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Coestimulação Os linfócitos T precisam interagir com uma APC para poderem ser ativados. A interação do TCR (receptor de célula T) com o MHC promove o reconhecimento antigênico pelas células T, sendo ativadas. Células T CD4+ ativadas secretam IL-2 que age de forma autócrina, estimulando sua proliferação e diferenciação. Ocorre expansão clonal e os linfócitos se diferenciam e células efetoras e células de memória. Linfócitos T CD4+ efetores ativam macrófagos, células B e outras células, causando inflamação. Linfócitos T CD8+ efetores promovem o killing de células infectadas e também ativam macrófagos. Os linfócitos B reconhecem o antígeno pelo BCR (receptor de célula B). Esse antígeno é internalizado e processado e um fragmento dele se combina com o MHC. MHC interage com um TCR de célula Th. As células Th secretam citocinas, estimulando a diferenciação das células B em plasmócitos secretores de anticorpos (células B efetoras). Receptores de Células T (TCR) O TCR é um heterodímero que consiste em duas cadeias polipeptídicas transmembrana α e β. Cada cadeia de TCR α e β consiste em um domínio de ligação ao antígeno variável (V) e um domínio constante (C). Há também uma região hidrofóbica transmembrana e uma curta região citoplasmática. Estrutura do TCR As regiões V das cadeias de TCR possuem regiões determinantes de complementaridade hipervariáveis. Complexo CD3 A ligação do antígeno ao TCR envia um sinal para o complexo CD3, presente apenas em linfócitos T. Tal complexo é formado por cinco cadeias (γ, δ, e, ζ e η). A transdução do sinal ocorre pelo dímero ζ (zeta). Estrutura do complexo CD3 e do TCR Correceptores CD4 e CD8 As moléculas CD4 e CD8 são correceptores das células T que se ligam às regiões não polimórficas das moléculas do MHC, facilitando a sinalização pelo TCR. CD8 e CD4 interagem com moléculas do MHC de classe I e II, respectivamente. CD8 é encontrado em linfócitos T citotóxicos e CD4 é encontrado em linfócitos T auxiliares. Receptores de Células B (BCR) A IgM e IgD de membrana são os receptores antigênicos das células B naive. Sua estrutura, portanto, é a de um anticorpo de membrana (2 cadeias pesadas e 2 leves). O BCR não pode sinalizar diretamente ao seu linfócito B. Desse modo, seus domínios transmembrânicos associam-se a heterodímeros formados pelo pareamento de CD79a (Ig-β) com CD79b (Ig-α). Esses heterodimeros atuam como transdutores de sinal. A sinalização do BCR é iniciada pelo sítio de ligação ao antígeno. Isso leva ao agrupamento de receptor e fosforilação dos motivos de ativação do imunorreceptor baseado em tirosina (ITAMs) no CD79a e CD79b. A fosforilação ativa a cascata de sinalização. Estrutura do BCR e seu complexo de transdução Coestimulação e Linfócitos T A proliferação e diferenciação dos linfócitos T naive requerem sinais fornecidos por moléculas das APCs, denominadas coestimuladores ou moléculas acessórias. Os sinais coestimuladores reforçam a sinalização celular e promovem amplificação da resposta, de modo que, em sua ausência, ocorre anergia celular. Sinalização por CD40-CD154 O CD40 é um receptor expresso nas APCs e seu ligante (CD154 ou CD40 ligante) é expresso em linfócitos T auxiliares. Quando ambos se ligam, os sinais são enviados nos dois sentidos. Sinais provenientes da APC para o linfócito T induz o linfócito T a expressar um receptor denominado CD28. O sinal proveniente do linfócito T pra a APC estimula a expressão do CD80 ou do CD86 e diversas outras funções. Efeitos da coestimulação por CD40-CD154 As citocinas produzidas por essa estimulação são: IL-1, IL-6, IL-8, IL-12 e TNF- alfa Sinalização por CD28-CD80/86 O CD28 possui dois ligantes alternativos: CD80 (B7.1) e CD86 (B7.2). Quando CD80 ou CD86 liga-se ao CD28 ocorre estimulação do linfócito T e ele passa a expressar CTLA-4 (CD152). A expressão de CD80 ou CD86 pode ser aumentada por produtos microbianos durante as respostas imunes inatas, garantindo que os linfócitos sejam ativados apenas quando necessários. O CD152 também pode se ligar ao CD80 ou CD86, mas ele suprime a ativação dos linfócitos T, suprimindo a resposta imunológica. Células Treg apresentam muitas CTLA-4 para exercer sua regulação da resposta imune. Porém, a alta concentração de CTLA-4 é perigosa, pois ao inibir linfócitos T pode permitir a sobrevivência de células tumorais. O CD28 amplifica o estímulo dado ao linfócito T em oito vezes, elevando a produção de IL-2 e outras citocinas, aumentando a expressão de genes de sobrevivência celular, promovendo o metabolismo energético e facilitando a divisão dos linfócitos T. Coestimulação e Adesão As moléculas LFA-1 e ICAM-1 permitem a adesão celular, assim como CD2 e LFA-3 permitem. Sinalização por PD-1 - PD-L1/PD- L2 O PD-1 (Programmed cell death 1) é expresso em linfócitos T, B e NK, reconhecendo os ligantes PD-L1 e PD-L2 expressos em APCs e células tumorais. A ligação entre PD-1 e um de seus ligantes causa inibição de linfócitos. Isso é importante para as células tumorais, pois assim elas conseguem sobreviver a lise citotóxica. Sinalização por CD21-CD19 Essa sinalização intensifica a ativação das células B. O CD21 é um receptor do sistema complemento (CR2), cujo ligante é o C3d. O CD19 é o componente de sinalização adicional. Quando C3b se liga a um antígeno ele pode ser degradado a um fragmento C3d. CD21 consegue reconhecer esse C3d e o Ig de membrana reconhece o antígeno. Com a ligação de CD21 a C3d há transmissão de sinal para o linfócito B pelo CD19. Esses sinais possuem efeito sinérgico, aumentando a produção de anticorpos pelos linfócitos B. Sinalização por CD21-CD19 Coestimulação Linfócitos T CD8+ Os linfócitos T citotóxicos destroem seus alvos por meio de duas vias de coestimulação. A via das perforinas envolve a secreção de proteínas chamadas de perforinas e granzimas, sendo utilizada para eliminação de vírus. A via do CD95 envolve a ligação de duas proteínas, sendo utilizada para eliminação de linfócitos T indesejados. Via da Perforina Quando o complexo TCR-CD8 da célula T CD8+ se liga ao complexo MHC de classe I e quando seu CD28 se liga ao CD86 da célula- alvo seus grânulos são liberados. Os grânulos possuem perforinas e granzimas. As perforinas inserem-se na membrana da célula-alvo, oligomerizando-se e formando canais transmembrânicos similares ao C9. Esse canal permite a entrada de granzima. A atividade da perforina pode ser aumentada por IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, TNF-a e IFN-gama. As granzimas A destroem histonas e liberam a DNase nuclear da repressão, a qual danifica o DNA. As granzimas B ativam a proteína pró-apoptótica BCL-2, liberando o citocromo C das mitocôndrias. O citocromo C ativa um apoptossomo que estimula a caspase 9 e a cascata de caspases efetoras. Isso leva à ativação da enonuclease, à fragmentação do DNA e à morte celular. Via da perforina Via do CD95 Esse mecanismo envolve a ligação do CD95L (FAS ligante ou CD178) dos linfócitos T CD8+ ativados ao CD95 (FAS) da célula- alvo. Essa ligação forma faz com que CD95 forme um trímero que leva à formação de um complexo sinalizador indutor de morte (DISC), que gera caspases 8 e 10 ativas. Essas enzimas ativam a caspase 3 e a cascata da apoptose. O sistema CD95-CD95L regula a sobrevida de linfócitos T, eliminando os excedentes ou autorreativos indesejados. Células NK As células NK, assim como os linfócitos T CD8+, causam sua citotoxicidade mediada pelas vias da perforina e pela via do CD95. Via do CD95
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