1 Mecanismos generales de mantenimiento de la tolerancia a lo propio y autoinmunidad Dra Marisa Jorfén EDUCACIÓN CLÍNICA PERMANENTE SERVICIO DE CLÍNICA MÉDICA HOSPITAL JUAN BAUTISTA ALBERDI SECRETARIA DE SALUD MUNICIPALIDAD DE ROSARIO Mayo de 2009
2 Antígeno Proteicos No proteicos: glúcidos, lípidos, ADN
3 ELEMENTOS DE LA I. INNATACÉLULAS: - neutrófilos - eosinófilos - basófilos - monocitos – macrófagos - NK FACTORES SOLUBLES: - interferones tipo I: y - citoquinas pro-inflamatorias: IL-1, IL-6, TNF- IL-12, IFN- - sistema de complemento: conjunto de proteínas plasmáticas PMN
4 RRP R endocíticos: - R LPS (CD14) - R scavenger (LDLox)- R tipo lectina (CLR) R de señalización: R Toll (TLR) NLR RLH Moléculas solubles (opsoninas): - colectinas : MBL, SP-A, SP-D - ficolinas - pentraxinas: SAP, CRP, (PTX)3 RRP
5 - PAMP: patrones molecul. asociados a patógenos- DAMP - HMGB1 - Acido úrico ACAMP: patrones molec. asociados a céls. apoptóticas
6 Ganglio
7 Maduración CD Señales de daño Aumenta expresión CCR7Aumento producción IL-12 Aumento expresión moléculas CMH y co-estimulatorias
8 Presentación antigénica y expansión clonalCPA MHC-péptido-TCR Th IL-2 Proliferación co-estimulación B7-CD28 CD40-CD40L
9 Diferenciación a célula efectoraCPA Th0 Th1 Th2 IL-2 IFN- IL-4 IL-5 IL-6
10 RESPUESTA DE ANTICUERPOSCitoquinas Th2: IL-4, IL-5, IL-6 PROTEINA NATIVA
11 ¿Qué es lo propio? ¿Qué ven los LT? ¿Y los LB?- péptidos inmunodominantes, presentados por moléculas del MHC - Proteínas solubles o sobre una membrana celular - Ag T-independientes IGNORANCIA péptidos crípticos Discriminación propio- no propio: contexto pro o anti-inflamatorio
12 Ag T-dep y T independientesLPS Polisacáridos ADN Colágeno
13 Mecanismos de inducción de toleranciaDeleción o eliminación clonal Anergia: inactivación funcional Edición del receptor: cambio de cadena ligera en LB - cambio de cadena alfa en TCR Supresión activa: células reguladoras Intrínseca Extrínseca
14 Mecanismos de inducción de toleranciaIgnorancia: - péptidos crípticos (secuestro molecular) - sitios privilegiados (secuestro anatómico) - muy bajas dosis de antígeno - ausencia de colaboración T
15 TOLERANCIA CENTRAL - TIMOApoptosis población DP cTEC - CD Apoptosis población SP mTEC – CD TRAs AIRE: gen regulador autinmune
16 Epitopes disponibles en timo para la selección del repertorioAntígenos ubiquos expresados en timo Antígenos específicos a las CPA intratímicas Antígenos que llegan al timo por circulación, solubles o asociados a células migrantes pGE: expresión génica promiscua en mTEC
17 Tolerancia cental - M.O. 55-75% son autorreactivos: I, ADN, ANAMuchos son eliminados por deleción o Edición del receptor (80-96%) LES y AR activos sin tratamiento: alta frecuencia autorreactividad en transicionales y naive
18 Probables mecanismos:Probable alteración recombinación secundaria: AR Alteración señalización BCR: LES Hiperactivación generalizada de la célula B: 50% de pacientes: aumento BLyS Disminución FcRIIB
19 TOLERANCIA PERIFERICA DE LINFOCITOS BAusencia de colaboración T Deleción Anergia Exclusión folicular Edición del receptor Mecanismos propios
20 Control tolerancia periféricaLES: Aumento BAFF: citoquina que aumenta la supervivenciade LB AR: células T reguladoras no funcionales no producen IL-10, TGF-
21 Subpoblaciones de células BBAZO BMZ B 2 (convencionales) (FO) B 1 Subpoblaciones de células B
22 BMZ 1.- Repertorio BCR sesgado a:- constituyentes de paredes bacterianas (ej.:polisacáridos) - componentes propios senescentes: lipoproteinas de baja densidad oxidizadas 2.- Responden rápidamente al desafío antigénico, probablemente a antígenos T-independientes 3.- También participan en respuesta a antígenos T-dependientes (proteinas)
23 Células B1 - Son efectoras de la Inmunidad Innata- 5% del pool total de LB - Origen controvertido: a partir de HSC fetal o en el bazo (Ag driven) Autorenovación - Muchos tejidos: cavidades pleural y peritoneal, bazo, intestino - IgM hi IgDlow. Repertorio menos diverso que células B2 - Son efectoras de la Inmunidad Innata - Responden fundamentalmente a antígenos No proteicos - B1a: CD5+ (IgM espontánea, por ej. Neumococo o autoAc naturales) - B1b:CD5-
24 Influencia del antígeno: factores que favorecen la toleranciaNaturaleza del antígeno: soluble (propio: sistémico) (mono o bi-valente) Dosis: altas bajas y en general repetidas Vía de administración: e.v. oral Adyuvante: contexto inflamatorio discriminación entre lo propio y lo no propio Teoría del “peligro”
25 APC TOLEROGÉNICAS Tolerancia central: presentación de antígeno propio en timo SELECCIÓN (-) Tolerancia periférica: Captación de antígeno propio soluble o células apoptóticas en ausencia de inflamación Migración al ganglio regional e inducción de: - anergia - deleción de células T respondedoras - generación o expansión de células T reguladoras
26 Fagocitosis células apoptóticasNo estimulan receptores Toll Patrones moleculares asociados a células apoptóticas TLR (Mf, CD) En Ganglio IL-10 TGF- IL-12
27 Fagocitosis células apoptóticasEl reconocimiento de células apoptóticas depende de la expresión de moléculas que le permiten ser diferenciadas de las células vivas.: 1) moléculas modificadas, por ej. por oxidación; 2)neoexpresión; 3)relocalización en membrana de moléculas intracelulares: fosfatidilserina, nucleosomas, ADN, proteinas residentes en retículo endoplásmico La fagocitosis de células apoptóticas gatillan un programa anti-inflamatorio
28 Potencial terapéutico de CD tolerogénicasObjetivos: prevenir o tratar enfermedades autoinmunes o inducir supervivencia prolongada de transplantes 1).- Uso de CD inmaduras o detenidas en su maduración farmacológicamente (corticoides, Vit.D3, IL-10, TGF-,etc.) 2).- CD modificadas genéticamente para expresar moléculas supresoras
29 TOLERANCIA ORAL Poco frecuentePrincipal factor determinante del tipo de respuesta: DOSIS DE ANTIGENO Secreción citocinas supresoras: TGF-, IL-4, IL-10 SUPRESIÓN “BYSTANDER”
30 Enfermedades autoinmunes tratadas por inducción de tolerancia oralEnsayos clínicos en humanos Esclerosis múltiple Mielina bovina Artritis reumatoidea Colágeno tipo II pollo o bovino Diabetes tipo I Insulina humana Uveítis Antígeno S bovino
31 CÉLULAS T REGULADORAS NATURALES (nTreg CD4+CD25+Foxp3+)Producidas mayoritariamente en el timo 5-10% de las células T CD4+ periféricas Fenotipo: TCR CD4+CD25+ Foxp 3+ Expresan constitutivamente CTLA-4 Expresan TGF- de membrana Previenen el desarrollo de autoinmunidad, pero también modulan la respuesta inmune a infecciones, antígenos tumorales y de transplante
32 De respuesta autoinmune a enfermedad autoinmuneLa presencia de linfocitos autorreactivos no siempre significa enfermedad Linfocitos autorreactivos y autoanticuerpos se encuentran regularmente en individuos sanos, sugiriendo un rol en la homeostasis La autoinmunidad se vuelve patogénica cuando la respuesta autoinmune es persistente y la células autoagresoras se vuelven incontrolables.
33 Factores cualitativos:Para que haya enfermedad autoinmune clínica se necesita la concurrencia de: Factores cualitativos: Predisposición genética Linfocitos autorreactivos que reconozcan el autoAg Factores precipitantes que conducen a la activación de LT o LB: - infecciones Factores cuantitativos: cantidad suficiente de material celular destruído Fenómenos inflamatorios
34 AIRE: gen regulador autinmuneFactor de transcripción que regula la expresión de algunos antígenos específicos de tejido: controla la deleción Mutaciones de Aire: APECED (Sindrome poliendócrino autoinmune tipo 1)
35 Linfocitos vírgenes autoreactivosDefectos en la deleción por presentación defectuosa: Secuestro molecular (PEPTIDO CRIPTICO): antígeno pobremente procesado - unión de baja afinidad con la molécula MHC Secuestro geográfico (SITIOS PRIVILEGIADOS) El antígeno no está presente el los OL 2º Defecto en apoptosis: falla la presentación cruzada IGNORANCIA
36 Nucleosoma
37 Spliceosome Formado por: - snARN, rico en uridina- protinas nucleares pequeñas: snRNP (“snurps”): - otras proteínas
38 RIBONUCLEOPROTEINAS Ac antiRNP Sm Ac anti-Sm ARN citoplásmicoARN nuclear
39 Mecanismo: por inmunocomplejosDéficit de remoción células apoptóticas: - se asocia a autoinmunidad sistémica antígenos crípticos ubicuos (prot. nucleares - neoantígenos (lípidos oxidizados) Ácido úrico HMPGB1 Adyuvantes endógenos DAMPS Mecanismo: por inmunocomplejos Necrosis secundaria Ej. Típico: LES Déficit de C1q y otras
40 Apoptosis y autoinmunidadUn defecto en la remoción de células apoptóticas puede llevar a autoinmunidad sistémica C1q y DNase1 contribuyen al la remoción exitosa de células apoptóticas y cromatina derivada de células necróticas La insuficiente remoción de células apoptóticas lleva a la necrosis secundaria con la consiguiente liberación de señales de peligro que contribuyen a la inflamación y consecutivamente a la iniciación de la reacción autoinmune
41 Apoptosis y autoinmunidadLas células que mueren son antigénicas pero no inmunogénicas en ausencia de adyuvantes Los adyuvantes activan a las CPA Los adyuvantes usualmente son componentes microbianos. Algunas moléculas endógenas tienen funciones adyuvantes: urato monosódico, la proteina HMGB1
42 Papel de la inmunidad innataBase de la respuesta inmune: activación de las CPA - Autoinmunidad sistémica: diferentes vías de activación - Dependen de la presencia de IFN tipo I: y Mayores productoras: pCD
43 Receptores Toll endosomales (ss) ARN rico en uridina Motivos CpGAzúcares de la cadena básica (ds) ARN
44 TLR 9 Motivos CpG: Azúcares de la cadena básica de ADNmás frecuentes en bacterias y no metilados en el (ss)ADN (muy mitogénicos para células B) en humanos están suprimidos y altamente metilados Azúcares de la cadena básica de ADN Desoxiribosa en común entre patógeno y huésped
45 ADN Inmunológicamente inerte en condiciones homeostáticas nucleótidonucleósido Inmunológicamente inerte en condiciones homeostáticas
46 Cel dendrítica plasmocitoideEndosoma Cel dendrítica plasmocitoide Citoplasma Núcleo ADN adyuvante
47 INMUNIDAD INNATA Y AUTOINMUNIDADIFN tipo I contribuye a las manifestaciones de enfermedades autoinmunes, por ej. LES tienen aumentado el IFN-alfa sérico
48 Estímulos endógenos estimulan receptores Toll, promoviendo la producción de Interferónes de tipo I por célullas dendríticas y activación de las céluas B.
49 INFECCIONES Mecanismos que pueden conducir a autoinmunidad:Inflamación o activación “bystander” Activación policlonal Liberación de autoantígenos por destrucción de tejido Mimetismo molecular
50 FORMAS DE MIMETISMO MOLECULARHomología en la secuencia: Los casos mejor documentados son: - Fiebre Reumática (proteínas) - Sdrome de Guillain-Barré (carbohidratos) Regla: respuesta inmune a un determinante antigénico de un Ag extraño reacciona en forma cruzada con un deter. antigénico propio críptico.
51 FORMAS DE MIMETISMO MOLECULAR2.- Mínima similitud en los residuos 3. Reconocimiento degenerado del LT: las células T pueden reconocer péptidos no relacionados
52 DIVERSIFICACIÓN DEL EPITOPEMecanismo de perpetuación de la respuesta inflamatoria Ocurre en enfermedades autoinmunes sistémicas y órgano-específicas Generación de autoanticuerpos que no reaccionan en forma cruzada con el inmunógeno
53 Discriminación propio- no propio: contexto pro o anti-inflamatorio- PAMP: patrones molecul. asociados a patógenos HMGB1 HSP Acido úrico - DAMP - ACAMP: patrones molec. asociados a céls. apoptóticas