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Ativação e diferenciação de linfócitos T Janaina Correia Oliveira (janacoliveira@hotmail.com) 22/10/2014 Departamento de Patologia Disciplina: Imunologia e Sorologia 1) Produção de anticorpos (Ac) que ligam-se aos micro-organismos extracelulares bloqueando a sua capacidade de infectar células e promovem a sua ingestão e destruição por fagócitos (Imunidade humoral). Imunidade mediada por células: 2) Ativação de linfócitos T auxiliares (linfócitos T CD4+) que atuam na eliminação de micro-organismos intracelulares, aumentando a capacidade microbicida dos fagócitos. 3) Ativação de linfócitos T citotóxicos (linfócitos T CD8+) que tem a função de destruir as células infectadas por micro-organismos que não podem ser destruídos através de anticorpos ou através de linfócitos T auxiliares. Principais estratégias do sistema imune adaptativo: Tipos de células T Linfócitos T auxiliares (CD4+) Linfócitos T citotóxicos (CD8+) Linfócitos T reguladores (Treg): atuam principalmente para inibir as respostas imunológicas. Célula NK (natural killer): célula da imunidade inata contra vírus e outros micro-organismos. Linfócitos TNK: expressa uma proteína de superfície encontrada na célula NK. Não reconhece peptídeos apresentados pelas APCs. Ainda pouco estudada. Mais estudados! Linfócitos T virgens (naïve) • Os linfócitos T são gerados na medula óssea e são amadurecidos no timo. É no timo que ocorre a apresentação dos antígenos próprios e a deleção de linfócitos autorreativos. • Os linfócitos T maduros saem do timo com diversas especificidades antes da exposição ao antígeno, ganham a circulação e vão para os órgãos linfóides secundários (baço e gânglios linfáticos) onde serão ativados ou não pelos seus antígenos. Ativação dos linfócitos T Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 • A ativação inicial dos linfócitos T virgens (TH0) ocorre nos órgãos linfóides secundários. 1. Gerar a partir de um pool de linfócitos T virgens (TH0), um grande número de células T efetoras capazes de eliminar o antígeno. 2. Gerar uma população de células de memória duradoura. Objetivos da ativação do linfócito T Sinais de ativação de linfócitos T - Reconhecimento do antígeno - Coestimulação (moléculas de superfície celular específicas) - Produção de citocinas pelas APCs, pelos próprios linfócitos e por outras células no local. Sinais de ativação dos linfócitos T (1) Reconhecimeno do antígeno Sempre o primeiro sinal necessário para ativação do linfócito. • Peptídios derivados de antígenos fagocitados – associação MHCII - TCD4+ Ativação de linfócito T desencadeadas por antígenos protéicos de micro-organismos ingeridos ou proteínas solúveis (vacina) • Peptídios derivados das proteínas citosólicas - associação MHCI - TCD8+ Reações imune desencadeades por antígenos produzidos no citoplasma da célula (vírus, tumor) Os linfócitos T auxiliares (CD4+) e T citotóxicos (CD8+) reconhecem antígenos processados e associados a moléculas de MHC classe I e classe II nas células apresentadoras de antígenos (APC). As células da imunidade adaptativa reconhecem especificamente o Ag Os linfócitos B reconhecem antígenos nativos através de seu receptor de superfície (Ig: imunoglobulina). B cell Receptor de linfócito T (TCR) Semelhanças com o fragmento Fab Receptor de linfócito T Janeway et al. 2008 Sinais de ativação dos linfócitos T (2) Coestimulação Sinal secundário fornecido pelas APCs • Ausência da coestimulação linfócito T anérgico • Via de ativação da coestimulação receptor CD28 (linfócito T) Ligação a moléculas coestimulatórias na APC: proteínas da família B7 Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 • As moléculas coestimulatórias (B7) estão expressas em baixos níveis nas APCs em repouso. • A expressão de B7 aumenta na presença de produtos microbianos ou citocinas (IFN-Ƴ). • Funções das moléculas accessórias : - Aumentam a adesão entre as células T e as APC. - Traduz sinais para a célula. Sinais de ativação dos linfócitos T (2) Coestimulação Janeway et al. 2008 F o n te :A B B A S , A . K ., L ic h tm a n , A . H . Im u n o lo g ia C e lu la r e M o le c u la r, 7 º e d . R io d e . J a n e ir o : E ls e v ie r, 2 0 1 1 Sinais de ativação dos linfócitos T (2) Coestimulação O resultado da ativação do linfócito T é influenciado pelo acoplamento de receptores ativadores e inibidores. CTLA-4 (Antígeno 4 do linfócito citotóxico): receptor inibidor – regulação NEGATIVA CD28 e CTLA-4 reconhecem o mesmo receptor (B7) mas tem efeitos opostos - EQUILÍBRIO (controla a magnitude da resposta) • CTLA-4 tem alta afinidade para moléculas B7 • CD28 tem 20 a 50X afinidade menor pelo B7 A interligação de CD28 emite o sinal co- estimulador durante a ativação de células T virgens e induz a expressão de CTLA-4 (CD152) CTLA-4 liga-se ao B7 (CD80 OU CD86) com mais avidez que CD28 e emite um sinal inibidor às células T ativadas Sinais de ativação dos linfócitos T (2) Coestimulação Sinais de ativação dos linfócitos T (3) Produção de citocinas Interleucina-2 (IL-2) É a principal citocina secretada pelo linfócito T CD4+ logo após a sua ativação. Principais funções da IL-2: 1) Estimula a sobrevivência, proliferação e diferenciação das células T ativadas pelo antígeno. 2) Necessária para a sobrevivência das células Treg (linfócitos T regulatórios). Tem papel importante na regulação da resposta da célula T. Expansão clonal dos linfócitos T A proliferação dos linfócitos T se dá em resposta ao reconhecimento do antígeno. É mediada por sinais do receptor do antígeno, moléculas coestimulatórias e pela IL-2. Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 Pool de linfócitos virgens específicos para o antígeno. Expansão clonal dos linfócitos T Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 Diferenciação em células efetoras e de memória Diferenciação dos linfócitos T CD4+ Como as células T CD4+ podem mediar respostas tão diferentes? Linfócitos T CD4 efetores: Th1, Th2 e Th17 (polarização) Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 Desenvolvimento do Linfócito Th1 A principal função é ativar macrófagos a fagocitar e destruir micro-organismos. Citocina assinatura: IFN-Ƴ (Ativação clássica de macrófagos): Mφ M1 Ativação dos macrófagos pelos linfócitos Th1 Resposta dos macrófagos Importância na imunidade de da célula mediadora Produção de espécies reativas de oxigênio, óxido nítrico e aumento de enzimas lisossomais Morte dos micro-organismos nos fagolisossomos (função efetora dos macrófagos) Secreção de citocinas (TNF, IL-1, Il-12) e quimiocinas TNF, Il-1, quimiocinas: recrutamento de leucócitos (inflamação) Aumento da expressão de moléculas coestimuladoras (B7) e moléculas MHC Aumento daativação da célula T (amplificação) NO ROS IFN-Ƴ Desenvolvimento do Linfócitos Th2 Th2 secreta IL-4 que amplifica o padrão induzido. Citocina assinatura: IL-4 IL-4 e IL-13 induzem a ativação alternativa dos macrófagos: Mφ M2 É mais dirigida contra helmintos e bactérias extracelulares F o n te :A B B A S , A . K ., L ic h tm a n , A . H . Im u n o lo g ia C e lu la r e M o le c u la r, 7 º e d . R io d e . J a n e ir o : E ls e v ie r, 2 0 1 1 Função dos Linfócitos Th2 Desenvolvimento do Linfócitos Th17 Induzida principalmente pelas citocinas pró- inflamatórias IL-1, IL-6 e IL-23 produzidas pelas células DC nas infecções fúngicas. Citocina assinatura: IL-17 Estimula inflamação rica em neutrófilos Estimula produção de denfensinas Sua principal função é secretar citocinas que atraem neutrófilos para o local de infecção, para destruir bactérias e fungos. Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 Função dos linfócitos Th17 Diferenciação do Linfócito T CD8+ Diferenciação em Linfócitos T citotóxicos (CTL) A ativação do linfócito T CD8+ depende de sinais secudários promovidos pelo lifócito T CD4+: 1. Secreção de citocinas que estimulam a diferenciação em CTL. 2. Expressão do receptor CD40L que potencializa o poder de apresentação de antígenos da APC. Os linfócitos CTLs possuem grânulos citoplasmáticos contendo perforinas e granzimas, além de secretar IFN-Ƴ. Função do linfócito CTL • Reconhecem células-alvo através da ligação ao MHC I. • Eliminam micro-organismos intracelulares através da morte da célula infectada. • Liberam grânulos: granzimas e perforinas. • Levam a poptose da célula (FasL ativa caspases). Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 Diferenciação do Linfócito T CD8+ Função efetora do CTL Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 Desenvolvimento de células T de memória Fonte:ABBAS, A. K., Lichtman, A. H. Imunologia Celular e Molecular, 7º ed. Rio de. Janeiro: Elsevier, 2011 2 Modelos Modelo linear: Podem ser formadas a partir de células efetoras. Modelo de diferenciação ramificada: pode ser formada a partir da célula T ativada. • Sobrevivem mesmo após a eliminação do antígeno (estado de quiescência). • Montam respostas melhores e mais rápidas quando comparados às células virgens. • Podem durar por anos ou por toda a vida devido à elevada expressão de proteínas antiapoptóticas. • Defesa ideal contra patógenos que podem infectar repetidamente o hospedeiro. • Capacidade de autorrenovação. • O número de células T de memória é maior do que o número de células T virgens específicas para o mesmo antígeno. • Os loci dos genes de moléculas importantes para a célula de memória são mantidos numa configuração mais acessível. Características das células T de memória Sugestão de roteiro para estudo • Características gerais da imunidade adaptativa mediada por células. • Reconhecimeto dos antígenos pelos infócitos T CD4+ e CD8+. • Sinais de ativação dos linfócitos T. • Expansão e diferenciação de linfócitos T CD4+ e CD8+. • Principais subtipos de linfócitos T CD4: Th1, Th2 e Th17. • Linfóctito T citotóxico (CTL). • Desenvolvimento e características das células T de memória.
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