Mecanismos generales de mantenimiento de la tolerancia a lo propio y autoinmunidad Dra Marisa Jorf

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Mecanismos generales de mantenimiento de la
tolerancia a lo propio y autoinmunidadDra Marisa
Jorfén EDUCACIÓN CLÍNICA PERMANENTESERVICIO DE
CLÍNICA MÉDICAHOSPITAL JUAN BAUTISTA ALBERDI
SECRETARIA DE SALUD MUNICIPALIDAD DE
ROSARIOMayo de 2009
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Antígeno

• Proteicos
• No proteicos glúcidos, lípidos, ADN

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ELEMENTOS DE LA I. INNATA

• CÉLULAS - 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
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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
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- PAMP patrones molecul. asociados a patógenos

• ACAMP patrones molec. asociados a céls.
• apoptóticas

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Ganglio
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Maduración CD
Señales de daño
Aumenta expresión CCR7 Aumento producción
IL-12 Aumento expresión moléculas CMH y
co-estimulatorias
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Presentación antigénica y expansión clonal
MHC-péptido-TCR
Proliferación
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Diferenciación a célula efectora
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RESPUESTA DE ANTICUERPOS
Citoquinas Th2 IL-4, IL-5, IL-6
PROTEINA NATIVA
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Qué es lo propio?
Qué ven los LT?
Y los LB?
- Proteínas solubles o sobre una membrana
celular - Ag T-independientes
- péptidos inmunodominantes, presentados por
moléculas del MHC
Discriminación propio- no propio contexto pro o
anti-inflamatorio
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Ag T-dep y T independientes
LPS Polisacáridos ADN Colágeno
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Mecanismos de inducción de tolerancia

• Deleción 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
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Mecanismos de inducción de tolerancia

• Ignorancia - péptidos crípticos (secuestro
  molecular)
• - sitios privilegiados
  (secuestro anatómico)
• 
  
  
  - muy bajas dosis de antígeno
• - ausencia de
  colaboración T

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TOLERANCIA CENTRAL - TIMO
Apoptosis población DP cTEC - CD
Apoptosis población SP mTEC CD
TRAs
AIRE gen regulador autinmune
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Epitopes disponibles en timo para la selección
del repertorio

• Antígenos 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

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Tolerancia cental - M.O.

• 55-75 son autorreactivos I, ADN, ANA
• Muchos son eliminados por deleción o Edición
  del receptor (80-96)

LES y AR activos sin tratamiento alta frecuencia
autorreactividad en transicionales y naive
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• Probables mecanismos
• Probable alteración recombinación secundaria
  AR
• Alteración señalización BCR LES

• Hiperactivación generalizada de la célula B
• 50 de pacientes aumento BLyS
• Disminución Fc?RIIB

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TOLERANCIA PERIFERICA DE LINFOCITOS B

• Ausencia de colaboración T

• Deleción
• Anergia
• Exclusión folicular
• Edición del receptor

• Mecanismos propios

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Control tolerancia periférica
LES Aumento BAFF citoquina que aumenta la

supervivenciade LB
AR células T reguladoras no funcionales
no producen IL-10, TGF-?
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BAZO
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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)
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Células B1

• - 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)
• - B1bCD5-

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Influencia del antígeno factores que
favorecen la tolerancia
Naturaleza 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
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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

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Fagocitosis células apoptóticas
No estimulan receptores Toll
Patrones moleculares asociados a células
apoptóticas
TLR
(Mf, CD)
En Ganglio
? IL-10 ? TGF-? ? IL-12
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Fagocitosis células apoptóticas
El 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
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Potencial terapéutico de CD tolerogénicas
Objetivos 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
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TOLERANCIA ORAL

Poco frecuente
Principal factor determinante del tipo de
respuesta DOSIS DE ANTIGENO
Secreción citocinas supresoras TGF-?, IL-4,
IL-10
SUPRESIÓN BYSTANDER
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Enfermedades autoinmunes tratadas por inducción
de tolerancia oral
Ensayos clínicos en humanos
Esclerosis múltiple Mielina
bovina Artritis reumatoidea Colágeno
tipo II pollo o bovino Diabetes tipo I
Insulina humana Uveítis
Antígeno S
bovino
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CÉLULAS T REGULADORAS NATURALES (nTreg
CD4CD25Foxp3)

• Producidas mayoritariamente en el timo
• 5-10 de las células T CD4 periféricas
• Fenotipo TCR ??
• CD4CD25
• 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

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De respuesta autoinmune a enfermedad autoinmune

• La 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.

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• 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
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AIRE gen regulador autinmune

• Factor de transcripción que regula la expresión
• de algunos antígenos específicos de tejido
  controla la deleción
• Mutaciones de Aire
• APECED (Sindrome poliendócrino autoinmune tipo
  1)

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Linfocitos vírgenes autoreactivos

• Defectos 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
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Nucleosoma
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Spliceosome
Formado por - snARN, rico en
uridina - protinas nucleares
pequeñas snRNP (snurps)
- otras proteínas
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RIBONUCLEOPROTEINAS
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Déficit 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
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Apoptosis y autoinmunidad

• Un 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

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Apoptosis y autoinmunidad

• Las 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

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Papel de la inmunidad innata
Base 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
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Receptores Toll
endosomales
(ss) ARN rico en uridina
Motivos CpG Azúcares de la cadena básica
(ds) ARN
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TLR 9

• Motivos CpG
• más 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

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ADN
nucleótido
nucleósido
Inmunológicamente inerte en condiciones
homeostáticas
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Cel dendrítica plasmocitoide
Citoplasma
Núcleo
ADN adyuvante
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INMUNIDAD INNATA Y AUTOINMUNIDAD
IFN tipo I contribuye a las manifestaciones de
enfermedades autoinmunes, por ej. LES tienen
aumentado el IFN-alfa sérico
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Estímulos endógenos estimulan receptores Toll,
promoviendo la producción de Interferónes de tipo
I por célullas dendríticas y activación de las
céluas B.
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INFECCIONES

• Mecanismos que pueden conducir a autoinmunidad
• Inflamación o activación bystander
• Activación policlonal
• Liberación de autoantígenos por destrucción de
  tejido
• Mimetismo molecular

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FORMAS DE MIMETISMO MOLECULAR

• Homología 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.

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FORMAS DE MIMETISMO MOLECULAR
2.- Mínima similitud en los residuos
3. Reconocimiento degenerado del LT las células
T pueden reconocer péptidos no relacionados
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DIVERSIFICACIÓN DEL EPITOPE

• Mecanismo 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

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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