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Attivazione Linfociti T
Università di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016
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Diversi recettori contribuiscono all’attivazione dei linfociti T
• L’attivazione dei linfociti T avviene attraverso la stimolazione diTCR che assicura la specificità antigenica della rispostamolecole che aumentano la stabilità dell’interazione
linfocita T – APC (molecole di adesione) recettori co-stimolatori che potenziano e aumentano la
durata dei segnali indotti dalla stimolazione di TCR (CD28, CD2)
recettori che riconoscono molecole solubili (citochine) recettori co-inibitori che regolano negativamente
l’attivazioneUniversità di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016
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L’attivazione dei linfociti T naïve ed effettori avviene in tessuti diversi
Linfociti T naive migrano a linfonodi
Attivazione linfociti T naive in linfonodi, sviluppo di cellule effettrici;
migrazione
Attivazione linfociti T
effettori nel sito di infezione; eliminazione
patogenoUniversità di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016
Fasi della risposta delle cellule T
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• I linfociti T naïve (o vergini) non hanno ancora incontrato l’antigene in tessuti periferici– fase G0– cromatina condensata– scarsa attività trascrizionale– CD62Lhi
• homing organi linfatici secondari (HEV)
• Possono essere attivati solo da APC professionali
Linfociti T naive
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Solo segnaleAg-specifico
Anergia
APCTCR
T
Solo costimolazione
Nessun effetto
APC2° segnale
T
Segnale Ag-specifico+ costimolazione
Attivazione
APCTCR 2° segnale
T
Attivazione linfociti T naive
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• Solo antigene proteico– la APC non viene stimolata da
recettori per PAMPs(*)– non viene indotta espressione di
molecole costimolatorie
• APC non attivate non inducono segnali costimolatori a linfociti T che riconoscono questo antigene proteico– induzione di anergia
(*) PAMP, pathogen-associated molecular pattern
Figure 8-16 part 2 of 2• Batteri– i macrofagi riconoscono il
patogeno con i recettori per PAMPs
– viene indotta espressione di molecole costimolatorie
• Macrofagi attivati inducono segnali costimolatori a linfociti T che riconoscono l’antigene– attivazione e proliferazione
linfocita TUniversità di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016
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• L’assenza di molecole costimolatorie in tessuti non infiammati previene l’attivazione dei linfociti T e promuove la tolleranza
• La regolazione dell’espressione delle molecole costimolatorie assicura che le cellule T siano attivate nel “momento e nel posto giusti”
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CD28• Recettore di membrana
appartenente alla superfamiglia dei geni per le Ig– omodimero unito da S-S– domini SH2 e SH3 nella porzione
intracitoplasmatica• Espresso sulla membrana dei
linfociti T CD4 e CD8• Riconosce B7.1 e B7.2
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CD28• E’ il principale recettore costimolatorio• Aumenta la proliferazione Ag-specifica
– attivazione di alcune cdk• Aumenta la produzione di citochine
– principalmente IL-2• Aumenta l’espressione di IL-2Ra
ingresso in G1
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CD28• Induce differenziamento in linfociti effettori e della memoria• Previene l’induzione di anergia• Promuove sopravvivenza linfociti T
– aumento espressione bcl-x
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B7.1 (CD80) e B7.2 (CD86)• Appartengono alla superfamiglia dei geni per le Ig
– un dominio extracellulare di tipo Ig-V e uno Ig-C
• Sono riconosciuti da CD28 e CTLA-4 (CD152)• Espressi sulla membrana delle APC
– costitutivamente in DC– dopo attivazione in M0 e cellule B
• Espressione aumentata da– prodotti di origine microbica (LPS)– IFN-g, IL-4– stimolazione CD40
• Espressione diminuita da IL-10 B7.1 B7.2Università di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016
Copyright © 2011 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc.
Effetti della stimolazione di CD28
CD3CD3, CD28
01020304050
24 48 72
IL-2 (U
/ml)
Tempo di stimolazione (ore)
• aumento trascrizione RNA citochine• aumento stabilità mRNA citochine
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Effetti terapeutici del blocco di CD28• blocco funzionale di CD28
– mediante CTLA-Ig• modelli sperimentali di autoimmunità
– miocardite, artrite, ...• modelli sperimentali di trapianto
– isole pancreatiche, cuore• clinica
– artrite, ...• Prevenzione/riduzione della risposta (auto)immune e conseguente riduzione della patologia
Recettore per IL-2
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Figure 8-20
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Published by AAAS
X. Wang et al., Science 310, 1159 -1163 (2005)
Fig. 1. Structure of the human IL-2/R{alpha}{beta}{gamma} quaternary signaling complex
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Published by AAAS
X. Wang et al., Science 310, 1159 -1163 (2005)
Fig. 5. Extensive receptor-receptor contact between IL-2R{beta} and {gamma}c
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Published by AAAS
X. Wang et al., Science 310, 1159 -1163 (2005)
Fig. 6. Mapping known X-SCID mutations in the structure of {gamma}c
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Biologic Actions of IL-2
Fig. 9-11Università di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016
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APCTCR CD28
TIL-2
T T
T T TT
TT TT T TT T
Cellule T effettrici e della memoria
• Espansione clonale• Proliferazione• Differenziamento
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Famigli
a B7-C
D28
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“La sit
uazion
e è un
po’ pi
ù com
plessa
”
Cellula TAPC
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E’ importante controllare l’attivazioneper “spegnere”
la risposta immunitariaquando non è più necessaria
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Molecules Expressed After T Cell Activation (2)
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Cytotoxic T Lymphocyte-associated Antigen-4(CTLA-4)
• glicoproteina transmembrana• omodimero S-S
• appartiene alla superfamiglia dei geni per le Ig
• omologo a CD28• omologia uomo-topo 76%
• 100% nel dominio citoplasmaticoUniversità di Roma Tor Vergata - Corso di Laurea in Scienze Biologiche - Immunologia Molecolare - dott. Claudio PIOLI - a.a. 2015/2016
CD28 CTLA-4B7-1 4 mM 0.4 mMB7-2 15-40 mM 4 mM
CD28 e CTLA-4competono per gli stessi ligandi
CTLA
-4
CD28
B7.1
B7.2
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CTLA-4• Inibisce la proliferazione cellulare
– inibisce attivazione cdk– limita espansione clonale
• Inibisce la produzione di citochine– IL-2, IL-4, IFNg
• Inibisce l’espressione di IL-2Ra• Inibisce attivazione di
– LAT– PLCg1, Ca2+– NF-kB e NF-AT
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Espressione di CTLA-4• Espresso sulla membrana dei linfociti solo dopo attivazione
– massimo di espressione dopo 48 ore di stimolazione• Regolazione dell’espressione
trascrizionale post-trascrizionale compartimento cellulare• TCR induce
– traslocazione dai compartimenti intracellulari– espressione mRNA
• CD28 aumenta:– trascrizione mRNA– stabilità mRNA
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“La sit
uazion
e è un
po’ pi
ù com
plessa
anc
he per
i recet
tori ini
bitori” Cellula TAPC
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Espansione e riduzione dei cloni di linfociti T
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Activation-Induced Cell Death(apoptosi)
• la stimolazione di Fas induce apoptosi– Fas appartiene alla famiglia di TNFR– presente in monomeri sulle cellule T
• FasL è espresso dopo attivazione– trimerizza fas e induce apoptosi
TFasL
TFas
T
«Induzionedel suicidio»
«Suicidio»
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Alterazioni di Fas• topi lpr (fas-/-)
– disordini linfoproliferativi– linfoadenopatia– morte precoce
• sindrome di Canali-Smith nell’uomo– linfoadenopatia, splenomegalia– pazienti eterozigoti per una mutazione di fas
• il death domain è difettivo• Fas mutato compete con Fas normale per legame con FasL
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