los que estas moléculas se han mutado o en algunos individuosafectados por enfermedades autoinmunes tales como Lupus EritematosoSistémico o Sjögren primario.

4. SEÑALES DE LAS MOLÉCULAS CO-RECEPTORAS

El reconocimiento especifico del antígeno a través del TCR en ausencia de unestimulo adicional no lleva a la activación total de los linfocitos T sino mas biena un estado de anergia o inclusive, a la muerte por apoptosis. Las célulasanérgicas son incapaces de producir IL-2 o de proliferar cuando sonestimuladas nuevamente por el mismo antígeno. El concepto de molécula co-receptora, co-estimuladora o accesoria se basa en el hecho que estasmoléculas, que son moléculas no polimorfitas que se expresan en la superficiede los linfocitos, reconocen a sus ligandos en la superficie de la misma célulaen la que el receptor para el antígeno reconoce a su antígeno.

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Además de modular la fuerza de la adhesión entre los linfocitos y sus APCs,estas moléculas generan señales intracelulares que regulan de una manerapositiva o negativa las del receptor para el antígeno, y en función del balancefinal de las señales intracelulares, determinan la respuesta final del linfocito T oB (Fig.4). A pesar de que el número de moléculas caracterizadas comomoléculas co-receptoras o accesorias es muy grande y crece cada día, solo seconocen las funciones precisas de algunas de ellas.

En el caso de los linfocitos T, CD4 y CD8 son co-receptores que participan enla activación dependiente del reconocimiento del complejo [MHC-Ag], ya quecada una de estas moléculas se une a la región no-polimórfica de la mismamolécula MHC que es reconocida por el receptor para el antígeno del linfocitoT, fortaleciendo la interacción entre el linfocito y CPA, así como proporcionandoseñales tempranas del complejo TCR-CD3, acercando a la cinasa Lck, lo cualpermite la fosforilación en tirosinas de los ITAMS presentes en el complejo CD3y en la cadena z.

CD28 es una molécula co-estimuladora que, al interaccionar con sus ligandosB7.1 y B7.2 (CD80 y CD86 respectivamente) en la CPA, proporciona algunasde las segundas señales necesarias para la activación completa de un linfocitoT como son la inducción de señales anti-apoptoticas y de factores decrecimiento, promoviendo la proliferación y la diferenciación. Algunas de lasseñales intracelulares de CD28 pueden ser las mismas que las del TCR, yotras, diferentes a las del TCR, pero todas se combinan de manera positiva conlas del TCR. Se considera que al reclutar diversas enzimas y moléculasadaptadoras que participan en las señales del TCR a las balsas de lípidos quese encuentran en la vecindad inmediata del sitio de interacción entre linfocitosT y la CPA, las señales de CD28 contribuyen a aumentar la concentraciónlocal de estos reactantes y bajan el umbral de respuesta del TCR.Recientemente se han descrito otra molécula que pertenece a la misma familiaque CD28: ICOS. A diferencia de CD28 que se expresa únicamente enlinfocitos T y de manera constitutiva, la expresión de ICOS es inducible. Alinteractuar con su contra-receptor en la CPA, ICOS genera señalesintracelulares que se suman a las de CD28 y otras moléculas co-receptoraspara activar plenamente a los linfocitos T.

Así como se han identificado moléculas co-receptoras que modulan de manerapositiva las señales del TCR, se han descrito moléculas cuyas funciones soninhibitorias. CTLA-4 es una molécula con estas características. CTLA-4 seexpresa en linfocitos T activados, y su expresión depende de las señales deCD28 (se dice entonces que su expresión es inducible); tiene un 30% dehomología con CD28 e interacciona con los mismo ligandos que CD28 (B7.1 yB7.2), solo que con mucha mayor afinidad que CD28. Las señales generadasen respuesta a las interacciones CTLA-4/B7 contrarrestan las de CD28 y comoresultado de ello se observa una menor producción de IL-2 por las células, unadisminución en los niveles de expresión del receptor para IL-2, y un arresto delos linfocitos T en la fase G1 del ciclo celular. Otro miembro de la familia demoléculas CD28/CTLA-4 es la molécula PD-1. A diferencia de CTLA-4, PD-1tiene una expresión mas amplia, ya que su expresión se puede inducir encélulas B y en células mieloides. No se conocen aun todos los detalles

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moleculares de la vía de señalización de estas moléculas, sin embargomencionaremos el hecho que en sus colas citoplásmicas presentan variacionesde estructuras muy parecidas a los ITAMS, llamadas ITIMS (Immuno TyrosineInhibitory Motifs), y que en vez de tener un papel positivo en la señalización,tienen un papel inhibitorio. El resultado final de estos eventos, y de otros queno mencionamos, es que el umbral de activación de los linfocitos T y Baumenta (Fig.9).

Como en el caso de los linfocitos T, la activación de los linfocitos B requiere dela participación de moléculas adicionales que proporcionan la “segunda señal.Una de ellas es CR2, el receptor tipo 2 para el fragmento C3d delcomplemento. CR2 consta en realidad de tres cadenas: CR2, CD19, CD81 yfrecuentemente se le llama el coreceptor de linfocitos B ya que CR2 uneantígenos microbianos u otros antígenos a través de C3d, al mismo tiempo quela inmunoglobulina de membrana interacciona directamente con el antígeno.En cuanto esto sucede, la molécula CD19 se acerca a este complejo y esfosforilada en residuos de tirosina por cinasas de tirosinas asociadas a estecomplejo multimolécular.

5. Inmunodeficiencias provocadas por defectos en lasmoléculas de señalización

La integridad del sistema inmune es esencial para la defensa del organismo encontra de agentes infecciosos y sus productos. Defectos en una o mas de laspartes del sistema inmune son la causa de padecimientos graves. Estasenfermedades, conocidas en conjunto como inmunodeficiencias, pueden sercongénitas o adquiridas. Las inmunodeficiencias congénitas se caracterizanpor una mayor susceptibilidad a agentes infecciosos. Esto se manifiestageneralmente desde temprana edad, aunque en algunas ocasiones lossíntomas pueden aparecer mas tarde. Las anomalías en el desarrollo y funciónde los linfocitos B se traducen por una producción de anticuerpos deficiente ypor una mayor susceptibilidad a la infección por agentes patógenos. Lamaduración anormal y la activación defectuosa de los linfocitos T resulta enuna inmunidad celular deficiente así como en una mayor susceptibilidad a lasinfecciones por microorganismos intracélulares. Por otra parte, anomalías anivel de los linfocitos T ayudadores pueden resultar en el mismo defecto a nivelde los linfocitos B, aunque la causa real de esta deficiencia se encontraría masbien a nivel de la capacidad de las interacciones T-B. En la tabla 1ª y 1bmencionamos algunas inmunodeficiencias primarias que son consecuenciadirecta de defectos en moléculas involucradas en la transducción de señalesintracélulares. Estos defectos pueden visualizarse a nivel de la maduración delos linfocitos o bien en la respuesta de los linfocitos al estimulo antigénico

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LISTA DE PIES DE FIGURA

1.- Receptores para el antígeno de linfocitos B y linfocitos T2.- Activación del Linfocito B3.- Activación del Linfocito T4.- Algunas moléculas co-receptoras de linfocitos T y B5.- Mecanismos activadores de linfocitos T CD4+ Th1 y Th26.- Mecanismos citotóxicos de linfocitos CD8+7.- Inicio de las cascadas de señalización asociadas a TCR y BCR8.- Cascadas de señalización que se activan a través del receptor para elantígeno.9.- Moléculas co-receptoras que regulan negativamente las señales

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TEXTO DE LEYENDAS.

1. La unión del antígeno a los receptores en linfocitos B (A) e linfocitos T (B)induce una cascada de señalización que lleva a la activación celular. Estacascada se inicia con la fosforilación de residuos de tirosina presentes en losITAMS subunidades Ig a/b asociadas al BCR en linfocitos B (A) y en lascadenas del complejo TCR-CD3 en linfocitos T (B).

2. La respuesta inmune humoral se inicia cuando el linfocito B endocita alantígeno reconocido por sus receptores, las inmunoglobulinas IgM o IgD demembrana (A-D), después de lo cual el linfocito B degrada el antígeno y lopresenta al linfocito T CD4+, en asociación con moléculas MHC II. A su vez, atraves de las señales de su receptor para el antígeno y de las moléculas co-receptoras así como mediante la expresión de citocinas tales como la IL-2, ellinfocito T CD4+ ayuda al linfocito B, para que este se pueda activar, diferenciary proliferar (E).

3. La CPA fagocita el antígeno (A), generando el fagosoma, el cual se fusionacon el lisosoma (B). En el fagolisosoma ocurre la digestión y degradación delantígeno (C). La CPA presenta los péptidos en asociación con moléculasMHCI o MHCII a linfocitos T CD4+ o TCD8+, respectivamente (D). Para laactivación del linfocito T se requiere que tanto las CPAs como los linfocitosexpresen moléculas co-estimuladoras. La secreción de IL-2 induce laproliferación de los linfocitos

4. Moléculas co-receptoras de linfocitos T y B

5. Los linfocitos T CD4+ se dividen en dos subpoblaciones: Th1 y Th2,dependiendo del patrón de citocinas que secretan. El panel A muestra elmecanismo efector de una célula Th1 que secreta INF-g y TNF-a cuandoreconoce a su antígeno presentado por las moléculas MHC II de macrófagos.Las citocinas a su vez activan al macrófago. El panel B muestra el mecanismoefector de un linfocito CD4+ Th2 que sintetiza IL-4, IL-5, TGF-b, IL-10 e IL-13cuando reconoce a su antígeno presentado por las moléculas MHC II de losmacrófagos. Las citocinas Th2 activan a los linfocitos B, transformándolos encélulas plasmáticas productoras de anticuerpos y adicionalmente ejercen unefecto inhibitorio sobre el macrófago.

6. Los linfocitos T CD8+ son células citotóxicas que reconocen a su antígenocuando este es presentado en asociación con moléculas MHC I. Poseen tresmecanismos distintos para ejercer su citotoxicidad: por medio de granzimas yperforinas, por Fas-L y Fas y por TNF-a y TNF-b, que se unen al receptorTNFRI en las células blanco.

7. Las señales del TCR y del BCR, junto con las de sus respectivas moléculasaccesorias generan señales tempranas a partir de las cuales las tirosin cinasasde la familia de Src (Lck en el caso de los linfocitos T y Lyn en el caso de loslinfocitos B) fosforilan los residuos de tirosina de los ITAMs, generando sitios deunión para las tirosin cinasas de la familia ZAP-70/SYK. Estos primeros

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eventos permiten luego reclutar tres grandes vías de señalización, queultimadamente regulan el destino de los linfocitos: 1) la vía de PLCg, que atraves de sus productos regula los flujos de Ca2+ intracelular y la activación delos distintos miembros de la familia de PKC; 2) la vía de los fosfoinosítidoscuyos productos regulan la vía de PLCg así como otras enzimas intracelularesque regulan la activación de factores de trascripción tales como NF-AT; 3) lavía de las MAP cinasas que a traves de sus múltiples enzimas participa eneventos tales como reclutamiento de factores de trascripción, rearreglos delcitoesqueleto etc…

8. Con la interacción del receptor para el antígeno con su antígeno presentadopor las APCs, y la de las moléculas co-receptoras con sus respectivos ligandosen las APCs se generan complejos agregados multimoleculares quecontribuyen a acercar a los distintos elementos que participan en laseñalización. La fosforilación de las tirosinas de los ITAMs permite activar acinasas ZAP-70/SYK, lo que conduce a la fosforilación de la proteínaadaptadora LAT. PLCg se asocia con una de las 9 tirosinas fosforiladas de LATa traves de un dominio SH2 e hidroliza el PiP2 de la membrana, generando IP3

que estimula los flujos de Ca2+ intracelular y diacilglicerol (DAG) que activa aPKC. La regulación de los niveles de Ca2+ y PKC inciden a su vez sobre variosfactores de trascripción como NF-AT y NFkB. PI3K se asocia igualmente conuna de las tirosinas fosforiladas de LAT, y genera una serie de señales que secombinan con las de la vía de PLCg, inciden sobre los rearreglos decitoesqueleto o bien genera señales de sobrevida a traves de la cinasa AKT.Por otra parte la interacción del complejo SLP-76/Grb2/Sos con LAT regula losrearreglos de citoesqueleto así como lleva a activación de la vía de las MAPcinasas, a la cual también se puede llegar a traves de PKC. Como se puedeobservar, son múltiples las vías de señalización a traves de las cuales sepuede incidir sobre un fenómenos celular. Sin embargo, a pesar de laredundancia aparente, por lo general, todas estas vías funcionan de maneracoordinada y en conjunto regulan la función celular.

9. Algunas moléculas co-receptoras tienen en su región citoplásmica unasecuencia de seis aminoácidos (IXYXXL)conocida como ITIM (Immunoreceptortyrosine based inhibition motif). Cuando estas moléculas interaccionan con suscontra-receptores, la tyrosina de los ITIMs se fosforila y constituye sitios deunión para proteínas intracelulares que participan en la regulación negativa delas señales de activación, como algunas fosfatasas.

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Tabla 1

A/ Defectos a nivel de maduraciónEnfermedad Deficiencia funcional Mecanismo

Inmunodeficienciasevera combinadaasociada alcromosoma X

Reducido número delinfocitos T; linfocitos Bnormales o aumentados;Ig del suero disminuida

Mutación en la cadena g de losreceptores para IL-2,-4,-7,-9 Y-15; maduración de linfocitos Tdefectuosa por falta de señalesde IL-7

Inmunodeficienciasevera combinada pordeficiencia de adenosindeaminasa (ADA)

Disminución progresivadel número de linfocitos Ty B; Ig del suerodisminuida

La deficiencia de ADA lleva a laacumulación de metabolitostóxicos

Inmunodeficienciasevera combinadaautosómica recesiva

Cantidades menores delinfocitos T y B; Ig delsuero disminuida

Maduración defectuosa delinfocitos T y B, probablementedebido a mutaciones en losgenes RAG

Agammaglobulinemiaasociada alcromosoma X

Ig del suero disminuida(todos los isotipos),número de linfocitos Breducidos

Bloqueo en la maduración delinfocitos B a nivel de células pre-B, por una mutación en la tirosincinasa de Bruton ( Btk)

Síndrome de DiGeorge Linfocitos T disminuidos,linfocitos B normales,niveles de Igs en el sueronormales o menores

Hipoplasia del timo debido a undesarrollo anormal de la 3ª y 4ªbolsa bronquial; maduracióndeficiente de linfocitos T

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B/ Defectos a nivel de la activación de linfocitosEnfermedad Deficiencia funcional Causa del defecto

Deficiencia selectiva deisotipos de Igs

Producción reducida o falta deciertos isotipos de Igs(sobretodo IgA e IgG3),eventual susceptibilidad ainfecciones bacterianas,

Defectos a nivel dediferenciación de linfocitos B,o en cooperación T-B;deleciones o mutaciones delas regiones constantes delas Igs

Síndrome de hiper-IgMasociado al cromosoma X

Defectos en interacciones T-B(cambio de isotipo) yactivación de macrófagos;niveles bajos de IgG e IgA

Mutación en el ligando deCD40 (CD40L)

Inmunodeficiencia comúnvariable

Reducción variable dediversos tipos de Igs; nivelesde linfocitos B normales

Se desconoce la causa deeste padecimiento

Deficiencias por defectosen la expresión delcomplejo TCR-CD3 o de lacinasa ZAP-70

Población de linfocitos Treducida o alteraciones en larelación CD4+/CD8+;

deficiencias en inmunidadcelular

Mutaciones o deleciones enlos genes que codifican paralas moléculas del complejoCD3 y ZAP-70

Síndrome linfoproliferativoasociado al cromosoma X

Proliferación incontrolada delinfocitos B después de unainfección por EBV; linfomas delinfocitosB,hipogammaglobulinemias

Mutaciones en el gene quecodifica para la proteínaadaptadora SAP, la cualcontrarresta las señales de lamolécula SLAM

Expresión deficiente demoléculas MHC clase II,síndrome del linfocitodesnudo

Carencia de moléculas MHC IIen la superficie celular,población de linfocitos T CD4+ausente; respuestas inmunescelular y humoral dependientede linfocitos T deficiente

Mutaciones en los genes quecodifican para los factores detrascripción que regulan laexpresión de los genes deMHC II

Deficiencia de TAP No se expresan moléculasMHC I; números reducidos delinfocitos. CD8+; infeccionesbacterianas

Mutaciones en los genes deTAP imposibilitan el cargadode moléculas MHC I conpéptidos