Immunologia e Immunologia Diagnostica MATURAZIONE DEI LINFOCITI

Documenti analoghi
RISPOSTA IMMUNITARIA UMORALE. Attivazione dei linfociti B e produzione degli anticorpi. dott.ssa Maria Luana Poeta

Immunologia e Immunologia Diagnostica ANTICORPI: STRUTTURA E FUNZIONE

TCR e maturazione linfociti T

Complesso Maggiore di Istocompatibilita (MHC)

Immunologia e Immunologia Diagnostica ATTIVAZIONE CELLULE B E IMMUNITÀ UMORALE

Linfociti T. cosiddetti perché lalorodifferenziazione avviene neltimo. Sono deputati all immunità acquisita, immunità cellulo-mediata

Il linfocita T: La cellula chiave della risposta immunitaria

TCR e maturazione linfociti T

Immunità umorale = immunità mediata dagli anticorpi ADCC

Il sistema immunitario ha sviluppato un sistema altamente specializzato per la cattura degli antigeni e per la loro presentazione ai linfociti.

Maturazione dei linfociti B

RICONOSCIMENTO DELL ANTIGENE: IMMUNOGLUBULINE TCR COMPLESSO MAGGIORE DI ISTOCOMPATIBILITA PROCESSAZIONE E PRESENTAZIONE DELL ANTIGENE

Immunologia: Testi consigliati

Meccanismi effettori dei linfociti T citotossici

Riconoscimento dell antigene

1 Capitolo 7. Recettori antigenici e molecole accessorie dei linfociti

La risposta umorale è mediata da anticorpi secreti dalle plasmacellule

Sviluppo dei linfociti B

EMATOPOIESI. Cellula staminale Progenitore. linfoide. Progenitore. mieloide. Cellula staminale pluripotente. Timo. Cellula NK. Linfocita B Linfocita T

Immunità umorale = immunità mediata dagli anticorpi

Argomento della lezione

Il SISTEMA IMMUNITARIO

IMMUNITA. L obiettivo finale è quello di proteggere l organismo da agenti infettivi e/o antigeni estranei

Introduzione: gli anticorpi monoclonali

immunità adattativa o acquisita

Immunologia e Immunopatologia. LINFOCITI T HELPER: Citochine dell Immunità Specifica

La nuova biologia.blu

FATTORI DI CRESCITA COME MESSAGGERI

Sistema genetico delle immunoglobuline e generazione della diversità degli anticorpi

1-4. FASI DELLE RISPOSTE IMMUNITARIE SPECIFICHE

INDICE GENERALE SEZIONE I - IMMUNOLOGIA 1 CAPITOLO 1 - CARATTERISTICHE GENERALI DEL SISTEMA IMMUNITARIO 3 La selezione clonale dei linfociti spiega

RUOLI BIOLOGICI DELLE PROTEINE

INTRODUZIONE AL SISTEMA IMMUNITARIO

Mediatore chimico. Recettore. Trasduzione del segnale. Risposta della cellula

Riarrangiamento genico

Proprietà Esotossine Endotossine

LINFOCITI B e IMMUNITA UMORALE. I linfociti B riconoscono gli antigeni conformazione naturale (Ag solubili )

1 Capitolo 11. Tolleranza immunologica

Molecole che riconoscono gli antigeni nei Linfociti

Attivazione Linfociti T

Trasduzione del segnale

Dati Relativi all organizzazione didattica. Programma dell insegnamento per l anno accademico 2012/2013

Linfociti Specializzati

Gli Ac sono il 20% delle proteine sieriche; oggi sono chiamati immunoglobuline: Ig Le Ig sono nel plasma, nel muco, nei secreti ghiandolari e negli

Immunologia e Immunopatologia REGOLAZIONE DELLA RISPOSTE IMMUNITARIE

Attivazione linfociti B Interazione linfociti T-B Centro germinativo Maturazione affinità Cambio di classe

ATTIVAZIONE DEI LINFOCITI B

Selezione clonale I cloni di linfociti si sviluppano prima ed in modo indipendente dall esposizione all antigene

Immunologia e Immunologia Diagnostica IL SISTEMA IMMUNITARIO E L IMMUNITÀ INNATA

I linfociti B derivano da cellule progenitrici midollari. In seguito alla secrezione di numerose citochine prodotte dalle cellule dello stroma

Lessico di base Antigene: ogni macromolecola estranea all organismo che viene riconosciuta specificamente dal sistema immunitario e che innesca una

Regolazione della risposta immunitaria

Downloaded from Trasduzione dei segnali del TCR

Università degli Studi di Torino Facoltà di Medicina e Chirurgia

Immunità tumorale Farmaci antitumorali. Anno accademico 2016/2017 I anno, II trimestre Laurea Magistrale LM-67

Presentazione dell antigene tramite TCR

David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis. Biologia La scienza della vita

STRUTTURA E FUNZIONE DELLE PROTEINE

Patologici: Calore, radiazioni, sostanze tossiche, ipossia (basse dosi) Atrofie patologiche Processi infettivi Cellule neoplastiche Linfociti citotoss

DOGMA CENTRALE DELLA BIOLOGIA. Secondo il dogma centrale della biologia, il DNA dirige la. sintesi del RNA che a sua volta guida la sintesi delle

Il TCR è un eterodimero costituito da due catene polipeptidiche chiamate catena α ecatenaβ legate insieme da un ponte disolfuro. Entrambe le catene

TRASDUZIONE DEL SEGNALE CELLULARE

Attivazione dei linfociti T

Le proteine sono polimeri lineari costituiti da unità base formate da oltre 40 amminoacidi. Possono assumere forme diverse a seconda della funzione

1 Capitolo 8. Sviluppo linfocitario e riarrangiamento ed espressione dei geni dei recettori antigenici

1 Capitolo 9. Attivazione dei linfociti T

Una risposta cellulare specifica può essere determinata dalla presenza di mediatori chimici (ormoni o altre molecole), dall interazione con altre

Sviluppo dei linfociti B

Regolazione dell espressione genica

Università di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a.

La comunicazione intercellulare nello sviluppo

Alcune molecole presenti sulla membrana delle cellule di ciascuno di noi, sono un po differenti tra una persona e l altra. Queste molecole vengono

Le immunoglobuline: struttura e funzioni

Mediatore chimico. Recettore. Trasduzione del segnale. Risposta della cellula

La trascrizione. La trascrizione è la sintesi delle molecole di RNA sulla base di un filamento stampo di DNA

Regolazione dell espressione genica

Argomento della lezione

Le cellule eucariotiche svolgono durante la loro vita una serie ordinata. Ciclo Cellulare

LA TRASCRIZIONE NEGLI EUCARIOTI

HLA (uomo) H-2 (topo)

Università degli Studi del Sannio. Facoltà di Scienze MM.FF.NN. - Corso di Laurea in Biotecnologie a.a Programma di Biologia Cellulare

1 Capitolo 3. Cellule e tessuti del sistema immunitario adattativo

Corso di Laurea in Farmacia Insegnamento di BIOCHIMICA. Angela Chambery Lezione 11

Proteine. Enzimi Fattori di Trascrizione Proteine di Membrana (trasportatori, canale, recettori di membrana)

Sviluppo dei Linfociti B

TRASCRIZIONE DEL DNA. Formazione mrna

NOZIONI DI IMMUNOLOGIA NECESSARIE PER COMPRENDERE L IMMUNOTOSSICOLOGIA

IMMUNITA RIMOZIONE DELL AGENTE INFETTIVO. Riconoscimento da parte di effettori preformati non

Anticorpi. Anticorpi = Immunoglobuline = Ig. La loro struttura: catene pesanti e leggere. L interazione tra anticorpo e antigene

Proteine: struttura e funzione

I Recettori delle Citochine

Anticorpi. Anticorpi = Immunoglobuline = Ig. La loro struttura: catene pesanti e leggere. Le classi o isotipi. L interazione tra anticorpo e antigene

HER2 e carcinoma gastrico

Meccanismi di difesa immunitari Risposta umorale (produzione anticorpale)

BIOSEGNALAZIONE. La ricezione e la trasmissione delle informazioni extracellulari Parte I

1 Capitolo 6. Processamento dell antigene e presentazione ai linfociti

FARMACODINAMICA. La farmacodinamica studia gli effetti biochimici e il meccanismo d azione dei farmaci.

CELIA SCHOOL UN ORA DI LEZIONE DIVERSA

Transcript:

Immunologia e Immunologia Diagnostica MATURAZIONE DEI LINFOCITI

Il percorso di maturazione dei linfociti

Sviluppo della specicifità immunologica I linfociti B e T avviano le risposte immunitarie dopo il riconoscimento specifico dell antigene. I linfociti B e T riconoscono l antigene attraverso il proprio recettore di membrana: - Recettore dei linfociti B BCR - Recettore dei linfociti T TCR Repertorio linfocitario = Insieme di tutti i recettori per l antigene espressi da un individuo = Numero di antigeni riconoscibili da un individuo.

Le molecole che legano l antigene Linfociti B BCR (Ig di membrana) Linfociti T TCR Altre cellule MHC I e II

Recettori dei linfociti B e T

Recettori T: proprietà generali Recettore dei linfociti T = TCR Proteine di membrana espresse da tutte le classi di linfociti T. Molecole specializzate per riconoscere un peptide antigenico. Il riconoscimento dell antigene avviene esclusivamente se caricato su molecole MHC. Il TCR ha bisogno di riconoscere contemporaneamente antigene e MHC.

Struttura del TCR Tutti i TCR hanno la stessa struttura molecolare, ma grande variabilità nella regione che lega l antigene. Struttura simmetrica: - 1 catena polipeptidica α - 1 catena polipeptidica β

Struttura del TCR Le catene α e β sono costituite da 2 domini proteici ripetuti: il dominio immunoglobulinico (Ig). Le catene α e β sono caratterizzate da: - 1 regione variabile (legame antigene) - 1 regione costante - 1 regione transmembrana

Caratteristiche delle regioni variabili La variabilità nelle sequenze aminoacidiche dei TCR si concentra nelle regioni ipervariabili e determina la specificità dei singoli recettori. Regioni ipervariabili ( 10 aa): - 3 segmenti della regione V α - 3 segmenti della regione V β Regioni ipervariabili = Regioni che determinano la complementarità (CDR): - CDR1, CDR2 e CDR3 (catena α) - CDR1, CDR2 e CDR3 (catena β)

Il sito di legame per l antigene È formato dalla disposizione tridimensionale delle regioni variabili della catena α e della catena β. Ogni molecola TCR possiede 1 sito di legame che riconosce il complesso peptide-mhc.

Recettori B e T: Omologie Funzioni: riconoscimento dello stimolo (antigene) e attivazione della risposta cellulare (trasduzione). Distribuzione clonale: 1 clone = 1 recettore = 1 antigene Sito di legame per l antigene : Regioni Variabili (CDR) - BCR regioni V delle catene H e L - TCR regioni V delle catene α e β

Recettori B e T: Differenze (1) Antigene Bersaglio BCR: - Macromolecole in forma nativa (proteine, lipidi, carboidrati, DNA, RNA) - Macromolecole in forma lineare (peptidi e parti di macromolecole) - Piccole molecole chimiche Antigene Bersaglio TCR: - Piccoli peptidi Riconoscimento Antigene: - BCR Diretto - TCR Mediato da MHC (CD4/CD8)

Recettori B e T: Differenze (1)

Recettori B e T: Differenze (2) Forme alternative: - BCR Membrana (segnali cellulari) e Solubile (funzione umorale) - TCR Solo Membrana (segnali cellulari) Associazione con altre proteine cellulari: - Complesso del BCR = BCR + Igα + Igβ - Complesso del TCR = TCR + CD3 + catene ζ (zeta)

Recettori B e T: La Trasduzione del Segnale Trasduzione del segnale = Risposte biochimiche intracellulari in seguito ad eventi extracellulari. Sequenza di eventi: 1. Segnale all esterno della cellula (antigene, ligando, etc.). 2. Riconoscimento del segnale sulla superficie cellulare (recettore). 3. Fase di membrana: aggregazione dei recettori oppure cambio di conformazione. 4. Fase citosolica: attivazione di una cascata enzimatica (chinasi, fosfatasi, proteasi, etc.). 5. Fase nucleare: attivazione di fattori trascrizionali (espressione di geni bersaglio).

Recettori B e T: Risposte Cellulari Linfociti immaturi: - Proliferazione (controllo pre-recettore) - Sopravvivenza (selezione positiva) - Apoptosi (selezione negativa) Linfociti maturi naïve: - Proliferazione (selezione clonale) - Sopravvivenza (risposta primaria) - Differenziamento (fase effettrice) Linfociti maturi di memoria: - Proliferazione (risposta secondaria) - Differenziamento (fase effettrice)

Maturazione dei linfociti B e T

Il processo di maturazione linfocitaria Maturazione dei linfociti = Diversificazione della specificità Lo sviluppo del repertorio linfocitario prevede 3 processi: - Proliferazione dei linfociti immaturi - Espressione dei geni per il recettore dell antigene - Selezione dei linfociti con recettore utile Linfociti immaturi con pre-recettore Linfociti immaturi con recettore completo Linfociti maturi

Fase 1: Proliferazione I linfociti immaturi proliferano intensamente in due stadi del processo di maturazione: - Prima di esprimere il pre-recettore (stadio pre-b/t) - Prima di esprimere il recettore completo (stadio immaturo) La produzione del recettore in ogni singolo linfocita è un evento genetico casuale alta probabilità di insuccesso. La grande proliferazione permette di ottenere un adeguato numero di candidati da selezionare in base al singolo recettore.

Fase 2: Diversificazione La diversità dei recettori per l antigene si genera attraverso la ricombinazione genetica. I geni che codificano per le catene del recettore contengono molti segmenti per le regioni variabili e pochi segmenti costanti: - Segmenti V (30-100) - Segmenti D (0-30) - Segmenti J (4-60) - Segmenti C Durante la maturazione di ogni singolo linfocita avviene la ricombinazione casuale dei segmenti che crea il gene finale codificante il recettore.

Fase 3: Selezione I linfociti immaturi vengono selezionati in base al proprio recettore: Assenza del pre-recettore = Apoptosi Assenza del recettore completo = Apoptosi Forte legame antigeni self = Selezione negativa = Apoptosi Mancato legame MHC = Apoptosi (Mancata selezione positiva) Debole riconoscimento antigeni self = Selezione positiva = Maturazione

Maturazione cellule B La maturazione B passa attraverso 4 tipi di linfociti: - Cellule Pro-B - Cellule Pre-B (espressione pre-bcr) - Cellule B immature (espressione BCR completo IgM) - Cellule B mature (espressione BCR completo IgM+IgD) Le fasi di maturazione B si svolgono: - Embrione Nel fegato fetale - Dopo la nascita Nel midollo osseo (da Pro-B a immature) e nella milza (da immature a mature)

Maturazione B: Ricombinazione dei geni BCR La diversificazione del repertorio dei recettori deriva dalla somma di 2 meccanismi genetici: 1. Ricombinazione dei segmenti V (D) J 2. Diversità delle giunzioni create tra i segmenti ricombinati Numeri: Catena H Ig 100 segmenti V, 23 segmenti D, 6 segmenti J. Catena L Ig 35 segmenti V, 5 segmenti J. Risultato potenziale: 10 11 recettori diversi Risultato reale: 10 7 recettori diversi

Maturazione B: Selezione positiva e negativa Punti di controllo finale: riconoscimento antigeni self. Legame assente o debole sopravvivenza e maturazione Legame forte: 1. Cambio di specificità recettore Sostituzione catena L Ig 2. Apoptosi

Maturazione cellule T La maturazione T passa attraverso 4 tipi di linfociti (timociti): - Cellule Pro-T (CD4 - CD8 - ) - Cellule Pre-T (espressione pre-tcr) - Cellule T immature (espressione TCR; CD4 + CD8 + ) - Cellule T mature (CD4 + oppure CD8 + ) Le fasi di maturazione T si svolgono nel timo. Dopo la nascita il timo regredisce con l età e diventa quasi assente dopo la pubertà.

Maturazione T: Ricombinazione dei geni TCR La diversificazione del repertorio dei recettori deriva dalla somma di 2 meccanismi genetici: 1. Ricombinazione dei segmenti V (D) J 2. Diversità delle giunzioni create tra i segmenti ricombinati Numeri: Catena α 54 segmenti V, 61 segmenti J. Catena β 67 segmenti V, 2 segmenti D, 4 segmenti J. Risultato potenziale: 10 16 recettori diversi Risultato reale: 10 7 recettori diversi

Maturazione T: Selezione positiva e negativa Doppio controllo finale: riconoscimento MHC-antigeni self. 1. Selezione T immaturi doppi positivi (CD4 + CD8 + ): - Nessun riconoscimento MHC-antigene self Apoptosi - Forte riconoscimento MHC-antigene self Apoptosi - Debole riconoscimento MHC-antigene self Sopravvivenza 2. Selezione T immaturi singoli positivi (CD4 + o CD8 + ): - Forte riconoscimento MHC-antigene self Apoptosi - Debole riconoscimento MHC-antigene self Sopravvivenza

Al termine della selezione timica i linfociti T maturi andranno in circolo: Linfociti T CD4 + Attivazione via MHCII Linfociti T helper Linfociti T CD8 + Attivazione via MHCI Linfociti T citotossici