Biología Celular y Molecular II - 2025-10 - PDF

BIOLOGÍA CELULAR Y Sistema MOLECULAR II Inmunitario María José Vallejo, MSc. [email protected] 2025-10 Capítulo 17  CONTENIDO Aplicación...

BIOLOGÍA CELULAR Y Sistema MOLECULAR II Inmunitario María José Vallejo, MSc. [email protected] 2025-10 Capítulo 17  CONTENIDO Aplicación Tema 3 Combatiendo al ébola Vacunación Tema 1 Tema 4 Descripción general de la Linfocitos t: activación y mecanismo respuesta inmunitaria de acción Tema 2 Tema 5 La teoría de selección clonal La estructura modular de los aplicada a los linfocitos b anticuerpos  CONTENIDO Aplicación Tema 8 El complejo mayor de Combatiendo al ébola histocompatibilidad Tema 6 Tema 9 Reordenamiento del DNA que produce Distinción entre lo genes que codifican los receptores para propio y lo no propio antígenos en los linfocitos B y T Tema 7 Tema 10 Complejos receptores antigénicos Los linfocitos se activan por señales en la unidos a la membrana superficie celular  CONTENIDO Aplicación Combatiendo al ébola Tema 11 Vías de transducción de señal en la activación de los linfocitos  Objetivos Comprender los mecanismos 1 fundamentales inmunitaria de la respuesta Explicar la teoría de selección clonal y la 2 estructura y función de los anticuerpos Analizar los procesos de activación y 3 señalización de los linfocitos  ¿QUÉ HACE QUE LA INFECCIÓN POR ÉBOLA SEA TAN LETAL? Desde su descubrimiento en la década de 1960, el virus de Ébola ha causado 30 brotes de fiebre hemorrágica, cada uno con una tasa de letalidad de 50% o más. El virus del Ébola ha desarrollado mecanismos para evadir los interferones, impidiendo la activación de la respuesta inmunitaria innata y permitiendo la propagación del virus. El Ébola causa la muerte de las células hospedadoras, apoptosis de linfocitos T no infectados y falta de proliferación de leucocitos, resultando en linfopenia y progresivo daño a las membranas endoteliales y órganos, lo que lleva a hemorragias diseminadas. En etapas avanzadas de la enfermedad, el daño tisular severo induce una liberación masiva de citocinas proinflamatorias, conocida como tormenta de citocinas, que contribuye a las altas tasas de letalidad del virus.  RVSV-ZEBOV: VACUNA DEL ÉBOLA Ervebo está indicado para la inmunización activa de personas a partir de 18 años, para la protección frente a la enfermedad por el Virus del Ébola (EVE) producida por el Virus Ébola Zaire Ervebo consiste en un vector basado en el virus de la estomatitis vesicular, vivo, atenuado que expresa el gen de la glucoproteína de la cubierta del virus Ébola Zaire (rVSV∆G- ZEBOV-GP). La inmunización de los sujetos con la vacuna resulta en una respuesta inmunitaria y en la protección frente a la enfermedad por el virus Ébola Zaire (EVE). Se desconocen las contribuciones relativas de la inmunidad innata, humoral y celular en la protección frente al virus Ébola Zaire.  DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA RESPUESTA INMUNITARIA RESPUESTA INMUNE: proceso mediante el cual el sistema inmune reconoce y elimina agentes patógenos Un SISTEMA INMUNE SALUDABLE genera En CONDICIONES ANORMALES se una respuesta inmune contra (agentes extraños) generan respuestas inmunes: a. microorganismos patógenos y 1. contra agentes que no son extraños b. células tumorales (expresan proteínas anormales) 2. y/o no son peligrosos Pueden resultar en la producción de respuestas inmunes propagadas/crónicas Los trasplantes -> respuesta inmune y rechazo por ser extraños -> eventos artificiales y beneficiosos para la salud propia DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA RESPUESTA INMUNITARIA El sistema inmune humano incluye varios órganos linfoides, como el timo, la médula ósea, el bazo, los ganglios linfáticos y células dispersas localizadas como placas dentro del intestino delgado, el apéndice y las amígdalas. El timo y la médula ósea a menudo se describen como el sistema inmune central debido a su papel clave en la diferenciación de linfocitos.  DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA RESPUESTA INMUNITARIA Moléculas solubles- sangre -> matar o debilitar a los patogenos: Lisozima( pared celular), defensinas ( peptidos lisan membrana celular). Proteinas del sistema de complemento ( lisan y mediar la fagocitosis- macrófagos) Reconocer: Patrones moleculares asociados a Proliferación de linfocitos patógenos (Pathogen-associated molecular patterns)- especificos y formación (PAMPs) y Patrones moleculares asociados a de memoria peligro (Damage-Associated Molecular Patterns)- (DAMP`s) – alarminas inmunológica. Tomado de : Abbas, A., Lichtman, A., Pillai S. (2014) Cellular and Molecular Immunology, 8th Edition. Philadelphia, Estados Unidos: Saunders Elsevier Chapter 4 – Innate Im munity DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA RESPUESTA INMUNITARIA  RESPUESTAS INMUNITARIAS INNATAS Células presentadoras de antígeno (APC) profesionales. a. Micrografía electrónica de barrido coloreada de una célula de Kupffer (un tipo de macrófago) a medida que penetra en las aberturas del endotelio que recubre los vasos sinusoidales del hígado. Estas células son capaces de ingerir glóbulos rojos envejecidos y patógenos y acumularse en sitios de infección o lesión. b. Célula dendrítica de forma irregular, que se caracterizan por largas proyecciones citoplasmáticas (o dendríticos), se concentran en los tejidos que recubren las superficies del cuerpo con el entorno externo  TOLL LIKE RECEPTOR Familia de receptores de reconocimiento de patrones Evolutivamente conservada Expresada en varios tipos celulares. Reconoce gran variedadad de microorganismos y moléculas asociadas al estres o necrosis.  RESPUESTAS INMUNITARIAS INNATAS heterodímeros Moleculas hidrofóbicas Peptidoglicanos UNE Superficie convexa Respuesta endógena ⍺ helices 𝛽 Láminas HSP: Proteinas de shock térmico HMGB1: Proteína del Grupo de Alta Movilidad Box1 UNE homodímeros Intracelular y son liberadas en TLR2 casoyde TLR4 (DC,MAC y otras estres células) Cel. Fagocíticas Moléculas accesorias fundamentales para la activación TLR4: MD2( proteína mieloide de diferenciación 2) y CD14 (proteina expresada en mayoria de las células excepto endoteliales) RESPUESTAS INMUNITARIAS INNATAS RESPUESTAS INMUNITARIAS INNATAS RESPUESTAS INMUNITARIAS INNATAS Microfotografía electrónica de barrido de una mosca de la fruta mutante que ha muerto por una infección fúngica. El cuerpo está cubierto de hifas fúngicas en germinación. Este individuo era susceptible a la infección porque carecía de un gen Toll funcional. RESPUESTAS INMUNITARIAS INNATAS Modelo de un receptor tipo Toll (TLR3) unido a una molécula de RNA de doble cadena (dsRNA). Los dominios extracelulares para la unión del ligando de los TLR contienen una gran superficie curva compuesta principalmente de repeticiones ricas en leucina que proporcionan flexibilidad en la unión al ligando. El ligando de dsRNA (doble hélice azul y naranja) se une a un dímero de TLR cuyos dominios transmembrana y citoplásmicos se ponen en contacto cercano como se muestra en este modelo. IMIQUIMOD Estimulan los TLR con el objetivo de intensificar la respuesta del cuerpo contra las infecciones resistentes, como la causada por el virus de la hepatitis C y los trastornos cutáneos, incluidas las verrugas genitales.  RESPUESTAS INMUNITARIAS INNATAS: INFLAMACIÓN Reflejan los efectos de las citocinas y otros mediadores inflamatorios sobre los vasos sanguíneos locales Pérdida de la Calor Rubor Tumor (edema) Dolor función Aumento del Vasodilatación Acumulación Por Daño a las flujo sanguíneo de líquido en el estiramiento o células y espacio distorsión del estructuras extracelular tejido o liberación de mediadores Dilatación y la permeabilidad aumentada de vasos sanguíneos  SISTEMA DEL COMPLEMENTO Funciones del complemento Promover la fagocitosis, opsonización Estimular la inflamación Inducir la lisis  NATURAL KILLER Microfotografía electrónica de escaneo seudocoloreada de una linfocito citolítico natural (amarilla) unida a una célula diana (naranja). INTERFERONES RESPUESTAS INMUNITARIAS ADAPTATIVAS Tomado de : Abbas, A., Lichtman, A., Pillai S. (2014) Cellular and Molecular Immunology, 8th Edition. Philadelphia, Estados Unidos: Saunders Elsevier Chapter 1 – Properties and Overview of Immune Responses  RESPUESTAS INMUNITARIAS ADAPTATIVAS Linfocitos B Anticuerpo s Fagocitos Célula Dendritica Linfocitos T Células Efecto ras Masto citos NK ILCD´S Sist. Complemento HORAS DÌA S Tomado de : Abbas, A., Lichtman, A., Pillai S. (2014) Cellular and Molecular Immunology, 8th Edition. Philadelphia, Estados Unidos: Saunders Elsevier Chapter 1 – Properties and Overview of Immune Responses RESPUESTAS INMUNITARIAS ADAPTATIVAS  LINFOCITOS T Y B Interesante -> Cantidad de receptores de antÍgenos con diferentes especificidades que pueden expresar los linfocitos a partir de un numero pequeño de genes. Recombinación ADN -> millones de opciones recombinación Tomad o d e : Abbas , A., Lichtman, A., Pillai S. (2014) Cellular and Molecular Immunology, 8th Ed ition. Philadelphia, Es tados Unidos: Saunde rs Elsevier Chapter 2 – Cells and Tissues of the Immune System LINFOCITOS T Y B TEORÍA DE SELECCIÓN CLONAL APLICADA A LOS LINFOCITOS B Etapa 1: Preparación de células B 1. Se extraen células del bazo de un ratón que nunca ha sido expuesto al antígeno A ni al antígeno B. 2. Estas células incluyen una población heterogénea de linfocitos B con diferentes receptores de anticuerpos unidos a su membrana, cada uno específico para un antígeno particular. Etapa 2: Paso por una columna con perlas recubiertas de antígeno A 1. Las células del bazo se pasan a través de una columna que contiene perlas recubiertas con el antígeno A. 2. Solo las células B con anticuerpos específicos para el antígeno A en su membrana se unirán a estas perlas. 3. Las demás células B, que no reconocen el antígeno A, pasan libremente a través de la columna. TEORÍA DE SELECCIÓN CLONAL APLICADA A LOS LINFOCITOS B Etapa 3: Separación de células unidas y no unidas 1. Células unidas a las perlas: Estas son las células B que tienen anticuerpos específicos para el antígeno A. 2. Células no unidas a las perlas: Estas son las células B cuyos anticuerpos no reconocen el antígeno A Etapa 4a: Prueba de células unidas (específicas para antígeno A) Estas células B se pasan por dos columnas: Una columna con perlas recubiertas de antígeno A. Otra columna con perlas recubiertas de antígeno B (no relacionado). Las células B se vuelven a unir exclusivamente a las perlas recubiertas con el antígeno A. No se unen a las perlas recubiertas con el antígeno B. TEORÍA DE SELECCIÓN CLONAL APLICADA A LOS LINFOCITOS B Etapa 4b: Prueba de células no unidas (no específicas para antígeno A) Estas células B también se prueban con dos columnas: Una columna con perlas recubiertas de antígeno A. Otra columna con perlas recubiertas de antígeno B. No se unen a las perlas recubiertas con antígeno A, confirmando que no tienen anticuerpos específicos para este antígeno. Una pequeña fracción de estas células se une a las perlas recubiertas con antígeno B. Esto demuestra que estas células tienen anticuerpos específicos para antígenos distintos al antígeno A, como el antígeno B.  LINFOCITOS B Las principales características de la selección clonal de los linfocitos B son las siguientes: Cada linfocito B se dedica a producir una especie de anticuerpo. Los linfocitos B se dedican a la producción de anticuerpo en ausencia de un antígeno. La producción de anticuerpos sigue a la selección de linfocitos B por antígeno. La memoria inmunitaria proporciona inmunidad a largo plazo La tolerancia inmunitaria previene la producción de anticuerpos contra uno mismo. ACTIVACIÓN T-INDEPENDIENTE DE LOS LINFOCITOS B ACTIVACIÓN T-DEPENDIENTE DE LOS LINFOCITOS B  VACUNACIÓN Finales siglo XVIII(18) VACUNACIÓN One-year-olds who received the third dose of the diphtheria, pertussis and tetanus vaccine(DTP3).  VACUNACIÓN Macromoléculas más utilizadas son: T-independiente Exotoxinas inactivadas Polisacáridos de la cápsula Antígenos microbianos recombinantes T- dependiente (carrier) Esteban Ortiz-Prado, Kyriakidis Nikolaos et al., 2020 Se refiere a la transferencia de inmunidad de una persona o animal que ha generado una respuesta inmune activamente contra un antígeno a una persona que no lo ha hecho por no haber estado nunca en contacto con el antígeno Los anticuerpos se pueden Los anticuerpos confieren transferir a partir de personas protección inmediata contra la que han tenido una respuesta enfermedad pero solamente inmune de forma natural o de mientras persisten (unas animales que han sido semanas), sin generar memoria inmunizados con este inmunológica propósito INMUNIZACIÓN PASIVA Se puede transferir el suero que contiene los anticuerpos o preparaciones de anticuerpos purificados  INMUNIZACIÓN PASIVA Los anticuerpos (y otras especialmente cuando son de origen proteínas en caso del suero) animal transferidos pueden ser reconocidos como extraños por esto puede resultar en la generación de el sistema inmune de la persona muchos complejos antígeno- que los recibe anticuerpo que causan inflamación La inmunización pasiva se utiliza en casos en los que está en peligro la vida del paciente si suero anti-tetánico no se administra de inmediato suero anti-rábico anticuerpos capaces de neutralizar microorganismos o suero antiofídico toxinas LINFOCITOS T: ACTIVACIÓN Y MECANISMO DE ACCIÓN Los linfocitos maduros salen de los órganos linfoides centrales en un estado de reposo en el cual reciben el nombre de linfocitos “vírgenes” todavía no realizan mecanismos efectores, ya que no han encontrado el antígeno que los active  LINFOCITOS T: ACTIVACIÓN Y MECANISMO DE ACCIÓN Migran desde el timo/médula ósea hacia los órganos linfoideos secundarios. Antígenos recolectados en tejidos migran a tras Linfocitos B completar de los su maduración conductos Linfocitos T/B activan y aferentes del se convierten en células ganglio de memoria o efectoras.  LINFOCITOS T: ACTIVACIÓN Y MECANISMO DE ACCIÓN Los co-estimuladores más importantes en la activación de los linfocitos T vírgenes son: En la célula dendrítica activada: CD80 y CD86 En el linfocito T: CD28 (receptor de CD80 o CD86- [B7] ) 1. Reconocimiento del complejo MHC-péptido 3. Citocinas 2. Moléculas co- estimuladoras La tercera señal es Es indispensable que se generen las dos primeras importante para dirigir señales para que el linfocito T se active la diferenciación del linfocito T LINFOCITOS T: ACTIVACIÓN Y MECANISMO DE ACCIÓN  LINFOCITOS T: ACTIVACIÓN Y MECANISMO DE ACCIÓN Las imágenes en vivo muestran cómo los linfocitos T y las células dendríticas (DC) interactúan dentro de un ganglio linfático. Los linfocitos T, marcados en verde, se desplazan activamente en el tejido del ganglio mientras entran en contacto con DC marcadas en rojo. Durante un periodo de 2.5 minutos, varios linfocitos T son observados moviéndose y estableciendo contactos transitorios con una DC individual, que permanece relativamente fija.  LINFOCITOS T CD8+ CITOTÓXICOS Rol importante en eliminar virus, células tumorales o y en el rechazo agudo Tienen gránulos iguales a los de las células NK Luego de su activación en los órganos linfoides secundarios salen hacia los sitios de inflamación de la misma forma que los linfocitos T cooperadores gracias a citocinas moléculas de adhesión Una vez allí pueden reconocer a las células que expresan complejos péptido-MHC-I específicos para su TCR Esto genera una señal que induce la liberación de: perforinas → generan huecos en la membrana de la célula blanco granzimas → inician la apoptosis En este caso la señal 2 ya no es necesaria porque es un linfocito efector que se activó previamente IFN gamma  LINFOCITOS T CD4+ CITOTÓXICOS IL2 CD: IL-6 y TGF-B TGF-B IL-10 Diferencias se basan en: IL12 Citoquinas que inducen CD: IL-4 su diferenciacion Regulador de transcripción (maestro) y cambios epigenéticos. Citoquinas que producen y secretan IL10: sup rime CD TGF-B: Prolifer ación de Treg Il-17: Reclutamiento de neutr oóilos IL-4: Estimu lar LB (prod ucción de Ig) IL22: Activan p roduccion de IL-5: Activar mastocitos y eo sinó filos peptidos en celulas epiteliales IL-13: Indu cir producción d e mo co en el intestin o LA ESTRUCTURA MODULAR DE LOS ANTICUERPOS Anticuerpos o Inmunoglobulinas poseen una estructura simétrica con 2 cadenas ligeras y 2 cadenas pesadas ( regiones constantes y variables) IgG peso molecular = 150 kDa 2 clases de cadenas de polipéptidos: 50 kDa -> cadena pesada o H 25 kDa -> cadena ligera o L ESTRUCTURA DEL BCR-REGIONES FC Y FAB DE LA MOLÉCULA DE LA IG FAB: Fragment antigen binding Reconocer el antígeno FC: Fragment, cristalizable Funciones efectoras Todas las moléculas que tiene esta estructura y dominios : superfamilia de las Ig (moleculas Fragmento de adhesión endotelial VCAM1) bivalente LA ESTRUCTURA MODULAR DE LOS ANTICUERPOS Unión se de las cadenas se realiza por enlaces disulfuro Las dos cadenas pesadas y las dos cadenas ligeras son idénticas, así que cada molécula de anticuerpo tiene dos sitios de unión a antígenos idénticos Se encuentran dos tipos de cadena ligera kappa (𝛋) y lambda (𝛌) Las inmunoglobulinas tienen cadenas kappa o lambda, nunca una de cada una La proporción de los dos tipos de cadenas ligeras varía de una especie a otra En ratones, la proporción entre κ:λ es de 20:1, mientras que en seres humanos es de 2:1 LA ESTRUCTURA MODULAR DE LOS ANTICUERPOS  LA ESTRUCTURA MODULAR DE LOS ANTICUERPOS La región de la molécula donde se da la unión de las cadenas pesadas se llama región bisagra porque es flexible y permite el movimiento de los dos brazos de la proteína que contienen los sitios de unión al antígeno ANTICUERPOS- BCR: INMUNIDAD ADAPTATIVA La estructura del BCR es idéntica a la de su anticuerpo correspondiente salvo por una pequeña porción del grupo carboxilo terminal de la región C de la cadena pesada ¿Cuántos CDR’s tiene un BCR? ANTICUERPOS- BCR Los tres segmentos hipervariables (Hv) o CDR ( regiones determinantes de complementariedad) de la cadena están presentes como bucles en un extremo del dominio variable, que forma parte del sitio de combinación del antígeno en el anticuerpo.  Anticuerpos ANTICUERPOS IgM IgD IgG IgA IgE Receptores Activa la Infección aguda ( IgG1; IgG2; IgG3 membrana IgA1 e IgA2 liberación de 1era en aparecer) similares IgM e IgG4 Histamina Se encuentra en Activa las mucosas y Rol infecciones fuertemente el Infección crónica secreciones complemento parasitarias (lágrimas,LM) Aglutinación y por Declina la Permanece en el ende la infección y neutralización de desaparece tiempo patógenos Sintetizadas en el Atraviesa la RN placenta 5 isotipos distintos de acuerdo a la región constante de su cadena pesada Activa con menor intensidad el complemento Fagocitos/macróf Los mecanismos efectores de cada agos y neutròfilos isotipo son distintos ANTICUERPOS ANTICUERPOS REORDENAMIENTO DEL DNA QUE PRODUCE GENES QUE CODIFICAN LOS RECEPTORES PARA ANTÍGENOS EN LOS LINFOCITOS B Y T Etapa 1: Organización inicial del gen El gen de la cadena κ contiene segmentos de DNA organizados en regiones variables (V), de unión (J) y constante (C). Estas regiones están separadas por secuencias no codificantes en el genoma. Etapa 2: Reordenamiento del DNA - Unión V y J Un segmento V se une de manera aleatoria a un segmento J. Este proceso crea un nuevo segmento codificante continuo que define la región variable de la cadena κ REORDENAMIENTO DEL DNA QUE PRODUCE GENES QUE CODIFICAN LOS RECEPTORES PARA ANTÍGENOS EN LOS LINFOCITOS B Y T Etapa 3: Formación del gen renaturalizado El reordenamiento de los segmentos V y J genera un gen funcional junto al segmento constante (C). El espacio entre el segmento J "elegido" y el segmento C permanece como un intrón. Etapa 4: Transcripción primaria El gen reorganizado es transcrito en una molécula de RNA primario que incluye: Los segmentos V, J y C. El intrón entre J y C. REORDENAMIENTO DEL DNA QUE PRODUCE GENES QUE CODIFICAN LOS RECEPTORES PARA ANTÍGENOS EN LOS LINFOCITOS B Y T Etapa 5: Procesamiento del RNA Durante el procesamiento del RNA: El intrón entre los segmentos J y C se elimina. Se forma un mRNA maduro que codifica el polipéptido de la cadena κ. Exclusión alélica Este reordenamiento ocurre en un solo alelo del gen en cada célula B. El alelo del cromosoma homólogo permanece inactivo y no se transcribe, garantizando que la célula exprese una única cadena κ.  GENES DE LOS RECEPTORES DE ANTÍGENO En la configuración de línea Estos segmentos no son un germinal, los precursores de gen porque sus secuencias En cambio, tienen muchos linfocitos no tienen la están muy separadas de la segmentos genéticos que secuencia de ADN que secuencia que codifica la tienen el potencial de crear un codifica la región variable de región constante y por lo tanto gen los receptores de antígeno no se transcriben lista directamente RECOMBINACIÓN V(D)J Upstream PLOMO: INTRONES GENES:EXONES DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR ORGANIZACIÓN DE LOS GENES DE LOS RECEPTORES DE BCRS CROMOSOMA 22 CROMOSOMA 2 CROMOSOMA 14 FORMACIÓN DE CADENAS LIGERAS DE BCR Ig Cadena Pesada 1. DJ 2. V+DJ 3. V+DJ+C-mu Cadena Ligera 1. JV 2. JVC Etapa 1: Extracción y fragmentación del DNA Se extrae DNA de dos tipos de células: Células embrionarias: No producen anticuerpos. Células cancerígenas productoras de anticuerpos. El DNA de ambas muestras se corta con una endonucleasa de restricción, que escinde el DNA en puntos específicos, generando fragmentos. Etapa 2: Electroforesis en gel Los fragmentos de DNA se separan mediante electroforesis en gel, que organiza los fragmentos según su tamaño. Se preparan dos geles idénticos para cada muestra de DNA (embrionario y productor de anticuerpos) Etapa 3: Hibridación con sondas específicas Cada gel se incuba con una sonda marcada radiactivamente diseñada para detectar: La región variable (V) del gen. La región constante (C) del gen. Estas sondas se unen específicamente a las regiones V y C en los fragmentos de DNA correspondientes. Etapa 4: Detección por autorradiografía Se utiliza autorradiografía para identificar la ubicación de las sondas marcadas en los geles. Resultados: En el DNA de células embrionarias, las regiones V y C están en fragmentos separados, indicando que los genes no están reordenados. En el DNA de células productoras de anticuerpos, las regiones V y C están juntas en un fragmento pequeño, evidenciando el reordenamiento del DNA.  HIPERMUTACIÓN SOMÁTICA DE LOS GENES DE LA REGIÓN VARIABLE Estas mutaciones Este proceso también depende conducen a Mientras los linfocitos B están cambios en los de ayuda de los TFH a través de proliferando en el centro la unión de CD154 (CD40L) a aminoácidos que germinal forman el sitio de CD40 unión al antígeno y por tanto: Sus genes de la región variable los receptores de algunos linfocitos sufren numerosas mutaciones en resultantes tendrán mayor afinidad por ese las secuencias de las CDRs antígeno mientras que los receptores de otros HIPERMUTACIÓN SOMÁTICA (1 linfocitos resultantes tendrán una afinidad en cada 10000 bp en cada división disminuida o incluso perderán el celular) > 1000 veces más alto que reconocimiento de ese antígeno en otros genes de mamíferos. Se seleccionan los linfocitos que hayan mutado para tener mayor afinidad por el antígeno Los que hayan perdido afinidad podrían reconocer antígenos propios y mueren  HIPERMUTACIÓN SOMÁTICA DE LOS GENES DE LA REGIÓN VARIABLE AFINIDAD DE MADURACIÓN Incrementa la afinidad de los anticuerpos Tras un proceso de mutación somática de los genes de la región variable de la Ig Que han pasado por un proceso de selección en función de la producción de anticuerpos mas afines. HIPERMUTACIÓN SOMÁTICA DE LOS GENES DE LA REGIÓN VARIABLE 1. Formación de Híbridos: Los transcritos de la línea germinal forman híbridos de ADN-ARN en la región de cambio (C). 2. Desaminación: La citidina desaminasa inducida por la activación (AID) desamina los nucleótidos C a U en la cadena simple de ADN. 3. Eliminación de Uracilo: La uracilo N-glucosilasa (UNG) elimina los nucleótidos U, creando sitios abásicos. 4. Roturas de Doble Cadena: La endonucleasa APE1 crea muescas en los sitios abásicos, lo que lleva a roturas de la doble cadena. Los sitios abásicos (apurínicos/apirimidínicos, AP) son lesiones que surgen en elADN por pérdida espontánea de bases o como intermediarios durante la Reparaciónpor Escisión de Bases (BER).  CAMBIO DE ISOTIPO DE LA CADENA PESADA DE IG Para que se secreten IgG, IgA ó IgE, los exones correspondientes (γ, α o ε) deben colocarse junto a los exones de cadena variable por medio de corte y empalme del DNA Este es similar a lo que se produce en la recombinación de la región variable Este proceso se llama cambio de isotipo, se produce en el centro germinal y depende de la ayuda de los linfocitos T cooperadores Por tanto, no se da en linfocitos B inducidos por antígenos T- independientes Ejemplo : Células B foliculares (IgM e IgD membrana -coexpresión) CAMBIO DE ISOTIPO DE LA CADENA PESADA DE IG RECOMBINACIÓN SWITCH Las enzimas que cortan el DNA reconocen secuencias de cambio que están delante de cada isotipo S por switch en inglés Se corta y elimina el DNA que contiene los isotipos entre el gen de la región variable y el isotipo escogido El gen del isotipo nuevo queda unido al de la región variable (VDJ) y ya puede producirse un anticuerpo del nuevo isotipo  CAMBIO DE ISOTIPO DE LA CADENA PESADA DE IG Unión entre el CD40 y el CD40L, es CRITICO para la proliferación y la activación de AID: Deaminasa de citidina Maduración de afinidad 1. IFN-γ induce cambio a isotipo IgG 2. IL-5 y TGF-β induce cambio a isotipo IgA 3. IL-4 induce cambio a isotipo IgE COMPLEJOS RECEPTORES ANTIGÉNICOS UNIDOS A LA MEMBRANA El BCR de un linfocito B es una versión unida a la membrana de una inmunoglobulina asociada con un par de cadenas α invariantes y un par de cadenas β invariantes. Las cadenas α y β también son miembros de la superfamilia Ig. COMPLEJOS RECEPTORES ANTIGÉNICOS UNIDOS A LA MEMBRANA El TCR de un linfocito T consiste en una cadena polipeptídica unida entre sí por un puente disulfuro. Cada polipéptido contiene un dominio variable que forma el sitio de unión a antígeno y un dominio constante. El TCR está asociado con otros seis polipéptidos invariantes de la proteína CD3. (Una pequeña fracción de células T contiene un tipo diferente de TCR que consiste en una subunidad γ y una subunidad δ. Estas células no están restringidas al reconocimiento de complejos MHC-péptido, y su función no se comprende bien.)  COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD Disociación kinetica Maduración de la célula T constante Horas o dias Exhibiendo un péptido Maximizar las opciones de reconocimiento UNIONES NO COVALENTES ANCLAJE: Clase I: Bolsillo Variaciones polimórficas: hidrófobico-> influencian la unión de los valina, isoleucina, péptidos y el reconocimiento de leucina o los Linf. T metionina Una sola célula T reconoce una sola Hendidura une el péptido molecula del MHC → RESTRICCIÓN Tomado de : Abbas, A., Lichtman, A., Pillai S. (2014) Cellular and Molecular Immunology, 8th Edition. Philadelphia, Estados Unidos: Saunders Elsevier Chapter 6 – Antigen MHC Pres entation to T Lymphocytes and the Functi ons of Major Histocompatibility Complex Molecules  COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD Restricción por MHC MHC TCR Los receptores de Tienen una Tienen una células T reconocen especificidad especificidad muy características en amplia, exhiben fina y solo se une al los antígenos multiples antigenos MHC que exhiba el peptídicos y en la ( uno cada vez), peptido apropiado. molécula del MHC tiempo de exhibicion al cual se largo para maximzar encuentran unidos las probalidades de reconocimiento Combinación singular de un péptido y una molécula del MHC particular  FENÓMENO DE LA RESTRICCIÓN POR EL MHC  COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD Su característica Las moléculas del MHC son estructural es una glucoproteínas codificadas Genes se llaman: antigenos Son las proteínas más hendidura que corre a en la agrupación grande de leucocitarios humanos o polimórficas del ser través de su superficie genes (Cromosoma 6- HLA humano (isoformas) exterior, en la cual pueden 3500kb) unirse diversos péptidos COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD (habitualmente de 10-30aa)  COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD Tomado de : Abbas, A., Lichtman, A., Pillai S. (2014) Cellular and Molecular Immunology, 8th Edition. Philadelphia, Estados Unidos: Saunders Elsevier Chapter 6 – Antigen Presentation to T Lymphocytes and the Functions of Major Histocompatibility Complex Molecules COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD  COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD Expresar distintas moléculas de El grupo de alelos de MHC MHC permite presentar una presentes en un cromosoma Las personas heterocigotas para variedad mayor de péptidos a los suelen heredarse en conjunto y el MHC expresan 6 moléculas de linfocitos T porque se dispone de este conjunto se llama haplotipo MHC-I y al menos 6 moléculas de más hendiduras de unión al Si eso pasa, cada persona tiene 2 MHC-II péptido distintas haplotipos, uno proveniente del padre se puede responder a una mayor y otro de la madre variedad de antígenos  COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD MHC-I Expresan en todas las células nucleadas y forman complejos con péptidos provenientes de proteínas endógenas Unen al TCR cuando este está junto al co-receptor CD8 HLA-A HLA-B HLA-C  COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD MHC-II Unen al TCR cuando este está junto al co- receptor CD4 HLA-DP HLA-DQ HLA-DR 1 o 2 genes 1 gene alfa 1 gen beta 2 genes alfa 1 gen beta 1 gen alfa beta DPA1 DPA2 DQA1 DQA2 DQB1 DRA1 DRB1 DRB3 DRB4 DRB5 Se expresan solamente en: epitelio del timo células dendríticas macrófagos linfocitos B Forman complejos con péptidos que provienen de proteínas exógenas (endocitadas por las células que expresan MHC-II)  COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD Sinapsis inmunitaria entre una célula presentadora de antígeno (APC) y un linfocito T modificado genéticamente. APC (azul) y linfocito T (rojo) están en contacto directo. La cinasa ZAP70, que desempeña un papel clave en la señalización del linfocito T, aparece localizada en la sinapsis inmunitaria (verde). COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD PRESENTACIÓN DE ANTÍGENOS-CD8+ PRESENTACIÓN DE ANTÍGENOS-CD8+ PRESENTACIÓN DE ANTÍGENOS-CD4+ PRESENTACIÓN DE ANTÍGENOS-CD8+ DISTINCIÓN ENTRE LO PROPIO Y LO NO PROPIO Procesos que se ocurren al azar, en muchas ocasiones producen TOLERANCIA genes defectuosos producen receptores que no pueden de antígeno que transcribirse, en ese pueden reconocer caso el linfocito todos los tipos de Eliminación o muere antígenos inactivación de los linfocitos que expresan Mecanismos de tolerancia que eviten la receptores de alta activación de linfocitos que reconozcan afinidad contra antígenos propios y extraños no peligrosos receptores propios que pueden causar enfermedades autoinmunes y alergias  TOLERANCIA INMUNOLÓGICA TOLERANCIA CENTRAL Los antígenos extraños generalmente se Los órganos capturan y se llevan linfoides a órganos linfoides generativos La tolerancia periféricos contienen central puede principalmente NO ES PERFECTO conducir: antígenos propios a la muerte celular o al reemplazo de un receptor de antígeno Los antígenos normalmente Por lo tanto, en los autorreactivo con uno presentes en el timo y Además, muchos órganos linfoides que no es autorreactivo la médula ósea antígenos generativos, los incluyen específicos de linfocitos inmaduros autoantígenos tejidos periféricos se que reconocen a ubicuos o expresan en el timo antígenos son ampliamente mediante un típicamente células diseminados, mecanismo especial con especificidades incluidos los que son ante lo propio llevados por la sangre  TOLERANCIA PERIFERICA Nódulos linfáticos (ganglios) Bazo Tejido linfoide mucoso Linfocitos maduros La tolerancia periférica Reconocen antigenos propios también es mantenida por las células T reguladoras (Treg) que suprimen activamente los linfocitos Incapaces de activarse por re-exposición específicos del antígeno Mueren por apoptosis propio Sitios inmunológicos privilegiados ( relativamente protegidos de la RI) Algunos antígenos propios son secuestrados del Barreras anatómicas -> ojos y sistema inmunológico y testículos otros antígenos son ignorados Moléculas solubles con propiedades inmunosupresoras y antiinflamatorias TOLERANCIA INMUNOLÓGICA TOLERANCIA CENTRAL DE LOS LINFOCITOS T Maduración en el timo Se eliminan muchas células T Algunas de las inmaduras que células reconocen sobrevivientes en antígenos con alta el linaje CD4 + se avidez convierten en Selección negativa Tregs TOLERANCIA CENTRAL DE LOS LINFOCITOS T Antígenos normalmente expresados en tejidos periféricos se expresan en células epiteliales medulares tímicas Antígeno restringido de tejido Control de la proteína reguladora autoinmune (AIRE) TOLERANCIA CENTRAL DE LOS LINFOCITOS T Selección negativa:Células T con TCR de alta afinidad por moléculas MHC y péptidos propios son eliminadas por apoptosis para prevenir respuestas autoinmunes. Muerte por negligencia:Células T cuyos TCR no reconocen moléculas MHC con péptidos propios también mueren por falta de señales de supervivencia. Selección positiva:Solo sobreviven las células T con TCR de afinidad débil por moléculas MHC con péptidos propios, y estas constituyen la población de linfocitos T maduros que migran a la periferia para participar en la inmunidad adaptativa. LINFOCITOS SE ACTIVAN POR SEÑALES EN LA SUPERFICIE CELULAR 1. Reconocimiento específico:El receptor de células T (TCR) en la célula TH reconoce el complejo MHC clase II-péptido presentado en la superficie de la célula dendrítica. 2. Señal coestimuladora:La interacción entre CD28 de la célula T y B7 de la célula dendrítica proporciona una señal adicional necesaria para la activación completa de la célula T. LINFOCITOS SE ACTIVAN POR SEÑALES EN LA SUPERFICIE CELULAR  VÍAS DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL EN LA ACTIVACIÓN DE LOS LINFOCITOS La activación de estas tirosina cinasas genera una cascada de fenómenos y la activación de muchas vías de transducción de señal, que incluyen: Activación de la fosfolipasa C, que conduce a la formación de IP3 y DAG el IP3 produce un marcado aumento en la concentración citosólica de Ca2+, mientras que el DAG estimula la actividad de la proteína cinasa C. Activación de Ras, que conduce a la activación de la cascada de la MAP cinasa Activación de PI3K, que cataliza la formación de mensajeros lipídicos unidos con la membrana que tienen diversas funciones en las células VÍAS DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL EN LA ACTIVACIÓN DE LOS LINFOCITOS La activación de linfocitos T y B desencadena la activación de factores de transcripción como NF-kB y NFAT, lo que resulta en la transcripción de numerosos genes no expresados en células en reposo. Una respuesta clave de linfocitos activados es la síntesis y secreción de citocinas, que pueden actuar de manera autocrina uniéndose a sus propios receptores. Las citocinas se unen a receptores en la superficie de células blanco, generando señales citoplásmicas que afectan varios objetivos intracelulares. VÍAS DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL EN LA ACTIVACIÓN DE LOS LINFOCITOS La vía JAK-STAT es una ruta de transducción de señal utilizada por las citocinas, donde las cinasas Janus (JAK) fosforilan a los factores de transcripción STAT, que luego forman dímeros y se trasladan al núcleo para activar genes específicos. La respuesta específica de una célula a una citocina depende del receptor activado y de las JAK y STAT presentes, como la IL-4 que induce cambios en linfocitos B a través de STAT6 y la resistencia viral mediada por STAT1 activado por interferones.  DESARROLLO DE CÉLULAS TH1 La diferenciación de TH1 es inducida principalmente por las citosinas IL-12 e IFN-γ Se produce en respuesta a patógenos que activan: i. células dendríticas ii. macrófagos y iii. células NK Interferón Tipo II Inhibe la diferenciación en Th2 y Th17 Estimula la expresión de proteinas involucradas con la presentación antígenica (MHC), proteosoma etc..  Bibliografía (2020). La respuesta inmunitaria. Iwasa J, & Marshall W(Eds.), Biología Celular y Molecular. Conceptos y experimentos, 8e. McGraw-Hill Education. https://accessmedicina-mhmedical- com.bibliotecavirtual.udla.edu.ec/content.aspx?bookid=2817&sectionid=24968793 6 Abbas, Abul K., ed.(2020). Cellular and molecular immunology. Elsevier Saunders. https://www-clinicalkey- com.bibliotecavirtual.udla.edu.ec/student/content/toc/3-s2.0- C20210015248?origin=share&title=Inmunolog%C3%ADa%20celular%20y%20molecu lar&meta=2022%2C%20Abbas%2C%20Abul&img=https%3A%2F%2Fcdn.clinicalkey.c om%2Fck-thumbnails%2FC20210015248%2Fcov200h.gif