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CÉLULA PRESENTADORA DE ANTÍGENO
LINFOCITO T
CD28 CD152CD2
CD58
CD40L
CD40
CD80CD86
CD80CD86 CD30L
CD30
ζ ζ
CD4
MHC Clase I/II
εγδεCα
Cβ
Vα
Vβ
Complejo CD3/TCR
CD8
ANTÍGENO
Sinapsis Inmunológica
Natural Killers (NK)
Alfredo Prieto, alfredo.prieto@uah.es,Jorge Monserrat Sanz, jorge.monserrat@uah.es
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Plan de la presentación sobre células NK
1. Concepto actividad y células NK2. Subtipos3. Receptores4. Acción lítica5. Acción inmunoreguladora6. Células NKT7. Implicaciones clínico biológicas
Citotoxicidad celular espontánea realizada por linfocitos frente a células tumorales(1972)
1. Sin sensibilización previa
2. Realizada por Linfocitos no T no B
3. Sin restricción en el reconocimiento por el
MHC como ocurre en las células T
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1. Concepto Actividad citotóxica espontánea, Natural Killer (NK)
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* Población linfocitaria con funciones inmunológicas
- Acción efectora citotóxica
- Acción inmunorreguladora
* Receptores de reconocimiento para moléculas de histocompatibilidad de clase I
* Papel biológico decisivo en la defensaantitumoral y antimicrobiana
* 5-15 % de los linfocitos circulantes son NK
1. Concepto Células NK
Citomorfología
Linfocitos grandes granularesLarge Granular Lymphocytes ( LGL)
IdentificaciónCaracterización molecular
Ausencia de recombinación genética y de expresión de TCR/CD3 o sIg/CD79
Expresión de CD56 y CD16.
Receptores de reconocimiento de
moléculas de clase I
Los gránulos contienen citotoxinas:
perforinas y granzimas
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Natural Killer (NK)
Linfocitos Grandes Granulares(LGL).
Mata celulas malignas y célulasinfectadas.
Se identifican por la presenciade CD56 y CD16 y la ausenciade CD3.Activadas con IL2 e IFN danlugar a células LAK.
Natural Killers vs Macrofagos
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Funciones citotóxicas
Actividad NK (Natural Killer)Citotoxicidad espontánea. Se mide frente a células diana sensibles que carecen de expresión de moléculas de histocompatibilidad (K-562).
Actividad LAK (Lymphokine Activated Killer)Citotoxicidad inducida por citocinas (IL-2, IFNα) frente a células diana NK resistentes (JY)
Actividad ADCC (Antibody dependent cell cytotoxicity)Citotoxicidad dependiente de anticuerpos mediada por receptor FcIgG(CD16) Se mide en presencia de anticuerpos unidos a un antígeno en la superficie de la célula diana
INMUNOTERAPIAS CELULARES ADOPTIVAS: NK,
TIL, LAKSA Rosenberg pionero e impulsor de terapias celulares adoptivasExtracción TIL, PBL, selección y expansión in vitro de células antitumorales Tratamiento de melanoma con linfocitos T antitumorales Éxito sonado Science Octubre 2002
S. Rosenberg
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Heterogeneidad de las células NK
CD56 brillante CD56 débil
CD56bright and CD56dim
NK cell subsets
PotentePotentePotente
BajaBaja
Potente
Citotoxicidad espontánea ADCCLAK
PocasSiProduce citocinasimmunoreguladoras
CD56 débil
CD16 brillante
CD56 brillante
CD16 débil/negativo Subpoblación
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* Precursores en médula ósea, hígado y timo
•Precursor común T y NK, •Existen células denominadas TNK
•Existen receptores KIR y para hsp72 en LinfocitosT
•Adquisición precoz de competencia para reconocer alelos de moléculas de histocompatibilidad se selecionan las células con KIR para moléculas de histocompatibiliddad autólogas
Ontogenia de las células NK
TIPOS DE RECEPTORES POLIVALENTES(al revés que las Células T y B)
Presenta:
A. Receptores para moléculas de MHC I: KIR
B. Receptores para HSP72: KAR
C. Receptores FC, Ig: CD16 : KAR
D. ADCC: Antibody dependent cell citotoxic:KARReceptores para IgG:(Fcγr)
E. Receptores del complemento (ej: CD11B): KAR
F. Receptores de lectinas: CD94: KAR
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-ACTIVACIÓN NO RESTRICTA A MHC
Mecanismo de citoxidad:
A. Exocitosis de granulos- Secreción de gránulos con perforinas- Secreción de Gramzimas
B. Inducción de Apoptosis- FasL en membrana.
Los mecanismos de citotoxicidad son comunes a los Tc
HLA-I
autólogo
HLA-I
No autólogo
AusenciaHLA-I
Interacción de receptores inhibidores de célula NK con moléculas de histocompatibilidad
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Moléculas de histocompatibilidad como sistemas de reconocimiento de identidad celular
Documento de Identidad CelularCada célula debe expresar 6 de clase I ocupadas por distintos antígenosEl Documento debe ser presentado cuando es requerido por la autoridad por ejemplo con IFNDos cuerpos policiales
Células T Detectan células con DIC propios que presentan algún ag. sospechoso (presencia de ag. extraño)
Los eliminanCélulas NK detectan células sin moléculas de histocompatibilidad células indocumentadas, (ausencia de lo propio)
Los eliminan
Receptores inhibidores y activadores
Interacción célula NK-diana
TCR
KillMHCICostimulator
Receptor CD28
T cell
Ligandosde
CD28
Cell with foreign antigens
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Inmunoreceptortyrosine-basedinhibition motif
Inmunoreceptortyrosine-basedactivation motif
Señalización receptores NK Inhibición-activación
Nueva informacion:
Sobre los KIR Killer-cell Immunoglobulin-like Receptors
KIR tipo DL*: inhibidor via ITIM (SHP1/2)KIR tipo DS: activador via ITAM( DAP12)
*excepción: KIR2DL4 es activador
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•Respuesta citotóxica•Exocitosis citotoxinas: Perforinasy Gramzimas•Moléculas de membrana FasL
•InmunomodulaciónProducción de citoquinas
Acciones biológicas de las células NK
Perforinas
•Se polimeriza en la bicapa lipídica•Forma una estructura lipofílica hueca
•Se inserta en la membrana
Forma poros en la membrana de la célula diana
Entrada de granzimas: Serin proteasasinductoras de apoptosis
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•Permite el paso de agua y solutos•Muerte celular coloido-osmótica
Perforinas
•Forma un poro de 16 nm
Lesiones producidas por perforina
Célula de mastocitomade ratón P815
Tejido miocárdicoMiocarditis postviral
•Formación de poros en la membrana celular
•Necrosis celular
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•Actúan unidas a la perforina•Permite el paso al interior de la célula diana
•Formación de poros•Endocitosis
Granzimas•No son enzimas citolíticas•Necesitan entrar en la célula•Son famila: serin-proteasa
•Las granzimas, en el interior de la célula diana•Activa la kinasa Cdc2 •Activa la proteasa caspasa CPP-32 y la nucleasas CAD•Producen fragmentación del ADN
Induce la apoptosis de la célula diana
Muerte mediada por perforina y granzimas
•Unión del CTL a la célula diana•Reorientación de los gránulos citoplasmáticos•Formación de poros (perforina)•Entrada en la célula de granzimas•Muerte celular y liberación del CTL
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•Unión del CTL a la célula diana•Aumento de expresión del Fas-L en el CTL•Interacción entre Fas-L y Fas en la célula diana•Inducción de apoptosis de la célula diana
Muerte celular dependiente de Fas
CD95Fas
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
FasL
Agregación porunión a FasL
Unión de FADDy otras moléculas
Proteasa familia ICE
inactiva
Proteasacatalítica
activa
Digestión denucleoproteínas
Apoptosis
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Estimula citotoxicidadIFN-α/β
Estimula citotoxicidadIFN-γ
Inhibe produccion de citocinasIL-10
Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas
IL-15
Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas
IL-12
Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas
IL-2
Citoquinas que regulan laactividad de las células NK
Induce proliferación y diferenciación de precursores hematopoyéticos
IL-3
InmunosupresiónTGF-β
InmunosupresiónIL-10
Factor estimulante de colonias de granulocitos/macrófagos
GMCSF
Mediador de la respuesta inflamatoria. Activa monocito y L.T. Acción lítica
TNF
Inducción respuesta Th1. Activación de monocitos y macrófagos
IFN-γ
Citoquinas secretadas por células NK
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Células NK TSon un subtipo de linfocitos T con dos posibles fenotipos: CD4+ y CD4- CD8- (DN).Expresan
1. receptores de células NK 2. Un TCR semi-invariante, restricto por la molécula de
histocompatibilidad CD1d.Se considera que participan en la respuesta inmune innata pues sus TCR son semiinvariantesSu capacidad de secretar inmediatamente grandes cantidades de citoquinas cuando sus TCR son activados les confiere un papel inmunoregulador.
Las células NKT proporcionan cooperación a las células B que es restringida por CD1d
Son tan eficientes como los linfocitos CD4+ TH0 para promover in vitro la proliferación de linfocitos B autólogos, y la producción de Ig.
Los dos mayores subtipos de células NKT expresan niveles comparables de CD40L y citoquinas, e inducen niveles similares de proliferación de células B.Las células NKT CD4+ inducen altos niveles de producción de Ig.
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INTRODUCCIÓN/BACKGROUND
5. TETRÁMEROS+ α-GalCer/CD1d
* Defensa antitumoral
* Defensa antimicrobiana
Implicaciones clínicobiológicas de las células NK
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* Enfermedades autoinmunes: artritis reumatoide, PTA
* Fracaso de la tolerancia injerto placentaria
* Rechazo de trasplantes
* Enfermedad de injerto frente a huésped
Implicacionesinmunopatogénicas
Fin
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NKcell
NKcell
Mecanismos de acción citotóxica
caspasas
Exocitosis polarizada de gránulos con citotoxinas
Moléculas de membrana FasL