12-Linfocti T, attivazione costimolazione -reg negat-S

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Attivazione Linfociti T

Università di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016

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Diversi recettori contribuiscono all’attivazione dei linfociti T

• L’attivazione dei linfociti T avviene attraverso la stimolazione diTCR che assicura la specificità antigenica della rispostamolecole che aumentano la stabilità dell’interazione

linfocita T – APC (molecole di adesione) recettori co-stimolatori che potenziano e aumentano la

durata dei segnali indotti dalla stimolazione di TCR (CD28, CD2)

recettori che riconoscono molecole solubili (citochine) recettori co-inibitori che regolano negativamente

l’attivazioneUniversità di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016

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L’attivazione dei linfociti T naïve ed effettori avviene in tessuti diversi

Linfociti T naive migrano a linfonodi

Attivazione linfociti T naive in linfonodi, sviluppo di cellule effettrici;

migrazione

Attivazione linfociti T

effettori nel sito di infezione; eliminazione

patogenoUniversità di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016

Fasi della risposta delle cellule T


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• I linfociti T naïve (o vergini) non hanno ancora incontrato l’antigene in tessuti periferici– fase G0– cromatina condensata– scarsa attività trascrizionale– CD62Lhi

• homing organi linfatici secondari (HEV)

• Possono essere attivati solo da APC professionali

Linfociti T naive


Solo segnaleAg-specifico

Anergia

APCTCR

T

Solo costimolazione

Nessun effetto

APC2° segnale

T

Segnale Ag-specifico+ costimolazione

Attivazione

APCTCR 2° segnale

T

Attivazione linfociti T naive


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• Solo antigene proteico– la APC non viene stimolata da

recettori per PAMPs(*)– non viene indotta espressione di

molecole costimolatorie

• APC non attivate non inducono segnali costimolatori a linfociti T che riconoscono questo antigene proteico– induzione di anergia

(*) PAMP, pathogen-associated molecular pattern

Figure 8-16 part 2 of 2• Batteri– i macrofagi riconoscono il

patogeno con i recettori per PAMPs

– viene indotta espressione di molecole costimolatorie

• Macrofagi attivati inducono segnali costimolatori a linfociti T che riconoscono l’antigene– attivazione e proliferazione

linfocita TUniversità di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016

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• L’assenza di molecole costimolatorie in tessuti non infiammati previene l’attivazione dei linfociti T e promuove la tolleranza

• La regolazione dell’espressione delle molecole costimolatorie assicura che le cellule T siano attivate nel “momento e nel posto giusti”


CD28• Recettore di membrana

appartenente alla superfamiglia dei geni per le Ig– omodimero unito da S-S– domini SH2 e SH3 nella porzione

intracitoplasmatica• Espresso sulla membrana dei

linfociti T CD4 e CD8• Riconosce B7.1 e B7.2


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CD28• E’ il principale recettore costimolatorio• Aumenta la proliferazione Ag-specifica

– attivazione di alcune cdk• Aumenta la produzione di citochine

– principalmente IL-2• Aumenta l’espressione di IL-2Ra

ingresso in G1


CD28• Induce differenziamento in linfociti effettori e della memoria• Previene l’induzione di anergia• Promuove sopravvivenza linfociti T

– aumento espressione bcl-x


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B7.1 (CD80) e B7.2 (CD86)• Appartengono alla superfamiglia dei geni per le Ig

– un dominio extracellulare di tipo Ig-V e uno Ig-C

• Sono riconosciuti da CD28 e CTLA-4 (CD152)• Espressi sulla membrana delle APC

– costitutivamente in DC– dopo attivazione in M0 e cellule B

• Espressione aumentata da– prodotti di origine microbica (LPS)– IFN-g, IL-4– stimolazione CD40

• Espressione diminuita da IL-10 B7.1 B7.2Università di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016

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Effetti della stimolazione di CD28

CD3CD3, CD28

01020304050

24 48 72

IL-2 (U

/ml)

Tempo di stimolazione (ore)

• aumento trascrizione RNA citochine• aumento stabilità mRNA citochine


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Effetti terapeutici del blocco di CD28• blocco funzionale di CD28

– mediante CTLA-Ig• modelli sperimentali di autoimmunità

– miocardite, artrite, ...• modelli sperimentali di trapianto

– isole pancreatiche, cuore• clinica

– artrite, ...• Prevenzione/riduzione della risposta (auto)immune e conseguente riduzione della patologia

Recettore per IL-2


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Figure 8-20


Published by AAAS

X. Wang et al., Science 310, 1159 -1163 (2005)

Fig. 1. Structure of the human IL-2/R{alpha}{beta}{gamma} quaternary signaling complex


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Published by AAAS


Fig. 5. Extensive receptor-receptor contact between IL-2R{beta} and {gamma}c


Published by AAAS


Fig. 6. Mapping known X-SCID mutations in the structure of {gamma}c


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Biologic Actions of IL-2

Fig. 9-11Università di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016


APCTCR CD28

TIL-2

T T

T T TT

TT TT T TT T

Cellule T effettrici e della memoria

• Espansione clonale• Proliferazione• Differenziamento

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Famigli

a B7-C

D28


“La sit

uazion

e è un

po’ pi

ù com

plessa

”

Cellula TAPC


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E’ importante controllare l’attivazioneper “spegnere”

la risposta immunitariaquando non è più necessaria


Molecules Expressed After T Cell Activation (2)


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Cytotoxic T Lymphocyte-associated Antigen-4(CTLA-4)

• glicoproteina transmembrana• omodimero S-S

• appartiene alla superfamiglia dei geni per le Ig

• omologo a CD28• omologia uomo-topo 76%

• 100% nel dominio citoplasmaticoUniversità di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016

CD28 CTLA-4B7-1 4 mM 0.4 mMB7-2 15-40 mM 4 mM

CD28 e CTLA-4competono per gli stessi ligandi

CTLA

-4

CD28

B7.1

B7.2


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CTLA-4• Inibisce la proliferazione cellulare

– inibisce attivazione cdk– limita espansione clonale

• Inibisce la produzione di citochine– IL-2, IL-4, IFNg

• Inibisce l’espressione di IL-2Ra• Inibisce attivazione di

– LAT– PLCg1, Ca2+– NF-kB e NF-AT


Espressione di CTLA-4• Espresso sulla membrana dei linfociti solo dopo attivazione

– massimo di espressione dopo 48 ore di stimolazione• Regolazione dell’espressione

trascrizionale post-trascrizionale compartimento cellulare• TCR induce

– traslocazione dai compartimenti intracellulari– espressione mRNA

• CD28 aumenta:– trascrizione mRNA– stabilità mRNA


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“La sit

uazion

e è un

po’ pi

ù com

plessa

anc

he per

i recet

tori ini

bitori” Cellula TAPC


Espansione e riduzione dei cloni di linfociti T


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Activation-Induced Cell Death(apoptosi)

• la stimolazione di Fas induce apoptosi– Fas appartiene alla famiglia di TNFR– presente in monomeri sulle cellule T

• FasL è espresso dopo attivazione– trimerizza fas e induce apoptosi

TFasL

TFas

T

«Induzionedel suicidio»

«Suicidio»


Alterazioni di Fas• topi lpr (fas-/-)

– disordini linfoproliferativi– linfoadenopatia– morte precoce

• sindrome di Canali-Smith nell’uomo– linfoadenopatia, splenomegalia– pazienti eterozigoti per una mutazione di fas

• il death domain è difettivo• Fas mutato compete con Fas normale per legame con FasL


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