adriana gruppi induccion de acs
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Distribución de linfocitos B en OLS
Cooperación T-B : formación de CGRespuesta folicular
Los linfocitos B: funciones
Células de memoria Células plasmáticas: longevidad y ubicación
Respuesta extrafolicular
B lymphocytes: how they develop and function. LeBien TW, Tedder TFBlood. 2008 Sep 1;112(5):1570-80.
• Rol esencial en la Inmunidad Humoral:PRODUCTORES DE
ANTICUERPOS.
• Presentación Antigénica.
• Producción de Citoquinas.
• Capacidad regulatoria.
Los Linfocitos B: presentación en sociedad
Max Cooper in Robert Good's lab at the University of Minnesota in 1960
50 años de los linfocitos B: en
enero de 1965 Max Dale Cooper, Raymond
Peterson y Robert Goodpublicaron un artículo en la revista “Nature” que
revelaba la existencia de dos tipos de linfocitos.
Este descubrimiento cambió el curso de la
inmunología moderna Immunology: Fifty yearsof B lymphocytesAlexander D. Gitlin andMichel C. NATURE.COM
Distribución anatómica
The who, how and where of antigen presentation to B cells. Batista FC, Harwood NE Nat Rev Immunol. 2009 Jan;9(1):15-27.
PALSZona T
FolículosZona B
Zona Marginal
Distribución anatómica en Bazo
By Xiaoming Wang and Jason Cyster. Howard Hughes Medical Institute and Department of Microbiology and Immunology, UCSF Immunity. Cell Press
Distribución anatómica en Bazo
By David R. Withers, University of BirminghamImmunity. Cell Press
Cynthia L. Willard-Mack Toxicol Pathol 2006;34:409-424
Copyright © by Society of Toxicologic Pathology
Distribución anatómica de linfocitos B en ganglios
Distribución anatómica de linfocitos B en ganglios
Source: http://what-when-how.com/acp-medicine/organs-and-cells-of-the-immune-system-part-1/
¿Como se generan anticuerpos específicos para un antígenos proteico?
LINFOCITOS B FOLICULARES - RESPUESTA T-DEPENDIENTE
• Los linfocitos B foliculares o convencionales
responden a antígenos T dependientes.
• Son antígenos de origen proteico que son
reconocidos a través del BCR (primera señal).
• Además de la señal a través del BCR se
requiere una segunda señal aportada por los
LiT cooperadores específicos.
• Las respuestas T dependientes se
caracterizan por la formación de centros
germinales.
Immunobiology. Janeway
Cooperación T-B y formación del Centro Germinal
1. Ubicación anatómica pre contacto con el Ag.
•Células T naïve se ubican en la vaina periarteriolar (PALS) en los ganglios linfáticos siguiendo un gradiente de quimiocinas CCL19 y CCL21, que se unen a CCR7 en su superficie.
• Células B naïve se localizan en folículos, organizados por la quimiocina CXCL13 que se une a CXCR5 en su superficie.
Follicular helper T cells in immunity and systemic autoimmunity. Craft J.Nat Rev Rheumatol 8, 337-347 (June 2012)
2. Encuentro con el Ag. Acercamiento T-B.
Follicular helper T cells in immunity and systemic autoimmunity. Craft J.Nat Rev Rheumatol 8, 337-347 (June 2012)
• La célula B reconoce a través de su BCR el Ag (primera señal de activación). Procesa el Ag y lo presenta en el contexto MHC II. Upregula, además, CCR7 que le permite migrar al borde T-B.• Las células dendríticas presentan Ags y coestimulan a la célula T. La célula T adquiere fenotipo de pre-Tfh, upregula CXCR5, downregulaCCR7 y migra al borde T-B.• Las células T y B afines para el Ag contactan entre sí, se produce la segunda señal de activación.• Se producen dos interacciones claves: CD40-CD40L e ICOS-ICOSL. Esto conlleva al ingreso del ciclo celular por parte de la célula B y al desarrollo de la Tfh.
• El resultado de la interacción T-B puede originar múltiples destinos:
-Focos extrafoliculares que contienen plasmoblastos de corta vida productores de anticuerpos (la mayoría IgM)
-Centros germinales en el interior del folículo, donde la célula B proliferará, hará Switch de Isotipo e Hipermutación Somática
3. Diferenciación y destino de las células B.
Follicular helper T cells in immunity and systemic autoimmunity. Craft J.Nat Rev Rheumatol 8, 337-347 (June 2012)
4. Formación del Centro Germinal.
Follicular helper T cells in immunity and systemic autoimmunity. Craft J.Nat Rev Rheumatol 8, 337-347 (June 2012)
• En los CG, los Tfh promueven la maduración de la célula B, inducen Hipermutación Somática y Switch de Isotipo (ambas dependientes de AID). Se seleccionan los clones con alta afinidad por el Ag y nula autorreactividad• Hipermutación Somática: altera el dominio variable del Ac.• Switch de Isotipo: reemplaza la porción constante de una cadena pesada por otra perteneciente a una clase diferente.
• Tanto las células B de CG, como las Tfh ´dependen de la expresión del factor de transcripción Bcl-6 y de la citoquina IL-21.
• Las células B de CG que sobrevivieron al proceso de selección se diferencian a células B de memoria o plasmoblastos, que abandonan el centro germinal para completar su diferenciación a Célula Plasmática de larga vida productoras de inmunoglobulinas de alta afinidad.
• Las células plasmáticas de larga vida se alojan en nichos particulares limitados, ricos en factores de sobrevida (BAFF, APRIL).
5. Generación de Linfocitos B de memoria y Células Plasmáticas
Follicular helper T cells in immunity and systemic autoimmunity. Craft J.Nat Rev Rheumatol 8, 337-347 (June 2012)
Germinal centers. Victora GD; Nussenzweig MC.Annu Rev Immunol. 2012;30:429-57.
Centroblastos
Centrocitos
Centros Germinales: Poblaciones celulares
Molecular programming of B cell memory. McHeyzer-Williams M1, Okitsu S, Wang N, McHeyzer-Williams L. Nat Rev Immunol. 2011 Dec 9;12(1):24-34.
Centros Germinales: Eventos principales
Bcl-6 controlled TFH polarization and memory: the known unknowns. Qi H, Liu D, Ma W, Wang Y, Yan H.Curr Opin Immunol. 2014 Jun;28:34-41.
Centros Germinales: Interacciones T-B
- Mediado por AID
- Recombinación no homóloga entre
regiones switch de los genes de Igs
- Se mantiene la especificidad y se
cambia el region constante de la Ig
cambio en la función efectora del Ac
- Regulado por LiTFH a través de
moléculas de superficie y citoquinas
Stavnezer et al. Ann Rev Immunol. 2008
Cambio de Isotipo de Ig (CSR)
Centros Germinales: Citoquinas que influyen en el isotipo de Igs
REGULACION TRANSCRIPCIONAL DEL CENTRO GERMINAL
BCL-6 : regulador crítico del centro germinal
Klein y Dalla-Favera. Nat Rev Immunol. 2008
REGULACION TRANSCRIPCIONAL DEL CENTRO GERMINAL
BLIMP-1 : regulador crítico de la diferenciación terminal
Shapiro-Shelef y Calame. Nat Rev Immunol. 2005
CENTRO GERMINAL. PROCESOS BIOLOGICOS
- Mediado por la afinidad del BCR luego de SHM
- Los centrocitos con nuevos BCR interactúan con FDC y LiTFH durante los procesos de selección.
Rol controversial de los IC depositados en FDC
- Los centrocitos que no reconocen el Ag especifico mueren por apoptosis y son eliminados por
macrófagos (“tingible bodies“)
Procesos de Selección
Vinuesa et al. Immunol Rev. 2010
¿Qué dictamina la elección de una de estas dos vías de diferenciación del LiB?
Modificado de Vinuesa et al. Nat Rev Immunol.2005
Naive B cell
RESPUESTA EXTRAFOLICULAR: Se pueden producir celulas plasmaticas extra CG
RESPUESTA EXTRAFOLICULAR
1. LiB activados y en expansion migran del borde
B/T y hacia los canales de unión con la pulpa
roja en bazo y hacia los cordones medulares en
ganglio
2. En los focos EF se diferencian rápidamente a CP
de corta vida
3. Se observa cambio de isotipo de Igs (secretan
IgM e IgG1) pero no hipermutación somática
(especificidad de Igs codificadas en linea
germinal)
Producción rápida de Acs que actúan como
primer línea de defensa
RESPUESTA FOLICULAR
1. LiB activados migran al folículo y
proliferan desplazando a LiB vírgenes,
generando una estructura especializada
denominada centro germinal (CG).
2. En CG los LiB se diferencian a CP de
larga vida y LiB de memoria
3. Se observa cambio de isotipo de Igs e
hipermutación somática con selección de
LiB a través de la interaccion con FDC y
TFH cells
Producción más lenta de Acs de alta
afinidad con generación de memoria
inmunológica
La fuerza/intensidad del reconocimiento antigénico determina si se produce una respuesta
extrafolicular o una reacción de centro germinal.
Benson et al. Curr Op Immunol. 2007
• Avidez de la interacción BCR – Ag
Paus et al. J Exp Med. 2006
O‘Connor et al. J Immunol. 2006
• Nivel de colaboración B/T (señal a través de CD40/CD40L)
Erickson et al. J Clin Invest. 2002
MacLennan et al. Immun Rev.2003
RESPUESTA EXTRAFOLICULAR vs FOLICULAR
Células Plasmáticas
Competence and competition: the challenge of becoming a long-lived plasma cell. Radbruch A, Muehlinghaus G, Luger EO, Inamine A, Smith KG, Dörner T, Hiepe F.
Nat Rev Immunol. 2006 Oct;6(10):741-50.
Células Plasmáticas
Plasmoblastos Célula PlasmáticaProliferantes No Proliferan
Tienen capacidad migratoria No tienen capacidad migratoria
CXCR4 + CXCR4 +++
Blimp-1 + Blimp-1 +++
Células Plasmáticas
Competence and competition: the challenge of becoming a long-lived plasma cell. Radbruch A, Muehlinghaus G, Luger EO, Inamine A, Smith KG, Dörner T, Hiepe F.
Nat Rev Immunol. 2006 Oct;6(10):741-50.
Se establece una competencia entre plasmoblastos recién llegados y células plasmáticas por los nichos en Médula Ósea. El estroma allí, es rico en CXCL12, un quemoatractante de CXCR4, expresado altamente en las Células Plasmáticas (CP).
Una vez que una CP es desplazada de su nicho, ésta no puede volver a un nicho de sobrevida, y muere.
Células Plasmáticas
The establishment of the plasma cell survival niche in the bone marrow. Chu VT, Berek C. Immunol Rev. 2013 Jan;251(1):177-88.
6 días luego de un re-boost, se tiñómédula ósea con laminin (estroma,rojo) e IgG (células plasmáticas, verde)
60 días luego de un re-boost, se tiñómédula ósea con laminin (estroma,gris) , IgG (células plasmáticas, verde)y proteína mayor básica (eosinófilos,rojo).
Células Plasmáticas
The establishment of the plasma cell survival niche in the bone marrow. Chu VT, Berek C. Immunol Rev. 2013 Jan;251(1):177-88.
Factores de sobrevida para las células plasmáticas y sus receptores.
La supervivencia de los plasmocitos en MO depende de varios factores aportados por elestroma. Los principales son: BAFF, APRIL, IL-6 y CXCL12. Es necesario, además, que elplasmocito mantenga Blimp-1.
DIFERENCIACION A CELULA PLASMATICA vs LiB DE MEMORIA
La fuerza/intensidad del reconocimiento antigénico dictamina la vía de diferenciación de los
LiB de CG
Benson et al. Curr Op Immunol. 2007
• Avidez de la interacción BCR – Ag
Phan et al. J Exp Med. 2006
O‘Connor et al. J Immunol. 2006
• Nivel de colaboración B/T (señal a través de CD40/CD40L)
Erickson et al. J Clin Invest. 2002
• Señal a través de los receptores de complemento (CD21/CD35)
Gatto et al. J Exp Med. 2005
• Otros (IL-21, IL-10, BAFF, APRIL, TLR, etc)
DIFERENCIACION A CELULA PLASMATICA vs LiB DE MEMORIA
Centrocitos de mayor afinidad se diferencian preferencialmente a CP
CELULAS B DE MEMORIA
• Son producto de centro germinal
• Tienen mayor afinidad por el Ag: hipermutación
somática
•Se diferencian rápidamente a CP
•Son heterogéneas en fenotipo: ausencia de
marcadores específicos
• Localización: zona marginal de bazo (folículos
y órganos periféricos)
• Tienen tiempo de vidas largos, pero no se
conocen completamente las señales de
sobrevida
Características que defienen a las CBM:
Conceptos claves
Plasmablastos: célula secretantede Acs con potencialidad paraproliferar y movilizarse.
B Folicular: células B madurasrecirculantes que pueblan folículos deórganos linfáticos secundarios.
Células plasmáticas: estadioterminal de diferenciación B,secretante de anticuerpos, sincapacidad mitótica e inmóvil.
Celulas B de memoria: células B quehan contactado con el Ag que expresaanticuerpos de alta afinidad yrápidamente se diferencia a célulaplasmática frente a un re-encuentro.
Respuesta TI: Las células B producen Acsespecíficos para Ags TI como LPS y bacteriascapsuladas (polisacáridos). No requierencooperación T.
Respuesta TD: Las células B producen Acsespecíficos para Ags TD como proteínasmicrobianas. Involucra linfocitos B foliculares yrequiere cooperación de los linfocitos T (CD40L).
Conceptos claves
AID: Enzima cytidin deaminasaque media la HS y el Switch deisotipo.
Recombinación Somática:mecanismos de mutación quetiene su target en la regiónvariable de los segmentos degenes de Igs.
Switch de Isotipo: Cambios en elDNA que codifica la región constantede las cadenas pesadas de Igs. Originaisotipos diferentes al IgM: IgG, IgA eIgE. La decisión sobre cuál isotipo esgenerado está fuertementeinfluenciado por el medio rico encitoquinas.
Centros Germinales: estructura linfoide quesurgen en los folículos luego del encuentro con Agsen contextos TD. Estas estructuras promueven laexpasión clonal B, HS, Switch de Isotipo, seguidopor el desarrollo de células B de memoria y célulasplasmáticas de larga vida secretantes deanticuerpos de alta afinidad.
Linfocitos T Helper Foliculaes (Tfh): Linfocitos TCD4+ esenciales para la formación y desarrollo deCentros Germinales. Están implicados en eldesarrollo y selección de clones B en GC. ExpresanCXCR5, ICOS, PD-1 (entre otros) y el factor detranscripción Bcl-6. Secretan IL-21.
Referencias
B lymphocytes: how they develop and function. LeBien TW, Tedder TF. Blood. 2008 Sep 1;112(5):1570-80.
Marginal zone B cells: virtues of innate-like antibody-producing lymphocytes. Cerutti A, Cols M, Puga I. Nat Rev Immunol. 2013Feb;13(2):118-32.
Control systems and decision making for antibody production. Goodnow CC, Vinuesa CG, Randall KL, Mackay F, Brink R. NatImmunol. 2010 Aug;11(8):681-8.
Germinal center B and follicular helper T cells: siblings, cousins or just good friends? Nutt SL, Tarlinton DM. Nat Immunol.2011Jun;12(6):472-7.
Germinal centers. Victora GD; Nussenzweig MC. Annu Rev Immunol. 2012;30:429-57.
Follicular helper CD4 T cells (TFH). Crotty S. Annu Rev Immunol. 2011;29:621-63.
Molecular programming of B cell memory. McHeyzer-Williams M1, Okitsu S, Wang N, McHeyzer-Williams L. Nat Rev Immunol. 2011 Dec9;12(1):24-34.
Shining a light on germinal center B cells. Cyster JG. Cell. 2010 Nov 12;143(4):503-5.
Bcl-6 controlled TFH polarization and memory: the known unknowns. Qi H, Liu D, Ma W, Wang Y, Yan H. Curr Opin Immunol. 2014Jun;28:34-41.
Diversity Among Memory B Cells: Origin, Consequences, and Utility. D Tarlinton, KGood-Jacobson. Science 341, 1205 (2013)
The establishment of the plasma cell survival niche in the bone marrow. Chu VT, Berek C. Immunol Rev. 2013 251(1): 177-88.
Competence and competition: the challenge of becoming a long-lived plasma cell. Radbruch A, Muehlinghaus G, Luger EO, Inamine A, Smith KG, Dörner T, Hiepe F. Nat Rev Immunol. 2006 Oct;6(10):741-50.
¡Gracias por la atención!
CENTRO DE INVESTIGACIONES EN BIOQUÍMICA CLÍNICA E INMUNOLOGÍA (CIBICI-CONICET) DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA CLÍNICA , LAB #103
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS – UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA.
Agradecimiento muy especial a Cristian Beccaria por su
contribución en la confección de esta presentación!!!!.