7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

1/52

IMUNOLOGIE

MEDICALA

Dr. Mihaela Gheorgiu

Redactat: Ana-Maria Jennifer ANGHEL

Cu ajutorul: Alexandra IONESCU

Catalin STEFANCHE

Cristiana PETCU

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

2/52

IMUNOLOGIE CURS 1Introducere in Imunologie

Figura 1.1schema generala a Raspunsului Imun

Molecula non-self ajunge in apropierea receptorului, de care se leaga dupa modelul cheie

in broasca, avand o potrivire mai mult sau mai putin perfecta (a se vedea cursurile urmatoare).

La nivelul receptorului au loc schimbari conformationale, informatia legarii non-selfului

fiind transmisa catre celula prin modificarile chimice si prin vibratii subatomice ce se vorcontinua si la nivelul moleculelor membranei celulare (portiunea transmembranara a

receptorului), determinand activari suplimentare ale altor receptori din proximitate (prima

amplificarea impulsului)

Pentru a intelege mai bine vibratiile subatomice care au loc la nivelul regiunii extracelulare

a receptorului se face apel la una din teoriile nou-acceptate ale fizicii cuanticeteoria string-

urilor.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

3/52

Teoria string-urilor/Teoria corzilor= particulele elementare sunt alcatuite din corzi

aflate in permanenta in stare de excitatie (pentru a indeplini aceasta conditie, corzile sunt mereu

in tensiune)

NB: Corzile nu trebuie sa fie prinse de un support, intrucat ele plutesc in continuul spatiu-

timp

Interactiunile diferite dintre stringuri dau proprietatile diferite ale particulei; un astfel de

exemplu il constituie clasificarea realizata de tipul de coarda: inchisa sau deschisa:

a)Corzi inchise > gravitroni, formioni ce intra in alcatuirea materiei

b)Corzile deschise => pozitroni si bozoniformeaza energia electromagnetica

La nivelul segmentului intracelular, apar asa-numitele proteine adaptorcare au rolul de

a integra atat modificarea venita prin membrana celulara, cat si pe cea venita pe calea

receptorului. Rolul lor este de a chema enzimele.

Enzimelevor declansa cascade de semnalizare in care se vor sintetiza factori de

transcriptie. Acesti factori patrund in nucleusi, prin fixarea de regiunile promotor ale anumitor

gene, determina transcriptia ADNin ARN mesager, deci citirea informatiei genetice.ARN-ul mesager va merge la nivelul ribozomilor unde are loc procesul de translatie cu

sinteza de proteine. Proteinele rezultate in acest process au doua intrebuintari:

1.INTRACELULAR pentru integrarea raspunsului

2.EXTRACELULAR sunt exportate pentru raspunsul extracelular al celulei

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

4/52

CURS 2: Organizarea structurala si

functionala a Sistemului Imun

Sistemul imun functoneaza conform principiului rezervei functionale: cu cat un system este

mai complex, cu atat rezerva functionala este mai ridicata.

Astfel exista 3 trepte ale sistemului imun care functioneaza sinergic pentru apararea

organismului de non-self.

Sistemul imun este alcatuit din protein, cellule, organe si tesuturi prin care se protejeaza

fata de agresiunea non-selfului.

Si pentru ca am tot vorbit de non-self, hai sa-l si definim:

Non-Selfeste orice structura straina unui organism NORMAL(in bolile autoimune,

raspunsul imun este anormal, structurile SELF fiind percepute ca non-self)

Se considera non-self:

Non-self externce vine din afara organismului: virusuri, bacterii, paraziti

Conditii de mediu modificateintra tot in categoria non-self extern

Non-self intern:

Structuri imbatranite ( cele mai imunogene sunt proteinle, dar sunt si alte tipuri de

molecule ce declanseaza raspuns imun)

Structuri aberante = gresit sintetizate

Produsi patologici de metabolism

Celulele tumorale si produsii lor

Celulele infectate a caror sinteza de proteine este modificata

Conditii esentiale pentru activarea sistemului imun:

1. Recunoasterea non-selfce presupune cunoasterea foarte buna a self-ului

Nu exista reactii fata de self, process numit Toleranta fata de selfpentru care sistemul imun

este instruit inca din viata intrauterina: limfocitele imature sunt instruite prin punerea in

contact cu toate structurile CORECTE ale organismului si prin memorarea acestora. Cea mai

mica greseala de memorare determina apoptoza limfocitului (95% din limfocite mor inca din

viata intrauterine)

2.

Cunoasterea foarte buna a self-ului(detaliata anterior)

3. Reactiile fata de non-selfbazate pe conditia 1: sa recunoasca cu exactitate non-selful rin

receptori specializati pentru a nu incurca non-selful cu selful (situatie in care apar bolile

autoimune)

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

5/52

Cele trei trepte ale sistemului imun = mecanismele de rezerva functionala:

1. Barierele fizicegeneric sunt pielea si mucoasele

2. Inflamatiaprimul mecanism de rezerva

Caracteristicile inflamatiei:

Process declansat rapidIntensitateaeste mare

Specificitate scazutaANTIGEN-INDEPENDENTnu presupune

recunoasterea exacta a Ag, avand la baza doar recunoasterea prezentei non-

delfului de orice natura ar fi el => se parcurg aceleasi etape indiferent de tipul

non-selfului

NUare memorie imunologica

3. Imunitatea adaptativa/ dobanditapresupune raspuns imun umoral (RIU) si celular (RIC)

Caracteristicile imunitatii adaptative:

Process lent

Dureaza 2-3 saptamani pana raspunde la primul contact cu Ag, desi raspunsul

imun secundar dureaza 1 zi - 1 saptamana

Intensitateaeste medienu depaseste o anumita limita = AUTO-LIMITATA.

Daca intensitatea depaseste limita, apar leziuni in propriul organism

Specificitate foarte mare: recunoasterea exacta si stricta a Ag prin receptorii

specifici de la nivelul limfocitelor

Memorie imunologicade durata lunga sau scurta

NB1: Imunitatea innascuta si cea adaptativa schimba frecvent informatie.NB2: Inflamatia se poate derula si fara un raspuns imun

NB3: Inflamatia este cea care comanda tipul de raspuns imun din partea imunitatii

adaptativeRIU sau RIC.

Celulele efectorii ale inflamatiei:

Monocite(Mo) si Macrofage(M)

Neutrofile(N0)

Mastocite

Eozinofile (E-)

Bazofile (B+)

Celulele efectorii ale imunitatii adaptative: Limfocitele B (LB) si limfocitele T (LT)

1 si 2 sunt componente ale imunitatii

INNASCUTE

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

6/52

a.

IMUNITATEA INNASCUTA

BARIERELE

3 tipuri de bariere :Mecanice

Bio-chimice

Biologice

1. Barierele mecanicerealizate prin:

prezenta celulelor si a jonctiunilor dintre ele

Turn-over fiziologic ale celulelor epitelialedesprinderea celulelor de suprafata pe

care sunt fixati germeni ajuta la indepartarea acestora

Curatatrea mecanica: urinaepiteliul urinar, voma, mucusul

Temperatura mai scazuta la nivelul barierelor decat in interiorul organismului =>impiedica multiplicarea germenilor

2.

Barierele bio-chimice

Secretiile de la nivelul epiteliilor si mucoaselor: lacrimi, mucus, saliva, urina (??), transpiratie,

cerumen ce atrag microorganismele si le distrug prin prezenta unor substante precum:

Proteine cu greutate moleculara mica(15-95 aa)

o Catelicinesunt helixuri proteice

La om este activa o singura astfel de protein ace are proprietatea de a seinsera la nivelul membranei bacteriene (in mod normal, aceasta nu

contine colesterol) => creeaza brese in membrane, iar bacteria moare prin

explozie osmotica

Se gasesc in celulele epiteliale, mastocite si N0

o Defensineprezinta 3 punti disulfidice intre resturi de Cisteina(Cys)

defensinebine reprezentate la om

inactive in conditii de repaus;

activarea se face prin proteoliza limitata => se insera in membranele

bacteriene, ducand la moartea bacteriilor mai putin rezistenteintalnite in celulele epiteliale, N0 si M

defensine10 tipuri cunoscute la om

se secreta in forma active

se insera in membrane bacteriana ca un tirbuson

rol anti-viral si anti-germeni

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

7/52

in infectia cu HIVla indivizii in contact extern cu HIV nu vor face infectia

deoarece virusul este distrus la poarta de intrare

intalnit la nivelul epiteliului respirator, urinar, genital, digestive

o Collectinestructuri proteice cu 2 tipuri de raspuns:

Proteine din surfactantMBL )manose-binding-lectin)

Ambele se fixeaza pe grupari din monozaharidele bacteriene, ducand la

opsonizarea bacteriei respective. Structura opsonizata permite recunoasterea si

distrugerea realizata de catre leucocite.

o Proteina B resistin-likeare localizare intestinala, fiind implicate in protectia anti-

helminti

o Proteina bactericida/ permeabilizanta (PBI)

Localizata in intestine si N0 circulante

Fizeaza lipopolizaharidul (LPZ) germenilor Gram negative

o Lectinele anti-microbienesunt glicoproteine sintetizate intestinal

Specificitate fata de monozaharidele bacteriilor intestinale (mai ales Gram

positive)

3.

Barierele biologicereprezentate de flora saprofita, benefica mai ales pentru

protectia epiteliilor

La primul supt, bebe preia Lactobacillus acidophilus din laptele matern. Flora trebuie

si ea recunoascuta de celulele immune intestinale si tolerate permanent.

Lactobacillus produce: H2O, acid lactic, bacteriocine ce protejeaza epiteliul genito-urinar de

agresiunea altor patogeni.

Bariera intestinalaproducerea de amoniac (NH4), fenoli si indole ce impiedica

colonizarea de catre bacteriile patogene. Acesti compusi toxici sunt fie eliminate prin

scaun, fie preluati in circulatia portal pentru dezamorsare

Bacteriile oportunisteprecum Clostridium difficile, Candida albicans (fung) produc

disbacterioza, scazand flora normala.

Receptorii Imunitatii Innascute

PRR = pattern recognition receptors = receptori de recunoastere a modelului/sablonului

Toti compusii non-self au in structura anumite grupari (aminoacizi, lipide) care nu sunt niciodata

prezente in structurile biologice umane. Aceste grupari poarta numele de PAMP(pathogen

associated molecular patterns = modele moleculare associate patogenilor) sau DAMP(damage-

associated molecular patterns = modele moleculare asociate deteriorarii), cele din urma fiind

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

8/52

structure proprii organismului ce au devenit non-self in urma unor injurii; de exemplu, in febra

foarte mare, proteinele isi modifica structura normal.

Clasele de PRR:

a. PRR solubili/secretati si trimisi prin lichidele biologice sa fie soldatei

b.

Receptori de endocitaremembranari, fixi intalniti pe fagocite (cite) si alte cellule

c. Receptori de semnalizaremembranari cu rol fundamental de a trimite informatii in

genom ca pe membrane s-au fizat PAMP si DAMP

a. PRR solubili:

Rol de opsonini ce se fixeaza pe structura non-self, urmata de fagocitarea germenului

Exemple: collectine, lectine anti-microbiene, MBL, pentaxine (proteina C reactiva,

amiloidul seric) ce vor active cascada complementului

b.

Receptori de endocitare: Intalniti in cite: N0, M, celule dendritice, LB

Fixeaza germeniifixarea este cu atat mai eficienta cu cat germenii sunt deja

opsonizati

Receptori: CR (complement receptor)recunoaste non-self opsonizat cu

formatiunea C3b a complementului

FcRrecunoaste non-selful opsonizat cu imunoglobuline G (IgG)

MR (manose receptor) si FR(fructose receptor) pt zaharidele bacteriene in cazul in

care nu a avut loc opsonizarea sau pentru amplificarea raspunsului imun.

c.

Receptori de semnalizaresituati fie pe membrane externa, fie in citosol.

Receptori TLR (toll-like receptors) sunt proteine transmembranare, atat la nivelul

membrane celulare, cat si la nivelul membranelor organitelor; Sunt 13 tipuri de receptori

Toll- in functie de tipul receptorului se genereaza un raspuns specific.

NB: In momentul legarii PAMP/DAMP la nivelul situsului de legare al TLR, prin miscarile

ei, membrana celulara aduce impreuna in aceeasi zona mai multi receptori TLR. Astfel se

realizeaza o amplificare foarte mare a impulsului prin convergenta semnalului.

Fagocitul, prin fagocitoza, isi endoziteaza receptorii ce se vor situa pe foita interna a membrane

pentru a nu mai fagocita si alte particule opsonizate, deoarece nu poate fagocita decat o singura

particular o data.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

9/52

Figura 2.1Semnalizarea prin receptori TLR (verde)

Receptorii Toll sunt asezati in perechi de cate 2 receptori care in repaus au afinitate foarte mica =perechea este foarte slaba. In momentul activarii unui receptor Toll, membrane adduce mai multi

receptori Toll in acea portiune de membrane = cross-link receptor=> amplificarea semnalului.

In acest moment, TIR va fi bombardat de protein adaptor ce se vor fixa pe el.

NB: proteinele adaptor sunt informate de legarea PAMP/DAMP prin miscarile vibrationale ale

membranei celulare, prin vibratiile proteinelor citoscheletale antrenate de miscarea membranara,

dar si prin modificari conformationale ale TIR. (vezi figura 2.2)

Figura 2.2cai de

atragere a proteinelor

adaptor

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

10/52

Capatul receptorului Toll = portiunea TIR impreuna cu proteinele adaptor formeaza platforma

de semnalizarecu rol de amplificare a semnalului. La nivelul proteinelor adaptor(PA) se fixeaza

enzime denumite generic kinazecu rol in fosforilare care va amplifica suplimentar semnalul

venit prin TLR si PA. Kinazele conduc in tot citosolul informatia semnalizatoare venita de la

non-self sub forma de molecule semnal = cytokine, informatia fiind preluata de NF-kB (nuclear

factor of activated B lymphocytes)

Au fost descoperite multe

tipuri de receptori Toll-like

atat la vertebrate, cat si la

nevertebrate, unele avand

aceleasi functii.

La oameni au fost descoperite

13 tipuri de receptori Toll-

like, fiecare avand predilectie

pentru un anumit tip de non-self (vezi figura 2.3)

Figura 2.3receptorii Toll-

like si functiile lor

Raspunsul leucocitar indus prin receptorii Toll-like

1.Sinteza de citokine proinflamatoare= molecule semnal prin care leucocitele activate

prin receptori Toll-like informeaza exteriorul despre prezenta non-selfului prin executarea

simpultana a 3 actiuni:

Autocrina: actioneaza asupra propriilor receptori de pe celula mama, activand-o

suplimentar

Paracrina: actioneaza asupra celulelor vecine/leucocitelor vecine

Endocrina: cu 3 tinte simultane:

1) Ficatulcare prin activare sintetizeaza si elibereaza proteine de faza acuta care

vor circula in tot organismal, informandu-l despre focarul non-self-ului =>

raspuns organic

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

11/52

2) Maduva hematogena=> leuco(cito)poieza

3) Hipotalamus:modificarea set-point-ului temperaturii normale (termostatul

organismului) cu producerea de febra care, daca este mai mare de 38 de grade,

determina activarea tuturor enzimelor leucocitare (prin modificari ale structurii

proteinelor)

Astfel de molecule sunt :

TNF(tumor necrosis factor),

Interleukine: IL1, IL6, IL8, IL12

2. Sinteza de interferonicu roluri particulare:

Declanseaza apararea anti-virala

Regleaza imunitatea = rol imuno-reglator

Transporta informatia intre celulele imunitatii innasute si celulele imunitatii adaptative

3. Receptorii Toll de pe membrane Msi celulelor dendritice directioneaza raspunsurile

immune adaptative spre RIU/RIC

Exemplu 1:celulele dendritice activate prin

receptori Toll 3, 4, 7, 8, 9 semnalizeaza pe calea

Mid88 si produc ca raspuns IL 12 si interferoni

. (vezi figura alaturata)

Figura 2.4legarea non-self pe rec TLR

3,4,7,8,9

Exemplu2: celulele dendritice prin legarea non-

self-ului la TLR 2 declanseaza productia

predominanta a IL10 cu effect paracrin pe LTh2,

avand ca rezultat inhibarea reactiei inflamatorii

prin modularea RIU

Figura 2.5legarea non-self la TLR 2

Exemplu 3: celulele dedritice si Mstimulate de LPZ

bacteriene sintetizeaza IL cu efect autocrine,

determinandu-si propria exprimare de noi receptori :

CD40 si B7 (vezi figura alaturata)

Figura 2.6legarea non-self la TLR 4

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

12/52

Concluzii imunitate innascuta:

1. Imunitate functia oricarui organism viu prin care acesta distinge permanent self-ul de non-

self si indeparteaza non-self-ul.

2. Exista 3 nivele de imunitate cu specificitate crescanda de recunoastere a non-selfului

independent de recunoasterea Ag.

3. Imunitatea innascuta este declansata de contactul celulelor immune cu PAMP si DAMP

recunoscute prin PRR.

4. Sunt 3 familii de PRR: solubili/secretati, de semnalizare (TLR) si de endocitare.

5. Fixarea PAMP si DAMP declanseaza 3 raspunsuri fundamentale:

Activarea reactiei inflamatoriimecanismul central al imunitatii innascute

Directionarea spre RIU sau RIC a imunitatii adaptative

Conecteaza permanent imunitatea innascuta cu mecanismele imunitatii adaptative.

b. IMUNITATEA ADAPTATIVAAntigenul

Antigen = orice substanta recunoscutaca non-self de un organism dupa trecerea ei de

barierele naturale si care este capabila sa induca raspuns imun.

Originea Ag:

o

Compus anorganico Compus organic

o Organism viu: bacterie, parazit si toxinele lor

o Virusuri

o Celula proprie sau un fragment al celulelor proprii modificate in urma unei

agresiuni sau unei greseli de sinteza

o Celula tumorala si produsii sai

o Celula proprie invadata de virusuri, microbe sau paraziti cu dezvoltare

intracelulara.

Conditii de antigenicitate:

1.

Structura trebuie sa fie recunoscutaca non-self prin 2 tipuri de receptori:

a. Solubiliopsonine

b. Receptori celulari

NB 1: Un Ag recunoscut ca atare la o specie poate fi ignorant la alta specie => Antigenicitatea

nu este universal.

NB 2: Orice structura a non-self-ului care NU poate fi recunoscuta va fi ignorata.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

13/52

NB 3: Structura poate fi recunoscuta ca non-self, dar poate sa nu declanseze RI = haptena /

antigen incomplet.

Daca in organism apare o structura haptenica singulara, evolutia acesteia poate fi catre:

1. Opsonizaredatorita recunoasterii ca non-self si fagocitare

2. Legare de o moleculaproteica, lipoproteica sau LPZ cu formarea unui Ag completce

declanseaza RI

3. Endocitarea si depozitareain celulele sistemului reticulo-endotelial ca si corp strain

Ex: cerneala din tatuaje

Specificitate= proprietate a Ag cu valenta dubla (vezi figura 2.7)

a. Presupune recunoasterea aceluiasi Ag pe receptori fixi limfocitari

b. Presupune recunoasterea Ag sip e receptori solubili (Ac)

Figura 2.7Specificitatea antigenica

Antigenele complete

Antigenele completesunt alcatuite dintr-o parte carrier

si o parte haptenica.

Figura 2.8antigen complet

a.

Partea carrier

Molecula proteica mare (lpz sau lipoproteina) cu putere mica de a initia un RI

La sfarsitul unui RI fata de un antigen complet se evidentiaza o cantitate mica deanticorpi anti-carrier

b.

Partea haptenica

Componenet mici legate covalent de carrier

Recunoscute ca non-self de receptorii specifici

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

14/52

Induc sinteza unor cantitati crescute de anticorpi care se vor liga cu specificitate mare

de haptena inductoare

Recunoasterea Ag:

Membranaraabilitatea unor limfocite de a liga un singur tip de Ag fata de care

declanseaza RIU/RIC

Solubila -ligarea Ag initial oriunde s-ar afla pe structure receptoare mobile = anticorpicare au zone de ligare complementare cu Ag (cheie in broasca)

In organismele vii exista mici abateri de la recunoasterea unui singur tip de Ag pe un singur tip

de receptor; un receptor mobil, anticorpul, poate fi recunoscut de un grup restrains de Ag foarte

apropiate structural. Astfel se confera imunitate imediata impotriva unor tipuri diferite de

germeni cu fragmente structural foarte asemanatoare.

Fig 2.9Structura unui Ag complet

Specificitatea = proprietatea unui Ag de a fi recunoscut doar de un anumit tip de receptor pe care

o au atat Ag complete, cat si haptenele = Ag incomplete.

Recunoasterea se face pe 2 tipuri de receptori:

Fixireceptori membranari de tip

BCR(pe limfocite B) si TCR(pe limfocite T)

Mobili: Ig (IgM, IgA, IgG) si Ac c sunt

exportate pentru a fixa cu specificitate acelasi

Ag ce a activat limfocitul.

Tot ce inseamna ligare (ocuparea un ui

receptor) functioneaza conform principiului

functionalitatii structural = potrivire cheie in

broasca.

Figura 2.10tipuri de receptori

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

15/52

Exista si abateride la principiul specificitatii:

Un Ac (receptor solubil) poate sa recunoasca si sa fixeze nu numai un singur Ag, ci un

grup restrains de Ag apropiate structural de Ag initial

Apararea imediata impotriva unor germeni ce au fragmente structural

commune/identice.

Clona limfocitara

Clona limfocitara = totalitatea limfocitelor ce recunosc un anumit tip de Ag complet/haptena cu

specificitate;

O clona limfocitara cuprinde in repaus aproximativ 100 de membrii; Daca apare un Ag, acesta

va stimula clonace va intra intr-un process de expansiune pana la cateva sute de mii de clone.

Ca raspuns organicla aceasta expansiune apare cresterea in volum a ganglionilor limfatici cu

adenopatiesi hepato-splenomegalie(HSM).

Angtigenul completpoate declansa:

RIU cu producerea de Ac ce formeaza complexe imune Ag-Ac

o Complexe imune membranarepe membranele non-self-ului

o Complexe imune circulantein sange si lichidele biologice, complexe ce

vor fi indepartate dupa un timp

NB: nu se reuseste distrugerea Ag prin simpla productie de Ac

RIC cu activarea LTc, NK (cellule natural killer), K (cellule killer) ce distrug sursa

celulara a Ag = celula tinta

Antigenul nativ(cat timp nu a fost prelucrat in organism)

RIU/RIC nu se declansaza niciodata fata de toata structura Ag, nici fata de tot Ag nativ, ci sunt

declansate doar de anumite fragmente structural alese in functie de semnificatia/informatia

imunologica crescuta = determinant antigenici =EPITOPI.

Un Ag nativ foate avea sute de epitopi

Figura 2.11Determinantul antigenic

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

16/52

NB: Chiar daca provin din acelasi determinant antigenic, epitopii (E) au semnificatie

imunologica diferita:

o Efectori

o Supresori

o Imunoreglatori

a.

E. efectori (H+C)declanseaza intotdeauna raspuns imun

o Recunoscute de LBprin BCR=> RIU

Pentru 5% din Ag

o Recunoscute de LTpe TCR=> LTh (LT helper) sunt primele care

recunsoc Ag in 95% din cazuri

Daca legarea se face pe LTh1 se induce RIC prin stimularea LTc (LT citotoxice).

Daca legarea se face pe LTh2 se stimuleaza RIU prin stimularea LB.

b. E. supresorise fixeaza pe TCR ai unor tipuri special de limfocite reglatorii (LT reg)

sau limfocite supresoare (denumire veche)

Recunoasterea declansaza un raspuns imun blocat imediat de citokinele inhibitoriisecretate de LTreg

Actioneaza in 2 etape diferite ale raspunsului imun:

o De la inceputul RI => E devin tolerogeni (acceptati de organism)

o Actioneaza la sfarsitul RI => mecanism de oprire a RI

c. E. imunoreglatoriinfluenteaza desfasurarea RI in functie de concentratia celorlalte

tipuri de Epitopi:

o Daca in mediu predomina E efectori, Eimunoreglatori conlucreaza cu acestia si

stimuleaza RIo Daca predomina Esupresori, Eimunoreglatori vor ajuta la inhibarea RI

Concluzie: Evolutia RI depinde de proportia de E dintr-un Ag nativ:

o daca in Ag native predomina Eefectorise declansaza un raspuns imun;

o daca predomina Esupresorinu se declansaza RI = Ag tolerogen

Caracteristicile structurale ale epitopului- clasificarea epitopilor:

Dupa structuracel mai frecvent sunt oligopeptide

Epitopii oligopeptidici avand 8-10 aa contin intordeauna aa hidrofobisi aa hidrofilifixate

diferit de limfocite pentru a nu se incurca in recunoastere.

o Moleculele MHC recunosc aa hidroFOBI

o LB fixeaza doar aa hidroFILI

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

17/52

Dupa dimensiune sunt 3 categorii:

o mai putin de 8 aa: ignorate immunologic chiar daca provin din non-self

o 8-10 aaepitopi ce se incarca pe moleculele MHC, declansand raspuns imun

(incarcarea pe MHC1duce la RIC, iar cea pe MHC2duce la RIU)

o 15-20 aarecunoasterea se face doar pe LB cu declansarea RIU

Dupa structura spatiala:

o Epitopi liniariau 8-10 aa si provin din

structura primara a proteinei

o Epitopi conformationali/spatialiprovin din

zone diferite ale catenei intre care se formeaza legaturi

de diferite tipuri. Acestia vin din structura tertiara sau

cuaternara a proteinei Ag.

Figura 2.12- Formarea epitopilor dupa

structura spatiala

Dupa origine:

o Epitopi endogeni= prelucrare in proteazomi dupa care sunt prezentati pe

MHC1

o Epitopi exogeni= prelucrarea are loc in fagolizozomi ce vor fi prelucrati

pe MHC2NB: Exista un grad reduc de prezentare incricisata: foarte putini epitope endogeni pot fi

prezentati pe MHC2 si invers.

Recunoasterea epitopilorExecutata de:

Fagocitecelulele efectiare din imunitatea innascuta

Opsonineimunitatea innascuta

LBlegarea prin BCR

LTprin receptori TCR: LTh1, LTh2, LTreg/supres

NK, K

Receptori solubili/mobili: Ig/Ac

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

18/52

Reguli de recunoastere:

1. O clona limfocitara recunoaste un singur tip de epitope

Se estimeaza ca exista 10- 106tipuri de epitopi pentru care trebuie sa avem tot atatea LB si

LT.

2. LT recunosc Ag/E diferit de LB:

Pentrut toate LT, epitopii trebuie prezentati de cellule prezentatoare de antigen (APC) pe

molecule MHC (major histocompatibility complex)

TCR-urile recunosc in acelasi timp si epitopul (non-self) si molecula MHC (self-ul) =

recunoastere ascociativa intrareceptoriala

LB nu au nevoie de molecule MHC, ci recunosc direct epitopii solubili (prezenti in

circulatie) sau fragmente structural mai mari pentru care declansaza RIU.

Sunt 2 posibilitati prin care LB declansaza RIU:

a. Fara participarea LTare loc doar pentru Ag T-independente (5% din Ag din natura)

b. Dupa cooperarea anterioara cu LT (95% sunt Ag T-dependente)

3. Ligarea unui singur tip de receptor nu este suficienta pentru declansarea unui RI

Este obligatoriu sa se declanseze semnale si de la

coreceptorii care au fost ligati de acelasi tip de Ag. Prin

acest mechanism, limfocitele se protejaza de o activare

inutila.

Figura 2.13Receptori si coreceptori

Tipuri de Ag din natura:1. Ag VIRALE:

ARN/ AND mono sau dublu catenar

Protein capsulare

Glucide/ glicoproteine repetitive

Fragmente rezultate din fagocitoza

2. BACTERIENE

Gram pozitiv

Peptidoglicani

Polizaharide

Acid teicoic

Gram negative

Proteine/lipoproteine

Glicoproteine

LPZ bacterien

3. FUNGICE= fragmente micotice

4. Fragmente de paraziti

5. Toxinele (virusuri, bacterii)

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

19/52

6. Toxinele plantelor

7. Mitogenele

Ag specialesunt mitogenele si superantigenele.

a. Mitogenelestructuri antigenice care, indifferent de specificitatea receptorilor, activeaza

intotdeauna mai multe clone leucocitare.

Ex: LPZ gram negativilor, lectinele vegetale, fitohemaglutinina, concavalina A (Con A)

Dau 3 tipuri de reactii:

Pe o suprafata restransadin membrana leucocitara dau aglutinareamai multor

receptoricare au fixat mitogene cu stimularea excesivaa leucocitului respective

Activareaunui numar foarte mare de clone leucocitarecare nu sunt neaparat

specifice

Activarea nespecifica a LT si LB(activarea scurtcircuiteaza TCR si BCR)b. Superantigenele= mitogene ce stimuleaza exagerat LT ( este tot o activare policlonala

ce nu tine cont de specificitate)

Actioneaza prin 3 mecanisme:

TCR-urile sunt stimulate excesivprintr-un numar foarte mare de complexe E-MHC

Legaturile incrucisate intre receptori (cross-link receptorial)

LT sunt activate nespecific, scurtcircuitand TCRprin fixarea superantigenelor pe

fragmente glucidice din membrane limfocitara.

Poate duce la activarea a minim 20% din clonele limfocitare ale organismului ce vor

elibera cantitati uriase de cytokine, ducand la o reactive inflamatorie puternica cu instalarea

socului anafilactic.

Ex: Straphylococcus aureus, Streptococcul hemolitic de grup A, Corynebacterium

diphteriae, Vibrio cholerae.

NB: Daca pacientul nu moare, va dezvolta cu siguranta o boala autoimuna in viitor.

Conditiile de imunogenitate ale unui Ag

1. Gradul de non-self al antigenului: cu cat o structura este mai indepartata filogenetic, cu

atat are imunogenicitatea mai crescuta

Ex: proteinele de soc caloric: HSP

2. Dimensiunea moleculelor respective:

Dimensiune moleculara mare ( >100 000 KDa) sunt mai imunogene

Structurile

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

20/52

3. Complexitatea moleculelor: cu cat este mai complexa si contine mai multi nuclei

aromatic, cu atat creste imunogenitatea

Pentru Ag organice, imunogenitatea scade conform

figurii 2.14.

Figura 2.14Variatia imunogenitatii in functie de

compus

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

21/52

CURS 6: CELULELE PREZENTATOARE

DE ANTIGENAPC-URILE

Celulele participante la raspunsul imun:

1. APC-urileprelucreaza Ag native in Epitop care va fi prezentat pe MHC astfel:

MHC1 sunt prezentate catre LTh1 => RIC

MHC2 prezentate catre LTh2 => RIU

2. LT helper ce au receptori CD4sunt limfocite CD4 pozitive

Sunt de 2 tipuri si induc raspunsuri immune diferite:

LTh1 => RIC

LTh2 => RIU

3.

LT citotoxice au receptori CD8 in proportie de 90%, fiind cellule executante ale RIU, dar si

receptori CD4 in proportie de 10% avand rol reglator al RIC

4. LBsunt de 2 tipuri notate cu LB1 si LB2, ambele generand RIU pe cai diferite:

LB1 prin cooperare cu LTh ce genereaza RIU fata de Ag T-dependente

LB2 dau direct RIU pt cele 5% Ag T-dependente.

5. NK si K cu actiune in anumite forme de RIU

6. LTreglatorii: LTreg/LTsupresoare, LTh3, LTh17

APC = cellule cu rol essential in declansarea RIU/RIC fata de Ag T-dependente si care

indeplinesc urmatoarele functii:

o Recunosc Ag T-dependente prin receptorii imunitatii innascute (PRR)

o Endociteaza Ag si il prelucreaza

o Transporta Ag de la tesuturi spre organelle limfoide secundare (splina si

ganglioni) unde se gasesc LB si LT

o Prezinta epitope rezultati din prelucrarea Ag pe LTh pe molecule MHC,

realizand selectia clonala

o Activeaza limfocitele efectorii (LTh si LTc) si limfocitele imunoreglatoare

printr-un process de cooperare celulara

Tipuri de APC-uri in functie de specificitatea functionala:

APC profesionale: M, cellule dendritice, LB (poti fi APC-uri numai cand sunt activate

intermediar in stadiul de limfoblast B)

APC ocazionale- activate intr-un process inflamator: N0, cellule endoteliale, cellule

epiteliale

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

22/52

1.

MACROFAGELE:

- Sunt sintetizate de maduva hematogena ca monoiyte si descarcate in sange prin

citodiabaza unde raman 24-48h. Trec in tesuturi prin atragere de factori chemoatractanti.

NB1: Nu toate Mdevin APC, ci doar o parte care reusesc sa sintetizeze molecule

MHC1 si mai ales MHC2.

NB2: Mcare nu devin APC au rol doar in reactia inflamatorie (raspunsul imun)

NB3: Functia de APC a unui Mse poate manifesta doar in tesut.

- Comuteaza imunitatea innascuta cu imunitatea adaptativa impreuna cu mastocitele

pozitionate strategic in jurul vaselor, Mfiind rezidente ale unui tesut.

Etapele prezentarii Ag:

a. Captarea Ag

b. Endocitarea

c. Prelucrarea in epitop

d. Depozitarea unei parti din epitopi

e. Prezentarea epitopilor pe MHC1 si MHC2

a. Captarea Antigenului:

Figura 3.1etapa de captare

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

23/52

Prin receptorii imunitatii innascute (fenomen mediat receptoriale), Mcapteaza atat Ag

opsonizati, cat si pe cei neopsonizati.

Sunt captate Ag opsonizate cu C3bsi IgGpe receptori CRsi FcR, dar si Ag

neopsonizate ce recunosc fragmente zaharidice repetitivedin membranele bacteriene

Rezultatul captarii este transmiterea unor semnale spre membrana si citochelet, avand ca

urmare formarea de invaginari si emiterea de prelungiri, endocitandu-se complexele

Ag(opsonina)-Receptor

Prin endocitarea receptorului, Mdevine incapabil de endocitare suplimentara pe toata

perioada prelucrarii Ag nativ

Veziculele endocitate fuzioneaza imediat cu lizozomii, rezultand fagozomi

O parte din Ag native nu vor fi endocitate, ci doar captate pe receptorii Toll (TLR) ce vor

permite semnalizarea spre diferite cascade kinazice care amplifica semnalul si transmit

spre factorii de transcriptie (APK1 si NFkB); Factorii de transcriptie retransmit semnalul

amplificat spre nucleu, pe regiunile promotor al mai multor gene cu sinteza proteica

masiva cu multiple utilizari:

Proteine endogene:

enzime (la activarea suplimentara a M)

molecule MHC1 si (in special) MHC2 pe care vor fi incarcati epitope

Proteine de exportin principal citokinele proinflamatoriicu 3 tipuri de

semnal:

1. autocrin ce determina activarea suplimentara a M

2.

paracrincitokinele din mediu sunt preluate de celelalte APC-uri, iar cand

Majung in organelle limfoide are loc preluarea de LT

3. endocrin: Minformeaza restul organismului despre aparitia unui process

inflamator, avand 3 tinte principale:

a. ficatul: descarca proteinele de faza acuta pe care le trimite in sange

b. maduva hematogena ce descarca leucocite deja formate sau

sintetizeaza proaspete

c. hipotalamuscare declansaza reactia febrila cu activarea enzimelor

leucocitare

receptorii de tip B7 (CD80) stabilesc legaturi cu omologii lor CD28 de pe LTh cuactivarea complete a LTh

NB: Nu este suficient ca LTh sa fie activat pe TCR, ci este OBLIGATORIU sa vina un

al doilea semnal de siguranta de la M(B7 sa se lege de CD28)

Concluzii legate de captare:

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

24/52

1. este un fenomen mediat receptorial

2. Recunoastereaimunologica a Ag este nespecificareceptorii Mnu recunosc specific

Ag, ci recunosc doar opsoninele sau doar fragmnetele universale germenilor sau

PAMP/DAMP

3. Induce 2 efecte fundamentale: endocitarea NSsi activarea metabolicaa Mcu

declansarea sintezei proteice

b. Endocitarea Ag

c. Prelucrarea Ag

- Executat de proteazele lizozomale care ataca moleculele de Ag native strict pe anumite

zone, descompunandu-l in epitopi (efectori, supresori si imunoreglatori); restul molecule

de Ag este degradata pana la aminoacizii constituenti.

d. Depozitarea Ag

-

Este realizata de o parte din Eefectori pentru mentinerea in timp a RI, de Esupres si oparte din Eimunoreglatori;

- Restul E vor fi incarcati pe molecule:

MHC1pentru E endogeni care au tranzitat proteazomii

MHC2pentru E exogeni care au traversat fagolizozomii.

e. Prezentarea Ag:

- Doar dupa ce APC a produs MHCmai ales MHC2

-

Prezinta epitopul spre LTh din organelle limfoide- Prin prezentare este selectata clona de LTcare are TCR specificpentru epitopii

prezentati

NB: Pe toata perioada prelucrarii si activarii, Mse deplaseaza de la periferie spre

organelle limfoide secundare.

Concluzii:functia de APC este conditionata de 3 evenimente:

1. Capacitatea Mde a avea pe membrane receptori CR, FcR, MR, FR, Toll (TCR).

2.

Capacitatea Mde a sintetiza molecule MHC1 si MHC2.

3. Capacitatea Mde a sintetiza receptori B7/CD80.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

25/52

Exista 4 tipuri de M:

Mactivate classic

Mactivate alternative

Mactive tip II

Mdin reactia inflamatorie granulomatoasa

NB: intitial toate Msunt la fel, dar in cursul maturarii se orienteaza spre un profil in

functie de iformatia din mediu.

a. Mactivate classicprin 2 semnale de activare:

1. Prin interferon este de fapt o preactivare;

- Interferonul provine in mediu din alte M, LT sau diverse tipuri de APC (ca de

exemplu, celulele dendritice)

2. Prin TNF(tumor necrosis factor = factor de necroza tumorala) de provenienta:

-

Endogenadetermina stimularea autocrine (cea mai importanta activare)- Exogenadetermina stimulare paracrine

NB: dupa receptionarea semnalului de la TNF apare modificarea functionala a Mcu:

o Cresterea productiei de molecule MHC si expunerea lor pe membrane

o Expunerea moleculelor B7 (pentru activarea LT prin legarea de CD28)

o Producerea in exces de specii reactive de oxygen si azot(oxid nitric) prin care ucide

eficient patogenii

o Scade capacitatea de fagocitoza

o Scade numarul de receptoriCR, MR, FR, FcR

o Scade concentratia de triprofan(Trp) si Fedin fagozomi pentru a impiedica

multiplicarea germenilor deja fagocitati

b. Macrofagele alternative activate (Mregulatorii si reparatorii)

- Stimuleaza in principal interleukina 4 (IL4) din mediu, produsa de LTh daca raspunsul

imun s-a derulat pe o perioada scurta de timp

Proprietatile Malternative activate:

Au capacitate scazuta de sinteza a moleculelor MHC, deci nu mai au functie de APC

Inhiba multiplicarea LB(inhiba atingerea unei mase critice de AND pentru a evita

mitoza)

Numai pot produce specii reactive de oxygen, deci au capacitate mai scazuta de a

distruge patogenii

Secreta molecule ce blocheaza receptorii pentru cytokineproinflamatorii

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

26/52

Incep sa sintetizeze fibronectina, o proteina asociata matricei extracelulare, siprolina

(aminoacid important in formarea colagenului si elastinei); prin aceste sinteze, M

favorizeaza producerea de colagendin fibroblastii vecini si refacerea matricei

extracelulare, cat si angiogeneza.

c. Macrofagele activate tip II

Sunt activate de 2 tipuri de semnale in fucntie de receptorul ligat:

- FcR pentru ligarea IgG

- Receptorii Toll-like, CD40 si CD44cand Mnu mai poate secreta cytokine

proinflamatorieIL12, dar poate secreta citokina IL10 (antiinflamatorie) ce comuteaza

inflamatia cu RIC

Efectele Mactivate tip II:

Secretia de TNF, IL1 si IL6(cytokine proinflamatorii) raman nemodificate

Sinteza de IL10citokina antiinflamatorie care are si rolul de a proteja organismal

Mstimuleaza LTh2 sa produca IL4 ce va declansa RIU

d. Mdin inflamatia granulomatoasa

Inflamatia granulomatoasa este o inflamatie patologica cu abatere de la modelul normal in care

apar modificari ireversibile in tesut

- Mse aglomereaza in grameziinconjurate la exterior de inele de LT;

- Msunt infectate cu germeni care au habitat si/sau dezvoltare intracelulara, ducand la o

activare puternica, dar silentioasacu secretia unor cantitati foarte mari de cytokineproinflamatorii, specii reactive de oxygen ( anionul superoxid [O], peroxidul de

oxygen 22, hipoclorit

etc) si azot(oxidul nitric) si enzime proteolitice

- Vor distruge structurile din vecinatate, aparandleziuni

2 citokine induc acest comportament: IL 10si TGFdescarcate de Msi LT vecine; Ele se vor

fixa pe un receptor de pe membrane Mnumit RON(un receptor tirozin-kinazic ce va induce

raspuns enzymatic) cu declansarea cascadelor de semnalizare care duc la comportamentul

specific. Vor aparea leziuni cu lipsa de tesut: caverne, lipsa de substanta lepromatoasa)

In final, foarte multe Mintra in apoptozaurma epuizarii functionale indusa de

suprastimularea IL10.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

27/52

2 . Celulele dendritice

- APC-uri profesionalesunt leucocite cu origine medulara care au primit acest nume

datorita unor foarte numeroase prelungiri pseudopode pe care le emit (deci nu le au in

permanenta).

Proprietaticare conditioneaza functiile de APCale celulelor dendritice (Cd):

1. Capacitatea de a expune receptoripe membrana: FcR, Toll, MR, FR

2. Sunt capabile (dup ace au fixat si endocitat non-self-ul) sa expuna pe membrana

molecule MHC(mai ales MHC2), molecule B7 sau CD80

3. Celulele dendritice incep sa functionezeca APC-uri din perioada intrauterina

Sunt immature

Prezintaepitopi de tip Tspre precursori de LT (epitopii prezentati sunt self,

specifici, normali) => process de toleranta imunologica

4. Pleiomorfism= cameleon morfo-functionaladopta diferite aspecte morfologice si

capata diferite functii dupa locurile din organism in care se afla.

Clasificare dupa localizare:

Cd intratisulareLangerhans

- Interstitiale

Cd limfoideapar in organelle limfoide secundare precum splina si ganglionii:

-

interdigitate

- foliculare

Cd circulante:

- Sanguine

- Limfatice

I.

Celulele intratisulare:

o Sunt situate la portile de intrare, avand rolul de a capta Ag ce au deposit barierele

normale

o

Capteaza Ag corpusculare, de dimensiuni mari

a. Celulele Langerhans:

Localizare:stratul aproximativ continuu dintre derm si epiderm

- Submucoasa tubului digestive

- Submucoasa colului uterin

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

28/52

Morfologie: nu au aspectul tipic de celule dendritice (prelungiri mari si lungi cu forma

celulei deformata), ci apar ca niste celule stellate (prelungiri putine, groase si scurte)

Fenotip: au receptori de membrana de tip CR, FcR, Toll, MR, FR

Functie: capteaza Ag T-dependente corpusculare si le transporta in zonele T-dependente

din organelle limfoide secundare: paracorticala ganglionilor limfatici, PALS (periarterial

lymphatic sheaths= strat limfocitar peri-arteolar) intern din splina.

b. Celulele interstitiale:

Localizare: toate celulele interstitiale din toate organele

Morfologie: nu au aspectul tipicseamana cu celulele stelate, asemanare utila in

captarea antigenelor.

Fenotip: Au receptori de toate tipurile

Functie: capteaza Ag corpusculare T-dependente care ajung in interstitii si le transporta

in zonele T-dependente.

II.Celulele limfoide:

a) Celule dendtritice interdigitale

Localizare: sunt situate in onele T-dependente

Morfologie: au aspect tipic cu foarte multe prelungiri subtiri, lungimea

dendritelor depasind de cateva ori lungimea corpurilor celulare;

Isi manifesta prezentarea de antigen la foarte multe LT concomitent

(200-500 de LTh/celula dendritica)

Fenotip:au retras receptorii membranari

- Expun molecule MHC si B7 (cand le este activata suprafata)

Functie:se manifesta rolul de APC pentru LTh din zonele T-

dependente, astfel aparand primul schimb de informatie intre LT si

APC

Figura 3.2celulele

dendritice interdigitate

b) Cd foliculare:

Localizare: in zonele B-dependente din splina(PALS extern) si ganglioni(corticala externa)

Morfologie:nu au aspect tipic de Cd, ci au aspect folicular.

Sunt asezate in gramezi inconjurate de foliculii de LB.Fenotipic:prezinta receptori, dar pot expune si molecule MHC

Functie:retin Ag solubile (nu corpusculare), Ag de mici dimensiuni care fie au scapat

fixarii, fie au intrat direct in circulatie

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

29/52

Formeaza site cu ochiuri foarte stranse ce vor retine Ag solubile astfel:

-LB vor recunoaste Ag fixate

-Pot sa prezinte pe molecule MHC

-Epitopii sunt prezentati catre LB

III.

Circulante:

a) Sanguine:

Morfologie: nu au aspect specific, fiind rotund-ovalare

Fenotip: nu au receptori

Au functietranzitorie:

de la maduva hematogena spre tesuturi (Cd proaspat sintetizate)

de la tesuturi spre organele limfoide (mai ales spre splina)

b) Limfatice:

Morfologie: celule rotund-ovalare, foarte aplatizate, dand impresia de voal cu care

inainteaza prin limfa prin ondulatii ale corpului = celule valuroase (veiled cells)Functie: apar in tranzitul prin limfadintre tesuturi si organe limfatice

Traficul si filiatia Cd in organism:

1. De la locul de formare - maduva hematogena, traverseaza membranele prin citodiabaza

si se dscarca in sange unde devin Celule dendritice sanguine care merg la tesuturi de

unde, in functie de tesut, capata

fomele de Cd intestitiale, Cd

interdigitate, Cd Langerhans etc

conform figurii 3.3

O parte din celulele dendritice

sanguine majoritar descarcate din

maduva se duc direct in splinasi

zonele B-dependente, devenind

celule folicularecu rol in filtrarea

tuturor Ag soluile ce ajung la

splina prin circulatie. De aici, Ag

solubile sunt prezentate catre LB.

Figura 3.3circulatia celulelor dendritice in organism.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

30/52

3. Limfocitele B

LB devin APC-uri numai daca au fost deja activate de Ag, plasandu-se in stadiul intermediar de

activare, numit limfoblast B (LbB).

Limfoblastii:

Prezinta epitopi T-dependenti catre limfoblastii T helper (LbTh) ce rezulta prin activarea

antigenica a LTh executata de APC-uri non-B (prin Msi celule dendritice),

In urma cooperarii dintre cele 2 tipuri de limfoblasti se ajunge la stadiul suprem de

activare in care:

- limfoblastii Bdevin plasmocitece secreta cantitati mari deIg

- Limfoblastii Thau secretie maximala de citokine

NB: Msi celuleledendritice sunt cele care

comuteaza raspunsul imun

spre RIU sau RIC prin

citokinele secretate.

Figura 3.4rolul de APC-uri ale LB

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

31/52

Moleculele MHC

MHC1:

o Structura: proteine transmembranare alcatuite din 2 lanturi de aminoacizi ce difera intre ele

prin modul de traversare a membranei celulare:

- mult voluminos

-

o localizat pe membranele tuturor celulelor nucleate cu exceptia neuronilor;

a. MHC1alcatuit din 350 aa (70 in interiorul celulei si 280 la exterior)

Structura sa intrevede multiple plicaturi =foldariasigurate de legaturi disulfidice intre diversi

aa.

- Prin dispunerea fata in fata a

portiunilor 1 si 2se creeaza o cavitatein care se

acomodeaza Ag endogence va fi vazut prin +

- In concavitatese mai pot aduna foarte

multe tipuri de Ag endogenicand apar factori ce

permit legarea cu complementaritate structurala =

principiul cheie in broasca

1 si 2 sunt domenii variabile

3 este identic pentru toate sructurile nucleate

ale unui individde aici apare importanta sa ridicata

in reactiile de respingere a greflor.

Figura 3.4MHC1

Lantul este conectat cu lanturile inferior de 3

o fractiunea 2este o microglobulinacomuna tuturor indivizilor unei specii

o

in conditii patologice, microglobulina se poate rupe, devenind libera in sange (se fac dozari)o un exemplu este in SIDA cand procesul este intens, iar cantitatea plasmatica de 2 este

ridicata.

o Rolul lantului 2 este de a stabiliza structura si functia lantului

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

32/52

Genetica MHC1:

Lantul este codat pe cromozomul 6unde gena pentru MHC1 este in proximitatea celei pentru

MHC2; informatiile pentru structura lantului sunt prezente pe ambele copii ale ADN -ului

Locusul are 3 segmente pe fiecare din catenele ADN-ului, in total 6 zone distincte pentru MHC1 care

se vor combina pentru a da aminoacizii din lantul .

Lantul pe cromozomul 15.

Sinteza MHC1:

MHC1 sunt proteine pentru:

- Utilizare internaproaspat iesite din robozomi, ajung in citoplasma sau mitocondrii

- De exportpatrund in RER de unde sunt exportate pe membrana/in afara celulei

Surse de proteine aberante(diferite de proteinele normale ale organismului):

o Greseli de sinteza

o Imbatranirea celulara

o Celulele tumorale

o Contaminarea virala/bacteriana/parazitara a celulelor cu germeni intracelulari

Structurile aberantevor fi distruse:

o Intimpul sintezei, cotranslational, distrugere executata in proteazom

o Dupa sintezain alte structuri celulare

O clasa intermediara de proteine sunt proteinele instabile (intre sinteza si definirea structurii

lor) care nu au structura tertiara sau cuaternara. Ele vor intra in procesul de foldingin

mitocondrii, in citoplasma sau in RER unde 2 tipuri de enzime vor conlucra la definirea

structurala a acestora: chaperoninelesi foldazele.

a. Chaperoninele:

Sunt enzime prezente in toate tipurie de sinteza proteica

Sunt inalt conservate filogenetic (se aseamana chaperoninelor bacteriene)

Situare: in citosolsi nucleuunde sunt numite HSP(heat shock proteins = proteine de soc

caloric)

in RERcalnexina, calreticulina, GRP78, GRP94

- imediat dupa sinteza sunt aruncate in interiorul RE intr-un mediu ce mimeaza

mediul extracelular, realizandu-se diferentierea proteinelor rezistente de cele

gresite

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

33/52

- aici actioneaza chaperoninele care au rolul de a proteja proteinele corecte spre a

agrega si a intra rapid in procesul de foldare

- cheperoninele fixeaza proteinele nefoldate/proteinele prost foldate/incomplet

foldate si le trimit la taiere in proteazomisunt expulzate in proteazomi prin pori

ale membranei RE

b.

Foldazele:

- Sunt enzime ce accelereaza procesul de foldare

- De 2 tipuri: PDI (protein-disulfid-izomerase) cu rol in catalizarea formarii de punti

disulfidiceintre resturile de cisteine

PPI (peptidil-prolil-cis-trans-izomerase) cu rol in formarea de legaturi cis-transintre

resturile de prolina din anumite structuri.

RE nu are rol numai in sinteaza de proteine de export, ci si in antrenarea lor in mediul

extracelular. Tot aici exista sisteme care recunosc greselile de sinteza si impachetare, acestea

fiind dirijate in afara reticulului spre proteazomi in vederea degradarii.

Sistemul ERAD(endo-reticular asociat degradarii) sau sistemul reticul endoplasmatic-

proteazomi.

Mecanismele prezentarii selective a Ag pe moleculele MHC1

Moleculele MHC1 sunt sintetizate in RER, fiind molecule de export catre membrana.

Lanturile si se

sintetizeaza separat, nefiind

legate in momentul

patrunderii in RER.

Lantul :

- are afinitate foarte mare

pentru

- are risc de a precipita

Langa lantul vine prima

chaperoninacalnexina

(CNX) care il ajuta sa

foldeze si sa NU precipite,

crescandu-i afinitatea pentru

lantul .

Figura 3.5procesul de foldare

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

34/52

Lantul , la randul lui, incepe sa formeze legaturi cu , fiind si el ajutat sa foldeze rapid de

calnexina. Intr-un final, lanturile si se unesc si formeaza un heterodimer a carui afinitate

pentru calnexina este foarte scazuta. Calnexina este eliberata in RER, iar la locul foldarii apare o

alta chaperoninacalreticulina(CRT). Heterodimerului se mai adauga proteina

ERP57(Endoplasmic Reticulum Protein), o alta foldaza. Heterodimerul, impreuna cu

calreticulina si ERP57 vor forma ansamblul ce va fi recunoscut de proteina transportor numita

tapasinace va transporta complexul prin membrana RE.

In citosol apar mereu proteine aberante (imbatranite, prost/incomplet foldate) ce u fost

modificate fie printr-un proces neoplazic datorita unei oncogene, fie printr-o infectare celulara).

Acestor proteine li se adauga proteine gresit sintetizate in RER care au iesit din lumenul acestuia

in citosol printr-o guratransloconul.

Toate aceste proteine aberante endogene trec printr-un proces de marcare cu ubiquitina

(UB) ce se desfasoara prin atasarea moleculelor de ubiquitina prin ubiquitinilare, proces

controlat de ubiquitin-ligaze.

Dupa marcarea proteinelor, ele intra in proteazomi care sunt masini de tocat unde se

transforma in fragmente oligopeptidice care in funtie de numarul aminoacizilor:

a. < 8 aa, acestea sunt degradate fara sa intre in RER.

b. > 15 aa, sunt preluate de sistemele proteolitice, mai ales lizozomi

c. 8-15 aasunt preluate pe niste sisteme transport numite TAP (transport associated

proteins), alcatuite din 2 subunitati (TAP 1 si TAP2) legate intre ele si prezentand:

Fiecare dintre ele are cate un situs pentru a fixa o molecula ATP

Au situsuri care transporta oligopeptide de 8-15 aa spre membrana RER

Cand complexul TAP a ajuns in cevinatatea membranei RER, are loc o prima hidroliza a

ATP cu rolul de a deschide un por in membrana la care vin si se ancoreaza situsurile pentru

oligopetptide de pe TAP1 si TAP2.

In paralel, sistemul Tapasina-heterodimer din MHC1,

impreuna cu calreticulina si ERP57 au ajuns la membrana RER

exact la porul care s-a deschis cu ajutorul complexului TAP. In

acest moment incep sa fie livrate resturi de oligopeptide de 8-15

aa pe moleculele MHC1, mai exact vor fi incarcate pe situsul

combinativ format de buclele 1 si 2.

Exista o proba pentru verificarea eficacitatii mecanismului

de transport: Un singur complex TAP poate furniza epitopi

pentru 4 complexe MHC1 (un TAP deserveste 4 MHC1, raport

de 1:4)

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

35/52

Dupa ce au fost incarcate MHC1 apare o noua modificare pentru ca adaugarea de epitopi sa

se faca cu afinitate mai mare pentru MHC1 decat pentru restul complexului (calreticulina,

ERP57, tapasina). In acest moment se desface complexul, CRT, ERP57 si tapasina reluandu-si

activitatea cu o noua molecula MHC1.

Molecula MHC1 care a fost incarcata, paraseste RER si intra in aparatul Golgi unde seimpacheteaza in vezicule secretorii si vor fi expuse pe membranele externe ca epitopi endogeni.

La recunoastere vor veni receptori TCR de pe LT CD8+.

Dupa ce transporotul TAP a eliberat epitopii, se produce o a 2-a hidroliza a ATP ce inchide

porul format anterior in membrana RER. TAP se va reintoarce la nivelul proteazomului unde isi

va relua activitatea.

Doar 1% din peptidele transportate de TAP vor fi incarcate pe MHC1. Restul sunt

recunoascute din nou de chaperonine si sunt insotite pana la translocon, fiind expulzate din RER.

De aici, oligopeptidele:- Reiau ciclul de incarcare pe TAP

- Incep sa fie degradate in alte structuri ale sistemului proteazic.

MHC2:

Structuri proteice heterodimerice alcatuite din lanturi si

MHC1 MHC2

Fragmentul transmembranar Atat fragmentul , cat si sunttransmembranareFragmentul extramembranar

Apare pe toate membranale celulelor nucleate

(mai putin celulele musculare)

Apar doar pe APC-uri

NB: APC-urile au si MHC1 si MHC2.

Sintetizate in RER ca proteine de export

Imediat dupa sinteza incepe foldarea ce consta in

formarea de legaturi intre si de tip disulfidic, rezultand

bucle si domenii

si au orientare paralela cu extremitatile:

- N la exteriorul celulei

- C in interiorul celulei

Lantul este impartit in 2 subunitati: 1 si 2, iar

lantul in 1 si 2.

Figura 3.6structura MHC2

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

36/52

Lanturile 1 si 1 sunt asezate fata in fata, creand o concavitate in care va fi acomodat si

prezentat un epitop/Ag exogen (vezi figura 3.6).

o Prin fixarea Ag cu structuri variabile, aceste 2 lanturi au aminoacizi variabili,

deci formeaza bucle variabile = buclepolimorfe

Lanturile 2 si 2 nu sunt asezate fata in fata, deci nu formeaza cavitati.

o

Bucle relativ constante = domenii monomorfe

De obicei, oligopeptidele exogene sunt un pic mai mari decat cele endogene (cel mai frecvent au

15-24 aa).

Rolurile MHC2:

1. Prezentarea Ag exogene catre LT CD4+ care sunt in principal LTh

2. Principalele domenii constante (mai ales 2) au rol in respingerea

grefelor/transpalnturilor

Genetica MHC2:Ambele lanturi cu gena codanta pe cromozomul 6, foarte aproape de gena codanta pentru

lantul al MHC1

Situsul genic pentru lantul are 3 segmente: DP, DQ, DR situate pe ambele catene =>

cate 2 din fiecare segment in genom => posibilitatea de a varia este in functie de cele 6

posibilitati genetice, la care se adauga si posibilitatea variatie lantului .

NB: lantul are cate un situs pe ambii cromozomi.

Astfel, exista 12 variante ale MHC2 (6 date de lantul si 2 date de lantul ).

Mecanisme de incarcare a Ag exogene si Sinteza MHC2:

Lanturile si sunt sintetizate in RER, pe acelasi principiu ca MHC1.

In momentul sintezei complexului , acesta are situsul antigenic blocat de o proteina,

fomand un lant inhibitor = invariant chain. Astfel, MHC2 nu poate incarca Ag endogene.

MHC2 paraseste reticulul endoplasmic impreuna cu o alta proteina identica MHC2, doar ca

aceasta are situsul blocat din constructie, definitiva = HLA-DM (double molecule).

Cele 2 molecule intra in aparatul olgi unde incepe asamblarea, apoi complexul MHC2 va fi

expus pe membrana celulara.

Dupa ce este expus pentru un timp scurt, ansamblul este endocitat printr-un mecanism

aseamanator endocitozei unui Ag nativ, fiind singura modalitate prin care Ag nativ, complexl

MHC2, impreuna cu lantul invariabil si HLA-DM pot patrunde in fagolizozom.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

37/52

In fagolizozom, enzimele proteolitice ataca lantul invariabil, degradandu-l in 2 etape. La

sfarsit, din lantul invariabil ramane doar un fragment mic, CLIP, care se va fixa pe HLA-DM si

va elibera molecula MHC2 care va deveni capabila sa fixele Ag nativ endocitat.

NB: CLIP are molecula asemanatoare cu ACTH.

Rolurile HLA-DM:

1. Protejeaza MHC2 de la sinteza pana la maturarea functiei din fagolizozom.

2. Elibereaza situsul prin captarea restului CLIP

3. Selecteaza epitopii cu cea mai mare semnificatie imunologica si ii ofera MHC2

Peptidele captate pe MHC2 se fixeaza prin aa din pozitiile 1, 4, 6, 9. Receptorul TCR ce vine in

recunoasterea captarii cu predilectie a aminoacizilor din pozitiile 2, 5, 7, 8.

Concluzii:

1. Ag endogen = Ag ce au tranzitat obligatoriu proteazomii si vor fi incarcate pe MHC1.

2. Petidele exogene = peptide ce au tranzitat obligatoriu fagolizozomul si vor fi prezentate

pe moleculele MHC2.

3. Pentru anumite Ag virale exista un grad redus de prezentare incrucisata (din acelasi virus

se pot prezenta aceiasi epitopi atat pe MGC1 si MHC2).

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

38/52

LIMFOCITELE T

Pe HLGlimfocitele reprezinta 40% din nr total de leucocite circulante.

La Microscopul Optic apar sub 2 tipuri:

MICI: sunt LT si LB

o 80-85%

o diametrul de 6-9 m

o nucleu foarte mic

o raportul nucleu:citoplasma>1

MARI sunt celulele NK si K

o Diametru de 10-16 m

o Raportul nucleu:citopasma=0

o

In citoplasma apar foarte multe granule albastre

Limfocitele mici: LT si LBpentru a le diferentia, se realizeaza testul rozetarii:

- Se centrifugheaza limfocitele si se pune in containere cu hematii de oaie;

- O parte din ele se fixeaza pe hematiile de oaie ca si petalele unei flori

- Testul este pozitiv pentru LT deoarece au pe membrana receptori de adeziune CD2 ce nu

sunt prezente pe LB.

Citometria in flux presupune marcarea limfocitelor cu anumite tipuri de Ac monoclonali obtinuti

in laborator ca Ac fata de o singura categorie de proteine de pe membrana limfocitelor.Proteinele

de pe membrana limfocitara sunt receptori limfocitariAc isi recuoaste Ag pentru un anumit tipde receptori limfocitari => diferite tipuri de receptori, fiind un criteriu de separare a LT in 4

clase:

1. LTh

2. LTc

3. LTs

4. LTcs

Ultimele facand parte din clasa LT reglatorii.

Markeri de suprafata ai LT /Caractere fenotipice ale LT:

I. Receptori de recunoastere ai Ag:

1. Complex TCR-CD3

2. Complex CD4-CD8

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

39/52

II. Receptori de activare metabolica (accesori)

1. CD 28

2. CD 45

III. Receptori de adeziune intercelulara:

1. CD 2

2.

LFA1

I. Receptori de recunoastere ai Ag:

1. TCR-CD3

- Un LT ce este in repaus are aprox. 60 000 de complexe TCR-CD3

NB: dupa activare, numarul lor creste foarte mult

- In acest complex intra:

Componente TCR de recunoastere a epitopilor prezentati pe MHC de APC-uri

Componente CD3 ce transmit in interiorul celulei semnale activatoare

a.

TCR:

Este o proteina transmembranare heterodimerica

ambele lanturi si transmembranare

aproximativ egale

codate pe cromozomul 14 pentru lantul , si pentru cromozomul 7pentru lantul

lanturile sunt foldate in momentul exportarii, fiind legate intre ele prin punti

disulfidice intrercatenare (puternice)

in segmentul extracelular ale celor 2 lanturi : 2 domenii rez via foldare (???)

lantul :

capat N la exterior

prima bucla

a 2-a bucla

apoi membrana celulara

Lantul :

prima bucla este fata in fata

cu prima bucla a lantului

in citoplasma

capatul carboxi terminal

Figura 3.7Structura receptorului TCR pe

LT

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

40/52

Aminoacizii de pe primele bucle sunt foarte variabili (V si V), iar spre membrana

sunt buclele relativ constante (C si C), fiecare avand 110 aminoacizi.

Intre buclele V si V se creeaza un situs in care intra complexe de epitopi si

MHC si vor fi prezentate pe membranele APC-urilor = situs combinativ pt

Ag. STM (segmentul transmembranar) are aprox 20-25 aa.

SIC (Segmentul intracelular) este foarte scurt, avand 5-25 aa (nu poate intra in

contact cu enzimele din citosol care sunt situate mai in citosol);

Receptorii TCR trebuie sa se asocieze cu CD3 (are lanturi mai lg???).

Maturarea si diferentierea LT

LT au originea in maduva hematogena ce va elibera in sange LT imature (stadiul initial).

Perioada interuterina:

Fenotipul LT imaturi este sarac, avand putini receptori membranari de tip CD44 (sunt receptori

de adeziune doar pentru venulele timice).

CD44 permite LT imatur sa se fixeze si sa intre in timus, dar si timusul trimite mesaje prin

factori proteici prin:

Factori chemoatractanti:

Celule stromalece secreta o proteina SDF(stromal derived factor)

Celule epiteliale: CCL19 si CCL21 (chemo-kin ligand)

Hormoni timici:

Timopoetina

Timulina

THF (factor timic hormonal)

SCF (stem cell factor)

Factorii chemoatractanti si hormonii timici atrag precursorii de LT ce reusesc a patrunde prinfactorul CD44 la jonctiunea dintre corticala si medulara.

LTPPsub actiunea hormonilor timici are loc sinteza de proteine pe care le atasaza pe

membrana, devenind noi receptori:

CCR7-receptor pentru CCL19 si CCL21

CD34receptor pentru SCF

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

41/52

CD44- receptor de adeziune

LTDNLT dublu negativenu mai au receptori CD4, nici CD8

LTDN1CD4- si CD8-

Apare un nou receptor C-Kit (receptor pentru hormonii timici)

CD34, CD44

LTDN2: CD4-, CD8-

Se pierde receptorul CD34

C-Kit pozitiv si CD44

IL2R(CD25receptori pentru IL2) => in mediu incepe descarcarea de IL2

Sinteza din CCR

LTN3se pierd majoritatea receptorilor

o Inca nu exista CD4 si CD8

o Se sintetizeaza si lantul se asambleaza si se exporta pe membrana receptorului TCR

(celulele epiteliale timice devin APC-uri ce expun pe membrana molecule MHC pe care

fixeaza epitopii SELF)

o Sunt secretati in continuare hormoni timici precum timopoietina, SCF si se sintetizeaza

si IL7 ce bombardeaza precursoriidiferentiere.

LTDH4sinteza sporadica de CD4 si CD8 (doar debutul sintezei)

Apar receproti TCR

Receptorii anteriori dispar

LTDPau si receptori CD4 si receptori CD8

Au receptori TCR

Reapare pe membrana receptorul CCR7

In acest stadiu, LTDP migreaza spre corticala, pierzand pe drum un CD4 sau un CD8;

Ajunge in corticala sub forma de LT CD4 si LT CD8 (sunt simplu pozitive) cu posibilitatea

parasirii timusului sub forma de LT nave (LT aflate in Go a ciclului celular).

LT CD4 + devin LTh si LTc (in numar mic)

LT CD8 devin LTcitotoxic.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

42/52

1. Ipoteza stoluastica:

2. Ipoteza instructiva:

1. Etapa stoluastica

Diferentierea LT CD4/LT CD8 depinde de abilitatea lor de a fixa moleculele MHC2 si MHC1 depe membrana celulelor timice.

Daca LT recunosc initial receptorii CD8+ devin CD4+;

Daca un LTDP recunoaste o molecula MHC2, aceasta recunoastere duce la o eliminare

rapida a receptorului inutil de pe membrana.

In conditii normale, numarul de CD4+ care parasesc timusuleste dublu fata de numarul de

CD8+.

LT sunt celule inalt recirculante; dupa parasirea splinei si timusului, stau si asteapta epitopii sau

merg in organele limfatice secundare. Daca au cu ce sa stimuleze receptorii de pe LTDN din

drumul lor, apare un raspuns primar prin care LT naiv devine limfloblat (in 24 de ore), fiind

supus mitozelor. Astfel, LT trece din stadiul Go in G1, apoi in G2 intrand in mitoze cu

succesiune de 2-3 ori/zi timp de 5 zile.

Activarea genei pt IL2:

creste sinteza de IL2stimulare autocrina cu obligatia de a trece in diverse subtipuri de

LT; comunitatea creste rapid

scade numarul de receptori pentru IL2, fiind de 100 de ori mai mult CD25 cand LT este

in reluare (??)

Tipuri de LT:

o 95 - 99% sunt LT si LTde 5 tipuri:

a. LTh

b. LTc

c. LT cu memorie

d. LT reglatorii

e.

LTH17

NB: initial toate LT sunt identice, dar se modfica pe parcurs.

o 1-5% sunt LT (sunt asemanatoare rec TCR)

NB: Toate LT cunt celule CD4+

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

43/52

1. LTH sunt de 2 categorii:

LTh care interactioneaza cu LT cititoxice si M, stimulad RIU prin LTh1

LTh ce coopereaza cu LB (in stadiul de limfoblasti) si stimuleaza RIU

LTh recunosc epitopii de pe moleculele MHC2 => activare cu transformare si diferentiere

functionala in functie de contextul citokinic.

a. Dupa CK : in prezenta interferonului ce provine din celulele NK sau limfocitele din

tesutul inflamator, LT naiv devine LTh1 care secreta tot interferon => Stimuleaza RIC

b. Mediuin care predomina IL12 => stimuleaza secretia Msi celulelor dendritice atunci

cand sunt asc(??) si vor secreta INF => stimuleaza RIC

c. Mediu in care predomina IL4 (sursa: mastocitele/leucocitele dintr-un focar inflamator):

LT naiv merge spre LT care prin secretia de IL5, IL6 va stimula RIU sau RI secundar.

d.

In mediuse gasesc TGF si IL6 secretate de leucocitele dintr-un focar inflamatorLT naiv devine LTh17 se secreta IL17 si IL6.

e. In mediu predomina TGF secretate tot de LT dintr-o inflamatie, LT naiv se

transforma intr-o categorie de LT reglatorii: Astfel ca LT ce fixeaza P3 se transforma in

LT reglatorii si produc secretia de TGF, avand rol adaptativ.

f. In prezenta IL10secretata intr-un focar inflamator, LT naiv devine LT reglator care

secreta tot IL10 cu rol antiinflamator si rolul adaptativ al raspunsului imun.

NB: Initial toate LT sunt la fel, dar in functie de citokinele din mediu au diferite posibilitati de

evolutie.

2. LTc

o 90% sunt CD8+

o 10% sunt CD4+

LTc CD8+ sunt activate de epitopii prezentati pe molecule MHC I; dupa ce se activeaza, acestea

incep sa descarce o multime de factori citotoxici prin care vor distruge celulele tinta: celulele

infectate viral, celule tumorale, celule transplantate sau celule invadate cu paraziti sau bacterii cu

dezvoltare intracelulara.

3.

LT cu memorie:

Sunt LT aflate la sfarsitul unui raspuns imun primar(pot fi LTH sau LTC)

Durata lor de viata este lunga (de ordinul anilor)

Aceste LT raman suspendate intre G0 si G1ceea ce le permite sa se activeze mult mai

rapid prin cantitati mai mici de Ag decat in RI primar

Prezinta receptorul CD45membranar in izoforma CD45RO al carei segment

intermediarare rolde PTP (protein-tirozin-fosfataza)

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

44/52

LT cu memorie sunt capabile de sinteza si descarcarea unor cantitati mult mai mari de IL

Sunt de 2 categorii :

a) Centrale - care stagneaza in org limfatice

b)

Efectorii- CD4+ sau CD8+ care se plimba prin sange

4. LT reg

Sunt celule CD4+, dar au si CD25

Prezinta receptor TCR prin care recunosc asociativ complexele epitop-MHC, dar, dupa ce

au facut recunoasterea, blocheaza raspunsul imun

Aceasta inhibitie de raspuns imun are 2 efecte:

a)Pozitiv: impiedica raspunsurile auto-imune

b)Negativ: inhiba raspunsurile imune fata de celulele/ proteinele tumorale

NB: RI sunt foarte strict controlate pentru a evita devierile.

5. LTH17

Se diferentiaza din LT CD4+ naive, daca in mediu exista TGF-beta si IL-6

Vor sintetiza IL-6 si IL-17, cu rol in:

recrutarea neutrofilelor in focarul inflamator (sunt pro-inflamatorii)

stimularea alergiilor si raspunsurilor autoimune

NB: sunt primele LTH distruse in infectia cu HIV.

LT -:

o Pot sa recunoasca antigenele direct(nu este necesara prezentarea pe APC-uri) cu

conditia ca aceste Ag sa fie structuri peptidice si sa aiba dimensiuni mici

o Nu e necesara prezentarea pe MHC

o Recunoasterea antigenica pe care o executa aceste limfocite este aproape identica

recunoasterii PAMP pe PRR (executata de macrofage)

o Nu stau in org limfoide,ci stau cantonate la portile de intrare

o Nuinduc raspuns imun

o Induc inflamatie

o Implicate in raspunsurilefata de patogenii cei mai frecventi: infectii cu Haemophylus

influenze si cu bacil Koch (Mycobacterium tuberculosis)

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

45/52

Mecanismele activarii LT:

Principiile de activare pentru LT - (care necestia epitopi prelucrati de APC si prezentati pe

MHC):

1)

LT - se pot activa doar dupa recunoasterea complexelor epitop-MHC, prezentati deAPC-uri

2)LT executa prin TCR o recunoastere asociativa, intra-receptoriala(=simultan se

recunosc si epitopul si moleculele MHC) ;

Se recunosc domeniile polimorfe (variabile) din moleculele MHC

pt MHC I, TCR recunoaste alfa 1,2,

pt MHC II recunoaste alfa1, beta1;

Aceasta recunoastere se face pe buclele CDR1 si CDR2.

3)

Cooperarea bidirectionala dintre APC si LT, presupunand informatie transferata de laAPC spre LT si invers. Acest transfer are loc in 2 moduri, aproape simultan:

cooperare cognitiva (adica o cooperare prin legaturi intre receptori)

cooperare non-cognitiva (prin citokinele secretate).

4) In cooperarea APC-LTse disting 2 etape:

a) Etapa Ag-independenta: cele 2 membrane (APC si LT) trebuie sa realizeze

contact permanent in cautarea epitopilor. In aceste contacte, un rol esential il au cuplurile

de adeziune:

de linia I- intre receptorul CD2 de pe LT si proteina ligand LFA-3 de pe APC; se

stabilesc permanent, chiar daca APC-ul nu are epitopi potriviti pentru LT (se va

forma sau nu RI)

de linia II- intre LFA-1 de pe LT si moleculele ICAM expuse pe APC; apar mai

tarziu si sunt foarte numeroase daca LT a gasit epitopul pe care il astepta (sunt

foarte putine daca nu se stabilesc relatii specifice intre APC si LT, dar numarul lor

poate creste foarte mult daca se recunosc epitopii)

b) Etapa Ag-dependenta: presupune contactele dintre moleculele MHC si epitopi si

complexul receptorial TCR-CD3

5)

Daca moleculele MHC expuse pe APCsunt videsau nu prezinta epitopi potriviti, elevor fi ligatede receptorii CD4sau CD8, care transmit semnale inhibitoriispre interiorul

LT; aceste semnale au valoarea unui mecanism de protectie, astfel incat LT sa nu se

activeze inutil.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

46/52

Daca moleculele sunt MHC2, se recunosc pe CD4, iar daca sunt MHC1sunt recunoscute

pentru CD8. Receptorii CD4 si CD8 transmit informatia spre interior, informatia fiind frecvent

inhibitorie, anuntand LT ca nu trebuie sa se activeze. Cum?

Receptorul CD4/8 se afla in contact cu niste protein-tirozin-kinaze (PTK), una dintre ele fiind

LcK, alta FyN. Aceste kinaze sunt inhibitorii pentru ca, in urma informatiei inhibitorii veniteprin CD4/8, ele primesc o grupare fosfat inhibitorie (P-) si informatia venita duce la fosforilarea

LcK si/sau FyN care se vor inactiva.

NB: APC-urile si LT se tatoneaza permanent: APC-ul nu poate sti daca APC-urile sunt

incarcate cu epitopi, iar APC-urile nu stiu cu ce LT se pot intalni in drumul lor. Domeniile

vor din MHC1 1 si 2, iar din MHC2 1 si 1. (???)

6)Moleculele MHC aduc pe sine un epitop specific E. La recunoastere va veni TCR ce va

executa o recunoastere asociativa intrareceptoriala. In acest timp, TCR recunoastedomeniile variabile = polimorfe din MHC1 sau MHC2. TCR va recunoaste aceste

domenii prin CDR1 si CDR2 de pe oricare din cele 2 lanturi ale si , iar epitopul va fi

recunoscut pe domeniile CDR3.

Receptorul TCR are un segment intracelular scurt, astfel incat el e ajutat de hetero-pentamerul

CD3 (lantul zeta ajunge mai profund in citosol, unde toate lanturile sunt solidarizate intre ele);

sunt solidarizate si cu TCR prin punti disulfurice (lanturile gama, delta, epsilon, 2 zeta).

Lanturile zeta sunt conectate tot prin punti disulfurice la un receptor voluminos ce strabate

membrana, iar prin segmentul sau intracelular, are functie enzimatica de PTK; receptorul este ,

unul CD45.

Semnalul de la epitopi si MHC porneste prin TCR. Acest semnal este transmis tuturor

lanturilor receptorului CD3, inclusiv lantului zeta, toate transmitand informatiile spre CD45.

Acesta va transmite modificarile de vibratie in interior spre membrana, care incepe sa vibreze

prin plutele lipidice, executand o miscare de strangere a receptorilor= aduce foarte aproape

acesti receptori: TCR-CD3, la fel si de CD4 sau CD8.

Informatia activatoare ale domeniilor/segmentului intracelular venite pe calea lantului zeta spre

CD45 activeaza segmentul intracelular PTP(PTfosfataza), care va indeparta gruparile P

inhibitorie de pe PTK (LcK si FyN). In aceste conditii, kinazele se activeaza prinautofosforilareele se desfac si se orienteaza spre CD3.

Pe lanturile , , ,se afla domeniul ITAM (bogat in tirozina) cate un domeniu pe , unul pe si

cate 3 pe foarte importante pentru ca actioneaza ca becuri pentru a fi recunoscute de

proteinele din citosol.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

47/52

Kinazele LcK + FyN se atasaza pe acest domeniu ITAM si incep sa fosforileze domeniul ITAM

(baga gruparile P). Aceasta fosforilare e momentul ce face posibila recunoasterea lor de

enzimele intracelulare. Prima enzima care le recunoaste este o alta kinaza = ZAP70 care este

atrasa de gruparea P de pe domeniul ITAM. Cand aceasta kinaza s-a fixat, ea devine substrat

pentru LcK si FyNcare fosforileaza aceasta kinaza ZAP70.

Acest ZAP70, cand e fosforilata, poate si ea la randul ei sa fosforileze. Prima data se

autofosforileaza (pentru a ajunge la o masa critica de semnal/grupari P pentru a atrage alte

enzime) ca si LcK si FyN=> atrag in z 2 proteine adaptor = dispeceri (PA-1 si PA-2). Ele, din

toate enzimele din citosol, cheama PLC = o varietate (izoenzima) mai puternica ce se activeaza

si ataca lipidele membranare => declansaza cascada PIP2 ce vor creste concentratia

intracitoplasmatica de DAG si IP3.

Toata aceasta nebunie este pentru amplificarea secundata de E (semnalul initial fiind foarte slab).

IP3 se asaza pe receptorul specific (IP3R) de pe membrana reticulului endoplasmic -> sedescarca rapid si in concentratie mare de ioni de Ca in tot citosolul=> citosolul se modifica in

functie de cresterea concentratiei Ca = hipercalcitie.

Ca activeaza prin semnalele lui:

Strict activata = calmodulinaea activeaza o a 2-a enzima

Calcineurinaea intr-un fel ajunge sa activeze 2 factori de transcriptie : NFAT si AP1

ce intra in nucleu, in genom si transmit informatia de pe E. Nucleul raspunde prin

transcriptie de gene.

Rezultat:1. Activare metabolica

2. Incepe sinteza de citokine = molecule semnal : IL2, IL4, TNF etc

Calea DAG

- DAG(diacil glicerol) mereu ajunge prin stimulul enzimatic sa activeze PKC (C pentru ca

semnalizeaza cai dependente de Ca)

PKC, dupa fosforilari repetate, activeaza factorul de transcriptie NF-KB

NF-KB intra in nucleu

Rezultat = relativ la fel:

Activeaza metabolic Sinteza de citokine

Cantitate mare de IL2

IL2 receptor = CD25

LT elibereaza toate citokinele ce stimuleaza paracrin, endocrin si autocrin. Pe membrana LT apar

IL2R(CD25)pe care se fixeaza IL2 care stimuleaza autocrin LT si duce la aceleasi efecte.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

48/52

Toate reactiile de pe toate caile (si de la IP3, DAG etc) mai duc la activarea unor alte enzime

kinaze ciclu-depenndent (ale ciclului celular) precum CDK, iar rezultatul este intrarea lui LT

din:

G1 in S

G2 in mitoze

Mitoza apare cand nucleul reuseste sa-si dubleze cantitatea de ADN (masa critica), rezultand un

nou raspuns, pe langa eliberarea de citokine = MITOZA

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

49/52

Citokine:

o Autocrine

o Paracrine

o Endocrine

Prin aceasta activare, LT activeaza,la randul sau, alte celulesi intra in mitoze=> combustie

enormapentru care este nevoit sa-si ia masuri de precautie = cheisa nu se activeze inutil.

Masurile de precautie sunt capcanedaca semnalul este adevarat si suficient de puternic, trece

capcanele.

NB: Aceste etape activeaza intreg citosolul.

Risc sa moara LT prin apoptoza :

- Numai simpla crestere a concentratiei intracelulare de Ca activeaza enzimele pro-

apoptotice

- Numai simpla activare a kinazelor = LT nu mai intra in mitoza, ci in apoptoza

-

Activarea citokinelor

- Activarea de catre prea multe celule

NB: Genomul primeste informatie pe ruta biochimica, dar nu e singura ruta prin care

informatia ajunge in nucleu: pe cale electromagneticaprin fotoni.

In fiecare reactie biochimica, energia se pierde prin emise de biofotoni. Fotonii emisi se izbesc

de structuri celulare cu aspect de cristal structura simetrica(proteine, pigmentii

hemul, ADN, ARN), iesind fascicule LASER care ajung in nucleu.

Toate campurile electromagnetice sunt insotite de campuri de torsiunecele care transmit

informatia.

NB: Cu cat o celula e mai aproape de apoptoza, cu atat emisia de biofotoni e mai mare.

Consecintele morfo-functionale ale LT

1. LT activate isi modifica mult morfologia:

o Creste dimensiunea celulei

o creste foarte mult citosolul

o creste si dimensiunea nucleului

o creste numarul mitocondriilor

o

se dezvolta foarte repede si RER2. Cand cantitatea de ADN se dubleaza , LT intra in mitozebaza expansiunii clonale

NB: din aceasta cauza, la fiecare RI se maresc organele limfatice.

3. LT, devenit acum limfoblast T incepe sa secrete cantitati mari de citokine ce actioneaza

autocrin, paracrin si endocrin. Pe langa ele se mai expun pe membrana multe molecule

proteice LFA1, crescand exponential numarul cuplurilor de adeziune de limfocite II.

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

50/52

4. Dupa ce RI s-a incheiat, LT devine LT cu memorie= nu se mai intoarce nicioadata in

faza Go a ciclului celular, ci va ramane intre Go si G1= stare preactivatacare ii

permit sa se activeze mult mai rapid la un non-contact antigenic.

LIMFOCITELE B

Caractere generale:

Sunt celule efectorii, finale in RIU pt ca sunt cele care sintetizeaza si exporta

imunoglobuline, iar Ig/Ac au 2 roluri:

Recunosc Ag

Neutralizeaza Ag, dar nu il distrug

Sunt celule mai putin recirculamte decat LT = patruleaza putin in circulatie, stau mai

mult in organele limfoide secundare

Durata de viata mai scurta decat a LT

Daca LBsunt naive, ele mor repede(in saptamaniluni)

Daca LB au avut contact cu un Ag(cu memorie) au durata de viata de ordinul

anilor. (isi secreta factori anti-apoptotici)

Cand o celula are contact cu Ag, aceasta declansaza secretia de factori auto-apoptotici.

Caractere fenotipice ale LB (receptorii)

RIU se declansaza in functie de 2 categorii de Ag:

1. Ag T-dependenteeste necesara cooperarii cu LT

2. Ag B-dependenteLB au posibilitatea de a se descuama singure

- Sunt de 2 feluri:

a. De tip ILPZ din membrana bacteriilor Gram negativi sau acizii nucleici

b. De tip IIstructurile polizaharidice repetitive din capsula Gram pozitivilor.

NB1: Ag T-dependente si T-independente de tip IIsunt recunoascute pe receptorul BCRNB2: AG T-independente tip Ireceptorii Toll de imunitate innascuta

Tipuri de receptori membranari ai LB

I. Receptori de recunoastere Ag(receptorii - BCR pentru T-dep si T-indep II

- receptori TLR)

-

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

51/52

1. Receptorii BCR

Ig de tip M sau IgD care nu se exteriorizeaza, ci stau inclavate in membrana

IgMpe membranasunt doar monomeri (in cateva secunde)

Ig Dcirculante- sunt pentameri

Sunt formate din :

2 lanturi H(transmembranare)

2lanturi L(legaturile intre ele prin punti disulfurice, dar si L-H, L-L sau H-H

- Au dispozitie paralela : Capatul COOH in interior si capatul NH2 situat in

exerior pe care sunt zone de legare a Agfragmente Ag-binding ;

Spre deosebire de TCR care recunoaste un singur epitop, BCR poate recunoaste multe

molecule identice(separate sau dintr-o structura comuna)

Restul lanturilor, mai ales lantul H, formeaza FC = fragmentul cristalin.

Receptorul BCR este conectat cu alte 2 structuri mai mici Ig siIg prin lanturi H

- Joaca rol de CD3 din complexul TCR-CD3

-

Au si ele cate 2 domenii ITAM

2. Receptorii Toll= TLR (Toll-like receptors) !!!Citeste din urma!!!

- Fragmente legate de Ag si fragmente bogate in leucinaapoi receptorii Toll

interleukin-1-like receptorTIR

- Pe el se fixeaza Ag T-independente de tip I

II.

Receptori cu rol accesor in activarea metabolica1. Triada CD19, CD21, CD81

2. Receptorii CD45, CD40, B7(CD80)

3. Receptori inhibitori CD22, CD32

1. Triada CD19, CD21, CD81

Receptorul CD21 = CR2 (complement receptor 2)

Ag T-dependente/independente tip II pot fi opsonizate cu o opsonina importanta in

special C3b

Se fixeaza pe C3b, dar singur nu poate face nimic, avand nevoie de un intermediar

(CD81) care, probabil, amplifica semnalul.

CD81este conectat cu al 3-lea receptorCD19

CD19 este cel care transmite informaria spre citosol; este legat de enzimele din citosol si

se fixeaza pe o enzima = kinaza SFTK care este conectata cu o a doua chinaza PI-3K

(fosfatidil inozitol-3-kinaza)

7/26/2019 Cursuri 1-9 (2)

52/52

NB: Aceasta triada recunoaste opsonizarea C3b fixata pe Ag de pe BCR, dar nu

recunoaste opsoninele libere pe Ag nelegate de BCR.

Informatia pleaca pe 2 cai:

- O parte merge in principal prin BCR

-

O alta parte are acces prin triada, calea derivata de la opsonina

2.

Receptorii CD45 (acelasi ca la LT)

- Segmentul intracelular = protein-tirozin-fosfataza (PTP)

- Este legat prin punti disulfurice de Ig din complexe BCR, exact cum in cazul LT este

legat de lanturile zeta din TCR

- Rolul PTP este de activare

Receptorii CD40are un ligand pe membrana LT numit 40ce apare doar cand LT este

activat

Receptorii B7/CD80

- apar cand LB este activat si a devenit APC

- Peei se va fixa CD28 de pe LT

3.

Receptorii CD22 si CD32

CD22receptorul cu rol inhibitor- In segmentul intracelular are niste domeni care se numesc ITIM (i= inhibitorii din TyR)

CD32 = FcR II

- Receptorii pentru IgG cpe care le-a sintetizat LB

- Pe el se fixeaza IgG care va transmite STOP (semnal inhibitor)

III.

Receptori de adeziune intracelulara

- Receptorii LFA3 si ICAM

- Au rol in legarea de LT, adica de CD2 si LFA de pe LT

IV.

Alte molecule de suprafata

- Molecule MHC1 ce apar permanent pentru ca LB au nucleu

M l l l MHC2 d LB i t di l d li f bl t i t APC