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CÉLULA PRESENTADORA DE ANTÍGENO

LINFOCITO T

CD28 CD152CD2

CD58

CD40L

CD40

CD80CD86

CD80CD86 CD30L

CD30

ζ ζ

CD4

MHC Clase I/II

εγδεCα

Cβ

Vα

Vβ

Complejo CD3/TCR

CD8

ANTÍGENO

Sinapsis Inmunológica

Natural Killers (NK)

Alfredo Prieto, alfredo.prieto@uah.es,Jorge Monserrat Sanz, jorge.monserrat@uah.es

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Plan de la presentación sobre células NK

1. Concepto actividad y células NK2. Subtipos3. Receptores4. Acción lítica5. Acción inmunoreguladora6. Células NKT7. Implicaciones clínico biológicas

Citotoxicidad celular espontánea realizada por linfocitos frente a células tumorales(1972)

1. Sin sensibilización previa

2. Realizada por Linfocitos no T no B

3. Sin restricción en el reconocimiento por el

MHC como ocurre en las células T

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1. Concepto Actividad citotóxica espontánea, Natural Killer (NK)

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* Población linfocitaria con funciones inmunológicas

- Acción efectora citotóxica

- Acción inmunorreguladora

* Receptores de reconocimiento para moléculas de histocompatibilidad de clase I

* Papel biológico decisivo en la defensaantitumoral y antimicrobiana

* 5-15 % de los linfocitos circulantes son NK

1. Concepto Células NK

Citomorfología

Linfocitos grandes granularesLarge Granular Lymphocytes ( LGL)

IdentificaciónCaracterización molecular

Ausencia de recombinación genética y de expresión de TCR/CD3 o sIg/CD79

Expresión de CD56 y CD16.

Receptores de reconocimiento de

moléculas de clase I

Los gránulos contienen citotoxinas:

perforinas y granzimas

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Natural Killer (NK)

Linfocitos Grandes Granulares(LGL).

Mata celulas malignas y célulasinfectadas.

Se identifican por la presenciade CD56 y CD16 y la ausenciade CD3.Activadas con IL2 e IFN danlugar a células LAK.

Natural Killers vs Macrofagos

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Funciones citotóxicas

Actividad NK (Natural Killer)Citotoxicidad espontánea. Se mide frente a células diana sensibles que carecen de expresión de moléculas de histocompatibilidad (K-562).

Actividad LAK (Lymphokine Activated Killer)Citotoxicidad inducida por citocinas (IL-2, IFNα) frente a células diana NK resistentes (JY)

Actividad ADCC (Antibody dependent cell cytotoxicity)Citotoxicidad dependiente de anticuerpos mediada por receptor FcIgG(CD16) Se mide en presencia de anticuerpos unidos a un antígeno en la superficie de la célula diana

INMUNOTERAPIAS CELULARES ADOPTIVAS: NK,

TIL, LAKSA Rosenberg pionero e impulsor de terapias celulares adoptivasExtracción TIL, PBL, selección y expansión in vitro de células antitumorales Tratamiento de melanoma con linfocitos T antitumorales Éxito sonado Science Octubre 2002

S. Rosenberg

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Heterogeneidad de las células NK

CD56 brillante CD56 débil

CD56bright and CD56dim

NK cell subsets

PotentePotentePotente

BajaBaja

Potente

Citotoxicidad espontánea ADCCLAK

PocasSiProduce citocinasimmunoreguladoras

CD56 débil

CD16 brillante

CD56 brillante

CD16 débil/negativo Subpoblación

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* Precursores en médula ósea, hígado y timo

•Precursor común T y NK, •Existen células denominadas TNK

•Existen receptores KIR y para hsp72 en LinfocitosT

•Adquisición precoz de competencia para reconocer alelos de moléculas de histocompatibilidad se selecionan las células con KIR para moléculas de histocompatibiliddad autólogas

Ontogenia de las células NK

TIPOS DE RECEPTORES POLIVALENTES(al revés que las Células T y B)

Presenta:

A. Receptores para moléculas de MHC I: KIR

B. Receptores para HSP72: KAR

C. Receptores FC, Ig: CD16 : KAR

D. ADCC: Antibody dependent cell citotoxic:KARReceptores para IgG:(Fcγr)

E. Receptores del complemento (ej: CD11B): KAR

F. Receptores de lectinas: CD94: KAR

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-ACTIVACIÓN NO RESTRICTA A MHC

Mecanismo de citoxidad:

A. Exocitosis de granulos- Secreción de gránulos con perforinas- Secreción de Gramzimas

B. Inducción de Apoptosis- FasL en membrana.

Los mecanismos de citotoxicidad son comunes a los Tc

HLA-I

autólogo

HLA-I

No autólogo

AusenciaHLA-I

Interacción de receptores inhibidores de célula NK con moléculas de histocompatibilidad

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Moléculas de histocompatibilidad como sistemas de reconocimiento de identidad celular

Documento de Identidad CelularCada célula debe expresar 6 de clase I ocupadas por distintos antígenosEl Documento debe ser presentado cuando es requerido por la autoridad por ejemplo con IFNDos cuerpos policiales

Células T Detectan células con DIC propios que presentan algún ag. sospechoso (presencia de ag. extraño)

Los eliminanCélulas NK detectan células sin moléculas de histocompatibilidad células indocumentadas, (ausencia de lo propio)

Los eliminan

Receptores inhibidores y activadores

Interacción célula NK-diana

TCR

KillMHCICostimulator

Receptor CD28

T cell

Ligandosde

CD28

Cell with foreign antigens

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Inmunoreceptortyrosine-basedinhibition motif

Inmunoreceptortyrosine-basedactivation motif

Señalización receptores NK Inhibición-activación

Nueva informacion:

Sobre los KIR Killer-cell Immunoglobulin-like Receptors

KIR tipo DL*: inhibidor via ITIM (SHP1/2)KIR tipo DS: activador via ITAM( DAP12)

*excepción: KIR2DL4 es activador

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•Respuesta citotóxica•Exocitosis citotoxinas: Perforinasy Gramzimas•Moléculas de membrana FasL

•InmunomodulaciónProducción de citoquinas

Acciones biológicas de las células NK

Perforinas

•Se polimeriza en la bicapa lipídica•Forma una estructura lipofílica hueca

•Se inserta en la membrana

Forma poros en la membrana de la célula diana

Entrada de granzimas: Serin proteasasinductoras de apoptosis

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•Permite el paso de agua y solutos•Muerte celular coloido-osmótica

Perforinas

•Forma un poro de 16 nm

Lesiones producidas por perforina

Célula de mastocitomade ratón P815

Tejido miocárdicoMiocarditis postviral

•Formación de poros en la membrana celular

•Necrosis celular

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•Actúan unidas a la perforina•Permite el paso al interior de la célula diana

•Formación de poros•Endocitosis

Granzimas•No son enzimas citolíticas•Necesitan entrar en la célula•Son famila: serin-proteasa

•Las granzimas, en el interior de la célula diana•Activa la kinasa Cdc2 •Activa la proteasa caspasa CPP-32 y la nucleasas CAD•Producen fragmentación del ADN

Induce la apoptosis de la célula diana

Muerte mediada por perforina y granzimas

•Unión del CTL a la célula diana•Reorientación de los gránulos citoplasmáticos•Formación de poros (perforina)•Entrada en la célula de granzimas•Muerte celular y liberación del CTL

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•Unión del CTL a la célula diana•Aumento de expresión del Fas-L en el CTL•Interacción entre Fas-L y Fas en la célula diana•Inducción de apoptosis de la célula diana

Muerte celular dependiente de Fas

CD95Fas

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

N

FasL

Agregación porunión a FasL

Unión de FADDy otras moléculas

Proteasa familia ICE

inactiva

Proteasacatalítica

activa

Digestión denucleoproteínas

Apoptosis

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Estimula citotoxicidadIFN-α/β

Estimula citotoxicidadIFN-γ

Inhibe produccion de citocinasIL-10

Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas

IL-15

Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas

IL-12

Estimula citotoxicidad, proliferación y producción de citoquinas

IL-2

Citoquinas que regulan laactividad de las células NK

Induce proliferación y diferenciación de precursores hematopoyéticos

IL-3

InmunosupresiónTGF-β

InmunosupresiónIL-10

Factor estimulante de colonias de granulocitos/macrófagos

GMCSF

Mediador de la respuesta inflamatoria. Activa monocito y L.T. Acción lítica

TNF

Inducción respuesta Th1. Activación de monocitos y macrófagos

IFN-γ

Citoquinas secretadas por células NK

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Células NK TSon un subtipo de linfocitos T con dos posibles fenotipos: CD4+ y CD4- CD8- (DN).Expresan

1. receptores de células NK 2. Un TCR semi-invariante, restricto por la molécula de

histocompatibilidad CD1d.Se considera que participan en la respuesta inmune innata pues sus TCR son semiinvariantesSu capacidad de secretar inmediatamente grandes cantidades de citoquinas cuando sus TCR son activados les confiere un papel inmunoregulador.

Las células NKT proporcionan cooperación a las células B que es restringida por CD1d

Son tan eficientes como los linfocitos CD4+ TH0 para promover in vitro la proliferación de linfocitos B autólogos, y la producción de Ig.

Los dos mayores subtipos de células NKT expresan niveles comparables de CD40L y citoquinas, e inducen niveles similares de proliferación de células B.Las células NKT CD4+ inducen altos niveles de producción de Ig.

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INTRODUCCIÓN/BACKGROUND

5. TETRÁMEROS+ α-GalCer/CD1d

* Defensa antitumoral

* Defensa antimicrobiana

Implicaciones clínicobiológicas de las células NK

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* Enfermedades autoinmunes: artritis reumatoide, PTA

* Fracaso de la tolerancia injerto placentaria

* Rechazo de trasplantes

* Enfermedad de injerto frente a huésped

Implicacionesinmunopatogénicas

Fin

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NKcell

NKcell

Mecanismos de acción citotóxica

caspasas

Exocitosis polarizada de gránulos con citotoxinas

Moléculas de membrana FasL