Desenvolvimento de Linfócitos e Rearranjo dos Genes Receptores

Prévia do material em texto

Desenvolvimento de Linfócitos e 
Rearranjo dos Genes de Receptores 
Questão a ser respondida durante o estudo:
• Como ocorre o desenvolvimento dos receptores imunológicos TCR e BRC? Como isso ocorre durante o desenvolvimento dos 
linfócitos?
Visão geral do desenvolvimento dos Linfócitos 
O desenvolvimento de ambos os linfócitos B e T envolve a sequência de estágios de maturação 
apresentada. Na imagem, apesar da figura estar contextualizada para o linfócito B, algumas 
características são similares ao linfócito T.
Dentro dos estágios de maturação, primeiro, se tem uma célula comprometida a um padrão linfocitário 
nas células tronco, da linhagem linfóide e, a partir daí inicia a maturação dos linfócitos. Seguindo, tem a 
formação de um pró-linfócito, uma célula comprometida, isto é, estimulada por citocinas e fatores de 
crescimento para se tornar uma célula da linhagem linfocítica. 
O estímulo pode vir, por exemplo, por uma infecção 
viral (ambiente externo), a qua tende a aumentar o 
número de linfócitos na corrente sanguínea como T 
(CD4 e CD8 responsáveis pela resposta celular) e 
Linfócitos B (produtores de anticorpos). Essa 
linfocitose fez criar um padrão de citocinas que 
estimula na medula óssea fatores de crescimento e 
outras citocinas para sinalizar para célula tronco que 
ela tem que dar preferência a produção de linfócitos.
No ambiente interno inicia uma expressão ou 
rearranjo de genes para que esse linfócitos se torne 
maduro e produtor dos receptores de superfície, para 
que ele seja funcional. Assim, se for um linfócito T, tem 
que ter um TCR e se for B, um BCR.
No pré-linfócito, ocorre a seleção das células que expressam receptores pré-antigênicos (selecionas 
aqueles que estejam funcionais). No linfócito imaturo, recebe um repertório e aquisição de competência 
funcional, ou seja, um receptor BCR funcional capaz de se ligar a antígeno e interagir com outros 
receptores como TCR. Após isso, o linfócito passa a ser maduro, o qual já é capaz de ser ativado, 
transformado em plasmócito para produzir anticorpos ou se tornar uma célula B de memória.
Comprometimento com as linhagens B e T e proliferação de progenitores 
As células-tronco hematopoéticas (CTH) dão origem a diferentes progenitores para vários tipos 
de células sanguíneas. Uma destas populações de progenitores é denominada progenitor linfoide 
comum (PLC). Os PLCs dão origem principalmente a células B e T, mas também podem contribuir com 
células NK e algumas células dendríticas (não mostradas aqui).
As PCL, através de fatores de crescimento e diferenciação como os EBF, 
E2A e PAX5, faz com que a célula fique comprometida com a linhagem B, 
se tornando um pró-B (não pode mais retornar). As células pró-B podem, 
eventualmente, diferenciar-se em células B foliculares (FO), células B da 
zona marginal (ZM) e células B-1. 
As células T também, por meio de fatores de crescimento (Id2), as PCL se 
transformam em pró-T. As células pró-T podem comprometer-se com as 
linhagens de células T ab ou gd. O comprometimento com diferentes 
linhagens é conduzido por vários fatores de transcrição, indicados em 
itálico. CLI, células linfoides inatas.
Pontos de controle na maturação dos linfócitos 
No processo de maturação dos linfócitos existe pontos de controle de maturação de linfócitos. O sistema 
imunológico precisa atestar que a células esteja funcional, que o receptor esteja funcional e que ele não 
reaja contra o próprio, pois se ele reagir contra o próprio ou reconhecer muito fortemente o antígeno, 
existe a chance de ter um reconhecimento halo-antígeno (antígenos próprios) e fazer com que desenvolva 
uma auto-imunidade.
Quando acontece a proliferação celular e se tem um 
conjunto de células, se alguma não for capaz de 
expressar o pré-receptor (pré-B/T) ele será 
estimulados por citocinas para uma via e sinalização 
das caspases e estimula que a célula entre em 
apoptose. Já células que conseguem expressar seus 
receptores, continuam seu processo e passam por 
um segundo ponto de controle (também ainda na 
medula óssea) dos receptores e as células que 
produziram poucos receptores ou não conseguem 
reagir também são sinalizadas a apoptose. Se a 
célula passar por esses dois check-points iniciais, ela 
vai para expressão do receptor do antígeno, que terá 
outro check-point .
Nesse terceiro check-point, se a célula com o receptor já correto, independente se for B o T, reconhecer 
muito fortemente o antígeno será levada para um seleção negativa, estimulando que sua apoptose. Isso 
ocorre porque se o reconhecimento for muito forte a chance de reconhecer algo próprio é muito 
grande, assim pode pegar algo próprio e reconhecer como antígeno e montar toda uma resposta imune 
conta o próprio, o que levaria a uma doença autoimune. Em contrapartida, aqueles que tiverem 
reconhecimento fraco do antígeno, mas que tenha reconhecimento, passará por uma seleção positiva e 
tornam-se células maduras e funcionais.
Lembrando que esse processo ilustrado na imagem, de check-points, na célula B ocorre ainda na 
medula óssea e na célula T ocorre no Timo.
Organização dos genes das Ig e TCRs nas linhagens germinativas
Os receptores são proteínas e como toda proteína precisa de um gene para que seja ativado e para isso 
tem-se organizações gênicas e locis gênicos que estão relacionados a produzir as imunoglobulinas e os 
TCRs. Relembrando um pouco de anticorpos, tem as cadeias pesadas e as cadeias leves (formado pela 
cadeia kapa e lambda).
Organização da linhagem 
germinativa nos loci da Ig humana.
Organização dos loci dos TCR humanos na 
linhagem germinativa.
Domínios das proteínas das Ig e do TCR. Recombinação VDJ
pega intervierem
Parçãequeprapieiaasrecomeamaçãs alardeia pesada cadeia
recombinação à lgMIgblg.bg/gG1Plkda
Pavçãsvariárús
dacodeiapocda.
cedeiakapa - região comer
-
recombinação VJ verdade cadeia leve .
Codeiabve
Região interna
(carluoüterminall
Regiãeeonstantl
fragmentos rduiomdasplquoeanaarecombinação
Diversidade dos genes dos receptores de antígenos. A partir do DNA da mesma linhagem germinativa, 
é possível gerar sequências de DNA recombinadas e mRNAs que diferem em suas junções V-D-J. No 
exemplo apresentado a direita acima, três mRNAs de receptores de antígeno diferentes são produzidos 
a partir do DNA da mesma linhagem germinativa por meio do uso de diferentes segmentos gênicos e a 
adição de nucleotídeos às junções.
Mecanismo - Recombinação VDJ
Eventos sequenciais durante a recombinação 
V(D)J. A sinapse e a clivagem do DNA no limite 
entre o heptâmero e o segmento codificador 
são mediadas por Rag-1 e Rag-2. O grampo 
da extremidade codificadora é aberto pela 
endonuclease Artemis e as extremidades 
quebradas são reparadas pela maquinaria de 
junção de extremidade não homóloga presente 
em todas as células. Observe que as duas fitas 
de DNA são mostradas nos grampos, mas não 
nas outras ilustrações esquemáticas dos genes.
Geração da diversidade de células T e B
O repertório potencial total com diversidade juncional, em destaque na figura, diz o qual a variabilidade 
que pode ser gerada de estruturas a partir da capacidade de recombinação que ele tem. Isso é 
importante, pois a imunoglobulina tem que ser capaz de se ligar a qualquer porção ou domínio de 
antígeno.
Nos TCR, também tem regiões enormes de variabilidades.
Desenvolvimento de linfócitos B
Os eventos correspondentes a cada estágio da maturação da célula B a partir da célula-tronco da 
medula óssea até o linfócito B maduro são ilustrados. Depois de madura, a célula B não prolifera, 
somente sofre expansão clonal, que é a repetição da mesma célula, após reconhecer o antígeno.
Expressão de RAG e TdT, são algumas proteínas necessárias para que os receptores sejam formados, 
importante para formação dos genes.
DNA, RNA das Ig, são grandemente expressos a partir do pré B, pois tem que estar formando esses 
receptores.
Expressão das Ig ocorre a partir depré-B, inicialmente com um pré-receptor IgM, no imaturo IgM e no 
receptor maduro IgM e IgD. Inicialmente são encontrados na medula óssea e depois de maduro na 
periferia.
Subgrupo de linfócitos B
A maioria das células B que se desenvolvem a partir das células-tronco derivadas do fígado fetal se 
diferenciam na linhagem B-1. B, Os linfócitos B oriundos dos precursores da medula óssea após o 
nascimento dão origem à linhagem B-2. Os dois subconjuntos principais de linfócitos B são derivados 
dos precursores das células B de B-2. As células B foliculares são linfócitos recirculantes; as células B da 
zona marginal são abundantes no baço de roedores, mas também podem ser encontradas nos linfonodos 
em humanos.
Estágios da maturação da célula T e Papel do Timo na Maturação de Linfócitos T
Os eventos correspondentes a cada estágio da maturação da célula T a partir da célula-tronco da 
medula óssea até o linfócito T maduro são ilustrados. Vários marcadores de superfície, além dos 
mostrados, têm sido utilizados para definir diferentes estágios de maturação da célula T.
No TIMO, a célula pré-T quando chega no córtex tímico, ela apresenta CD4+, CD8+ e TCR a-ß. Porém, se 
ela não apresenta TCR, sofrerá seleção negativa e será levada a apoptose. Além disso, se ela não 
reconhece MHC e peptídeos próprios presentes no timócitos, também será morta.
Quando a célula é uma CD8, passara por uma seleção na medula do Timo, a qual se ela reconhece muito 
fortemente também será eliminada, sofreste seleção negativa. Porém, se não houver problema sofreara 
seleção positiva e migrara para a periferia.
Outro grupo de células são chamadas de Treg, células regulatórias que regulam o sistema imune.
Formação das estruturas do TCR
Classificação e Marcação de Linfócitos T
 Expressão de CD4 e CD8 em timócitos e seleção positiva das células T no timo. A maturação dos 
timócitos pode ser seguida de mudanças na expressão dos correceptores CD4 e CD8. A imagem ilustra 
uma análise de citometria de fluxo de duas cores de timócitos usando anticorpos anti-CD4 e anti-CD8, 
cada qual marcado com um fluorocromo diferente. A porcentagem da contribuição de todos os 
timócitos para cada população principal é mostrada nos quatro quadrantes. O subgrupo menos maduro 
é o das células CD4-CD8- (duplo-negativas). As setas indicam a sequência da maturação.
Emumpacientepooasque
HA '- éeoequodram - temos tanta
[DU
"
teqmdeveseranali. quanto
sede
. . .
assi
queira
quitem usasse
pouca 4
LCDS.