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MOLCULAS DE SUPERFICIE DE LOS LINFOCITOS TDr. Francisco Baca DejoINTRODUCCINProtenas de superficie de los linfocitos T implicadas en la deteccin de antgenos y en la transmisin de la seal al interior de dicha clula, haciendo especial hincapi en el receptor clonotpico (especfico).

El receptor clonotpico para antgeno de las clulas T (TCR) no existe versin secretada, sino que siempre va unido a membrana, reconoce al antgeno de modo restringido por el haplotipo MHC propio.

Su organizacin genmica y su modo de generar diversidad son muy parecidos a los de los genes de las inmunoglobulinas.

INTRODUCCINEl receptor de los linfocitos T se presenta como heterodmeros, que pueden ser de dos tipos:

el TCR-2 est compuesto por una cadena a y otra b el TCR-1 est compuesto por una cadena g y otra d .

En ambos casos, el TCR est asociado a un complejo de protenas de membrana, denominado CD3 que es el encargado de transducir la seal al interior celular.

Glicoprotena Acida 40-50 kDaGlicoprotena Bsica o Neutra 40-45 kDaESTRUCTURA DEL TCRAn no se han logrado anlisis cristalogrficos por rayos X del TCR completo (aunque s de la cadena b), por lo que slo se "sospecha" su estructura en funcin de la secuencia de aminocidos y su parecido con las inmunoglobulinas.ESTRUCTURA DEL TCR

El TCR-2 ( )Formado por dos cadenas polipeptdicas distintas, asociadas con cadenas polisacardicas.

Cada polipptido posee dos dominios globulares de tipo inmunoglobulina (es decir, unos 110 aminocidos cada dominio, con el caracterstico bucle de Ig formado por la unin por puentes disulfuro de dos cistenas separadas 60-70 aminocidos):Cadena (49 kDa): Consta de un dominio amino-terminal variable (Va ), un dominio proximal constante (Ca ), un segmento transmembranal de unos 20 aminocidos, con abundantes cargas positivas, y una cola citoplsmica en el extremo carboxi-terminal.

Cadena (43 kDa): dominio amino-terminal distal, variable (Vb ), dominio proximal constante (Cb ), segmento transmembranal cargado positivamente, de unos 20 aminocidos, y cola citoplsmica en el extremo carboxi-terminal.El TCR-2 ( )Las dos cadenas estn unidas por puentes disulfuro, en una secuencia cercana a la membrana.

Sus respectivos segmentos transmembranales contienen aminocidos cargados positivamente.

Las cadenas no son inestables debido a las cargas negativas de las cadenas asociadas del CD3.El TCR-2 ( )En cada dominio variable (V , V ) existen tres regiones hipervariables que tambin reciben el nombre (como en el caso de las Ig) de regiones determinantes de complementariedad (CDR).

El TCR se parece, pues, a un brazo Fab de anticuerpo que estuviera unido a membrana, si bien diferencias entre las respectivas zonas de transicin entre los dominios V y C sugieren que el TCR es una estructura ms rgida.El TCR-2 ( )Parecido al TCR-2, aunque se han detectado varias formas diferentes, algunas unidas intercaternariamente por puentes disulfuro, y otras no.En humanos, las clulas T dotadas de TCR de tipo son poco abundantes en circulacin, pero en cambio son las predominantes en el epitelio intestinal. En el ratn se encuentran clulas en la piel (no as en humanos), en tero y en la lengua.El TCR-1 ()El TCR se asocia no covalentemente a una serie de protenas que constituyen el marcador de clulas T conocido como CD3, y que est implicado en la transduccin de seal al interior del linfocito T.

El CD3 es un complejo de cinco tipos de cadenas polipeptdicas invariantes, que se asocian de dos en dos, formando tres clases de dmeros:

heterodmero heterodmero homodmero (a veces sustituido por el heterodmero o el homodmero ).EL COMPLEJO RECEPTOR TCR-CD3El complejo TCR-CD3 se puede considerar formado por cuatro tipos de dmeros:el heterodmero TCR clonotpico ( o ), que es el que reconoce el pptido procesado junto con el MHCtres tipos de dmeros invariantes del CD3, que se requieren para:La expresin adecuada del TCR (se necesitan para que TCR llegue a la membrana citoplsmica). Estabilizar al TCR: las cargas negativas de la porcin transmembranal de cadenas del CD3 equilibran las cargas positivas de las cadenas del TCR, estabilizando el complejo. Para la transduccin intracelular de la seal que supone la unin TCR-pptido-MHC. EL COMPLEJO RECEPTOR TCR-CD3Las cadenas , y del CD3 pertenecen a la superfamilia de las inmunoglobulinas, y cada una de ellas posee un solo dominio extracelular globular de tipo Ig estabilizado por un puente disulfuro. A ello sigue un segmento transmembrana con carga neta negativa, y finalmente un dominio citoplsmico de unos 40 aminocidos.EL COMPLEJO RECEPTOR TCR-CD3Las cadenas y son distintas a las anteriores; poseen un segmento extracelular muy corto (slo 9 aminocidos), una regin transmembrana con carga neta negativa y una cola citoplsmica larga (de 113 aa. en el caso de y de 155 aa. en el caso de ).EL COMPLEJO RECEPTOR TCR-CD3La clula T madura cuenta con varias molculas accesorias de membrana, con funciones de:

adhesin a la clula presentadora de antgeno o a la clula diana, reforzando la interaccin;

(varias de ellas) transduccin de seales desde el TCR al citoplasma.MOLCULAS DE MEMBRANA ACCESORIASCD4: glucoprotena monomrica de 55 kDa, con 4 dominios extracelulares de tipo Ig (D1, D2, D3 Y D4), regin transmembrana y larga cola citoplsmica en la que existen tres serinas fosforilables. Cumple funciones de adhesin y co-sealizacin: se une al dominio proximal 2 del MHC-II de las clulas presentadoras de antgeno. Su presencia suele conferir al linfocito T papeles de clula coadyuvante (TH). MOLCULAS DE MEMBRANA ACCESORIASCD8: heterodmero las dos cadenas unidas por puente disulfuro. Cada cadena tiene de 30 a 38 kDa y un solo dominio extracelular de tipo Ig, una regin transmembrana y cola citoplsmica de 25 a 27 aa, varios de ellos susceptibles de ser fosforilados. Cumple papeles de adhesin y co-sealizacin al unirse al dominio 3 de la MHC-I de las clulas diana. Su existencia en los linfocitos suele caracterizar a las clulas T matadoras (citotxicas, TC). MOLCULAS DE MEMBRANA ACCESORIASEn su papel como molculas de adhesin, las CD4 y CD8 incrementan unas 100 veces la avidez de la interaccin entre el TCR y el complejo {pptido-MHC}.En su papel como correceptores (co-sealizadores) se piensa que actan detectando el cambio del TCR cuando se une al complejo pptido: MHC, y facilitando una seal al interior celular, a travs de sus dominios citoplsmicos, que estn asociados a Lck, una proten-quinasa de tirosina.MOLCULAS DE MEMBRANA ACCESORIASCD2: se une a LFA-3 (tambin conocida como CD58). LFA-1 (=CD11a/CD18): se une a ICAM-1 CD45R: se une a CD22 CD28 (de TH) se une a la molcula B7 de la clula presentadora de antgeno, suministrando una segunda seal que se requiere para la activacin del linfocito T coadyuvanteMOLCULAS DE MEMBRANA ACCESORIASSe piensa que en principio, el primer contacto entre la clula T y la clula presentadora o clula diana se produce por molculas de adhesin mutuamente interactuantes, y entonces el TCR del linfocito T puede "rastrear" la superficie de la membrana de la clula que tiene enfrente en busca de complejos especficos {pptido-MHC}. A su vez, cuando se ha efectuado el contacto ternario TCR-pptido-MHC se induce un incremento transitorio en las molculas de adhesin (CD2, LFA-1) que permite un contacto ms estrecho y ms prolongado, durante el cual la clula T ejecuta su papel (liberar ciertas citoquinas en el caso de la TH y excretar sustancias citolticas en el de la TC). Finalmente, la clula T se desliga de la clula presentadora o de la clula diana.INTERACCIN TCR-ANTGENOSe sospecha que CDR1 y CDR2 deben contactar con MHC, probablemente interactuando con las dos hlices en , y CDR3 debe hacerlo con la porcin hidrfila de los pptidos.

Es decir, la variabilidad del TCR complementa la variabilidad del complejo MHC-pptido.Modelo hipottico de interaccin TCR-pptido-MHCEn cuanto al MHC, el sitio de unin al antgeno (que algunos llaman desetopo) reside en el surco que queda entre las dos -hlices.El pptido (que como estudiamos, suele ser anfiptico), mostrara su lado hidrfobo (el agretopo) al surco del MHC, mientras que por su porcin hidrfila (epitopo) se unira con el paratopo del TCR.Modelo hipottico de interaccin TCR-pptido-MHCEn cuanto al MHC, el sitio de unin al antgeno (que algunos llaman desetopo) reside en el surco que queda entre las dos -hlices.El pptido (que como estudiamos, suele ser anfiptico), mostrara su lado hidrfobo (el agretopo) al surco del MHC, mientras que por su porcin hidrfila (epitopo) se unira con el paratopo del TCR.MADURACIN DE LAS CLULAS T

En cuanto al MHC, el sitio de unin al antgeno (que algunos llaman desetopo) reside en el surco que queda entre las dos -hlices.El pptido (que como estudiamos, suele ser anfiptico), mostrara su lado hidrfobo (el agretopo) al surco del MHC, mientras que por su porcin hidrfila (epitopo) se unira con el paratopo del TCR.MADURACIN DE LAS CLULAS TSELECCIN POSITIVA Y NEGATIVA

SELECCIN POSITIVA Y NEGATIVA

SELECCIN POSITIVA Y NEGATIVA

Rutas de sealizacin intracelular

La seal coestimulatoria

La seal coestimulatoria

Anergia ClonalLa anergia clonal es la incapacidad proliferativa de un linfocito tras un contacto con el complejo pptido-MHC, y se debe a la carencia de la seal coestimulatoria proporcionada por la interaccin entre CD28 del linfocito TH y B7 de la APC. No se trata de una mera no-respuesta pasiva, sino que la anergia es un estado activo de no proliferacinAnergia Clonal

Clulas T vrgenes

Linfocitos T efectores

Linfocitos T de memoria

Linfocitos T de memoria

Estructura esquemtica del receptor linfocitario T. El receptor TCR est formado por dos cadenas polipeptdicas covalentemente unidas entre s por puentes disulfuro. Los receptores TCR2 presentan cadenas y, los TCR1 cadenas y . En cada una de las cadenas y (o /), existe un dominio variable aminoterminal y un dominio constante carboxiterminal, de manera similar a lo que ocurre en las cadenas pesadas y livianas del receptor linfocitario B (BCR).Glicoprotena Acida 40-50 kDaGlicoprotena Bsica o Neutra 40-45 kDa