Ativação de LT

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Ativação dos Linfócitos T 
Universidade Federal de Minas Gerais 
Prof. Vivian Tamietti 
Resposta Celular (LT) Resposta Humoral (LB) 
Linfócito 
T helper 
Linfócito 
Citotóxico 
Respostas Funcionais dos Linfócitos T aos Antígenos 
e aos Co-estimuladores 
LTCD4+ – citocinas 
LTCD8+ – morte direta das 
células infectadas 
A ativação dos LT requer o reconhecimento do complexo peptídeo-MHC pelo 
receptor da célula T (TCR) e as interações das moléculas acessórias das células T 
com seus ligantes nas APCs. 
TCR – Ag – MHC 
CD4 – MHCII 
CD8 – MHCI 
CD3 e ζ - fosforilação 
 
1º sinal 
(↓afinidade 
e rápida 
dissociação). 
CD28 – Produção do 2º sinal 
Integrinas - estabilizam a ligação 
entre células tempo suficiente 
para provocar resposta funcional. 
A resposta dos LT é dependente de 3 fatores: 
 
 
• Características do Ag; 
 Agonista parcial, antagonista ou estimulador. 
 
 
• Da APC que apresenta o Ag; 
 As Células Dendríticas (DC) maduras são as APCs mais importantes da 
ativação de LT virgens e as que despertam as respostas mais completas (↑níveis de 
MHC que exibem peptídeos – 1º sinal e co-estimuladores – 2º sinal. 
 Macrófagos e LB são ativadores mais eficientes dos LT efetores (↓limiar de 
ativação). 
 
 
• Do ambiente no qual as células T encontram os Ag. 
 LT virgens – Órgãos linfóides periféricos (linfonodos). 
 LT efetores – Tecidos Periféricos 
 
Fases das Respostas de LT aos Ag e às APCs. 
Secreção de Citocinas e Proliferação 
Diferenciação em células efetoras e Desempenho das funções efetoras 
 
A conversão de LT virgens em LT efetores é dependente dos sinais liberados pela 
interação MHC-peptídeo-TCR e Co-estimuladores. 
LTCD4+ LTCD8+ 
Declínio das respostas das células T 
 
- Ocorre após as células efetoras eliminarem o Ag. 
- Importante para que o organismo retorne a homeostase. 
- Após eliminação do Ag, cessam os estímulos para sobrevivência celular 
(Ag + co-estimuladores + citocinas) 
- O declínio ocorre devido a morte por apoptose da maioria dos LT que foram 
ativados por Ag. 
Diferenciação em células de memória 
 
• Por mais que as células efetoras sobrevivam por curtos períodos de tempo e 
diminuam em quantidade com a ausência de Ag, as células de memórias podem 
sobreviver por longos períodos. 
 
• Aparentemente não necessitam de estímulo do Ag para sobreviverem. 
 
• Responsáveis pela resposta imune secundária facilitada e acelerada após una nova 
exposição ao mesmo Ag. 
 
• Neonatos – supõe-se que apresentam apenas LT virgens. 
 Adultos – metade ou mais dos LT são de memória. 
 
• Distinção entre células virgens, efetoras e de memória – marcadores. 
- LT efetores e de memória expressam ↑ nos níveis de integrinas e CD44 –> 
migração para os sítios periféricos de infecção e inflamação e a retenção nestes 
sítios. 
- LT memória não expressam cadeia α da IL-2 – não estão proliferando nem 
executando funções efetoras. 
Papel dos Co-estimuladores na Ativação do LT 
• Além do sinal enviado pelo reconhecimento ao Ag, para que os LT se ativem 
há necessidade de um sinal emitido pelos co-estimuladores. 
 
• Na ausência do 2º sinal a célula não responde e morre por apoptose ou 
entra em estado de anergia. 
 
• B7-1(CD80)/B7-2(CD86) [APCs – macrófagos, DC, LB] – CD28 [LT]. 
 - CD28 libera sinais que levam à sobrevivência da célula e 
 diferenciação de LT virgens em LT efetores. 
 - B7-2 -> 6h após estímulo do Ag. 
 - B7-1 -> 24h após estímulo do Ag. 
 
• LT ativados podem expressar CTLA-4, homóloga do CD28, envia sinais que 
inibem a ativação de LT (finalizar a resposta ou autotolerância). 
 
• Co-estimulador indutível (ICOS) ~ CD28 – expressa nos LT após ativação 
mediada pelo TCR – A ligação cruzada de ICOS por Ac estimula a produção 
de citocinas anti inflamatórias (IL-4 e IL-10). Regulação. 
• A expressão depende dos Ags microbianos e das citocinas produzidas 
durante as reações de imunidade inata. 
 
 
• Adjuvantes – produtos de microrganismos – estimula os co-estimuladores. 
 
 
• CD40(APCs)-CD40L(LT) -> A ligação pode ativar a APC a aumentar a 
expressão de moléculas B7 e secreção de citocinas (como IL-2) (Não 
funciona sozinha para estimular LT) 
 
 
• CD2[LT] – LFA-3(CD58) [APCs] -> facilita a resposta dos LT a Ag. – podem 
compensar a ausência do CD28. 
 
 
• CD28 e CD2 – ↑produção de citocinas, incluindo IL-2 (fator de crescimento 
autócrino de LT) 
• CD28 – sinaliza para ↑ a expressão de proteínas antiapoptóticas Bcl-x. 
 
 
• Antagonistas de moléculas CD28,CD40L e CD2 -> aloenxertos. 
Transdução de sinais pelo complexo receptor de LT 
Eventos Iniciais que Ocorrem na Membrana: Agrupamento e Recrutamento dos 
Receptores das Células T e Ativação das Proteínas Tirosina-Quinases e 
Proteínas Adaptadoras. 
• Lck, associado à cauda citoplasmática de CD4 ou CD8, é ativado pela ligação 
MHC-peptídeo-TCR e fosforiliza as tirosinas do ITAM. 
 
• CD45 possui uma tirosina fosfatase intrínseca - desfosforila resíduos de 
tirosina inibitórios nos Lck – torna-se ativo após reconhecimento do Ag. 
Ativação de Lck e Fosforilação dos ITAMs 
Ativação da Quinase ZAP-70 
• As tirosinas fosforiladas na cadeia ζ tornam-se ancoradas por uma tirosina-
quinase chamada ZAP-70 (~Syk em LB). 
 
• ZAP-70 possui 2 domínios conservados (Src de homologia-2=SH2) que se ligam 
às fosfotirosinas no ITAM de ζ e se tornam fosforilados -> adquire a atividade 
de tirosina-quinase e atua sobre moléculas citoplasmáticas sinalizadoras. 
 
• Uma única celula T pode se ligar múltiplas vezes a antígenos e isto pode 
ocorrer para que fosforilize mais ITAMs e ocorra a ativação de ZAP-70 
adicionais. 
 
• Mutações no ZAP-70 ou no TCR podem gerar imunodeficiência. 
• ZAP-70 pode fosforilar proteínas adaptadoras para a ligação das moléculas de 
sinalização. 
 
• LAT é uma proteína adaptadora de membrana que se liga ao domínio SH2 de 
outras proteínas adaptadoras, como Grb-2 ou PLCɣ1. 
 
• Grb-2 é fosforilada e recruta o fator Sos, que catalisa a conversão de Ras-GDP 
para Ras-GTP. 
Recrutamento e Ativação das Proteínas Adaptadoras 
Vias de Sinalização Ras e Rac nos LT 
- Ras são proteínas que 
ligam nucleotídeos guanina. 
 
- Ras-GDP -> forma inativa. 
 
- Ras-GTP -> mudança 
conformacional e torna-se 
ativadora alostérica de 
várias enzimas celulares 
(MAP-Quinases). 
 
- Cascata MAP-Quinase 
(ERK-> ELK -> transcrição de 
Fos -> componente do fator 
de transcrição AP-1). 
• As proteínas adaptadoras fosforiladas também podem ativar uma proteína 
GTP de troca chamada Vav, que atua sobre a Rac, uma proteína que liga-se 
ao nucleotídeo guanina. 
 
• Rac-GTP da início a uma cascata paralela à MAP-quinase, resultando na 
ativação da quinase N-terminal c-Jun (JNK=proteína estresse-ativada SAP) 
 
• SAP pode ser ativada por estímulo nocivo – UV, estresse osmótico, 
citocinas pró-inflamatórias (TNF ou IL-1). 
 
• JNK depois de ativada fosforila c-Jun, que é o 2º componente do fator de 
transcrição da AP-1 
 
• Rac-GTP induz também a reorganização do citoesqueleto e pode ser 
responsável pela agregação de complexos TCR, co-receptores e outras 
moléculas de sinalização na ativação de LT. 
 
• ERK e JNK são extintas pela ação de fosfatases específicas para tirosina que 
são ativadas pelas próprias moléculas - Feedback negativo – termina 
ativação da célula. 
Vias de Sinalização da Calcineurina e Proteína Quinase C nos LT 
- PLCɣ1 catalisa a hidrólise de um fosfolipídeo de membrana plasmática chamado 
fosfatidilinositol 4,5 bifosfato (PIP2). 
 
- PIP2 gera o inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) e o diacilglicerol (DAG) 
 
Ca2+ liga-se a proteína 
reguladora Calmodulina, 
que ativa a calcineurina-> 
ativa fator de transcrição 
NFAT 
DAG ativa PKC por induzir 
alteração conformacional 
formando o sítio catalítico 
para quinase e produção do 
fator de transcrição NF-ĸB. 
Ativação dos Fatores de Transcrição que Regulam a Expressão Gênica nas 
Células T 
• As enzimas geradas pela sinalização do TCR ativam os fatores de 
transcrição específicos que ligam a regiões regulatórias de vários genes nas 
células T e acentuam a atividade promotora e a transcrição dos genes. 
 
 
• Todos os fatores de transcrição devem ocupar sítios específicos presentes 
na região promotora de determinado gene, para que este gene seja 
expresso. 
 
 
• Os genes respondem a diferentes combinações de fatores de transcrição. 
Diferentes fatores de transcrição: 
 
NFAT – necessário para expressar genes de IL-2, IL-4, TNF-α e outras citocinas. 
Rejeição de aloenxertos – ciclosporina e FK-506 – bloqueia a transcrição de 
genes de LT bloqueando a calcineurina e não permitindo a translocação do NFAT 
para o núcleo. 
AP-1 – Composta de dímeros de duas proteínas que se ligam mutuamente. O 
mais bem caracterizado é o Fos-Jun, que envolve a transcrição do gene Fos e a 
fosforilação da proteína Jun pré-existente. A ativação de AP-1 representa um 
ponto de convergência de diversas vias de sinalização iniciadas pelo TCR. 
NF-ĸB – Fator de transcrição essencial para síntese de citocinas. 
Quando a célula está inativa, NF-ĸB está no citoplasma complexado a 
proteínas inibitórias (IĸBS).O sinal de TCR induz fosforilação da serina do IĸB 
através das IĸB-quinases. A fosforilação do IĸB é seguida pela inserção de 
múltiplas cópias de ubiquitina e a ubiquitinação leva à proteólise do IĸB no 
proteassomo, impedindo-o de inibir a translocação de NF-ĸB para o núcleo. 
Efeitos dos Co-Estimuladores nas Vias de Transdução de Sinais das Células T 
• Os sinais liberados pelos co-estimuladores aumentam a ativação dos 
fatores de transcrição. 
 
 
• Os co-estimuladores podem agir nas mesmas vias de atuação do TCR ou em 
vias distintas (não muito bem conhecidas). 
 
 
• B7-CD28 pode ativar a quinase e facilitar a troca de GTP no Ras, resultando 
na ativação da via MAP-quinase 
 
 
• Ativação de Vav e Rac por uma via independente. 
 
 
• CTLA-4 bloqueia fosforilação das cadeias ζ associadas ao TCR. 
• Resposta de Feedback CD28-B7/CD-28-CTLA-4. 
Agonistas Parciais e Peptídeos Antagonistas 
• Quando existem mudanças em alguns peptídeos de contato no TCR, podem 
ocorrer mudanças na indução da expressão de várias citocinas. 
 
• APLs – peptídeos com resíduos de contato ao TCR alterados e que despertam 
respostas diferentes do antígeno nativo. 
 
• Ativação parcial – mudança de peptídeos que induzem respostas menores do 
que a proteína nativa (Peptídeos agonistas parciais ou fracos). 
 
• Outros peptídeos variantes podem liberar sinais negativos para os LT, 
inibindo a resposta (Peptídeos antagonistas). 
 
• O resultado do reconhecimento do Ag pelo LT é influenciado pela qualidade 
da interação. 
 
• A duração do comprometimento do TCR-Ag pode ser determinante na 
resposta do LT: 
 Agonistas fracos e peptídeos antagonistas- rápida dissociação. 
 Peptídeo nativo – lenta dissociação. 
Importância das APLs - Ligantes Peptídicos Alterados 
- Representam um mecanismo pelo qual a ação de LT pode ser regulada em 
situações fisiológicas, patológicas ou terapêuticas. 
 
 
 
 
 
 
 
- Algumas APLs causam padrões distintos de fosforilação das tirosinas da cadeia 
ζ associadas ao TCR e induzem níveis mais baixos e prolongados de Ca2+ 
intracelular do que os peptídeos naturais dos quais eles foram derivados – 
permite análise dos eventos bioquímicos intracelulares induzidos pelas APLs e 
proporciona maiores esclarecimentos sobre o modo de atuação das vias de 
sinalização do TCR. 
Microrganismos podem alterar os própios peptídeos e não 
induzirem ativação do sistema imune do hospedeiro. 
 
Logo, APLs poderiam ser administradas para inibir respostas 
imunes indesejadas contra Ag definidos (doença auto imune).