Resumo Imunologia - Desenvolvimento dos linfócitos T

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IMUNOLOGIA 
 
Desenvolvimento de linfócitos T 
 
 
 
Introdução 
O desenvolvimento dos linfócitos T se dá nos 
órgãos linfoides primários medula óssea e 
timo. A ontogenia das células do sistema 
imune começa a partir de uma célula-tronco 
hematopoiética, que dá origem a progenitores 
mieloide e linfoide, encontrados na medula 
óssea. O precursor mieloide dá origem a 
hemácias, plaquetas, basófilos, eosinófilos, 
neutrófilos, monócitos, entre outros. Já o 
precursor linfoide dá origem, ainda na medula 
óssea, a linfócitos B e células NK – para se 
desenvolver em linfócitos T, os precursores 
linfoides devem migrar para o timo e interagir 
com os componentes do estroma tímico para 
terminar a maturação. 
Os linfócitos B e T maduros caem na corrente 
sanguínea e vão para os órgãos secundários, 
como linfonodos, baço e tecidos linfoides 
associados a mucosa, onde podem montar 
uma resposta imune na presença de antígeno. 
A molécula que caracteriza o linfócito T é o 
TCR (estrutura do receptor de células T), 
composta por duas cadeias polipeptídicas – 
alfa e beta ou gama e delta, em menor 
quantidade. É a molécula que o linfócito T usa 
para escanear a superfície das células, 
buscando alterações na homeostase. Sua 
principal característica é apresentar uma 
região variável na porção distal à membrana, 
enquanto os domínios proximais são 
constantes. Além disso, possuem uma região 
transmembrana e uma pequena porção 
citoplasmática. 
O principal evento que ocorre no timo é a 
geração do TCR através de uma 
recombinação genética que permite a 
expressão de moléculas contendo uma 
porção variável, sendo capaz de reagir com 
um repertorio enorme de antígenos. Além do 
TCR, o linfócito T adquire uma série de 
moléculas responsáveis pela sinalização 
 
 
 
intracelular (CD3, associadas ao TCR e 
possuem domínios apropriados para ativação 
dos linfócitos T), indução de respostas 
celulares (CD4, CD8) e moléculas de adesão 
(integrinas) - permitindo que as células 
fiquem unidas para trocarem citocinas e 
interações entre ligantes e receptores na 
membrana. 
Os linfócitos T CD8 ou CD4 detectam o 
antígeno na superfície das células ligando seu 
TCR a moléculas do complexo principal de 
histocompatibilidade (MHC classe I ou II, 
respectivamente) – que carregam em sua 
fenda pequenos fragmentos proteicos ou 
peptídicos. As moléculas CD4 e CD8 também 
são capazes de se ligar às moléculas do MHC, 
funcionando como co-receptores no 
processo de ativação das células T. 
 
Órgãos linfoides primários 
O precursor linfoide é gerado na medula 
óssea e depois migra para o timo, onde 
termina sua maturação. Nessa etapa no timo, 
os linfócitos T também podem ser chamados 
de timócitos. 
O timo é um órgão linfoide localizado no 
mediastino, possuindo duas áreas: córtex 
(mais externo) e medula (mais interno) – a 
parte cortical apresenta maior densidade 
celular, por ter mais timócitos. O timo possui 
células epiteliais corticais que revestem a 
parte interior externa do timo e fazem contato 
com os timócitos, provavelmente onde ocorre 
maior proliferação destes. Além das células 
epiteliais corticais, os timócitos podem fazer 
interações com outras células dentro do timo, 
como as células epiteliais medulares e as 
células dendríticas. 
 
 
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Desenvolvimento de linfócitos T 
 
 
 
A diminuição do número de timócitos que 
ocorre do córtex em direção a medula 
também se deve a morte celular – removidos 
pelos macrófagos presentes na medula do 
timo. 
 
OBS: Os linfócitos T que apresentam cadeias 
alfa e beta adquirem as moléculas CD4 e CD8 
em sua superfície (chamadas de célula duplo 
positiva). Posteriormente, um desses co-
receptores desaparecem e o linfócito T se 
torna maduro. Já os que apresentam cadeias 
gama e delta são chamados de células duplo 
negativos. 
Os timócitos mais perto das células epiteliais 
corticais são os duplo negativos. Muitos 
timócitos fazem contato com essas células e 
continuam seu processo de desenvolvimento, 
adquirindo CD4 e CD8 – sendo chamados de 
duplo positivos. Na medula do timo, podem 
entrar em contato com células dendríticas e 
células epiteliais celulares, completando seu 
desenvolvimento e tornando-se linfócitos T 
maduros – podendo expressar CD4 ou CD8. 
Na medula óssea o precursor linfoide está 
sujeito a uma sinalização pelos componentes 
solúveis e de membrana presentes em seu 
estroma que propiciam os fatores 
necessários para o desenvolvimento do 
linfócito B. Por outro lado, no timo esse 
mesmo precursor linfoide se desenvolve em 
linfócito T devido à uma sinalização através 
dos receptores Notch e seus ligantes que não 
ocorre na medula óssea. As células do 
 
 
 
estroma tímico expressam os ligantes de 
Notch (Jagged e Delta) – na presença desses 
ligantes, os receptores Notch são clivados e 
liberam sua porção intracelular. Essa porção 
pode migrar para o núcleo e influenciar a 
transcrição de genes que, por sua vez, vão 
iniciar o processo de diferenciação do 
precursor linfoide em timócitos. Essa parte 
intracelular do Notch consegue influenciar a 
transcrição gênica através da liberação de 
genes de fatores inibitórios e recrutamento 
de fatores co-ativadores. 
A manipulação genética desses fatores 
modifica totalmente a diferenciação dos 
precursores linfoides – por exemplo, a 
expressão transgênica dos ligantes de Notch 
na medula óssea faz com que o precursor 
linfoide entre na diferenciação para células T, 
e não mais para células B. Também é possível 
forçar a expressão transgênica da porção 
intracelular do Notch, que leva a 
diferenciação de linfócitos T. Ao contrário, se 
os ligantes ou receptores de Notch são 
geneticamente deletados, o timo não é mais 
capaz de gerar linfócitos T, gerando células 
similares aos linfócitos B. Portanto a 
presença desses ligantes e desses 
receptores que define o futuro fenótipo do 
precursor linfoide. 
 
Eventos críticos de sinalização e 
recombinação 
Existem duas linhagens de linfócitos T que 
expressam receptores diferentes: a maior 
parte dos linfócitos T expressam receptores 
contendo as cadeias alfa-beta, ao passo que 
uma subpopulação pequena de em torno de 
2% expressam receptores contendo as 
cadeias gama-delta. Os receptores alfa-beta 
estão presentes nas células TCD4 e TCD8. 
 
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Desenvolvimento de linfócitos T 
 
 
 
As cadeias leve e pesada que compõem as 
imunoglobulinas, assim como as cadeias alfa 
e beta que compõem o TCR, são formadas por 
diferentes segmentos gênicos e são 
compostas por duas regiões variável e 
constante. A parte variável é formada por 
mais de um segmento gênico (VDJ – cadeia 
pesada e cadeia beta ou VJ – cadeia leve e 
cadeia alfa). Ambas as cadeias alfa e beta são 
associadas aos segmentos que compõem as 
porções transmembrana e citoplasmática. 
Na maior parte dos genes do organismo, eles 
já estão prontos para serem transcritos, ao 
contrário dos genes das imunoglobulinas e do 
TCR e requerem um evento de recombinação 
para colocar no mesmo segmento gênico 
várias partes (V, D e J) que se encontram em 
pontos distantes do genoma. 
A região variável da cadeia alfa do TCR é 
formada a partir de vários segmentos gênicos 
Valfa e Jalfa que estão em uma sequência no 
genoma e, para que esses genes sejam 
transcritos, é necessário que apenas um 
segmento Valfa esteja próximo de um 
segmento Jalfa para formar o domínio 
variável da cadeia alfa. No caso da cadeia 
beta, ela é formada por três tipos de 
segmentos gênicos repetidos, sendo que os 
Vbeta podem se combinar com genes Dbeta e 
Jbeta para formar o domínio variável da 
cadeia beta. Esses domínios variáveis alfa e 
beta ficam distais a membrana, ao passo que 
os segmentos constantes (Calfa e Cbeta) são 
proximais a membrana. É justamente a 
junção desses domínios variáveis alfa e beta 
que formamo sítio de combinação com o 
antígeno do TCR, sendo capazes de detectar 
diversas alterações na homeostase. Cada 
TCR é único no sentido que utiliza segmentos 
gênicos VDJ diferentes na sua composição. 
Devido ao grande número de segmentos 
gênicos que podem ser recombinados para 
 
 
 
formarem os genes da região variável das 
cadeias alfa e beta, os TCRs são formados 
individualmente por cada célula, ou seja, cada 
célula apresenta um TCR diferente. O 
conjunto de células T exibem grande 
repertório de TCRs capazes de detectar 
alterações distintas na homeostase. Os genes 
variáveis, por exemplo, podem ter 1352 
possibilidades de rearranjo apenas na cadeia 
beta, enquanto a cadeia alfa pode 4270 ter 
possibilidades de rearranjo diferentes. Então, 
para formar o sítio de combinação com o 
antígeno pode-se ter 5,8 x 106 possibilidades 
no total. Essas possibilidades (diversidade 
combinatória) são calculadas pela 
multiplicação entre as diferentes quantidades 
encontradas em cada tipo de segmento. No 
entanto, o processo de recombinação é feito 
pelas enzimas recombinases RAG1 e RAG2, 
que são muito imprecisas, principalmente, no 
processo de reparo que termina a 
recombinação – podendo haver introdução e 
deletério de pares de base durante esse 
processo (diversidade juncional). Isso gera 
uma diversidade total da ordem de 1018, sendo 
o número aproximado de quantidades de 
TCRs diferentes que podem ocorrer no 
repertório dos linfócitos T. 
Os linfócitos T gama-delta expressam TCR 
cujo genes que codificam para a cadeia gama 
variável são VJ, enquanto os que codificam 
para a cadeia constante são Cgama. Já os 
genes que codificam para a cadeia delta 
variável são VDJ, sendo que os segmentos V 
são derivados do lócus que codifica a cadeia 
alfa do TCR alfa-beta. Ou seja, o lócus delta 
fica dentro do lócus alfa e, quando ocorre uma 
recombinação entre Valfa e Jalfa, todo lócus 
delta é eliminado em um círculo de DNA – 
como também ocorre em outros casos de 
recombinação. 
 
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Desenvolvimento de linfócitos T 
 
 
 
Durante o desenvolvimento do linfócito T, há a 
expressão de TdT, cujo papel é adicionar 
nucleotídeos no processo de recombinação, 
aumento a diversidade codificada no genoma 
para os TCRs. Além disso os RAG1 e RAG2 são 
expressos em momentos específicos: durante 
a diferenciação do duplo negativo e do duplo 
positivo. 
 
No começo do processo de diferenciação no 
timo, o timócitos é duplo negativo e seus 
genes alfa e beta estão em sua configuração 
genômica – ou seja, não sofreram a 
recombinação. Em seguida, ocorre a primeira 
onda de expressão das enzimas 
recombinases, sendo que a primeira cadeia 
cujo gene sofre recombinação é a beta – 
ocorre a recombinação entre os genes D e J 
e, depois, entre os segmentos V e DJ. A partir 
disso, a cadeia beta é transcrita e expressa 
dentro da célula como uma proteína 
citoplasmática. Nesse estágio, a cadeia beta 
pode ser expressa em combinação com uma 
cadeia alfa substituta, pois o gene alfa só 
sofrerá recombinação na segunda onda de 
expressão das recombinases. Na segunda 
onda, os segmentos V e J da lócus alfa são 
recombinados, de modo que o gene alfa pode 
ser transcrito – dando origem à cadeia alfa. 
Assim, a cadeia beta se combina à cadeia alfa 
e é expressa na superfície da célula T junto 
com outras moléculas de sinalização. 
 O TCR está sempre associado a cadeias CD3 
e cadeia zeta – importantes para a sinalização 
intracelular a partir do momento em que os 
domínios variáveis do TCR detectam alteração 
 
 
 
na homeostase. Essas moléculas 
sinalizadoras possuem ITAM (motivo de 
ativação baseado em tirosina dos 
imunorreceptores) em sua estrutura, que são 
alvos de tirosinaquinases. 
Apenas 5% dos timócitos têm sucesso em se 
tornar uma célula T madura, pois grande 
parte morre de apoptose durante o 
desenvolvimento. 
Os timócitos deixam o timo em diferentes 
momentos. Alguns gama-delta que 
expressam cadeias Vgama5 e Vgama6 deixam 
o timo antes do nascimento, enquanto 
timócitos gama-delta com maior variabilidade 
no seu TCR deixam o timo após o nascimento 
– assim como a maior parte dos linfócitos T 
alfa-beta, que também apresentam grande 
variabilidade nos seus TCRs. Os linfócitos T 
gama-delta localizam-se, principalmente, no 
epitélio, na epiderme, no trato reprodutor e no 
intestino. Já os linfócitos T alfa-beta 
localizam-se na corrente circulatória e nos 
órgãos linfoides secundários. 
 
Seleção Positiva e Negativa 
Esses processos de seleção ocorrem no timo 
e explicam porque apenas 5% dos timócitos 
terminam o processo de maturação para 
atuar no sistema imune. 
Eferocitose: processo em que os macrófagos 
fagocitam timócitos que sofreram apoptose; 
explica porque há grande densidade celular 
no córtex do timo, porém pouca na medula 
deste. 
Seleção Positiva: Para sobreviver, o linfócito 
T tem que expressar um TCR capaz de 
interagir com alguma molécula de MHC 
expressa no timo pelas células epiteliais 
corticais. 
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Desenvolvimento de linfócitos T 
 
 
 
Linfócitos T cujo TCR tem afinidade por 
moléculas de MHC de classe I, desenvolvem-
se em linfócitos TCD8, já os linfócitos TCD4 
são originados devido à interação de 
timócitos com TCR capaz de interagir com 
MHC da classe II. Logo, a presença de MHC 
classe I e II é essencial para que o timo seja 
capaz de dar origem aos dois tipos de 
linfócitos T – gerando um repertório apto. 
Seleção Negativa: Deleção (por apoptose) dos 
linfócitos T que expressam TCR autorreativos 
– capazes de reconhecer e detectar 
moléculas do próprio organismo, tendo 
potencial de causar doenças autoimunes. 
A complicação ocorre pois os processos de 
seleção positiva e negativa requerem que o 
receptor de antígeno interaja com os 
componentes do próprio organismo. Ou seja, 
para haver seleção positiva ou negativa o TCR 
precisa interagir com a molécula de MHC (por 
meio de um peptídeo próprio). O que define 
qual seleção o timócito irá sofrer é a força de 
interação do receptor com os componentes 
do timo: no caso da seleção positiva, basta 
uma interação com afinidade média – 
enquanto na seleção negativa, ocorre uma 
alta afinidade entre o TCR e o MHC. Dessa 
forma, os linfócitos que irão compor o 
repertório são aqueles que, apesar de serem 
aptos em detectar moléculas de MHC, só o 
fazem a partir de um peptídeo exógeno ao do 
MHC – representando uma alteração na 
homeostase. 
A maior parte da apoptose ocorre na medula, 
sugerindo que a interação com células 
dendríticas e epiteliais medulares leva a 
seleção negativa dos timócitos autorreativos.