Que Son Los Linfocitos Virgenes?

Que Son Los Linfocitos Virgenes
Generalidades de la activación de los linfocitos T – En las respuestas inmunitarias, los linfocitos T tienen que reconocer el mismo antígeno en dos fases: primero para iniciar la respuesta y después para realizar las funciones efectoras. El antígeno activa los linfocitos vírgenes para que proliferen y se diferencien en linfocitos efectores y de memoria.

  • Posteriormente, el mismo antígeno activa los linfocitos T efectores para que realicen las funciones que llevan a la eliminación de la fuente del antígeno (células infectadas o tumores).
  • Como se señala más adelante, los requisitos para estos dos episodios de activación difieren en cuanto a las APC implicadas y las otras señales necesarias.

La activación inicial de los linfocitos T vírgenes ocurre, sobre todo, en los órganos linfáticos secundarios (periféricos), a través de los cuales estas células circulan normalmente y en los cuales se concentran los antígenos extraños, que son presentados por las células dendríticas (DC, dendritic cells) maduras (imagen 1).

  1. En el timo se generan clones de linfocitos T, cada uno con una especificidad diferente, antes de la exposición al antígeno.
  2. Los linfocitos T vírgenes, que no han respondido antes a ningún antígeno, circulan a través del cuerpo en un estado de reposo y adquieren potentes capacidades funcionales solo después de activarse.

La activación de los linfocitos T vírgenes se produce en regiones especializadas de los ganglios linfáticos, el bazo y los tejidos linfáticos mucosos, donde los linfocitos vírgenes interactúan con las DC que han captado los antígenos procedentes de los tejidos o la sangre,

¿Qué es un linfocito virgen?

Los linfocitos T vírgenes son células en reposo que se encuentran ‘aparcadas’ en la fase G 0 del ciclo celular. La activación, proliferación y diferenciación de estas células es un fenómeno complejo.

¿Cómo se activan los linfocitos T vírgenes?

Resumen La activación de los linfocitos T se inicia a través de la presentación de antígenos endógenos o exógenos por células presentadoras de antígenos a través del complejo mayor de histocompatibilidad, el cual se une a un receptor especializado presente en los linfocitos T.

Este reconocimiento desencadena una cascada de señalización intracelular que conlleva a un aumento en la expresión de integrinas, modificaciones del citoesqueleto y producción de factores de transcripción involucrados en la liberación de citocinas y mediadores inflamatorios. Uno de los inductores más importantes en la activación celular es el complejo enzimático con acción tirosina cinasa.

Las cinasas que pertenecen a la familia SRC (SFK), FYN y LCK están involucradas en un gran número de procesos importantes en la activación, modulación de la respuesta linfocitaria y el desarrollo de enfermedades autoinmunes. La regulación de la señalización de las cinasas, así como de proteínas adaptadoras involucradas en la activación del linfocito T, son fundamentales para mantener el umbral de activación y modulación de la respuesta del linfocito.

  • La fosforilación de sitios de regulación positiva de estas proteínas es importante para permitir una configuración activa de la proteína y de esta forma su máxima capacidad como cinasa.
  • La fosforilación de los sitios de regulación negativa conlleva a una configuración cerrada de la proteína de tal forma que reduce su función de cinasa e inhibe su función.

Las alteraciones en la señalización por modificación de algunas proteínas citoplasmáticas se asocian en algunos casos al desarrollo de enfermedades autoinmunes, como el lupus eritematoso sistémico. En condiciones fisiológicas, el complejo receptor de linfocitos T se reagrupa con complejos proteicos que interactúan armónicamente para generar una señal interna.

Los eventos de señalización alterados son en parte los responsables de una expresión anómala de citocinas, entre ellas la interleucina-6 (IL-6), IL-10, IL-2, IFN y CD40 ligando; estas modificaciones alteran la capacidad de los linfocitos T para sobre estimular a los linfocitos B, traduciéndose en un aumento en la producción de autoanticuerpos y en el desencadenamiento de la enfermedad autoinmune.

Palabras clave: Receptor de célula T Cinasa SRC específica de leucocitos Proto-oncogen FYN, familia de tirosina cinasas SRC Lupus eritematoso sistémico Proteína asociada a la cadena zeta del receptor de célula T Inmunorreceptor motivo de activación basada en tirosina Estabilizador de células T activadas Abstract The activation of T cells is initiated by the presentation of exogenous or endogenous antigens, by antigen presenting cells through the major histocompatibility complex, which binds to a special receptor on T cells.

This acknowledgement triggers a cascade of intracellular signalling that leads to an increase in integrin expression, cytoskeletal modifications, and transcription factors production involved in the liberation of cytokines and inflammatory mediators. One of the most important inducers in cell activation is the enzymatic complex with tyrosine kinase action.

The kinases which belong to the SRC (SFK) LCK and FYN family have been involved in a large number of important processes in the activation and modulation of the T cells response, as well as in the development of autoimmune diseases. Regulating the kinases signalling, as well as the adapter proteins involved in T cell activation, is essential for maintaining an activation threshold, as well as the modulation of cell response.

The phosphorylation of the positive regulation sites of these proteins is important to allow an active configuration of the protein and thereby its maximum capacity as kinase. The phosphorylation of negative regulation sites leads to a closed configuration of the protein that reduces its kinase function, and thereby inhibits its own function.

The alteration in signalling by the modification of certain cytoplasmic proteins in some cases is associated with the development of autoimmune diseases, such as systemic lupus erythematosus. Under physiological conditions the T cell receptor complex regroups with protein complexes that interact harmonically to generate an internal signal.

The altered signalling events are partly responsible for an anomalous expression of cytokines, including the interleukin-6 (IL-6), IL-10, IL-2, IFN, and CD40 linking, these modifications affects the cells ability to over-stimulate T and B cells, resulting in an increased production of autoantibodies and the triggering of the autoimmune disease.

Keywords: T-cell receptor Leukocyte C-terminal Src kinase FYN proto-oncogene, Src family tyrosine kinase Systemic lupus erythematosus Zeta-chain T-cell receptor Associated Protein kinase 70kda Immuno receptor tyrosine-based activation motif Linker for Activation of T cell Texto completo Introducción Los mecanismos de activación y regulación de linfocitos T involucran una cascada de eventos de señalización interna en las que gran número de proteínas tienen un papel relevante, induciendo en algunos casos fosforilación y activación de tirosina cinasas, lo que conlleva a la activación celular con liberación de citocinas y otros factores solubles.

  • Una alteración en las proteínas involucradas en los eventos de señalización puede dar como resultado la pérdida de su mecanismo efector, lo que significaría un cambio en la activación de la célula.
  • Los cambios funcionales inducidos como consecuencia de estas alteraciones generan comportamientos diferentes en los linfocitos T y B, lo que produce, en algunos casos, sobreexpresión de proteínas inductoras y un aumento en la síntesis de anticuerpos.

En esta revisión se pretende incluir las proteínas y los marcadores más importantes involucrados en los eventos de señalización interna en linfocitos T, así como modificaciones en la expresión de algunas de ellas inducidas por mutaciones o por factores externos que desencadenan procesos autoinmunes como el lupus eritematoso sistémico (LES) ( tabla 1 ).

  • Activación fisiológica del linfocito T TCR, CD3 y receptores coestimuladores El T-cell receptor (TCR) es un heterodímero compuesto por una cadena alfa y una cadena beta que comparte similitud estructural con las inmunoglobulinas, teniendo un dominio variable y un dominio constante.
  • Ambas cadenas se encuentran unidas a través de puentes disulfuro en un extremo cercano a la membrana celular.

El dominio variable está conformado por secuencias de aminoácidos codificados por segmentos de genes variable (V), diverso (D) y unión (J). El segmento D solo se encuentra en los segmentos que codifican para la cadena beta del receptor 1,2, Esta reorganización de segmentos en la región variable permite la formación de un sitio para el reconocimiento del antígeno.

  1. El TCR de los linfocitos T tiene la capacidad de reconocer péptidos que se encuentran unidos al complejo mayor de histocompatibilidad, expresado en la superficie de las células presentadoras de antígeno.
  2. Las cadenas alfa y beta del TCR tienen dominios citoplasmáticos cortos, que no participan en la señal intracelular debido a que no presentan sitios de fosforilación, se encuentran unidas a las cadenas del cluster of differentiation 3 (CD3), conformados por las cadenas heterodímeras CD3 δ¿, γ¿ y el homodímero ζζ del TCR 1,3–5,

Las cadenas alfa y beta del TCR pueden trasmitir la señal tras la unión de un péptido unido al complejo mayor de histocompatibilidad por medio de las cadenas CD3 al interactuar con las moléculas efectoras citoplasmáticas 1,6 ( fig.1 ). La unión del peptide major histocompatibility complex (pMHC) y el TCR genera una señal primaria que por sí sola no es capaz de generar la activación de los linfocitos, necesita de otras señales secundarias 7,8,

La unión de correceptores como el cluster of differentiation 4 (CD4), cluster of differentiation 28 (CD28), lymphocyte function associated antigen (LFA-1), cluster of differentiation 2 (CD2) con moléculas provenientes de las células presentadoras de antígeno genera una señal secundaria suficiente para la activación y modulación del umbral de respuesta 7–11,

Los trabajos de Tsokos et al. han evidenciado alteraciones en los eventos tempranos de las vías de transducción de señal en células T autorreactivas de pacientes con LES, haciendo énfasis en la vía de señalización dependiente de calcio. Los diseños experimentales en los que se utilizan anticuerpos monoclonales anti-CD3 para estimular linfocitos T han demostrado un aumento en la actividad de proteínas tirosina cinasas y en los niveles de calcio intracelular en linfocitos T autorreactivos de pacientes con LES, pero no en linfocitos T autorreactivos de pacientes con enfermedad mixta del tejido conectivo (EMTC) ni en linfocitos T de control 12,

Otros grupos han reportado otro tipo de alteraciones en las vías de señalización intracelular en células T de pacientes con LES, en la señalización interna a partir del reconocimiento antigénico por TCR y en la transducción de la señal en los linfocitos T. La expresión de las cadenas ζ TCR está disminuida o ausente en la mayoría de las células T de los pacientes con LES, pero no en los que presentan otras enfermedades autoinmunes 13,

Esta anormalidad es específica de la enfermedad e independiente de la actividad y del tratamiento, por lo tanto, representa un defecto intrínseco potencial en la patogénesis del LES 14,15, Secuencias ITAM y función en la activación linfocitaria La unión entre el TCR y el pMHC genera la primera señal citoplasmática para la activación linfocitaria a través del correceptor CD3, por medio de sus cadenas citoplasmáticas con un patrón basado en tirosina y leucina que forma una secuencia consenso de «YxxI/Lx (6-8) YxxI/L» (repeticiones de tirosina y leucina cada 6 a 8 aminoácidos) 3,5,16,17,

  • Esta secuencia patrón conocida como immuno receptor tyrosine-based activation motif (ITAM) es fosforilada en sus residuos de tirosina por cinasas, creando sitios específicos de unión para otras enzimas lo que permitirá transmitir y amplificar la señal 16,17,
  • Las proteínas encargadas de la fosforilación de los residuos de tirosina en las secuencias ITAM hacen parte de las cinasas de la familia SRC (proto-oncogene tyrosine-protein kinase SRC) y las cinasas de la familia SFK (SRC family kinasas) 17–19,

Activación y regulación de las cinasas de la familia SRC, FYN y LCK Las cinasas de la familia SRC, FYN proto-oncogene, Src family tyrosine kinase (familia FYN) y leukocyte C-terminal Src kinase (familia LCK) están involucradas en un gran número de procesos relacionados con la activación y modulación de la respuesta linfocitaria.

Tanto FYN como LCK comparten dominios similares a otras cinasas de la familia de SRC, como las regiones homólogas SRC homology 3 (SRC3 o SH3 ), regiones homólogas SRC homology 2 (SRC2 o SH2), dominios tirosina cinasa SRC homology 1 (SH1), región N terminal de adición de ácidos grasos saturados y un dominio C terminal para la regulación negativa 20,21,

Las SFK son reguladas positivamente por la fosforilación de residuos de tirosina en su sitio catabólico, lo que promueve un cambio conformacional de la proteína y así su máxima actividad cinasa y su regulación negativa por la fosforilación de los residuos de tirosina en su región carboxiterminal predispone la conformación cerrada de la proteína y una disminución de su actividad cinasa 19,20,

La cinasa LCK se encuentra unida al correceptor transmembranal CD4 por medio de enlaces no covalentes, cuando se da la interacción pHMC con el TCR, LCK es reclutada por su asociación con CD4 19, El correceptor CD4 se une al dominio invariable del pHMC facilitando el proceso de reconocimiento antigénico con el TCR y provocando la autofosforilación o transfosforilación de LCK en su región activa (Y394) 20,

Un regulador muy importante en la activación y la regulación de la actividad cinasa de LCK es CD45 7, El cluster of differentiation 45 (CD45) es una proteína transmembranal con 2 dominios citoplasmáticos, D1 y D2. El dominio 1 tiene actividad enzimática de fosfatasa y el dominio 2, aunque no se conoce del todo su función, puede estar involucrado en la regulación de los sustratos con los que interactúa D1 7,22,

El dominio 1 actúa en la desfosforilación del residuo de tirosina inhibitorio (Y505) en la región carboxiterminal de LCK permitiendo la completa actividad de cinasa 22, Señalización citoplasmática del receptor de células T El reclutamiento del correceptor CD4 permite la proximidad de la cinasa LCK a sus sustratos en las cadenas del correceptor CD3; de esta forma, la fosforilación de los ITAM en sus residuos de tirosina.

La subunidad ζ del TCR modula la señal en el complejo TCR por su contribución de 6 ITAM por TCR 3,16, Tanto FYN como LCK tienen la posibilidad de fosforilar los residuos de tirosina de los ITAM, sin embargo, ambos tienen distinta distribución. LCK tiene mayor afinidad a los residuos de ITAM de la cadena CD3 y del TCR, mientras FYN participa en la interacción con mediadores del citoesqueleto especialmente focal adhesión kinase (FAK) 16,17,21,22,

¿Por qué hay tantos ITAM por complejo TCR? (10 por cada complejo); aunque no se conoce la respuesta exacta, se ha propuesto que esta cantidad de ITAM podría proveer la capacidad de amplificar la señal recibida por cada complejo TCR, aumentando la sensibilidad de la respuesta por la incorporación de 6 sitios específicos de fosforilación en las cadenas ζ del TCR y, adicionalmente, facilitar la expresión de citocinas 16,18,23–25,

Tampoco es claro el mecanismo exacto por el cual los residuos de ITAM son fosforilados, se piensa que el TCR al estar inactivo los residuos de tirosina, leucina e isoleucina se encuentran ocultos dentro de la región transmembrana del linfocito T y cuando el TCR es activado se genera un cambio estructural de las cadenas del CD3 permitiendo el descubrimiento de las secuencias para ser fosforiladas por las cinasas 3,19,

La fosforilación de 2 residuos de tirosina de las secuencias ITAM de las cadenas CD3 actúan como sitios de unión de alta afinidad a proteínas que contienen dominios SH2 en tándem, como lo son las proteínas zeta-chain (TCR) associated protein kinase 70kda (ZAP-70) y spleen tyrosine kinase (SYK) miembros de la familia de cinasas SYK 3,5,23,26,

ZAP-70 se une a los residuos de tirosina de ITAM que han sido fosforilados por LCK por medio de sus dominios SH2, quedando en cercanía a LCK para ser fosforilada en su residuo de tirosina (Y493); esto permite su activación como cinasa y así su autofosforilación (o transfosforilación) para desarrollar su máxima actividad 18,19,

Aunque la estructura y la función bioquímica de SYK y ZAP-70 son similares, hay una gran diferencia en su expresión; esto se debe al patrón de expresión de ZAP-70 que está restringido a linfocitos T y natural killer, mientras que SYK puede estar en linfocitos B, macrófagos, monocitos, mastocitos y plaquetas 21,

ZAP-70 activo, fosforila a linker for activation of T cell (LAT) y lymphocyte cytosolic protein 2 (SH2 domain containing leukocyte protein of 76kda) (SLP-76), que transmiten y diversifican la señal de activación 16 ( fig.1 ). Estabilizador de células T activadas signalosoma El signalosome es un complejo proteico que está compuesto por varios elementos de señalización que están asociados y regulados por la actividad de proteínas de andamiaje 27,

  1. LAT es el ejemplo de esta clase de proteínas que recluta otras proteínas para formar un gran complejo proteico que facilita la señalización de los linfocitos T 19,
  2. LAT es una proteína transmembranal cuya expresión se limita a células hematopoyéticas incluyendo linfocitos T, natural killers, plaquetas y mastocitos.

Está conformada por un dominio extracelular corto, un dominio transmembrana y un dominio citoplasmático largo que contiene residuos de tirosina 28, LAT carece de actividad enzimática y actúa como adaptador molecular para un gran número de proteínas, coordina el reclutamiento de intermediarios proteicos y de enzimas efectoras; sin embargo, LAT no es esencial en la activación de los linfocitos T, pero desempeña un papel más importante en la modulación de la activación linfocitaria por medio de la activación de proteínas que actúan en la regulación negativa de la respuesta 5,28,

LAT es rápidamente fosforilado por ZAP-70 tras la activación del TCR, generando múltiples sitios de alta afinidad para la unión de proteínas con dominios SH2. Las proteínas adaptadoras de unión a LAT son conocidas como la familia de proteínas growth factor receptor bound protein 2 (GRB2), de las cuales hacen parte las proteínas GRB2, GRB2 related adapter protein (GRAP) y GRB2-related adaptor downstream of Shc (GADS).

Estos adaptadores comparten una estructura similar que consiste en 2 dominios SH3 y un dominio SH2. Por medio de sus dominios SH2 se unen a los residuos fosforilados de LAT y permiten la unión de otras proteínas por sus dominios SH3 expuestos 17,18, Estas proteínas unidas a LAT amplifican la señal de activación y, adicionalmente, la diversificación de las respuestas celulares tras la activación del linfocito T.

  • Cada proteína adaptadora asociada a LAT está involucrada en distintas vías de señalización, lo que permite la interacción con distintas proteínas efectoras.
  • El adaptador proteico de LAT, GRB2 es punto de unión de múltiples proteínas gracias a sus dominios SH3, como la proteína son of sevenless (SOS).

GRAP, una vez unido a LAT, recluta a SOS, Dynamin y Src-Associated substrate in Mitosis of 68 kDa (SAM68) 17,18, GADS difiere de las otras proteínas adaptadoras de LAT por su distribución limitada a células hematopoyéticas y su dominio SH3 específico para la interacción con la proteína SLP-76 28,29,

SLP-76 es un adaptador multidominio proteico que está restringido a células hematopoyéticas incluyendo linfocitos T, monocitos/macrófagos, natural killers, mastocitos y plaquetas 28,30, Está conformada por una región rica en residuos de tirosina que son fosforilados por ZAP-70, una región central rica en prolina y una región carboxiterminal con un dominio SH2 que interactúa con una proteína adaptadora multidominio SLP-76 associated phosphoprotein/FYN binding protein (SLAP/FYB) 17,

ZAP-70 al fosforilar a SLP-76 en los residuos de tirosina sirve como sitio de unión a proteínas con dominios SH2 incluyendo Vav 1 guanine nucleotide exchange factor (VAV1), non-catalytic region of tyrosine kinase adaptor protein 1 (NCK) e IL2 inducible T cell kinase (ITK) 17,28,

  • Los estudios comparativos de proteínas ZAP-70, LAT y SLP-76 realizados por Januchowski et al.
  • En el 2007, en pacientes con LES y personas libres de la enfermedad, muestran un aumento significativo en la concentración de la proteína LAT en linfocitos T CD4+ de pacientes con LES, comparado con el grupo control, siendo aun mayor las concentraciones en las poblaciones activadas de linfocitos T CD4+ en comparación con las células vírgenes.

Esto indica una regulación al alza a nivel transcripcional de la proteína o una disminución en la degradación proteolítica de la proteína 31, Regulación del citoesqueleto de actina tras la activación del linfocito T La activación del linfocito T requiere la regulación de la organización del citoesqueleto de actina para facilitar la sinapsis inmunológica, permitiendo la comunicación con las células presentadoras de antígeno y facilitando distintos eventos que involucran: diferenciación a distintos linajes celulares, migración a través de los tejidos, adherencia celular, reorientación celular y secreción de mediadores celulares como citoquinas 32,

La reorganización del citoesqueleto va acompañada de un número importante de eventos de señalización interna. El complejo adaptador proteico multidominio SLP-76 es fosforilado por ZAP-70 permitiendo la interacción de proteínas especializadas en los arreglos del citoesqueleto como VAV1 y NCK. VAV1 es una proteína especializada en el intercambio de nucleótidos de guanina perteneciente a la familia Rho GTPasa.

La activación del SLP-76 por parte de ZAP-70 permite la unión de VAV1 a SLP-76 en sus dominios fosforilados y este a través de su dominio DH permite el intercambio de nucleótidos de GDP a GTP a las proteínas Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 (RAC1) y cell división control protein 42 (CDC42), activándolas y regulando los cambios del citoesqueleto que se llevarán a cabo en la sinapsis inmunológica 33–38,

  • Los dominios fosforilados de SLP-76 interactúan con NCK facilitando el reclutamiento de las proteínas Wiskott-Aldrich syndrome protein (WASP) y p21-activated kinase (PAK1) para los arreglos del citoesqueleto 33,39,
  • PAK1 es miembro de la familia de cinasas Ser/Thr de las proteínas RAC1 y CDC42, y desempeña un papel importante en la organización del citoesqueleto y la activación de vías de señalización de estrés, como la cascada de señalización c-Jun N-terminal kinase (JNK) 33,

La configuración activa de CDC42 modula la proteína WASP y junto con WAS/WASL-interacting protein family member 1 (WIP) forma el complejo WIP-WASP fundamental para la regulación de actin related proteins 2/3 (ARP 2/3) 36,40, La configuración activa de RAC1 activa a la vez la proteína WASP-family verprolin-homologous protein (WAVE2) formando el complejo RAC1-WAVE2 que activa el complejo ARP2/3.

El complejo ARP2/3 interactúa con los monómeros de actina para su polimerización y así facilita la organización del citoesqueleto para la sinapsis inmunológica 33,34,36 ( fig.1 ). WASP es reconocida por el síndrome Wiskott-Aldrich, una inmunodeficiencia de herencia ligada al cromosoma X que resulta de la mutación del gen WASP, específicamente una mutación en el dominio WH1, una región que es requerida para la estabilización proteica a través de la asociación con WIP, al no existir esta interacción se degrada WASP 41,

La estructura del TCR está alterada en la mayoría de pacientes con LES, la cadena ζ TCR es reemplazada por la cadena γ del Fc¿R, lo que contribuye a anormalidades en la señalización 42, La señalización a través del TCR alterado en el LES se presume que es mucho más fuerte debido a la asociación que hay entre FcR γ, que es 100 veces más potente que la señalización por ZAP-70 43,

Los estudios de Tsokos mostraron diferentes asociaciones moleculares entre la interacción de SYK con FcR γ desencadenantes de la señalización del TCR en pacientes con LES, encontrando: 1) aumento en la expresión de SYK pero no de ZAP-70; 2) mayor asociación de SYK con el citoesqueleto de actina comparado con ZAP-70; 3) inhibición de SYK normalizando la cinética de la polimerización de actina, y 4) diferencias entre SYK y ZAP-70, en sus patrones de asociación con moléculas de señalización claves, lo cual generan diferentes perfiles de señalización inducidos por el TCR 43,

Señalizaciones efectoras del linfocito T La unión del TCR con el péptido unido al MHC inicia una serie de eventos de señalización que preparan al linfocito para la diferenciación celular, la proliferación y la función efectora. Las vías de señalización que conllevan a la activación del nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NFκB), el factor activator protein 1 (AP-1) y nuclear factor of activated T-cells (NFAT), son cruciales para la expresión de moléculas efectoras requeridas para la función de los linfocitos.

  • Señalización ERK-c-Fos La cascada de mitogen activated protein kinase (MAPK) es una forma de señalización para procesos celulares como diferenciación, crecimiento celular, proliferación, movilidad y respuesta al estrés.
  • La señalización se desarrolla gracias a un núcleo de 3 cinasas (MAP3K, MAPKK y MAPK) que permiten la activación de componentes efectores ( MAP kinase activated protein kinase (MAPK-APK) 44,

La cascada se propaga gracias a la activación en secuencia de las cinasas permitiendo la fosforilación de componentes reguladores. La señalización de extracellular-signal-regulated kinases (ERK1/2) inicia tras la fosforilación de LAT y la unión de las proteínas GRB2 y GADS, que actúan como adaptadores para el reclutamiento a la membrana del intercambiador de nucleótidos SOS para la activación de RAS 7,45,46,

RAS unido al GTP recluta y activa la primera cinasa RAF-1 (MAP3K), esta activa MEK1/2 (MAPKK) permitiendo la transmisión de la señalización a las cinasas ERK1/2 (MAPK). La señalización continúa en los complejos MAPK-APK o en otros sustratos que se encuentran tanto en el citoplasma como en el núcleo; sin embargo, la fosforilación de ERK1/2 del factor nuclear c-Fos es importante para impedir su degradación 44 ( fig.2 ).

Señalización JNK-c-Jun La cascada JNK, también llamada cascada inducida por estrés (stress-activated protein kinase cascade ) 44, involucra diferentes vías de señalización encargadas de la respuesta celular a estímulos de estrés. El estímulo de estrés es percibido por la célula y la señalización se transmite hasta las GTPasas CDC42 y RAC1, que van a activar la señalización MAPK, ya sea directamente sobre las cinasas MEKK2 (MAP3K) o indirectamente por medio de las cinasas MAP4K, que a la vez activan a las cinasas MAP3K 47,

La activación de MAP3K transmite la señal a través de la fosforilación a MKK4/7 (MAPKK), activando las cinasas JNK1/2/3 (MAPK). Las 3 isoformas de JNK tienen como función la fosforilación de c-Jun inhibiendo su degradación y permitiendo la interacción con otros factores transcripcionales 47, La activación del factor c-Fos junto con la activación del factor c-Jun forman el factor AP-1, un factor heterodimérico que interactúa con NFAT para la síntesis de interleucina (IL)-2 y está involucrado en la supervivencia celular 48 ( fig.2 ).

Los estudios sobre alteraciones en las vías de señalización en linfocitos T de pacientes con LES han mostrado defectos en la activación de la cascada MAP cinasa en respuesta a la señalización dada por el complejo TCR/CD3. Los defectos están relacionados con activación del complejo RAS/RAF y disminución de la translocación del complejo nuclear AP-1; de igual forma, se ha demostrado una disminución en la unión de SOS a GRB2 en linfocitos T de pacientes con LES 49,

La actividad MAP cinasa defectuosa puede alterar la coordinación de las señales necesarias para la producción normal de IL-2 y el mantenimiento de la tolerancia en los linfocitos T de pacientes con enfermedad autoinmune. Señalización de la fosfolipasa C y el factor nuclear de células T activadas La enzima ITK hace parte de la familia de tirosina cinasas tecprotein tyrosine kinase (TEC), entre los dominios de ITK se encuentran los dominios SH2 y SH3 para las interacciones proteicas y el dominio pleckstrin-homology domain (PH) de unión al PtdIns (3,4,5) P3 (phosphatidylinositol (3,4,5)-trisphosphate), siendo este necesario para su activación 36,50,

La activación de ITK requiere varios pasos relacionados, el primero es el reclutamiento y la unión de la proteína ITK a la membrana celular por medio de su dominio PH al PtdIns (3,4,5) P3. El PtdIns (3,4,5) P3 es producto de la fosforilación de PtdIns (4,5) P2 (phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate) por la cinasa phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), las fosfatasas phosphatase and tensin homologue (PTEN) y SH2-domain-containing inositol-5-phospatase (SHIP) regulan la rotura del fosfato del PtdIns (3,4,5) P3 para formar PtdIns (4,5) P2, regulando así la señal del linfocito 50–54,

  • El segundo paso es la presencia de una cinasa de la familia SRC para la fosforilación del complejo ITK-PtdIns (3,4,5) para su activación.
  • Dentro de la familia SRC que interactúa con ITK se encuentra la cinasa LCK, la cual es necesaria para su activación 55,
  • El tercer paso consiste en la interacción de ITK con proteínas involucradas en la señalización del TCR como el complejo LAT-GADS-SLP-76 52,55,

La activación de la enzima ITK permite la amplificación y la diversificación de la señal por medio de la fosforilación y la activación de la enzima phosphoinositol phospholipase C gamma 1 (PLCγ1). PLCγ1 regula el metabolismo de los fosfolípidos de inositol por medio de la hidrólisis del PtdIns (4,5) P2 para la formación de i nositol 1,4,5- triphosphate (InsP3) y diacilglicerol (DAG).

Existen 2 formas de la proteína, PLCγ1 y PLCγ2, predominando la forma PLCγ1 en los linfocitos T 56,57 ( fig.3 ). El diacilglicerol activa protein kinase C theta (PKCθ), que es una serina/cinasa miembro de la subfamilia de las PKC independientes de calcio, cuya expresión está limitada a linfocitos T, células musculares y plaquetas 58,

Se ha demostrado en estudios in vitro con células T Jurkat que LCK fosforila a PKC-θ en su dominio C2, que es un dominio de tirosina (Y90); sin embargo, no se ha demostrado que esta fosforilación esté involucrada en cambios con la actividad enzimática ni en su regulación, pero mutaciones en la tirosina 90 (cambio de tirosina a fenilalanina) han demostrado alteraciones en la activación de NFAT y AP-1 59,

Una vez se activa PLCy1 y hay liberación de DAG, el DAG se une al dominio C1 de PKC-θ, cambiando su conformación a un estado abierto de su sitio activo permitiendo la fosforilación de sus sustratos 58, PKC-θ está involucrado en la activación de 2 factores de transcripción importantes para la activación del gen IL-2, que son AP-1 y NFκB.

La activación del factor de transcripción AP-1 por PKC-θ se logra a través de la interacción con Ste20/SPS1 related proline and alanine rich kinase (SPAK), una cinasa de la familia Ste-20 involucrada en la señalización MAP cinasa 60, La activación de NFκB puede ser inducida por la fosforilación de CARD11/CARMA ( caspase recruitment domain-containing protein 11) por PKC-θ, liberando el complejo IκB kinase (IKK) que interactúa en la degradación mediada por ubiquitinación de inhibitor of kappa B (IκB), liberando de esta forma NFκB para su translocación al núcleo 61,

La translocación de NFκB al núcleo permite la transcripción de genes involucrados en la expresión de citocinas proinflamatorias, expresión de moléculas citotóxicas, proteínas inhibidoras de la apoptosis y la expresión de genes involucrados en la proliferación celular. El DAG actúa en la estimulación de la vía MAPK/ERK, junto a JNK activan el factor AP-1.

El calcio y el DAG regulan positivamente la translocación de la proteína RAS guanyl releasing protein 1 (RASGRP1) de la membrana del aparato de Golgi 19,62, RASGRP1 realiza el cambio de GDP a GTP para la activación de la señalización MAPK/ERK por medio de RAS 62,63 ( fig.3 ).

La regulación del calcio está mediada por canales ubicados tanto en el retículo endoplasmático como en la membrana celular. La activación del TCR eleva rápidamente las concentraciones de InsP3 acoplándose al receptor InsP3R. Ins (1,4,5) P3 receptor es una glucoproteína unida a la membrana del retículo endoplasmático que actúa como canal de calcio que libera el calcio almacenado dentro del retículo al citoplasma, aumentando las concentraciones dentro de la célula 51,64,65,

Sin embargo, el calcio liberado del retículo endoplasmático no es suficiente para estimular a las proteínas dependientes de calcio, es por ello que es necesaria su liberación por otras vías como la activación de canales transmembrana. La pérdida de calcio dentro del retículo endoplasmático es censada por las proteínas STIM1 o STIM2 (stromal interaction molecule).

Las proteínas STIM son proteínas transmembrana ubicadas en el retículo endoplasmático que actúan como sensores de los niveles de calcio manteniendo la homeostasis dentro de la célula 66, La porción N-terminal de las proteínas STIM está ubicada en la luz del retículo y posee dominios especializados para censar pequeños cambios en la concentración de calcio dentro del retículo.

Una vez se censan las bajas concentraciones de calcio, se genera un cambio de un estado dimérico basal a un estado oligomérico, el cual migra a la membrana plasmática y es capaz de desencadenar la entrada de calcio hacia la célula a través de canales calcio transmembrana ORAI (calcium release-activated calcium modulator 1) por dominios ubicados en su región C-terminal citoplasmática 66,67,

  • El calcio dentro de la célula actúa como un segundo mensajero para la activación de NFAT.
  • Las concentraciones elevadas de calcio dentro de la célula son cruciales para la activación del sensor intracelular sensible a calcio, calmodulina 26,
  • Normalmente, sin la presencia de calcio, la proteína permanece en un estado inactivo o «cerrado» y cuando hay un aumento de las concentraciones de calcio, el calcio se une a la calmodulina y sufre un cambio conformacional a un estado «abierto», permitiendo su unión a la enzima calcineurina 68,

La calcineurina es una proteína serina/fosfatasa calcio-calmodulina dependiente que defosforila múltiples regiones de NFAT, incluyendo su dominio de reconocimiento al ADN, de esta forma permitiendo la translocación del factor de transcripción al núcleo 7,69,70 ( fig.3 ).

Se ha demostrado el papel de NFAT en la transcripción de un gran número de citocinas involucradas en la respuesta efectora del linfocito T, como IL-2, IL-4, IL-10, IFN-gamma, el factor estimulante de colonias de granulocitos y monocitos (GM-CSF), y TNF. También se ha demostrado el papel que desempeña NFAT en la expresión de IL-5 como en la expresión de CD40L y CD95L en linfocitos T de pacientes con LES 70,

El calcio como segundo mensajero de múltiples vías de señalización es estrechamente regulado para garantizar una óptima respuesta celular ante un estímulo; alteraciones en su concentración implican señalizaciones anómalas que tienen implicaciones en la respuesta celular.

  1. Las altas concentraciones de calcio resultan en un aumento de la expresión de ligandos celulares, como lo son el ligando CD40 (CD40L) y Fas ligando (FasL) 12,
  2. Estudios realizados por Tsokos et al.
  3. Han demostrado que los linfocitos T de pacientes con LES expresan altas cantidades de FasL sobre su superficie, comparados con los grupos controles, dando explicación de las altas tasas de apoptosis que se evidencian en linfocitos de pacientes con enfermedad autoinmune 71,

Se evidenció además un aumento en la expresión del CD40L sobre la superficie celular de los linfocitos T y un aumento de la expresión de CD40 sobre la superficie de linfocitos B en pacientes con LES, así aumentando la interacción CD40-CD40L, que da lugar a un aumento de la estimulación de linfocitos B y producción de anticuerpos con consecuencias inmunológicas importantes 72,

Señalización correceptor CD28 La señal que se genera por la activación del TCR por sí sola falla en desencadenar una activación completa del linfocito; es necesaria la presencia de correceptores que proporcionen señales adicionales por medio de vías de señalización en común con la señal principal para que se garantice una señal suficientemente fuerte para la activación del linfocito T.

El correceptor CD28 tiene gran importancia en la activación celular por su participación en la generación de señales coestimuladoras. Es una glucoproteína transmembrana que se expresa principalmente en linfocitos T activados y en reposo 9, Se une a los ligandos CD80 (B7-1) y CD86 (B7-2) correceptores de las células presentadoras de antígenos, por lo tanto, está involucrada en procesos de proliferación, evita procesos de anergia, facilita la expresión de citoquinas y media la supervivencia celular 73 ( fig.4 ).

  • Los aminoácidos que comprenden la cola citoplasmática del correceptor CD28 poseen actividad enzimática intrínseca.
  • Esta cola citoplasmática posee 4 tirosinas que son clave para la señalización intracelular; son fosforiladas por FYN o por LCK.
  • La fosforilación del residuo de tirosina 170 (Y170) que se encuentra ubicada en la secuencia patrón altamente conservada TYR-MET-ASN-MET (YMNM) permite el reclutamiento de proteínas con dominios SH2 como PI3K y GRB2 73–75 ( fig.4 ).
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PI3K forma parte de la familia de enzimas que regulan la función biológica por medio de la generación de lípidos como segundos mensajeros. Esta se divide en distintas clases de acuerdo con su función; las PI3K clase I predomina principalmente en los linfocitos.

A su vez, las PI3K se divide en 2 grupos, de acuerdo con su activación, siendo el grupo IA activado por receptores asociados a tirosina cinasas, correceptores y receptores de citocinas 74, PI3K IA consta de 2 subunidades, la subunidad P85, que es la subunidad reguladora, se une a la secuencia patrón YMNM del correceptor CD28 para su activación; la subunidad P110, que es el complejo catabólico, actúa en la fosforilación del PtdIns (4,5) P2 a PtdIns (3,4,5) P3 74,76,

Este lípido actúa en moléculas que contengan dominios PH, como AKT/PKB e ITK. AKT/PKB (protein kinase B) está relacionada en la regulación de numerosas vías de señalización que promueven el crecimiento celular, la progresión en el ciclo celular y la supervivencia 77,78 ( fig.4 ).

Se ha demostrado que sin la segunda señal coestimuladora, los linfocitos T fallan en la producción de IL-2 y establece un estado de anergia 79,80, Aunque la señalización mediada por CD28 en linfocitos T en pacientes con lupus se encuentra intacta, el ligando CD80 se encuentra disminuido conllevando a una deficiencia en la señalización mediada por CD28 y, por ende, en la disminución en la producción de IL-2 81,

Balsas lipídicas Las balsas lipídicas son microdominios en la membrana celular compuestos por lípidos diferentes de los que hacen parte normalmente la membrana celular, entre estos lípidos se encuentran los glucoesfingolípidos, esfingomielina, colesterol, entre otros.

  • Estas balsas lipídicas crean un ambiente que permite acumular o segregar diferentes proteínas a una región específica 82,
  • Los esfingolípidos tienen un punto de ebullición alto, lo que les permite formar conjuntos ordenados separados de la capa de fosfolípidos que tienen un punto de ebullición más bajo; el colesterol se mezcla preferentemente entre los esfingolípidos para estabilizar la estructura de la membrana y su fluidez.

Por lo tanto, las balsas lipídicas pueden actuar como plataformas que se mueven libremente en la membrana celular 83, La complejidad del ambiente de las balsas lipídicas permite una regulación temporo-espacial de la regulación de la señal del linfocito T.

Varias proteínas, como LAT, CD4 y LCK, se encuentran en las balsas lipídicas gracias a interacciones entre lípidos-lípidos o lípidos proteínas. La adición de grupos saturados a las proteínas con dominios intracelulares, extracelulares o transmembrana aumenta la afinidad de estas proteínas al ambiente organizado de las balsas lipídicas.

LCK es modificado con la presencia de grupos de lípidos saturados y su presencia en las balsas lipídicas es requerida para la transducción de la señal a través de la activación del TCR 84, LAT que también es modificado por la adición de estos grupos de lípidos saturados, una vez se activa el TCR hay un reclutamiento de proteínas propias de la señalización a las balsas lipídicas lo cual facilita la transducción de la señal 83,84,

Regulación de la activación del linfocito Co-receptor CTLA-4 Cytotoxic T-lymphocyte antigen 4 (CTLA-4) es un correceptor que tiene un papel fundamental en la regulación negativa de la señal de activación del linfocito T; es una glucoproteína que comparte gran similitud con CD28 y, al igual que este, posee dominios extracelulares similares a las de las inmunoglobulinas.

La expresión del correceptor CTLA-4 está restringida a linfocitos T, ya sean CD4 o CD8; sin embargo, no se expresa en linfocitos T vírgenes, pero se expresa en la membrana una vez el linfocito T está activado 85,86, Los ligandos de unión del CTLA-4 son CD80/86, ubicados en la membrana de la célula presentadora de antígenos.

Se ha demostrado que la unión de CTLA-4 a sus ligandos CD80/86 es mucho más afín que la unión de CD28 a estos mismos 85, La razón por la cual tanto CTLA-4 como CD28 comparten los mismos ligandos indica la presencia de una señal coestimuladora necesaria para la activación del linfocito T generada por la unión de CD28 y su ligando, y en contraste una señal reguladora que module la activación del linfocito generada por la unión de CTLA-4 a su ligando; de esta forma, mantiene un balance entre la señal de activación y la señal moduladora.

CTLA-4 inhibe la activación linfocitaria por medio de la reducción de la producción de IL-2 y la disminución en la expresión del receptor para IL-2, deteniendo el ciclo celular en fase G1 87, CTLA-4 se ubica en el citoplasma, en vesículas citoplasmáticas y su expresión a la superficie de las células se da por mecanismos regulados por clatrina, limitando de esta forma la unión de los ligandos CD80/86, previniendo la terminación prematura de la respuesta inmune.

CTLA-4 posee una cola citoplasmática sin actividad enzimática intrínseca compuesta por secuencias patrón característico YVKM y 2 residuos de tirosina involucrados en la actividad y regulación de esta proteína (Y201, Y218). En su forma no fosforilada, el patrón Y201VKM del CTLA-4 se asocia a la subunidad AP50 del complejo proteico asociado a clatrina, lo cual determina el estado citoplasmático de la proteína.

Múltiples proteínas con actividad cinasa actúan sobre el residuo crítico de tirosina del CTLA-4 (Y201), entre ellos los más importantes LCK y FYN 88,89, La fosforilación de este residuo hace una translocación de las vesículas citoplasmáticas a la membrana celular permitiendo la interacción de CTLA-4 con su ligando y así modular la señalización del TCR inhibiendo la unión de AP-1 y NFAT al núcleo, y suprimiendo las vías de señalización de ERK y JNK.

  • CTLA-4 actúa por medio de fosfatasas que actúan directamente sobre sustratos específicos, sin embargo, la señalización de CTL-4 en cuanto a cómo ejerce su efecto inhibitorio ha sido bastante discutida e inclusive contradictoria 90,
  • Ubiquitinación y degradación La ubiquitinación es el proceso por el cual las células pueden discriminar proteínas que van a ser degradadas, esto se lleva a cabo gracias a la marcación de la proteína con ubiquitina, lo cual permite su degradación.

La ubiquitina es un péptido de 76 aminoácidos; se une a proteínas a través de 3 enzimas, E1, E2 y E3 por el proceso de ubiquitinación. El primer paso de la ubiquitinación consiste en la formación de un enlace tioéster con el residuo de glicina del C-terminal de la ubiquitina y el grupo sulfhídrico (o tiol) de la cisteína de E1 en su centro activo.

  1. El segundo paso consiste en la transferencia de la ubiquitina desde una enzima E1 a una enzima E2 de conjugación (Ubc).
  2. El paso final consiste en la unión de la E2-ubiquitina a una E3 ligasa; esta cataliza la formación de un enlace isopeptídico entre la glicina del C-terminal de la ubiquitina con la lisina del sustrato específico 91,

Las enzimas E3 tienen la función tanto de reconocimiento de la proteína específica, a la cual será llevada a la ubiquitinación, así como la capacidad de interactuar con las enzimas E2. Las proteínas marcadas en su lisina 48 poliubiquitinadas son sustrato de degradación proteica por medio del proteasoma 26S 91,92,

La familia de proteínas Casitas B-lineage lymphoma (Cbl) son proteínas adaptadoras moleculares, se unen a proteínas para su ubiquitinación y su degradación. En mamíferos se encuentran 3 genes que codifican para las proteínas de la familia Cbl: c-cbl, cbl-b y cbl-3 (o también conocida como cbl-c ) 92–95,

La estructura de las proteínas Cbl es similar entre ella, contiene un dominio de unión a tirosina cinasa o dominio tirosine kinase binding domain (TKB), un dominio really interesting new gene (RING) responsable de la función catalítica de las ligasas E3, una región rica en prolina (propias de las proteínas c-Cbl y Cbl-b) y un dominio C-terminal de asociación a ubiquitina o ubiquitin associated (UBA) 93,94,

En linfocitos T las proteínas c-Cbl y Cbl-b están encargadas del control de la señalización generada por la activación del TCR, esto por medio de la ubiquitinación de receptores activos y receptores asociados a tirosina cinasa. C-Cbl forma un complejo con la cadena zeta del TCR y ZAP-70 para promover la ubiquitinación de la cadena zeta y su degradación 92,95,96,

Se ha reportado que c-Cbl puede regular negativamente la función de ZAP-70 independiente de la proteólisis 92, C-Cbl también interactúa con el dominio SH2 de la subunidad p85 de la enzima PI3K y de esta forma regula negativamente la señal de PI3K de coestimulador de la señalización del linfocito T 97,

Estudios se han enfocado en la relación existente entre Cbl-b y VAV1, aunque no se ha demostrado que Cbl-b esté involucrada en la degradación de VAV1, pero sí en el control de los sustratos de fosforilación tras la activación del TCR y la señal de coestimulación de CD28 para la activación de VAV1 34,94,98,

La importancia de la acción antagónica de Cbl-b hacia PKC-θ es por la modulación del umbral de respuesta del linfocito T, por lo tanto, Cbl-b regula a PKC-θ a través de la regulación negativa de la señalización de VAV1 y PI3K, lo cual puede controlar la transcripción de IL-2 en ausencia de la coestimulación de CD28 98,99,

Sin embargo, estudios recientes han demostrado que PKC-θ es un regulador de la acción del Cbl-b; por medio de la coestimulación del receptor CD28 es posible su destrucción 100 ( fig.5 ). Inhibición de la familia de cinasas SRC (SFK) por medio del complejo PAG/CSK La regulación de la activación de las cinasas involucradas en la activación del linfocito T es fundamental para mantener un umbral de activación.

Las enzimas C-terminal SRC kinase (CSK) son cinasas citoplasmáticas que fosforilan regiones involucradas en la regulación negativa de la familia de cinasas SRC. Es importante la proximidad de CSK a su sustrato y esto se logra gracias a su interacción con la proteína phosphoprotein associated with glycosphingolipid-enriched microdomain (PAG) 101,

PAG, o también conocida como Csk-binding protein (CBP) es una proteína transmembrana ubicua con múltiples residuos de tirosina, que al ser fosforilados actúan como bolsillos de unión para proteínas que contengan dominios SH2; adicionalmente, posee 2 secuencias ricas en prolina que permiten la interacción con proteínas que contengan dominios SH3 101,102,

La característica de PAG en linfocitos T, a diferencia de las otras células, es su máximo punto de fosforilación cuando la célula se encuentra en reposo (en células diferentes de linfocitos T la unión de receptores de membrana con sus ligandos estimula la activación de PAG).

Cuando la célula se encuentra inactiva, la fosforilación de PAG es mediada por la familia de cinasas SRC, específicamente por FYN 101,103, El reclutamiento de CSK requiere la fosforilación de un sustrato de tirosina específico (Y317) de PAG, lo cual permite la unión de CSK a PAG por medio de su domino SH2; la unión de CSK a PAG no solo permite la proximidad de CSK a la membrana plasmática y, por ende, a su sustrato, si no que permite un cambio conformacional de la proteína y de este modo aumenta la actividad catalítica de la enzima 104,

Una vez CSK se encuentra en cercanía a LCK la fosforila en un sustrato de tirosina específico (Y505) permitiendo un cambio conformacional de la proteína a un estado cerrado y, por ende, sin actividad de cinasa. Cuando se da la activación del linfocito T, PAG es rápidamente desfosforilado resultando en la liberación de CSK de la membrana y este es secuestrado en el citoplasma por Ras GTPase-activating protein-binding protein 1 (G3BP); esto permite que se encuentre lejos de la sinapsis inmunológica 104,105,

  • Las enzimas candidatas de desfosforilar a PAG son CD45 o tyrosine-protein phosphatase non-receptor type 11 (PTPN 11) 104,106 ( fig.5 ).
  • Docking protein 1 (DOK1/2) son adaptadores moleculares citoplasmáticos que están relacionados con la regulación negativa de la señal del TCR.
  • DOK1/2 se unen a LAT junto con Phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate 5-phosphatase 1 (SHIP1).

SHIP1 hidroliza el fosfolípido del PtdIns (3,4,5) P3 para producir PtdIns (3,4) P2 y así regular la señal por medio de la interferencia del reclutamiento de proteínas que contengan el dominio PH como la proteína AKT o ITK 53,107, DOK1/2 puede estar asociado con los ITAM fosforilados de las cadenas ζ y ¿, desplazando la unión de ZAP-70 a estas.

  • También se ha demostrado que DOK1/2 contienen secuencias para los dominios SH2 y SH3, por lo cual se puede asociar a Ras GTPase activating protein (RASGAP) 107,
  • RASGAP es un atenuador de la activación de la proteína RAS, por lo que disminuye la señalización MAPK/ERK 108,
  • La unión de CSK a través de sus dominios SH2 a DOK1/2 puede estar involucrada en el reclutamiento para la inhibición de LCK 107 ( fig.5 ).

Regulación negativa mediada por fosfatasas PTPN22 Las fosfatasas de las tirosina cinasas (PTP) tienen un papel esencial, tanto en el mantenimiento del fenotipo activado de los linfocitos T, así como en la reversión del estado activado a un estado de reposo cuando termina la respuesta inmunitaria 106,

Cada PTP está formado por un dominio catalítico que posee preferencia al sustrato específico y dominios no catalíticos que están involucrados en la regulación de la actividad de fosfatasa. Dentro de los reguladores de la señal de activación se encuentra el producto del gen PTPN22, lymphoid-tyrosine phosphatase (LYP) expresado en humanos y su ortólogo murino PEP 109,

LYP/PEP es una fosfatasa de tirosina con expresión restringida a células hematopoyéticas, esta contiene un dominio de fosfatasa en su región N terminal, una región rica en prolinas y una región C-terminal altamente conservada entre su familia de fosfatasas llamado grupo PEST-PEP, un potente regulador negativo de la señal del TCR 109,

PEP actúa desfosforilando los residuos reguladores positivos de las proteínas FYN (Y417), LCK (Y394) y ZAP-70. Esta regulación negativa es posible gracias a su interacción con el dominio SH3 de la proteína CSK por sus secuencias patrón ricas en prolina 110, mientras PEP desfosforila las tirosinas de las regiones reguladoras positivas de proteínas de la familia SRC, CSK fosforila las regiones reguladoras negativas de estas.

Alteraciones en el regulador de la señalización linfocitaria PTPN22 se han relacionado con múltiples enfermedades autoinmunes, incluyendo LES, artritis reumatoide, artritis juvenil idiopática, enfermedad autoinmune tiroidea, granulomatosis de Wegener, miastenia gravis, tiroiditis de Hashimoto, enfermedad de Graves, enfermedad de Addison, esclerosis sistémica, entre otras enfermedades 109–111,

Dentro de los estudios de la activación y transducción de la señal a través del TCR, se ha documentado el polimorfismo del gen PTPN22 (rs2476601; 1858 C → T) y su relación con el LES. Este polimorfismo se caracteriza por la sustitución del aminoácido arginina por un triptófano en la posición 620 de secuencia de aminoácidos.

Este cambio ocurre en la región proximal rica en prolina dominio de unión a SH3 del PTPN22. Esta porción rica en prolina es un importante sitio de unión para el dominio C-terminal de CSK, por lo cual este polimorfismo interrumpe la interacción entre PTPN22 y CSK; de esta forma, la supresión de la activación del linfocito T no se lleva a lugar.

  • El efecto neto de este polimorfismo en la interacción entre PTPN22 y CSK para la generación de enfermedad autoinmune es tema de controversia y los mecanismos de acción propuestos están basados en modelos animales.
  • Una explicación del papel del polimorfismo Trp620 en la patogénesis de la enfermedad autoinmune es la alteración en el balance de los linfocitos T efectores y los linfocitos T reguladores.

Se sugiere que el balance entre los linfocitos T efectores promotores de enfermedad autoinmune y linfocitos T reguladores protectores es finamente regulado por la expresión o actividad de PTPN22 111,112, Alteraciones de las señales de activación de las células T en LES El lupus eritematoso es un desorden autoinmune sistémico, crónico, potencialmente fatal.

Los defectos pueden ocurrir en varias partes de la cascada inmune, resultando en presentaciones clínicas heterogéneas. A continuación, se describirán múltiples vías de señalización implicadas en la inmunopatogenia de la enfermedad. Alteraciones en CD3 La mayoría de los pacientes con LES tienen defectos en la expresión de las cadenas ζ del TCR, así como alteraciones en la fosforilación de estas.

Las deficiencias en la fosforilación de las cadenas ζ del TCR tras la activación linfocitaria se ha observado en más del 78% de pacientes con lupus. Se han descrito múltiples mecanismos potenciales para explicar la disminución en la expresión 113, Estudios realizados por Tsuzaka et al.

Para investigar los mecanismos moleculares de la expresión reducida de las cadenas ζ del TCR aislaron el mRNA de las cadenas ζ en linfocitos T periféricos de 8 pacientes con LES. Por una parte, encontraron que 2 pacientes presentaron deleciones del exón 7 del mRNA de la cadena ζ; por otra parte, 6 pacientes presentaron mutaciones puntuales en el sitio de unión del GTP/GDP en el dominio 3 de ITAM que se acompañan de sustituciones de aminoácidos en el dominio 3 del ITAM 114,

Se reconocen 3 dominios importantes del ITAM que al ser fosforilados son sitio de unión para proteínas tales como ZAP-70, actina, PI3K o Shk. Mutaciones de una o 2 tirosinas dentro del ITAM o que no se produzca la fosforilación, o solo monofosforilación, conlleva a alteraciones en la transducción de la señal.

De esta observación es posible determinar que el mRNA aberrante del TCR es responsable de la disminución de la fosforilación y disfunción de la señal del TCR 115, La región no traducida 3′ de la cadena ζ del TCR (3′-UTR – unstranslate región 3′) ha demostrado que cumple un papel importante a nivel postranscripcional.

El mRNA 3′-UTR tiene secuencias reguladoras en cis como lo son las secuencias ricas de adenosina-uridina que se unen a proteínas reguladoras trans y están implicadas tanto en la estabilización o desestabilización del transcrito. Análisis en el mRNA de las cadenas ζ han encontrado empalmes alternativos con pérdida de exones, así como inserciones en el transcrito 115,

En el estudio de Chowdhury et al., determinaron que el mRNA de la cadena ζ del TCR presentaban un nuevo empalme alternativo con deleción de nucleótidos desde 672 a 1233 del exón viii de las cadenas ζ del mRNA. Este empalme (ζcDNA/AS-3’UTR) de 344 pb está expresado predominantemente en linfocitos T de pacientes con lupus comparado con controles sanos.

Esta secuencia corta de 3′-URT es menos estable que la versión natural del mRNA; adicionalmente, tiene un mayor nivel de degradación en linfocitos T de pacientes con lupus, indicando que los linfocitos T de pacientes con lupus tienen factores adicionales que promueven la degradación de las cadenas cortas del empalme alternativo.

Los resultados demuestran que la presencia de elementos reguladores en la región eliminada del empalme de 562 pb es requerida para la apropiada y eficiente traducción del mRNA 116, Adicionalmente, la producción de esta cadena de empalme alternativo representa un mecanismo molecular que contribuye a la expresión disminuida de las cadenas ζ del TCR en pacientes con LES.

El Fc¿ receptor type I γ chain (Fc¿RIγ) es un miembro de la familia de proteínas de la cadena ζ, también es un componente de la región de los receptores de IgE de alta afinidad; contiene un ITAM citoplasmático que, a diferencia de la cadena ζ del CD3, media la señalización a través de la proteína cinasa SYK 117,

  • Como se mencionó previamente, SYK cinasa es 100 veces más potente que ZAP-70 y preferiblemente reclutada por Fc¿RIγ; de esta forma, al haber una disminución de las cadenas ζ del TCR hay un reemplazo por Fc¿RIγ; esto aumenta la actividad de SYK.
  • La cinasa SYK es una proteína capaz de fosforilar ITAM independientemente de la actividad de SFK, a diferencia de ZAP-70, activando múltiples vías de señalización por medio de VAV, PLCγ, SLP76 y la unidad subreguladora PI3K.

En pacientes con LES, respecto a controles sanos, se ha demostrado la interacción entre la proteína SYK con VAV y PLC, produciendo el aumento de las concentraciones de calcio intracelular y el aumento de las vías de señalización dependientes de calcio; otro cambio inducido por la señalización mediada por SYK es la polimerización de la actina 118,

La IL-2 es un factor regulador muy importante en la respuesta del linfocito T; está involucrada en la modulación de la duración y la intensidad de la respuesta inmunitaria, también como factor de crecimiento para linfocitos T que se produce posterior a la estimulación del TCR. La IL-2 se ha caracterizado por ser un factor indispensable para la inducción de la tolerancia, generalmente a través de 2 mecanismos: activación de los mecanismos inducidos de muerte celular y por la inducción y mantenimiento de células T reguladoras.

Como elemento clave en la modulación entre la respuesta inmunitaria proliferativa y la inducción de la tolerancia, IL-2 debe ser estrechamente regulada en orden para mantener la homeostasis en la respuesta inmunitaria 119, La búsqueda de los mecanismos responsables en los cambios en la síntesis de IL-2 ha revelado una serie de alteraciones en el sitio de ocupación del factor de transcripción a nivel del promotor IL-2 de linfocitos T, obtenidas de pacientes con LES.

  • El sitio –180 ha demostrado ser especialmente importante en la desregulación de la transcripción de IL-2.
  • Comprende un sitio de unión para CREB/CREM.
  • Cuando CREB es fosforilado, actúa como un factor positivo que mejora la transcripción.
  • Por otra parte, cuando CREM se activa, desplaza a pCREB y actúa como un represor transcripcional, evitando la unión de p300 y CBP.

Los cambios en los niveles de CREM están asociados con el complejo enzimático activar calcio/calmodulina dependiente de quinasa IV (CaMKIV). Los niveles de esta cinasa son más altos en células T derivadas de pacientes con LES 120,121, Linfocitos Th17, IL-7 y lupus eritematoso sistémico La activación crónica de la respuesta inflamatoria en pacientes con LES conlleva a la liberación de múltiples citocinas que van a contribuir activamente a la inflamación y el daño tisular.

Los diferentes subtipos de linfocitos T tienen la capacidad de secretar citocinas que ayudarán en la respuesta inflamatoria; de esta forma, los linfocitos Th1 son esenciales para controlar las infecciones por microorganismos intracelulares por medio de la secreción del IFN-γ, lo cual tiene la capacidad de activar macrófagos, mientras que los linfocitos Th2 producen IL-4, IL-5 e IL-13 que están involucradas en el control de parásitos y alérgenos por medio de la activación de eosinófilos.

Existe otro subtipo de linfocitos, conocidos como Th17, los cuales producen IL-17; esta interleucina tiene múltiples efectos inflamatorios, entre estos, inducir la secreción de otras citocinas, quimiocinas, de múltiples linajes celulares incluyendo células epiteliales y fibroblastos.

Promueve la proliferación, la maduración y el reclutamiento de neutrófilos a través de múltiples factores de crecimiento e IL-18, permite el reclutamiento de células inflamatorias, como macrófagos y otros linfocitos, así como la liberación de metaloproteinasas que causan destrucción del tejido conectivo 122,

En pacientes con LES se ha documentado un aumento de los conteos celulares de Th17, así como de las concentraciones plasmáticas de IL-17; sin embargo, no ha sido posible relacionar los niveles de IL-17 con el nivel de actividad lúpica, indicando que esta interleucina está constitutivamente y establemente producida en pacientes con LES independiente de la actividad de la enfermedad 123,

Aunque los pacientes con LES tienen un aumento de la producción de IL-17, el papel de esta citocina en la patogénesis del lupus no se encuentra bien estudiado. La IL-17 puede inducir la producción de múltiples mediadores inflamatorios de células inmunes y no inmunes que pueden participar en la activación de células inflamatorias y en daño tisular.

Conclusiones La activación del linfocito T es un proceso complejo con múltiples componentes que se relacionan entre sí; esta intricada maquinaria que inicia por el reconocimiento entre el TCR y un péptido montado sobre una molécula mayor de histocompatibilidad permite la activación de la familia de cinasas SRC, FYN y LCK, que fosforilan los residuos de tirosina de las secuencias ITAM presentes en las cadenas del CD3.

Estos dominios fosforilados permiten la incorporación de ZAP-70, propagando de esta forma la señal a través de la fosforilación de la proteína de anclaje LAT que diversifica la señal reclutando nuevas cinasas. LAT propaga la señalización del TCR en 3 grandes vías importantes, la cascada MAP cinasa a través de GRB2 y GRAP, modificaciones en el citoesqueleto y liberación de calcio como segundo mediador por GADS.

Estas distintas vías terminarán en la activación de múltiples promotores que facilitarán la síntesis de citocinas que actuarán como efectores de la respuesta linfocitaria. La regulación de la activación del linfocito T es importante para finalizar la activación y evitar estados de anergia o autoinmunidad.

Entre los componentes reguladores de la activación del linfocito T está el correceptor CTLA-4, la ubiquitinación y degradación de proteínas claves en la activación, el reclutamiento de SHIP1 por DOK1/2 y la activación de PTPN22. La alteración en mecanismos de activación y regulación puede conllevar a procesos de autoinmunidad como el LES, un desorden crónico con manifestaciones clínicas heterogéneas.

Se han descrito cambios clave, como alteraciones en la fosforilación o defectos en la expresión de las cadenas ζ del TCR, alteración en la expresión en los subtipos de linfocitos predominando los linfocitos Th17 con una elevación en IL-17 o cambios en proteínas claves para la transducción de la señal, como el cambio de las cadenas ζ del CD3 por Fc¿RIγ que generarán señales aberrantes en la activación linfocitaria.

Una vez conocido el mecanismo de activación normal del linfocito T, los mecanismos de señalización celular y la regulación de las vías de transmisión, podemos entender la patogenia de la enfermedad autoinmune y la heterogeneidad de las manifestaciones clínicas que la caracteriza. Adicionalmente, dicho conocimiento nos ha permitido hacer uso de elementos clave en señalización linfocitaria en búsqueda de herramientas diagnósticas con nuevos biomarcadores que permitan hacer un seguimiento de la enfermedad, su actividad y la investigación de nuevas dianas terapéuticas.

Selección de la información Para la realización de un artículo de revisión narrativo se realizó la búsqueda a través de la base de datos PubMed, usando los términos: ” T cell activation “, ” TCR signals “, ” Inmune cell signaling in lupus “, ” pathogenesis of systemic lupus “, ” Signal transduction TCR “, ” ITAM AND TCR “, ” T cell AND SYK “, ” ZAP-70 AND TCR “, ” TCR structure “, ” Regulation activation TCR “, ” TCR AND autoimmunity “, ” Lipid rafts AND T cell “.

  • Se seleccionaron artículos entre los años 1945 hasta 2017, artículos en inglés y español, y de tipo como review, clinical trial, research, editorials, opinion.
  • Se seleccionaron aquellos artículos que explicaran la vía de señalización linfocitaria, así como aquellos estudios que estuvieran relacionados con alteraciones en la activación del linfocito T y la patogenia del LES.

De los artículos seleccionados, se identificaron las referencias de aquellos temas que se deseaban profundizar; posteriormente, se revisó el abstract y se determinaba si era pertinente o no para la revisión. También se seleccionaron artículos por medio de la opción de PubMed « similar article ».

  1. Conflicto de intereses Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
  2. Agradecimientos Agradecemos a Daniela Alejandra Gordillo por la realización de los gráficos y por su participación en la elaboración del manuscrito.
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¿Dónde se encuentran los linfocitos vírgenes?

Generalidades de la activación de los linfocitos T – En las respuestas inmunitarias, los linfocitos T tienen que reconocer el mismo antígeno en dos fases: primero para iniciar la respuesta y después para realizar las funciones efectoras. El antígeno activa los linfocitos vírgenes para que proliferen y se diferencien en linfocitos efectores y de memoria.

  1. Posteriormente, el mismo antígeno activa los linfocitos T efectores para que realicen las funciones que llevan a la eliminación de la fuente del antígeno (células infectadas o tumores).
  2. Como se señala más adelante, los requisitos para estos dos episodios de activación difieren en cuanto a las APC implicadas y las otras señales necesarias.

La activación inicial de los linfocitos T vírgenes ocurre, sobre todo, en los órganos linfáticos secundarios (periféricos), a través de los cuales estas células circulan normalmente y en los cuales se concentran los antígenos extraños, que son presentados por las células dendríticas (DC, dendritic cells) maduras (imagen 1).

En el timo se generan clones de linfocitos T, cada uno con una especificidad diferente, antes de la exposición al antígeno. Los linfocitos T vírgenes, que no han respondido antes a ningún antígeno, circulan a través del cuerpo en un estado de reposo y adquieren potentes capacidades funcionales solo después de activarse.

La activación de los linfocitos T vírgenes se produce en regiones especializadas de los ganglios linfáticos, el bazo y los tejidos linfáticos mucosos, donde los linfocitos vírgenes interactúan con las DC que han captado los antígenos procedentes de los tejidos o la sangre,

¿Dónde se encuentran los linfocitos B vírgenes?

Linfocitos B: Tipos y Funciones | Concise Medical Knowledge Los linfocitos B, también conocidos como células B, son componentes importantes del sistema inmunitario adaptativo. En la médula ósea, las células madre hematopoyéticas pasan por una serie de pasos para convertirse en linfocitos B maduros vírgenes.

Las células migran a los órganos linfoides secundarios para su activación y posterior maduración. El proceso implica la estimulación con antígenos, con o sin la ayuda de los linfocitos T. La activación independiente de los linfocitos T genera una respuesta inmunitaria de corta duración (a través de las células plasmáticas), y esto se observa con antígenos como los lipopolisacáridos bacterianos.

La activación dependiente de linfocitos T, por otro lado, produce tanto células plasmáticas como linfocitos B de memoria. Los linfocitos B activados luego proliferan en los centros germinales, pero no todas se convierten en linfocitos B efectores. A través de la hipermutación somática, los linfocitos B se someten a mecanismos adicionales para aumentar la afinidad del anticuerpo por el antígeno.

  1. Solo aquellos con receptores de linfocito B de alta afinidad avanzan posteriormente hacia la diferenciación terminal.
  2. Luego, los linfocitos B pasan por un cambio de clase (de IgM a otra clase de Ig) bajo la influencia de las citoquinas.
  3. Después del cambio de clase, los linfocitos B se convierten en células plasmáticas (que producen anticuerpos) o linfocitos B de memoria (que establecen una respuesta inmunitaria secundaria robusta).

Última actualización: Ago 1, 2022 Responsabilidad editorial:,, Los linfocitos B (derivados de la bursa), o células B, son un tipo de linfocito que surge del progenitor linfoide común.

  • Participa en la inmunidad adaptativa humoral
  • Funciones:
    • Los linfocitos B se diferencian en células plasmáticas → producen anticuerpos (que previenen la infección al inhibir que los microbios se adhieran a las células diana)
    • Los linfocitos B se diferencian en linfocitos B de memoria → se activan contra la reinfección
  • Comienza transitoriamente en el hígado fetal antes del nacimiento y continúa en la médula ósea durante toda la vida.
  • En la médula ósea: células madre hematopoyéticas → progenitor linfoide común
  • Para producir un linfocito B maduro funcional a partir del progenitor linfoide común:
    • La molécula de Ig de superficie celular (una parte del receptor de linfocito B) debe expresarse.
    • El ADN de la línea germinal no tiene los genes completos que codifican una Ig completa.
    • Se necesitan reordenamientos de genes (que unen diferentes segmentos de genes) dentro de los linfocitos B para ensamblar la molécula de Ig.
    • Este proceso también produce un repertorio de diversos linfocitos B; estos, en efecto, crean protección contra diferentes tipos de infecciones.
  • Molécula de superficie celular (Ig):
    • Tiene cadenas pesadas (μ, δ, γ, α o ε) unidas por puentes disulfuro a cadenas ligeras (κ o λ)
    • Los genes de cadena pesada (que se encuentran dentro de un mismo locus, IgH), se ensamblan a partir de 4 segmentos de genes:
      • Región variable (V)
      • Segmento de diversidad (D)
      • Región de acoplamiento (J, por su inicial en inglés)
      • Región constante (C)
    • Los genes de cadena ligera (que se encuentran como 2 loci de genes separados: el locus κ y el locus λ) provienen de 3 segmentos de genes:
      • Región variable (V)
      • Región de acoplamiento (J)
      • Región constante (C)

El receptor de linfocitos B consiste en la molécula de Ig y la molécula de señalización:La Ig contiene 2 cadenas pesadas idénticas y 2 cadenas ligeras idénticas unidas por un puente disulfuro. La Ig unida a la membrana está anclada a la superficie celular.

  • En los estadios iniciales que ocurren en la médula ósea, el objetivo es construir el receptor (que no requiere antígeno).
  • Cuando se libera a los órganos linfoides secundarios, un antígeno (con o sin ayuda de linfocitos T) activará los linfocitos B para continuar el proceso de maduración.
Tabla: Estadios del desarrollo de los linfocitos B

Estadio de maduración Genes Ig Receptor de linfocitos B Eventos asociados
Independiente de antígeno
Célula pre-pro-B ADN de línea germinal Ninguno Sin expresión de cadenas pesadas o ligeras
Célula pro-B IgH con recombinación D-J Ninguno Comienza a expresar CD19, CD34 y sistema del antígeno leucocitario humano (HLA, por sus siglas en inglés)-DR (antígeno de histocompatibilidad de clase II)
Célula pre-B IgH con recombinación V-D-J Se forma el pre-receptor de linfocito B:

  • Cadena pesada presente
  • Cadena ligera sustituta presente
Aparecen otros marcadores (CD79, CD10, CD20, CD40 y la desoxinucleotidil transferasa terminal entre ellos).
Linfocito B inmaduro
  • IgH con recombinación V-D-J
  • Cadena ligera con recombinación V-J
Receptor de linfocito B maduro (molécula de IgM) La expresión de HLA-DR, CD19, CD20 y CD40 continúa, pero no la de los otros marcadores (e.g., CD10, CD34 y desoxinucleotidil transferasa terminal).
Linfocito B maduro (virgen)
  • IgH con recombinación V-D-J
  • Cadena ligera con recombinación V-J
Con receptor de linfocitos B maduro (IgM) → salida de médula ósea Todos expresan CD19 y CD20.
Dependiente de antígeno
Linfocito B maduro (en tejidos linfoides secundarios) Receptor de linfocito B maduro (expresa IgM e IgD al estar dentro de los tejidos linfoides secundarios) Las células pueden descansar o puede ocurrir la activación de los linfocitos B: los linfocitos B interactúan con el antígeno exógeno y/o los linfocitos T colaboradores.
Linfocito B activado Cambio de clase Una vez activado, puede cambiar a IgE, IgG, IgA o permanecer como IgM
Linfocito B de memoria
  • Linfocito B activado → algunos se convierten en linfocitos B de memoria
  • Circula, listo para reaccionar a la estimulación del antígeno y generar células plasmáticas
Célula plasmática
  • Linfocito B activado → algunos se convierten en células plasmáticas
  • Células grandes que secretan anticuerpos que combaten la infección.
  • Migra a la médula ósea

D: segmento de diversidadJ: región de acoplamiento V: región variable Estadios de diferenciación del linfocito B:En estadios independientes del antígeno, la producción de linfocitos B comienza con la célula madre hematopoyética, que se convierte en un progenitor linfoide común y luego en una célula pre-pro-B o célula progenitora B.

Los siguientes pasos incluyen la recombinación de genes para ensamblar la molécula de Ig. Las cadenas pesadas de Ig comienzan con la recombinación de los segmentos de diversidad y acoplamiento para formar la célula pro-B. En el siguiente paso (células pre-B), se completa la recombinación de la cadena pesada de Ig (región variable, segmento de diversidad, región de acoplamiento) y se forma el receptor de célula pre-B.

Se produce la recombinación de la cadena ligera (kappa (κ) o lambda (λ)), lo que da como resultado la expresión de una molécula de anticuerpo IgM completa por parte de un linfocito B inmaduro. Sigue la formación del linfocito B maduro (virgen) con IgM e IgD.

Los estadios dependientes de antígeno ocurren en tejidos linfoides secundarios. Una vez que el linfocito B maduro produce IgM e IgD, puede tener lugar un cambio de clase para producir IgE, IgG e IgA. Los linfocitos B se activan y se convierten en células plasmáticas o linfocitos B de memoria. Imagen por Lecturio.

El linfocito B migra desde la médula ósea a los órganos linfoides secundarios. Este proceso toma una serie de medidas para producir un linfocito B diferenciado funcional: activación por un antígeno, proliferación, maduración por afinidad, cambio de clase y diferenciación (en células plasmáticas o linfocitos B de memoria).

  • Los linfocitos B vírgenes migran a los órganos linfoides secundarios, principalmente los ganglios linfáticos y el bazo.
    • En los ganglios linfáticos:
      • Los linfocitos B están en la corteza.
      • Los linfocitos T están en la paracorteza.
      • La entrada de linfocitos B en el tejido se realiza mediante la unión a un endotelio especializado (vénulas de endotelio alto).
    • Una vez en los órganos linfoides secundarios, se expresan IgM e IgD de superficie.
  • Los linfocitos B son células en reposo que sufren apoptosis si no son activadas (por el antígeno).
  • Se necesitan dos señales para la activación de los linfocitos B:
    • Señal 1: unión del antígeno al receptor de linfocito B (cuantos más receptores de linfocitos B entrecrucen con el antígeno, más fuerte es la señal)
    • Señal 2:
      • Las fuentes inflamatorias o antígenos presentan una amenaza para el huésped.
      • Sin la señal 2, los linfocitos B no se activan (esto evita la activación involuntaria por parte de antígenos inofensivos).

Sección histológica del ganglio linfático que muestra la corteza, la paracorteza y la médula Imagen por Geoffrey Meyer, editada por Lecturio. Estructura y regiones funcionales de un ganglio linfático: comprenden una cápsula fibrosa rica en colágeno y un seno subcapsular subyacente.Las células se segregan en (1) la corteza (que consta de linfocitos B, linfocitos T colaboradores foliculares y células dendríticas foliculares dispuestos en folículos primarios, en los que los linfocitos B examinan los antígenos presentados en la red estromal de células dendríticas foliculares); y (2) la paracorteza (aloja los linfocitos T, las células dendríticas y células reticulares fibroblásticas que forman redes de células estromales y fibras reticulares).

  • Desafío antigénico:
    • La interacción ocurre solo entre el antígeno y el linfocito B con el «ajuste» apropiado o la mejor «pareja» (basado en el receptor de linfocitos B específico).
    • Esta es una forma de selección positiva, con el linfocito B recién unido activado para responder.
    • Una vez que se produce la unión, ese linfocito B se divide y forma un clon.
  • El clon seleccionado experimentará expansión clonal (o proliferación) con la ayuda de linfocitos T.

La activación de los linfocitos B por presentación de antígeno puede tener diferentes caminos:

  • Dependiente de linfocitos T:
    • El antígeno circulante interactúa con el receptor de linfocitos B.
    • El antígeno sufre endocitosis y degradación.
    • Luego, los componentes peptídicos forman complejos con moléculas del CMH II de la superficie celular.
    • Rol de los linfocitos T:
      • Los linfocitos T colaboradores foliculares (Tfh, por sus siglas en inglés) CD4+ especializados previamente activados por células dendríticas (presentando el mismo antígeno).
      • Los Tfh reconocen y se unen al complejo antígeno-CMH II.
      • Luego, los Tfh expresan el ligando CD40, que se une al CD40 de los linfocitos B, lo que lleva a la activación y proliferación de los linfocitos B.
    • Los linfocitos B activados entran y proliferan en los centros germinales, donde continúan el proceso que lleva a la diferenciación.
    • Un ejemplo de ello es la vacuna neumocócica conjugada 13-valente:
      • El conjugado de polisacárido-proteína induce una respuesta inmunitaria dependiente de linfocitos T.
      • Forma anticuerpos específicos del serotipo neumocócico y linfocitos B de memoria, lo que crea una memoria inmunológica.
  • Independiente de linfocitos T:
    • La activación de los linfocitos B no siempre necesita la ayuda de los linfocitos T.
    • Algunos antígenos, como los polisacáridos de una célula bacteriana, pueden estimular directamente a los linfocitos B y unirse a muchos receptores de IgM para lograr una fuerte señal 1.
    • La señal 2 pueden ser derivados del complemento C3b unidos a la célula bacteriana o patrones moleculares asociados a patógenos.
    • Pasando por alto la ayuda de los linfocitos T, estas respuestas son de corta duración, generadas principalmente por la producción de IgM (cambio de clase limitado y sin linfocitos B de memoria).
    • Un ejemplo es la vacuna neumocócica polisacárida 23:
      • Transporta polisacáridos de superficie de 23 serotipos de Streptococcus pneumoniae
      • La señal 1 es el polisacárido y la señal 2 es el adyuvante (no hay péptidos/proteínas para ser reconocidos por los linfocitos T colaboradores).
      • Con las 2 señales, la activación y proliferación de los linfocitos B ocurre independientemente de los linfocitos T.

Activación de linfocitos B (dependiente de linfocitos T):El antígeno circulante interactúa con el receptor de linfocito B. El antígeno se somete a endocitosis y se degrada y los componentes peptídicos forman un complejo con moléculas del CMH II de la superficie celular.

Los linfocitos T colaboradores foliculares (Tfh) (linfocitos T colaboradores CD4+ especializados) reconocen y se unen al complejo antígeno-CMH II. Los Tfh liberan citocinas, lo que lleva a la activación y proliferación de linfocitos B. Los linfocitos B activados ingresan a los centros germinales, donde continúan el proceso, lo que lleva a la diferenciación.

« T and B cell binding” por OpenStax College. Licencia:

  • Mientras que el linfocito B se ha activado, se llevan a cabo procesos en la zona oscura del centro germinal para «ajustar» aún más la afinidad del anticuerpo por el antígeno.
  • La maduración por afinidad es el mecanismo por el cual los linfocitos B, después de una estimulación repetida, aumentan su afinidad por un antígeno específico que se les presenta.
  • La hipermutación somática facilita el aumento de la afinidad:
    • Una mutación programada que involucra las regiones variables de los genes de cadena ligera y pesada de Ig, que ocurre después de la activación dependiente de antígeno
    • Impulsado por enzimas modificadoras del ADN:
      • Desaminasa de citidina inducida por activación
      • Uracilo nucleósido glicosilasa
    • Produce un receptor de linfocitos B con capacidad mejorada para reconocer y unirse al antígeno
  • Selección:
    • Después de la mutación, los linfocitos B con receptor de linfocitos B de alta afinidad ahora se mueven a la zona clara y acceden al antígeno presentado por las células dendríticas foliculares.
      • Alta afinidad con el antígeno → es más probable que se seleccionen para presentar y recibir señales de supervivencia de los Tfh
      • Los linfocitos B con menor afinidad no recibirán señales de supervivencia y morirán por apoptosis.
  • Este proceso no solo permite la diversidad, sino que también permite que solo los linfocitos B más optimizados sobrevivan y se diferencien.
  • Los linfocitos B supervivientes (con alta afinidad por el antígeno) luego se someten a un cambio de clase, un paso que también requiere desaminasa de citidina inducida por activación.
    • La región constante de la cadena pesada puede cambiar el segmento μ a uno de los otros segmentos de la cadena pesada (γ, ε o α).
    • La composición de la cadena pesada determina la clase de Ig:
      • µ: IgM
      • δ: IgD
      • γ: IgG
      • α: IgA
      • ε: IgE
    • El cambio está influenciado por las citocinas.
      • TGF-β: cambia preferentemente a IgA
      • IL-4: IgE
      • IFN-γ, IL-4: IgG
    • La región constante de la cadena pesada de Ig cambia, pero la región variable permanece sin cambios.
    • Dado que la región variable está intacta, la especificidad del anticuerpo no cambia.
  • Después del cambio de clase, los linfocitos B salen de los centros germinales y se diferencian terminalmente en células plasmáticas o linfocitos B de memoria.

Procesos de activación y maduración de los linfocitos B que tienen lugar en el centro germinal:Al activarse, el linfocito B se mueve desde la zona del manto y entra al centro germinal. Ocurre la proliferación de linfocitos B (expansión clonal) y la afinidad del anticuerpo por el antígeno aumenta a través del proceso de hipermutación somática.

Los ciclos repetidos de proliferación e hipermutación afinan el receptor de linfocito B. Sin embargo, no todos los linfocitos B continúan diferenciándose, especialmente si la afinidad es débil. La apoptosis ocurre si la unión antígeno-anticuerpo no se optimiza. Aquellos con fuerte afinidad sobreviven (selección), con la ayuda de señales de supervivencia de células dendríticas foliculares y linfocitos T.

Estos linfocitos B seleccionados pasan al cambio de clase y la diferenciación en células plasmáticas o linfocitos B de memoria. Imagen por Lecturio. Licencia: Centro germinal: histología del centro germinal de un tejido linfoide secundario LZ: zona clara (en inglés) DZ: zona oscura (en inglés) ” Haematoxylin and eosin stain ” por Petra Korać et al.

  • Células plasmáticas:
    • Células grandes (hasta 20 micras de diámetro)
    • Producen anticuerpos
    • Migran a la médula ósea
  • Linfocitos B de memoria:
    • Reaccionan a la estimulación antigénica (en respuesta a la reinfección)
    • Generan células plasmáticas, que tienen anticuerpos de alta afinidad en respuestas inmunitarias secundarias

Resumen del desarrollo de los linfocitos B hasta la diferenciación (desde la médula ósea hasta el órgano linfoide secundario):Desarrollo de linfocitos B:En la médula ósea, los linfocitos B se convierten en linfocitos B inmaduros, un proceso en el que se ensambla el receptor de linfocitos B.

Luego, el linfocito B migra a los órganos linfoides secundarios, donde se produce la activación.Activación de linfocitos B:El antígeno se une al linfocito B con el receptor de «mejor compatibilidad». Una vía de activación es independiente de los linfocitos T, por lo que el linfocito B activado se activa para diferenciarse en una célula plasmática de vida corta (que produce anticuerpos) sin la ayuda del linfocito T.

En la activación dependiente de linfocitos T, el linfocito T reconoce el antígeno CMH II y desencadena la proliferación del linfocito B en el centro germinal del tejido linfoide. Proliferación y maduración:El proceso va seguido de una hipermutación somática (una mutación programada para ajustar aún más la afinidad del anticuerpo por el antígeno).

Los ciclos repetidos de proliferación e hipermutación refinan el receptor de linfocito B. Solo aquellos con la mejor afinidad serán seleccionados y sobrevivirán; aquellos con baja afinidad sufrirán apoptosis. Los linfocitos B supervivientes luego pasan por una recombinación de cambio de clase, en la que se cambia la composición de la cadena pesada (IgM a otros isotipos) con la ayuda de citoquinas.Diferenciación: Estos linfocitos B luego se diferencian en células plasmáticas y linfocitos B de memoria, dejando el centro germinal.

Imagen por Lecturio.

  • Desde la producción inicial de linfocitos B, muchos procesos permiten a los humanos producir diferentes moléculas de anticuerpos que son significativamente más que la cantidad de genes en el genoma.
  • Se estima que se generan miles de millones de anticuerpos, frente a unos 30 000 genes.
  • El sistema inmunitario tiene mecanismos únicos para crear diversidad de anticuerpos, que incluyen:
  • Tener múltiples segmentos V, D, J:
    • Como se mencionó en la discusión sobre el desarrollo temprano de linfocitos B, las cadenas pesadas y las cadenas ligeras tienen múltiples segmentos.
    • V, D, J, C para cadena pesada
    • V, J, C para cadena ligera
  • Reordenamientos de los segmentos V, D, J:
    • Las secuencias de ADN (llamadas secuencias de señal de recombinación) flanquean cada segmento de gen.
    • Estas secuencias son sitios de reconocimiento para el proceso de acoplamiento.
    • El complejo enzimático recombinasa RAG1 y RAG2 (genes activadores de recombinación 1 y 2) reconoce las secuencias de señal de recombinación y cataliza el proceso de acoplamiento.
    • La deficiencia en RAG1 o RAG2 puede producir linfocitos B no funcionales.
    • ***Como se mencionó anteriormente en la sección anterior, después de los segmentos de la cadena pesada, los segmentos de la cadena ligera también se recombinan.
  • Diversidad de acoplamiento:
    • El acoplamiento de segmentos de genes de anticuerpos puede ser imprecisa.
    • Se pueden eliminar y/o insertar varios nucleótidos desde los extremos de los segmentos del gen recombinante.
  • Diversidad combinatoria: la diversidad se crea mediante el emparejamiento aleatorio de las cadenas pesada y ligera.
  • Hipermutación somática:
    • Las mutaciones puntuales ocurren con la estimulación repetida de antígenos (de respuestas primarias a secundarias).
    • Aumenta la afinidad por el antígeno
    • Crea diversidad adicional al anticuerpo
  • Agammaglobulinemia ligada al cromosoma X: resulta de mutaciones en el gen del cromosoma X que codifica la tirosina quinasa de Bruton, que es esencial para el desarrollo y la maduración de los linfocitos B. La enfermedad se caracteriza por la ausencia de linfocitos B, lo que da lugar a infecciones recurrentes, principalmente por bacterias y virus encapsulados, que afectan a los pulmones, los senos paranasales y la piel, así como al SNC. El tratamiento consiste en la administración de inmunoglobulina.
  • Inmunodeficiencia común variable: también conocida como inmunodeficiencia humoral. La inmunodeficiencia común variable es un trastorno del sistema inmunológico caracterizado por niveles séricos reducidos de IgG, IgA e IgM. Las causas subyacentes de la inmunodeficiencia común variable se desconocen en gran medida. Los pacientes con esta afección son propensos a infecciones en el tracto gastrointestinal y en las vías respiratorias superiores e inferiores. La inmunodeficiencia común variable también se asocia con un mayor riesgo de desarrollar trastornos autoinmunes, enfermedades granulomatosas y malignidad. El tratamiento es la terapia de reemplazo con inmunoglobulina.
  • Síndrome de hiper IgM: caracterizado por niveles normales o elevados de IgM con niveles disminuidos o ausentes de otras Ig. Hay tipos de síndrome de hiper IgM ligado al cromosoma X y autosómico recesivo. Los pacientes presentan infecciones sinopulmonares recurrentes, diarrea crónica e hiperplasia linfoide. El diagnóstico se verifica mediante pruebas genéticas. El tratamiento incluye terapia de reemplazo con inmunoglobulina y antibióticos profilácticos. El trasplante de células madre hematopoyéticas es otra opción.
  • Deficiencia de IgA: caracterizada por niveles bajos de IgA, con niveles normales de IgG e IgM. La deficiencia de IgA es la inmunodeficiencia primaria más frecuente. Muchos pacientes son asintomáticos; sin embargo, existe la posibilidad de infecciones recurrentes, así como de enfermedades autoinmunes. Los pacientes pueden ser propensos a reacciones transfusionales anafilácticas debido a la presencia de IgA en los productos sanguíneos. Algunos de estos casos eventualmente progresan a inmunodeficiencia común variable. El tratamiento implica antibióticos profilácticos y evitar productos sanguíneos que contengan IgA.
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: Linfocitos B: Tipos y Funciones | Concise Medical Knowledge

¿Qué son los linfocitos B transicionales?

Característica de las células de transición – El término “célula B de transición” se usó por primera vez en ratones en 1995 para las células que son intermedias en el desarrollo entre las células del linaje B de la médula ósea inmadura y las células B completamente maduras en la sangre periférica y los tejidos linfoides secundarios.

  • Se postula que las células de transición, después de abandonar la médula ósea, se someten a controles periféricos para evitar la producción de autoanticuerpos,
  • ​ Las células B transitorias que sobreviven a la selección contra la autorreactividad se desarrollan eventualmente en células B naive.
  • ​ Dado el hecho de que solo una pequeña fracción de células B inmaduras sobrevive a la transición a la etapa madura naive, se cree ampliamente que el compartimento de transición de las células B representa un punto de control de selección negativa clave para las células B autorreactivas.

​ ​ Todas las células B de transición tienen un alto contenido de antígeno termoestable (HSA) en relación con sus homólogos maduros y expresan los marcadores de superficie fenotípicos AA4.

¿Cuál es la función de las células 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.

NK cells have two relevant functions, related to the innate immune response against pathogens microorganisms. One is cytotoxicity, mediated by the recognition and lysis of target cells such as virus and bacteria infected-cells. 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.

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

  1. 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).
  2. 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,

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. 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,

  • La molécula CD56, es una molécula de adhesión cuyos ligandos o bien anticuerpos anti-CD56 no provocan la activación de éstas células.
  • 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,

  1. 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.
  2. 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,

  1. Además in vitro, células sanguíneas mononucleares, que producen muy bajas cantidades de IL-12, aumentan significativamente esta producción por la estimulación bacteriana ( S.
  2. Aureus, preparaciones de estreptococo, como OK432, Mycobacterioum tuberculosis, Salmonella typhi ) y por LPS 12, 13,
  3. 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.

  1. 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.
  2. 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.

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

Por otra parte, diversas infecciones virales se han asociado con defectos inmunológicos transitorios o persistentes que involucran a las células NK. 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,

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.
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