Respuesta inmune mediada por células

Selección clonal y diferenciación de células T

Los antígenos se seleccionan para formar clones de sí mismos, tanto de memoria como efectores.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Describir la selección clonal y la diferenciación de células T

CONCLUSIONES CLAVE

Puntos clave

• Todas las células T se originan a partir de células madre hematopoyéticas en la médula ósea y generan una gran población de timocitos inmaduros. Los timocitos progresan de células doble negativas a timocitos doble positivos (CD4 + CD8 +), y finalmente maduran a simples positivos (CD4 + CD8- o CD4-CD8 +).
• La selección clonal se usa durante la selección negativa para destruir los linfocitos que pueden unirse a los autoantígenos.
• La selección clonal es la teoría de que existen receptores de antígenos específicos en los linfocitos antes de que se les presente un antígeno debido a mutaciones aleatorias durante la maduración y proliferación iniciales. Después de la presentación del antígeno, los linfocitos seleccionados experimentan expansión clonal porque tienen el receptor de antígeno necesario.
• La selección clonal puede explicar por qué las células de memoria pueden iniciar respuestas inmunitarias secundarias más rápidamente que la respuesta inmunitaria primaria, debido al aumento de la afinidad de unión de la expansión clonal.
• Durante la diferenciación de células T, las células T vírgenes se convierten en células blásticas que proliferan por expansión clonal y se diferencian en células T de memoria y efectoras.
• Muchos subconjuntos de células T auxiliares se crean durante la diferenciación de células T y realizan funciones muy diferentes para el sistema inmunológico.

Términos clave

• Selección clonal : la idea de que los linfocitos tienen receptores de unión específicos de antígeno antes de encontrarse con un antígeno, y se seleccionan para proliferar porque tienen el receptor de antígeno específico necesario durante una respuesta inmune adaptativa.

La selección clonal es una teoría que intenta explicar por qué los linfocitos son capaces de responder a tantos tipos diferentes de antígenos. Las células T y B son capaces de responder a casi toda la gran variedad de antígenos del mundo en el momento de su presentación. La selección clonal supone que los linfocitos se seleccionan durante la presentación del antígeno porque ya tienen receptores para ese antígeno.

Selección clonal

En la selección clonal, se presenta un antígeno a muchas células B vírgenes circulantes y (a través de MHC) T, y los linfocitos que coinciden con el antígeno se seleccionan para formar clones de memoria y efectores de sí mismos. Esta producción en masa se denomina “expansión clonal”, en la que las células hijas proliferan en varias generaciones de clones de las células parentales originales. La base teórica de la selección clonal es la suposición de que los linfocitos que portan un receptor de antígeno para un antígeno existen mucho antes de que ocurra la presentación del antígeno, lo que se explica por la idea de mutaciones aleatorias (recombinación VDJ) que ocurren durante la maduración de los linfocitos. Durante la presentación del antígeno, los linfocitos preexistentes que portan ese receptor de antígeno se seleccionan simplemente porque pueden unirse a ese antígeno.

La selección clonal también puede usarse durante la selección negativa durante la maduración de las células T. Aquí, los propios epítopos del cuerpo se presentan a los linfocitos infantiles; aquellas que reaccionan son reconocidas como auto-reactivas y destruidas antes de que ellas (y sus futuras células hijas clonadas) puedan salir y causar estragos en el cuerpo. Esto supone que las mutaciones aleatorias dieron como resultado linfocitos que eran autorreactivos en lugar de reactivos a antígenos no propios.

Después de una respuesta inmune adaptativa, las células de memoria pueden responder a una nueva infección del mismo patógeno mucho más rápidamente que las células T efectoras originales durante la formación de la respuesta inmune adaptativa. Se cree que la selección clonal causa mutaciones de la afinidad de unión al antígeno en las células de memoria durante la expansión clonal, de modo que las células de memoria tienen una afinidad de unión al antígeno mucho mayor que las células efectoras durante la primera respuesta. La mayor afinidad de unión puede ser la razón por la que las células de memoria pueden eliminar un patógeno más rápidamente que la generación original de células efectoras. Esta idea sigue siendo solo una teoría, pero explica muchos de los matices del sistema inmunológico adaptativo.

Selección clonal de linfocitos : una célula madre hematopoyética experimenta diferenciación y reordenamiento genético para producir linfocitos en el sistema inmunológico. Selección clonal de linfocitos: 1) Una célula madre hematopoyética experimenta diferenciación y reordenamiento genético para producir 2) linfocitos inmaduros con muchos receptores de antígenos diferentes. Aquellos que se unen a 3) antígenos de los propios tejidos del cuerpo se destruyen, mientras que el resto madura en 4) linfocitos inactivos. La mayoría de estos nunca encontrarán un antígeno extraño 5) coincidente, pero los que lo hacen se activan y producen 6) muchos clones de sí mismos.

Diferenciación de células T

Después de la maduración de las células T, las células T vírgenes circulan a través de los sistemas circulatorio y linfático del cuerpo hasta que se les presenta un antígeno del que portan el receptor. Las células T se clasifican para que sean variantes auxiliares, citotóxicas o reguladoras durante la maduración, pero pueden diferenciarse en subconjuntos después de la activación de las células T. Después de la presentación del antígeno, la célula T se activa y comienza a diferenciarse. La diferenciación de células T ocurre mediante los siguientes pasos:

1. La célula T activada se convierte en una gran célula blástica.
2. La célula blástica prolifera por expansión clonal.
3. Las células hijas clonadas se diferencian en células T efectoras o células T de memoria.
4. Las células T efectoras citotóxicas están terminadas, pero las células T auxiliares continúan diferenciándose en subconjuntos individuales de células T auxiliares.

Muchos subconjuntos diferentes de células T colaboradoras realizan diversas funciones. Los subconjuntos más comunes son Th1, que media la actividad de las células T citotóxicas a través de la liberación de citocinas, y Th2, que presenta antígenos a las células B. Además, Th17, que solo se diferencia de las células efectoras si están presentes ciertas citocinas, es importante para regular e inhibir la actividad de las células T-reg. Las células efectoras tienen una vida corta mientras dure la respuesta inmune adaptativa, mientras que las células de memoria tienen una vida larga y son la base de la respuesta inmune secundaria.

Funciones específicas de las células T

Las células T auxiliares ayudan a la maduración de las células B y las células B de memoria mientras activan las células T citotóxicas y los macrófagos.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Distinguir entre los diferentes tipos de funciones de las células T

CONCLUSIONES CLAVE

Puntos clave

• Las células T colaboradoras secretan pequeñas proteínas llamadas citocinas que regulan o ayudan en la respuesta inmunitaria activa activando otras células inmunitarias. También presentan antígenos a las células B.
• Las células T citotóxicas (células TC o CTL) destruyen las células infectadas por virus y las células tumorales, y están implicadas en el rechazo de trasplantes y las enfermedades autoinmunes.
• Las células T de memoria persisten a largo plazo después de que se ha resuelto una infección. Se expanden rápidamente a un gran número de células T efectoras al volver a exponerse a sus antígenos, lo que proporciona al sistema inmunológico “memoria” contra infecciones pasadas.
• Las células T reguladoras son cruciales para el mantenimiento de la tolerancia inmunológica, porque desempeñan un papel en la supresión de las respuestas inmunitarias hiperactivas.
• Las células T asesinas naturales (NK) unen el sistema inmunológico adaptativo con el sistema inmunológico innato al producir citocinas y unirse a antígenos no MHC o unidos a proteínas, como los glicolípidos y los lípidos.

Términos clave

• Células T asesinas naturales : un grupo heterogéneo de células T que comparte propiedades tanto de las células T como de las células asesinas naturales (NK), y reconoce la molécula CD1d no polimórfica, una molécula presentadora de antígenos que se une a lípidos y glicolípidos propios y extraños. de MHC.

Muchas categorías y subconjuntos diferentes de células T desempeñan diversas funciones para el sistema inmunológico. La diferenciación para la mayoría de las categorías de células T ocurre durante la maduración de las células T, pero la diferenciación entre las células de memoria y el subconjunto T auxiliar ocurre después de la maduración después de la presentación del antígeno. Las diferentes categorías de células T son la base de la actividad del sistema inmunológico mediada por células.

Células T auxiliares

Las células T colaboradoras ayudan a otros glóbulos blancos en los procesos inmunológicos al facilitar las citocinas que activan y dirigen otras células inmunitarias. Sus funciones principales incluyen la presentación de antígenos y la activación de las células B y la activación de las células T citotóxicas y los macrófagos. Estas células también se conocen como células T CD4 + porque expresan la proteína CD4 en sus superficies. Las células T colaboradoras se activan cuando se les presentan antígenos peptídicos mediante moléculas MHC de clase II, que se expresan en la superficie de las células presentadoras de antígenos. Una vez activados, se dividen rápidamente y secretan citocinas reguladoras como IFN-gamma y ciertas interleucinas. Estas células pueden diferenciarse en uno de varios subtipos, incluidos TH1, TH2, TH3, TH17 o TFH, que secretan diferentes citocinas para facilitar un tipo diferente de respuesta inmune.

Células T citotóxicas

Las células T citotóxicas (células TC o CTL) destruyen las células infectadas por virus y las células tumorales, y causan gran parte del daño en el rechazo de trasplantes y las enfermedades autoinmunes. Estas células también se conocen como células T CD8 +, ya que expresan la glicoproteína CD8 en sus superficies. Reconocen sus objetivos al unirse a antígenos asociados con el MHC de clase I, que está presente en la superficie de casi todas las células del cuerpo. Las células T citotóxicas reconocen su antígeno en los patógenos a través de su receptor de células T y matan al patógeno mediante la desgranulación y la apoptosis mediada por células. Las enzimas citotóxicas y las proteasas viajan a sus células diana a través de un citoesqueleto de microtúbulos. A través de IL-10, adenosina y otras citocinas antiinflamatorias secretadas por las células T reguladoras, las células CD8 + pueden inactivarse a un estado anérgico,

Células T de memoria

Las células T de memoria son un subconjunto de células T específicas de antígeno que persisten mucho después de que se ha resuelto una infección. Proliferan rápidamente a un gran número de células T efectoras al volver a exponerse a sus antígenos, proporcionando así al sistema inmunológico “memoria” contra infecciones pasadas. La respuesta inmunitaria secundaria mediada por las células T de memoria es mucho más rápida y eficaz para eliminar patógenos en comparación con la respuesta inmunitaria inicial. Las células T de memoria comprenden dos subtipos: células T de memoria central (células TCM) y células T de memoria efectora (células TEM), que tienen diferentes propiedades y liberan diferentes citocinas. Las células de memoria efectoras pueden ser CD4 + o CD8 + y producen células T auxiliares o citotóxicas en una respuesta inmunitaria secundaria.

Células T reguladoras

Las células T reguladoras (células Treg), también conocidas como células T supresoras, son cruciales para el mantenimiento de la tolerancia inmunológica. Su función principal es apagar la inmunidad mediada por células T hacia el final de una reacción inmune y suprimir las células T autorreactivas que escaparon del proceso de selección negativa en el timo. La mayoría de las células Treg son CD4 + y surgen en el timo. Las células Treg de origen natural se pueden distinguir de otras células T por la presencia de una molécula intracelular llamada FoxP3. Las mutaciones del gen FOXP3 pueden prevenir el desarrollo de células T reguladoras, causando la enfermedad autoinmune fatal IPEX.

Células T asesinas naturales

Las células T asesinas naturales (células NKT, que no deben confundirse con las células asesinas naturales) unen el sistema inmunitario adaptativo con el sistema inmunitario innato. A diferencia de las células T convencionales que reconocen antígenos peptídicos presentados por moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC), las células NKT reconocen el antígeno glicolípido presentado por una molécula llamada CD1d. Una vez activadas, estas células realizan funciones atribuidas tanto a las células Th como a las Tc (es decir, producción de citocinas y liberación de moléculas citolíticas / destructoras de células). También son capaces de reconocer y eliminar algunas células tumorales y células infectadas con el virus del herpes. Se encuentran entre los tipos de células T menos comunes en el cuerpo y se encuentran en la densidad más alta en el hígado. Existe una asociación entre la deficiencia de células NKT y el desarrollo de enfermedades autoinmunes y enfermedades inflamatorias crónicas como el asma,

Activación de las células T: las células T se activan al encontrar un patógeno y pueden convertirse en células T citotóxicas o células T auxiliares.

Inmunidad humoral activa y pasiva

La respuesta inmune humoral es el aspecto de la inmunidad mediada por anticuerpos secretados.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Distinguir entre inmunidad humoral activa y pasiva.

CONCLUSIONES CLAVE

Puntos clave

• La inmunidad pasiva es la transferencia de inmunidad humoral activa en forma de anticuerpos preparados de un individuo a otro.
• La inmunidad pasiva adquirida de forma natural incluye los anticuerpos que la madre le da a su hijo durante el desarrollo fetal o mediante la leche materna después del nacimiento.
• La inmunidad pasiva adquirida artificialmente es una inmunización a corto plazo que se logra mediante la transferencia de anticuerpos y puede administrarse de varias formas.
• La inmunidad activa es una inmunidad duradera producida por el propio sistema inmunológico del cuerpo e implica la producción de células de memoria duraderas.
• La inmunidad activa puede ser natural, como por una infección, o artificial, como por vacunación.

Términos clave

• Inmunidad pasiva adquirida artificialmente : una forma de inmunidad de corta duración obtenida por la transferencia de anticuerpos producidos por otro organismo.

La respuesta inmune humoral (HIR) es el aspecto de la inmunidad mediada por anticuerpos secretados producidos por las células B. Los anticuerpos secretados se unen a los antígenos en las superficies de los patógenos invasores, que los señalan para su destrucción. La inmunidad humoral se llama así porque involucra sustancias que se encuentran en los humores o fluidos corporales. Hay dos tipos de inmunidad humoral: activa y pasiva.

Inmunidad humoral activa

La inmunidad humoral activa se refiere a cualquier forma de inmunidad que se produce como resultado de la formación de una respuesta inmunitaria adaptativa del propio sistema inmunológico del cuerpo. La inmunidad activa es a largo plazo (a veces de por vida) porque las células de memoria con maduración por afinidad de unión a antígeno se producen durante la diferenciación y proliferación de linfocitos que se produce durante la formación de una respuesta inmunitaria adaptativa. También se refiere a las funciones efectoras de los anticuerpos, que incluyen la neutralización de patógenos y toxinas, la activación clásica del complemento y la promoción de la fagocitosis y la eliminación de patógenos por opsonina.

La inmunidad activa puede ser de origen natural o pasiva. La inmunidad activa natural generalmente ocurre como resultado de una infección con un patógeno, en la cual las células de memoria que recuerdan el antígeno del agente infeccioso permanecen en el cuerpo. La inmunidad activa artificial es el resultado de la vacunación. Durante la vacunación, el cuerpo está expuesto a una forma debilitada de un patógeno que contiene los mismos antígenos que el patógeno vivo, pero no puede provocar una infección contra el cuerpo en su estado debilitado. Las vacunas se han convertido en una forma eficaz de prevención de enfermedades que es especialmente útil para prevenir enfermedades que normalmente tendrían un alto riesgo de mortalidad durante una infección, donde confiar en la inmunidad activa natural resultaría peligroso. Sin embargo, la inmunidad activa no funciona para proteger contra todos los patógenos,

Inmunidad pasiva

La inmunidad pasiva es la transferencia de inmunidad humoral activa en forma de anticuerpos preparados de un individuo a otro. La inmunización pasiva se usa cuando existe un alto riesgo de infección y no hay tiempo suficiente para que el cuerpo desarrolle su propia respuesta inmune o para reducir los síntomas de enfermedades inmunosupresoras o en curso. A diferencia de la inmunidad activa, la inmunidad pasiva es de corta duración (a menudo solo durante unos pocos meses), porque no implica la producción y el mantenimiento de células de memoria.

La inmunidad pasiva puede ocurrir de forma natural o artificial. La inmunidad pasiva materna es un tipo de inmunidad pasiva adquirida de forma natural y se refiere a la inmunidad mediada por anticuerpos transmitida al feto por su madre durante el embarazo. La IgG pasa a través de la placenta al feto en desarrollo y es el único isotipo de anticuerpo que puede atravesar la placenta. Dado que la inmunidad pasiva es de corta duración, a menudo se requiere la vacunación poco después del nacimiento para prevenir enfermedades como la tuberculosis, la hepatitis B, la poliomielitis y la tos ferina; sin embargo, los anticuerpos maternos pueden inhibir la inducción de respuestas protectoras de la vacuna durante el primer año de vida. Este efecto suele superarse mediante respuestas secundarias a la inmunización de refuerzo. La inmunidad pasiva también se proporciona mediante la transferencia de anticuerpos IgA que se encuentran en la leche materna,

La inmunidad pasiva adquirida artificialmente es una inmunización a corto plazo que se logra mediante la transferencia de anticuerpos y se puede administrar en varias formas: como plasma o suero de sangre humana o animal (generalmente de caballo), como inmunoglobulina humana combinada para administración intravenosa (IVIG) o intramuscular. (IG) y como anticuerpos monoclonales (MAb). La transferencia pasiva se usa para ayudar a tratar a las personas con inmunodeficiencia y para varios tipos de infecciones agudas graves que no tienen vacuna, como el virus del Ébola. La inmunidad derivada de la inmunización pasiva dura solo un corto período de tiempo y existe un riesgo potencial de reacciones de hipersensibilidad y enfermedad del suero, especialmente por gammaglobulina de origen no humano. La inmunidad pasiva proporciona protección inmediata, pero el cuerpo no desarrolla la memoria; por lo tanto,

Inmunidad innata y adaptativa en el sistema inmunológico : este cuadro muestra las diferentes divisiones de la inmunidad, que incluyen adaptativa, innata, natural, artificial, pasiva (materna), activa (infección), pasiva (transferencia de anticuerpos) y activa (inmunización).