Citotoxicidade mediada por CTL

Aula de Imuno – 11⁄09⁄07 – 2ª. Parte
Andressa Monteiro e Mariane Nalbones
OBS. : Ela falou que esta é a parte mais importante da aula!!!
Células Th CD4+
Secretam citocinas e tb secretam moléculas que vão ativar outras células do sistema imune.
Células Th – São as células CD4
• Produzem citocinas que ativam a resposta humoral e a mediada por células; ativam
não somente a atividade específica (das próprias células T), como tb ativam a
imunidade inata. Então, agem em macrófagos, por ex, aumentando a eficiência da
apoptose e a eficiência da destruição dos microorganismos, e também agem na
atividade humoral, com a formação de anticorpos pelos linfócitos B.
• A ativação de Th é cuidadosamente regulada, já que vão reprogramar as células do
sistema imune, então, as próprias células do sistema imune vão ativá-las durante a
apresentação de antígeno e durante a resposta ao patógeno: Células CD4+ naives
são ativadas após ligar Ag-MHC classe II e moléculas co-estimulatórias em APCs.
• Sua diferenciação é regulada por uma pequena, mas altamente potente, subpopulação de células T. Essa população é chamada de Treg (regulatória).
A dominância da função é de Treg, então, a função de Th é de desligá-la pq embora
Treg seja pop menor, sua função é dominante. Quando um patógeno, ocorre uma
finalização pra Treg deixar de ser dominante e Th assumir. Tr regula tanto Th
quanto linfócitos B.
Linhagens de células T
• Células T naives podem se desenvolver em grupos efetores distintos, dependendo
dos sinais recebidos junto com o Ag.
• Mecanismos de feedback reiterativos propagam a linhagem inicial.
A diferença entre as células T é o tipo de citocinas que elas secretam. Depois
descobriram a Treg, que é reguladora e pode ser diferenciado tanto no Timo quanto nos
tecidos periféricos.
Th1 e Th2
• O desenvolvimento de T helper 1 (Th1) contribui para a eliminação de certos
patógenos intracelulares e é ligado a ações seqüenciais de IFN-γ e IL-12. Resposta
celular.
• O desenvolvimento de Th2 contribui para a eliminação de parasitas e é ligado a IL4. Resposta Humoral.
Obs. Conforme a célula vai se diferenciando em Th1, ela mesma vai inibindo Th2, e viceversa (feedback interativo). Então, caso não haja resposta, a Treg é supressora, caso não
encontre antígeno.
A Treg vai regular a ativação dessas linhagens, quem direciona são as citocinas.
Os efeitos imunes inatos vão direcionar a resposta celular (Th1) ou humoral (Th2),
isso através da liberação de citocinas, pois as próprias cel Th1 ao serem ativadas vão liberar
citocinas para sua própria produção, ao passo q vão inibir a ativação de Th2.
Th1
Células NK e células dendríticas secretam IFN (Importante!). IFN-R expresso em
células T naives liga IFN (primeiro sinal pra Th1), levando a ativacão do fator de
transcrição STAT1. A sinalização de STAT1 ativa o fator transcricional T-bet, que é o
principal regulador da diferenciação de Th1. T-bet potencializa a expressão do gene IFN-γ
e induz a expressão do IL-12R, enquanto suprime fatores associados a Th2 (GATA-3). A
ligação do receptor IL-12R a IL-12 sinaliza através de STAT4, induzindo a maior produção
de IFN-γ e tambem a expressão de IL-18R. A partir de então, células Th1 maduras
respondem a IL-18 e passam a produzir mais IFN-γ de forma TCR-dependente ou independente (através de IL-12 + IL-18, ñ dependendo mais da APC).
Th2
A diferenciação de Th2 é iniciada pela sinalização de TCR em conjunto com IL-4R
atraves do fator de transcrição STAT6 (O IFN leva a Th1 e a IL-4 a Th2). Estes sinais
aumentam a expressão de GATA-3, o principal regulador da diferenciação de Th2. GATA3 ativa sua própria expressão e aumenta a expressão do cluster de citocinas de Th2 (genes
IL4, IL5 e IL13). Então, Th2 suprime fatores críticos para a via Th1, como STAT4 e IL12R e previne a colocalização de TCR e receptores de IFN-γ em sinapses imunológicas
(quando células T naives são ativadas por APCs). Conclui-se que, a sinalização de IFN
inicia feedbacks positivos e negativos em diversos processos para reforçar o
desenvolvimento de Th1 e bloquear Th2. Enquanto, a sinalização de IL-4 inicia feedbacks
positivos e negativos em diversos processos para reforçar o desenvolvimento de Th2 e
bloquear Th1.
Neste contexto, citocinas produzidas por células efetoras maduras podem reforçar
seu próprio programa de desenvolvimento através de feedbacks positivos e negativos,
agindo em células T naives e em células da imunidade inata.
A importância de se saber a resposta Th1 e Th2 está na aplicação clínica, como no
caso da hanseníase. Quando há dominância da resposta Th1, tem-se a ativação celular, com
muitos macrófagos, fagocitando os microorganismos, o que gera poucas lesões. Isto
caracteriza uma doença localizada (forma tuberculóide da “lepra”, com citocinas
predominantes IFN-γ e IL-2 e baixo número de organismos). Dependendo da pessoa, ao
invés de se ter uma doença limitada, desenvolve-se a forma disseminada da doença (com
dominância da resposta Th2, onde o macrófago não consegue eliminar o bacilo),
caracterizada por leprose lepromatosa, com predominância das citocinas IL-4, IL-5 e IL-10
e alto número de organismos.
Th17 (novo tipo de linfócito T helper que ainda não está em livros: CURIOSIDADE)
Relacionada com a resposta inflamatória crônica, esta população de Th é
responsável pela produção de um perfil distinto de citocinas efetoras. Eles agem na
eliminação de patógenos diferentes dos alvos de Th1 e Th2 e são ativados por IL-6 e TGFbeta.
Enquanto células Th1 expressam genes associados à citotoxicidade (IFN-γ), as
células Th17 expressam genes associados à inflamação crônica (IL-17, IL-6, TNF-α, e
quimiocinas proinflamatórias).
Dada a associação de IL-23 e/ou IL-17 na proteção do hospedeiro contra várias
infecções bacterianas (ex. Klebsiella pneumoniae e Bordetella pertussis), é possível que
Th17 proteja contra patógenos bacterianos extracelulares.
Treg
É uma população pequena e muito ativa de células T, que exerce um controle rígido
nas respostas persistentes de células T efetoras (imunidade celular e humoral), como na
inflamação crônica, autoimunidade e alergia (ação de IgE), a fim de evitar patologias
importantes em respostas anormais. Para isso, se utiliza de mecanismos de regulação póstímicos - Ags inacessíveis aos timócitos e alta capacidade recombinatória de TCR.
Treg e balanço Th1/Th2
Várias Tregs já foram descritas e elas podem se formar tanto no timo como na
periferia, sendo classificadas como naturais e adaptativas respectivamente. Neste caso,
Tregs que se desenvolvem a partir de células T CD4 naives na periferia são Tregs adaptivas
(aTregs).
Existem pelo menos 2 tipos:
1) Induzido por IL-10 secretada por DCs e produz grandes quantidades de IL-10. Não
expressam Foxp3.
2) Induzido por TGF-β, expressa Foxp3 e apresenta atividade supressora indistinguível
de nTregs. TGF-β1 é necessário à manutenção da expressão de Foxp3 por Treg
periféricas.
Como as Tregs são suprimidas para permitir a resposta protetora?
APCs reconhecem antígenos (bactérias, p. ex.) e produzem citocinas, as quais
eliminam a domonância das Tregs (a ativação de DCs pela ligação TLR-PAMP leva à
produção de IL-1 e IL-6 e elimina a dominância de Treg). Então, a ligação entre a ativação
de células da imunidade inata induzida por patógenos e o fim da dominância de Treg,
permite a resposta efetora das células da imunidade adaptativa.
Vale destacar que:
 Tregs adaptivas (= inativas), que perderam sua dominância (p. ex. para Th1), foram
se modificando e podem proliferar paralelamente a células T efetoras para inibir
sua ação quando o patógeno é eliminado.
• A proliferação de Treg fornece um mecanismo em que a resposta de células T
efetoras é acompanhada um pool de Tregs em expansão, que podem retomar a
supressão dominante.
• Para Th1, Th2 e Treg, fatores de transcrição são responsáveis pelas características
genotípicas e fenotípicas: T-bet especifica Th1, GATA-3 especifica Th2 e Foxp3
especifica Treg
TGF-b, Treg e Th17
A presença do patógeno é que determina se o estímulo das células T CD4 naive irá
para a formação das Tregs ou Th17.
CTL
A função de células T CD8+ é monitorar todas as células do organismo, prontas
para destruir qualquer uma que seja considerada uma ameaça à integridade do hospedeiro.
Elas matam células infectadas por vírus, evitando que se tornem fontes de mais vírus.
Também fornecem alguma proteção quanto a tumores malignos, pois detectam diferenças
antigênicas quantitativas e qualitativas nas células transformadas.
A ativação de CTLs pode ser dividida em 2 fases:
1. Ativação de células T naives e sua diferenciação em células funcionais
2. Reconhecimento de Ags em células alvo específicas, resultando na destruição da
célula alvo
A geração de CTLs efetoras requer:
(1) ligação de TCR;
(2) sinais co-estimulatórios;
(3) sinalização mediada por IL-2.
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Células T CD8+ naives, que não expressam IL-2 ou IL-2R, são induzidas apenas
pela sinalização mediada por TCR e CD28.
Estes sinais e células Th ativadas fornecem IL-2.
Sinalização mediada por CD40 expresso em DCs maduras.
Induz IL-12, um forte amplificador da resposta de CTL.
Aumenta a expressão de co-estimuladores e seus ligantes.
A ligação CD40-CD40L também é importante para a ativação de CTL, pois induz a
expressão de IL12, amplificando a resposta e aumenta a expressão de co-estimuladores e de
ligantes das moléculas estimulatórias (analisar esquema).
As CTLs devem matar células alvo por pelo menos 1 das 3 vias descritas. Duas
envolvem o contato direto entre a célula efetora e a célula alvo. A terceira é mediada por
citocinas. A atividade citotóxica que requer contato direto pode ser mediada por 2
mecanismos (que foram melhor explicados na aula do dia 6/9):
1. O Fas ligante (FasL), expresso na superfície de CTLs, liga o receptor Fas (Fas,
CD95) na célula alvo, levando à apoptose através da cascata de caspase clássica.
CTL
Os mecanismo de morte envolvem a ativação de nucleases na célula infectada, que
clivam o DNA hospedeiro e viral.
2. CTL libera perforina e granzimas no espaço intercelular
É HORA DA REVISÃO!!!
CTLs desenvolveram um elaborado mecanismo de auto-proteção e proteção das células
vizinhas que assegura a citotoxidade rápida e eficiente após ligação de TCR
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Primeiro, a maioria das proteínas citotóxicas são pré-sintetizadas e armazenadas em
organelas secretórias reguladas - lisossomos secretórios. As organelas são
mobilizadas para a superfície celular e expõe seus conteúdos apenas após contato
com a célula alvo.
Segundo, os lisossomos secretórios não liberam seu conteúdo randomicamente, mas
são mobilizados em um ponto definido da membrana plasmática que é
imediatamente oposto à célula alvo, chamado domínio secretório
Terceiro, os lisossomos secretórios não liberam seu conteúdo no meio extracelular
geral, de onde podem se difundir e matar células vizinhas inocentes, mas em um
espaço definido que se forma entre a CTL e a célula alvo.
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Estes mecanismos concentram as proteínas citotóxicas (que causam morte celular de
maneira caspase-dependente e independente) para um impacto máximo e as confina
no ambiente da célula alvo.
3.Citocinas
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TNF liga seu receptor na célula alvo e ativa a cascata de caspases.
IFN induz a via de apresentação MHC classe I e Fas nas células alvo, levando ao
aumento da apresentação de peptídeos e da morte mediada por Fas.
Citotoxicidade mediada por CTL
(a) Morte indireta da célula alvo pela liberação de TNF e IFN;
(b) Indução de apoptose pelo receptor de morte;
(c) Liberação de granzima B e perforina no espaço intercelular.