Signaling sistema immunitario

FOSFOLIPASI-C-ϒ

SEGNALE 2

PRIMING (attivazione): segnale 1+ segnale 2

Per avere l’attivazione della cellula naive ci serve un segnale 2:

Linfociti t (se non arriva il segnale 2 la cellula resta in una fase di anergia).

Dipende dal legame di B7 presenti sulle APC e di CD28 localizzati sui linfociti.

Questo è un limite per una risposta immunitaria contro il cancro (intesa come terapia) in quanto le B7

sono esclusive delle APC per cui sulla cellula tumorale non le trovo.

Le cellule tumorali riescono a internalizzare l’antigene e ad esporlo legandolo ad MHC1, questo viene

riconosciuto dal TCR ma poi non si ha il segnale 2 in quanto manca B7. Ciò mi garantisce la tolleranza :

le cellule epiteliali non possono indurmi un PRIMING e quindi una reazione immunitaria

Quando la cellula si trova in uno stato di anergia non è più attivabile

Questo signaling ricorda vagamente il signaling del recettore dell’insulina in quanto ha due vie:

una via classica (Ras-dipendente) ① e una via RAS-indipendente ②

①Quando B7 e CD28 si ha la fosforilazione di una tirosina nel versante extracellulare di CD28. Questa

viene riconosciuta Da GRB2 e SOS….via delle MAP chinasi che porta a RAS

②La fosforilazione a livello extracellulare di CD28 può essere anche riconosciuta da PI 3-chinasi (fosfatidil-

inositolo 3 chinasi) con successiva attivazione di PIP e attivazione della proteina chinasi Akt (PKB).

Questo avviene grazie a delle chinasi SRC che interagiscono con CD28 fosforilandolo nella parte

citoplasmatica

Non si conosce la fine ma è assolutamente indispensabile

Ci sarebbe anche un segnale 3 (solo di supporto) ma bastano questi 2 più l’interleuchina 2. Tutto ciò

porta all’attivazione, sopravvivenza e differenziazione.

L’interleuchina-2 è essenziale in quanto permette la proliferazione dei linfociti t già attivati. Il suo

segnale agisce solo su quelli già attivati.

Questa proliferazione deve essere interrotta grazie al fatto che la produzione di CD28 si spegne

lentamente e al posto di questo viene sintetizzata la CTLA-4 che gli somiglia molto nella parte

extracellulare. Questo lega B7 in modo molto più forte rispetto a CD28 in quanto riesce a legarne 2

contemporaneamente. A vincere è il CTLA-4 che è difettivo nel segnale visto fino ad ora, per cui inibisce

bloccando la proliferazione. CTLA-4 è considerata un checkpoint : i linfociti attivi smettono di proliferare

(essendo che non sono immortali, vanno incontro a morte) e restano però cellule della memoria

Gli anticorpi anti-CTLA-4 sono stati i primi farmaci usati in immunoterapia in modo da mantenere i linfociti

attivi per lungo tempo .

CD428 è un blocco dei linfonodi ad opera del contatto tra dentriti e cellule b. il signaling non è del tutto

chiaro CHECKPOINT DI CONTROLLO

Un altro è rappresentato da PD1 e PD1lingand: blocco che

avviene in periferia sui tessuti.

Nasce come sistema di controllo della proliferazione e delle reazioni immunitarie (il sistema immunitario è

tarato per dare reazioni ma non è efficientissimo per reazioni croniche come il tumore) .

PD1 (presente sui linfociti) lega PD1-L presente su APC o tessuti periferici (come cellule tumorali) tramite le

ITAM (sequenze di tirosina fosforilabili con attività inibitoria riconosciute, nei siti SH2, da fosfatasi quali:

tirosina-threonina-serina fosfatasi per cui inibiscono tutte le fosforilazioni del signaling).

i consenso vengono riconosciuti dalle fosfatasi tra cui SHP e SHIP che sono in grado di attivare la fosfatasi

del fosfatidilinositolo: fosfatidil-inositolo-3-fosfatasi (PTEN) che blocca la chinasi impedendo dunque il

signaling. Viene bloccato il signaling che porta ad AKT che va a bloccare anche il CD28 (sia segnale 1 che 2)

la proliferazione dei linfociti è limitata nel tempo

LINFOCITI B il loro signaling è dovuto al legame tra un epitopo e il BCR

(immunoglobulina). Questo causa:

1. l’attivazione del linfocita : permette l’internalizzazione dell’antigene legato

all’immunoglobulina di membrana (si comporta come APC).

2. Degradazione e presentazione dell’antigene e ad un T specifico che

l’aiuta

L’internalizzazione è specifica: viene internalizzato solo quello che è legato

all’immunoglobulina

La presentazione al T-helper non coinvogle un linfocita naive e ciò si vede dalla presenza di

CD40L (presente su un T attivato)

I linfociti T e b sono stati attivati in spazi e tempi diversi e poi si mettono insieme

per produrre Ig specifiche.

Un tempo si parlava di antigeni T:

 T-dipendenti

 T-indipendenti

Il linfocita B è in grado di produrre IgM solubili anche senza il contatto con il linfocita T: infatti tramite

CROSSLINKING elevato è in grado di produrre IgM e trasformarsi in plasmacellula deputata alla

produzione di IgM.

Per produrre altre Ig necessita il contatto con il linfocita T in quanto si ha uno SWITCH DI CLASSE

Gli anticorpi sono in grado di riconoscere gli zuccheri che per loro natura sono delle strutture ripetutissime,

ma in tal caso non avremo il contatto con il TH (in quanto non li riconosce) per cui saranno prodotte solo

IgM.

LINFOCITI EFFETTORI (sia segnale 1 che 2) perdono B7 e CD28

Si riconoscono tramite la presenza di CD40 e CD40-L :

 CITOTOSSICI: uccidono il bersaglio come i virus. Le molecole effettrici sono

perforine : creano dei pori nella membrana

Agranzine simili alle perforie

Fas fas-ligand induce apoptosi

 T-HELPER PRO-INFIAMMATORI (TH1) : coadiuvano macrofagi e cellule dentritiche (APC). Le

molecole effettrici producono:

interferone gamma

Interleuchine

GFsm

Le APC grazie ai TH1 esprimono maggiormente le MHC e le B7 quindi le rendono più efficienti

 TH2 aiutano il linfocita B producendo le citochine che attivano quest’ultimo in grado così di

differenziarsi in plasmacellula e produrre tutte le Ig. Le molecole effettrici sono principalmente le

interleuchine di classe 2 che presentano i recettori sui linfociti B.

Queste molecole permettono lo switch di classe (conversione in plasmacellula). Quando il linfocita

B diventa plasmacellula non si divide più.

Proliferazione → switch di classe → plasmacellula

La cellula B attivata da antigene può:

 Andare verso T-cell differenziando producendo varie Ig

 Non va verso T-cell ma con tanti cross-linking produce IgM non cambio isotipo

Invece nel caso normale, quando c’è incontro tra cellula b e cellula t attivata, a seconda dei fattori che

vengono prodotti si produrranno diversi tipi di immunoglobuline.La ricombinazione dei geni VDJ mi genera

diversi tipi di immunoglobuline (diversi tipi di ISOTIPI)

Il tipo di Ig che produce dipende dal tipo di interleuchine e citochine prodotte dal T-helper: le IgG ad

esempio grazie all’interferone

Per cambiare l’isotipo (classe) conta solo la catena pesante :

a valle del gene VDJ si trova μ.

Il gene viene trascritto e successivamente si avrà uno splicing che mi causa la rimozione di geni dal

frammento di DNA.

A questo punto VDJ viene ricombinato con una qualsiasi catena pesante di conseguenza otterrò una Ig

diversa rispetto a quella di partenza

SWITCH DI CLASSE/ISOTIPICO si ha solo con l’aiuto di linfocita t

Durante un’infezione le prime immunoglobuline prodotte sono appunto le IgM in quanto non si ha ancora

l’attivazione di b e di t e quindi lo switch di classe. È comodo che le prime siano le IgM in quanto hanno

meno affinità con gli antigeni . RISPOSTA PRIMARIA

RISPOSTA SECONDARIA ho le cellule della memoria che mi producono IgG per cui si ha una maggiore

affinità e la risposta è più veloce

Durante la proliferazione, i linfociti vanno incontro a un processo di AFFINITY MATURATION ovvero si ha un

aumento d’affinità delle immunoglobuline in quanto i sistemi di trascrizione sono poco precisi. Ciò causa

l’accumulo di mutazioni ,durante la differenziazione, sulle regioni VDJ (regioni di riconoscimento degli

antigeni). Quando la trascrizione è poco efficace ( troppe mutazioni) si parla di un’ipermutazione somatica

e si possono ottenere anticorpi con affinità migliore o peggiore rispetto a quella di partenza. Il BCR

accumula mutazioni sulla membrana delle cellule B che possono attivare/diminuire o non causare

cambiamenti nell’affinità (SELEZIONE DARWINIANA):

 Se l’affinità si abbassa quei BCR saranno meno capaci di legare l’antigene, di ricevere l’aiuto degli

helper e quindi di proliferare. MUOIONO

 Se l’affinità aumenta il BCR è in grado di legare meglio l’antigene per cui darà luogo al signaling,

presentano l’antigene a TH e riescono a proliferare. VIVONO

PER SELEZIONE DARWINIANA QUELLI CON AFFINITA’ MINORE VENGONO ELIMINATI

LINFOCITA B RESTING: PLASMACELLULA:

 

Presenta MHC 2 Non presenta MHC2

 

Ha sistemi inducibili (isotype Insensibile alle induzioni in

switch, crescita, somatic quanto si trova già allo stato

ipermutation) terminale

 

Presenta solo Ig di membrana Produce Ig in forma solubile

STIMOLAZIONE CELLULA NAIVE (CITOTOSSICO)

1. Attivazione TC tramite legame con APC. Ci sono sia il segnale 1 che il 2

2. Dopo essere stati attivati secernono e rispondono a IL-2 che mi determina espansione clonale e

differenziamento in ARMED CITOTOSSICI (stato effettore)

3. Gli armed reagiscono ogni volta che incontrano un peptide senza il bisogno del segnale co-

stimolatorio (2)

Una cellula che esprime un peptide non-self e che non sia un APC non può attivare il linfocita t (diventa

anaenergico) : la necessità d’indurre sia il segnale antigene specifico sia quello co-stimolatorio è cruciale nel

prevenire le risposte immunitarie dirette verso antigeni self.

Ad esempio in una cellula infettata da virus: se il linfocita T riconosce un non self solo su una cellula

epiteliale (e non nelle cellule dentritiche), riconosce l’MHC con il peptide ma non succede niente e

sviluppano la tolleranza. →evitare l’autoimmunità

Le cellule DENTRITICHE che presentano un peptide non-self presentano molte molecole B7 e arrivano ai

linfonodi dove stimolano un linfocita T naive che diventa CITOTOSSICO

Le cellule dentritiche e i macrofagi possono passare da uno strato immaturo a maturo e si assiste ad un:

 Aumento di MHC1 e MHC2

 Aumento B7

 Aumento molecole di adesione che permettono anche di attraversare i vasi

I MACROFAGI sono predominanti nelle infezioni batteriche: le infezioni rappresentano già di per se uno

stimolo per la proliferazione e l’attivazione. Vengono attivati dai polisaccaridi batterici e l’ANTIGENE è

costituito da componenti batterici e non da un patogeno intero:

 Se l’antigene è costituito da una proteina purificata (non