Que Linfocitos Tienen En Su Membrana Receptores Para El Reconocimiento Celular?

Que Linfocitos Tienen En Su Membrana Receptores Para El Reconocimiento Celular
PUNTOS CLAVE Linfocitos T y B. Son las células encargadas de la defensa específica del sistema inmune. Presentan receptores en su membrana (el TCR en los linfocitos T y los anticuerpos en los linfocitos B), que les permiten reconocer una enorme variedad de patógenos.

  1. Esta diversidad de receptores viene dada por la existencia de múltiples segmentos génicos V (D) J, que se reagrupan durante el desarrollo linfocitario.
  2. La unión combinatorial de estos segmentos, y las imprecisiones en estas uniones, explican gran parte de la diversidad existente de estos receptores.
  3. Desarrollo linfocitario.

Los linfocitos T y B se originan en médula ósea a partir de un progenitor linfoide común. La diferenciación hacia linfocitos B se produce en la médula ósea, pasando por distintos estadios (célula pro-B, célula pre-B, célula B inmadura, linfocito B maduro), que es posible diferenciarlos gracias a la expresión de moléculas de membrana.

Los linfocitos T maduran en el timo, y al igual que los linfocitos B, pasan por distintos estadios caracterizados por una expresión diferencial de marcadores típicos. Ambo tipos de linfocitos sufren procesos de selección durante el proceso madurativo, eliminando (por apoptosis) o dejando sin respuesta (anérgicos) a linfocitos autorreactivos.

Clasificación. Los linfocitos B se clasifican en dos tipos: B-1 (producen anticuerpos IgM sin ayuda de los linfocitos T y se subdividen en B-1a y B-1b) y los B-2 (los convencionales). Los linfocitos T se clasifican dependiendo de su receptor en: linfocitos T ? /d y linfocitos T a /ß,

  • Estos últimos, dependiendo de la función que realizan, se subdividen en: helper (CD4+), citotóxicos (CD8+) y reguladores (CD4+ CD25+).
  • Respuesta inmune.
  • Los linfocitos T helper se subdividen en TH1 y TH2 dependiendo del patrón de citocinas que secretan.
  • Los linfocitos TH1 secretan IL-2 e IFN-? y participan en las respuestas celulares ayudando a macrófagos y células citotóxicas en la destrucción de patógenos intracelulares (virus, micobacterias.).

Los linfocitos TH2, sin embargo, cooperan con los linfocitos B en las respuestas humorales frente a patógenos extracelulares (bacterias, helmintos.) y secretan IL-4, 5, 10 y 13.

¿Qué receptores tienen los linfocitos?

Resumen La recombinación V(D)J consiste en el ensamblaje de los segmentos génicos presentes en los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno para generar la diversidad del reconocimiento antigénico en linfocitos. El conocimiento de su regulación en condiciones normales es esencial para entender los casos en que este proceso se desregula, dando lugar a transformaciones leucémicas.

La recombinación V(D)J se inicia por acción de una endonucleasa específica presente exclusivamente en linfocitos inmaduros. Según el «modelo de accesibilidad» propuesto hace más de 25 años, la recombinación V(D)J está regulada a través del control de la accesibilidad de esta endonucleasa a sus sitios de corte en el ADN, de acuerdo con unos programas de diferenciación celular muy definidos.

En esta revisión se resumen los hallazgos descubiertos en este campo en los últimos años, tales como el importante papel que tiene la conformación génica y la posición de estos genes en el núcleo celular, así como aquellos que muy recientemente han permitido la validación definitiva del «modelo de accesibilidad».

Palabras clave: Receptores de células T Inmunoglobulinas Recombinación V(D)J Cromatina Epigenómica Factores de transcripción Linfocitos Diferenciación celular Summary V(D)J recombination is the assembly of gene segments at the antigen receptor loci in order to generate antigen receptor diversity in T and B lymphocytes.

Detailed knowledge of how V(D)J recombination is normally regulated during lymphocyte development is essential to understand the cases of dysregulation of this process that result in leukemic transformation. V(D)J recombination is triggered by action of a specific endonuclease which is exclusively expressed in immature lymphocytes.

  • According to the “accessibility model” proposed more than 25 years ago, DNA cleavage by this endonuclease is very strictly controlled during cell differentiation by regulating its accessibility to chromatin.
  • This review summarizes the advances in the field over the last few years, including the important role of the genomic conformation and position of the antigen receptor loci within the nucleus, as well as those that have recently culminated with the validation of the “accessibility model” to control this process.

Keywords: T-cell receptors Immunoglobulins V(D)J recombination Chromatin Epigenomics Transcription factors Lymphocytes Cell differentiation Texto completo Estructura molecular del complejo de los receptores de antígeno en linfocitos T y B Existen 2 tipos de linfocitos, linfocitos T y B, los cuales maduran a partir de precursores linfoides comunes presentes en la médula ósea.

Cada linfocito expresa un único tipo de receptor que reconoce un antígeno de forma específica, lo que se conoce como receptores clonotípicos. Los receptores de antígeno de los linfocitos T (TCR) reconocen antígenos peptídicos, presentados por las moléculas del complejo principal de histocompatibilidad en la membrana de las células presentadoras de antígeno 1, mientras que los receptores de antígeno de los linfocitos B (BCR) reconocen antígenos solubles 2,

A pesar de estas importantes diferencias funcionales, los TCR y los BCR tienen muchas características estructurales comunes 1,2, Ambos están formados por dímeros de cadenas peptídicas variables unidas por puentes disulfuro, las cuales son responsables del reconocimiento antigénico.

  • Estas cadenas variables están asociadas a una serie de cadenas invariables, importantes para la expresión del receptor en membrana y para la transducción de las señales intracelulares ( fig.1 ).
  • Las cadenas invariables también se asocian entre sí como dímeros.
  • Los dímeros de cadenas invariables presentes en los TCR están formados por distintas asociaciones de miembros de la familia CD3: CD3¿δ, CD3γ¿ y CD3ζζ.

Los dímeros de cadenas invariables presentes en los BCR están formados por miembros de la familia CD79: CD79αβ (también conocidos como Igαβ). Existen 7 cadenas variables de los receptores de antígeno: TCRα, TCRβ, TCRγ, TCRδ, IgH, Igκ e Igλ, que se emparejan entre sí, de forma específica, para generar los 4 posibles tipos de receptores de antígeno en linfocitos.

  • Los linfocitos T pueden expresar 2 tipos de TCR, en función de las cadenas variables que expresen sus receptores de antígeno: TCRαβ o TCRγδ.
  • La asociación específica de una cadena TCRα con una cadena TCRβ o de una cadena TCRγ con una cadena TCRδ da lugar a la generación de los 2 linajes de linfocitos T: los linfocitos Tαβ y los linfocitos Tγδ con funcionalidades diferentes 3,

Los linfocitos B también pueden expresar 2 tipos de BCR en función de la expresión de las cadenas variables que expresen sus receptores de antígeno. La asociación de la cadena de inmunoglobulina pesada, IgH, con una de las 2 posibles cadenas de inmunoglobulina ligeras, Igκ o Igλ, da lugar a las inmunoglobulinas de membrana presentes en los BCR.

Cada una de las cadenas variables consta de 2 regiones diferenciadas: una región variable extracelular localizada en el extremo amino terminal y una región constante localizada en el extremo carboxilo terminal ( fig.1 ). Las regiones variables de cada una de estas cadenas están encargadas del reconocimiento antigénico.

Estas regiones contienen 3 tramos cortos de secuencias hipervariables 4 denominadas «regiones determinantes de complementariedad» (CDR)( fig.1 ). Hay un total de 6 CDR por receptor. La combinación tridimensional de los segmentos peptídicos constituidos por los CDR de cada cadena es lo que confiere una mayor especificidad de antígeno a cada receptor.

La región constante de todas las cadenas variables de los receptores de antígeno, excepto las de las cadenas ligeras de inmunoglobulinas, incluye una región transmembrana y una región citoplásmatica corta. Estas regiones constantes tienen un papel importante en la interacción física y funcional de las cadenas variables con los dímeros de las cadenas invariables 1,2,

Organización genómica de los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno Las regiones variables de las cadenas de los receptores de antígeno vienen determinadas por distintas combinaciones génicas de los segmentos V (variable), D (diversidad) y J ( joining ) que componen cada uno de los genes que las codifican ( Tcra, Tcrb, Tcrg, Tcrd, Igh, Igk, Igl ) 5,

Los segmentos génicos V, D y J se encuentran en las regiones 5′ de cada gen con una distribución de segmentos muy conservada entre humano y ratón, mientras que los exones que dan lugar a las regiones constantes se encuentran en las regiones 3′ ( fig.2 ). Los segmentos V, D y J se reordenan a nivel génico durante el desarrollo de los linfocitos mediante un proceso denominado «recombinación V(D)J» 5,

Este proceso permite la generación de un enorme repertorio de receptores para antígenos distintos en linfocitos T y B con una mínima inversión en material genético. Este proceso confiere una especificidad antigénica distinta a cada linfocito vírgen, lo que permite un reconocimiento prácticamente ilimitado de antígenos distintos.

La existencia de este mecanismo de generación de los distintos TCR y BCR en linfocitos es la base de la inmunidad específica o adaptativa, a diferencia de la inmunidad innata. La inmunidad innata está implicada en la protección del huesped frente a los patógenos o antígenos extraños de una forma inespecífica.

En la inmunidad innata tienen un papel importante tanto mecanismos celulares como moleculares. La inmunidad innata celular está basada en la activación de células que reconocen y responden frente a patógenos de forma inespecífica. Entre las células responsables de la inmunidad innata se encuentran los fagocitos, como los macrófagos, los neutrófilos y las células dendríticas, los basófilos y los eosinófilos, los mastocitos y las células asesinas naturales, además de las células que participan en la presentación de los antígenos a los linfocitos T.

La inmunidad innata molecular está basada en el desencadenamiento de distintas cascadas, tales como la inflamación o el complemento. Ambas cascadas cooperan con la inmunidad específica para ayudar en la eliminación de los patógenos. Una diferencia fundamental entre los sistemas inmunitarios innato y adaptativo es que el primero no confiere inmunidad protectora al huesped a largo plazo.

Regulación de los reordenamientos de los segmentos génicos V, D y J durante el desarrollo de los linfocitos Los linfocitos T y B proceden de un precursor linfoide común de médula ósea ( fig.3 ) donde se detectan reordenamientos D H -J H del gen Igh 3,6,

Algunos de estos precursores migran al timo, donde reciben la señalización mediada a través de los receptores Notch, comenzando así la diferenciación del linaje de los linfocitos T 3, Los timocitos más inmaduros se denominan timocitos doble-negativos (DN) por carecer de la expresión de los receptores de superficie CD4 y CD8.

Los timocitos DN pueden subdividirse en 4 estadios de diferenciación sucesivos en función de la expresión de los receptores CD25 y CD44: DN1 (CD25 – CD44 + ), DN2 (CD25 + CD44 + ), DN3 (CD25 + CD44 − ) y DN4 (CD25 – CD44 − ). Los timocitos DN1 son las células que acaban de migrar al timo desde la médula ósea y, por tanto, portan los reordenamientos D H -J H del gen Igh que ocurrieron anteriormente.

En los timocitos DN2 y DN3 ocurren los reordenamientos productivos de los genes Tcrb, Tcrg y Tcrd, permitiendo la generación de los linfocitos Tγδ (en el caso de reordenamientos productivos de los genes Tcrg y Tcrd ) o la expresión de un pre-TCR (en el caso de un reordenamiento productivo del gen Tcrb ).

El pre-TCR consiste en una cadena TCRβ y una cadena invariable denominada pre-Tα, asociadas a los dímeros de las cadenas invariables CD3 7, La señalización mediada a través del pre-TCR dispara la proliferación y la diferenciación de los timocitos DN3 a timocitos doble-positivos (DP) CD4 + CD8 +,

  1. A partir del estadio DN4, se detectan los primeros reordenamientos del gen Tcra, siendo estos muy abundantes en los timocitos DP.
  2. La expresión de un TCRαβ en las células DP inhibe la expresión de las proteínas RAG-1/2, inhibiéndose sucesivos reordenamientos en el gen Tcra, y permite su diferenciación a linfocitos Tαβ CD4 o Tαβ CD8 que migran fuera del timo como linfocitos Tαβ maduros.

La diferenciación de los linfocitos B se rige por un esquema muy similar al de la diferenciación de los linfocitos T ( fig.3 ). Los precursores linfoides que permanecen en la médula ósea van diferenciando a través de distintos estadios intermedios (células pro-B, células pre-BI y células pre-BII) antes de dar lugar a los linfocitos B maduros 6,

  • Tal y como ocurre durante el desarrollo de los linfocitos T, durante la maduración de los linfocitos B se activan sucesivamente los reordenamientos de los distintos genes de las cadenas de inmunoglobulinas.
  • Primero reordena el gen de la cadena pesada, Igh, y después reordenan los genes de las cadenas ligeras, Igk e Igl,

En las células pro-B ocurren los reordenamientos completos del gen Igh, lo que da lugar a la expresión de un pre-BCR en las células pre-BI. El pre-BCR consiste en una cadena IgH y 2 cadenas invariables, V-preB (1 o 2) y λ5, asociadas a las cadenas invariables CD79αβ.

  • La señalización mediada a través del pre-BCR en las células pre-BI dispara su proliferación y su diferenciación a células pre-BII.
  • En la fase de reposo que sigue a la proliferación mediada por esta señalización, en las llamadas células pre-BII pequeñas, ocurren los reordenamientos de los genes de las cadenas ligeras de las inmunoglobulinas, Igk e Igl,

La expresión de un BCR en estas células inhibe la expresión de las proteínas RAG-1/2, inhibiéndose futuros reordenamientos génicos, y permite su diferenciación a linfocitos B maduros que migrarán a periferia. Regulación de la recombinación V(D)J in vivo : «Modelo de accesibilidad» El proceso de recombinación V(D)J es específico de los genes de los receptores de antígeno ya que es dependiente de la presencia de una secuencia señal de recombinación (RSS) que flanquea cada uno de los segmentos génicos V, D y J 5 ( fig.2 ).

El proceso de recombinación V(D)J se inicia cuando las proteínas Recombination Antigen Gene (RAG)-1 y RAG-2 reconocen juntas a 2 RSS compatibles de 2 segmentos génicos distintos (V y D, D y J o V y J), para formar un complejo sináptico 5, Para que 2 RSS sean compatibles se necesita que cumplan la llamada regla 12/23, por la cual una RSS ha de tener una secuencia espaciadora de 12 pares de bases y la otra una secuencia espaciadora de 23 pares de bases entre sus secuencias consenso de reconocimiento por las proteínas RAG-1/2.

Una vez formado este complejo, las proteínas RAG-1/2, que juntas forman una endonucleasa, introducen un corte de doble cadena entre cada RSS y cada segmento génico a recombinar; por ejemplo, introducen un corte de doble cadena entre la unión de un segmento Vα y su RSS asociada y otro corte entre la unión de un segmento Jα y su RSS asociada para poder generar una recombinación VαJα.

Estos cortes son procesados y ligados mediante la ruta de reparación de rupturas de doble cadena de ADN no homólogo. Las uniones que ocurren entre los segmentos génicos V-D, D-J o V-J se denominan uniones codificantes, mientras que las uniones que ocurren entre las RSS se denominan uniones no codificantes.

Las uniones codificantes generan una nueva estructura genómica del gen que, en caso de ser productiva, será capaz de dar lugar a una cadena variable funcional de TCR o BCR. Las uniones no codificantes generan unos círculos extracromosómicos que contienen las secuencias génicas existentes entre los segmentos génicos que han sido reordenados.

Estos círculos extracromosómicos permanecerán en el núcleo celular de los linfocitos en reposo y solo desaparecerán por dilución cuando las células proliferen, ya que no tienen capacidad de replicación. La especificidad génica de esta reacción viene dada por el hecho de que solo los segmentos génicos V, D y J de los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno están flanqueados por las RSS.

Este hecho determina por qué son estos los únicos genes de todo el genoma que sufren el proceso de recombinación V(D)J. Por otro lado, existe también una especificidad que determina que este proceso ocurra exclusivamente en precursores linfoides, debido a que las proteínas RAG-1/2 solo se expresan durante la maduración de los linfocitos 5,

Sin embargo, existen otros niveles de regulación no explicados por la mera presencia de las RSS en estos genes o la expresión restrictiva de las proteínas RAG-1/2 en los precursores de linfocitos. En concreto, se pueden distinguir 4 niveles adicionales de regulación ( i-iv ) 5, ( i ) Control del linaje celular : que determina que los genes Igh, Igk e Igl solo reordenen de forma completa en precursores de linfocitos B y que los genes Tcra, Tcrb, Tcrd y Tcrg solo reordenen de forma completa en precursores de linfocitos T.

( ii ) Control temporal : que establece el orden en que ocurren los reordenamientos de estos genes durante el desarrollo de los linfocitos ( fig.3 ). Los reordenamientos de los genes Tcrb, Tcrg y Tcrd ocurren en timocitos DN2-DN3, mientras que los reordenamientos del gen Tcra ocurren en la transición de timocitos DN4 a timocitos DP tras recibir los timocitos DN3 una señalización a través del pre-TCR.

Los reordenamientos del gen Igh ocurren en células pro-B, mientras que los genes Igl e Igk reordenan en células pre-BII tras recibir las células pre-BI una señalización a través del pre-BCR. ( iii ) Control del orden de los reordenamientos entre los distintos segmentos génicos : que controla que los segmentos D y J de los genes Tcrb e Igh reordenen antes que los segmentos V; así, primero ocurren los reordenamientos DβJβ o D H J H y luego se completan los reordenamientos VβDβJβ o V H D H J H, respectivamente.

( iv ) Control de la exclusión alélica : que determina que solo se reordene de forma productiva uno de los 2 alelos en los genes Tcrb, Igh, Igk e Igl, Este fenómeno de exclusión alélica a nivel del reordenamiento génico determina que solo exista un tipo de receptor clonotípico en cada linfocito.

  • En los demás genes de las cadenas de los receptores de antígeno, Tcra, Tcrd y Tcrg, no existe exclusión alélica a nivel de los reordenamientos génicos.
  • Sin embargo, existe una exclusión alélica a nivel de la expresión de los TCR en la membrana celular que viene determinada por el mejor emparejamiento entre sí de unas determinadas cadenas variables de cada receptor respecto a otras durante el ensamblaje de los receptores 8,

Por ejemplo, aunque puedan expresarse 2 cadenas TCRα en un timocito DP, una de ellas siempre tendrá una mejor afinidad que la otra para asociarse establemente con la cadena TCRβ expresada en esa célula. Este mecanismo de exclusión alélica a nivel del ensamblaje de los receptores en la membrana participa, junto con el otro mecanismo de exclusión alélica a nivel de reordenamientos génicos, en la expresión de los receptores clonotípicos en linfocitos T.

  • Para explicar estos 4 niveles adicionales de control de la recombinación V(D)J a nivel génico, hace 25 años, G.D.
  • Yancopoulos y F.W.
  • Alt (1985) propusieron el llamado «modelo de accesibilidad» 9,
  • Este modelo propone que la estructura de la cromatina, la cual es específica de cada gen de cadena variable de los receptores de antígeno y de cada estadio celular durante el desarrollo linfoide, determina la accesibilidad de las proteínas RAG-1/2 a las RSS y, por tanto, la propia especificidad y regulación de la recombinación V(D)J.

Este modelo ha sido avalado por numerosos experimentos que han evidenciado que la activación de la recombinación V(D)J se correlaciona con una apertura de la cromatina y la presencia de determinadas marcas epigenéticas asociadas, tales como son la sensibilidad generalizada a las enzimas nucleasas, la activación de la transcripción, las modificaciones covalentes de las histonas relacionadas con la activación de la transcripción y la hipometilación del ADN 5,

  1. Además, numerosos experimentos in vivo e in vitro han demostrado que la cromatina, en sí misma, representa una barrera física para la iniciación de la recombinación V(D)J, tal y como ocurre con el proceso de transcripción.
  2. Así, el grupo de D.
  3. Baltimore, en 1990, demostró que las proteínas RAG-1/2 son suficientes para activar la recombinación V(D)J de construcciones reporteras transfectadas en fibroblastos, pero no la de los genes endógenos de las cadenas variables de los receptores de antígeno 10, indicando que estos genes tienen una estructura de cromatina cerrada que impide su recombinación en otros tipos celulares distintos a los precursores linfoides.

En 1996, el grupo de M. Schlissel demostró que estos genes tienen una estructura de cromatina distinta dependiendo del tipo celular y de su estadio de diferenciación, lo cual determina la accesibilidad de las proteínas RAG-1/2 en cada gen a lo largo de la diferenciación de los linfocitos B y T 11,

Los ensayos in vitro, utilizando secuencias purificadas y proteínas RAG-1/2 recombinantes, han demostrado que la cromatinización del ADN inhibe la reacción de recombinación V(D)J 12,13, Estos experimentos, junto con el papel esencial demostrado por las secuencias reguladoras, tales como potenciadores ( enhancers) y promotores transcripcionales 5, han apoyado de forma sólida el «modelo de accesibilidad» en el control de la recombinación V(D)J.

Como se muestra en la figura 2, todos los genes de cadenas variables de los receptores de antígeno contienen numerosos promotores transcripcionales asociados a múltiples segmentos génicos V, D y J, y uno o 2 enhancers situados cerca de las regiones constantes 5,

  • Los enhancers son los elementos responsables de la expresión génica específica de tejido 14,15, activando a promotores situados a largas distancias.
  • Estos elementos funcionan mediante el reclutamiento de factores de transcripción (FT) dando lugar al ensamblaje de unos complejos multiproteicos denominados enhanceosomas 16,

Se acepta que, para que estos factores regulen los programas de expresión génica específica de tejido, múltiples FT han de unirse a los enhancers de una forma combinatorial, explicando así la gran diversidad existente de enhancers y programas de diferenciación génica.

  • Una vez unidos a los enhancers, los FT reclutan otros complejos proteicos y enzimáticos para la activación de la transcripción génica, tales como el denominado complejo mediador, las enzimas modificadores de histonas y los complejos remodeladores de cromatina.
  • El complejo mediador dirige la unión de los FT a los promotores y a los enhancers, facilitando las interacciones físicas entre ambos 17,

Los complejos modificadores de la cromatina y las enzimas modificadoras de histonas funcionan cambiando la estructura de la cromatina en el área de influencia de los enhancers 18, Los complejos modificadores de la cromatina, tales como el complejo SWI/SNF, reposicionan o eliminan nucleosomas a lo largo del ADN de una forma dependiente de ATP 19, siendo responsables de la creación de regiones libres de nucleosomas que, a su vez, facilitan el reclutamiento de otros FT dentro de un enhancer,

  • Por otro lado, las enzimas modificadoras de las histonas son las responsables de las marcas epigenéticas que definen la estructura de la cromatina de un determinado gen.
  • Los estudios epigenéticos han demostrado que los enhancers se caracterizan por tener marcas epigenéticas comunes, tales como altos niveles de acetilación de la histona H3, altos niveles de monometilación de la lisina 4 de la histona H3 (H3K4me1), bajos niveles de trimetilación de H3K4 (H3K4me3) y altos niveles de acetilación de la lisina 27 de la histona H3 (H3K27ac) 15,20,21,

Dentro de estas marcas, los altos niveles de H3K4me1 y los bajos niveles de H3K4me3 son altamente predictivos de la identidad de un enhancer, mientras que los altos niveles de H3K27ac son altamente predictivos de su actividad 20, En cuanto a las marcas epigenéticas para la identificación de otros elementos reguladores destacan los altos niveles de H3K4me3, descritos para la identificación de promotores activos, y el reclutamiento del factor de unión a la secuencia CCCTC (CTCF), descrito para la identificación de secuencias aisladoras 15,

Los estudios realizados a gran escala han establecido que los enhancers son los elementos responsables de dirigir los programas de diferenciación celular, mediante la formación de plataformas moleculares constituidas por FT constitutivos específicos de tejido, capaces de guiar la unión de FT inducibles en respuesta a señales extracelulares 15,18,

Los enhanceosomas formados por FT constitutivos constituirían un estado preactivado del enhancer, permitiendo que este responda rápidamente a una señalización. De acuerdo con estos datos, nuestros experimentos de caracterización de los distintos enhanceosomas ensamblados en el enhancer del gen Tcra (Eα), durante el desarrollo de los timocitos ( fig.4 A), han determinado que Eα se encuentra en un estado inactivo y ocupado por numerosos FT constitutivos en timocitos DN3, tales como CREB, Ets-1, Fli-1, GATA-3, y las proteínas E2A y HEB, constituyendo una plataforma molecular para el rápido reclutamiento de FT inducibles por la ruta de activación del pre-TCR en timocitos DN4-DP, tales como NFAT, AP-1 y Egr-1, pasando así a un estado activo 22,23,

Por tanto, el ensamblaje combinatorial de FT constitutivos e inducibles dicta la activación de Eα durante el desarrollo de los timocitos. Este mecanismo de activación de enhancers inducibles, específicos de tejido, parece representar un paradigma general en la regulación de la expresión génica en respuesta a una señalización extracelular.

Múltiples estudios funcionales han establecido el papel esencial de los enhancers presentes en los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno en el control de la recombinación V(D)J, tanto mediante su deleción en el genoma de ratón (ratones knock-out ) o mediante su integración en construcciones reporteras de recombinación V(D)J transfectadas en células o microinyectadas en oocitos de ratón (ratones transgénicos) 5,

  1. Por ejemplo, la deleción del enhancer presente en un gen concreto inhibe específicamente la transcripción y el reordenamiento génicos de ese gen.
  2. Estos datos funcionales se correlacionan con la disminución de las marcas epigenéticas relacionadas con la actividad de ese enhancer, lo cual se traduce en una inaccesibilidad del complejo de la ARN polimerasa ii (Pol-II) a los promotores y de las proteínas RAG-1/2 a las RSS presentes en el área de influencia del enhancer,

Por tanto, los enhancers son los elementos controladores de la accesibilidad a largas distancias, actuando como iniciadores de la apertura de la cromatina en grandes regiones del genoma y controlando la activación de la transcripción y del reordenamiento génicos durante el desarrollo.

  • Los promotores, por otro lado, dirigen la iniciación de la transcripción desde sitios concretos, proporcionando una plataforma para el reclutamiento del complejo de la Pol-II y dirigiendo la recombinación V(D)J de un segmento o un grupo de segmentos génicos concretos 5,
  • Las evidencias experimentales demuestran que los promotores modifican la estructura de la cromatina a nivel local a diferencia del papel más global que ejercen los enhancers,

Por ejemplo, ( i ) la deleción del promotor asociado al segmento Dβ1 inhibe la transcripción y la recombinación de ese segmento génico en concreto, dentro del grupo de segmentos génicos Dβ1Jβ, sin afectar al grupo de segmentos génicos Dβ2Jβ 24 ; ( ii ) la deleción del promotor asociado al segmento génico Vβ14 inhibe su transcripción germinal y su recombinación sin afectar a los demás segmentos génicos Vβ 25 ; ( iii ) en el caso del gen Tcra, los promotores TEA y Jα49p dirigen los reordenamientos que afectan a los segmentos Jα génicos situados inmediatamente 3′ del promotor, sin afectar a los situados más 3′ en el gen 26,

See also:  Qu Linfocitos Son Presentadores De Antigenos?

En conjunto, estas observaciones indican que, en contraste con la acción global realizada por los enhancers en los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno, los promotores tienen un efecto localizado en la estructura de la cromatina, estando su efecto restringido a uno o a unos pocos segmentos génicos.

Es interesante destacar el papel de Eα y los promotores asociados a los segmentos Jα y Vα en la regulación de los reordenamientos sucesivos que ocurren en el gen Tcra durante el desarrollo de los timocitos ( fig.4 B) con el fin de maximizar las oportunidades para expresar una cadena TCRα productiva 27,

  1. Los primeros reordenamientos VαJα que ocurren en el gen Tcra se denominan reordenamientos primarios y afectan a los segmentos Vα proximales y a los segmentos Jα distales (en función de su distancia con respecto a la localización de la región Cα).
  2. Los reordenamientos primarios ocurren en la primera fase de diferenciación de los timocitos DN3 a DP: timocitos DN4 y DP tempranos 28,

Si los reordenamientos VαJα primarios resultan improductivos se activan subsecuentes reordenamientos VαJα denominados reordenamientos secundarios en timocitos DP tardíos 27, Los reordenamientos secundarios afectan a los segmentos Vα distales y a los segmentos Jα proximales (en función de su distancia con respecto a la localización de la región Cα).

Los mecanismos moleculares implicados en la activación de los reordenamientos primarios y secundarios del gen Tcra son muy distintos entre sí. La activación de los promotores TEA y Jα49p por Eα es responsable de la activación de los reordenamientos VαJα primarios en respuesta a la señalización que reciben los timocitos DN3 a través del pre-TCR 26,

Nuestros recientes estudios in silico y de validación de sitios de unión para FT en las secuencias de estos promotores revelan la presencia de numerosas secuencias específicas para la unión de FT constitutivos e inducibles, tales como TCF-1/LEF-1, Egr, NFAT y AP-1, entre otros (datos no publicados), de una forma similar a como ocurre en Eα 23,

La activación de TEA por FT inducibles podría constituir las bases moleculares para explicar su capacidad de responder a la señalización mediada por el pre-TCR, activando los reordenamientos VαJα primarios en timocitos DN4 y DP tempranos, y de no responder a la acción del enhancer del gen Tcrd, Eδ, en timocitos DN2-DN3 29,

Los reordenamientos secundarios se activan como consecuencia de la apertura de la cromatina de los segmentos Jα proximales, mediada por el acercamiento de los promotores Vα distales, los cuales se activan de forma independiente de Eα como consecuencia de los reordenamientos primarios 30,

La activación de los promotores Vα distales no es dependiente de Eα y promueve la apertura de la cromatina de los segmentos Jα proximales, permitiendo así los reordenamientos VαJα secundarios sucesivos que ocurren en el gen Tcra 30, La naturaleza de la arquitectura de los genes, que codifican para las cadenas variables de los receptores de antígeno con los enhancers y promotores situados a largas distancias entre sí, precisa del establecimiento de puentes moleculares entre estos elementos para la activación de la transcripción y la recombinación V(D)J.

La existencia de interacciones físicas directas entre promotores y enhancers ha sido demostrada experimentalmente en los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno mediante la técnica de captura de la conformación cromosómica 31–33,

  1. En el caso de la activación del gen Tcra se ha demostrado además que la interacción entre Eα y el promotor TEA está facilitada por la unión de CTCF y sus cohesinas asociadas 33,
  2. Aunque CTCF y las cohesinas puedan tener un papel importante en la mediación de la interacción física entre ambas secuencias y en la formación del lazo intracromosómico resultante, los FT unidos a los promotores TEA/Jα49p y Eα podrían ser esenciales en esta interacción mediante la formación de un holocomplejo funcional ( fig.5 ).

Es interesante destacar que interacciones entre FT que se unen a Eα y los promotores TEA y Jα49p, tales como LEF-1 y AP-1, se han demostrado capaces de mediar lazos intramoleculares entre regiones 5′ y 3′ distantes en el genoma para la activación de la transcripción 34,

Validación experimental del «modelo de accesibilidad»: los enhancers, los promotores y la elongación transcripcional son esenciales para el reclutamiento de las proteínas RAG-1/2 El «modelo de accesibilidad» estaba basado en la observación de que la transcripción germinal (transcripción iniciada en los promotores de los segmentos génicos no reordenados de los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno) se correlaciona con la activación de la recombinación V(D)J durante el desarrollo de los linfocitos 9,

Hasta hace pocos años se pensaba que la transcripción germinal era el resultado inherente de la accesibilidad de la cromatina impartida por la activación de promotores y enhancers, de tal forma que la activación de estos elementos regularía conjuntamente la accesibilidad de las proteínas RAG-1/2 y la Pol-II al ADN mediante una apertura general de la estructura de la cromatina.

  • El grupo de M.S.
  • Rangel demostró que la elongación transcripcional, a lo largo de los segmentos Jα, media la activación de los reordenamientos VαJα 35,
  • Estos investigadores introdujeron una secuencia bloqueadora de la elongación transcripcional en medio de los segmentos génicos Jα e inhibieron la recombinación VαJα de los segmentos Jα situados inmediatamente 3′ de la región bloqueadora.

Estos resultados han sido concluyentes para determinar que la elongación transcripcional en sí misma, procedente de los promotores asociados a los segmentos Jα, tiene un papel causal en la iniciación de la recombinación VαJα. La regulación de la recombinación V(D)J mediada por la elongación transcripcional parece ser esencial en el control del reordenamiento V(D)J en genes largos, tales como el gen Tcra, en los que la accesibilidad de la cromatina de las RSS de los segmentos Jα, dirigida por la activación de los promotores, necesita propagarse a varios segmentos génicos Jα que carecen de promotor.

En el caso de segmentos génicos que tengan asociados un promotor en exclusiva no haría falta la elongación transcripcional para activar su recombinación. En estos casos, el simple ensamblaje del complejo de la Pol-II a esos promotores abriría la cromatina permitiendo el acceso de las proteínas RAG-1/2 a las RSS asociadas a esos segmentos génicos.

Aunque todos los datos anteriormente descritos apoyan el «modelo de accesibilidad», este no ha sido validado de forma definitiva hasta muy recientemente por los grupos de D.G. Schatz y M.S. Krange mediante el análisis de la unión in vivo de la proteína RAG-1 a los RSS en los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno durante el desarrollo de los linfocitos 36,37,

La proteína RAG-2 reconoce una marca de cromatina abierta, H3K4me3, a lo largo de todo el genoma en los precursores de los linfocitos 38,39, Por tanto, RAG-2 se encuentra unida a toda la cromatina activa en estas células, independientemente que se trate o no de las RSS. Sin embargo, la proteína RAG-1 solo reconoce a las RSS accesibles 36,37, por lo que su unión es predictiva de una recombinación V(D)J activa.

Por tanto, el reclutamiento de RAG-1, y no de RAG-2, es lo que determina la especificidad de la recombinación V(D)J. En estos experimentos 36,37 se analizó el reclutamiento de RAG-1 por inmunoprecipitación de cromatina a los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno y se observó que los promotores, los enhancers y la transcripción activa son todos esenciales para que RAG-1 pueda ser reclutada a determinadas RSS, validando de forma definitiva el «modelo de accesibilidad» 9,

En resumen, estos estudios han demostrado que el control de la recombinación V(D)J ocurre a través de la regulación de la accesibilidad de las RSS a la proteína RAG-1 (que funciona en conjunción con la proteína RAG-2) mediada a través de la activación de las secuencias reguladoras presentes en cada gen y de la elongación transcripcional.

Actualmente, se desconoce el mecanismo molecular del reclutamiento de la proteína RAG-1 a través de la elongación transcripcional, pero probablemente esté mediada por la apertura de la cromatina que acompaña o es consecuencia del paso del complejo de la Pol-II.

Papel de la conformación génica y de la localización nuclear de los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno en la regulación de la recombinación V(D)J Aunque está aceptado que la accesibilidad de la cromatina es fundamental para que la recombinación V(D)J pueda tener lugar, se ha demostrado que esta no es suficiente en algunos casos 40, existiendo otro nivel de regulación que se ha denominado «más allá de la accesibilidad».

Este nivel de regulación adicional depende de 2 procesos que ocurren en los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno a nivel nuclear: cambios de la conformación génica y cambios de la localización subnuclear. Mediante experimentos de hibridación in situ con sondas fluorescentes para las regiones proximales y distales, analizados por microscopía confocal (3D-FISH), el grupo de J.A.

  1. Skok demostró que la conformación génica y la localización en el núcleo de los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno tienen un papel fundamental en el proceso de recombinación V(D)J 41,
  2. Así estos genes pueden encontrarse en configuraciones extendidas o contraídas como consecuencia de la separación o yuxtaposición de las regiones V con las regiones J, respectivamente.

De hecho, la contracción de un gen ocurre en el mismo momento en que ese gen se transcribe y está listo para ser recombinado, incluso en ausencia de las proteínas RAG-1/2 41, Un ejemplo interesante de regulación de la conformación génica ha sido revelado en el análisis del locus Tcra/Tcrd por el grupo de M.S.

  • Rangel 42,
  • Este locus contiene 2 genes que codifican para 2 cadenas variables de los receptores de antígeno, Tcrd y Tcra ( fig.2 ), con distintos programas de recombinación y expresión durante el desarrollo de los timocitos ( fig.3 ).
  • Cada alelo del gen Tcrd solo tiene una oportunidad para reordenar sus segmentos génicos en timocitos DN2-DN3 y, por ello, los segmentos Vδ, que están distribuidos a lo largo de toda la región Vα/δ, deben tener las mismas oportunidades de reordenarse en estas células.

De forma coherente con esta situación, los experimentos de 3D-FISH del locus Tcra/Tcrd han mostrado que esta región se encuentra totalmente contraída en timocitos DN3 ( fig.6 A). En timocitos DP, el gen Tcra puede sufrir múltiples rondas de reordenamientos VαJα hasta conseguir una cadena TCRα capaz de ensamblarse con la cadena TCRβ ( fig.4 B).

Para favorecer los reordenamientos sucesivos del gen Tcra primero se activa Eα por la señalización mediada por el pre-TCR en timocitos DN4 y DP tempranos, lo cual dispara la transcripción mediada por los promotores de los segmentos Vα proximales y de los segmentos Jα distales, TEA y Jα49p, para generar los reordenamientos primarios.

Como consecuencia de estos reordenamientos primarios, y si estos no han resultado productivos, se activan los reordenamientos secundarios que afectan a los segmentos Vα distales/centrales y a los segmentos Jα proximales. De forma coherente con esta situación, los experimentos de 3D-FISH han mostrado que la región que contiene los segmentos Vα distales y centrales se encuentra en una configuración extendida en timocitos DP, lo cual favorecería un uso secuencial 5′-3′ de los segmentos Vα ( fig.6 A).

  • Se desconoce el mecanismo molecular responsable de la contracción de los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno.
  • Los análisis de la conformación génica del locus Tcra/Tcrd, en ausencia de Eα o Eδ, han demostrado que los enhancers no están implicados en la yuxtaposición de las regiones distales con las regiones proximales del locus 42,

Recientemente se ha evaluado la posible contribución de CTCF en este proceso 43–45, Los datos obtenidos indican que, aunque este factor media en la regulación de la recombinación V(D)J, CTCF no es el responsable de la contracción génica de los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno 44–46,

Otros candidatos que podrían mediar en la contracción génica de estos genes incluyen determinados FT, tales como Pax5, Ikaros, YY1, el factor X de células pro/pre-B y las proteínas E 41, También se postula que la transcripción por sí misma esté implicada en la regulación de la conformación génica de las cadenas variables de los receptores de antígeno.

Durante los últimos 10 años se ha demostrado que la localización nuclear de estos genes tiene también un papel fundamental en la regulación de la recombinación V(D)J. Así, para que un gen recombine, se necesita que ese gen se encuentre fuera de las zonas represivas del núcleo (alejado de las regiones que contienen la heterocromatina y de la lámina interna del núcleo) 41,47,

  • Además, en el caso de los genes de las cadenas variables de los receptores de antígeno que sufren exclusión alélica, se ha observado que la asociación de estos genes con compartimentos nucleares represivos tiene un papel fundamental en este proceso 41,47,
  • La exclusión alélica de los genes Igh y Tcrb se regula a través de su fuerte tendencia a asociarse con compartimentos nucleares represivos, lo cual determina una reducida eficiencia de recombinación, contribuyendo así a que las posibilidades de que ambos alelos reordenen simultáneamente sean muy bajas 48,49,

En el caso del gen Igk, el mecanismo que regula su exclusión alélica es distinto. El ADN de los 2 alelos de este gen están diferencialmente metilados, lo que determina su distinta predisposición a asociarse con las áreas represivas del núcleo y a sufrir recombinación 50,

  • Actualmente se desconocen los elementos reguladores y los factores implicados en la asociación de determinados genes de cadenas variables de los receptores de antígeno con compartimentos represivos nucleares.
  • En la figura 6 B se resumen los cambios detectados en la conformación génica y localización nuclear de los genes Igh e Igk durante el desarrollo de los linfocitos B 41,

En los progenitores linfoides de linfocitos T y B ambos genes están transcripcionalmente inactivos. Los estudios mediante 3D-FISH de estos genes en estos estadios tempranos indican que estos genes tienen una conformación génica extendida y se encuentran asociados a la lámina interna de la membrana nuclear.

Los progenitores linfoides maduran en médula ósea, recibiendo una señalización a través de IL-7 6, En las células pro-B, el gen Igh sufre una relocalización nuclear hacia regiones transcripcionalmente activas, un cambio de su conformación génica a una configuración contraída y un emparejamiento de los 2 alelos del gen a través de los segmentos V H, todo lo cual permite el reordenamiento V H a D H J H en uno solo de los alelos.

No se conoce el mecanismo que media en el emparejamiento de los 2 alelos Igh, pero ocurre de forma dependiente de la presencia de las proteínas RAG-1/2. Si ese reordenamiento es improductivo se inicia el reordenamiento en el otro alelo del gen Igh, En las células pro-B el gen Igk continúa con una conformación génica extendida y asociado a la membrana nuclear.

En células pre-BI el alelo correctamente reordenado del gen Igh se expresa y se encuentra en zonas transcripcionalmente permisibles del núcleo, mientras que el alelo Igh no reordenado se asocia con las áreas nucleares de heterocromatina para inhibir su posible recombinación. La recombinación V H D H J H productiva de uno de los alelos del gen Igh permite su expresión en la membrana celular junto con las cadenas invariables V-preB y λ5 para dar lugar al pre-BCR, lo cual transduce una señalización intracelular que dirige la diferenciación de las células pre-BI a células pre-BII.

En las células pre-BII grandes, no hay expresión de proteínas RAG-1/2 por lo que la recombinación V(D)J está inhibida. En estas células, los alelos del gen Igk sufren una contracción de su conformación génica, a la vez que estos se asocian con áreas de heterocromatina.

  • El alelo Igh no reordenado (o reordenado improductivamente) se asocia junto con los alelos del gen Igk en zonas de heterocromatina, sufriendo una descontracción en su conformación génica.
  • En células pre-BII pequeñas, las proteínas RAG-1/2 vuelven a reexpresarse.
  • Esto permite el reordenamiento Vκ-Jκ de un alelo del gen Igk que se ha movido hacia posiciones del núcleo permisivas para la transcripción y el reordenamiento génicos.

Si este reordenamiento resulta improductivo se activa el mismo proceso en el otro alelo del gen Igk. El alelo no reordenado (o reordenado de forma improductiva) del gen Igh permanece asociado con la heterocromatina y con una configuración extendida, reforzándose la exclusión alélica de este gen mediante la inhibición del reordenamiento V H a D H J H,

El alelo del gen Igh que sufrió un reordenamiento productivo en las células pro-B permanece transcripcionalmente activo y se encuentra localizado en las áreas permisivas del núcleo celular en células pre-BII. El correcto reordenamiento de uno de los alelos del gen Igk permite la expresión de una cadena Igk que se empareja con la cadena Igh para la expresión de un BCR en la membrana celular, dando lugar a la diferenciación de las células pre-BII a linfocitos B.

En los linfocitos B ambos alelos de cada gen tienen una configuración extendida y se encuentran en regiones transcripcionalmente permisivas. De esta forma, se asegura que solo un alelo de cada gen, Igh e Igk, porte un reordenamiento productivo y solo se exprese un tipo de receptor clonotípico en cada linfocito B vírgen.

En resumen, podemos concluir que las evidencias experimentales indican que la accesibilidad de la cromatina, junto con la conformación génica y la localización subnuclear de los genes que codifican para las cadenas variables de los receptores de antígeno de linfocitos, regulan de forma conjunta el proceso de recombinación V(D)J 37,41,47,

Financiación El trabajo presentado está financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad (BFU2009-08796), la Junta de Andalucía (CTS-6587 y CVI-4526) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (201020E060), parcialmente financiados con fondos FEDER de la Unión Europea.

  1. Conflicto de intereses Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
  2. Bibliografía K.W.
  3. Wucherpfennig, E.
  4. Gagnon, M.J.
  5. Call, E.S.
  6. Huseby, M.E. Call.
  7. Structural biology of T-cell receptor: insights into receptor assembly, ligand recognition, and initiation of signaling.
  8. Cold Spring Harb Perspect Biol, 2 (2010), pp.1-14 B.

Treanor. B-cell receptor: from resting state to activate. Immunol, 136 (2012), pp.21-27 A.C. Hayday, D.J. Pennington. Key factors in the organized chaos of early T cell development. Nat Immunol, 8 (2007), pp.137-144 J.S. Danska, A.M. Livingstone, V. Paragas, T.

  1. Ishihara, C.G. Fathman.
  2. The presumptive CDR3 regions of both T cell receptor alpha and beta chains determine T cell specificity for myoglobin peptides.
  3. J Exp Med, 172 (1990), pp.27-33 R.M.
  4. Cobb, K.J.
  5. Oestreich, O.A.
  6. Osipovich, E.M. Oltz.
  7. Accessibility control of V(D)J recombination.
  8. Adv Immunol, 91 (2006), pp.45-109 F.

Melchers. The pre-B-cell receptor: selector of fitting immunoglobulin heavy chains for the B-cell repertoire. Nat Rev Immunol, 5 (2005), pp.578-584 H. Von Boehmer. Unique features of the pre-T-cell receptor alpha-chain: not just a surrogate. Nat Rev Immunol, 5 (2005), pp.571-577 A.

Warmflash, M. Weigert, A.R. Dinner. Control of genotypic allelic inclusion through TCR surface expression. J Immunol, 175 (2005), pp.6412-6419 G.D. Yancopulos, F.W. Alt. Developmentally controlled and tissue-specific expression of unrearranged V H gene segments. Cell, 40 (1985), pp.271-281 M.A. Oettinger, D.G.

Schatz, C. Gorka, D. Baltimore. RAG-1 and RAG-2, adjacent genes that synergistically activate V(D)J recombination. Science, 248 (1990), pp.1517-1523 P. Stanhope-Baker, K.M. Hudson, A.L. Shaffer, A. Constantinescu, M.S. Schlissel. Cell type-specific chromatin structure determines the targeting of V(D)J recombinase activity in vitro.

Cell, 85 (1996), pp.887-897 A. Golding, S. Chandler, E. Ballestar, A.P. Wolffe, M.S. Schlissel. Nucleosome structure completely inhibits in vitro cleavage by the V(D)J recombinase. EMBO J, 18 (1999), pp.3712-3723 J. Kwon, A.N. Imbalzano, A. Matthews, M.A. Oettinger. Accessibility of nucleosomal DNA to V(D)J cleavage is modulated by RSS positioning and HMG1.

Mol Cell, 2 (1998), pp.829-839 A. Visel, M.J. Blow, Z. Li, T. Zhang, J.A. Akiyama, A. Holt, et al, ChIP-seq accurately predicts tissue-specific activity of enhancers. Nature, 457 (2009), pp.854-858 N.D. Heintzman, G.C. Hon, R.D. Hawkins, P. Kheradpour, A. Stark, L.F.

Harp, et al, Histone modifications at human enhancers reflect global cell-type-specific gene expression. Nature, 559 (2009), pp.108-112 M. Merika, D. Thanos. Enhanceosomes. Curr Opin Genet Dev, 11 (2001), pp.205-208 M.H. Kagey, J.J. Newman, S. Bilodeau, Y. Zhan, D.A. Orlando, N.L. van Berkum, et al, Mediator and cohesin connect gene expression and chromatin architecture.

Nature, 467 (2010), pp.430-435 F. Jin, Y. Li, B. Ren, R. Natarajan. Enhancers: Multi-dimensional integrators. Transcription, 2 (2011), pp.226-230 R.E. Kingston, G.J. Narlikar. ATP-dependent remodeling and acetylation as regulators of chromatin fluidity. Genes Dev, 13 (1999), pp.2339-2352 M.P.

  • Creyghton, A.W.
  • Cheng, G.G.
  • Welstead, T.
  • Ooistra, B.W.
  • Carey, E.J.
  • Steine, et al,
  • Histone H3K27ac separates active from poised enhancers and predicts developmental state.
  • Proc Natl Acad Sci USA, 107 (2010), pp.21931-21936 A.
  • Rada-Iglesias, R.
  • Bajpai, T.
  • Swigut, S.A.
  • Brugmann, R.A. Flynn, J. Wysocka.
  • A unique chromatin signature uncovers early developmental enhancers in humans.

Nature, 470 (2010), pp.635-643 B. Del Blanco, J.L. Roberts, N. Zamarreño, N. Balmelle-Devaux, C. Hernández-Munain. Flexible stereospecific interactions and composition within nucleoprotein complexes assembled on the TCRalpha gene enhancer. J Immunol, 183 (2009), pp.1871-1883 B.

Del Blanco, A. García-Mariscal, D.L. Wiest, C. Hernández-Munain. Tcra enhancer activation by inducible transcription factors downstream of pre-TCR signaling. J Immunol, 188 (2012), pp.3278-3293 C.E. Whitehurst, S. Chattopadhyay, J. Chen. Control of V(D) recombinational accessibility of the Dbeta1 gene segment at the TCRbeta locus by a germline promoter.

Immunity, 10 (1999), pp.313-322 C.J. Ryu, B.B. Haines, H.R. Lee, Y.H. Kang, D.D. Draganov, M. Lee, et al, The T-cell receptor beta variable gene promoter is required for efficient Vbeta rearrangement but not allelic exclusion. Mol Cell Biol, 24 (2004), pp.7015-7023 A.

Hawwari, C. Bock, M.S. Krangel. Regulation of T cell receptor alpha gene assembly by a complex hierarchy of germline Jalpha promoters. Nat Immunol, 6 (2005), pp.481-489 M.S. Krangel, J. Carabaña, I. Abarrategui, R. Schlimgen, A. Hawwari. Enforcing order within a complex locus: current perspectives on the control of V(D)J recombination at the murine T-cell receptot alpha/delta locus.

Immun Rev, 200 (2004), pp.224-232 J. Guo, A. Hawwari, H. Li, Z. Sun, S.K. Mahanta, D.R. Littman, et al, Regulation of the TCRalpha repertoire by the survival window of CD4 + CD8 + thymocytes. Nat Immunol, 3 (2002), pp.469-476 C.H. Huang, B.P. Sleckman. Developmental stage-specific regulation of TCR-alpha-chain gene assembly by intrinsic features of the TEA promoter.

J Immunol, 179 (2007), pp.449-454 A. Hawwari, M.S. Krangel. Role for rearranged variable gene segments in directing secondary T cell receptor alpha recombination. Proc Natl Acad Sci USA, 104 (2007), pp.903-907 Z. Liu, W.T. Garrard. Long-range interactions between three transcriptional enhancers, active Vkappa gene promoters, and a 3′ boundary sequence spanning 46 kilobases.

Mol Cell Biol, 25 (2005), pp.3220-3231 K.J. Oestreich, R.M. Cobb, S. Pierce, J. Chen, P. Ferrier, E.M. Oltz. Regulation of the TCRbeta gene assembly by a promoter/enhancer holocomplex. Immunity, 24 (2006), pp.381-391 V.C. Seitan, B. Hao, K. Tachibana-Konwalski, T.

  1. Lavagnolli, H.
  2. Mira-Bontenbal, K.E.
  3. Brown, et al,
  4. A role for cohesin in T-cell-receptor rearrangement and thymocyte differentiation.
  5. Nature, 476 (2011), pp.467-471 K. Yun, J.S. So, A.
  6. Jash, S.H. Im.
  7. Lymphoid enhancer binding factor 1 regulates transcription through gene looping.
  8. J Immunol, 183 (2009), pp.5129-5137 I.

Abarrategui, M.S. Krangel. Regulation of T cell receptor-alpha gene recombination by transcription. Nat Immunol, 7 (2006), pp.1109-1115 Y. Ji, W. Resch, E. Corbett, R. Yamane, R. Casellas, D.G. Schatz. The in vivo pattern of binding of RAG1 and RAG2 to antigen receptor loci.

  • Cell, 141 (2010), pp.419-431 Y. Ji, A.J.
  • Little, J.K.
  • Banerjee, B. Hao, E.M.
  • Oltz, M.S.
  • Rangel, et al,
  • Promoters, enhancers, and transcription target RAG1 binding during V(D)J recombination.
  • J Exp Med, 207 (2010), pp.2809-2816 Y. Liu, R.
  • Subrahmanyam, T.
  • Chakraborty, R. Sen, S.
  • Desiderio.
  • A plant homodomain in RAG-2 that binds hypermethylated lysine 4 of histone H3 is necessary for efficient antigen-receptor-gene rearrangement.

Immunity, 27 (2007), pp.561-571 A.G. Matthews, A.J. Kuo, S. Ramón-Maiques, S. Han, K.S. Champagne, D. Ivanov, et al, RAG2 PHD finger couples histone H3 lysine 4 trimethylation with V(D)J recombination. Nature, 450 (2007), pp.1106-1110 A. Jackson, H.D. Kondilis, B.

Hor, B.P. Sleckman, M.S. Krangel. Regulation of T cell receptor beta allelic exclusion at a level beyond accessibility. Nat Immunol, 6 (2005), pp.189-197 S.L. Hewitt, J. Chaumeil, J.A. Skok. Chromosome dynamics and the regulation of V(D)J recombination. Immunol Rev, 237 (2010), pp.43-54 H.Y. Shih, M.S. Krangel.

Distinct contracted conformations of the Tcra/Tcrd locus during Tcra and Tcrd recombination. J Exp Med, 207 (2010), pp.1835-1841 S.C. Degner, J. Verma-Gaur, T.P. Wong, C. Bossen, G.M. Iverson, G.M. Torkamani, et al, CCCTC-binding factor (CTCF) and cohesin influence the genomic architecture of the Igh locus and antisense transcription in pro-B cells.

  1. Proc Natl Acad Sci USA, 108 (2011), pp.9566-9571 C.
  2. Ribeiro de Almeida, R.
  3. Stadhouders, M.J.W.
  4. Bruijn, I.M.
  5. Bergen, S.
  6. Thongjuea, B.
  7. Lenhard, et al,
  8. The DNA-binding protein CTCF limits proximal Vkappa recombination and restricts kappa enhancer interactions to the immunoglobulin kappa light chain locus.
  9. Immunity, 35 (2011), pp.501-513 C.

Guo, H.S. Yoon, A. Franklin, S. Jain, A. Ebert, H.-L. Cheng, et al, CTCF-binding elements mediate control of V(D)J recombination. Nature, 477 (2011), pp.424-431 S.C. Degner-Leisso, A.J. Feeney. Epigenetic and 3-dimensional regulation of V(D)J rearrangement of immunoglobulin genes.

  1. Sem Immunol, 22 (2010), pp.346-352 B.
  2. Del Blanco, V.
  3. García, A.
  4. García-Mariscal, C.
  5. Hernández-Munain.
  6. Control of V(D)J recombination through transcriptional elongation and changes in locus chromatin structure and nuclear organization.
  7. Genet Res Int, (2011), pp.1-10 H.E.
  8. Liang, L.Y. Hsu, D.
  9. Cado, M.S.
  10. Schlissel.
See also:  Neutrofilos Y Linfocitos Bajos Que Significa?

Variegated transcriptional activation of the immunoglobulin kappa locus in pre-B cells contributes to the allelic exclusion of light-chain expression. Cell, 118 (2004), pp.19-29 R.J. Schlimgen, K.L. Reddy, H. Singh, M.S. Krangel. Initiation of allelic exclusion by stochastic interaction of Tcrb alleles with repressive nuclear compartments.

¿Dónde se encuentran los receptores de linfocitos T?

Los receptores de células T se unen a ciertos antígenos (proteínas) que se encuentran en células anormales, células cancerosas, células de otros organismos, y células infectadas por un virus u otro microorganismo.

¿Cuál es la función de los linfocitos NK?

Células natural killer y el sistema inmune innato en la patología infecciosa – Natural Killer cells and the innate immune system in infectious diseases Cecilia Sepúlveda C, Javier Puente P. Natural killer (NK) cells form a unique third group of lymphocytes that differs from T and B cells in surface phenotype, target cell recognition and function.

  1. NK cells have two relevant functions, related to the innate immune response against pathogens microorganisms.
  2. One is cytotoxicity, mediated by the recognition and lysis of target cells such as virus and bacteria infected-cells.
  3. The second NK cell function is to produce cytokines, mainly IFN-g, that can modulate innate and specific immune responses.

Cytotoxicity and cytokine secretion contribute to host resistance against microorganisms and both functions are significantly altered in infectious diseases (Rev Méd Chile 2000; 128: 1361-70). ( Key-words : Cytokines; Killer cells; Lymphocytes). Recibido el 6 de abril, 2000.

Aceptado en versión corregida el 7 de agosto, 2000. Trabajo financiado Proyecto FONDECYT 197-0226. Unidad de Inmunología, Departamento de Medicina. Hospital Clínico. Laboratorio de Inmunobioquímica, Departamento de Bioquímica y Biología Molecular. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas. Universidad de Chile.

Las células natural killer (NK) son una tercera población de linfocitos, diferentes a los linfocitos B y linfocitos T y pertenecen al sistema inmune innato (SII). Provienen de la médula ósea y se encuentran en la sangre y tejidos linfáticos, especialmente el bazo; se caracterizan morfológicamente por ser mayoritariamente linfocitos grandes con gránulos citoplasmáticos 1, 2,

  • Su fenotipo característico en reposo es: TCR -, BCR -, CD3 -, CD16 +, CD56 + ( Tabla 1 ); es decir, no presentan los receptores de los linfocitos del sistema inmune específico (SIE).
  • Son una sub-población altamente heterogénea, cuyas principales funciones son la citotoxicidad y la secreción de citoquinas 2 – 4,

Las células NK se activan a través del contacto con células sensibles o células blanco o por la acción de mediadores solubles, principalmente citoquinas. Citotoxicidad mediada por las células NK, La función citotóxica es la más reconocida de éstas células y la ejercen sobre diferentes tipos celulares: células tumorales, células transformadas por virus, células infectadas con bacterias y otros patógenos, lo que les confiere un amplio papel defensivo, frente a enfermedades neoplásicas e infecciosas 2, 5,

  1. La citotoxicidad mediada por las células NK es de dos tipos: a) Citotoxicidad natural, la ejercen sobre células a través de un reconocimiento aun no del todo comprendido, pero que es espontáneo y no requiere activación previa.
  2. Este tipo de citotoxicidad, es además independiente del reconocimiento antigénico mediado por los receptores específicos del antígeno presentes en los linfocitos T y B, y de los complejos mayores de histocompatibilidad (MHC) presentes en las células presentadoras del antígeno 3, 6 ; aun cuando, como se verá a continuación, este concepto está empezando a cambiar.

b) Citotoxicidad dependiente de anticuerpos (ADCC), que ha sido la más estudiada y es dependiente del receptor Fc de baja afinidad de inmunoglobulinas de tipo G, RFc g o CD16, el cual funciona reconociendo la fracción Fc de los anticuerpos que recubren a la célula blanco lo que les permite activarse y lisar a la célula blanco 3, 6,

  1. La molécula CD56, es una molécula de adhesión cuyos ligandos o bien anticuerpos anti-CD56 no provocan la activación de éstas células.
  2. Los mecanismos utilizados para lisar a las células blanco los podemos también resumir en dos tipos: mecanismo membranolítico y mecanismo de muerte celular programada o apoptosis; generalmente en la lisis de cualquier determinada célula blanco ocurre una mezcla de los dos.

El mecanismo membranolítico se caracteriza por la secreción de componentes citotóxicos de los gránulos de las células NK, post-contacto con la célula blanco, como la proteína formadora de poro o perforina, que forma poros en la superficie de la célula blanco, además se secretan granzimas, que son enzimas proteolíticas que se encuentran en los gránulos 2, 3,

El mecanismo de apoptosis, descrito más recientemente, se basa en la interacción principalmente de la proteína FasL, (CD95L), inducida post-contacto con la célula blanco, y Fas (CD95) que la debe expresar la célula blanco. La activación de Fas, inicia el mecanismo de apoptosis en la célula blanco 3,

Si bien la citotoxicidad natural mediada por las células NK es un hecho conocido, los mecanismos que intervienen en esta acción no lo son aún. Se han descrito muchos receptores que permiten la activación de las células NK, o sea receptores que al ser activados ponen en marcha la maquinaria citotóxica de estas células, algunos de los cuales junto a las propiedades generales de las células NK humanas aparecen en la Tabla 1 3, 6 ; sin embargo, la mayor especificidad en el reconocimiento de la célula blanco ha provenido de los receptores de inhibición de las células NK6.

Estos receptores se caracterizan por interactuar con diversos tipos de complejos de histocompatibilidad clase I, MHC-I, transmitiendo una señal de inhibición de la citotoxicidad que prima sobre la activación. Esto quiere decir que si se enfrentan receptores de activación e inhibición simultáneamente, la respuesta es de inhibición de la citotoxicidad 6,

Existen dos grandes familias de estos inhibidores, los de tipo lectinas, cuyo principal exponente es CD94/NKG2A y los del tipo similar a inmunoglobulinas, cuyos principales ejemplos son los denominados KIR ( Killer inhibitory receptor ) 6, Las células NK reconocen determinados segmentos de estos complejos y no es totalmente claro si es necesario para ello la existencia del péptido antigénico.

Estos últimos resultados dan un fuerte apoyo a dos de las acciones más reconocidas de las células NK como son las actividades anti-virales y anti-neoplásicas. En ambas situaciones, y por mecanismos diferentes, puede disminuir la expresión de los MHC, es decir se remueve la señal inhibitoria, lo que deja libre la posibilidad de activación y lisis ( Figura 1 ).

Esta menor presentación antigénica por parte de las células tumorales o transformadas por virus, representa uno de sus principales mecanismos de evasión de la respuesta inmune específica. Se ha observado además, por análisis in vitro, que muchas células tumorales expresan tipos de MHC-I que los protegen de la lisis de las células NK en base al mecanismo mencionado, situación que se está empezando a incorporar como una nueva posibilidad de evasión de la respuesta inmune 7,

FIGURA 1. La activación conjunta de receptores de activación y de inhibición de las células NK resulta en inhibición de la citotoxicidad.A.- Reconocimiento del MHC-I, por el receptor de inhibición, inhibe el mecanismo lítico protegiendo a la célula hospedera de la lisis aún cuando esté también activado el receptor de activación.B.- Si la célula blanco pierde o se altera la expresión del MHC-I, se pierde la acción inhibitoria, prevaleciendo la acción citotóxica. MHC-I y péptido antigénico Ligando Activador. Receptor de inhibición Receptor de activación.

Secreción de citoquinas, Las células NK al ser activadas secretan diferentes citoquinas al medio ( Tabla 1 ) 2, 4, 9, este mecanismo les permite participar en múltiples respuestas defensivas fisiológicas o patológicas. Se ha demostrado la existencia de dos subtipos de células NK: NK1 y NK2, que secretan diferentes patrones de citoquinas, que en algunos casos se repiten, pero que destacan en las NK1 la expresión de IFN- g y en las NK2 IL-5, lo que sugiere un posible papel diferencial en la respuesta inflamatoria innata y en sus efectos sobre la respuesta adaptativa 4,

Células NK y respuesta innata anti-infecciosa, La acción del SII, como mecanismo defensivo contra una gran variedad de microorganismos patógenos, ha ido adquiriendo un creciente interés en el último tiempo. Este mecanismo defensivo, que es previo a la participación del SIE, tiene la capacidad no sólo de iniciar la respuesta defensiva contra los microorganismos patógenos, sino que también la de guiar a la respuesta específica posterior 8, 9,

Son muchos los elementos participantes; células como macrófagos, neutrófilos y células NK, y los mediadores liberados por éstas células. Estos mediadores, especialmente las denominadas citoquinas innatas, producidas por el SII, son las principales encargadas de estimular la respuesta inicial y la posterior respuesta específica 8, 9,

La importancia del SII radica en que aun cuando este sistema puede ser incapaz de eliminar a los patógenos, logra por un lado atenuar su proliferación y además generar las señales de peligro adecuadas que permitan la participación del SIE, y ambos en conjunto, erradicar al patógeno. La participación anti-microbiana de las células NK, se puede resumir en sus dos principales funciones antes mencionadas: a) Secreción de citoquinas : acción de citoquinas innatas.

Aun cuando la función más característica asociada a las células NK es la citotoxicidad, en el caso de su actividad anti-microbiana resulta fundamental la función secretora de citoquinas, principalmente en respuesta a la acción estimuladora de la IL-12.

La descripción y participación de la IL-12 que presenta un papel central en la inter-relación SII–SIE ha sido uno de los casos más estudiados. La molécula de IL-12 es un heterodímero de 70 kDa (p70) formado por dos cadenas polipeptídicas glicosiladas de aproximadamente 40 y 35 kDa 8, Esta conformación ya la convierte en una citoquina excepcional, pues la gran mayoría de las citoquinas son cadenas polipeptídicas únicas y de bajo peso molecular.

La IL-12 es producida por células fagocíticas, células dendríticas, células de Langerhans y linfocitos B 9, 20, Su producción por parte de los monocito/macrófagos y otras células presentadoras de antígeno, es fuertemente estimulada por algunos tipos de bacterias, productos bacterianos, parásitos intracelulares y virus y además por la interacción específica entre la célula presentadora del antígeno (CPA) y los linfocitos T, en que la interacción CD40–CD40L resulta esencial 9,

Entre las principales funciones de la IL-12 se pueden mencionar: i) la inducción de la síntesis de IFN- g por parte de las células NK y células T; esta acción requiere además la cooperación de otras citoquinas pro-inflamatorias innatas como IL-1ß, TNF- a, IL-15, requeridas para una óptima producción de IFN- g 8, 9 ; el IFN- g activa a su vez a los macrófagos, permitiéndoles deshacerse de los patógenos intracelulares mediante no sólo el aumento de su actividad fagocítica y bactericida, con la mayor producción de metabolitos reactivos del oxígeno y óxido nítrico (NO), sino que también aumentando la capacidad de los macrófagos de producir IL-12, generando una muy efectiva retroalimentación positiva, (Figura 2, Etapas I y II)10.

ii) La inducción de una respuesta específica de tipo T ” helper ” 1 (Th1); la presencia, en este caso, de IL-12 e IFN- g, durante el proceso de expansión de las células T, influye la capacidad de las células Th a diferenciarse hacia la serie Th1, que es la efectiva en la resistencia a patógenos intracelulares 8, 20,

La participación de las células NK es relevante en los primeros eventos de la respuesta defensiva, y ocurre a través de la secreción de IFN-g, que como ya se mencionó provoca la activación de los macrófagos y el desarrollo preferencial de la respuesta antígeno específica mediada por los linfocitos Th1.

Mientras las células NK, son inicialmente la fuente de IFN- g, esta citoquina es masivamente producida posteriormente por la respuesta inmune específica a través de los linfocitos T CD4 y CD8 8, Entre los ejemplos mejor conocidos que responden de acuerdo a este patrón, en modelos animales, se encuentran las infecciones provocadas por Listeria monocytogenes, Mycobacterium bovis, Toxoplasma gondii y el producto bacteriano lipopolisacárido (LPS) 8, 9, 11,

  • Además in vitro, células sanguíneas mononucleares, que producen muy bajas cantidades de IL-12, aumentan significativamente esta producción por la estimulación bacteriana ( S.
  • Aureus, preparaciones de estreptococo, como OK432, Mycobacterioum tuberculosis, Salmonella typhi ) y por LPS 12, 13,
  • La IL-12 participa en la generación de la respuesta específica Th1, que son células productoras de IFN- g e IL-1, favoreciendo la inmunidad mediada por células, la activación de los macrófagos y la generación de anticuerpos opsonizantes.

Los mismos monocito-macrófagos productores de las citoquinas pro-inflamatorias, producen también las citoquinas antiinflamatorias IL-10, TGF-ß e IL-6. Estas citoquinas en general atenúan la respuesta del macrófago activado, oponiéndose a la acción de las citoquinas pro-inflamatorias.

El éxito por lo tanto de la respuesta inmune, dependerá del resultado del balance entre la producción de citoquinas pro-inflamatorias y antiinflamatorias. b) Citotoxicidad, La citotoxicidad natural de las células NK puede ser estimulada por diversos factores en el proceso infeccioso bacteriano. En primer lugar, por las citoquinas derivadas de los macrófagos, especialmente IL-1214; además, el contacto directo con diversas bacterias puede estimular la citotoxicidad de las células NK incluso hacia células normalmente resistentes a su acción 13, 15,

Por otra parte, se sabe desde hace mucho tiempo que las células NK lisan más eficientemente a las células infectadas por bacterias que a sus contrapartes no infectadas. Células como fibroblastos o macrófagos infectados con Listeria monocytogenes, Mycobacterium avium, Legionella, Salmonella 16 – 18, son lisados por las células NK con la consecuente liberación de los patógenos intracelulares, quedando por lo tanto expuestos a todos los mecanismos anti-microbianos extracelulares.

Es muy probable entonces que durante el proceso infeccioso ocurra una acción mixta de estimulación: por un lado las citoquinas liberadas y conjuntamente la acción directa del patógeno. Se analizará brevemente el papel de las células NK en dos patologías infecciosas importantes, como el shock séptico y algunas infecciones virales, escogidas porque los autores han participado en investigación en estos temas.

Shock séptico, Pese a que aún existen muchos vacíos en la comprensión de este síndrome, el esquema de la Figura 2, (Etapas I, II y III) aporta los elementos que permiten un análisis inicial integrado basado en el conocimiento del SII.

FIGURA 2. Esquema general de los primeros eventos de la participación de parte del sistema inmune innato en respuesta a la acción de microorganismos patógenos (Etapas I y II). Etapa I, acción de los patógenos sobre los macrófagos; Etapa II, activación y secreción de citoquinas por parte de las células del SII. La etapa III, representa la etapa final, derivada de la persistente acción de las dos etapas anteriores y la generación de diferentes mediadores endógenos causantes de daño a células y tejidos.

Citoquinas y schock séptico, Este cuadro se produce a consecuencia de la complicación de una infección severa producida por diversos agentes infecciosos; en el caso de la infección bacteriana es ya un hecho establecido la participación de diversos mediadores endógenos, destacando la elevación plasmática de un gran número de citoquinas: IL-1-ß, IL-6, 8, 10, 12, 15, 18; TNF- a e IFN- g derivados de los macrófagos, linfocitos y células NK por acción bacteriana o de productos bacterianos 9, 19, 20,

  • Esta participación ha sido demostrada en base a los siguientes hechos: a) la administración intravenosa de algunas de estas citoquinas, induce un cuadro similar al shock séptico en animales y humanos 19,
  • B) La utilización de anticuerpos anti-citoquinas o de otros productos como receptores solubles para citoquinas o de antagonistas del receptor de citoquinas han dado promisorios resultados en modelos animales de sepsis en los cuales muchas variables pueden ser controladas, tales como: cepas genéticamente puras e inducción de sepsis por dosis y tiempos de respuesta controlados de bacterias o productos bacterianos; sin embargo, en la patología humana esto no ha sido posible; además de la gran variabilidad del agente causante y de la respuesta individual, los pacientes tienen patologías asociadas diferentes y tratamientos farmacológicos diferentes.

En muchos casos, el cuadro de shock séptico se manifiesta con endotoxemia negativa, pues bastaría una muy baja cantidad de endotoxina unida a su proteína ligante para desarrollar la masiva respuesta observada en esta patología. De este modo la cinética de expresión de las citoquinas puede ser muy variable y por lo tanto resulta de una alta complejidad la utilización de inmunoterapia.

La inmunoterapia hasta ahora utilizada se ha basado principalmente en los anticuerpos monoclonales anti-LPS y anti-TNF- a 21, 22, que no han tenido un efecto significativo como tratamiento en la patología humana. c) La administración de citoquinas anti-inflamatorias como tratamiento, que también han sido utilizadas con resultados positivos en los modelos animales 19,

Si bien el aumento de la secreción de la gran diversidad de citoquinas antes mencionadas es un hecho concreto, no ha sido clara la correlación entre el alza de determinadas citoquinas, la magnitud de este aumento y la gravedad del cuadro, en general el el aumento simultáneo de TNF- a, IL-1ß e IL-6 aparece como de mal pronóstico 25,

Particularmente interesantes resultan también algunos modelos animales como el de la reacción de Shwartzman generalizada; se sabe en esta relación que una primera dosis intradérmica de LPS, induce la producción de IL-12, la cual estimula la producción de IFN- g, presumiblemente por células NK, permitiendo a su vez la estimulación de los macrófagos, una segunda estimulación, i.v., de LPS provoca la masiva secreción de TNF- a e IL-1ß que median los efectos letales de este tratamiento 32,

Otro modelo experimental lo representa la acción conjunta únicamente de citoquinas estimuladoras, como IL-2 e IL-12 o IL-12 e IL-15, que provocan un cuadro de shock muy severo y fatal en modelos animales 33, En ambos casos, la eliminación previa de las células NK, provoca una significativa mejoría del cuadro, sugiriendo un importante papel al IFN- g u otros mediadores producidos por éstas células citotóxicas 32, 33,

  • Inmunosupresión y shock séptico : Una situación paradojal observada en el shock séptico, es por un lado la muy alta producción de citoquinas, índice de una alta actividad de la respuesta inmune innata y específica, y por otro un cuadro general de inmunosupresión.
  • Entre las principales evidencias en relación al shock séptico y a alteraciones en la respuesta inmune se encuentran: una menor respuesta a mitógenos de los linfocitos 27, disminución de la citotoxicidad de las células NK y ausencia de respuesta de estas células a inmuno-estimuladores in vitro 28, 29,

Alteraciones en la citotoxicidad de las células NK son también comunes en otras situaciones severas como estrés físico o sicológico y quemaduras graves 30, 31 desconociéndose en gran parte los mecanismos implicados en esta inmunosupresión. Es precisamente este fenómeno de inmunosupresión uno de los aspectos más estudiados actualmente.

Las células productoras de citoquinas, especialmente los macrófagos van sufriendo una suerte de agotamiento a medida que progresa el shock séptico, su grado de activación y secreción frente a diversos estímulos in vitro demuestra una progresiva disminución de la respuesta 23, De hecho, monocitos aislados de voluntarios normales luego de exposiciones experimentales a LPS in vivo, o bien de monocitos aislados de pacientes con shock séptico provocada por gérmenes Gram negativos, tienen una reducida capacidad de secretar citoquinas pro-inflamatorias ex vivo; situación que también puede ser reproducida totalmente in vitro 23, 24, 26, 34,

Este fenómeno, en el caso del LPS que ha sido el más estudiado, se denomina tolerancia al LPS. Esta tolerancia, por lo tanto, puede provocar protección al desarrollo del shock séptico; sin embargo es una situación de alto riesgo frente a una segunda infección, por lo cual estos pacientes presentan un elevado riesgo de muerte por infecciones secundarias.

  1. Este estado “hipo-inflamatorio” derivado del shock séptico, también se ha denominado “parálisis inmunológica”, indicativo de la severidad del cuadro.
  2. El fenómeno de tolerancia, puede ser explicado por una menor producción de citoquinas pro-inflamatorias, especialmente IL-12, situación que se ha observado también in vitro, en pacientes con shock séptico 26, 34,

Dado el papel pivotal de la IL-12 en la orquestación de la respuesta innata y adaptativa en respuesta a múltiples patógenos ( Figura 2 ), la supresión de ésta citoquina es de una considerable significación patológica 26, 34, Las acciones nocivas de niveles elevados de las citoquinas sobre diversos sistemas es también un hecho establecido y que ha sido ampliamente tratado 1,

Un efecto que empieza a llamar la atención, sobre todo para explicar efectos patológicos de estos mediadores, es su acción inhibitoria y nociva sobre las células del sistema inmune propiamente tal y que podría explicar, al menos en parte, la inmunosupresión observada. Las citoquinas anti-inflamatorias IL-10 y TGF-ß, inhiben a los macrófagos, y linfocitos T; a las células NK sólo TGF-ß las inhibe, lo que apoya el efecto inmunosupresor observado 1, 20, 35,

La persistente acción estimuladora de algunas de las citoquinas provoca en las células NK inactivación y muerte celular 36 ; así, el efecto conjunto in vitro de IL-12 e IL-15 o IL-2 e IL-12 por ejemplo, provoca esta respuesta que finalmente permite explicar el hecho fundamental de eliminar a las células citotóxicas activadas a fin de evitar su acción sobre células normales 36,

También los linfocitos T pueden sufrir activación y muerte celular, fenómeno denominado activación que induce muerte celular AIMC, en este caso la repetida estimulación antigénica, favorecida por algunas citoquinas como IL-2, provocan la muerte celular por apoptosis, se sabe además, que el mecanismo de acción depende de la expresión de FasL (CD95L) en los linfocitos T1.

Por lo tanto, las situaciones de activación de la respuesta inmune en general puede conducir a la alteración funcional o a la muerte celular; es decir, fenómenos descritos en el shock séptico y que nos permiten por lo menos dar una explicación de la inmunosupresión observada.

  1. Infecciones virales : La función y respuesta de las células NK se ha evaluado en el contexto de un amplio rango de infecciones virales.
  2. En general la respuesta a la infección viral por parte de las células NK es muy similar a la descrita para la infección bacteriana.
  3. Citotoxicidad y acción de citoquinas,

Las células NK lisan más eficientemente a células infectadas y se activan por citoquinas liberadas por células infectadas 5, En la mayoría de los casos, se ha observado, a nivel experimental, un aumento de la actividad citolítica NK y de la producción de IFN- g dentro de las primeras horas o días en el caso de la infecciones primarias, mientras que las respuestas inmunes adaptativas son de más lenta aparición.

La respuesta inicial de secreción de citoquinas es un hecho relevante en el inicio de la respuesta a la infección viral, si bien algunos virus responden generando IL-12 y la producción de IFN- g ( Figura 2 ). La generación de IFN a /ß y otras citoquinas es también relevante en la estimulación de la citotoxicidad mediada por estas células.

Inclusive el aumento de IFN a /ß puede inhibir la producción de IL-125. Recientemente en base a estudios in vitro se ha demostrado la importante participación de IL-15 como respuesta de los linfocitos sanguíneos periféricos a la infección por diversos tipos de virus, como herpes (HHV-6, HHV-7, HSV, EBV), virus respiratorio sincicial, virus de la estomatitis vesicular, virus influenza, reovirus y virus Sendai).

  1. En todos estos casos hay una significativa estimulación de la citotoxicidad de las células NK en respuesta a la IL-15.
  2. Esta citoquina la producirían principalmente los monocitos 44,
  3. El uso de modelos animales deficientes en células NK ha sido muy útil en el estudio del rol de éstas células en la defensa inmune contra múltiples agentes virales.

Los estudios en humanos sugieren un rol vital de las células NK en la defensa del individuo contra el virus de inmunodeficiencia humana, herpesvirus, virus de hepatitis B y C, y otros virus. Se ha descrito un paciente que tenía una deficiencia relativamente selectiva de células NK, el cual sufrió infecciones virales secuencialmente con virus varicela zoster, luego citomegalovirus, luego virus herpex simplex 37,

  1. Por otra parte, diversas infecciones virales se han asociado con defectos inmunológicos transitorios o persistentes que involucran a las células NK.
  2. Así, por ejemplo, es conocido que post-sarampión se produce un estado transitorio de inmunosupresión que afecta principalmente a las células T, pero también esta infección viral puede anular la actividad funcional de las células NK 38,

En sujetos con infección crónica por virus de Epstein Barr se han descrito defectos persistentes de la función de células NK, asociados a otros defectos inmunológicos, constituyendo este un buen ejemplo de una inmunodeficiencia secundaria causada por una infección viral 39,

En la infección por citomegalovirus, se ha comunicado que algunos sujetos pueden tener números elevados de células NK circulantes, con actividad supresora in vitro 40, Recientemente, se ha descubierto que el virus herpes humano 6, agente causal de la roséola, infecta directamente las células NK, lo cual sugiere que en estos casos el virus puede suprimir el sistema inmune de manera significativa a través de este mecanismo 41,

El rol de las células NK en la defensa contra el VIH-1 ha sido controvertido. Varios autores han demostrado una actividad citolítica natural deficiente en pacientes con SIDA y usualmente normal en pacientes portadores asintomáticos del VIH-1 42, De acuerdo a nuestros estudios, realizados en pacientes chilenos infectados por VIH-1, no hemos encontrado diferencias significativas en el porcentaje de células NK en pacientes asintomáticos y con SIDA, comparados con controles sanos.

Sin embargo, los recuentos absolutos de estas células se encuentran significativamente más bajos en los pacientes con SIDA, en tanto que la actividad citolítica está disminuida en todos los pacientes, independiente de la etapa de infección por VIH. Esta actividad citolítica disminuida puede revertirse con una mezcla del ionóforo de calcio A23187 (Io) y el éster de forbol 12- O tetradecanoilforbol-13-acetato (TPA), mezcla que es capaz de imitar la acción de los segundos mensajeros celulares, sugiriendo así que la infección por VIH-1 se asocia con una alteración en los mecanismos responsables de la activación inicial de la activación de las células NK 43,

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En resumen, las células NK tienen un papel importante en la defensa anti-infecciosa a través de sus dos principales funciones, la citotoxicidad y la secreción de citoquinas. Este último aspecto aparece como el más relevante en la interacción del sistema innato con el sistema inmune específico.

  • Correspondencia a : Dra.
  • Cecilia Sepúlveda C.
  • Unidad de Inmunología.
  • Departamento de Medicina.
  • Hospital Clínico de la Universidad de Chile.
  • E-mail: [email protected] REFERENCIAS 1.
  • Abbas A, Lichtman A, Pober J.
  • En: Cellular and Molecular Immunology, W.Saunders & Company 1997; 213-30, 249-77, 278-96.2.

Trinchieri G. Biology of natural killer cells. Adv Immunol 1989; 47: 187-375.3. Leibson P. Signal transduction during natural killer cell activation: Inside the mind of a killer. Immunity 1997; 6: 655-61.4. Peritt D, Robertson S, Gri G, Showe L, Aste-Amezaga M, Trinchieri G.

Differentiation of human NK cells into NK1 and NK2 subsets. J Immunol 1999; 161: 5821-4.5. Biron C, Nguyen K, Pien G, Cousens L, Salazar-Mather T. Natural killer cells in anti-viral defense: Function and regulation by innate cytokines. Ann Rev Immunol 1999; 17: 189-220.6. Lanier L. Natural killer cell receptors.

Ann Rev Immunol 1998; 16: 359-93.7. Paul P, Rouass-Freiss N, Khalil-Daher Y, Moreau P, Riteau B, Le Gal F et al. HLA-G expression in melanoma: a way for tumor cells to escape from immunosurveillance. Proc Natl Acad Sci USA 1998; 95: 4510-5.8. Trinchieri G, Scott P.

Interleukin-12: a proinflammatory cytokine with immunoregulatory functions. Res Immunol 1995; 146: 423-31.9. Mosser D, Karp C. Receptor mediated subversion of macrophage cytokine production by intracellular pathogens. Curr Opin Immunol 1999; 11: 406-11.10. Kubin M, Chow JM, Trinchieri G. Differential regulation of interleukin-12, tumor necrosis factor- a, and IL-1ß production in human mieloid leukemia cell lines and peripheral blood mononuclear cells.

Blood 1994; 83: 1847-55.11. Wysocka M, Kubin L, Vieira Q, Ozmen L, Garotta G, Scott P et al. Interleukin-12 is required for interferon g production and lethality in lipopolysaccharide-induced shock in mice. Eur J Immunol 1995; 25: 672-6.12. D’Andrea A, Rengaraju M, Valiante M, Chehimi J, Kubin M, Aste-Amezaga M et al.

Production of natural killer cell stimulatory factor (NKSF/IL-12) by peripheral blood mononuclear cells. J Exp Med 1992; 176: 1387-98.13. Puente J, Blanco L, Montoya M, Miranda D, Vines E, Contreras Y et al. Effect of Salmonella typhi wild type and O-antigen mutants on human natural killer cell activity.

Int J Immunopharmacol 2000; 22: 355-64.14. Naume B, Espevik T. Immunoregulatory effects of cytokines on natural killer cells. Scand J Immunol 1994; 40: 128-34.15. Miranda D, Puente J, Blanco L, Wolf M, Mosnaim A. In vitro effect of bacterial lipopolysaccharide on the cytotoxicity of human natural killer cells.

Res Commun Mol Pathol Pharmacol 1998; 100: 3-14.16. Nencioni L, Villa L, Boraschi D, Berti B, Tagliabue A. Natural and antibody-dependent cell mediated activity against Salmonella typhimurium by peripheral and intestinal lymphoid cells in mice. J Immunol 1983; 130: 903-7.17. Blanchard D, Stewart W, Klein T, Friedman H, Djeu J.

Cytolytic activity of human peripheral blood leukocytes against Legionella pneumophila infected monocytes: characterization of the effector cells and augmentation by interleukin-2. J Immunol 1987; 139: 551-6.18. Gregory S, Jiang X, Wing E. Lymphokine-activated killer cells lyze Listeria-infected hepatocytes and produce elevated quantities of interferon- g,

  • J Infect Dis 1996; 174: 1073-9.19.
  • Hack E, Aarden L, Thus L.
  • Role of cytokines in sepsis.
  • Adv Immunol 1997; 66: 101-95.20.
  • Trinchieri G.
  • Cytokines acting on or secreted by macrophages during intracellular infection (IL-10, IL-12, IFN- g ).
  • Curr Opin Immunol 1997; 9: 17-23.21.
  • Wortel C, Von Der Molen M, Van Daventer S, Sprung C, Jastremki M et al.

Effectiveness of a human monoclonal anti-endotoxin antibody (HA-1A) in Gram negative sepsis: relation to endotoxin and cytokine levels. J Infect Dis 1992; 166: 1367-74.22. Abraham E, Anzueto A, Gutiérrez G, Tassler S, San Pedro G et al. Double-blind randomized controlled trial of Monoclonal Ab to human tumor necrosis factor alpha in treatment of septic shock.

  • NORASEPET II Study Group.
  • Lancet 1998; 351: 929-33.23.
  • Volk H, Thieme M, Ruppe U, Heyms S, Docke W, Manger D et al.
  • Alterations in function and phenotype of monocytes from patients with septic disease: predictive value and new therapeuetic strategies.
  • En: Faist E, Meakins JL, eds.
  • Host defense dysfunction in trauma, shock and sepsis,

Berlin, Springer 1993; 246-71.24. Granowitz E, Porat R, Mier J, Orencole S, Kaplanski G, Lynch E et al. Intravenous endotoxin supresses the cytokine response of peripheral blood mononuclear cells of healthy humans. J Immunol 1993; 151: 1637-45.25. Damas P, Ledoux D, Nijs M, Vrinds Y, De Groote D, Franchimont P.

Cytokine serum levels during severe sepsis in humans: IL-6 as a marker of severity. Ann Surg 1992; 216: 356-62.26. Karp C, Wysocka M, Ma X, Marovich X, Factor R, Nutman T et al. Potent suppression of IL-12 production from monocytes and dendritic cells during endotoxin tolerance. Eur J Immunol 1998; 28: 3128-36.27.

Keane R, Birmingham W, Shatey C, Winchurch R, Munster A. Prediction of sepsis in the multitraumatic patient by assay of lymphocyte responsiveness. Surg Gynecol Obstet 1983; 156: 163-7.28. Maturana P, Puente J, Miranda D, Sepúlveda C, Wolf M, Mosnaim A. Natural killer cell activity in patients with septic shock.

  1. J Crit Care 1991; 6: 42-5.29.
  2. Puente J, Carvajal T, Parra S, Miranda D, Sepúlveda C, Wolf M et al.
  3. In vitro studies of natural killer cell activity in septic shock patients.
  4. Response to a challenge with a-interferon and interleukin-2.
  5. Int J Clin Pharmacol Ther Toxicol 1992; 31: 271-5.30.
  6. Bender B, Winchurch R, Thupari J, Proust J, Adler H, Munster A.

Depressed natural killer cell function in thermally injured adults: succesful in vivo and in vitro immunomodulation and the role of endotoxin. Clin Exp Immunol 1988; 71: 1220-5.31. Mosnaim AD, Wolf M, Maturana P, Mosnaim G, Puente J, Kucuk O et al. In vitro studies of natural killer cell activity in post traumatic stress disorder patients.

Response to methionine-enkephalin chalenge. Immunopharmacology 1993; 25: 207-26.32. Hereman H, Dillen C, Van Damme J, Billiau A. Essential role for natural killer cells in the lethal lipopolysaccharide-induced Shwartzman-like reaction in mice. Eur J Immunol 1994; 24: 1155-60.33. Carson W, Yu H, Dierksheide J, Pfeffer K, Bouchard P, Clark R et al.

A fatal cytokine-induced systemic inflammatory response reveals a critical role for NK cells. J Immunol 1999; 162: 4943-51.34. Heidecke H, Hecker H, Heeg K, Bartels H, Zantl N, Wagner H et al. Increased susceptibility to postopithout natural killer cells.

N Eng J Med 1989; 320: 1731-3.35. Bogdan C, Nathan C. Modulation of macrophage function by transforming growth factor ß, interleukin-4 and interleukin-10. Ann New York Acad Sci 1993; 685: 713-39.36. Ross M, Caligiuri M. Cytokine-induced apoptosis of human natural killer cells identifies a novel mechanism to regulate the innate immune response.

Blood 1997; 89: 910-8.37. Biron CA, Byron KS, Sullivan JL. Severe herpesvirus infections in an adolescent without natural killer cells. N Eng J Med 1989; 320: 1731-3.38. Griffin DE, Ward BJ, Jauregui E, Jhonson RT, Vaisberg A. Natural killer cell activity during measless.

Clin Exp Immunol 1990; 81: 218-24.39. Joncas J, Monscak Y, Ghibu F, Alfieri C, Bonin A, Ahronheim G et al. Brief report: killer cell defect and persistent immunological abnormalities in two patients with chronic active Epstein-Barr virus infection. J Med Virol 1989; 28: 110-7.40. Rinaldo CR Jr, Carney WP, Richter BS.

Mechanisms of immunosupression in cytomegaloviral mononucleosis. J Infect Dis 1980; 141: 488-96.41. Lusso P, Malnati MS, Garzino-Demo A. Infection of Natural Killer Cells by human herpes virus 6. Nature 1993; 362: 458-67.42. Lucia B, Jennings CH, Cauda R.

  1. Evidence of a selective depletion of a CD16+ CD56+ CD8+ natural killer subset during HIV infection.
  2. Cytometry 1995; 22: 10-5.43.
  3. Sepúlveda C, Puente J, Weinstein C, Wolf M, Mosnaim A.
  4. Enhancement of natural killer cell activity in HIV-1-infected subjects by amixture of the calcium ionophore A23187 and the phorbol ester TPA: lack of response to a similar challenge with interleukin-2 or a -interferon.

Am J Ther 1997; 4: 413-21.44. Fawaz L, Sharif-Askari E, Menezes J. Up-regulation of NK cytotoxic activity via IL-15 induction by different viruses: A comparative study. J Immunol 1999; 163: 4473-80.

¿Cómo se diferencian los linfocitos B?

Tipos de linfocitos – Los linfocitos se subdividen en tres categorías funcionales: linfocitos B, linfocitos T y células nulas. Aunque morfológicamente son indistinguibles entre ellos, pueden ser reconocidos desde el punto de vista inmunocitoquímico por las diferencias en sus marcadores de superficie,

Aproximadamente el 80% de los linfocitos circulantes son linfocitos T, en torno al 15% son linfocitos B, y los restantes son células nulas. Sus vidas medias también difieren ampliamente: algunos linfocitos T pueden vivir durante años, mientras que algunos linfocitos B pueden morir en unos pocos meses,

Funciones de los linfocitos B y T En términos muy generales, los linfocitos B son responsables del sistema inmunitario mediado por anticuerpos, mientras que los linfocitos T son responsables del sistema inmunitario mediado por células. Los linfocitos carecen de función en el torrente sanguíneo, pero, en el tejido conjuntivo, son responsables del funcionamiento adecuado del sistema inmunitario,

  1. Para ser inmunitariamente competentes, migran a compartimentos corporales específicos con el objeto de madurar y expresar marcadores y receptores de superficie específicos.
  2. Los linfocitos destinados a ser linfocitos B entran en regiones todavía no identificadas de la médula ósea, mientras que los linfocitos destinados a ser linfocitos T migran a la corteza del timo,

Una vez se hacen inmunitariamente competentes, abandonan sus respectivos sitios de maduración, entran en el sistema linfoide y sufren mitosis, y forman un grupo de células idénticas conocido como clon. Todos los miembros de un clon particular pueden reconocer y responder al mismo antígeno.

  • Las linfocitos de memoria (bien linfocitos B de memoria o bien linfocitos T de memoria) no participan en la respuesta inmunitaria, pero permanecen como parte del clon con una «memoria inmunitaria», listos para experimentar una división celular y generar una respuesta frente a una exposición ulterior a un antígeno o sustancia extraña particular.
  • Las células efectoras se clasifican como linfocitos B o linfocitos T (y sus subtipos) y se analizan en el apartado siguiente.

Células efectoras Las células efectoras son linfocitos inmunocompetentes que pueden llevar a cabo sus funciones inmunitarias, es decir, la eliminación de antígenos y células extrañas o alteradas por virus, Los linfocitos B son responsables del sistema inmunitario mediado por anticuerpos; es decir, se diferencian en células plasmáticas, que producen anticuerpos frente a los antígenos.

  • Los linfocitos T son responsables del sistema inmunitario mediado por células.
  • Algunos linfocitos T se diferencian en linfocitos T citotóxicos (linfocitos Tcitolíticos) y linfocitos citolíticos naturales (NK, natural killer ), que establecen contacto físico con y destruyen las células extrañas o alteradas por virus.

Además, ciertos linfocitos T son responsables de la iniciación y desarrollo (linfocitos T cooperadores ) o de la supresión (linfocitos T reguladores, anteriormente conocidos como linfocitos T supresores) de la mayoría de las respuestas inmunitarias mediadas por anticuerpos o células.

  • Células madre circulantes, que dan lugar a todos los elementos formes de la sangre.
  • Linfocitos citolíticos naturales (NK), que pueden destruir algunas células extrañas y células alteradas por virus por ellos mismos, sin la infl uencia del timo o de los linfocitos T.

¿Qué son los linfocitos diferenciar los linfocitos B de los t?

Los dos tipos de linfocitos son los linfocitos B y los linfocitos T. Los linfocitos B elaboran anticuerpos y los linfocitos T ayudan a destruir las células tumorales y a controlar las respuestas inmunitarias. Un linfocito es un tipo de glóbulo blanco.

¿Dónde actuan los linfocitos B?

Los Linfocitos B participan en la ‘ Inmunidad humoral’, esta se caracteriza por la producción y liberación de anticuerpos (Ac) con el fin de destruir los Ag por los cuales fueron creados.

¿Dónde se encuentran los linfocitos B1?

Los linfocitos B1 se ubican mayoritariamente en cavidad peritoneal y pleural, presentancaracterísticas de células activadas y son de mayor tamaño y complejidad citoplasmática que las células B convencionales.

¿Que transportan los linfocitos T?

​Linfocito Un linfocito es un tipo de glóbulo blanco que es parte del sistema inmune. Hay dos tipos principales de linfocitos: las células B y las células T. Las células B elaboran los anticuerpos para luchar contra bacterias, virus y toxinas invasoras. Las células T destruyen las propias células del cuerpo que han sido infectadas por virus o que se han vuelto cancerosas. Que Linfocitos Tienen En Su Membrana Receptores Para El Reconocimiento Celular Los linfocitos son células que circulan en la sangre y son parte del sistema inmunológico. Hay dos tipos principales de linfocitos: células T y células B. Las células B producen anticuerpos los cuales se unen y destruyen los virus o las bacterias invasoras.

Las células T son combatientes directos de los invasores extraños y también productoras de citoquinas, las cuales son sustancias biológicas que ayudan a activar otros componentes del sistema inmunológico, uno de los cuales son los macrófagos. Dichos macrófagos actúan limpiando los restos de los invasores y el tejido muerto después de una respuesta inmune.

: ​Linfocito

¿Qué son los receptores de antígenos?

Receptor especial elaborado en el laboratorio y diseñado para unirse a ciertas proteínas en las células cancerosas. El receptor de antígeno quimérico se agrega luego a las células inmunitarias llamadas células T.

¿Qué receptores tienen los eosinófilos?

Eosinofilia y parasitosis – Isabel Noemi H.1 Se habla de eosinofilia cuando existe una cantidad igual o mayor a 400 eosinófilos circulantes. En la vida neonatal y fetal pueden ser producidos en sitios extramedulares (hígado, bazo, timo, nódulos linfáticos), pero en el adulto son elaborados exclusivamente por la médula ósea; constituyen el 2 a 5% de los leucocitos periféricos, son esféricos y miden 10-15 µ de diámetro, con un núcleo con dos lóbulos unidos por un puente de cromatina.

  • En la membrana del 20% de los eosinófilos humanos existen gránulos específicos, generalmente esféricos u ovoides, los cuales contienen un componente cristalino rodeado por un material electrodenso, y en el citoplasma existen gránulos acidófilos de tamaños diferentes.
  • Algunos son grandes (1 x 0,6 µ) y presentan una matriz electrodensa en la que se pueden encontrar enzimas como la peroxidasa, betaglucuronidasa, fosfatasa ácida, histaminasa y una proteína básica mayor (MBP) con un peso molecular de 10 000 daltons.

Además existen tres tipos de gránulos proteicos, la proteína catiónica (ECP), la peroxidasa eosinofílica (EPO) y la neurotoxina derivada de eosinófilos (EDN o EPX), proteínas básicas que se tiñen con la eosina, de ahí el nombre de esta célula. En los gránulos pequeños (0,2 x 0,2 µ), se hallan las enzimas arilsulfatasa y fosfatasa ácida.

  1. El resto del citoplasma posee los organelos habituales de todas las células.
  2. En la membrana celular se ha descrito recientemente fosfolipasa A, D y lisolecitinasa.
  3. Los eosinófilos contienen también cuerpos lipídicos, organelos no unidos a membranas y que esencialmente contienen ácido araquidónico.
  4. Los gránulos primarios de los eosinófilos poseen organelos intracelulares tales como los cristales de Charcot-Leyden (CLC), dispersos en el núcleo y en el citoplasma de estas células cuando son activadas.

Los gránulos primarios son de mayor tamaño que los específicos. Los eosinófilos en el hombre tienen una vida media de horas. Estas células provienen de sus precursores, las Stem cells de la médula ósea y constituyen el 3% del total de estas. Una vez maduras, migran a los tejidos en un lapso de 18 h.

  • Más que células circulantes son células tisulares y se las encuentra distribuidas fuera de la médula ósea, en la piel, pulmones, aparato gastrointestinal y urinario, sitios próximos al contacto de diferentes estímulos antigénicos con una proporción en los tejidos de cien por cada célula circulante.
  • Entre los eosinófilos existe una gran heterogenicidad, así, los pacientes con eosinofilia poseen un gran número de células con menor número de gránulos (hipodensos) y estos son más pequeños, están vacuolados, tienen un mayor consumo de oxígeno, mayor capacidad tóxica para helmintos, aumento en la producción de CD4 (LTC4).

Además liberan menos factor activador de plaquetas una vez estimulados con IgG y serían el resultado de un fenotipo parcialmente activado. Tal como otras células, los eosinófilos tienen múltiples receptores de membrana, entre los que destacan los de adhesión, ligandos del endotelio vascular, integrinas que se unen a las inmunoglobulinas, receptores de selectinas que están en la célula endotelial, y ligandos de los carbohidratos que permitirían a esta célula atravesar al espacio intravascular.

En los focos inflamatorios existiría una adhesión selectiva vía interleukina (IL) 5 y 3, además de una adhesión de estas células a moléculas del endotelio vascular (VLA)-4 por la vía VCAM-1 de forma dependiente, cuya expresión es regulada por la IL-4, facilitando de este modo la migración de estas células a los tejidos en donde existe inflamación.

Además el eosinófilo se une a las proteínas de la matriz aumentando los niveles de LTC4 y la liberación de peróxido de hidrógeno, nocivo para los tegumentos del parásito y, en ocasiones, también del huésped. El eosinófilo también posee receptores para IgG, IgA, IgD e IgE.

La unión del eosinófilo a dos IgE específicas contiguas en presencia de suero opsonizado es capaz de destruir larvas de Schistosoma en estudios in vitro, Se ha involucrando a estos mecanismos y receptores en especial, al CD32 en la fagocitosis, secreción de gránulos de proteínas, generación de mediadores lipídicos como el PAF y el LTC4.

Si al eosinófilo se lo estimula con interferón gama se expresan los receptores CD16, CD64 y CD32. El eosinófilo, al poseer receptores para IgA, puede desencadenar una degranulación de sus proteínas en forma importante. Si se le enfrenta a citoquinas como GM-CSF en un medio de cultivo celular, son capaces de expresar antígenos de leucocitos humanos como HLA-DR y aumento de los niveles de ICAM-1, sustancia relacionada con la presentación de antígeno a las células T.

También esta célula responde a mediadores solubles: f-MLP, C5a, C3a y RANTES, como asimismo a los lipídicos como el PAF. Para que el eosinófilo migre a los sitios en que por su función es necesario, se requiere quimioquinas específicas, por ejemplo, el PAF, C5a, IL-5, IL-3, GM-CSF y quimoquina selectiva de eosinófilos RANTES.

A su vez los eosinófilos son capaces de liberar potentes mediadores, como son las proteínas básicas, mediadores lipídicos, citoquinas, proteasas, radicales superóxidos y peróxido de hidrógeno. Por su dotación enzimática, el eosinófilo es capaz de neutralizar la acción de las células cebadas, y así la arilsulfatasa neutraliza la acción de SRS-A de estas células, la fosfolipasa D inactiva al PAF, la histaminasa a la histamina, etc., asumiendo un papel importante en el control de las reacciones de hipersensibilidad, inhibiendo y neutralizando la degranulación de basófilos y células cebadas.

  1. Existen estudios in vivo e in vitro, en que se demuestra control inmunológico en la producción de eosinófilos.
  2. Se ha comprobado que el aumento de eosinófilos en las infecciones parasitarias es dependiente de las células T.
  3. Tres citoquinas se han citado como relacionadas a su crecimiento y diferenciación, IL-3, IL-5 y el factor de crecimiento estimulador de colonias (GM-CSF).

La IL-5 es un disúlfido ligado en forma homodimérica a una glicoproteína, cuyo peso molecular es de 40-45 kDA, los dímeros deben alinearse de la cabeza a la cola para que se produzca la dimerización, esencial para cumplir la función que aparentemente se potencia en presencia de IL-3 y GM-CSF.

En el hombre, los genes que comandan la producción de IL-3, IL-4, IL-5 y GM-CSF se hallan en el brazo largo del cromosoma 5, y los receptores de estas son similares del punto de vista estructural, con alta afinidad a las citoquinas. Anticuerpos antiIL-5 suprimen la respuesta eosinofílica generada por parásitos.

Los linfocitos Th1 estarían relacionados a la producción de IL-2 e interferón gama (IFN-?), las células Th2 se relacionarían con la génesis de IL-4, IL-5, mientras que IL-3 y GM-CSF son elaboradas por ambos tipos de celulas. Por lo tanto la eosinofilia es una respuesta al estímulo de células T por diferentes alergenos dentro de los que destacan los antígenos de helmintos histoparásitos.

La célula cebada libera un factor quimiotáctico de eosinófilos, estimulándose al enfrentarse a IgE, la cual se sintetiza frente a la presencia de ciertos antígenos, fundamentalmente parasitarios, existiendo estudios que demuestran que en la mayoría de las histoparasitosis producidas por helmintos esta inmunoglobulina se halla muy elevada.

El linfocito T activado es también capaz de estimular el aumento de eosinófilos circulantes a través de la síntesis del factor ECF1, y de otro factor que estimula las colonias de esinófilos medulares. Además el macrófago activado frente a un antígeno extraño al organismo liberaría interleucinas, que también tendrían una función en el aumento de los eosinófilos.

Por otra parte, se ha visto que algunos parásitos como Trichinella spiralis, Ascaris lumbricoides, Schistosoma mansoni y Taenia taeniform son capaces de liberar factores quimiotácticos de eosinófilos, ya sea directamente o a través de la activación de las fracciones C3a C5a del complemento. Todos estos factores contribuyen probablemente en la génesis del aumento de eosinófilos frente a antígenos extraños al organismo y explicarían el hecho de encontrar eosinófilos en animales linfocito T deficientes.

Los eosinófilos presentan una variación diurna, alcanzando un número superior en la noche, lo que se ha atribuido a la variación diurna del ciclo del cortisol. PAPEL DEL EOSINÓFILO EN LAS INFECCIONES PARASITARIAS La función y características del eosinófilo en infecciones parasitarias se ha esclarecido recientemente.

Se ha visto que estas células en presencia de antígenos parasitarios poseen un tiempo de generación medular menor y emergen desde la médula en 18 horas. Además se ha comprobado que expresan un mayor número de receptores Fc para IgE, IgG y complemento (C3b, C4), lo cual sería una evidencia de que el parásito influye en la maduración celular.

Acerca de su función, hay evidencias que indican su tendencia a la destrucción y/o al daño de los parásitos, hecho observado a la microscopía electrónica con la demostración de eosinófilos adheridos a la superficie de larvas de S. mansoni, descargando su contenido citoplasmático al evaginar su membrana produciendo fracturas y lesiones de los tegumentos del parásito, no permitiéndole la sobrevida.

Una situación semejante ocurre al enfrentar eosinófilos con larvas de T. spiralis, pero en este caso, para ejercer su efecto parasiticida deben contar con la presencia de anticuerpos y complemento. Efectos similares se han observado en Onchocerca volvulus y Trypanosoma cruzi, Además el eosinófilo es capaz de producir daño por complejos antígeno-parásito y anticuerpos IgG e IgE.

Comprometidos en el daño parasitario están la proteína básica mayor (10 000 daltons) y radicales superóxido, que llevan a cabo su efecto parasitida, debiendo contar con la presencia de C3 (larvas de Nippostrongylus y Schistosoma spp). Otra propiedad descrita recientemente para el eosinófilo es su capacidad fagocitaria de complejos antígeno anticuerpo.

  • El rol protector del eosinófilo en las infecciones parasitarias se ha hecho evidente al usar suero antieosinófilo.
  • En tales circunstancias, infecciones por F hepática, Trichinella spiralis, Schistosoma mansoni y DViviparus tienen un curso más prolongado y severo.
  • El daño local al parásito, especialmente migrante, lo logra el eosinófilo en presencia de IgE e IgG.

De lo expuesto se desprende que el eosinófilo es capaz de dañar al parásito directa e indirectamente, y de disminuir los daños desencadenados por su presencia al modular las reacciones de hipersensibilidad. Sin embargo, una elevación mantenida y prolongada de estas células y su degranulación progresiva llevaría a un daño en los tejidos.

Esto ocurre por acción de su proteína básica mayor (PBM), radicales superóxidos, hidrolasas lisosomales y productos del ácido araquidónico, entre los que destacan los leucotrienos, prostaglandinas y otros productos del eosinófilo activado, lo que en estas condiciones produce daño en el epitelio respiratorio.

Estudios recientes han atribuido un papel muy importante al eosinófilo en la patofisiología del asma: la proteína básica mayor (PBM) es capaz de producir daño directo a las células ciliadas del epitelio respiratorio, y se ha observado aumento del número de gránulos de PBM en pacientes muertos presuntamente por asma.

Además se le ha relacionado a daño de los endotelios vasculares, síndromes hipereosinofílicos, o del corazón (endocarditis eosinofílica de Loeffler). Son numerosas las patologías asociadas a eosinofilia. Entre ellas debemos destacar las patologías alérgicas (asma bronquial, fiebre de heno y urticaria), desórdenes gastrointestinales (gastroenteritis eosinofílica, colitis ulcerosa, enteropatía perdedora de proteínas), hematológicas (enfermedad de Hodgkin, recuperación de una linfocitosis), pulmonares (eosinofilia pulmonar), eosinofilias familiares y hereditarias, postinfecciones bacterianas (estreptococcias), virales (hepatitis y mononucleosis infecciosa), y tras el uso de ciertos medicamentos como penicilina, fenobarbital, postirradiación y en ciertas mesenquimopatías.

Dentro de las posibles causas parasitarias destacan las producidas por helmintos tisulares. Evidentemente, al investigar la causa de una eosinofilia debe contemplarse la edad del paciente, la zona geográfica de la cual procede, antecedentes mórbidos, saneamiento ambiental de la región donde vive, características climáticas de la zona, hábitos alimentarios, costumbres, existencia de animales domésticos, etc.

Así por ejemplo, en estudios practicados en adultos en la Clínica Mayo (USA), se atribuyó a los agentes parasitarios solo 4% de las eosinofilias estudiadas, en tanto que en Chile, en población pediátrica, los agentes parasitarios serían los responsables de alrededor del 80% de las eosinofilias investigadas.

Se considera como eosinofilia todo aumento de estas células en circulación por sobre 400 cels/mm 3, cifra absoluta que tiene mayor valor que las eosinofilias relativas o porcentuales, las cuales pueden aparecer como normales en presencia de leucopenias o leucocitosis.

Así, por ejemplo, se podrían considerar normales eosinófilos del 5% con leucocitosis de 20 000, y en realidad en este caso existe un aumento absoluto de eosinófilos. En la fase invasora o migratoria de las helmintiasis, la eosinofilia es uniformemente elevada mientras exista una respuesta tisular inflamatoria mantenida.

En la fase crónica de la infección se pueden presentar alzas fluctuantes de los eosinófilos que, en ocasiones, persisten por meses. En la tabla 1 se resumen las parasitosis más frecuentes de Latinoamérica, su ubicación definitiva en el huésped y la cuantía de las eosinofilias.

¿Qué elementos se unen a los receptores TCR?

Los TCR se unen a ciertos antígenos (proteínas) que se encuentran en células anormales, células cancerosas, células de otros organismos, y células infectadas por un virus u otro microorganismo.