LINFOCITOS B: ONTOGENIA Y ACTIVACION

Transcripción

1 LINFOCITOS B: ONTOGENIA Y ACTIVACION

2 Médula ósea B1 B2 B1a B1b

3 MEDULA OSEA Repertorio abierto de LB maduros. Inducción de Tolerancia central SANGRE Inducción adicional de Tolerancia. LB no entran folículos linfoides LB entran al folículo linfoide LB tienen una vida media de 3 días Apoptosis Células B vírgenes maduras y circulantes de larga vida (3-8 semanas) Estímulo Agco Células plasmáticas Secretoras de acps MO e intestino Células B de memoria maduras y circulantes de vida más larga. Expresan IgG, IgA o IgE de alta afinidad

4 Uno de los objetivos fundamentales de la ontogenia: Formación de receptor antigénico funcional en linfocitos B BCR Reconocimiento del antígeno Anticuerpo de membrana Cadenas Subrogadas Igα, Igβ Porción transmembranal Señalización intracelular

5 Stem Cell Hematopoyética Progenitor Linfoide común Pre-Pro B Pro B Pre B Célula B inmadura Estadios de desarrollo de la célula B IgM IgD Célula B madura

6 Desarrollo de células B en la médula ósea Regulación de la expresión de BCR Cada célula B adquiere solo una específicidad Selección negativa de células B autoreactivas Aporta células B maduras a la periferia Proporciona un microambiente para la secreción de acps por células plasmáticas La médula ósea proporciona el microambiente para la maduración, diferenciación y selección durante el desarrollo de las células B.

7 Eventos genéticos y expresión de acps durante el desarrollo de LB Médula ósea Rearreglos génicos de cadena pesada parciales Rearreglos génicos de cadena pesada completos Rearreglos génicos de cadena liviana Expresión de pre-bcr Pre-Pro B Pro B Pre B Célula plasmática Célula B activada OL 2 Célula B madura Célula B inmadura Intestino Reconocimiento De antígeno Expresión de migm + migd Expresión de migm

8 Bone marrow stromal cell Maturing B cells

9 Citocinas y contacto celular durante la diferenciación de la célula B VLA-4 (Integrina) Stem cell Pro B temprana C-Kit VCAM-1 (Sup Igs) Stem cell factor Mol adhesión celular Célula estromal

10 Citocinas y contacto celular durante la diferenciación de la célula B Receptor IL-7 IL-7 Factor de crecimiento VLA-4 (Integrina) Pro B temprana Pro B tardía Pre B VCAM-1 (Sup Igs) Mol adhesión celular Célula estromal

11 Receptor pre-bcr Igα Igβ Pre B VpreB λ5 C H µ Céllula estromal Cadena pesada V H D H J H Se expresa temporalmente cuando los rearreglos V H D H J H C H µ son productivos La cadena liviana subrogada VpreB/λ5 es necesasria para su expresión. Los ligandos para el pre-bcr se expresan en la célula estromal (galectina-1, heparan sulfato, otros).

12 Como ocurren los rearreglos de CH de Ig V D J Constantes Cµ Cδ Cγ3 Cγ1 Cα1 Cγ2 Cγ4 Cε Cα2 Línea germinal D H - J H V H - D H J H V H D H J H V H D H J H - Cµ CHµ

13 Rearreglos D-->J en ambos alelos V H D H J H Cµ Rearreglos V-->DJ en un solo alelo DNA V H DJ H Cµ RNAm Si Rearreglo productivo: Codifica un polipéptido? AAAAAAA No No hay rearreglos en el segundo alelo Si Rearreglo productivo Segundo alelo rearregla V-->DJ No Asociación CHµ - VpreB/l5 Expresión de pre-bcr Muerte por apoptosis

14 Expresión del pre-bcr y su interacción con las células estromales IL-7R (L-7Rα y IL-2 γc) Señalización intracelular; 1. Expansión clonal 2. Exclusión alélica 3. Rearreglos de genes de cadena liviana

15 La interacción con pre-bcr dispara la proliferación celular Pre B Estadío de LB Stem cell Pro-B temprana Pro-B tardía Pre-B Configuración Genes IgH Línea germinal D H - J H V H - D H J H V H D H J H - C H Pre B Pre B Pre B Pre B Pre B Proliferación Pre B Pre B Pre B Comienzan rearreglos de cadena liviana Muchas células pre-b con pre-bcr idéntico

16 Interacción del pre-bcr Inhibe rearreglos posteriores de genes de cadena pesada Asegura una única especificidad por cada LB EXCLUSION ALÉLICA La expresión de un gen en un cromosoma, inhibe la expresión del alelo en el segundo cromosoma

17 Genes de cadena liviana CL V L - J L V L - J L V L J L - Cκ CLκ V L - J L V L - J L V L J L - Cλ CLλ

18 Rearreglos de CH y CL LB inmaduro

19 Segmentos génicos para genes de Igs Cadenas Segmento Cadenas Livianas Pesadas κ λ H Variable (V) Diversidad (D) Unión (J) 5 4 6

20 Adquisición de la especificidad para el antígeno, crea la necesidad de chequear el reconocimiento de antígenos propios Pre B Célula pre-b Incapaz de reconocer ags!!puede ser autoreactiva!! Célula B inmadura IgMm puede reconocer ags Si es autoreactiva 1. Remoción física del clon (apoptosis) Deleción 2. Parálisis de la función Anergia 3. Alteración de la especificidad Edición del BCR

21 Mecanismos Reconocimiento de ags Multivalentes Cross-linking Muerte por Apoptosis Deleción clonal Reconocimiento de ags Monoo multivalentes No inducen Cross-linking Maduración de LB IgM+ IgD+ no funcional Anergia clonal

22 Edición del BCR Un rearreglo que codifica para un receptor que reconoce un ag propio con suficiente afinidad, puede ser reemplazado V V V V D J C Receptor reconoce ag propio Arresto en el desarrollo Reactivación de recombinasas RAG-1 y RAG-2 Nuevo rearreglo VDJC Apoptosis or anergia V V V D J C Receptor editado se chequea Reconocimiento de ag propio Maduración No Si Apoptosis

23 Linfocito B maduro IgM IgD Por qué una célula B madura virgen puede expresar tanto IgM como IgD de forma simultánea Cµ Cδ Cγ3 Cγ1 Cα1 Cγ2 Cγ4 Cε Cα2 Ausencia de secuencia de señal de Recombinación (RSS) Secuencias de reconocimiento para productos del gen de activación de recombinación (RAG)

24 Splicing alternativo del RNAm de IgM e IgD V D J Cµ Cδ Cγ3 Cγ1 V D J Cµ1 Cµ2 Cµ3 Cµ4 Cδ1 Cδ2 Cδ3 DNA pa1 pa2 Se pueden generar dos tipos de RNAm de forma simultánea por el uso diferencial de sitios de poliadenilación y splicing del RNA V D J AAA Cµ1 Cµ2 Cµ3 Cµ4 Cδ1 Cδ2 Cδ3 RNA clivado y poliadenylado en pa1 V D J V D J Cµ IgM mrna Cµ1 Cµ2 Cµ3 Cµ4 Cδ1 Cδ2 Cδ3 pa1 RNA clivado y Poliadenilado en pa2 AAA V D J Cδ IgD mrna Se generan IgM e IgD con la misma especificidad en una sola célula B.

25 Variaciones fenotípicas durante la maduración del LB

26 Variaciones fenotípicas durante la maduración del LB

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28 Cuales son las señales externas que activan los LB maduros? Fab anti-mig mig Unión de fregmentos Fab a mig, no se genra señal intracelular. (Fab) 2 anti-mig Cross-linking de diferentes mig permiten que el BCR genere una señal intracelular débil. Anti-(Fab) 2 Fuerte cross linking de (Fab) 2 unidos a mig usando un anti-(fab) 2, aumenta la señal intracelular.

29 Coloración en anillo Ig distribuida al rededor De la superficie Patching Ig en agrupamientos Como resultado decross-linking intermedio Capping Ig polarizada en la superficie celular por cross-linking fuerte

30 Desarrollo de células B en la periferia

31 Señalización en células B

32 Señalización en células B

33 Co-receptor del BCR Interacción del co-receptor incrementa la señal de 1000 a veces.

34 Señalización intracelular del LB MAP kinasas Se encuentran en organismos multicelulares y su activación permite la fosforilación de factores de transcripción de la familia AP-1 como Fos y Jun. Incremento de calcio intracelular vía IP 3 IP 3, producido por PLC-γ, une los canales de calcio en el RE y libera el Ca ++ al citosol. El incremento intracelular de Ca ++ activa la fosfatasa calcineurina, la cual activa el factor de transcripción NFAT. Activación of miembros de la familia de Protein kinase C vía DAG DAG asociado a la membrana plasmática recluta miembros de la familia de proteina kinasa C. The PKC, proteínas serin/treonina kinasas, activan the transcription factor NFκB Los factores de transcripción activados AP-1, NFAT and NFκB inducen proliferación, diferenciación y mecanismos efectores por la célula B.

35 La activación de la célula B vírgen se lleva a cabo en el órgano linfoide secundario Ag en tejido Vaso sanguíneo Las células linfoides ingresan al OL por las vénulas endoteliales altas HEV Folículo linfoide primario LB No activación HEV Vaso linfático aferente Seno subcapsular Macrófagos Corteza: Folículos Zonas de LB Folículo linfoide secundario LB Activación pasada o reciente HEV Paracorteza Zona de LT Centro germinal Las células linfoides ingresan al OL por las vénulas endoteliales altas HEV Vaso linfático aferente

36 Centro germinal Proliferación de LB específicos de antígeno. Cambio de isotipo Maduración de la afinidad por hipermutación somática. Selección del repertorio de alta afinidad y regulación de LB autoreactivos. Generación de células B de memoria Diferenciación de células plasmáticas secretoras de acps de alta afinidad.

37 FDC Bead formation on dendrites

38 Asociación de antigeno con FDC Antígeno entra al centro germinal en forma de complejo inmune con C3b y anticuerpos El complejo inmune se une a R C y FcIgR en la FDC FCIgR RC FDC Las dendítas de las FDC se cubren con una capa delgada de complejos inmunes FDC no procesan antígenos

39 Eventos dependientes de citocinas de LT ag ag Activación Cambio de isotipo Generación de LB memoria Maduran afinidad Diferencian Selección del repertorio Citocinas secretadas por LT

40 Cambio de isotipo: Recombinación somática Cµ Cδ Cγ3 Cγ1 Cα1 Cγ2 Cγ4 Cε Cα2 Cδ Cδ Sγ3 Cγ3 Cµ Cµ Sγ1 VDJ VDJ Cγ3 Cγ3 VDJ VDJ Cγ1 Cα1 Cα1 En los genes constantes se encuentran las regiones S que son necesarias para switch de isotipo (cambio de isotipo) Cambio de IgM a IgG3 Cambio de IgM a IgA1

41 Maduración de la afinidad: Hipermutación somática La generación de LB capaces de producir anticuerpos de alta afinidad ocurre a través de la acumulación de mutaciones en las regiones variables de genes Igs; y la selección de LB cuyos BCRs tienen mutaciones acumuladas que incrementan la afinidad por al Ag

42 Selección del repertorio de alta afinidad

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44 Célula B y célula plasmática

45 Linfocitos B de memoria Célula B efectora Precursor X Célula B memoria LB de memoria generados en la respuesta secundaria pueden permanecer en estado proliferativo por largos periodos de tiempo y sobrevivir de una manera dependiente o independiente de antígeno

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47 Linfocitos B1 y B2

48 Que son los antígenos timo dependientes y timo independientes?