Linfocitos B y T

LINFOCITOS B Y T

Dra. C.M. Mayra Masjuán del Pino.

Los linfocitos son las células centrales de la respuesta

inmune.

La mayoría de los linfocitos en la sangre son linfocitos

pequeños (10 μ o menos), aunque las formas más grandes

son comunes. Algunos de estos linfocitos grandes son

conocidos como linfocitos granulares grandes porque ellos

contienen gránulos azurófilos en su citoplasma. A menudo, la

distribución de diámetros de los linfocitos no se comporta

normalmente con estas tres crestas (pequeño, medio, y

grande) porque las dimensiones de las células varían según el

método de preparación

Figura 1

Los linfocitos consisten en poblaciones heterogéneas de

células que difieren grandemente entre ellas, en términos de

origen, tiempo de vida, áreas preferidas de ubicación dentro

284

Linfocitos B y T

de los órganos linfoides, estructura de la superficie, y función.

Aunque algunas características morfológicas como tamaño,

granularidad, y relación núcleo-citoplasma distinguen

poblaciones de linfocitos entre sí, ellas no proporcionan

ningún elemento de su linaje y función. El método más

importante, preciso, y cuantitativo, en uso actualmente en

laboratorios clínicos, es la identificación basada en ciertas

glicoproteínas desplegadas en la membrana de los linfocitos,

y colectivamente llamadas marcadores. Dos descubrimientos

notables han ayudado en la diseminación de la aplicación

rutinaria de análisis de marcadores en medicina clínica: el

desarrollo de anticuerpos monoclonales y el desarrollo de la

citometría de flujo. De esta forma, los linfocitos se dividen en

dos principales poblaciones: linfocitos B, células centrales de

la inmunidad humoral, y linfocitos T, células centrales de la

inmunidad celular.

Las células B son las únicas células capaces de sintetizar

moléculas de inmunoglobulinas (Ig) que, en los linfocitos en

reposo, permanecen ancladas a la membrana de la célula

285

Linfocitos B y T

(mIg). La detección de mIg es un marcador normalmente

usado. Se ha estimado que una célula B lleva 50,000 a

150,000 moléculas de Ig en su superficie, pero la expresión de

Ig varía con la fase de diferenciación y no siempre es

accesible para unir al anticuerpo anti-Ig.

Células T se identifican T prontamente por medio de los

anticuerpos monoclonales contra los antígenos asociados

específicamente a las células T. Estos antígenos, o

marcadores, distinguen a estos linfocitos T en dos

subpoblaciones funcionalmente diferentes. Algunos de estos

anticuerpos monoclonales detectan antígenos, como CD3, que

están presentes en todas las células T, mientras que otros

interactúan con subpoblaciones diferentes de linfocitos T. Los

marcadores ampliamente usados son CD4 que identifica una

subpoblación con función inductora (auxiliar), y CD8 que

identifica una subpoblación con funciones citotóxicas.

Como todas las células sanguíneas, los linfocitos comienzan

su diferenciación en la médula ósea, el órgano

hematopoyético principal en humanos pero la terminan en los

286

Linfocitos B y T

agregados tisulares del sistema inmune. Células germinales

pluripotenciales dan lugar a todos los linajes

hematopoyéticos, incluyendo los linfocitos B y T.

Los agregados tisulares del sistema inmune se dividen en

órganos linfoides primarios y secundarios. En humanos, los

órganos linfoides primarios son la médula ósea y el timo. Los

órganos linfoides secundarios son el bazo, nódulos linfáticos,

las placas de Peyer del intestino, y el anillo de Waldeyer

(amígdalas y adenoide). Esta división, aunque algo arbitraria,

mantiene una base anatómica para las dos fases

fundamentales de diferenciación del linfocito: la fase

antígeno-independiente y la fase antígeno-dependiente. Los

órganos linfoides primarios se desarrollan antes que los

órganos secundarios en la ontogenia y mantienen el

microambiente apropiado para la diferenciación antígeno-

independiente de los linfocitos a partir de los precursores

inmaduros. Al final de esta fase temprana de diferenciación de

los linfocitos, se liberan linfocitos inmunocompetentes y

pueblan áreas específicas de los órganos linfoides

287

Linfocitos B y T

secundarios. Los órganos linfoides secundarios mantienen un

microambiente óptimo, atrayendo linfocitos antígeno-

específicos, dirigiendo las fases terminales de diferenciación

de los linfocitos, y distribuyendo las células efectoras

totalmente diferenciadas o sus productos a otras partes del

cuerpo.

Para los linfocitos B, la médula ósea es el órgano linfoide

primario, es decir, la localización donde ocurre su

diferenciación hasta célula B madura. No se almacenan

linfocitos B en la médula ósea, salvo por períodos breves

antes de su liberación en la circulación. El órgano linfoide

primario de los linfocitos T es el timo.

Cuando linfocitos B y T terminan su maduración en la

médula ósea y el timo, respectivamente (órganos linfoides

primarios), ellos todavía son nativos; es decir, no han

encontrado estímulo antigénico. Los modelos de migración de

linfocitos nativos difieren de los linfocitos activados (o de

memoria). Los linfocitos nativos entran en los órganos

linfoides secundarios y se establecen en compartimientos

288

Linfocitos B y T

específicos (T dependiente y T independiente). Seguidamente,

ellos usan la sangre y la circulación linfática como rutas de

tráfico y migran entre los órganos linfoides secundarios, sin

preferencia específica (recirculación). En contraste, los

linfocitos antígeno-activados o los linfocitos de memoria

migran específicamente a los sitios donde ellos han

encontrado antígeno. Así, los linfocitos T de memoria tienden

a aumentar en tejidos extranodales donde han sido

previamente antigénicamente estimulados. Estas

acumulaciones linfoides a veces se llaman tejidos linfoides

terciarios y están asociadas con superficies epiteliales, como

el intestino, tracto respiratorio, y sitios de inflamación en piel

y sinovia. En algunas de estas acumulaciones, sin embargo,

hay también números pequeños de linfocitos nativos.

LINFOCITOS B

La respuesta inmune humoral refleja las diferentes

inmunoglobulinas que son sintetizadas por las células B

estimuladas por antígenos. La población total de anticuerpos

que un individuo puede producir, llamado el repertorio de

289

Linfocitos B y T

anticuerpos (estimado > 109), es un reflejo de todos los clones

de células B capaces de sintetizar y segregar Ig, en respuesta

a una estimulación antigénica primaria con diferentes

antígenos.

Estructura de las Inmunoglobulinas.

Todas las Igs tienen una estructura común, dada por dos

cadenas pesadas (H) idénticas y dos cadenas ligeras (L),

también idénticas entre sí. Cada cadena L está unida a una

cadena H y las cadenas H están unidas entre sí, en todos los

casos por puentes disulfuro. Tanto las cadenas H como las

cadenas L contienen una serie de unidades homólogas

repetidas cada una, de aproximadamente 110 residuos de

aminoácidos y definidas por un puente disulfuro

intracatenario, que se pliegan independientemente en

motivos globulares comunes llamados dominios de las Igs.

A pesar de estas similitudes, las moléculas de anticuerpos

pueden ser divididas en clases y subclases, basado en

diferencias en características físico-químicas tales como

tamaño, carga y solubilidad, y en su comportamiento como

290

Linfocitos B y T

antígenos. Las clases de moléculas de Igs están determinadas

por la cadena H. Estas clases son: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM; los

miembros de una misma clase tienen el mismo isotipo. Estas

cadenas son nombradas con las letras del alfabeto griego:

α,δ,ε,γ,μ.Los isotipos IgA e IgG pueden ser subdivididos en

subclases: IgA1, IgA2 e IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, respectivamente.

IgG e IgE circulan como monómeros mientras que las formas

segregadas de IgA e IgM son dímeros y pentámeros,

respectivamente, estabilizadas por la cadena J (Fig. 2). Las

funciones efectoras de las inmunoglobulinas difieren en los

distintos isotipos de cadena pesada. Hay dos isotipos de

cadenas L: kappa (κ) y lambda (λ).

Figura 2

Hay probablemente en un individuo más de 109 moléculas

de anticuerpos estructuralmente diferentes, con una única

secuencia de aminoácidos en el sitio de combinación con el

antígeno. A esta gran diversidad de estructuras se le atribuye

la extraordinaria especificidad de los anticuerpos para los

antígenos, ya que cada diferencia de aminoácidos puede

291

Linfocitos B y T

producir una diferencia en la unión al antígeno. Sin embargo,

la diversidad de secuencias está confinada a tres pequeños

segmentos en el dominio N-terminal de las cadenas H y L. La

secuencia de aminoácidos de este dominio N-terminal es

llamada la región variable (V), para distinguirla del resto de

la cadena (desde C-terminal hasta el segmento V) que

presenta una secuencia de aminoácidos conservada por lo

que se le nombra región constante (C). Los tres pequeños

segmentos de la región V, que presentan alta diversidad se

conocen como regiones hipervariables. En una Ig intacta,

las tres regiones hipervariables de la cadena L y las tres

regiones hipervariables de la cadena H se presentan juntas en

una estructura tridimensional que forma la superficie de unión

al antígeno. Esta estructura o determinante de las Igs, que

distingue a una Ig de otra, incluso del mismo isotipo, es

llamada idiotipo y caracteriza a un clon específico de células

B

Figura 3

292

Linfocitos B y T

Así, la familia de las inmunoglobulinas ha desarrollado esta

estructura basada en la presencia de dominios moleculares en

función de sus misiones fundamentales: reconocimiento de un

número prácticamente ilimitado de antígenos, y eliminación

de estos, gracias a una serie de diferentes mecanismos

efectores que implica su interacción con componentes del

sistema de complemento o membranas celulares. Esta

multiplicidad de misiones –llevada a cabo por diferentes

dominios moleculares- condiciona la configuración general de

la molécula, en la cual se presentan los extremos N-

terminales de las cuatro cadenas (dos pares H-L), que forman

las regiones variables de la misma y en la cual reside la

capacidad de unión con el antígeno (región Fab), y los

extremos C terminales de las cadenas H, donde reside la

totalidad de las funciones efectoras de la molécula (región

Fc). Estos fragmentos pueden originarse mediante hidrólisis

con papaína o pepsina (Fig. 4).

Figura 4

293

Linfocitos B y T

La unión de la molécula de Ig a la membrana de la célula

depende de la presencia de un segmento hidrófobo en el

extremo C-terminal de la cadena pesada de las Igs. La

mayoría de las células B expresan mIgM y/o mIgD. La IgM

unida a membrana (mIgM) está en la forma monomérica,

mientras que IgM secretada está en forma pentamérica. Un

número más pequeño de células B despliega IgG o IgA.

El receptor antigénico de los linfocitos B son Igs de

superficie (mIg) que presentan el mismo idiotipo de las Igs

que serán segregadas por estas células. Las Igs de superficie

forman un complejo con varios componentes: una estructura

de reconocimiento (mIg), y una estructura transductora (un

heterodímero de dos cadenas polipeptídicas (Ig α/β). Las mIgs

dan la especificidad para el reconocimiento antigénico a

través de sus sitios de unión al antígeno (idiotipo).

Figura 5

Aproximadamente dos terceras partes de las células B

expresa las cadenas L kappa; el resto expresa cadenas L

lambda. Las mIg son distribuidas a lo largo de la membrana

294

Linfocitos B y T

en pequeños clusters, En los linfocitos B humanos, los clusters

están separados entre sí por unos pocos miles de Angstroms

de membrana desnuda, indicando restricción en la

distribución libre de mIg.

Puesto que sólo las células B sintetizan Ig, la presencia de

Igs citoplasmática, constituye en estas células el marcador

más característico de diferenciación celular en las fases

avanzadas.

Diferenciación de los linfocitos B. Heterogeneidad.

Durante su vida cada linfocito B y su progenie clonal sufren

una serie de estadíos bien definidos de maduración o

diferenciación, cada uno de los cuales tiene un patrón

característico de producción de Igs. Como lo plantea la

hipótesis de selección clonal, la especificidad de los linfocitos

para diferentes antígenos se desarrolla antes de la

introducción de los antígenos; la información necesaria para

generar el repertorio enormemente diverso de anticuerpos

está en el ADN de cada individuo. Los linfocitos B han

desarrollado mecanismos genéticos marcadamente efectivos

295

Linfocitos B y T

para la generación de este diverso repertorio, a partir de un

pool de genes de Igs de tamaño limitado (recombinación

somática).

Los linfocitos B se forman en médula ósea, a partir de una

célula germinal que no sintetiza Ig. Las células progenitoras,

estimuladas por contactos directos con las células del estroma

de la médula ósea, y por citoquinas secretadas por ellas,

comienzan su diferenciación, realizando reestructuraciones de

sus genes de Ig y expresión de antígenos linaje-específicos.

Esta fase de diferenciación es antígeno-independiente y en

ella los linfocitos desarrollan su repertorio específico

(recombinaciones de los genes VDJ).

El primer tipo celular que sintetiza una cantidad detectable

de productos génicos de Igs, contiene sólo cadenas H μ; esta

célula es llamada linfocito pre-B y es encontrada sólo en

tejido hematopoyético (médula ósea, hígado fetal); no

expresa Ig funcional ya que para esto se requiere la síntesis

también de cadena L, lo cual no ocurre en este estadío de

296

Linfocitos B y T

maduración. Es por esto que los linfocitos pre-B no pueden

reconocer ni responder a los antígenos.

En el próximo estadío de maduración identificable, se

producen también cadenas L de tipo λ o κ, que se asocian

entonces a las cadenas H μy dan lugar a moléculas de IgM

funcionales. El ensamblaje completo de IgM con los

heterodímeros Igalfa/Igbeta es un requisito para la expresión

de IgM de superficie. Pueden funcionar como receptores

antigénicos pero estas células no tienen la madurez necesaria

para proliferar y diferenciarse en respuesta al antígeno; por

esta razón son llamadas células B inmaduras. En este

estadío, la interacción con antígenos propios origina muerte

celular o anergia más que activación, por lo que esta

propiedad es importante para la aparición de tolerancia a los

antígenos propios que las células B desarrollan durante su

maduración en médula ósea.

Ya adquirida una Ig completa y, por tanto, una

especificidad, las células B migran fuera de la médula ósea y

pueden ser encontradas en la circulación periférica y órganos

297

Linfocitos B y T

linfoides secundarios, donde continúan su maduración en

ausencia de estimulación antigénica, originándose las células

B maduras. En estas células maduras coexisten cadenas H

y en asociación con las cadenas L y y, por tanto,

presentan en su superficie, tanto IgM como IgD. Ambas clases

de Igs tienen la misma región V y, de ahí, la misma

especificidad antigénica. Tales células responden a

estimulación antigénica; si no interactúan con antígenos,

viven pocos días.

Cuando las células B maduras son estimuladas por

antígenos (y otras señales), se convierten en linfocitos B

activados; estas células pueden proliferar y diferenciarse,

produciendo una proporción incrementada de Ig

citoplasmática que será segregada y, progresivamente,

menos mIg. Algunos miembros de la progenie de células B

activadas experimentan un cambio de clase (switching) en la

cadena pesada (isotipo) y comienzan a expresar otras clases

de cadenas H diferentes a y , es decir pero

manteniendo el idiotipo.

298

Linfocitos B y T

Otros linfocitos B activados no segregan anticuerpos sino

que persisten como células de memoria expresando mIg.

Estas células de memoria sobreviven por semanas o meses,

sin estimulación antigénica posterior y recirculan activamente

entre sangre, linfa y órganos linfoides. La estimulación de las

células B de memoria por antígenos, conduce a la respuesta

secundaria.

La diferenciación antígeno-inducida de las células B

maduras o de los linfocitos B de memoria, culminan en el

desarrollo de células secretorias de anticuerpos, las cuales

pueden ser identificadas morfológicamente como células

plasmáticas (Fig. 6).

Figura 6

La especificidad de las regiones V de cada célula y su

progenie permanece, esencialmente, sin alteración, pero,

después de estimulación antigénica aparecen pequeños

cambios, más marcados en la respuesta secundaria que en la

primaria, que aumentan la afinidad al antígeno, tanto de las

299

Linfocitos B y T

Igs de membrana como de las segregadas, lo que se conoce

como maduración de la afinidad.

Además del receptor antigénico (RCB) expresado en la

superficie de los linfocitos B, durante su diferenciación se

producen variaciones de su inmunofenotipo (Cuadro 1).

Cuadro 1

LINFOCITOS T.

Los linfocitos T reconocen fragmentos peptídicos derivados

de proteínas antigénicas, unidos a proteínas de superficie

codificadas por los genes del Complejo Mayor de

Histocompatibilidad (MHC).

Una parte de los linfocitos de sangre periférica humana

forma rosetas con eritrocitos de carnero. Durante muchos

años, las rosetas eran el marcador principal de linfocitos T,

pero han sido reemplazadas por anticuerpos monoclonales.

Se han identificado enzimas en la membrana plasmática, el

citoplasma, y el núcleo de células de T. El marcador de célula

T más fiable es la alfa naftil acecetato esterasa (ANAE), una

enzima lisosómica. Purina nucleósido fosforilasa (PNP) y

300

Linfocitos B y T

adenosin deaminasa (ADA) son enzimas que caracterizan

fases diferentes de diferenciación de linfocitos T. Los timocitos

inmaduros contienen niveles altos de ADA y niveles bajos de

PNP, mientras que los linfocitos T maduros muestran el

modelo opuesto de distribución de las enzimas. Su ausencia

da lugar a la acumulación de deoxynucleótidos que son muy

tóxicos para los linfocitos. El marcador enzimático más

ampliamente usado, con aplicaciones en el estudio de la

diferenciación de los linfocitos y las enfermedades

hematopoyéticas malignas, es la enzima terminal

deoxinucleotidil transferasa (TdT). TdT se encuentra en el

núcleo y citoplasma y agrega deoxinucleósidos trifosfatados

al extremo 3`-OH de polideoxinucleótidos sin la necesidad de

un molde.

Las dos subpoblaciones fundamentales de los linfocitos T

son los linfocitos T CD4+ y los linfocitos T CD8+. Estos últimos

reconocen péptidos unidos a moléculas MHC de clase I y

proporcionan el principal mecanismo de defensa del huésped

contra los microorganismos intracelulares (inmunidad celular).

301

Linfocitos B y T

Los péptidos derivados de proteínas del medio extracelular

son presentados en asociación con moléculas MHC clase II y

son reconocidos por linfocitos T CD4+, los cuales,

esencialmente, son células auxiliares (linfocitos Th). Los

linfocitos Th son requeridos para la inducción de respuesta

inmune humoral y celular.

Estructura del receptor de células T.

El receptor antigénico de las células T (RCT), es un

heterodímero constituido por dos cadenas polipeptídicas,

designadas como alfa () y beta (); hay una pequeña

población que presenta, en su lugar, cadenas gamma () y

delta (). Existen grandes semejanzas entre estas cadenas y

las cadenas de las Igs (RCT pertenece a la superfamilia de las

inmunoglobulinas). Ambas cadenas y tienen una región

constante (C) y otra variable (V); la estructura terciaria de la

región V del RCT es semejante al dominio V de las Igs. Las

respectivas regiones C de las cadenas y contienen cuatro

dominios funcionales cada una. A diferencia de las Igs, las

cadenas y del RCT no experimentan cambios en la

302

Linfocitos B y T

expresión de la región C durante la diferenciación celular

(cambio isotípico) y la región C no participa en funciones

efectoras, como ocurre en las Igs. Hay tres regiones

hipervariables en ambas cadenas que, presumiblemente, son

las regiones que reconocen al antígeno extraño y la molécula

MHC propia.

Tanto la expresión del RCT en la superficie celular como su

función en las células activadas, depende de otras proteínas

que no están covalentemente unidas al heterodímero. Juntas

estas proteínas forman el complejo RCT funcional. Tres

miembros de este complejo son llamados proteínas CD3 e

incluyen a las cadenas ; además, presentan o un

homodímero de cadenas theta ( o un heterodímero de

cadenas theta-nu ()

Figura 7

Los péptidos resultantes del procesamiento antigénico se

unen a la molécula MHC clase I (o clase II) (Fig. 8A). El RCT se

une tanto a la molécula MHC como al péptido(Fig. 8B)

Figura 8

303

Linfocitos B y T

Diferenciación de los linfocitos T. Heterogeneidad.

El timo es continuamente colonizado por progenitores

hematopoyéticos que tienen genes para el RCT. Los

precursores de células T originados en la médula ósea son

CD34+. Las células CD34+ son funcionalmente heterogéneas.

La mayoría de estas células CD34+ son negativas para CD3,

CD4 y CD8 (triple negativas, o TP). Los progenitores de células

T migran al timo bajo la influencia de agentes quimiotácticos.

Uno de estos factores es la beta2 microglobulina. Las células

se localizan inicialmente en la unión corticomedular o

subcapsular, pero el punto exacto de entrada todavía es

polémico. Porque hay una barrera hemato-tímica, las células

precursoras pueden usar el paso transcapsular como lo hacen

las macromoléculas . Para pasar la pared vascular, las células

germinales usan moléculas de adhesión como CD44 e

integrinas alfa6. El estroma tímico es muy heterogéneo.

Consiste en células epiteliales, macrófagos, y células

dendríticas interdigitales. La importancia del microambiente

304

Linfocitos B y T

tímico dirigiendo la diferenciación de células T ha sido

reconocida desde hace mucho tiempo.

Las interacciones entre las células del estroma y los

timocitos son mediadas por comunicación directa (moléculas

de adhesión) y mediadores (citoquinas y hormonas tímicas).

La adhesión de timocitos a las células epiteliales es mediada

por CD2 y la molécula de función linfocitaria-3 (LFA-3, CD58),

ICAM y LFA-1. De las citoquinas que se han implicado en la

diferenciación de células T, IL-7 es esencial. Es producida

constitutivamente por células epiteliales e induce proliferación

de timocitos TN. Otras citoquinas, como IL-1, IL-2, y IL-4

participan en diferenciación de los timocitos. Las hormonas

tímicas son producidas por células epiteliales y pueden inducir

in vitro funciones asociadas con células T maduras, tales

células auxiliares en la producción de anticuerpos. Algunas

de las hormonas se han aislado en forma pura. Las timosinas

son una familia de péptidos presentes en extractos tímicos.

Timulina es un péptido de nueve aminoácidos con homología

305

Linfocitos B y T

con las timosinas. Timopoyetina induce expresión de

marcadores de células T en células de médula ósea.

Durante la maduración, los eventos intratímicos que ocurren

llevan a la expresión coordinada de RCT para el antígeno y co-

receptores, receptores de factor de crecimiento, y moléculas

de adhesión. La maduración procede a través de las

interacciones con células del microambiente tímico. Aquí

ocurre su completa diferenciación hasta células T

funcionalmente maduras y con tolerancia a lo propio. Los

eventos más cruciales de la diferenciación son el

reordenamiento de los genes del RCT y la selección del

repertorio de células T. Existen tres estadíos de la

diferenciación tímica: ausencia de expresión de CD4 y CD8

(dobles negativos, o DN), coexpresión de CD4 y CD8 (dobles

positivos, o DP), y expresión de o CD4 o CD8 (simple positivo,

o SP). La diferenciación procede en una forma ordenada de

DN a DP a SP.

En el primer estadío de maduración (DN) sólo se expresa el

antígeno CD2 entre los marcadores específicos de los

306

Linfocitos B y T

linfocitos T; estas células están localizadas en la región

subcapsular del timo y constituyen, aproximadamente, 3–

10% de la población tímica total. Las células presentan una

morfología blástica.

En el segundo estadío, los timocitos expresan los

marcadores CD4, CD8 y CD1. La característica distintiva en

esta etapa es la co-expresión de los marcadores CD4 y CD8

por la misma célula (DP). Estos timocitos aún no son capaces

de responder a estímulos antigénicos. Están localizados,

esencialmente, en la zona cortical del timo y constituyen,

aproximadamente, 70 – 80% de la población tímica.

En la tercera etapa, los timocitos pierden la expresión del

antígeno CD1, se establece la disociación de la expresión de

los antígenos CD4 y CD8 (SP), y se adquiere el complejo

molecular TCR. Estos linfocitos se consideran fenotípica y

funcionalmente como linfocitos T inmunocompetentes o

maduros, es decir, susceptibles de reaccionar frente a

estímulos antigénicos y de adquirir funciones efectoras.

Representan 15–20% de la población total y se localizan,

307

Linfocitos B y T

principalmente, en la región medular del timo, de donde

migran al torrente sanguíneo y pueblan los órganos linfoides

secundarios.

La población CD3+ CD4+ CD8- posee capacidad

inmunopotenciadora y reguladora de las interacciones de los

linfocitos T con otros linfocitos T, con linfocitos B y con

macrófagos, mientras que la subpoblación CD3+ CD4- CD8+

ejerce la función efectora citotóxica.

PARTICIPACIÓN DE LOS LINFOCITOS EN LA RESPUESTA

INMUNE.

Respuesta inmune humoral.

Las propiedades más importantes de la respuesta inmune

humoral son las siguientes:

1. Antígenos proteicos no inducen respuesta de anticuerpos

en ausencia de linfocitos Th. Por esta razón las proteínas

son clasificadas como antígenos timo-dependientes/T-

dependientes). La demostración del papel de los linfocitos

308

Linfocitos B y T

Th es la base del concepto de que las células B en reposo

requieren de dos tipos de señales o estímulos para su

proliferación y diferenciación. Una señal es dada por el

antígeno, el cual interactúa con las moléculas de Igs de

membrana (mIg) y, en general, con el receptor de linfocitos

B (RCB) de células específicas. La segunda señal la proveen

los linfocitos T y sus productos segregados.

2. Antígenos no proteicos, como los polisacáridos y lípidos,

inducen respuesta inmune sin participación de los linfocitos

Th; por eso, estos antígenos son llamados timo-

independientes.

3. La respuesta inmune humoral primaria y secundaria se

diferencian cuanti- y cualitativamente en muchos aspectos.

Primeramente, la respuesta inmune secundaria se

desarrolla más rápidamente que la primaria y mayor

cantidad de anticuerpos es producida en esta respuesta.

Esto es un claro ejemplo de la memoria inmunológica. La

respuesta inmune primaria es resultante de la activación

de células B no estimuladas previamente, mientras que la

309

Linfocitos B y T

secundaria es debida a la estimulación de células de

memoria. En segundo lugar, la clase dominante de Igs

segregadas en la respuesta primaria es, usualmente, IgM

porque las células B en reposo expresan esta clase de Ig (e

IgD, la cual es raramente segregada). Por el contrario,

otros isotipos de Igs, tales como igA, IgG, IgE, están

relativamente incrementados en la respuesta secundaria,

como resultado del cambio isotípico (switching). En tercer

lugar, la afinidad de los anticuerpos producidos por la

respuesta secundaria es más alta que la de los anticuerpos

de la respuesta primaria (maduración de la afinidad); esto

hace al individuo más apto para combatir microorganismos

que causan infecciones recurrentes. La maduración de la

afinidad de las Igs de membrana explica por qué la dosis

óptima de antígenos requerida para la estimulación de la

respuesta secundaria, es más baja que en la respuesta

primaria.

4. La generación de células de memoria, cambio isotípico y

maduración de la afinidad, son característicos de la

310

Linfocitos B y T

respuesta inmune humoral a proteínas pero, generalmente,

no ocurren por estimulación de antígenos timo-

independientes.

La unión de un antígeno al receptor de células B (RCB) es lo

que inicia los eventos de activación de estos linfocitos. Los

antígenos T-dependientes provocan el inicio de dos tipos de

respuesta en las células B. Primeramente, estos antígenos

estimulan la formación de segundos mensajeros intracelulares

que inducen la transcripción de determinados genes; esto

conduce a que las células B en reposo, que se encuentran en

la etapa Go del ciclo celular pasen a la etapa G1. Así, las

células están preparadas para proliferar si reciben señales

adicionales. Células B activadas también expresan niveles

incrementados de moléculas MHC clase II, co-estimuladores

tales como B7 y receptores para citoquinas derivadas de

linfocitos Th. Tales cambios preparan a las células B para

interactuar con y responder a linfocitos Th y sus mediadores

químicos.

311

Linfocitos B y T

Cuando se une el antígeno a la célula B, el complejo

formado por el ligando unido al RCB es internalizado por

endocitosis mediada por receptor.

Si el ligando es una proteína, esta es procesada como

ocurre en otras células presentadoras de antígenos (APC), lo

que resulta en la generación de fragmentos peptídicos que

son re-expresados sobre la superficie celular unidos no

covalentemente a las moléculas MHC clase II. Estos complejos

péptido-molécula MHC clase II pueden ser reconocidos por los

linfocitos Th antígeno-específicos MHC restringidos, lo que

provoca la activación de los mismos (Fig. 9).

Figura 9

Las células B antígeno-específicas son extremadamente

eficientes en la presentación del antígeno a los linfocitos Th,

porque las mIgs funcionan como receptores de alta afinidad

que hacen a las células capaces de unir, internalizar y

presentar concentraciones bajas de antígenos. Aunque está

claro que para que las células B funcionen como APCs se

312

Linfocitos B y T

necesita que ocurran interacciones restringidas por MHC entre

las células B y T, es posible que otras APCs sean requeridas

para iniciar la activación de los linfocitos Th en la respuesta

humoral primaria. Por lo tanto, cuando u individuo es

expuesto a un antígeno proteico por primera vez, APCs, tales

como macrófagos y células dendríticas, pueden procesar y

presentar el antígeno a estas células Th en reposo; estas

células son activadas, y entonces interactúan con células B

que también presentan el antígeno. Es por esto que la

depleción de macrófagos reduce o puede abolir la respuesta

humoral primaria pero no afecta la producción de anticuerpos

en linfocitos previamente estimulados. Células accesorias

pueden tener también otras funciones en la respuesta

humoral.

Los antígenos timo-independientes también pueden ser

endocitados después de unirse a las Igs de superficie de las

células B, pero estos antígenos no pueden ser procesados y

asociados con moléculas MHC y, por tanto, no pueden ser

reconocidos por linfocitos Th.

313

Linfocitos B y T

La segunda señal para la activación de los linfocitos B está

dada por el contacto con células Th activadas y por citoquinas

segregadas por estas células.

Las células B expresan moléculas de superficie que se unen

a receptores complementarios sobre los linfocitos T activados

y esta interacción provee el estímulo que inicia la respuesta

de células B. Las principales moléculas involucradas en la

estimulación de las células B mediada por contacto con

células Th son las moléculas CD40 sobre los linfocitos B y su

ligando complementario gp39 en las células Th activadas.

Las citoquinas segregadas por los linfocitos Th activados

cumplen dos funciones principales en la respuesta humoral:

determinar los anticuerpos segregados por promover

selectivamente cambio isotípico (switching) y favorecen

mecanismos de amplificación que aumentan la proliferación y

diferenciación de células B.

Respuesta inmune celular.

314

Linfocitos B y T

Las células T sólo reconocen antígenos si se presentan

sobre la superficie de células accesorias en asociación con el

producto de un gen MHC propio. Los linfocitos T CD4+

reconocen los antígenos en asociación con las moléculas MHC

clase II y los linfocitos T citotóxicos (LTC) CD8+ lo hacen en

asociación con moléculas MHC clase I.

Como fue analizado en la respuesta inmune humoral,

proteínas exógenas son endocitadas y procesadas por APCs;

muchos tipos celulares tienen la capacidad de presentar

antígenos a las células Th. Este procesamiento lleva a que los

péptidos inmunodominantes resultantes se unan a moléculas

MHC clase II y formen complejos inmunogénicos, que son

expresados sobre la superficie de las APCs donde son

reconocidos por los linfocitos Th CD4+ .

Los antígenos blanco para los LTC CD8+ son proteínas

sintetizadas endógenamente, tales como proteínas virales, las

cuales son procesadas y asociadas con moléculas MHC clase I.

315

Linfocitos B y T

La diferenciación de linfocitos T CD8+ en linfocitos T

citotóxicos requiere de, al menos dos tipos de señales. La

primera señal es el reconocimiento específico del antígeno

sobre la célula diana, dado por las moléculas clase I unidas a

los antígenos foráneos (por ejemplo, célula infectada por

virus); esta primera señal induce receptores para IL-2 (Fig 10).

La segunda señal depende de la acción de citoquinas

derivadas de células T. La IL-2, liberada por una célula Th

activada es el principal factor de crecimiento autocrino de las

células T( Fig. 11).

Figura 10

Figura 11

El mecanismo de lisis de la célula diana es independiente de

anticuerpo o complemento. La lisis de la célula diana por CTL

ocurre en tres fases. En la primera fase, que es Mg++ -

dependiente, la l CTL establece contacto con la célula diana

con la participación del RCT (reconocimiento) y se adhiere al

blanco a través de la participación de varias moléculas de

316

Linfocitos B y T

adhesión, la más importante de las cuales es LFA-1. El

ligando para LFA-1 es la molécula de adherencia intercelular-1

(ICAM-1) que se expresa ampliamente en células de orígenes

diversos. Otro sistema de adherencia es el complejo CD2/LFA-

3. Estos sistemas de adherencia antígeno-independientes

fortalecen la formación de conjugados LTC/diana y el RCT

contribuye a la especificidad y funciones del efector. Las

interacciones entre las moléculas de adhesión pueden

preceder a la unión del RCT con el antígeno. Examen al

microscopio electrónico de los conjugados LTC/célula diana

revela interdigitaciones íntimas de la membrana en una gran

superficie. Sin embargo, aún en las áreas de contacto, un

estrecho espacio extracelular separa las dos células que sólo

están unidas por uniones en hendidura (gap). Las uniones en

hendidura normalmente existen entre las células en los

tejidos y probablemente intervienen en la comunicación

celular.

Cuando los LTC contactan la célula blanco a través del

borde de ataque, el núcleo se retira y los gránulos toman

317

Linfocitos B y T

posición al lado del área de adhesión con el blanco y se

funden con la membrana, normalmente a los 4 minutos de

contacto con el blanco esta fusión marca el inicio de la

segunda fase Ca++ dependiente, caracterizada por marcados

cambios intracelulares.

La lisis celular es unidireccional, y cuando la diana para un

LTC es otro LTC (específico para un blanco no relacionado),

sólo el LTC diana es eliminado, lo que sugiere que la

participación del RCT activa el mecanismo lítico. En el estadío

3 se realiza el llamado golpe letal. La lisis mediada por LTC

involucra dos mecanismos principales que pueden distinguirse

como perforina-dependiente (formadora de canales) y

perforina-independiente. También se ha sugerido que la

redistribución, bajo la membrana de LTC en el área del

contacto, de la talina, proteína del citoesqueleto, le conceda

protección a la célula. Aproximadamente 20 moléculas de

perforina forman una estructura tubular la cual conduce a la

pérdida de proteínas intracelulares e iones y a la lisis por

318

Linfocitos B y T

efecto osmñotico. Estos canales son similares a la estructuras

tubulares formada por el complemento.

Las células pueden ser lisadas en la ausencia de perforina.

Además, la muerte de la célula diana involucra cambios

nucleares, es decir, la condensación de cromatina y

fragmentación de ADN que son sellos morfológicos de muerte

de la célula programada o apoptosis. Apoptosis depende de la

expresión de moléculas Fas funcionales y, cuando se

presentan en células diana, media la citotoxicidad de los

linfocitos T. Los mecanismos de citotixicidad perforina-

mediados y Fas-mediados son los únicos dos mecanismos

citotóxicos usados por los LTC TL y ellos actúan para toda la

citotixicidad mediada por células.

319

Linfocitos B y T

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