Signaling sistema immunitario

Signaling sistema immunitario

Il signaling viene attivato dal legame con l’antigene a cui risponde tramite:

• Riconoscimento strutturale nei linfociti B. Il B-cell receptor è una IgM e il ligando è una struttura complessa come un patogeno.
• Il riconoscimento richiede il contatto tra un APC e un linfocita T (nei TH l’APC è professional e MHC2, negli TC si ha una cellula target e un MHC1).

Negli MHC1 i peptidi vengono sintetizzati sui ribosomi della cellula, mentre negli MHC2 vengono internalizzati e degradati tramite endosoma. I linfociti B presentano un BCR che è fondamentalmente un’IgM a cui sono collegate 2 catene Igα e Igβ, caratterizzate da domini intracellulari responsabili della trasmissione del segnale.

Linfociti T

I linfociti T presentano varie regioni:

• Catene del complesso CD3 ϒεδ caratterizzate da un dominio intracellulare.
• TCR recognition struttura molto simile a quella delle Ig, costituito da 1 catena alfa e 1 beta.
• 2 catene intramembrana capovolte, cioè la componente extracellulare è minima. Nella parte intracellulare, molto sviluppata, presentano le linee Z.

Su ogni CD3 si trova un ITAMs (immuno tyrosin activation motive), domini caratterizzati da 2 tirosine fosforilabili con un intorno di aa e a distanza ben definita (sequenza consenso). Questi domini si trovano anche nei linfociti B a livello di Igalfa e beta e sono maggiormente presenti nelle zone Z. Sono responsabili delle modifiche transmembrana e quindi della trasmissione del segnale.

Signaling nei linfociti B

Nei linfociti B il signaling è basato sul riconoscimento dell’antigene da parte delle Ig. È essenziale che ci sia un cross-linking: un antigene viene legato da più immunoglobuline (2 BCR). A seguito del cross-linking vengono fosforilate le tirosine sulle ITAM tramite di chinasi specifiche di tipo SRC. Non si ha un’autofosforilazione in quanto le catene ITAM non sono delle chinasi.

Le chinasi SRC si trovano sia nei linfociti B che in quelli T e sono costituite da:

• Regione variabile
• Dominio SH3 (riconosce le poliproline) sito di riconoscimento
• Dominio SH2 riconosce le tirosine fosforilate
• Dominio con attività tirosin-chinasica

Nel dominio con attività chinasica sono presenti ben due tirosine:

• Una verso il C-term: INIBITORIA
• Una verso il N-term

La fosforilazione di queste due tirosine è la responsabile della risposta positiva o negativa delle SRC. La tirosina inibitoria quando è fosforilata inibisce la chinasi. Quando la tirosina inibitoria è fosforilata viene riconosciuta dal dominio SH2 presente sulla stessa SRC per cui il sito attivo viene chiuso. Per attivare la SRC ci serve una tirosina-fosfatasi: CD45 (proteina di membrana e antigene ubiquitario di tutti i linfociti) rimuove la tirosina C-term attivando la chinasi. La struttura chiusa viene ulteriormente stabilizzata dall’SH3 tramite le poliproline (linker region).

Signaling nei linfociti T

Chi porta le SRC a livello delle ITAM? Le SRC nei linfociti T vengono richiamate dai corecettori CD4 e CD8. Prendiamo come esempio CD4 (è uguale tra TH e TC cambia solo l’MHC):

1. Il linfocita T presenta il TCR che riconosce il complesso MHC-antigene. Quando si ha il contatto il CD4 presenta nella parte citoplasmatica una chinasi SRC (LCK) legata in maniera permanente.
2. Quando il CD4 si lega con MHC, LCK si trova in prossimità delle ITAM fosforilandole. LCK è autosufficiente, cioè è in grado di fare tutto da sé ma necessita di tempo; per questo è associata ad un’altra SRC: FYN (aumenta il segnale).
3. Dopo aver fosforilato tutte le ITAM intervengono le ZAP 70 (molto simili alle SRC) che si legano alle ITAM fosforilate.

Le ZAP70 sono caratterizzate da un dominio chinasico e da 2 domini SH2, per cui l’affinità nei confronti delle ITAM cresce in modo proporzionale rispetto alla fosforilazione. Questo garantisce che intervengano solo dopo la fosforilazione. ZAP70 può legarsi a tutte le ITAM fosforilate, ma preferisce quelle della catena Z in quanto si trovano doppie ITAM.

4. ZAP70 viene fosforilata da LCK (portata lì da CD4/CD8) che l’attiva. La fosforilazione di ZAP70 dà inizio al signaling dei t-cell receptor.
5. ZAP70 fosforila 2 proteine scaffold o "adattatrici": LAT e SLP-76 che reclutano le proteine effettori che stimolano l’attivazione delle cellule T.
6. Si formano delle zattere lipidiche considerate delle sinapsi immunologiche. Tutto ciò che è avvenuto fino ad ora era finalizzato a portare queste proteine scaffold al posto giusto.

Questo signaling dà origine a due strade contemporanee: MAP-chinasi e Fosfolipasi C gamma 1 (ha la stessa funzione della beta ma una regolazione diversa: per funzionare deve essere fosforilata; è in grado di riconoscere i siti di fosforilazione delle proteine scaffold in modo da trovarsi al posto giusto).

Le scaffold sono essenziali in quanto richiamano tutte le proteine necessarie per il signaling:

• LTK: TEK-chinasi fosforilano la fosfolipasi C
• VAV: GEF che serve ad attivare la G monomerica
• GRB2: dà avvio a RAS
• Fosfolipasi C ϒ: producono IP3 e DAG

La fosfolipasi C ϒ viene attivata tramite LTK che la fosforila. A questo punto i fosfatidilinositolofosfato vengono rotti e si formano: diacilglicerolo e inositolo-3-fosfato.