Processamento antigênico e Ativação de linfócitos T e Mecanismos efetores da resposta imunológica Celular. Professora Patrícia Albuquerque

Receptores de linfócitos BCR (anticorpo) TCR Linfócito B Linfócito T Superfamília Ig Se ligam ao antígeno BCR TCR

Linfócitos T reconhecem diferentes tipos de antígenos Linfócito B Reconhece Ag diretamente Vários tipos de Ag 4 cadeias Linfócito T Reconhece Ag em MHC Ag peptídico 2 cadeias

Funções dos linfócitos T Defesa contra microrganismos associados a células Células T auxiliadores (Th) ajudam: fagócitos a matar microorganismos ingeridos células B a produzir anticorpos que promovam a fagocitose de micro-organismos. - Linfócitos T citotóxicos (CTL) matam células infectadas e eliminam reservatórios de infecção.

O desafio dos linfócitos T poucos linfócitos específicos para um determinado microrganismo ou antígeno Especificidade e diversidade de receptores de antígenos: SI reconhece ~ 10 6-10 9 antigenos (poucos com mesma especificidade!!!) localizar microrganismos em qualquer parte do organismo. Pricipais portas de entrada: epitélio e mucosas Linfócitos precisam responder para cada microorganismo de uma maneira que seja eficiente para a sua erradicação

Linfócitos T não reconhecem Ag livres/nativos B Y Ligação de Ag no BCR B Y Y B B Y Y Y Y B B B B B YY Y Y Y Proliferação e produção de Ac Y Y Y T T Não há proliferação e diferenciação

Antígeno deve ser processado a fim de ser reconhecido pelo linfócito T T Ag solúvel nativo Ag aderido a célula Peptídeos solúveis de Ag Peptídeos de Ag aderidos a cél Peptídeos de Ag aderidos ao MHC na superfície de céls Sem resposta de linfócito T Sem resposta de linfócito T Sem resposta de linfócito T Processamento antigênico Sem resposta de linfócito T Resposta de linfócito T

Células Dendríticas (CD) Fig. 6-4 A,B Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Captura do Antígeno e apresentação por CD Sitios de entrada: pele, trato genitourinário, vias respiratórias (órgãos populados por DCs). Tecidos colonizados ou sangue menos frequentemente Sitios de ativação de linfócitos : órgãos linfóides (linfonodos, baço, tecidos linfóides associados a mucosa e epitélio) Fig. 6-5 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Por que as CD são as APCs mais eficientes para iniciar a resposta imune? Localização: sítios de entrada de patógenos (epitélio), tecidos Receptores para o reconhecimento e a captura de patógenos: receptores do tipo Toll, receptores de manose Migração para as zonas de célula T dos órgãos linfóides Papel do receptor CCR7 Co-localização com células T virgens Maturação durante a migração: De uma célula para capturar antígeno para uma célula para apresentar antígenos e ativar as células T

Captura de antígenos e apresentação por CD Fig. 6-5 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

O processamento envolve: 1) no interior celular, proteínas são degradadas a peptídeos; 2) os peptídeos gerados são montados sobre o MHC, sendo este conjunto peptídeo- MHC levado até a superfície da célula. Linfócitos T reconhecem peptídeos restritos ao MHC (em contexto de MHC) Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc.

Moléculas de MHC MHC classe I MHC classe II Peptídeo Sulco de ligação dos peptídeos Membrana celular

Estrutura básica: sítio de ligação ao peptídeo e reconhecimento pelo TCR no topo. Porçao da cauda para ligação com CD4 or CD8.

MHC de classe I presente na superfície de todas as células nucleadas do organimo VIA ENDÓGENA Expõe peptídeos Ag derivados de proteínas sintetizadas no citoplasma Ex: vírus replicando em célula infectada MHC de classe II presente na superfície apenas das células apresentadoras de antígeno (macrófagos, células dendríticas e linfócitos B) VIA EXÓGENA Expõe peptídeos Ag derivados de proteínas degradadas em vesículas Ex: fagocitose ou endocitose de toxinas, bactérias, vírus

Distribuição diferencial das moléculas de MHC Em humanos, MHC recebe a denominação HLA (Human Leucocyte Antigen)

VIAS DE PROCESSAMENTO DE Ag Y VIA EXÓGENA Vesículas endocíticas ou fagocíticas VIA ENDÓGENA citoplasma

Vias de processamento de antígenos Table 6-14 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

MHC de classe I VIA ENDÓGENA

MHC de classe II VIA EXÓGENA

Antigenos citosólicos são apresentados a células T CD8 + Fig. 6-21A Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Antígenos extracelulares são apresentados a células T CD4 + Fig. 6-21B Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Epitopos imunodominantes Fig. 6-22 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

MHC (ou CPH) Major Histocompatibility Complex ou Complexo Principal de Histocompatibilidade Conjunto de proteínas de superfície codificados por genes que apresentam grande polimorfismo (elevado número de possíveis alelos). Cromossomo 6: classe II classe I 118 400 47 660 190 370

Expressão de MHC II induzida por IFN-g Fig. 6-9 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

MHC (ou CPH) Major Histocompatibility Complex ou Principal de Histocompatibilidade Complexo Rejeição a transplantes http://www-medlib.med.utah.edu/webpath/jpeg5/cv171 http://tpis.upmc.edu/tpis/images/c00005c Rejeição ao tecido transplantado é associado a inflamação com infiltrado de linfócitos

Melhor Mecanismo para evitar Rejeições Tipagem de Tecidos Compatibilidade de HLA Diferenças alélicas porem resultar em diferenças nas resposta imune devido a variação na habilidade de apresentar antígenos processados ou na habilidade de linfócitos T de reconhecer o antígeno apresentado.

Janeway Figura 14.33 Associações do sorotipo HLA e do sexo à suscetibilidade à doença autoimune.

Resumindo

Ativação do Linfócito T

Origem AG como é apresentado? para quem é apresentado? VIA ENDÓGENA Patógenos citosólicos via MHC I...... linfócito T CD8 VIA EXÓGENA Patógenos e toxinas fagocitados ou endocitados via MHC II... linfócito T CD4 Céls apresentadoras de Ag Profissionais (APC) expressam ambas moléculas de MHC na sua superfície (Céls dendríticas, macrófagos e Linfócitos B)

INDUÇÃO DA RESPOSTA IMUNE ADAPTATIVA Captação de microorganismo por uma CD CD imatura Processamento do antígeno vaso linfático aferente Migração da APC para o linfonodo Linfonodo CD madura Apresentação do antígeno ao linfócito T virgem maduro

Ativação de células T virgens células T efetoras Fig. 9-1 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Fases da resposta por células T Fig. 9-2 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

DC 1 o sinal 2 o sinal Linfocito T Virgem Além do reconhecimento do antígeno (peptídeo) + MHC, linfócitos T necessitam que CDs apresentem proteínas co-estimulatórias (B7) para iniciar sua ativação e de citocinas. O sinal co-estimulatório atua para confirmar que o peptídeo apresentado consiste em material não-próprio!

Segundo sinal

Moléculas envolvidas na ativação de células T 40

Funções de co-estimuladores na ativação de células T Fig. 9-3 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

ATIVAÇÃO DE LINFÓCITOS T

Mecanismos de estimulação de células T por CD28 Fig. 9-4 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Família de proteinas B7:CD28 ativação de cels T: CD28 reconhece B7-1, 2 (Tvirgens) ICOS reconhece ICOS-L (T efetoras) Inibição de cels T: CTLA-4 reconhece B7-1, 2 (tolerância) PD-1 reconhece PD-L1, 2 46

Ativação induz à proliferação Proliferação de linfócitos T depende da produção de interleucina 2 (IL-2) e de seu receptor. Resposta 2 º ao Ag (mais rápido e intensa) Cél de longa vida quiescente Resposta 1 º ao Ag Cél funcional ativa de vida curta Linfócitos T de memória Linfócitos T efetores

No. de linfócitos Ativação induz proliferação EXPANSÃO CLONAL Limite para exercer sua função No. de divisão celular

Moléculas expressas após a ativação de células T Fig. 9-8B Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Reconhecimento do Ag Ativação Expansão clonal Diferenciação Funções efetoras Linf. T CD4+ virgem Ativação de macrófagos, linfócitos B e outras células Linf. T CD8+ virgem Destruir células-alvo infectadas Órgãos linfóides 2 ários Tecidos periféricos

Linfócitos T ativados (efetores) deixam o nódulo linfático e vão exercer suas funções nos tecidos periféricos. APC T CD4 vaso linfático célula T efetora capilar saguíneo macrófago que fagocitou microrganismo no local da infecção ativação do macrófago morte do micróbio

Diferenciação de células T CD4 + THelper ou Tauxiliar Fig. 9-13 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Diferenciação de linfócitos T CD4: COMPLETO

Desenvolvimento dos diferentes grupos de células T auxiliares Fig. 9-14 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Desenvolvimento de células T H 1 Fig. 9-15 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Como as células T CD4 + auxiliam as células T CD8 + Fig. 9-18 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Mecanismos Efetores da Resposta Imunológica celular

Funções efetoras de células T H 1 Fig. 10-5 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

IMUNIDADE CELULAR Ativação de macrófagos por Th1 APC IL- 12 T CD4+ Virgem vaso linfático capilar saguíneo célula Th1 efetora macrófago que fagocitou microorganismo no local da infecção ativação do macrófago morte do micróbio

IMUNIDADE CELULAR Ativação de macrófagos por Th1 Aumento da expressão de moléculas coestimulatórias (moléculas B7) Aumento da capacidade microbicida T CD4+ TH1 Aumento da secreção de citocinas (TNF-α, IL- 1, IL-8, IL-12) Macrófago Ativado Aumento da expressão de moléculas de MHC

IMUNIDADE CELULAR Ativação de macrófagos por Th1 Aumento da capacidade microbicida: 1. Aumento da produção de enzimas lisossomais 2. Aumento da capacidade de formação do fagolisossomo 3. Indução de maior produção de reativos intermediários de oxigênio (ROIs) e de óxido nítrico (NO) catalizados pelas enzimas oxidase e NO sintase (inos), respectivamente.

IMUNIDADE CELULAR Ativação de macrófagos por Th1 Mecanismos de evasão de patógenos intracelulares de fagócitos (bactérias, fungos e protozoários) Inibição da formação do fagolisossomo: M. tuberculosis, L. pneumophila Inativação ou detoxificação de ROIs e NO: C. neoformans, C. albicans, M. tuberculosis (catalase e superóxido desmutase) Destruição da membrana do fagossomo e escape para o citoplasma: L. monocytogenes, Leishmania sp e T. cruzi (C9)

IMUNIDADE CELULAR Mecanismo efetor do linfócito T CD8+ A ativação de linfócitos T citotóxicos (CD8) VIRGENS demanda a participação de células apresentadoras de antígeno profissionais, e eventualmente de citocinas produzidas por linfócitos T auxiliares. linfócitos T CD8 ativados linfócitos T CD8 ativados

IMUNIDADE CELULAR Mecanismo efetor do linfócito T CD8+ T CD8 célula alvo reconhecimento de peptídeos estranhos e adesão entre células (A) mobilização dos grânulos de granzima e perforina (B) degranulação sobre célula alvo (B) desprendimento das células Morte da célula alvo

IMUNIDADE CELULAR Mecanismo efetor do linfócito T CD8+ T CD8 T CD8

IMUNIDADE CELULAR Mecanismo efetor do linfócito T CD8+ Mecanismos de evasão de patógenos intracelulares: Vírus Inibição do processamento antigênico via MHC classe I: (bloqueio das proteínas TAP): HSV Produção de citocina imunosupressiva ~ IL-10: Epstein-Barr virus Infecção de Linfócitos T CD4+: HIV

Diferenciação de linfócitos T CD4: COMPLETO

Treg e Th17

Mecanismos efetores de células T H 17 Fig. 9-17 Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 by Copyright Saunders, 2011 by an Saunders, imprint an imprint of Elsevier of Inc.

Th1 e Th2

Controle da diferenciação por citocinas

Célula Th1, venha aqui. Um antígeno foi achado.

Eu tenho que alertar todo mundo!

Galera, venham aqui. Alerta de invasor! Alerta de invasor!