IMUNITATEA SPECIFICA

1
IMUNITATEA SPECIFICA

• Imunitatea umorala
• Imunitatea mediata celular

2
1. Imunitatea umorala

• Dinamica raspunsului imun umoral
• Raspunsul imun primar
• Raspunsul imun secundar

• Activarea limfocitelor B prin antigen
• Activarea prin antigene timoindependente
• Activarea prin antigene timodependente

3
IMUNITATEA UMORALA(limfocite B)

• Raspunsul imun umoral consta in producerea de Ac
  specifici si intervine in
• Distrugerea bacteriilor extracelulare
• Neutralizarea virusilor
• Inhibarea toxinelor

4
Dinamica raspunsului imun umoral

• Raspunsul umoral asigura eliminarea Ag exogene si
  se caracterizeaza prin productia crescuta de Ig
  specifice pentru Ag (epitopii) care au declansat
  generarea de Ig.
• In decursul vietii, organismul poate intra in
  contact repetat cu un anumit Ag.
• Raspunsul imun la prima intalnire cu Ag
  comparativ cu urmatoarele contacte cu acelasi Ag
  prezinta anumite particularitati (perioada de
  latenta, intensitatea si durata raspunsului imun,
  izotipul predominant de Ig si afinitatea
  acestora).

5
Stadiile de dezvoltare ale LB
Fiecare stadiu de dezvoltare este determinat de
rearanjamentul genelor lanturilor grele si usoare
ale Ig, expresia moleculelor de adeziune si a
receptorilor citokinici
6
Raspunsul imun primar (1)

• Apare la primul contact al individului cu Ag
• Este generat exclusiv de celulele B de repaus,
  care sintetizeaza Ig cu afinitate relativ scazuta
• Perioada de latenta este de 3-4 zile, mai lunga
  decat in raspunsul imun secundar
• Reprezinta intervalul dintre primul contact cu Ag
  si aparitia primelor Ig secretate
• In acest interval expansiunea clonala si in
  final diferentierea in plasmocite secretoare de
  Ig

7
Raspunsul imun primar (2)

• Cantitatea de Ag este importanta in initierea
  raspunsului umoral.
• Cantitati mici de Ag pot sa nu declanseze un
  raspuns al celulelor B,
• doze excesive de Ag pot induce toleranta gt
  raspunsul umoral creste proportional cu
  cantitatea de Ag
• Durata raspunsului primar este de 7-10 zile si
  productia de Ig creste exponential, atinge un max
  intre a 4-10-a zi, urmata de un declin lent si
  scade in cateva saptamani .

8
Raspunsul imun primar (3)

• Cinetica productiei de Ig difera in functie de
  tipul de Ag (timoindependent sau timodependent)
• Izotipul de Ig produse este IgM, ca raspuns
  predominant fata de Ag timodependente, urmat de
  cresterea in timp a productiei de IgG si alti
  izotipi, ca rezultat al comutarii clasei de Ig
• Ag implicate in declansarea raspunsului imun
  primar sunt timodependente sau timoindependente

9
Raspunsul imun secundar (1)

• Apare in cadrul celui de-al doilea contact cu
  acelasi Ag si este declansat de LB de memorie
  generate cu ocazia primului contact
• LB de memorie constituie aproximativ 1 din
  totalul populatiei de LB
• Ag timodependente sunt cele mai eficiente in
  generarea raspunsului imun secundar necesita
  procesarea si cooperarea obligatorie cu LTh,
  urmata de activarea bicelulara (B si Th),
  secretia de citokine cu rol in proliferare si
  diferentierea LB

10
Raspunsul imun secundar (2)

• Perioada de latenta este scurta, intre 1-3 zile
  gt raspunsul imun secundar se declanseaza mai
  rapid si celula responsabila este LB de memorie
  diferentiat in cursul raspunsului primar
• Productia de Ig este mare, atinge un maximum la
  3-5 zile cu un declin foarte lent gt durata si
  amploarea raspunsului secundar sa fie mai mare
  decat a raspunsului primar
• LB de memorie activate prin reintalnirea cu Ag,
  comuta rapid izotipul productiei de Ig,
  inlocuindu-se astfel IgM si IgD de suprafata
  (mIgM, mIgD) cu IgG, IgA, IgE si produc mari
  cantitati de IgG si IgA sau IgE cu mare afinitate
  pentru Ag

11
Raspunsul imun secundar (3)

• Ig produse in cursul raspunsului imun secundar
  prezinta afinitate crescuta pentru Ag cu care se
  reintalnesc afinitate de maturare
• Comutarea izotipului Ig se realizeaza prin
  rearanjarea regiunii constante a lantului greu.
  In celula B matura care poseda caracteristice
  mIgM si mIgD poate sa se produca o comutare a
  clasei (class switch) spre sinteza de IgG, IgA
  sau IgE gte o modificare stabila in genomul
  celulei si se transmite la toti progenitorii
  liniei B

12
Raspunsul imun secundar (4)

• Comutarea izotipului este reglata predominant de
  citokinele secretate de LTh (IL-2, IL-4, IL-5,
  IFN-?) care activeaza LB si productia de Ig
• IL-4 initiaza comutarea IgG1 si IgE
• IL-5 comuta spre IgA
• IFN-? comuta spre IgG2
• Citokinele singure, in absenta unui semnal de
  activare (Ag) nu pot induce comutarea clasei

13
Activarea LB prin antigen

• Prima etapa activarea (intrarea LB de repaus in
  ciclul celular, prin trecerea din faza G0 in faza
  G 1)
• Proliferarea celulele activate progreseaza in
  fazele ciclului celular (S-G2-M), se divid si
  creste nr. celulelor, fara modificari morfologice
  sau biochimice
• Diferentierea modificari in celulele B care
  determina transformarea de la fenotipul de celule
  B de repaus in fenotipul de plasmocite sau celule
  de memorie
• Activarea, proliferarea si diferentierea LB
  mature stimulate de Ag evolueaza in raport cu
  tipul de Ag timoindependent, respectiv
  timodependent

14
Activarea LB de repaus prin Ag timoindependente
(1)

• Ag timoindependente polizaharide cu numerosi
  epitopi identici (dextran, polizaharide din
  capsula pneumococului) care se leaga specific si
  multivalent de Ig membranare, formeaza o punte cu
  receptorii mIg ai LB si declanseaza un semnal de
  activare limfocitara
• Activarea prin Ag timoindependente nu se
  realizeaza cu ajutorul LTh, ca atare nu necesita
  ajutorul LT
• Ag timoindependente nu necesita procesare si
  prezentare prin moleculele HLA

15
Activarea LB de repaus prin Ag timoindependente
(2)

• Raspunsul primar generat de Ag timoindependente
  se caracterizeaza prin productie crescuta de IgM
  cu afinitate crescuta
• Ag timoindependente unele lectine vegetale,
  lipozaharidul din capsula bacteriilor gram
  negative (LPS sau endotoxina) care nu se leaga de
  mIg gt stimularea LB este nespecifica

16
Activarea LB de repaus prin Ag timodependente (1)

• Majoritatea Ag care declanseaza raspunsul umoral
  sunt Ag timodependente, care induc activarea,
  proliferarea si diferentierea celulelor B antigen
  specifice, prin cooperarea cu LTh si secretia de
  citokine
• Ag timodependente sunt in general de natura
  proteica, ceea ce necesita procesarea Ag.
  Procesarea are loc in celulele B care leaga
  specific Ag nativ prin receptorii membranari (mIg
  din BCR), in aceasta etapa celulele B
  functioneaza ca celule prezentatoare de Ag

17
Activarea LB de repaus prin Ag timodependente (2)

• Primul semnal de activare interactiunea
  specifica a receptorilor Ig membranari cu Ag,
  urmata de endocitoza si internalizarea
  complexului Ig-Ag
• Procesarea intracelulara pe cale endocitica
• Fragmentarea Ag in peptide antigenice care se
  asociaza intracelular cu molecule HLA cls. II
• Complexele peptid-HLA cls. II sunt prezentate la
  suprafata celulei B prezentatoare de Ag

18
Activarea LB de repaus prin Ag timodependente (3)

• Al doilea semnal recunoasterea complexelor
  peptid-HLA cls.II de catre LTh prin intermediul
  complexului TCR-CD3 si a coreceptorului CD4
• Se formeaza conjugatele bicelulare Ag specifice
  limfocit B care a prezentat Ag LTh care a
  recunoscut Ag recunoasterea ajutorului celulei
  T (cognate T help)

19
Activarea LB de repaus prin Ag timodependente (4)

• Contactul membranar se realizeaza prin adeziunea
  dintre LB si Th, prin interactiunea
  receptor-ligand dintre moleculele de adeziune
  CD11a/CD18 (LFA-1) si moleculele ICAM-1 (CD54)si
  ICAM-2
• Jonctiunea intracelulara este asigurata si prin
  interactiunea dintre receptorul CD2 de pe
  suprafata LTh si ligandul LFA-3 (CD58) de pa LB
• Ca urmare a recunoasterii Ag, LTh se activeaza si
  gt sinteza unui ligand care se cupleaza cu
  moleculele receptor CD40 exprimate pe toate
  celulele prezentatoare de Ag

20
Activarea LB de repaus prin Ag timodependente (5)

• Expresia activarii LTh antigen specific consta in
  secretia de citokine IL-2, IL-4, IL-5, IL-10,
  IFN-? care sunt directionate spre LB din
  conjugatele B-Th
• LB activat trece din faza G0 in faza G1 a
  ciclului celular gt cresterea volumului celular
  concomitent cu sinteza de ADN si expresia
  receptorilor pentru citokine gt progresiunea LB
  din faza G1 in faza S a ciclului celular gt
  diviziunea si diferentierea

21
2. Imunitatea mediata celular

• Receptorul de antigen al limfocitului T
• Citotoxicitatea directa
• Celulele citotoxice
• Distrugerea celulelor tinta

• Citotoxicitatea anticorp dependenta
• Hipersensibilitatea intarziata

22
Limfocitele T

• 1. Numele de limfocite T se datoreaza
  timusului, glanda la nivelul careia are loc
  dezvoltarea acestor celule
• Limfocitele pre-T provin din celulele stem ale
  maduvei osoase si trebuie sa migreze prin timus
  pentru a deveni celule T mature si functionale
• 3. Limfocitele T imature sunt denumite timocite
  in timpul procesului de diferentiere si
  migrare prin timus
• 4. Maturarea celulelor T in interiorul timusului
  presupune cateva faze distincte.

23
Limfocitele T
5. Procesul selectiei negative implica
distrugerea celulelor T ale caror receptori de
antigen recunosc antigenii self cu afinitate mare
si, astfel, ar fi autoreactivi daca ar fi
eliberati in periferie 6. Selectia negativa este
pricipalul mecanism prin care se obtine
auto-toleranta 7. Selectia pozitiva asigura
supravietuirea celulelor care recunosc
nonself-ul 8. Numai celulele T care
supravietuiesc acestei faze sunt eliberate din
timus ca celule T mature, antigen reactive. 9. In
periferie, celulele T mature se pot diferentia in
cateva subpopulatii majore, prin exprimarea
markerilor specifici de suprafata.
24
Toate celulele T exprima o molecula de suprafata
numita CD3
Exprimarea markerului de suprafata CD3 este
specifica limfocitelor T, fiind folosita adesea
pentru a caracteriza celulele T. Alti markeri
ai celulei T CD2 CD7 (exprimat, de asemenea,
pe celulele NK si timocite) CD1 CD5 (exprimat si
pe subclasa limfocitelor B) CD4/CD8
(caracterizeaza doua subclase diferite de celule
T)
25
Asemeni celulelor B, limfocitele T exprima pe
suprafata receptori de antigen specifici (TCR)
26

• Ce este TCR?
• 1. Exprimarea de TCR confera specificitate
  antigenica celulelor T
• 2. TCR este receptorul de antigen dar este
  diferit de receptorul de pe limfocitele B
  (imunoglobulina de suprafata)
• 3. Diversitatea TCR exprimate este obtinuta
  printr-un proces de rearanjare genica similara
  rearanjarii segmentelor V, D si J ale genelor
  imunoglobulinei observate in celulele B
• 4. Exista doua forme de TCR
• marea majoritate a celulelor T din periferie
  (gt90) exprima TCR alpha/beta
• o mica parte de celule T exprima TCR gamma/delta
• (literele grecesti se refera la lanturile
  peptidice care formeaza TCR-ul)

27
Structura moleculei TCR (90 kDa)

• Rolul celulelor T gd este neclar.
• S-a sugerat ca are un rol in imunitatea
  antivirala la nivelul mucoaselor.
• S-a observat cresterea numarului de celule T gd
  in HIV/SIDA

28
Cum se formeaza limfocitele T?
Formarea celulelor T este intens implicata in
raspunsul imun mediat celular si se obtine
printr-un proces extensiv de diferentiere

• Mai intai, limfocitele T precursoare initiate in
  maduva osoasa sufera diferentierea in celule T
  capabile sa raspunda antigenilor. Procesul se
  numeste diferentiere antigen independenta si are
  loc in timus.

• Apoi, celulele T mature antigen dependente sunt
  activate de antigen si se diferentiaza in celule
  efectoare (Th, Td, Tc si Ts). Diferentierea
  secundara are loc in organele limfoide secundare.

29
(No Transcript)
30
Celulele pozitive periferice TCR alpha/beta
exprima markeri de suprafata CD4 sau CD8,
acestia putand fi folositi pentru a diferentia
subpopulatiile de celule T mature in periferie
1. In termeni generali, limfocitele CD4
reprezinta populatia T "helper". Aceasta este o
populatie eterogena de limfocite cu functii
critice in activarea macrofagelor, activarea
limfocitelor B (secretie Ig), activarea NK,
activarea CTL 2. Limfocitele CD8 reprezinta
limfocite T citotoxice , care omoara celulele
infectate patogen ca virusi, unele bacterii
intracelulare (Listeria ) si unele protozoare
intracelulare (malaria).
31
CELULE PREZENTATOARE DE ANTIGEN (APC)
In contrast cu imunoglobulinele produse de
celulele B, celulele T nu recunosc antigenii de
suprafata, dar recunosc antigene procesate si
prezentate de celule prezentatoare de antigen
Limfocitele T (prin TCR) recunosc antigenul sub
forma de peptide scurte prezentate in asociatie
cu moleculele HLA clasa I sau clasa a II-a de pe
suprafata APC
Acest fenomen este cunoscut sub denumirea
restrictie HLA
32

• In interactiunea dintre APC si limfocitul T apar
  2 semnale
• Primul semnal recunoasterea TCR-HLA
• Al doilea semnal recunoasterea intre moleculele
  costimulatorii
• CD28/B27
• CD2/LFA3
• LFA1/ICAM1
• CD45/CD22
• etc.

33

• In general,
• moleculele HLA clasa I prezinta antigenul
  celulelor T CD8
• moleculele HLA clasa a II-a prezinta antigenul
  celulelor CD4

34
PROCESAREA ANTIGENELOR ENDOGENE particularitati
Captare Antigenele sunt deja prezente in
celula Degradare Antigenele sintetizate in
citoplasma sufera aici o proteoliza
limitata Formare complex antigen-MHC Peptidele
se leaga de MHC clasa I Prezentare Transportul
si expresia Ag MHC cu peptidele la suprafata
celulei pentru recunoasterea lor de catre LT
35
Concluzii

• Celulele T si B recunosc diferit antigenul
• Antigenul trebuie prelucrat inainte de a fi
  prezentat celulelor T
• Procesarea antigenului genereaza peptide
  antigenice
• Procesarea antigenului exogen are loc in lizozomi
• Procesarea endogena nu are loc in lizozomi
• gt Mecanismul de procesare a antigenului depinde
  de compartimentul in care se replica agentul
  patogen
• Procesarea antigenului endogen foloseste proteaze
  si peptide ca transportori