Citotoxicidad mediada por células

Citotoxicidad
mediada por células
Débora E. Aldana Salguero MD, PhD
Las reacciones citotóxicas son sistemas
efectores que se dirigen contra todas las
células nucleadas……….
 La respuesta generada por estas células
es fundamental frente a:
 Patógenos intracelulares
 Células tumorales y células propias
envejecidas o dañadas
Linfocitos T citotóxicos (CD8) y
Células Asesinas Naturales
Complejo Mayor de Histocompatibilidad
Funciones citotóxicas
 Actividad NK (Natural Killer)
 Citotoxicidad espontánea
 Frente a células diana sensibles que no expresan moléculas de
histocompatibilidad
 Actividad LAK (Lymphokine Activated Killer)
 Citotoxicidad inducida por citocinas (IL-2, IFNα)
 Actividad ADCC
(Antibody dependent cell cytotoxicity)
 Citotoxicidad dependiente de anticuerpos {receptor FcIgG (CD16)}
 Mediada por la presencia de anticuerpos unidos a un antígeno en la
superficie de la célula diana
Linfocitos T Citotóxicos
Los Linfocitos T citotóxicos (CD8) reconocen antígenos
procesados por moléculas Tipo I del
MHC que son
presentados por la célula diana.
Reconocen antígenos específicos, su papel fundamental es
la eliminación de células infectadas por virus
Ligandos implicados en la
interacción entre CTL y sus
dianas
• ICAM-1: Molécula de
adherencia intercelular 1
• LFA-3: antígeno
leucocítico funcional 1
Células asesinas naturales (NK)
Las células NK reconocen células que no pueden expresar moléculas
MHC de clase I
Grandes productoras de IL-1, IFN gamma, TNF alfa, entre otras
Usan varios receptores para reconocer a sus dianas, entre ellos el CD2,
el Fc (CD16) y CD69
Heterogeneidad de las células NK
CD56 brillante
CD56 débil
Subtipos de Células asesinas naturales
CD56 brillante*
CD16 débil/negativo
CD56 débil
CD16 brillante
Produce citocinas
immunorreguladoras
Si
Pocas
Citotoxicidad espontánea
ADCC
LAK
Baja
Baja
Potente
Potente
Potente
Potente
Subpoblación
* Las más importantes en tejido uterino
BioMed Research International Volume 2014, Article ID 413982
Células NK
Los Linfocitos T citotóxicos
y las células NK
Actúan de manera complementaria
¿En qué circunstancias están alteradas o
ausentes las moléculas HLA-I de la célula
diana?
Interacción célula citotóxica-célula diana
Receptores inhibidores y activadores
Célula T
Ligandos
de
CD28
T
C
R
Kill
Co estimulador
Receptor CD28
MHC I
Célula con antígenos
Células asesinas naturales
Inhibición y Activación
Los principales receptores son:
 Glicoproteínas de membrana, tipo lectina (CD94)
 KIR (receptor de NK tipo inmunoglobulina)
 Otros receptores: CD2, CD69, Ligando de Fc
Receptor Tipo Lectina
 Se une a un grupo de moléculas de membrana tipo 2,
llamadas NKG2 (NKG2 A - NKG2 F). Su ligando es HLA-E
 El dímero CD94-NKG2A es un receptor inhibidor de la
acción citotóxica de las NK
 El dímero CD94-NKG2C actúa como uno de los
receptores por los que las NK se unen activamente a
sus dianas
Receptores Tipo Lectina
HLA-E
Es un locus génico que codifica una molécula de MHC
clase Ib
Es el ligando para CD94-NKG2A y CD94-NKG2C
Función: Constituye un mecanismo de seguimiento
muy sensible cuando los virus o tumores inhiben la
expresión de moléculas MHC de clase I en las células
HLA-E
Receptores KIR

Pertenecen a la superfamilia de las
inmunoglobulinas.
1.
De
dos
dominios,
KIR-2D
(Células tumorales e infectadas por virus)
2.
De tres dominios, KIR-3D

Los KIR de colas cortas son
activadores y los de colas largas
funcionan como inhibidores
¿HLA-C?
Homodímero NKG2D
 Receptores para NKG2D:
- ULBP1-3
- MICA
- MICB
- Estas aumentan con el estrés celular (estrés oxidativo, células
tumorales e infectadas por virus)
NK y HLA-G
HLA-G se expresa únicamente en trofoblastos
placentarios, funciona como un inhibidor
dominante de las células NK, protege a la placenta
del ataque citotóxico.
Sus receptores son:
 Ligando ILT-2 (LILRB1)
 CD94
 KIR-2DL4
Frontiers in Immunology, August 2014, Vol 5 Art. Art. 389
Citotoxicidad mediada por células
dependiente de anticuerpos
El receptor Fc se une al anticuerpo ligado a la célula diana y media
una reacción de citotoxicidad dependiente de anticuerpos:
 Antígenos virales en la superficie de las células
 Moléculas del MHC
 Algunos epítopos presentes en tumores
ADCC
Células mieloides que
expresan Fc:
monocitos, eosinófilos
Célula diana
sensibilizada por
Anticuerpos
Linfocito
granular
Reacciones de Citotóxicidad
 Se efectúan mediante:
1.
2.
3.
Señales celulares a través de la familia del FNT
Interacciones celulares directas (Exocitosis de gránulos)
Citocinas
Transducción de señales TNF
Fas (CD95) y TNF poseen
dominios de muerte
La unión Fas-FasL
Recluta FADD
Caspasas 8 ó 10
Apoptosis
dependiente de calcio
Gránulos líticos
Los CTL y las células NK poseen gránulos líticos que
contienen a la proteína formadora de poros (perforina) y a
enzimas asociadas a gránulos (granzimas).
Luego de reconocer la diana, polarizan a los gránulos y
liberan su contenido
Proteína formadora de
Poros
 Es una proteína monomérica
 Se encuentra inactiva dentro de los
gránulos, sufre activación dependiente
de Ca+
 Forma homopolímeros insertándose en
la membrana creando un poro circular
Granzimas
 Proteasas que requieren perforina para entrar en la célula
diana.
 Una vez en el citoplasma degradan diversos sustratos, esto
inicia la apoptosis.
 Granzima B ( caspasas 10, 3 y 7)
 Granzima A (ADNasa)
 Granzima C (vía indepen. de caspasas)
Mecanismos de acción citotóxica
Exocitosis polarizada de gránulos con citotoxinas
Célula
NK
Moléculas de membrana FasL
Célula
NK
Caspasas
Los CTL y las NK
¿Son células Suicidas?
Proteínas sintetizadas como precursores que se
mantienen inactivas gracias al pH, Ca+ y a
proteoglucanos
Sólo se activan luego de la liberación de los gránulos
En los CTL, también se presentan:
 Catepsina B: protege el lado CTL de la sinapsis
 cFLIP: > < la degradación de la caspasa 8
 Serpina (IP8): evita la acción de la granzima B
Citotóxicidad en células mieloides
- Macrófagos
- Neutrófilos
(fagocitosis frustrada)
Eosinófilos
 Su función principal es la secreción de
constituyentes tóxicos (gránulos), tras la
activación
 Son eficaces en la destrucción extracelular de
microorganismos, sobre todo parásitos
Gránulo eosinófilo
MBP: Proteína básica principal
EPO: Peroxidasa eosinofílica
ECP: Proteína catiónica eosinofílica
Otras moléculas: lisofosfolipasa, neurotoxina derivada de
eosinófilos
La destrucción del parásito puede comprender una
degranulación
dependiente
de
contacto
o
simplemente por la deposición de toxinas en tejido
local.
Ejm.
- Activación a través de receptores Fc (IgG)
Tipos de muerte celular
En la
necrosis, el
estímulo para la muerte es
la causa directa
En la
apoptosis, el
estimulo para la muerte
celular activa una cascada
de eventos moleculares
que
en
forma
sincronizada destruyen la
célula
Necrosis
patológico
proceso
Apoptosis
es parte del
desarrollo normal de un
organismo
Aunque también se ha
identificado
como
mecanismo patogénico de
varias enfermedades
Reguladores de la apoptosis

Codifican proteínas que pueden inhibir o promover la
muerte celular.
Familia Bcl-2: controla el inicio de la apoptosis:


Anti apoptóticas: bcl-2, bcl-x, Mcl1 y bclw,
Pro apoptóticas: bax, bak, bok y los miembros Bh3
Papel de la Mitocondria
Bcl -2
Factor inductor de la apoptosis (AIF): colapso nuclear.
Apertura de un canal de conductividad conocido como el poro PT
Activación de la caspasa-9 por el Citocromo C
Caspasas
C-Aspartato-proteasas: son las enzimas ejecutoras del
programa de apoptosis.
Se conocen 14. Se activan como cascada
Activan a otras proteínas celulares: rompen proteinas
estructurales de la matriz nuclear, del citoesqueleto y de
adhesión
Implicaciones
inmunopatogénicas
 Enfermedades autoinmunes: artritis reumatoide
Fracaso de la tolerancia injerto placentaria
Rechazo de trasplantes
Enfermedad de injerto frente a huésped