Ontogenia de los linfocitos y marcadores de membrana

Dr. Jaime Gmo. González Gámez

Ontogenia de los linfocitos y marcadores de membrana

• 9.1 Pasos de la diferenciación

• 9.2 Diversidad y ontogenia linfocitaria

• 9.3 Marcadores de linfocitos

• 9.4 Ontogenia de células NK

• 9.5 Ontogenia de células dendríticas

• 9.6 Ontogenia de la síntesis de Inmunoglobulinas

• 9.7 Receptor de células T

Introducción

• Ontogenia: desarrollo del individuo, referido en especial al período embrionario

• Linfopoyesis: proceso de formación de los linfocitos

• Marcadores de membrana: (CD: cluster of differentiation) son proteínas de membrana de leucocitos y células endoteliales que participan en la diferenciación y maduración celular, linaje celular, estado de activación celular, receptores o como moléculas de adhesión.

Introducción

• Célula Troncal: (Stem cell) Células inmaduras de las cuales derivan todas las células.

• Ratón Knock-out: es un ratón modificado por ingeniería genética para que uno o más de sus genes estén inactivados

• Ratón Transgénico: Ratón al que se le ha modificado su ADN y por lo tanto su información genética

HSC

Diferenciación de células troncales

• Todas las células sanguíneas se derivan de precursores pluripotenciales conocidos como células tronco hematopoyéticas (HSC)

• Hígado fetal y médula ósea

• Características :Auto renovación y diferenciación

• Auto renovación es la habilidad para dar lugar por lo menos a dos células hijas en el mismo estado de desarrollo que la progenitora (GM-CSF, G-CSF, IL-3 y 5)

Diferenciación de células troncales

Diferenciación progresiva:

Progenitores multipotenciales precursor con pluri potencialidad disminuida una sola vía de diferenciación

Componentes de la diferenciación linfoide: expresión de los receptores de citosinas, moléculas de señales de transducción y factores de transcripción

Marcadores de HSC

Modelo hipotético de linfopoyesis: CLP (progenitor linfoide común) ELP (progenitores linfoides tempranos) HSC (célula troncal hematopoyética) MPP (progenitores multipotenciales) RAG (gen de activación de recombinación)

Receptor para el Factor de Crecimiento de Células Troncales

• C-kit (CD117)

• Receptor para citosina cinasa tirosina

• Disminuye con el compromiso de linaje

• C-Kit bajo = auto renovación limitada, sin potencial mieloide

Genes de activación de recombinación 1 y 2 y deoxynucleotidil transfer asa terminal

• Tdt se cree que juega un papel importante en la generación de la diversidad del receptor de Ag de células B y T

• La ausencia de RAG afecta la diferenciación celular de T y B y resulta en Inmunodeficiencia combinada severa

Cadena g común y Receptor a de IL-7

• La cadena g común (gC)(CD132): es una subunidad compartida por los receptores de membrana para IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-13, IL-15 e IL-21.

• Sobre regulación de IL-7Ra CD127 y gC define poblaciones Pro-L.

• Dan lugar a todos los linajes linfoides pero no mieloides

• Pacientes con deficiencia de gC muestran defectos de células B, T y NK y sufren de Inmunodeficiencia combinada severa ligada al X

Linfopoyesis

• Inicia en la vida fetal • El saco vitelino es la primer

estructura hematopoyética (HSC que darán lugar a leucocitos, eritrocitos y trombocitos)

• 6ta.semana de gestación el hígado fetal recibe HSC (Inicio de actividad hematopoyética)

• Células NK son los primeros linfocitos activos funcionalmente

• Desarrollo de células T en hígado fetal

Embrión a las 8 semanas

Linfopoyesis

• 12ava. Semana producción de células sanguíneas por el bazo

• 20ava. Semana inicia actividad hematopoyética el timo, los ganglios y la médula ósea

• 38ava. Semana la médula ósea se convierte en el único centro hematopoyético

Receptores antígeno específicos de células B y T

Paso crucial: formación de receptores Ag específicos funcionales pero no auto-reactivos La especificidad y diversidad del sistema inmune está mediada por estos receptores Formación por procesos similares Constituidos por regiones variables y regiones constantes

Receptores antígeno específicos de células B y T

• Un número ilimitado de diversos receptores se genera por un número limitado de segmentos de genes V(D)J por recombinación

• Este inicio necesita de genes RAG

• La recombinación V(D)J muy controlada que previene el re arreglo en tejidos no linfoides

• La principal diferencia entre TcR y BcR, el TcR no cambia, la diversidad estimada de TcRab y TcRgd es de 10 15 a 10 18, Igs 10 9 a 10 11

Linfopoyesis de T

• Casi exclusiva en el Timo

• No es autónoma, pero requiere de señales generadas en el timo

• Células convencionales TcRab, Células no convencionales TcRgd, Células NKT y Treg.

Linfopoyesis de T

• Etapa 1: Progenitores de timocitos tempranos (ETP) migran al Timo

• Etapa 2: Expansión y compromiso de linaje

• Etapa 3: Selección b

• Etapa 4: Selección del receptor de células T

• Etapa 5: Diferenciación en la periferia

Células T no convencionales

• Células T gd: 1 al 5% de células T circulantes, abundantes en mucosas y piel, no restricción por MHC (respuesta inmune primaria, vigilancia tumoral, regulación inmune, cicatrización de heridas)

• Células T NK (NKT): población única, expresa TcR2 y marcadores de NK (CD56 y KIR), reconocen glucolípidos asociados con CD1d. Inmunidad tumoral e inmunoregulación

• Células T Reguladoras (Treg): CD4+, cd25+. 5% de CD4+ circulantes, regulación de células T auto reactivas

Ontogenia de las células NK

• Relacionadas más cercanamente a las células T

• Precursor T/NK • Fenotipo: Linfocitos CD3-, CD16+,CD56+ • Aunque progenitores e NK se pueden

encontrar en el Timo, pueden desarrollarse sin el.

• Diferenciación IL-15, expansión ligando de c-kit y Flt3.gc es crítico para su desarrollo

• Subclases – CD56+,CD16+,CD23- (gran capacidad cito

lítica) – CD56 bright,CD16-,CD25+,CD117+

(producción de citocinas) – CD56 bright en periferia receptor homing – CD56+,CD16+,CD3- en ganglios KIR (killer cell

immunoglobulin like receptor), NCR (natural citotoxicity receptor) y moléculas de adhesión críticas

Ontogenia de Células Dendríticas

• CPA altamente especializadas y altamente eficientes

• Dos linajes uno mieloide y otro linfoide

• Progenitores mieloides y linfociticos pueden generar ambos

• Precursores identificados en hígado fetal, timo y médula ósea, en adultos parece ser en médula ósea y liberados a la periferia.

Diferentes Marcadores

Linfopoyesis de B

• Exclusiva en Médula ósea (estroma, matriz extracelular, cito cinas y factores de crecimiento)

• La proporción de precursores de B permanece constante durante toda la vida*

• Desregulación: autoinmunidad, leucemia o linfoma

5-10%*

60-70%

20-25%

Linfopoyesis de B

• Células B progenitoras (Pro-B) – Ckit,Flt3,Tdt,RAG,CD34,

CD45RA, no marcadores de linaje específicos

– RAG inicio del arreglo de mIgH

• Células B precursoras (Pre-B) – Pre-BI: c-kit, auto renovación,

termina arreglo de mIgH, baja regulación de Tdt y CD34, expresan CD19,CD20,Iga,Igb

– Pre-BII: c-kit, CD2,CD25,CD72, mIgH completo

• Células B Inmaduras – Células en reposo que expresan

CD19, sIgM, Iga, Igb, IgD-. – Diferenciación final ocurre

cuando termina RAG – Migran al bazo para su

maduración final – Señalización por BcR elimina

células auto reactivas – Selección negativa y positiva

• Células B maduras – CD19, sIgM, sIgD – 80% en folículos de ganglios – Re circulantes CD23 y CD24 – Memoria CD27

Ontogenia de la síntesis de Ig´s

IgG cruza la barrera placentaria en la 12 ava. semana

Al 3er. mes de vida es detectable. Al año alcanza la concentración adulta

6-7 años de edad

Marcadores de membrana de Linfocitos

• Proteínas funcionales como receptores antígeno específicos, moléculas co-estimulatorias, moléculas de adhesión, receptores inhibitorios, receptores de factores de crecimiento, receptores de citocinas y receptores que median la muerte celular.

• Pueden compartirse por tipos celulares diferentes, ser específicos de linaje, marcadores de subclases y únicos de subclases

• CD45 todos los leucocitos, CD3 y CD19 células T y B respectivamente, CD4 y CD8 subclases específicas de células T

• Miembros de la súper familia de las inmunoglobulinas

Marcadores de membrana de Linfocitos

• Marcadores de linfocitos T – CD4 cooperación – CD8 citotoxicidad – TCR – CD3 primero en la diferenciación tímica, en

todas las células T en la periferia – CD28 co estimulación dominante de la

interacción con Ag de B – TNFR (CD27,30,137,154) señales de sobre

vivencia, respuestas de mantenimiento, generación de poblaciones de memoria/efectoras

– CD40L molécula de inducción de activación, todas CD4 activadas

– CD27 co estimulación en T y NK, formación de células efectoras y de memoria

– CD137 (4-1BB) expresada transitoriamente en células T activadas, expresada también en DC, células B y macrófagos. Prolonga supervivencia de células activadas

• Marcadores de linfocitos T – CD30 y CD30L aumento en la proliferación y

secreción de citocinas – CD25 cadena a del receptor de IL-2 niveles

altos en Treg – CD2 y LFA-3 Todos los timocitos, células T y

NK, aumenta el reconocimiento antigénico – CD45 todos los leucocitos, importante en

activación – CD71 receptor de transferrina, activación.

proliferación – CD69 receptor de lectinas, ausente en reposo,

activación de T, B y NK – ICAM-1,2,3 y LFA-1 – CTLA-4 Antígeno tardío de células T

citotóxicas, disminución de la regulación de respuesta de T, Tolerancia

Células NK

• Población compleja y heterogénea

• Iniciación de la respuesta innata y respuestas adaptativas

• Funciones: APC, desafío de T nativas, producción de IFN tipo I, Tolerancia inmunológica

• Expresan HLA-DR, no marcadores específicos de líneas linfoides o mieloides

• DC plasmacitoides BDCA2, CD123 alto

• DC mieloides CD11+ • Puente entre respuesta innata y

adaptativa • Linfoma y cáncer de próstata

Células Dendríticas

Células B

• Principal mediador de la respuesta inmune humoral

• Marcadores asociados señalización y activación del BcR – sIg reconocimiento

– Iga transducción

– IgB transducción

– Btk su ausencia se asocia a bloqueo de la diferenciación

Células B

• Receptores para activación y factores de proliferación – TNFR 3 receptores celulares – CD19,CD20 y CD21 excepto

cél. plasmática – CD45 activación, isoforma

más grande – CD38 células B y T inmaduras,

cél.T y NK activadas, proliferación

– LFA-3 adhesión y señales co estimulatorias

– CD80/86 activación – CD40 células maduras, no en

plasmáticas, cambio de isotipo

• Baja regulación – CD22 forma BcR, células de

tejidos, regulación de la activación

– CD32 receptor de baja afinidad para IgG

– CD72 inhibición de la señalización

– CD100 ligando de CD72

• Otros – CD10 maduración – CD5 leucemia linfocítica

crónica – HLA-I , HLA-II

Dr. Jaime Gmo. González Gámez