Activacion de linfositos

Activación de linfocitos

L. Castro, L. Montes, M. Cobo y J. Peña

Una vez que los linfocitos reconocen mediante sus receptores de membrana las estructuras específicas a través de las interacciones moleculares adecuadas, se inicia el proceso de activación de los mismos. Este proceso implica una serie de eventos en cadena que se inician en la membrana celular, prosiguen en el citoplasma y terminan en el núcleo. En este capítulo abordaremos el estudio de todo lo referente a la activación de los principales linfocitos implicados en la respuesta inmune, como son:

-- Los linfocitos T

-- Los linfocitos B

-- Las células NK

De esta manera después podremos estudiar con detalle la respuesta innata, humoral y celular.

Activación de linfocitos T

La activación de los linfocitos T se inicia cuando el receptor de los linfocitos T (TCR) reconoce a un péptido transportado por la molécula HLA. La unión entre el TCR y el péptido, junto a la molécula HLA, tanto de clase I como II, es específica. El proceso de reconocimiento varía si el TCR está formado por el heterodímero alfa/beta presente en células T alfa/beta o si es del tipo gamma/delta presente en células T gamma/delta.

Sin embargo para que la activación se inicie adecuadamente, se requiere además de la participación de TCR de otras moléculas presentes en la membrana de los linfocitos T.

Una vez activados los linfocitos T, éstos producirán prioritariamente citocinas o factores citotóxicos, según se trate de linfocitos Th o Tc respectivamente. De esta manera estos linfocitos intervienen en la respuesta inmune en la que están implicados. (Figura, activación linfocitos T).

En resumen la secuencia de eventos en la activación de linfocitos T son: el proceso de interacción celular, la intervención del complejo TCR/CD3, la cascada de señales intracelulares y la activación de diferentes factores de transcripción celular.

Interacción intercelular

La unión del antígeno con el TCR, estudiado en capítulos anteriores, no es suficiente para la activación eficaz de los linfocitos T.

Para que esta respuesta se lleve a cabo se requiere la participación de una serie de moléculas conocidas globalmente como accesorias, y cuya función es la de contribuir al desarrollo de una respuesta inmune efectiva, facilitando la interacción entre las distintas células. Se forma así lo que se denomina sinapsis entre linfocitos T y célula presentadora de antígeno (Figura, requerimiento activación).

De estas moléculas destacan:

•Las moléculas CD4 y CD8.

•Las moléculas CD28 y CTLA-4 y sus ligandos.

•Otras moléculas como CD2, CD45 entre otras.

Moléculas CD4 y CD8. Estas moléculas facilitan la unión intercelular y además potencian la transmisión de señales al interior celular. Son glicoproteínas cuyos ligandos naturales son las moléculas de histocompatibilidad clase II y I respectivamente. Ambas moléculas pertenecen a la superfamilia de las inmunoglobulinas, pero mientras el CD4 está formado por una sola cadena, el CD8 lo está por dos cadenas, alfa y beta. El CD4 se expresa en la mayoría de los linfocitos T colaboradores, el CD8 lo hace, principalmente, en linfocitos T con función citotóxica.

Moléculas CD28 y CTLA-4. La molécula CD28 es de especial importancia, incrementando la estabilidad de las interacciones intercelulares de linfocitos. El CD28 se expresa en todos los linfocitos CD4 y aproximadamente en el 50% de los linfocitos CD8 y sus ligandos naturales pertenecen a la familia B7 (B7‐1, CD80; B7‐2, CD86).

El CD28, además de su papel en el proceso de adhesión, también participa transmitiendo señales de activación de la célula T. Una variante de esta molécula es el CTL‐4 que, a diferencia del CD28, se expresa sólo de modo transitorio después de la activación de las células Т у confiere una señal inhibidora al linfocito, a diferencia del CD28 que, como hemos dicho, confiere señales de activación. Esta posibilidad de la presencia diferencial de CD28 o CTL‐4 define que el linfocito se active o se inhiba, lo que tiene gran trascendencia regulando el proceso de la activación de los linfocitos T.

Molécula CD2. La molécula CD2 es una glicoproteína de adhesión que contribuye a la unión del linfocito T a la célula presentadora. Su ligando natural es el CD58 ( LFA‐3) y se expresan en la superficie de todas las células con función presentadora de antígenos.

CD45. El CD45, es una de las glicoproteínas más abundantemente expresadas en la superficie de linfocitos y en general en las células hematopoyéticas, pudiéndose detectar hasta un millón de moléculas por célula y cuyo ligando no se conoce con precisión. Pertenece a la familia de proteínas con varios miembros y con múltiples alelos,con actividad fosfatasa (PTP), como son el CD45Ra y el CD45RB. Concretamente la parte citoplasmática de esta molécula es muy extensa y en acción fosfatasa puede eliminar grupos fosfato a las tirosin kinasas LcT y Fyn, tal como veremos después con más detalle.

Transmisión de señales en linfocitos T

Los linfocitos T, al igual que los linfocitos B y NK, poseen mecanismos a través de los cuales los estímulos externos son procesados y enviados al núcleo a través de una serie de mediadores bioquímicos intracelulares conocidos como segundos mensajeros.

Éstos son capaces de regular la transcripción específica de un amplio número de genes, que participan en los procesos de crecimiento, división y diferenciación celular. En la activación de esta cadena de segundos mensajeros intervienen señales procedentes tanto del TCR/CD3 como de las moléculas accesorias, de moléculas que participan en la interacción celular y receptores de citocinas presentes en la membrana de los linfocitos (Figura, cascada activación).

Un mecanismo fundamental en la regulación de la actividad y la función de estos mensajeros son los ciclos de fosforilación y defosforilación a los que están sometidos mediante cinasas y fosfatasas respectivamente. Básicamente existen dos tipos de cinasas, dependiendo de su actividad fosfotransferasa, que se manifiesta fosforilando proteínas en aminoácidos serina y treonina (serina/treonina cinasas) o bien en aminoácidos tirosina (tirosina cinasas).

Igualmente hay dos tipos de fosfatasas que defosforilan específicamente proteínas fosforiladas bien en serina/treonina o en tirosina.

Una propiedad general de los linfocitos es la de necesitar dos tipos de señales distintas para inducir su activación y proliferación.

Como se ha comentado anteriormente:

• La primera señal la proporciona la unión del complejo péptido‐ MHC al TCR (y a los correceptores CD4 y CD8), esta señal está potenciada por la participación de moléculas de adhesión, tales como CD2, LFA‐1, CD26 y otras.

• La segunda señal es suministrada por moléculas coestimuladoras del tipo CD28, que de alguna manera complementan las señales de activación inducidas por el TCR permitiendo una activación celular completa (Figura, cascada activación). Estas señales coestimuladoras son necesarias para la activación del linfocito, ya que en su ausencia la señal mediada por el TCR puede conducir al linfocito a la muerte celular o a un estado de anergia (en la que el linfocito no responde a nuevas estimulaciones).

En esta última década se está realizando un gran esfuerzo para identificar los componentes celulares y moleculares que están involucrados en dicha activación celular y determinar la secuencia de eventos bioquímicos que ocurren después del reconocimiento del antígeno.

Mediadores intracitoplasmáticos de la activación celular

Uno de los primeros eventos bioquímicos que ocurren en los linfocitos T después de la interacción HLA-péptido-TCR, es la fosforilación en tirosina, principalmente de las cadenas zeta no polimórficas del CD3. Estas cadenas poseen en sus dominios intracitoplasmáticos unas regiones denominadas ITAM (Immunoreceptor Tyrosine‐based Activation Motifs) que se fosforilan por la acción de las tirosina cinasas c‐lck y c‐fyn.

Ello se debe a que existe una estrecha asociación física del CD4 y del CD8 con el TCR/CD3, de tal manera que cuando se produce la unión TCR-péptido-HLA, hace que la c‐Lck asociada a estas moléculas se aproxime a la porción citoplásmica de las proteínas del complejo CD3, donde puede fosforilar en tirosina a sus regiones ITAM. Así mismo, todo ello es posible porque la tirosina cinasa c‐Lck se encuentra localizada precisamente en la parte intracelular de la membrana plasmática unida a la bicapa lipídica, por un proceso de miristilación de su región aminoterminal.

Una vez que los ITAM son fosforilados en sus residuos tirosina, se convierten en sitios específicos de acoplamiento donde se une a la proteína citoplásmica ZAP‐70, que pertenecen a la familia de enzimas proteincinasas. Ejerce así el ZAP‐70, que se encuentra tanto en células T como NK, un papel crítico en la cascada de señalización intracelular fosforizando nuevos substratos. (fFgura, fosforilación ITAM).

El ZAP‐70 actúa fosforilizando sobre ciertos adaptadores, con lo cual prosigue la cascada de transmisión de señal de activación.

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