Processamento e apresentação de antígenos aos linfócitos T

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Processamento e apresentação de antígenos
aos linfócitos T
Diferente do que acontece com a célula B, que faz o reconhecimento
inicial do microrganismo, a célula T não, pois para ser ativada ela
precisa de outra célula que apresente esse antígeno a ela
As células T são produzidas na medula óssea por meio de uma célula
precursora (tronco pluripotente). O progenitor linfóide que dará origem
aos linfócitos. As células T irão para o timo (órgão primário) para ser
maturada.
O timo é composto por vários lóbulos, constituídos por regiões corticais
(mais externas) e medulares (centrais). Na parte cortical vão estar
células epiteliais que irão apresentar antígenos próprios para as células
T e as medulares vão ter timócitos que serão diferenciadas em linfócitos
T. Apenas 5% dos timócitos são liberados, pois muitos deles
reconhecem antígenos próprios e os atacam. Essas células epiteliais do
timo expressam MHC 2. Encontramos células dendríticas e macrófagos
que limpam as células T que matam células próprias. Além disso, no
timo também tem o corpúsculo de Hassal, que é um epitélio que sofre
queratinização e calcificação em em seu centro, provável local
destruição de células.
Oś órgãos linfóides secundários montam a resposta imunológica.
Maturação dos linfócitos T
● O timócito chega ao timo. Quando chega no timo, essas células
não apresentam nenhum marcador de membrana (proteínas), que
define a célula T em célula T, sendo chamada de célula nua.
● A primeira molécula que o timócito expressa ao chegar no timo é o
TCR - receptor de célula T
● Na sequência vão expressar CD4 e CD8. Passa a ser chamado
de timócito duplo positivo durante a fase de maturação. No
sangue periférico não são encontradas células T com esses dois
marcadores.
● Depois de mais algumas rodadas de maturação e diferenciação,
às células tornam-se simples positivas, ou seja, apenas um CD4
ou CD8.
● Células T CD4+ auxiliares
● Células T CD8+ citotóxicas
Estrutura do TCR
● É da família das imunoglobulinas
● Reconhecimento específico de antígeno
● Duas cadeias: alfa e beta
● A calda do TCR é curta
● Subregiões: variável alfa e variável beta, onde o antígeno se liga
● Vai reconhecer apenas os peptídeos específicos desse TCR.
então, quando a célula dendrítica levar o peptídeo para a
apresentação será específico para a célula T certa
● Há a região constante alfa e beta
● Além dessa molécula central que forma o TCR, há outras
moléculas associadas a ele. O CD3 Tem cadeias gama e delta e
sua caldas são maiores, possuindo ITAM (motivo de ativação com
base de tirosina do imunoreceptor)
● O complexo TCR, formado por TCR, CD3 e a cadeia zeta, ativam
a célula T. Isso ocorre porque quando o antígeno chega no TCR,
esse manda sinais para o CD3 e cadeia zeta, cujos mandam
sinais para o centro do linfócito T para ser ativado.
● TCR é semelhante ao anticorpo BCR (IgM ou IgD). Na célula B, o
antígeno se liga diretamente ao anticorpo, que manda sinal para a
IgALFA e IgBETA, ativando a célula.
● O complexo TCR estão presentes na CD4 e CD8
● O CDR faz o reconhecimento específico de cada epítopo. # em
cada cadeias. Local de especificidade
● CD28, CD3, CD8, CD4 vão estar envolvidas na transdução do
sinal - mandar sinal para o núcleo da da célula. Faz com que a
célula mande seu RNAm para produzir proteínas específicas
● A ingrina é a molécula responsável por aderir no epitélio quando
tem o foco inflamatório - molécula de adesão
Transdução de sinal
● Proteínas cinases são enzimas que adicionam grupo fosfato nas
cadeias laterais dos aminoácidos
● A cinase fosforila a cauda citoplasmática do receptor quando o
ligante se liga nele. Como resultado, a cauda do receptor
contendo fosfato é capaz de recrutar a enzima subsequente
inativa, que será ativada. A enzima ativada modifica o fator de
transcrição que será enviada para o núcleo se ligando a regiões
promotoras do núcleo e sinalizando para a RNApolimerase para
fazer RNAm
● Após o engajamento do TCR, as ITAMs são fosforiladas pelas
cinases LCK, recrutando a cinase zap-70. Essa serve para levar a
continuidade da sinalização celular.
Como ativar os linfócitos T?
● células apresentadoras de antígenos - macrófago, célula
dendrítica e linfócito B. Para ser apresentadora de antígeno, a
célula precisa da molécula MHC (complexo de
histocompatibilidade)
● Dois tipos: MHC classe I e MHC classe II
● MHC I está em todas as células nucleadas
● MHC II está presentes nas células apresentadoras de antígenos
(APC) e nas células epiteliais tímicas
● MHC I é formado pelo retículo endoplasmático rugoso (RE) igual o
MHC II
● Dentro da célula o MHC I é produzido no retículo endoplasmático
rugoso. Dentro da célula, os peptídeos próprios são clivados
dentro das células pelas proteasons. O MHC I tem o peptídeo
encaixado nele mesmo. Quando o MHC I é expresso fora da
célula ele vai estar com o peptídeo próprio, avisando as células de
defesa que está normal.
● Quando tem a infecção viral, o vírus começa a produzir proteínas
virais do mesmo jeito que proteínas normais. Algumas dessas
proteínas virais vão para os proteason, onde são clivados em
peptídeos e irão para o R.E onde se juntarão com o MHC I. Esse
peptídeo vai ser expresso na superfície da célula. Isso sinaliza
para o sistema imune que a célula está doente e a célula TCD8
vai destruí-la.
● Vai na fenda dos MHC I - vírus, proteínas próprias e tumorais
● Vai na fenda do MHC II - peptídeos próprios e endocitose
● MHC I tem cadeias alfa 1, 2 e 3 e a beta
● MHC II tem cadeia alfa ! e 2 e beta 1 e 2
● As apresentadores de antígenos também tem MHC I
● A APC mais eficiente é a célula dendrítica. ela captura o antígeno,
endocita, processa e apresenta os peptídeos nas fendas do MHC
I. Localizadas em pontos de entrada comuns de microrganismo,
expressam receptores para captar os patógenos, migram para a
zona de células T nos linfonodos preferencialmente e expressam
altos níveis de moléculas coestimuladores.
Como as células dendríticas encontram as células T nos
linfonodos?
● As quimiocinas são produzidas em locais que as células são
chamadas, então, na parte paracortical do linfonodo tem
quimiocinas CCL19 e CCL21 e as células dendríticas começam a
expressar o receptor dessas quimiocinas, a CCR7, guiando a
dendrítica até a região das células T.
Células TCD4 e TCD8 são ativas do mesmo jeito?
● Quando APC chega até o linfócito T, ela tem que encontrar a
célula específica. Por exemplo, a APC encontrou a TCD4 através
da ligação do MHC II na célula T. Após isso, O B da dendrítica se
liga ao CD28 da TCD4, como também a APC libera citocinas para
a célula TCD4, que irá ativar a célula T.
● Para ativar a TCD8, a dendrítica se liga pela apresentação do
MHC I. Essa APC é a única que pode fazer apresentação
cruzada, que é quando a dendrítica endocita o patógeno e
expressa no MHC I para ativar as células TCD8, o resto da
ativação é semelhante
APCs têm 3 funções importantes na ativação dos linfócitos
T
● Convertem antígenos protéicos em peptídeos
● Fornecem estímulos às células T
● fornece citocinas para a ativação
CD40 e CD40L
● Presente nas APCs
● Quando a célula T recebe o primeiro sinal da dendrítica, a célula T
começa a ficar diferente passando a expressar o CD40L. Quando
o CD40L e o CD40 (na APC) se ligam, provoca o estímulo na
APC, fazendo com que ela expresse mais B7
Após a soltura dessas células
● Quando isso ocorre, a célula T começa a produzir IL-2 e usar essa
interleucina para se proliferar. O receptor de IL-2 na membrana da
célula T é incompleto e só passa a ficar completo quando a célula
dendrítica ativa a célula T
● Autócrina - ela produz e usa
● A importância dessa IL-2 ser incompleta é porque nos linfonodos
as células T estão juntas e para isso não causar uma loucura de
proliferação.
● Após a ativação da célula T expressa IL-2 receptor completo e
CD40L e CD69 (retém a célula T no linfonodo quando ela não está
totalmente pronta)
Vias de apresentação de antígenos
● Via MHC I - antígenos para apresentação citosólico
● Via MHC II - apresentação de antígenosendocitado
Imunidade mediada pela célula T
● 3 sinais
● Primeiro sinal é a apresentação do antígeno pela APC
● Segundo sinal é a acoplagem da célula B7 da dendrítica ao CD28
da célula T
● Terceiro sinal são as citocinas da célula dendríticas que ativam a
célula T
● MHC-II: ativa linfócitos auxiliares
● MHC-I: ativa os linfócitos citotóxicos
Diferenciação das células TCD4= em células efetoras
● A célula dendrítica se liga à célula T e lança Il-12, fazendo com
que a resposta vire Th1 e a célula T produza IFNy (interferon
gama).
● Se a dendrítica produz IL-4 e tem a ausência de IL-2, vai ser uma
resposta do tipo Th2, produzindo IL-4, IL-5, IL-13 e IL-10
● Se a dendrítica secreta IL-6, IL-1 e IL-23, a célula T terá o padrão
Th17, secretando IL-17A, IL-17F, IL-22 e IL-21
Resposta Th1
● Para bactérias intracelulares (listéria e micobactérias)
● Parasitas intracelulares (leishmania)
● Vírus
● A célula dendrítica capta o microrganismo, leva para o linfonodo e
apresenta para a célula T. Vai ligar o MHC-II (ativa os linfócitos T
auxiliar) ao TCR, o segundo sinal é o B7 da dendr´tica se ligando
ao CD28 da célula T e o terceiro sinal são as citocinas IL-12 que
saem da APC para a célula T. O Macrófago pode fazer isso
também. Quando a TCD4 recebe a IL-12, ela se diferencia e
recruta o fator de transcrição chamado STAT4 (faz RNAm). Esse
RNAm serve para fazer interferon Gama (IFNy). A função desse
IFNy é de ativar macrófagos e produção de alguns isótipos de
anticorpos. Quando a célula vira Th1, ela secreta IFNy para o
macrófago que possui receptor de IFNy ativando-o e tornando-o
mais reativo, secretando mais citocinas inflamatórias, aumento da
sua capacidade de destruir microrganismo e aumento do número
de moléculas que ativam a célula T
● Resposta Th1 no macrófago - aumento da expressão de MHC e
B7; maior produção de enzimas lisossomais e aumento da
produção de IL-I, TNF-a e IL-12 para inflamação, fazendo com
que os vasos sanguíneos tenham mais moléculas de adesão e
recrutam mais células para o local da região de inflamação.
● Resposta Th1 para células B: quando o Th1 fornece IFNy para a
célula B, essa última produz imunoglobulinas passando de
produzir IgM para IgG, tornando essa resposta mais ativa pois
essa imunoglobulina ativa o sistema complemento e a
opsonização, processo chamado de swich de classe.
Resposta Th2
● A diferenciação do perfil Th2 é estimulado pela IL-4 e ausência de
IL-12 e ocorre em respostas a helmintos (lombrigas intestinais) e
alérgenos
● A célula dendrítica recruta os patógenos, processa ela, expõe no
MHC-II que se liga ao TCR, Fazendo a ligação do B7 com A
CD28 e secretando a IL-4. A IL-4 vai recrutar para a célula T o
fator de transcrição que produz RNAm chamado de STAT6. O
RNAm produz citocinas do tipo IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13. Faz a
célula B produzir IgE e um pouco de IgG4, ativa eosinófilos e
secreções na mucosa. O IL-4 e IL-13 fazem o intestino produzir
muco e peristaltismo para eliminar os helmintos no intestino. IL-5
faz a ativação dos eosinófilos e a IgE faz a desgranulação dos
mastócitos.
● A IL-5 do Th2 faz com que a medula produz mais eosinófilos. A
IL-5 induz a diferenciação dos progenitores mielóides em
eosinófilos; aumenta a habilidade dos eosinófilos de liberarem
grânulos para matar os helmintos.
● Na célula B, o Th2 secreta IL-4, fazendo com que a célula B
produza IgE. Essa IgE tem receptor na região constante e tanto
eosinófilos quanto mastócitos têm receptores para essas
imunoglobulinas. Por exemplo, o verme está sendo opsonizado
pela IgE, o eosinófilo se liga a essa imunoglobulina e começa a se
desgranular na tentativa de matar esse patógeno. Esse
mecanismo é chamado de ADCC - citotoxicidade celular
dependente de anticorpo
● Na alergia: o mastócito produz histamina que leva a efeitos
alérgicos. A IgE se liga ao receptor de IgE, fazendo com que os
mastócitos que possuem grânulos com histamina, prostaglandinas
e citocinas sejam desgranulados, levando a uma reação alérgica.
Resposta Th17
● A APC secreta IL-6 e Il-1, fazendo com que a célula T se
diferencie em Th17, produzindo Il-17, Il-22 e Il-21.
● resposta para bactérias e fungos extracelulares
● Esses agem sobre as dendríticas estimulando a produção de Il-6,
IL-1 e IL-23.
● A principal função das células Th17 é induzir a inflamação
neutrofílica, que serve para destruir fungos e bactérias
extracelulares.
● O microrganismo é fagocitado pela APC, a dendrítica migra para o
linfonodo dão o primeiro e segundo sinal padrão (MHC-II com
TCR) e o terceiro sinal a dendrítica vai secretar as citocinas IL-6 e
IL-1. quando as citocinas chegam nas células T recrutam STAT3,
que vai formar RNAm para a transcrição de citocinas do tipo IL-21
(mecanismo de amplificação = célula T produz e utiliza), produz
IL-23 (mantém a resposta Th17). São produzidas também IL-17
para a inflamação e Il-22 para manter a adesão e integridade
epitelial (pele e gastrointestinal)
● A IL-22 mantém a integridade epitelial, produz ainda mais
peptídeos microbianos com vários tipos de defensivos,
aumentando a barreira epitelial.
● A Th17 quando chega ao local infeccioso encontra os leucócitos
presentes ali a produzir mais quimiocinas inflamatórias, como TNF,
IL-1, IL-6 e G-CFS (fator estimulador de colônia de granulócitos e
aumenta a produção de neutrófilos)
● Inflamação rica em neutrófilos
Ativação dos linfócitos TCD8+citotóxicos
● Quando a célula é infectada por um vírus, tanto as células NK e
células T vão atacar elas
● Vírus, bactérias intracelulares e células neoplásicas
● Para ativar as células TCD8 é utilizado o MHC-I
● TCD8 é melhor para resposta contra vírus e células tumorais
● Permissividade de tráfego proteico das vesículas para o citosol é
exclusiva das células dendríticas - apresentação cruzada
● A célula dendrítica vai fagocitar o patógeno e colocar os peptídeos
no MHC-I e se ligar à célula TCD8, fazendo com que se diferencie
e se proliferem
● A célula TCD4 pode secretar citocinas (IL-2 e IFNy, principalmente
em Th1) que agem na célula TCD8.
● A célula TCD4 pode também via interação entre as moléculas
CD40L(célula T) e CD40 (dendrítica) ativar essas APCs,
tornando-as mais eficazes em induzir a diferenciação e
proliferação das TCD8+
Mecanismo das células TCD8+ citotóxicas em eliminar os
microrganismos intracelulares
● Após ativada pelo MHC-I, ela sai para procurar o vírus ou
tumorais, faz o contato com a célula infectada através da LFA-!
(célula T) e ICAM-1 (célula infectada). A célula TCD8 libera
granzinas e perfurinas, perfurando a membrana da célula e as
granzinas fazem com que a célula entre em apoptose e morra.
Um dos mecanismo de tratamento contra infecções virais, tipo da
hepatite b, é com interferon. IFN aumenta a expressão de MHC-I pelas
células infectadas, pois quando o vírus está na célula não expressa o
MHC-I
Imunidade humoral de por células B
Interação célula B e células T auxiliares
● A célula dendrítica chega até a área paracortical através das
quimiocinas CCL19 e CCL21, pois expressam o receptor CCR7,
processa e expõe o peptídeo no seu MHC. Após essa interação, a
célula T passa a expressar CXCR5 e menos CCR7 (receptor que
faz a célula T ficar na área paracortical). A CXCR5 vai fazer com
que a célula T migre para a área do folículo, pois lá terá as
quimiocinas CXCL13 que tem o receptor na na célula T, o CXCR5.
Ao mesmo tempo, a célula B para de expressar CXCR5 e
aumentar CCR7, fazendo com que elas se encontrem no meio do
caminho da área paracortical. Detalhe: nesse mesmo tempo a
célula B também teve contato com o antígeno.
● Quimiocinas: CCL19 e CCL21 — receptor: CCR7
● Quimiocina: CXC13 — receptor: CXCR5
● As células B que não se encontram com as TCD4 são chamadas
de plasmócitos de vida curta e elas só expressam os isótopos de
IgM e IgD. Quando as células B se encontram com as células
TCD4, que secretam citocinas para as células B, ela troca de
classe, por exemplo, TCD4 secreta IFNy e plasmócito troca de
classe para IgG. Como também recebe IL,4 vai produzir IgE.
● Quando as célulasvoltam para os folículos elas encontram as
células dendríticas foliculares e as células T foliculares (TFH). Isso
é chamado de centro germinativo.
Qual a importância da ligação entre célula B e T na área
extrafolicular?
● Produção de plasmócito de vida curta produtores de IgM, ativam a
via clássica do sistema complemento, de afinidade baixa
● Geração de células T foliculares auxiliares (TFH)
● Início da maturação da afinidade
● Início da troca de isótipo
● Os dois últimos tópicos iniciam nesse momento, mas termina
quando as células B voltam para a área folicular e se encontram
com as TFH e dendríticas foliculares.
O que acontece no centro germinativo?
● Maturação da afinidade
● Seleção de células B de alta afinidade
● Troca de isótipo
● Geração de plasmócito de vida longa
O que é maturação da afinidade?
● Processo que conduz o aumento da afinidade de anticorpo para
antígenos
● Geração de plasmócito de vida longa
● Isso acontece pela mutação somática dos genes de
imunoglobulinas
● Isso se inicia extrafolicular. É necessário a ligação do CD40
(célula B) e CD40L (TCD4).
● Após isso, os genes da região variável vão sofrer mutações
somáticas, produzindo anticorpos de alta afinidade. O problema
pode ser que essa mutação não seja eficaz, que pode causar
perda da afinidade.
O que acontece após a maturação da afinidade?
● Seleção de células B com alta afinidade
● Troca de isótipo de imunoglobulina
● Geração de células B de memória
● Geração de plasmócitos de vida longa
● Ocorre a participação de FDC (células dendríticas foliculares) e
TFH.
Seleção de células B com alta afinidade
● Pela interação de células B com as células dendríticas foliculares
no centro germinativo
● As dendríticas selecionam as células B de alta afinidade por meio
da apresentação novamente de antígenos. São selecionados os
linfócitos B, cujo anticorpo liga ao antígeno apresentado com alta
afinidade. As células B de baixa afinidade são mortas
● Essa apresentação de antígenos pelas FDC ocorre da seguinte
maneira: a dendrítica folicular apresenta em sua superfície
proteínas do sistema complemento, como CR1, CR2 e CR3).
Esses microorganismo já foram opsonizados pelo sistema imune
inato, quando chega no linfonodo com as opsoninas, a dendrítica
vai fazer a captura pela CR1, 2 ou 3 que reconhece o sistema
complemento no organismo.
Como aparece as células T foliculares (TFH)
● 1. Ativação inicial pela células dendríticas das células T naives
● 2. Ativação subsequente da célula T pela célula B pela interação
ICOS (célula T) e ICOS-L (célula B). Encontro extrafolicular.
● Após essa interação forma a TFH que expressa altos níveis de
CXCR5 que vai se encontrar para a área folicular que tem muitas
quimiocinas de CXCL13.
Por que a interação entre célula dendrítica e célula T não houve
diferenciação para Th1, Th2 e Th17 e sim para TFH?
● A força de interação entre o peptídeo-MHC de classe 2 e o TCR é
forte, induz:
● expressão do repressor transcricional bcl-6: +CXCR5 e - CCR7.
Por exemplo, o CCR7 faria com que a célula T permanecesse na
área paracortical, porém essa tem menos.
● Baixos níveis de cadeia alfa do receptor de IL-12 (importante para
a proliferação) nas células T
● Inibem a aquisição de fenótipo Th1, 2 e 17.
● Quando ela encontra a célula B, o ICOS da T se liga com o ICOSL
DA B, passando a expressar mais BCL-6 (fator diferenciador de
célula T folicular), além da expressão do receptor CXCR5 para se
ligar ao CXCL13
Papel das células T foliculares - TFH
● Elas fornecem IL-21, que é necessária para a sobrevivência das
células B e geração de plasmócito de vida longa
● Troca de isótipo de imunoglobulina
● IL-5, TGF beta, BAFF e entre outras induz a IgA nas mucosas
● IFNy induz anticorpos do sistema completamento, a IgG para
vírus, por exemplo
● IL-4 induz a IgE
● A célula produz inicialmente já IgM e IgD
● A CD40 é importante para a troca do isótipo
O centro germinativo é dividido em zona escura (mais célula B) e zona
clara (FDC, TFH e algumas célula B que estão no processo de
reconhecimento de afinidade).
Troca de isótipo de imunoglobulina
● Começa na área extrafolicular e termina no centro germinativo
Geração de plasmócito de vida longa
● A célula B que pode se encontrar no órgão linfóide ou na
circulação, sofre diferenciação e dá origem a célula plasmabasto
(célula anterior ao plasmócito) que está na circulação sanguínea e
essa célula secreta anticorpos, mas é na medula óssea que ela
vira plasmático de vida longa e de lá fica secretando anticorpos.
Esses plasmócitos de vida longa são mantidos vivos na medula
óssea através da citocina da família BAFF que ligam ao receptor
BCMA.
Todo processo se refere a antígenos proteicos que ativam células
B dependentes
Respostas de anticorpos a antígenos T-independentes
● Antígenos não proteicos ou chamados de multivalente são
antígenos que contém polissacarídeos, lipídios e ácido nucleicos
em sua composição.
● Estimulam a produção de anticorpos na ausência de células B
● Gera anticorpos de baixa afinidade - principalmente IgM, talvez
IgA
● Só ocorre resposta secundária para antígenos contendo
polissacarídeos
O que fazem os anticorpos?
● Opsonização e fagocitose
● Ativação do sistema complemento
● Citotoxicidade celular dependente de anticorpos