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Imunologia (2° Prova) Desenvolvimento de linfócitos T e B Visão geral do desenvolvimento dos linfócitos: 1 – O comprometimento de células progenitoras (células tronco) com a linhagem linfoide B ou linfoide T. 2- Proliferação de progenitoras e células imaturas em estágios iniciais 3 – O rearranjo sequencial e ordenado dos genes dos receptores de antígenos 4 – Eventos de seleção: negativa e positiva 5- Diferenciação das células B e T em subpopulações funcionalmente e fenotipicamente distintas Etapas do processo de maturação: Célula tronco pró-linfócito pré-linfócito linfócito imaturo linfócito maduro linfócito efetor diferenciado Órgão linfoide primário (medula= Linf. B; timo=Linf. T) Órgão linfoide secundário Da para saber, experimentalmente, se as células progenitoras se transformaram em pró-linfócito pela identificação do marcador CD45, todos pró-linfócitos tem o CD45 na sua superfície. O pré-linfócito vai ter dois receptores, um que o identifica como pré-linfócito e outro receptor de antígeno incompleto (Linfócito T= TCR incompleto somente com cadeia beta; Linfócitos B= as imunoglobulinas somente com as cadeias pesadas). Junto ao receptor incompleto (que só apresenta uma das cadeias) haverá uma proteína invariável ligada ao receptor de antígeno, que é importante para induzir a recombinação somática do DNA quando vai passar para o próximo estágio de maturação. Alguns pro Linf podem se proliferar e se diferenciar, mas não terão receptor de pro Linf ou receptor de antígeno incompleto, se as células tiverem esses defeitos sofrerão apoptose. Na etapa dos pré-linfócitos para formação dos linfócitos imaturos, as cadeias que estavam incompletas são adicionadas aos linfócitos (receptor de antígeno completo). Nessa etapa ocorre, também, uma segunda seletiva de linfócitos que proliferaram e não produziram o receptor de antígeno completo, sofrendo apoptose. É nessa fase que inicia o processo de recombinação somática do DNA (recombinação em Linf. T= no TCR, na cadeia alfa; Linf. B= nas imunoglobulinas, nas cadeias leves) para geração de repertório linfocitário. O linfócito maduro vai passar basicamente por dois caminhos para verificar sua fixação com o MHC. Se a ligação forte ou nula com MHC (resposta autoimune)= APOPTOSE; Se a ligação for moderada, passa para o próximo estagio. Essa fase é específica para Linf T imaturos, únicos capazes de se fixar ao MHC. Na ultima etapa, os linfócitos T vão apresentar fixação aos antígenos próprios via MHC e os linfócitos B vão apresentar ligação direta com o antígeno, se essa ligação com antígeno for forte ou moderada (presente)= APOPTOSE; Se essa ligação com o antígeno próprio não ocorrer, ou se for muito branda (ausente)= linfócito maduro. Organização dos genes dos receptores dos linfócitos B e T: O anticorpo tem: Região variável Região constante Cadeia pesada Cadeia leve Loci da Ig (linf. B) 3 locus específicos que codifica a proteína para produção de um anticorpo ou outras imunoglobulinas (variedade): Cadeia pesada H 2 cromossomo Cadeia leve Kapa 22 cromossomo Cadeia leve Lambida 12 cromossomo Nesse loci tem quatro segmentos específicos que pode ser identificados (o que são esses segmentos? São sequencias de nucleotídeos que vão codificar regiões das proteínas que são: variáveis, constantes, hipervariaveis): Segmento gênico V região terminal 5’ Segmento gênico C região terminal 3’ Segmento gênico D[iversidade] (específica da cadeia pesada H) e J[unção] região intermediária Sequencia Líder (vai direcionar o produto proteico para determinados lugares da célula) Região variável (homólogas porém não idênticas) Espaçamento (tem várias regiões) Região da diversidade presente somente na cadeia pesada H Regiões de junções Enhase (facilitador da expressão induz a expressão desse gene, atuando com regiões promotoras próximas) Região constante (dependendo da região que for expressar, irá gerar uma Ig diferente, a cadeia micro gera anticorpos especificamente) A variabilidade se torna grande visto que, existem essas regiões variáveis, juncionais e de diversidade. Mas há a recombinação das regiões juncionais com as mais diversas regiões de diversidade ou variáveis que torna as possibilidades de combinações ainda maiores. Loci do TCR (Linf T) Locus específicos Cadeia beta cromosso 7 Cadeia alfa e delta cromosso 14 Cadeia gama cromosso 7 4 segmentos específicos Segmento gênico V região terminal 5’ Segmento gênico C região terminal 3’ Segmento gênico D[iversidade] (específica da cadeia beta e delta) e J[unção] região intermediária A diversidade dos linf T para reconhecimento de antígeno é maior que linfócitos B. A cadeia alfa e delta estão juntas, pois na região de espaçamento codifica a cadeia delta, e o silenciador (alfa sil) impede a expressão da cadeia alfa se a cadeia delta for expressa. Recombinação somática dos genes dos receptores de antígeno Os linfócitos T e B precisam promover recombinações somáticas do DNA de alguns segmentos gênicos para criação do vasto repertório de combate a antígenos. Para que isso ocorra, as regiões variáveis e hipervariáveis das Ig e do TCR devem se recombinar no momento em que o pré-linfócito se torna linfócito imaturo. Fatores importantes para recombinação: 1° 2 sequências específicas 2° orientação adequada 3° distância entre as sequências Esses fatores ocorrem todos nos locis das Ig e TCR, por isso a recombinação somática do DNA só acontece nos Linf T e B em um determinado momento da vida deles em que vão expressar uma proteína específica para isso acontecer. RAG 1 e 2 só vão estar presente durante a etapa Pré-linfócito linfócito imaturo Onde há os segmentos de diversidade (cadeias pesada H, beta e delta) a recombinação ocorre de forma diferente das demais. Mecanismo de recombinação VJ Eliminação – sequencia de sinais em orientações opostas Inversão – sequências de sinais nas mesma orientações Recombinação V(D)J Papel do Enhancers Ajudou a remover o variável 1 que não deveria mas iria ser expresso na proteína Maturação de linfócitos B Estágios da maturação Maior parte ocorre na medula, e somente o final da maturação ocorre fora da medula. Estágios específicos: Células Tronco (CD19, CD10, RAG e TDT)=proliferação (RAG e TDT promovem recombinação VDJ na cadeia pesada H¹) Pró-B (síntese da cadeia pesada micro) (seguimento VDJ transcrito, mas as cadeias leves não são transcritas) ²Pré- B (produção de cadeias leves Kapa e Lambida e também de IgM completa)=proliferação Célula B Imatura Célula B Madura Medula óssea (processo rigoroso para gerar células que não respondam a antígenos próprios) Periferia da medula (processo que gera células que respondam a antígenos não próprios) Linfócitos B-1 = subpopulação de linfócitos B-1 são linfócitos B que expressão a molécula CD5 e diferem das células B convencionais por possuírem repertório muito limitado de segmentos Variáveis. Estas células secretam IgM espontaneamente. Resposta importante na auto imunidade. Seleção do repertório de células B maduras • Seleção positiva • Identificação de linfócitos que tenham completado seu programa de rearranjo do gene do receptor do antígeno com sucesso • Reconhecimento de antígenos (próprios) com alta afinidade Edição ao receptor seleção positiva Apoptose (deleção) seleção negativa Maturação de linfócitos T ¹Apesar de ocorrer a recombinação VDJ da cadeia pesada, a mesma ainda não é expressa nesta fase da maturação. E apenas recombinada para gerar um repertório de diversidade da cadeia pesada, para posteriormente ser produzida. ²Nessa faseocorre a recombinação somática das cadeias leves Kapa ou Lambida, bem como a verificação das IgM com auto- antígenos. Estágios: Célula tronco (CD44+, CD25-, c-kit+) (CD44+, CD25+, c-kit+) pró-T (expressão de TdT e RAG) (Rearranjo VDJ das cadeias beta) pré-T (inicia recombinação das cadeias alfas, e co-expressão de CD4 e CD8) (CD4+ e CD8+) Duplo positivo (Interação com células epiteliais para reconhecer antígenos diferentes via MHC de classe I(CD8+) e II(CD4+). Dependendo do reconhecimento, passa a ter positividade única) positividade única Célula T naive madura Timo Periferia do timo Ativação dos Linfócitos T A ativação inicial dos linfócitos T imaturos ocorre principalmente nos órgãos linfoides secundários - baço e linfonodos – após o reconhecimento antigênico apresentado pelas CDs (células dendrítica). Etapas: Reconhecimento do antígeno (através da APC) Ativação do linfócito (CD4+ ou CD8+)=secreção de citocinas Proliferação Diferenciação Células CD4+ ou CD8+ de memória e efetora Órgão linfoide Tecido periférico Visão geral da ativação: Células T efetoras podem responder a antígenos e funcionar em qualquer tecido (são responsáveis pela eliminação de microrganismo, e em estado de doença, pelo dano decidual). Células T de memória, que são geradas pela ativação das células T, são células de vida longa com maior capacidade de reagir contra antígenos. A resposta das células T diminui depois que o antígeno é eliminado pelas células efetoras contração e homeostasia. A ligação do Linfócito T com MHC para reconhecimento de antígeno, não deve ser muito forte, pois pode apresentar respostas auto imunes. Células com essa ligação forte sofrerão apoptose. O estímulo do antígeno é importante para a ativação inicial dos linfócitos T efetores e de memória, além de selecionar os linfócitos específicos para a atuação. Contudo, outros estímulos são realizados nesse processo, os coestimuladores CD28 que recruta mais linfócitos T, B7-1 e B7-2 (CD80 e CD86) que vão ativar as APCs, permitindo que somente sejam ativados os Linfócitos T na presença de invasores. Se as APCs não estiverem ativas, não haverá a liberação de sinais, como as citocinas, para combater o invasor, tornado a resposta não efetiva. De todas as APCS, as células dendrítica expressam maiores níveis de coestimuladores mais potentes em estimular células T imaturas CD40 amplifica indiretamente as respostas da célula T por induzir coestimuladores nas APCs CD40 NÃO FUNCIONA SOZINHA COMO UM COESTIMULADOR PARA AS CÉLULAS T(precisa haver uma ligação entre CD40L[igante] e CD40 formando um ligante). CD28:B7 iniciação de respostas das células T mediante ativação de células T imaturas CTLA-4:B7 Inibem a ativação inicial dos linfócitos T em órgãos linfoides periféricos ICOS:ICOSL respostas de anticorpos dependentes de células T helpers PD1:PD-L1 Inibem ativação de células T efetoras tecidos periféricos Receptor no Linf T: Ligante APCs Regulação positiva Regulação negativa 1 – O comprometimento de células progenitoras (células tronco) com a linhagem linfoide B ou linfoide T. Células-tronco hematopoiéticas (CTH) origina todas as células sanguíneas Maturação de células B: CTH Médula óssea Células B foliculares e Células B da zona marginal CTH Fígado fetal Células B-1 Maturação de células T: CTH medula óssea Células Tαβ CTH fígado fetal Células T γδ Precursores de linfócitos T deixam o fígado fetal antes do nascimento e a medula óssea durante a vida maturação completa TIMO 2 – Proliferação de progenitoras e células imaturas em estágios iniciais (proporciona grande reservatórios de células capazes de gerar linfócitos úteis, maduros e específicos para antígenos). Proliferação em resposta a: 1º: Citocina IL-7 proliferação dos progenitores das células T (em humanos, a IL-7 é necessária para a proliferação dos progenitores das células T, mas não para progenitores na linhagem B) 2º: Sinais gerados por pré-receptores de antígenos são responsáveis por uma expansão muito maior dos linfócitos em desenvolvimento (seleciona as células que rearranjaram de maneira efetiva o primeiro conjunto de genes dos receptores de antígenos). 3 – Rearranjo sequencial e ordenado dos genes dos receptores de antígenos Evento-chave no desenvolvimento dos linfócitos responsável pela geração de um repertório diverso Cada clone de linfócitos B ou T produz um receptor de antígeno com uma estrutura única de ligação a antígenos Os genes receptores de antígenos funcionais são produzidos por: Células B imaturas medula óssea Células T imaturas timo Os eventos de rearranjo do DNA que levam a produção de receptores NÃO são dependentes ou influenciados pela presença de antígenos Ativação de linfócitos T Na ausência de coestimuladores, os linfócitos T não reagem ao antígeno e entram em anergia ou morrem em apoptose.
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