1 Imun Fundam

8/18/2019 1 Imun Fundam.

1/42

C A P I T O L U L I

Noţiuni de imunologiefundamentală şi genetică

1. IMUNOLOGIE FUNDAMENTALĂ

Andra Bălănescu, Violeta Bojincă

1.1. Introducere

Imunitatea reprezintă capacitatea organismului de a se apăra în faţa agresiuniiagenţilor externi (termenul îşi are originea în limba latină, unde immunitas înseamnă

„ferit de"). Pentru a putea îndeplini această proprietate, organismul trebuie să recu-

noască structurile proprii, considerate „seif şi să le deosebească de cele străine, denu-

mite „nonself", reprezentate iniţial de microorganismele implicate în infecţii, dar şi demacromolecule (proteine, polizaharide) şi ulterior de celule tumorale sau ţesuturi trans-

plantate (1).

Mecanismele de apărare ale organismului pot fi împărţite în două mari categorii:

înnăscute şi dobândite, care interacţionează între ele.

Imunitatea înnăscută (nespecifică) este prezentă la toţi indivizii normali, fiind

prima barieră în calea agresiunilor externe. Modul său de acţiune este nespecifîc, acelaşi

indiferent de natura agentului străin. Mecanismele imunităţii înnăscute se comportăidentic şi în cazul unei reexpuneri, nefiind dotate cu memorie imunologică.

In această categorie sunt incluse (1,2):

• barierele mecanice (reprezentate de tegumente şi mucoase - gastrointestinală, a

tractului respirator şi a celui urogenital)

• produşii de secreţie (mucusul, secreţia gastrică acidă, enzimele digestive, lizozimul

din lacrimi şi mucusul respirator, secreţia glandelor sebacee, secreţia acidă va-

ginală, ph-ul urinar etc.)• proteine din sânge (sistemul complementului, reactanţii de fază acută, citokinele)

• sistemul mononuclear fagocitic (care include neutrofllele şi monocitele din sânge

şi macrofagele din ţesuturi) şi limfocitele NK.


2/42

La acestea se adaugă alte mecanisme care contribuie la epurarea agenţilor exogeni,

cum ar fi: clearence-ul muco-ciliar, tuşea, strănutul, vărsăturile, peristaltica intestinală.

Inflamaţia reprezintă, de asemenea, un mijloc important de apărare nespecifică, macro-

fagele şi limfocitele polimorfonucleare (PMN) fiind atrase la locul infecţiei de produşii

eliberaţi de organismele infectante şi ţesuturile necrozante.

Când mijloacele de apărare nespecifice sunt depăşite, agentul pătrunde şi se dezvoltă

în ţesuturile gazdei, determinând intrarea în acţiune a unui sistem de apărare specific,

mult mai eficace.

Imunitatea dobândită (specifică) se dezvoltă pe măsură ce organismul interacţio-

nează cu diferiţi agenţi externi, interacţiune ce poartă numele de eveniment imunizant.

La o nouă expunere la agentul respectiv, organismul va reacţiona cu mai multă prompti-

tudine, celulele implicate în acest proces fiind dotate cu memorie imunologică (1,2).

Caracteristicile fundamentale ale imunităţii dobândite sunt: specificitatea, diversitatea,

memoria, specializarea, autolimitarea şi non-reactivitatea la seif (1).

Imunitatea dobândită poate fi naturală (câştigată în mod pasiv prin transfer trans-

placentar, sau în mod activ prin contactul cu antigenul) şi artificială (care la rândul ei

poate fi obţinută pasiv prin seroterapie sau activ prin vaccinare).

Totalitatea organelor, celulelor şi moleculelor implicate în apariţia imunităţii

dobândite alcătuiesc sistemul imun.

1.2. Organele limfatice

A. Organele limfatice primare sunt organele în care are loc diferenţierea şi

maturarea limfocitelor. Sunt considerate organe limfatice primare măduva osoasă şi

ficatul, responsabile de diferenţierea limfocitelor B, şi timusul, sediul de diferenţiere

al limfocitelor T.

Măduva osoasă şi ficatul

Măduva osoasă conţine ţesutul hematopoietic şi reprezintă locul de origine al tuturor

celulelor sanguine la adult. Ele descind din celula matcă (suşă, stem), o celulă

pluripotentă care apare prima în viaţa embrionară, iniţial în insulele sacului vitelin şi

apoi în ţesutul hematopoietic al ficatului embrionar (săptămâna 8) şi care la adulţi este

prezentă în măduva oaselor late şi chiar în circulaţie (3). La copii există şi în măduva

oaselor lungi, care însă îşi pierde cu vârsta funcţia hematogenă încărcându-se cu adipocite.

Celula stem se înmulţeşte în absenţa stimulilor exogeni, generând progenitori din care

derivă toate celulele aflate în circulaţie. Morfologic ea nu poate fi deosebită de limfocitele

imunocompetente, singura posibilitate de identificare fiind evaluarea capacităţii de

proliferare în vitro, unde formează colonii în care există precursori celulari multipli

(CFU - unităţi formatoare de colonii). Din colonia multipotenţială apărută după divi-

ziunea celulei matcă derivă diverşi progenitori care trec iniţial prin stadiul de


3/42

hemocitoblast (3). Celula matcă şi hemocitoblastul sunt foarte sensibile la radiaţii, dar

rezistente la citostatice. Ea nu exprimă pe suprafaţă markeri ai celulelor diferenţiate,

dar prezintă două proteine caracteristice: stem cell-antigen-1 (Sca-1) şi CD34 (4).

Hemocitoblaştii au la nivelul membranei lor receptori care îi vor direcţiona pe căi

predestinate spre locul maturării lor: organe limfoide primare, unde progenitorii vor

găsi condiţii de microclimat corespunzătoare. Aceste condiţii sunt realizate de o serie

de* molecule pentru care hemocitoblaştii au receptori de recunoaştere care îi vor direc-

ţiona spre destinaţie datorită unui proces de ecotaxie (3).

Diferenţierea celulei stem în elemente limfoide se face în trepte succesive, fenomenul

fiind independent de existenţa stimulării antigenice (măduva osoasă nu are căi aferente

şi modalităţi de captare şi prelucrare a antigenului) (5). Proliferarea şi maturarea pre-

cursorilor celulari din măduva osoasă se face sub influenţa unor citokine numite factori

de stimulare ai coloniilor (CSF - colony-stimulating factors). Ei sunt sintetizaţi de celule

medulare stromale şi de macrofagele din măduvă şi creează un mediu local favorabil

hematopoiezei. Măduva osoasă mai conţine şi un procent variabil (între 5 şi 15%) de

plasmocite, formate la nivelul organelor limfatice periferice ca o consecinţă a stimulării

limfocitelor B de către antigen.

Măduva osoasă reprezintă locul unde se desfăşoară post-natal diferenţierea limfo-

citelor numite B. La om, prenatal, acest proces se desfăşoară în ficat, în timp ce la

păsări el are loc într-un organ limfo-epitelial numit „bursa lui Fabricius". De aici a

provenit, de altfel, iniţial şi denumirea limfocitelor B - burso-dependente. Ulterior, când

s-a văzut că procesul se desfăşoară la om în măduvă („bone marrow"), denumirea

acestui tip de limfocite s-a consolidat. De menţionat că limfocite provenind din măduvă

populează şi timusul (mai ales corticală), unde se pot diferenţia în limfocite T.

Ficatul reprezintă doar sediul primar, precoce de hematopoieză, fiind locul prenatal

de diferenţiere şi maturare a limfocitelor B. La adult, doar în unele circumstanţe pato-

logice (cum ar fi policitemia vera), ficatul îşi reia funcţia hematoformatoare.

Timusul

Timusul este un organ limfoepitelial care apare devreme în embriogeneză, creşte în

perioada intrauterină şi atinge o dezvoltare completă la naştere, pentru ca după pubertate

să sufere un proces de involuţie, probabil indus hormonal prin corticoizi şi androgeni,

Situat în mediastinul anterior, timusul este format din 2 lobi, acoperiţi de o capsulă

fibroasă, fiecare lob este organizat în lobuli, separaţi între ei prin trabecule de ţesut

conjunctiv. Lobulii la rândul lor, prezintă o zonă periferică (corticală) şi o zonă centrală

(medulară) (4,5) (figura 1.1.).

în corticală se găsesc predominant celule limfocitare mari, imature care îşi au originea

în măduva osoasă (în perioada adultă), caracterizate printr-o vie activitate de multiplicare.

Pe măsură ce migrează spre medulară proliferează şi suferă un proces de maturaţie.


4/42

I». Co rpus cu liHassal

Cel. reticulate

Timoci te

Figura 1.1. Structrura t imusului

în medulară se găsesc predominant celule epiteliale reticulare ce conţin în citoplasmă

granulaţii bogate în hormoni timici, unele celule fiind aglomerate în grupuri constituind

corpii Hassall; tot în medulară se găsesc limfocite mici, mature, asemănătoare celor din

sângele periferic. Timusul mai conţine macrofage provenite din măduvă şi celule den-

dritice care exprimă markeri cum este CD8a, tipic pentru limfocite, motiv pentru care

sunt numite celule dendritice limfoide (4).

în esenţă, participarea timusului la menţinerea homeostaziei imune priveşte două

aspecte fundamentale (3):

a. realizează maturaţia precursorilor limfocitari T;

b. asigură distribuţia limfocitelor T către anumite arii ale organelor limfatice

periferice, numite zone timodependente. Aceste zone sunt: zonele paracorticaleale ganglionilor limfatici şi zonele periarteriolare din pulpa albă a splinei. Acest

lucru este realizat graţie unor receptori de tip „homing" pe care limfocitele T îi

achiziţionează pe tot parcursul lor intratimic.Formarea limfocitelor T mature este rezultatul unui şir complex de etape de pro-

liferare, diferenţiere şi maturare, care implică exprimarea la suprafaţa celulelor a unor

receptori esenţiali în recunoaşterea antigenelor (receptorul celulei T, TCR, CD4, CD8),

în activarea metabolică limfocitară (CD28, CD45) sau în adeziunea intercelulară (CD2,

LFAl, etc.) (6). Proliferarea este controlată de citokinele eliberate local, iar diferenţierea

apare în urma contactului limfocitelor cu celulele stromei timusului, contact ce asigură

generarea unor celule imunocompetente şi departajarea funcţională pe liniile helper,

citotoxică, supresoare şi contrasupresoare.în timus se realizează selecţia pozitivă şi negativă a limfocitelor T. Selecţia pozitivă

(„educaţia timică") permite dezvoltarea ulterioară doar a limfocitelor al căror TCR are

o afinitate moderată pentru MHC seif (7,8). Selecţia negativă presupune dezvoltarea

ulterioară doar a timocitelor care nu recunosc antigenele seif (7,8).

După ce limfocitele T exprimă pe suprafaţa lor receptorii, marea majoritate mor în

situ prin apoptoză (moarte celulară programată) datorită activării nucleazelor endogene(7). Acestea reprezintă aşa numitul contingent distrus, distrugerea lui împiedicând


5/42

apariţia procesului de autoimunitate. Puţinele limfocite rămase viabile (contingentulposttimic) trec în circulaţie după un pasaj prin medulară. Distrucţia celulară prinapoptoză şi nu prin necroză nu lasă să pătrundă în mediul extracelular diversele resturi

celulare care ar putea declanşa un răspuns local inflamator, protejând astfel structura

şi funcţia acestui organ. în plus, celulele apoptotice exprimă pe suprafaţa lor receptori

care permit recunoaşterea şi ingestia lor de către macrofage şi epurarea lor rapidă.

B. Organele limfatice periferice reprezintă sediul unde se iniţiază şi se desfă-şoară răspunsul imun. în această categorie sunt incluse atât organe capsulate ca splina

şi ganglionii limfatici, cât şi ţesuturile limfoide difuze, asociate tubului digestiv (notat

GALT - Gut Associated Lymphoid Tissue), căilor respiratorii (BALT - Bronchial Asso-

ciated Lymphoid Tissue) sau ţesutului cutanat (SALT - Skin Associated Lymphoid

Tissue) (3,4).

Splina este cel mai mare organ limfatic (cântăreşte aproximativ 150 g). Este deli-

mitată la exterior de o capsulă care conţine fibre musculare netede, din care se desprind

trabecule ce pătrund în parenchim şi compartimentează organul. în parenchimul splenic

se disting două sectoare, diferite atât ca structură, cât şi ca funcţie:

• pulpa roşie situată la periferia lobulilor, alcătuită predominant din macrofage curol în fagocitarea hematiilor senescente şi care aparţine sistemului mononuclear-

fagocitic;• pulpa albă situată în jurul arteriolei centrale care conţine ţesut limfoid numit

PALS - Periarteriolar Lymphoid Sheath (figura 1.2.); acesta, la rândul său, are 2

zone, una strict periarteriolară, ce conţine în special limfocite T şi formează

zona timodependentă a splinei şi alta la periferia PALS, ce conţine aproape

exclusiv limfocite B, organizate sub formă de foliculi - zona timoindependentă.

LT, LB, Mf

celule dendritice

LB

LT Arter iola centrală

Zona periarteriolară(t imodependent)

Zona fol iculară(t iminodependentsau bursodependent)

Sinus marginal


6/42

Aceşti foliculi pot fi primari sau secundari, formaţi din celule B activate antigenic,

caz în care poartă denumirea de centri germinativi (3,5).

Intre pulpa roşie şi cea albă, la periferia foliculilor limfatici, se găsesc sinusurile

marginale, unde există atât limfocite T cât şi B, precum şi magrofage şi celule dendritice,

absolut necesare pentru cooperarea celulară din cadrul răspunsului imun.

Funcţia imunologică a splinei se exprimă în special în generarea unor răspunsuriimune faţă de Ag aflate în circulaţia sistemică.

Rolul important pe care îl joacă splina în apărarea antiinfecţioasă este demonstrat

de faptul că la bolnavii splenectomizaţi apar infecţii severe, mai ales cu germeni

încapsulaţi (ca pneumococii şi meningococii).

Ganglionul limfatic constituie un adevărat filtru situat pe traiectul căilor limfatice.El este delimitat de o capsulă fibroasă care trimite spre interior septuri fibroase

incomplete. Histologic, la nivelul 'ganglionului limfatic se disting trei zone (figura 1.3.):

• zona corticală - situată la periferie, alcătuită din limfocite. B aranjate sub formă

de foliculi primari sau secundari (centrii germinativi), cu o struc tu ră asemănătoare

omonimilor lor din PALS. Foliculii constituie zona timoindependentă sau burso-

dependentă.

• zona paracorticală - situată sub cea corticală conţine predominent limfocite T

(din acest motiv purtând denumirea de zonă timodependentă), precum şi un

mare număr de macrofage.

• zona medulară - situată parahilar şi alcătuită din vase sanguine, sinusuri limfatice,

limfocite B, T, plasmocite, macrofage şi celule dendritice.

După stimularea antigenică, limfocitele T şi B migrează unele spre altele, pierzându-şi

această repartiţie anatomică. Limfocitele T activate părăsesc ganglionul limfatic şi

Vas limfatic aferent

Figura 1.3. Structura ganglionului limfatic


7/42

pătrund în circulaţia sistemică, iar limfocitele B activate migrează spre centrii germinativi

unde sintetizează anticorpi.

Separarea anatomică a diverselor clase de limfocite în zone distincte ale ganglionului

limfatic este determinată de citokine. Limfocitele T naive exprimă receptorul CCR7

pentru chemochine (CCR recunoaşte chemochinele produse doar în zona timodepen-

dentă a ganglionului). Celulele dendritice exprimă şi ele acest receptor şi migrează înaceeaşi zonă a ganglionului. Limfocitele B naive exprimă alt receptor pentru chemochine

- CXCR, care recunoaşte chemochinele produse doar în foliculi (4).

O atenţie specială este acordată segmentului vascular denumit venulă postcapilarăsituată paracortical, ale cărei celule endoteliale sunt cilindrice şi înalte şi poartă

denumirea de High Endothelial Venules - HEV. Această zonă cu celule cilindrice estelocul de trecere a limfocitelor din circulaţia sanguină în ganglion (5). Ele au pe suprafaţa

lor molecule de adeziune numai pentru limfocite (peripheral node addressin - PNAd -

care recunosc L-selectina de pe limfocite), fiind neutre faţă de alte celule circulante (4).

Alte ţesuturi limfatice

Zone de ţesut limfatic există în submucoasa unor porţiuni din tractul digestiv (GALT)

sau respirator (BALT), precum şi din tegument (SALT) (3). în unele teritorii aceste

colecţii sunt suficient de mari pentru a fi individualizate. Astfel, la nivelul tubului

digestiv există în jurul faringelui inelul limfatic al lui Waldayer, compus din amigdalele

faringiene, palatine, linguale, iar la nivelul ileonului se găsesc plăcile Peyer. Acestor

structuri li se asociază apendicele. Colecţii similare de ţesut limfatic se găsesc şi la

nivelul arborelui bronşic (mai ales la bifurcaţia bronhiilor mijlocii sau la joncţiunea

bronho-alveolară) şi în tegument.

Importanţa acestui sistem imun rezidă nu numai din faptul că el reprezintă un

mijloc eficient de apărare la nivelul principalelor porţi de intrare ale organismului,

controlând contactul cu o multitudine de Ag cu poartă de intrare digestivă, respiratorie

şi cutanată, ci şi din faptul că ele sunt organe limfopoietice importante şi pot fi, laadult, surse de limfocite B sau T (3).

1.3. Celulele sistemului imun

Celulele sistemului imun sunt: limfocitele, celulele prezentatoare de Ag (CPA) şi

celulele efectoare.

A. Limfocitele

Limfocitele reprezintă componentul celular major al sistemului imun. Ele constituie

o categorie de celule ce grupează mai multe populaţii celulare similare morfologic, dar

diferite din punct de vedere funcţional. Limfocitele provin din organele limfatice primare

(timus, măduva osoasă şi, în perioada intrauterină, ficat). O parte din aceste celule trec

în circulaţia periferică şi migrează către organele limfatice periferice. Restul rămân


8/42

pentru o perioadă în circulaţia generală ca limfocite circulante unde totalizează

aproximativ 25% din elementele figurate albe. între cele două sectoare există o recir-culaţie permanentă, asigurând o supraveghere imună competentă şi continuă folosindun număr relativ mic de celule. Recirculaţia şi migraţia limfocitelor este reglată de

chemokinele secretate de la nivel tisular şi de moleculele de adeziune de pe suprafaţa

lor. Acestea corespund altor molecule de adeziune de pe suprafaţa celulelor endotelialesau matricei extracelulare. Durata de viaţă a limfocitelor în sângele periferic variază

între 1 şi 300 de zile, existând şi populaţii limfocitare care au o durată de viaţă lungă,

de luni sau chiar ani. Ele recirculă în permanenţă între cele două sectoare ca celule cu

memorie.

Limfocitele sunt singurele celule din organism capabile să recunoască specific diferiţi

determinanţi antigenici, fiind astfel responsabile de două dintre proprietăţile funda-

mentale ale răspunsului imun, specificitate şi memorie.

Din punct de vedere morfologic; limfocitele naive, care nu au fost st imulate antigenic,

au un diametru cuprins între 8 şi 10 jam, un nucleu mare, cu heterocromatină densă şi

citoplasmă puţină, care conţine un număr redus de mitocondrii, lizozomi şi ribozomi,

aflate în stare de repaus sau în faza G0 a ciclului celular. După contactul cu Ag, celulele

intră în faza Gx a ciclului celular şi îşi schimbă caracteristicile morfologice (cresc în

dimensiune, ajungând la un diametru de 10-12 (j,m, citoplasma e mai bine reprezentată

şi conţine mai multe organite celulare).

Marea heterogenitate funcţională a limfocitelor este legată de expresia anumitor

receptori de suprafaţă. Unii dintre aceşti receptori sunt exprimaţi numai în anumite

stadii de diferenţiere sau activare, pe perioade scurte de timp, pe când alţii sunt

permanenţi şi caracteristici diverselor linii celulare limfocitare (8). După mai multe

denumiri utilizate pentru a desemna aceşti receptori, s-a stabilit utilizarea indicativului

CD (de la cluster of differentiation), în prezent cunoscându-se aproximativ 250 CD (5).

Limfocitele T (LT)La adultul sănătos celulele T reprezintă 60-80% din totalul limfocitelor. LT imature

conţin TDT (dezoxinucleotidiltransferaza terminală), iar LT mature conţin ANAE (a-

naftolacetat esteraza). Transformările limfocitelor sunt induse de polipeptide cu greutate

moleculară mică (10.000 D) considerate hormoni timici (5). La microscopia optică, diferen-

ţierea dintre limfocitele T şi B este practic imposibilă. Prin prezenţa pe suprafaţa lor a

unor receptori caracteristici este posibilă însă identificarea LT. Aceşti receptori sunt:

• TCR (T cell receptor) cu proprietatea fundamentală de a recunoaşte şi a legaAg. Sunt transmembranari şi au o structură asemănătoare porţiunii Fab a mole-

culei de Ig, fiind alcătuiţi din 2 lanţuri diferite de polipeptide, legate între ele

prin punţi disulfidice. Se cunosc 2 tipuri de TCR: TCR1, primul care apare în

timpul vieţii intrauterine, compus din 2 lanţuri y şi 5 şi TCR2 prezent pe suprafaţa

a 95% din limfocitele T, alcătuit din lanţuri polipeptidice notate a şi p. Ambele

tipuri de receptori au un domeniu variabil, în porţiunea NH2-terminală, şi unele


9/42

constante. Aceşti receptori sunt

legaţi de membrana limfoci-

telor T prin intermediul unui

alt grup de 5 lanţuri polipepti-

dice notate CD3 şi care au

rolul de a transmite semnalulactivator în interiorul celulei,

formându-se astfel un com-

plex TCR-CD3 (figura 1.4.).

Acesta are proprietatea de a

se lega atât de Ag cu care vine

în contact celula, cât şi de Ag

de histocompatibilitate (3,5,6,Figura 1.4. Complexul TCR-CD3

LTh

8-10). Astfel, limfocitele T nu

recunosc Ag native solubile (recunoscute de limfocitele B şi Ac), ci numai pe cele

cuplate cu MHC, fiind vorba de o recunoaştere asociativă.

• CD2 - unul dintre primii markeri de suprafaţă, prin care celula fixează în jurulei un număr de eritrocite de oaie cu formarea unor rozete (metodă folosită pentru

identificarea şi separarea limfocitelor T). E prezent pe toate tipurile de limfocite

T şi pe NK. Are rol în aderarea limfocitelor T la celula prezentatoare de Ag

(CPA) sau celulele ţintă (prin legarea de contraligandul său LFA3) şi rol accesorîn activarea celulară (3,10).

• CD4 glicoproteină de suprafaţă situată predominant pe suprafaţa celulelorThelper (definitorie pentru această clasă de celule). CD4 reprezintă receptorul

T pentru moleculele MHC de tip II. Stabilirea legăturii între limfocitul T CD4+

şi APC prin intermediul moleculei de MHC II contribuie esenţial la recunoaşterea

• CD8 tot de natură glicoproteică, distribuit pe membrana limfocitelor T supresoare,contrasupresoare şi citotoxice. CD8 interacţionează cu moleculele MHC I.

• CD5 este prezent pe toate limfocitele T şi pe un subset de limfocite B.• CD28 prezent pe 95% dintre limfocitele T CD4+ şi 50% din cele CD8+ are rol în

activarea celulară, precum şi rol de moleculă de adeziune.

• MHC I şi II• CD40 ligand şi Fas ligand sunt molecule de suprafaţă cu funcţii efectoare

specializate,

• CD45 (antigenul comun leucocitar) are rol în reglarea tirozin kinazelor în timpulactivării precoce a limfocitelor T (10).

• Receptori limfocitari T cu funcţie în adeziunea celularăFuncţiile efectorii ale diverselor celule imune implică în mod obligatoriu adeziunea

intercelulară. Adeziunea celulară este utilă atât în funcţiile efectorii imune, cât şi în

repartiţia specifică a diverselor tipuri de limfocite în anumite arii ale sistemului imun

(3). Principalii receptori limfocitari implicaţi în aderarea intercelulară sunt: LFA1 (Ag

Ag.


10/42

asociat funcţiei limfocitare), VLA4, 5, 6, CD2 şi CD4 pentru limfocitele Th şi CD8 pentru

limfocitele Tc (3). Moleculele de adeziune au rol în (3):

• neutralizarea forţelor electrostatice de respingere dintre 2 celule

• realizarea unui contact prelungit între celulele care urmează să coopereze

• favorizarea recunoaşterii Ag

• rol accesor în activarea celulară.

Clasificarea limfocitelor T se face după funcţia pe care o îndeplinesc, precum şi

după tipul markerilor de suprafaţă. Se deosebesc astfel mai multe tipuri de celule T,

cele mai importante fiind:

a. Limfocitele T helper (ajutătoare)• sunt CD4+ şi recunosc Ag specifice asociate cu Ag HLA II.

• unele limfocite Th colaborează cu limfocitele B şi macrofagele în inducerea

răspunsului imun umoral, iar altele colaborează cu alte celule T la producerealimfocitelor Tc, intervenind în răspunsul imun celular. îşi exercită acţiunea prin

sinteza citokinelor. Diferenţierea lor nu se face pe criterii fenotipice, ci în funcţie

de setul de citokine pe care îl elaborează.

• există 5 subtipuri, 2 fiind mai bine cunoscute (5,11):

- Thl care intervin în răspunsul imun celular prin stimularea dezvoltării limfo-

citelor T citotoxice (Tc), creşterea activităţii macrofagice, producere de IgG2.

Elaborează: IL-2, IL-3, IFN-y, limfotoxină, TNF-a şi p.

- Th2 care intervin în procesele atopice, coordonând secreţia de IgE, IgA şi

IgGl, induc proliferarea eozinofilelor şi a mastocitelor. LTh2 sintetizează: IL-

4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13 cu rol în imunitatea umorală.

- ThO au profil citokinic intermediar între cele două de mai sus, putând produce

atât IFN-y, cât şi IL-4 (11).

între cele 2 subtipuri există interrelaţii stimulatoare şi inhibitoare. IFN-y (secretat

de Thl) deprimă maturarea Th2 cu consecinţe funcţionale. Th2 (prin IL-10) suprimă

producţia de Th l acţionând ca o celulă supresoare (5).b. Limfocite T supresoare (Ts)• sunt limfocite reglatoare care diminuă atât răspunsul imun umoral, cât şi pe cel

celular

• majoritatea sunt celule CD8+

• formarea lor din precursori este urmarea contactului cu Ag, fără implicarea MHC.

• recunosc determinanţii Ag, elaborează factori supresori solubili cu funcţie de

contrareceptori blocanţi

• la rândul lor sunt supuse controlului inhibitor al limfocitelor T contrasupresoare.

• prin stimulare Ts de către Ag proprii (seif) este prevenit procesul de autoimu-

nitate.

c. Limfocitele Tc• sunt responsabile de citotoxicitatea mediată celular; ea este implicată în apărarea

antivirală, antitumorală şi respingerea grefelor.

• provoacă liza celulelor care poârtă pe suprafaţa lor Ag


11/42

• au determinanţi antigenici de tip CD8+ şi mai puţin CD4+

• pentru ca Ag să fie recunoscut de către limfocitele Tc, el trebuie să fie asociat cu

Ag MHC I, similar celui al limfocitelor Tc. Acest fenomen poartă numele de

restricţie HLA (5).

d. Limfocite T inductoare

• sunt CD4+, şi recunosc Ag asociat cu MHC II• stimulează activitatea altor limfocite T (helper, supresor, citotoxice) (5).

e. Limfocitele T cu memorie• sunt formate în timpul răspunsului imun primar, sunt CD4+

• au o viaţă lungă, de peste 40 ani, dar perioada lor activă este de numai 10-15 ani (5).

Se poate astfel observa că limfocitele T joacă un rol esenţial în reglarea răspunsului

imun, justificând afirmaţia potrivit căreia „Limfocitul T este dirijorul orchestrei

imunologice".

Limfocitele B (LB)

Limfocitele B reprezintă 5-15% din totalul limfocitelor circulante; au o durată de

viaţă scurtă (câteva zile). Ele sunt precursorii celulelor care sintetizează anticorpii

(Ac), plasmocitele. în diferenţierea lor se disting 2 etape:

• independentă de Ag, care se desfăşoară prenatal în ficat şi apoi în MO (trecând

prin mai multe etape: celule pre-B, caracterizate prin prezenţa în citoplasmă alanţurilor jj, celule B imature, care prezintă pe suprafaţă molecule de ji). Până la

contactul cu Ag, limfocitele B sunt considerate inocente, virgine (11). Contactul

cu Ag schimbă tipul receptorilor.

• dependentă de Ag, când în urma întâlnirii cu acesta suferă un proces de trans-

formare şi proliferare, amplificat şi de IL secretate de limfocitele Th şi devin

plasmocite, capabile să sintetizeze Ac. Celulele imunocompetente mature au pe

suprafaţă receptori pentru antigen de tip Ig D. Markerii de suprafaţă (5) sunt

reprezentaţi de:

- Receptori spec ific i pentru antigen - cu structură imunoglobulinică, fixaţide membrana limfoeitului prin fragmentul Fc. Se mai numesc BCR (B cell

receptor). Pot funcţiona ca receptori IgM, IgD şi mai puţin celelalte clase de

Ig. Aceşti receptori sunt distribuiţi neomogen, dar, datorită proprietăţilor fluide

ale membranei celulare, ei suferă o rearanjare şi redistribuţie permanentă.

- Receptori pentru molecule de imunoglobuline (FcR) - receptorul Fc alIgG poate fi identificat prin testul rozetei cu eritrocite de oaie sensibilizate cu

Ig G specifice. Există 3 tipuri de receptori pentru IgG: CD 16 - Fcy RIII, CD 32

- FcyRII, CD64 - FcyRl.

- CDIO-cALLA (common acute lymphocytic leukemia)- CD21 - receptor pentru virusul Epstein-Barr- CD35 - receptor pentru C3b- HLA II


12/42

- LFA-1- ICAM-1-CD22- L-selectina.

LB pot fi împărţite în mai multe clase:

• LB primare, „convenţionale"• Reprezintă majorita tea celulelor de la un adult neimunizat. Au receptori IgM,

IgD, HLAII, antigen de suprafaţă termostabil (HSA - heat stable antigen) (5).

• LB CD5 sau LB1Reprezintă o mică proporţie a LB, cu excepţia nou-născutului şi a cavităţii peritoneale

a adultului. Exprimă markeri CD5 şi Mac-1 specifici macrofagului. Au foarte puţini

receptori IgD. Se pot converti în plasmocite, dar nu formează centri germinativi şi nici

celule cu memorie. Sunt activate mai ales de antigenele timoindependente. Au capacitatea de a produce mari cantităţi de IL-10, dezvoltă un răspuns cantitativ superior

la antigene bacteriene, iar anticorpii produşi au o reactivitate încrucişată largă. Produc

spontan o mare cantitate de IgM. Limfocitele din leucemia limfatică cronică poartă

aproape în totalitate CD5 (5).

• LB2 nu au CD5 şi se dezvoltă tardiv.• LB cu memorie

Exprimă cantităţi scăzute de antigen termostabil, IgM şi IgD. Pot genera Ig de su- prafaţă de alte tipuri . Se găsesc în centrii germinativi şi sunt specializate în păstrarea

unui răspuns imun de mare afinitate faţă de microorganisme. După stimularea antigenică

generează clone de LB secundare, dar nu produc molecule de Ig antigen-specifice (5).

Celule natural killer (NK) - (CD16, CD56 - NCAM = neural cell adhesionmolecule) (12).

Celulele NK reprezintă un subset de limfocite care au capacitatea de a omorî celuleinfectate şi celule care şi-au pierdut moleculele MHCI. De asemenea, celulele NK sti-

mulează macrofagele să distrugă microbii fagocitaţi. Termenul de natural killer pro-vine de la faptul că aceste celule îşi exercită funcţia citotoxică fără a necesita o activare

prealabilă. Spre deosebire de limfocitele Tc, celulele NK nu îşi recunosc specific ţinta,

similitudinea între Ag MHC de pe cele 2 tipuri de celule nefiind necesară (nu există

fenomenul de restricţie HLA).

Morfologic, aceste celule aparţin unei clase de limfocite numite limfocite mari gra-

nulare (LGL), deoarece au numeroase granule citoplasmatice. Ele sunt limfocite care

nu prezintă markeri celulari caracteristici limfocitelor T sau B, au însă markeri de

suprafaţă care le conturează identitatea, cum ar fi CD56, cu rol de moleculă de adeziune.

Sunt prezente de la naştere, nefiind induse de agresiuni imune. Se formează din pre-

cursori medulari şi se găsesc în sângele periferic şi splină şi, în număr mic, în interstiţiul

pulmonar, mucoasa intestinală şi ficat. Ganglionul limfatic, plăcile Peyer, amigdalele şi

timusul nu au astfel de celule.


13/42

Celulele NK sunt lipsite de receptori convenţionali pentru Ag (TCR, BCR). Recu-

noaşterea se realizează prin intermediul NK-R (receptorul celulei NK), care are două

componente: un receptor activator, care se leagă de un ligand (NK-L) prezent pe suprafaţa

tuturor celulelor nucleate din organism şi un receptor inhibitor care se leagă de mo-

leculele MHCI, care sunt de asemenea exprimate pe majoritatea celulelor normale ale

organismului. Când ambele tipuri de receptori sunt angajaţi, influenţa receptorilorinhibitori este dominantă şi celulele NK nu sunt activate, fiind împiedicată astfel distru-

gerea celulelor normale. In condiţii patologice are loc o scădere a expresiei moleculelor

MHCI de pe membrană (în neoplazii, în cazul celulelor infectate viral), astfel încât

receptorul inhibitor nu mai este angajat. Astfel, celulele NK trec din starea normală de

inhibiţie într-o stare activată şi omoară celulele ţintă.

Efectul lor citolitic este determinat de un bogat arsenal litic conţinut în granulele

lor citoplasmatice, reprezentat de perforine şi granzime. Perforina, care este eliberată

de celulele NK după contactul cu celula ţintă, se ataşează de membrana celulară şi

formează canale transmembranare prin care pătrund enzime numite granzime care

induc apoptoza celulei ţintă. Complementul nu intervine în liza celulară determinată

de acest tip de celule. Merită însă menţionată similitudinea structurală şi funcţională

care există între perforină şi componentul 9 al sistemului complementului.

Celulele NK au pe suprafaţa lor şi receptori pentru porţiunea Fc a IgG (FcyRIII-

CD16). Acest lucru explică proprietatea lor fundamentală de citotoxicitate faţă de celule

care au fixat pe suprafaţa lor Ac specifici şi de care se leagă prin intermediul acestor

receptori. Acest fenomen poartă denumirea de citotoxicitate mediată de Ac, la realizarealui nefiind necesară participarea complementului.

Activitatea celulelor NK este stimulată de citokine ca: IL-2, IL-15, IL-12, IFN. Ele

eliberează numeroase citokine în timpul interacţiunii cu celulele ţintă (IFN-a, IFN-y,

11-2, TNF-a, limfotoxină TNF-p).

Nu au specificitate antigenică şi nu dezvoltă memorie imunologică.

Celulele LAK (limphokine activated killer)

Aceste celule sunt derivate din celulele NK în stare inactivă, dar sunt activate de IL-2. O

variantă o reprezintă TILs (tumor-infiltrating limphocytes) - celule care au fost

cultivate în vitro cu IL2 în prezenţa unor celule tumorale şi care demonstrează acti-

vitate tumoricidă când sunt reinfuzate donorului de limfocite şi celule tumorale (12).

B. Celule prezentatoare de Ag (CPA)

CPA sunt celule specializate în capturarea Ag, prezentarea lui limfocitelor şi

declanşarea unor semnale care favorizează activarea limfocitelor (13).

Există 2 categorii de CPA (13):

a. „profesionale": macrofagele, celulele dendritice şi LB

b. „ocazionale": PMN (mai ales neutrofi lele), celulele endotel iale, fibroblaştii,

celulele foliculare tiroidiene, astrocitele (14).


14/42

Macrofagele (Mf)

Sistemul mononuclear fagocitic sau sistemul monocit/Mf sau reticulo-endotelial re-

uneşte celule (monocitul şi Mf) care au origine medulară comună, precum şi caractere

histologice (sunt celule mononucleare), funcţionale (capacitate de fagocitoză) similare.

Rolul lor fundamental este apărarea împotriva bacteriilor intracelulare şi a fungilor.

Au origine în seria monocitară a sistemului hematopoietic, precursorii lor fiind mono-

blastul-promonocitul-monocitul.

Monocitele reprezintă 1-8% din leucocite, au un Tl/2 de 8-72 ore, după care părăsesc

torentul circulator şi migrează tisular, diferenţiindu-se în Mf. Ele au un diametru de

10-15 mm, un nucleu mare şi o citoplasmă bogată în lizozomi, vacuole şi filamente de

citoschelet. Procesul de diferenţiere presupune: creşterea dimensiunilor celulare,

amplificarea aparatului mitocondrial şi lizozomal, dezvoltarea proprietăţilor de fago-

citoză şi sinteză, apariţia unor receptori pe suprafaţa celulei.

Mf tisulare sunt heterogene, având morfologie, funcţii şi capacităţi metabolice diferite,

în funcţie de ţesutul căruia îi aparţin. Mf este o celulă cu diametru de 10-25 (im, cu

nucleu mare, cu multe granule lizozomale şi vacuole în citoplasmă. Ele au căpătat

denumiri specifice, în funcţie de locul de rezidenţă: Mf din ţesutul conjunctiv se numesc

histiocite, cele din ficat - celule Kupffer, cele din ţesutul nervos - celule microgliale,

cele din plămân - Mf alveolare, cele din os - osteoclaste, cele din articulaţii - sinoviocite

A, etc (5,15).Activarea Mf nu este un proces specific, ca în cazul limfocitelor. El poate fi realizat

sub influenţa multor stimuli nespecifici: citokine (IFN-y este cel mai puternic activator

al macrofagului), contactul cu antigenul, substanţe mitogene etc. Durata de viaţă a Mf

este de câteva luni (5).

Celulele sistemului monocit-macrofagic sunt implicate atât în apărarea nespecifică,

cât şi în cea specifică. în imunitatea nespecifică aceste celule fagocitează unele Ag şi

sintetizează citokine care stimulează alte celule. în răspunsul imun, celule monocitar-

macrofagice au un rol deosebit de important şi complex, atât în etapa iniţială a

răspunsului imun când au funcţia de CPA, cât şi etapa finală, ca celule efectorii (13,

15).

Ele au pe suprafaţa lor numeroşi receptori (15), dintre care cei mai importanţi sunt:

receptori imuni:

• receptori pentru fragmentul Fc al moleculelor de Ig

• receptori pentru complement

• receptori de adeziune celulară (de exemplu LFA - ant igenul asociat funcţ ieileucocitare)

receptori neimuni: (au rol în recunoaşterea celulelor senescente, eritrocitelor

heterologe, bacteriilor, fungilor, paraziţilor)

• pentru glicoproteine din struc tura peretelui bacterian,

• pentru proteine dena turate,

• pentru hidrocarburi şi glicoproteine care se termină în fructoză şi manoză,


15/42

• pentru fibronectină,

• pentru unii hormoni,

• pentru antigene tumorale,

Mf are o capacitate secretorie mare, această celulă putând elabora peste 50-100 de

produşi, dintre care menţionăm: enzime litice (elastaze, colagenaze etc.), componente

ale complementului (C1-C5, properdina), pirogeni endogeni, factori care influenţează

diferenţierea celulară (de ex. colony-stimulating factor, factori de angiogeneză), factori

citotoxici, citokine (IFN, IL, TNF-a), unii factori de coagulare (X VII, IX, X, protrombina,

tromboplastina), radicali activi ai oxigenului etc. (15).

Celulele dendritice (13,15)

Celulele dendritice reprezintă o populaţie leucocitară particulară, caracterizată

morfologic de prezenţa unor prelungiri citoplasmatice, iar funcţional prin capacitateade a prezenta antigenul (sunt CPA profesioniste) şi prin cel mai puternic efect de

activare iniţială a limfocitelor T native şi de iniţiere a răspunsului imun (14).

Celulele dendritice sunt celule non-fagocitare, constitutiv prezentatoare de antigen,

datorită prezenţei pe suprafaţă a moleculelor MHC II şi a receptorilor pentru Ag. Ele

au capacitatea de a capta Ag şi de a-1 transporta la nivelul organelor limfatice periferice.

După sediul lor pot fi îifipărţite astfel:

a. cele din organele nelimfatice:- celulele Langerhans care se găsesc în special în tegument (formează o reţea în

stratul bazai şi în epiteliul scuamos), dar şi la nivelul mucoasei bucale, faringe,

col uterin. Pe suprafaţa lor au molecule HLA II, receptori pentru complement şi

pentru Fc. Ele pot fixa astfel complexele imune. Sunt implicate mai ales în hiper-

sensibilitatea cutanată de contact.

- celule interstiţiale situate în plămân, tractul digestiv, cord, ficat, rinichi.

b. cele din organele limfatice:

- celulele interdigitate - se găsesc în zonele limfatice bogate în limfocite T, cu carecooperează (zonele paracorticale ale ganglionului limfatic, pulpa albă a splinei).

Ele pot prezenta antigene internalizate limfocitelor T, prin fenomenul numit

cross-priming (14).- celulele foliculare - se găsesc în foliculii limfatici din corticala ganglionilor limfatici

şi pulpa albă a splinei, adică zone bogate în limfocite B. Multitudinea de arborizaţii

le permite un contact intim cu limfocitele B, ele prezentând acestora antigenul

ca atare, nedegradat sau în complexe imune, într-un proces independent de MHC.

C. Celulele efectoare

Limfocitele stimulate antigenic se transformă în celule efectoare, al căror rol esenţial

este acela de a elimina antigenul. în această categorie sunt incluse: limfocitele T helper,

limfocitele T citotoxice şi plasmocitele. Limfocitele T helper activate exprimă receptori

de suprafaţă şi secretă numeroşi produşi care le permit să interacţioneze cu alte celule.


16/42

Limfocitele T citotoxice activate dezvoltă granule care conţin proteine capabile să omoare

celulele infectate viral sau celulele tumorale. Limfocitele B stimulate antigenic se trans-

formă în celule capabile să sintetizeze imunoglobuline, numite plasmocite. Morfologia

acestora este diferită: nuclei denşi, citoplasmă abundentă, cu reticul endoplasmatic bine

reprezentat (acesta fiind sediul de sinteză al imunoglobulinelor) şi complex Golgi peri-

nuclear cu rolul de a converti imunoglubulinele în forma finală sub care sunt sintetizate.

1.4. Imunoglobulinele (anticorpii)

Imunoglobulinele (Ig) reprezintă o familie de glicoproteine care au proprietatea de

a reacţiona în mod specific cu Ag a cărui recunoaştere de către sistemul imun a condus

la sinteza lor, motiv pentru care li s-a conferit denumirea de anticorpi (Ac). Ele sunt

sintetizate de limfocitele B, fie asociate membranei celulare unde joacă rolul de receptori,

fie sub formă serică. Ig reprezintă,aproximativ 20% din proteinele plasmatice şi migrează

în cea mai mare parte în zona electroforetică gamma. O cantitate variabilă de Ig se

găseşte în lichidele extravasculare, secreţiile exocrine şi ţesutul limfatic, dar nu depăşesc

bariera hemato-encefalică.

Structura generală a unei Ig

în alcătuirea Ig, proporţia glucidică reprezintă doar 4-18%, restul fiind polipeptide.

Fiecare moleculă de Ig este alcătuită din cel puţin o unitate monomerică de bază (figura

1.5) (5,16,17). O asemenea unitate monomerică conţine 4 lanţuri polipeptidice, a căror

coeziune este realizată prin punţi disulfidice. Aceste punţi sunt dispuse atât între lanţuri

ParatopEpitop

> Fab

Fc

Extremitate carboxi-terminală

Figura 1.5. Structura monomerului de Ig


17/42

(intercatenare), cât şi în interiorul aceluiaşi lanţ polipeptidic (intracatenare) şi sunt

esenţiale pentru configuraţia tridimensională a moleculei. Forma este asemănătoare

cu cea a literei Y.

Cele 4 lanţuri sunt reprezentate de 2 lanţuri grele notate cu H (de la heavy =greu) cu o greutate moleculară de 55 - 75 kD şi 2 lanţuri uşoare notate L (de la light =

uşor) a căror greutate moleculară este de aproximativ 24 kD. Aşezarea lor este simetrică,fiecare lanţ polipeptidic are o extremitate aminoterminală, denumită porţiune variabilă

(V) şi un capăt carboxi-terminal denumit porţiune constantă (C). Prin apropierea regiunilor

variabile se realizează o structură tridimensională numită situs combinativ sauparatop, care interacţionează cu epitopul antigenului specific. In afara acestora se maidescriu şi nişte regiuni numite hipervariabile sau CDR (ComplementarityDetermining Region), caracterizate printr-o compoziţie foarte variabilă de aminoacizi,situate atât pe lanţurile H cât şi pe cele L. Numărul situsurilor combinative determină

valenţa anticorpilor (de exemplu - 2 pentru IgG şi 10 pentru IgM).

Atât lanţurile H, cât şi cele L nu sunt liniare, ci au o dispoziţie buclată, ca urmare a

legăturilor disulfidice intracatenare. Regiunile buclate astfel create poartă denumirea

de domenii. Lanţurile L au 2 domenii (unul în zona variabilă şi unul în cea constantă).Lanţurile H au un domeniu în zona variabilă şi 4-5 în cea constantă.

Porţiunea dintre primele 2 domenii ale regiunii constante ale lanţurilor H poartă

denumirea de zona balamalei (hinge region) datorită flexibilităţii moleculei la acest

nivel, ceea ce îi conferă un rol important în angajarea legăturii dintre Ag şi Ac.Molecula de Ig se poate cliva sub acţiunea unor enzime proteolitice în mai multe

fragmente. Astfel, papaina clivează monomerul în 3 porţiuni aproximativ egale:

- 2 fragmente identice Fab (Ag binding) care conţin lanţu l L în întregime şi

jumătatea amino-terminală a lanţului H. Domeniul variabil al lanţului H şi primul

său domeniu constant formează fragmentul Fd. Funcţia fragmenului Fab este de

a recunoaşte şi de a se lega cu Ag.

- 1 fragment Fc (de la c = cristalizabil) care este alcătuit în exclusivitate din ju-

mătatea carboxi-terminală a lanţului greu. Acest fragment se leagă de componentul

Clq al sistemului complementului, declanşează calea clasică de activare a acestuia

şi interacţionează cu receptorul Fc de pe suprafaţa mai multor celule (PMN,

macrofage, limfocite), influenţându-le metabolismul. Ac care se pot fixa pe aceşti

receptori fără ca în prealabil să fie cuplaţi cu Ag se numesc citofîli (exemplu clasic

este dat de IgE care se fixează pe suprafaţa mastocitelor sau bazofilelor prin

extremitatea lor Fc, lăsând libere capetele Fab pentru a se lega cu Ag). Aceşti

receptori sunt denumiţi după tipul lanţului greu al moleculei de Ig de care se leagă.De ex. receptorul Fc pentru IgG se numeşte FcyR (receptor). Există 3 tipuri de

FcyR: I, II, III:

- FcyRI are o mare afinitate pentru IgG, mai ales IgGl şi IgG3. Prezenţa lui pe

membrana monocitelor, macrofagelor şi neutrofilelor mediază fagocitarea Ag

particulate, proces reprezentativ pentru ceea ce reprezintă citotoxicitateaintracelulară. Sunt implicaţi în declanşarea RI şi în reacţia inflamatorie.


18/42

- FcyRII fixează toate tipurile de IgG, dar mai ales complexele imune (CI). Are o

mare răspândire şi joacă rol în epurarea CI.

- FcyRIII are afinitate mică pentru IgG. Se găseşte pe macrofage, PMN dar şi pe

celulele NK, fiind importanţi în citotoxicitatea extracelulară.

Pepsina descompune molecula de Ig într-un fragment mare denumit F(ab)2 care conţine

cele 2 fragmente Fab şi regiunea balamalei şi câteva peptide scurte. Spre deosebire de

Fab, acesta conţine 2 situsuri de legare cu Ag şi poate produce aglutinarea Ag.

Lanţurile grele sunt de 5 tipuri, notate cu a, y, ji, 5 şi s, în funcţie de compoziţia

aminoacizilor din porţiunea carboxi-terminală, tipul de lanţ greu stând la baza clasificării

celor 5 tipuri de Ig.

Lanţurile uşoare se clasifică în două tipuri notate cu K şi X, diferite între ele prin

structura porţiunii carboxi-terminale. O moleculă de Ig nu poate conţine decât un singur

tip de lanţ uşor.în afara lanţurilor H şi L se mai descriu şi lanţurile J, care sunt glicoproteine scurte

ce leagă între ele mai multe unităţi monomerice, formând astfel structuri polimerice

de Ig (cum sunt IgA sau IgM). Ele se leagă de porţiunea carboxi-terminală a lanţurilor H.

Componenta glucidică a Ig se fixează pe regiunea constantă a lanţului H. Ea este

necesară păstrării configuraţiei funcţionale a regiunii Fc.

Variaţiile isotipice sunt prezente la toţi membrii sănătoşi ai unei specii. De

exemplu, genele pentru lanţurile yl, y2, y3, y4, al, a2, |i, 8, s, k şi X sunt prezente îngenomul uman şi deci reprezintă isotipuri (17).

Alotipurile sunt variante alelice ale isotipurilor (17). Există la indivizi diferiţi aiaceleiaşi specii şi sunt moştenite mendelian. Se identifică după markerii allotipici care

indică diferenţele structurale în regiunile constante ale lanţurilor H şi L. Nomenclatura

pentru markerii allotipici a fost stabilită pentru lanţurile y, a şi k.

Markerii de pe yH sunt numiţi Gm şi se descriu peste 20 markeri antigenici diferiţi

ai acestui tip. Toate se găsesc pe IgG.

Markerii de pe aH sunt numiţi Am şi se descriu 2 alele (ml şi m2).

Markerii de pe kL sunt notaţi Km şi se descriu 3 alele.

Idiotipurile reprezintă specificităţile de legare a Ag. Sunt determinanţi structuralimici (epitopi) în regiunea V, asociaţi cu capacitatea moleculei de Ig de a lega antigenul.Variabilitatea idiotipică se referă la generarea locului de legare a antigenului în regiunea

hipervariabilă a lanţului H sau L (17). Idiotipul este o caracteristică a claselor IgM şi

IgG, sugerând evoluţia şi comutarea răspunsului imun primar şi secundar.

Tipurile de Ig

După tipul de lanţ H, Ig se clasifică în 5 tipuri, cu structuri şi proprietăţi diferite:

IgG- reprezintă clasa dominantă din serul uman (75% din totalul Ig)

- au cea mai mare durată de viaţă (3 săptămâni).


19/42

- structural IgG este un monomer, alcătuit din 2 lanţur i H de tip y şi 2 lanţuri

uşoare care pot fi de tip k sau X. Lanţuri le H sunt împărţite în 4 sub tipuri notateyl, 2, 3 şi 4, care definesc cele 4 subtipuri de IgG: IgGl, IgG2, IgG3 şi IgG4.

- funcţional IgG au o importanţă deosebită, Ac răspunsului imun secundar apar-

ţinând în cea mai mare parte acestei clase.

- au o distribuţie egală în sectorul intra- şi extravascular.- IgG este singura Ig care poate traversa placenta, asigurând protecţia în primele

luni după naştere.

- IgGl şi IgG3 se pot lega de componentul Clq al sistemului complementului,

determinând iniţierea activării acestuia pe calea clasică. Activarea complementului

de către IgG impune participarea a minimum 2 molecule de Ac.

- IgG are de asemenea funcţii antitoxice şi de opsonizare (5,17).

IgA- structural se aseamănă cu molecula de IgG, conţinând 2 lanţuri grele, dar de tipa, şi 2 lanţuri L K sau X.

- se cunosc 2 tipuri de IgA: IgAl (majoritar) şi IgA2.

- spre deosebire de IgG, IgA sunt prezente atât în ser, cât şi în diferite secreţii.

IgA serică are o structură monomerică, (doar mai puţin de 10% fiind formate dinasamblarea a 2, 3 sau 4 monomeri) şi este predominant de tip IgAl. IgA secretorie(IgAs) este de tip IgA2 şi se găseşte în secreţiile digestive, salivă, secreţiile la-crimale, bronşice, colostru, laptele matern. IgAs se prezintă în general sub forma

unui dimer, reunit cu ajutorul unui lanţ polipeptidic J şi un nou polipeptid, numit

componentă secretorie, ce se ataşează de lanţul H a. Componenta secretorie estesintetizată de celulele epiteliale. Rolul său este acela de a conferi IgA rezistenţă

faţă de acţiunea enzimelor proteolitice din secreţii. Limitând pătrunderea Ag în

submucoase, IgA au rol în imunitatea locală (5,17).

IgM

- este cea mai mare Ig, fiind alcătuită din 5 monomeri identici uniţi între ei prinlanţuri J şi legături disulfidice la nivelul fragmentelor Fc.

- lanţul H este de tip (i, iar cele L sunt fie K fie X

- este principala Ig a răspunsului imun primar

- are cea mai puternică acţiune de activare a căii clasice a complementului, o singură

moleculă de IgM fiind suficientă pentru a fixa Clq.

- se poate sintetiza şi local, forma secretorie posedând ca şi IgA o componentă

suplimentară (5,17).IgD- reprezintă mai puţin de 1% din Ig serice

- este un monomer, în care lanţul H este de tip 5

- semnificaţia lor fiziologică nu este deplin elucidată, dar s-a dovedit că IgD, ca şi

IgM au rolul de receptor pentru Ag la suprafaţa membranei limfocitului B (5,

17).


20/42

IgE- se mai numesc şi reagine

- au cel mai scurt timp de îmjumătăţire (2-3 zile)

- sunt monomeri, lanţul H este de tip s

- se fixează prin fragmentul lor Fc de receptorii specifici de pe membrana bazo-filelor circulante şi mastocitelor tisulare, putând declanşa astfel un răspuns de

tip reaginic

- concentraţia lor plasmatică creşte in caz de infecţii parazitare, fungice, virale (5, 17).

1.5. Sistemul complementului

Este reprezentat de un complex de 17 proteine serice aflate normal în stare inactivă,

sintetizate de ficat, macrofage şi fibroblaşti şi care mediază o multitudine de efecteinflamatorii, incluzând opsonizarea particulelor pentru fagocitoză, activarea leucocitelor,

asamblarea complexului de atac al membranei. Activarea se face „în cascadă", reglat

de 6 proteine plasmatice şi 5 proteine integrale de membrană pe 3 căi: clasică, alternă

şi a lectinelor (18). Activarea prin oricare dintre căi generează enzime cu specificitate

identică, care clivează componenta C3. Se eliberează peptidul C3a de 8000 kD şi C3b

care are o legătură tioester capabilă să reacţioneze cu grupările amino sau hidroxil de

pe agentul activator sau de pe membranele celulare adiacente, legându-se covalent de

acestea. Toate cele 3 căi de activare duc la clivarea C5 şi asamblarea complexului de

atac al membranei (CAM) din secvenţa terminală C5b-9 (18).

Principalele funcţii ale complementului sunt:

• Inflamatoare:- Activare PMN, Mf

- Marginaţia şi diapedeza PMN

- Chemotaxie

- Degranularea mastocitelor

- Creşterea permeabilităţii vasculare

- Contracţia musculaturii netede

• Eliminarea CI• Funcţia citotoxică - în stadiile finale ale activării sale celulele ţintă sunt lizate.

Complementul este implicat în liza multor celule cum ar fi: hematii, limfocite,

bacterii, virusuri cu capside lipoproteice.

• Neutralizare virală• Opsonizare - complementul activat se leagă de Ag sau complexe imune, favo-rizându-le aderenţa şi fagocitoza.

Acest sistem participă atât în apărarea specifică cât şi în cea nespecifică, rolul lui

fundamental fiind acela de a corobora cele două tipuri de mecanisme, crescând eficienţa

intrinsecă a fiecăruia dintre ele.

Ficatul este principalul sediu al sintezei proteinelor ce alcătuiesc acest sistem, deşi

macrofagele tisulare şi fibroblaştii pot sintetiza şi ei unele componente.


21/42

Calea clasică de aGtivare a complementului (numită astfel pentru că a fost descrisă

prima) se derulează după modelul enzimă - substrat. Activarea se face prin complexe

imune (cu IgGl, IgG3, IgM), virusuri, Ag tumorale, endotoxine bacteriene, urat de

sodiu.

CI este un complex pentamolecular calciu-dependent (Clq, 2Clr, 2Cls). Clq are 6

c a p e t e globulare, care sunt unităţi de recunoaştere pentru situsuri ale Fc ale Ig, lipo-

polizaharide şi porine din bacterii gram-negative. Legarea a 2 sau mai multe capete

globulare ale Clq de un activator duce la rearanjarea Cir, convertindu-1 într-o protează

care clivează Cls şi pe el însuşi (18). Substraturile pentru Cls activat sunt C2 şi C4. Cls

activează C4 (care şi el conţine o legătură tioester labilă), cu posibilitatea de amplificare

a procesului. Se obţin fragmentele C4a şi C4b. C2 este clivat de Cls în C2a şi C2b. C2b

este legat de C4b, formându-se C3 convertaza, care clivează C3 în C3a (anafilatoxină -

stimulează degranularea mastocitelor, eliberează amine vasoactive din mastocit şi bazofil, produce contracţia muşchiului neted, creşte permeabilitatea vasculară, eliberează amine

vasoactive din granulocite) şi C3b (component major al sistemului complementului,

care poate activa calea alternă. în plus, C3b şi C4b favorizează aderenţa imună şi fago-

citoza, pentru că pe suprafaţa unor celule ca limfocitele, hematiile, celule fagocitare

există receptori specifici pentru aceste componente ale complementului.

Fragmentele C2bC3bC4b alcătuiesc C5 convertaza, care transformă C5 în C5a şi

C5b. C5b împreună cu C6-9 alcătuiesc complexul de atac membranar (CAM).

Serul normal conţine Cl-inhibitor, o alfa2-neuraminoglicoproteină care se leagă de

Cls şi Cir activate inhibându-le ireversibil şi prevenind clivarea C2 şi C4 (18). C4-

binding protein se leagă de C4b împiedicând legarea cu C2b. La fel acţionează CRI

(complement receptor 1) şi DAF (decay-accelerating factor). C4-binding protein şi CRI

acţionează drept cofactori pentru factorul I, care clivează C4b în 2 fragmente inactive,

C4c şi C4d (18).

Calea alternă (cea mai veche filogenetic) poate fi declanşată imunologie (IgA agre-

gate, IgG4) şi neimunologic (componente bacteriene - pneumococi, bacterii gram-ne-

gative -, parazitare, enzime). în acest proces intervin factori de origini variate notaţi

B, D, I, H, properdina.

Factorul B (omologul lui C2), sub acţiunea factorului D (omologul lui Cls) este clivat

în Ba (chemotactic pentru PMN) şi Bb, care se leagă de C3b. Factorul D există în

plasmă în formă activă. El acţionează numai asupra factorului B complexat cu C3b, nu

şi asupra factorului B liber. C3b este capabil să se auto-complexeze cu B, producând

adiţional C3bBb (feed-back pozitiv sau ansă de amplificare). Activarea necontrolată aacestor anse este împiedicată prin (18):

- CRI, DAF (decay-accelerating factor) şi factorul H care disociază complexul C3bBb,

inactivându-1;

- Factorul I degradează C3b în prezenţa CRI, cofactorului proteic de membrană

sau factorul H, generând C3c şi C3dg.

C3bBb este C3 convertaza căii alterne (stabilizată de properdină).


22/42

Agenţii care amorsează calea alternă fac aceasta prin protejarea C3bBb nou-format

de disociere şi degradare (18). în fază fluidă, o cantitate mică de C3 este hidrolizată

continuu la legătura internă tioester, ducând la modificări conformaţionale care fac

posibilă legarea B şi ulterior clivarea lui de către D (18). Reacţia generează canti tăţi

mici de C3 convertază şi produce cantităţi mici de echivalenţi C3b. Dacă C3b se leagă

de suprafaţa celulei gazdă, mecanismele reglatoare (implicând factorul H, CRI, co-factorul proteic de membrană) previn activarea în continuare. Legarea C3b de activatori

străini oferă o cale de depozitare şi protecţie a micilor cantităţi de C3b produse de

reacţiile în fază fluidă (18).

Calea lectinelor

Lectina care leagă mananul (MBL) seamănă cu Clq funcţional şi structural. Este

formată din oligomeri legaţi de structuri triplu-helicale collagen-like terminate cu un

domeniu globular hidrocarbonat de recunoaştere. în ser există dimeri - hexameri de

lectine care leagă mananul (18). Legarea lor de hidrocarburile ţintă, prezente într-un

mare număr de microorganisme patogene, duce la activarea serin-proteazelor MASP-1

şi MASP-2 ( MBL-associated serine-protease-1, respectiv MBL-associated serine- protease-2). Cele 2 proteaze au organizarea domeniilor asemănătoare cu Cir şi Cls,dar o funcţie strict omoloagă pare puţin probabilă. Deşi rolul proteazelor nu este bine

cunoscut, se produce clivarea C4 şi C2, ducând probabil la formarea convertazei C4b2ba căii clasice, cu clivarea ulterioară a C3 şi formarea CAM (18).

Ultimele secvenţe sunt comune.

Polimerul C9 (sunt necesare 14 molecule) adiţionat la C8 (C5b-9) formează un canal

cilindric transmembranar care permite trecerea electroliţilor şi a apei, determinând liză

osmotică a celulei ţintă. C9 este omolog ca secvenţă de aminoacizi şi ca funcţie cu perforinele

din LT citotoxice şi granulele eozinofilelor. Acţiunea CAM este reglată prin CD59, care

leagă C8 şi C9, inhibând formarea CAM în celule de aceeaşi specie cu cea de care este

legată, protejând astfel celula gazdă de liză în timpul activării complementului (18).

Rolurile diverselor componente ale complementului sunt:

• C3b, C4b - rol în opsonizare

• C3a, 4a, 5a - anafilatoxine

• Ba, C5a - chemotactice pentru PMN

• C4 - previne ataşarea virală.

Fiecare componentă a sistemului complementului are un inactivator.

• Cl- INH - anihilează activitatea Ci r şi Clq . Absenţa lui generează edemulangioneurotic congenital.

• C3b-INA - atacă enzimatic C3b şi îl clivează în C3d şi C3e.

• Fragmentele C3a şi C5a sunt inactivate de o a 1-globulină serică.

• MAC-INH = proteina S (vitronectina), formează cu ansamblul C5,6,7 un complex

care nu se poate ataşa de membrana celulară (19).

• Clusterina este o proteină care acţionează similar cu vitronectina (19).


23/42

1.6. Antigenele

Antigenul (Ag) este o substanţă, cel mai adesea străină organismului, capabilă să

declanşeze un răspuns imun (umoral sau celular) în momentul pătrunderii sale în or-

ganism şi să reacţioneze specific cu produşii acestui răspuns imun (limfocite T sen-

sibilizate sau Ig) (3).• Se impun însă câteva menţiuni faţă de această definiţie:

• imunogenul este o substanţă capabilă să declanşeze un răspuns imun;

• există unele Ag care, în anumite condiţii legate de calea de pă trundere sau

concentraţie, pot induce supresia răspunsului imun aşteptat, prin stimularea

mecanismelor supresoare. Acestea se numesc Ag tolerogene (3).

• nu toate Ag sunt exogene. Există şi Ag endogene, cum ar fi autoantigenele

(structuri proprii nerecunoscute ca seif) sau Ag tumorale.Porţiunea din Ag care interacţionează cu Ac (mai exact cu paratopul acestora) sau

cu receptorii limfocitelor T poartă denumirea de determinant antigenic sau epitop.

El este de fapt un subcomponent al macromoleculei antigenice. Acesta poate avea o

structură liniară (recunoscuţi numai de limfocitele T) sau aminoacizii pot veni în contact

fără ca pe lanţul polipeptidic să fie alăturaţi - epitop conformaţional - (recunoscuţi de

limfocitele B) (3). Epitopul poate fi situat la suprafaţa moleculei de Ag sau se poate

găsi în interiorul acesteia, mai ales în structurile moleculare complexe, caz în care se

poate exprima numai după degradarea parţială şi deplisarea restului moleculei de Ag.

0 moleculă de Ag poate avea mai mulţi determinanţi antigenici, fiecare dintre aceştia

putând induce sinteza unui Ac, proprietate numită plurivalenţă.

Caracteristicile fundamentale ale Ag sunt imunogenicitatea, specificitatea şi

adjuvanticitatea.

A. Imunogenicitatea

Pentru ca o substanţă să fie imunogenă, ea trebuie să îndeplinească următoarele

condiţii:

• să fie străină organismului - cu cât între organismul gazdă şi cel cu ale cărui

molecule interacţionează sunt mai diferite filogenetic, cu atât acestea din urmă

sunt mai imunogene. Există însă şi excepţii în care substanţe străine organismului

nu sunt antigenice, iar altele proprii pot deveni antigenice în anumite condiţii

(această situaţie este substratul bolilor autoimune).• să aibă o greutate moleculară mare - în general molecule < de 5-10 kdaltoni nu

sunt imunogene;

• să aibă o structură chimică complexă - o moleculă complexă, cu un număr mare

de determinanţi antigenici, este mai imunogenă. Cu excepţia lipidelor pure, toate

macromoleculele sunt imunogene. Proteinele, mai ales cele bogate în aminoacizi

aromatici, au cel mai puternic potenţial imunogen.


24/42

• să fie digerabile - pentru a induce un răspuns imun, Ag trebuie să fie prelucratede unele celule (mai ales Mf). Cele care nu pot fi digerate de echipamentul

enzimatic al acestora nu sunt imunogene.

• să fie accesibilă spaţial - pentru a putea permite contactul cu paratopul.• să aibă o remanenţă mare în organul gazdă - remanenţă legată de starea de

solubilitate. Cu cât o substanţă este mai insolubilă, cu atât este mai antigenică.

B. Specificitatea

Este calitatea de a induce un răspuns imun strict specific fa ţă de stimulul declanşator

(3).

C. Adjuvanticitatea

Este capacitatea de alipire a moleculelor de Ag de celulele prelucrante. Ea este mai

mare la Ag prezente sub formă de particule decât la cele existente în soluţie. Această

proprietate poate fi amplificată prin folosirea adjuvanţilor, care, în plus, protejează Ag

de o degradare rapidă, prelungindu-i astfel remanenţa.

Clasificarea Ag

Antigenele pot fi clasificate în funcţie de criterii structurale, chimice sau de relaţiagazdă-Ag.

A. Criterii structurale

a. Ag complete

Pentru ca un Ag să fie considerat complet el trebuie să îndeplineasă întocmai cerinţele

impuse de definiţie (să inducă un răspuns imun şi să reacţioneze cu produşii acestuia).

b. Ag incomplete

Există însă molecule care, datorită dimensiunilor mici, nu pot induce un răspuns imundecât dacă se asociază cu un suport constituit din structuri proteice sau tisulare ce poartă

denumirea de carrier, dar pot interacţiona cu produşii răspunsului imun. Asemeneamolecule se numesc haptene sau Ag incomplete. Ele nu au imunogenicitate (nu potdeclanşa singure un răspuns imun), dar au specificitate (reacţionează cu Ac specifici).

Carrier-ul este responsabil de imunogenicitate, haptena este responsabilă de specificitate.

B. Criterii chimice

Cu cât este mai variată structura epitopilor unui Ag, cu atât mai frecvent se va

declanşa un răspuns imun (RI). Cu excepţia lipidelor pure, cele mai multe macromolecule

pot fi imunogene.

• Proteinele sunt cele mai puternice imunogene. Imunogenitatea creşte prin adaosulde epitopi. Lipoproteinele induc RI atât la epitopii lipidelor cât şi ai proteinelor.


25/42

• Polizaharidele în general nu sunt imunogenice pentru că nu au diversitate chimicăsuficientă şi sunt rapid degradate. Totuşi pot fi imunogene polizaharidele capsulare

ale pneumococului şi endotoxinele bacteriilor Gram negative (lipopolizaharide).

« Glicoproteinele sunt puternic imunogenice (grupele de sânge A, B, antigeneleRh).

• Peptidele mici - insulina, GH sunt slab imunogenice şi necesită expunere pre-lungită sau adjuvanţi.

• Acizii nucleici sunt consideraţi nonimunogeni. Totuşi, când sunt combinaţi cu proteine bazice se pot comporta ca imunogeni.

• Lipidele sunt în general nonimunogene.

C. Relaţia gazdă-Ag

în relaţia gazdă AG se deosebesc mai multe situaţii:

• Antigene heterogene, heterologe sau xenoantigene sunt Ag care se găsesc la speciidiferite, reînrudite filogenetic.

• Antigene heter o genetice sau heterofile sunt Ag prezente la specii diferite filo-genetic, dar care au analogie structurală (au în comun unul sau mai mulţi epitopi).

Din această cauză pot reacţiona cu acelaşi Ac specific (corespunzător epitopului

comun) dând reacţii încrucişate. Ac heterofili pot avea o importanţă mare în

practică. De exemplu: treponema pallidum are un epitop numit cardiolipină,care se găseşte şi în miocard. Detectarea Ac anticardiolipină stă la baza reacţiei

numite VDRL de diagnosticare a infecţiei cu treponema pallidum. în unele boli

autoimune (LES), pot apărea Ac anticardiolipină, ceea ce determină apariţia

unor reacţii VDRL fals pozitive.

• Antigene alogenice sau aloantigene sunt Ag caracteristice unei specii, dar carediferă între indivizii din interiorul speciei respective. Ele conferă specificitate de

specie.

Din această categorie fac parte Ag de histocompatibilitate (HLA), cu rol decisivîn răspunsul imun. Ele au căpătat o deosebită importanţă odată cu dezvoltarea trans-

plantului de organe. De asemenea, s-a observat că unele grupe HLA prezintă o mare

susceptibilitate la o anumită boală, de unde s-a născut ideea unei predispoziţii ge-

netice. Cel mai celebru exemplu în acest sens este cel al spondilitei anchilozante şi al

Ag HLA-B27, 95% dintre bolnavii cu spondilită fiind HLA-B27+.

Pe suprafaţa celulelor organismului există proteine structurale care-i conferă acestuia

o identitate anume. Aceste proteine structurale, caracteristice fiecărui individ, au primitdenumirea de Ag de histocompatibilitate. Au o structură glicoproteică, se găsesc pe

suprafaţa tuturor celulelor din organism, dar cu o densitate diferită, în funcţie de tipul

celulei şi de expunerea la diferite substanţe activatoare. Densitatea lor variază în timp.

Cele mai multe se găsesc pe celulele splenice şi trombocite, apoi, în ordine descrescătoare,

pe celulele din piele, pulmon, rinichi, ficat, cord, celula endotelială corneană. Cele mai

puţine se găsesc în creier. Hematiile nu au astfel de Ag pe suprafaţă (5).


26/42

Figura 1.6. MHC-HLA

Sinteza HLA este codificată de nişte gene situate pe braţul scurt al cromozomului 6,

teritoriu care a fost numit complex major de histocompatibilitate (MHC) (20)(figura 1.6.). Proteinele a căror sinteză o determină au fost denumite la om HLA (de la

Human Lymphocyte Antigens, deoarece primele celule pe care au fost descrise au fost

leucocitele). Zona este alcătuită din 4 locusuri, notaţi A, C, B, D. Fiecare locus, şi implicit

fiecare proteină sintetizată, se găseşte în numeroase variante structurale (alele) careau fost marcate cu cifre. Genele MHC se caracterizează printr-un mare polimorfism

(cel mai mare polimorfism din genom), unele dintre ele având peste 250 de alele. Setul

de alele MHC prezent pe fiecare cromozom formează haplotipul MHC (20). Fiecare

individ prezintă o jumătate din Ag HLA moştenite de la tată şi o jumătate de la mamă

(genele MHC sunt exprimate codominant) (20). în timp, s-a convenit ca gena şi proteina

a cărei sinteză o determină să poarte aceeaşi notaţie.

Tot în această regiune se găsesc şi genele care sintetizează componentele comple-

mentului 2, 4 şi factorul B, TNF a şi p, unele enzime.

între cele două clase de molecule MHC există similitudini structurale.

Moleculele MHC de clasa I se găsesc pe suprafaţa tuturor celulelor din organism, cuexcepţia hematiilor, dar densitatea lor diferă în funcţie de tipul de celulă. Sunt molecule

foarte antigenice. în structura lor intră un lanţ greu transmembranar a cu 3 domenii

(două cu structură extrem de variabilă - domenii polimorfe -, unul alcătuit dintr-o secvenţă

identică pentru toate celulele din organismul respectiv - domeniu monomorf) şi unul


27/42

uşor numit p2 microglobulină (identică la indivizii aceleiaşi specii), legate între ele prin

legături necovalente - structură heterotrimerică (5, 9, 20).

MHC I au rol în:

® prezentarea pe membrana CPA şi a celulelor somatice a Ag endogene (Ag sin-

tetizate de celule infectate viral sau cu germeni cu habitat intracelular, Ag

tumorale, autoAg);

• rejetul de grefă;

• cooperarea cu limfocitele Tc (în răspunsul imun se leagă de CD8 de pe LT).

INF-a şi p le amplifică sinteza şi expresia pe membrană.

Moleculele MHC de clasa II sunt exprimate numai pe celulele care participă larăspunsul imun (limfocite B şi T, monocite/macrofage, celule dendritice, unele celule

endoteliale, enterocite vilozitare, celule epiteliale ale căilor respiratorii etc.). Şi ele

sunt formate din 2 lanţuri polipeptidice transmembranare, cu structură imunoglobuli-nicâ, legate necovalent (structură heterotrimerică) (20). Cele 2 lanţuri numite a şi p,

sunt la rândul lor alcătuite din 2 domenii. Domeniile al şi pi (NH2-terminale sunt

variabile (domenii polimorfe), iar cele a2 şi p2 sunt constante (domenii monomorfe) (9).

MHC I au rol în:

• prezentarea pe membrana CPA a Ag exogene, provenite mai ales din fagocitarea

bacteriilor;

• cooperează cu limfocitele Th, legându-se de moleculele CD4;

• rol minor în rejetul de grefă.

Sinteza şi expresia lor membranară este stimulată de INF-y, IL-4, IL-13, TNF-a şi p (5).

• Antigene singenice sunt Ag ce aparţin indivizilor identici din punct de vederegenetic (gemeni monozigoţi).

4 Autoantigenele sunt Ag găsite la acelaşi individ, considerate seif, care în condiţiinormale nu determină un răspuns imun.

Există o categorie particulară de Ag numite superantigene. Acestea, spre deosebire

de Ag obişnuite, nu sunt fagocitate şi prelucrate de Mf. Ele au capacitatea de a se fixadirect pe moleculele de pe suprafaţa celulelor. Astfel, ele se fixează pe moleculele HLA

II de pe macrofag şi de lanţul p al TCR de pe limfocitul Th. în acest fel sunt activate

mai multe limfocite decât în mod obişnuit (5). în cazul stimulării imune prin su-

perantigene, eliberarea de citokine este abundentă, acest lucru generând un tablou

clinic sever, asemănător celui din şocul septic. Stimularea imună prin superantigene

este nespecifică şi nu produce secreţie de Ig sau limfocite sensibilizate. în categoria

superantigenelor se numără unele toxine bacteriene şi unele proteine retrovirale (5).

Destinul Ag odată pătruns în organism este influenţat de mai mulţi factori: calea de

pătrundere, solubilitatea sa, dimensiune, capacitatea organismului receptor de a-1 elimina

sau distruge. Primul contact este cel cu mecanismele imunităţii înnăscute (bariere me-

canice, produşi de secreţie, PMN, etc). Majoritatea substanţelor exogene sunt astfel

eliminate.

• când Ag ajunge direct în sânge, este transportat în splină, unde vine în contact cu

CPA şi limfocitele locale şi declanşează răspunsul imun;


28/42

• când Ag pă trunde pe cale cutanată sau subcutanată , este captat de celulele

Langerhans şi este t ransportat în ganglionul limfatic de drenaj. Aici se desfăşoară

răspunsul imun, iar produşii acestuia (Ac sau limfocitele sensibilizate) ajung în

sânge via canalul toracic;

• când Ag pătrunde pe calea mucoaselor, respiratorie sau digestivă, răspunsul imunse desfăşoară în ţesutul limfatic local. Ac acţionează local, iar limfocitele B şi T

migrează spre alte locuri de rezidenţă.

în concluzie, Ag care reuşesc să depăşească barierele nespecifice, activează sistemul

imun declanşând răspunsul imun.

1.7. Răspunsul imun

Răspunsul imun reprezintă totalitatea fenomenelor prin care organismulrecunoaşte şi neutralizează structurile agresoare.

Contactul dintre Ag şi celula care-1 recunoaşte este urmat de un proces de multiplicare

şi diferenţiere a acesteia, ce are drept rezultat sinteza de Ac specifici (răspuns imun

umoral) sau apariţia limfocitelor T sensibilizate (răspuns imun celular). Efectele

acestui prim contact poartă numele de răspuns imun primar.

Răspunsul imun primar are următoarele proprietăţi fundamentale:

• xenofobie - capacitatea de a diferenţia constituenţii proprii (care alcătuiesc seiful)de molecule sau celule străine organismului respectiv (denumite non-self). Această

proprietate, denumită şi toleranţă faţă de seif, împiedică dezvoltarea răspunsului

imun faţă de Ag proprii.

• specializare - mecanismele răspunsului imun sunt distincte şi diferite în funcţiede natura agentului agresor, maximizându-şi astfel eficacitatea.

• specificitate - fiecărui tip de deteminant antigenic îi corespunde o singură celulăde recunoaştere.

• memorie - capacitatea de a declanşa un răspuns imun rapid, mai intens şi maieficace în cazul reîntâlnirii cu un Ag cu care organismul a fost în prealabil

imunizat. Acesta poartă numele de răspuns imun secundar.

• auto-limitare - orice răspuns imun normal se desfăşoară pe o anumită perioadăde timp după stimularea antigenică, după eliminarea Ag sistemul imun revenind

la starea iniţială. Acest proces poartă numele de homeostazie imună.

în desfăşurarea răspunsului imun (indiferent că este umoral sau celular) există mai

multe etape:• preluarea, prelucrarea şi prezentarea Ag;

• recunoaşterea Ag;

• recunoaşterea moleculelor costimulatoare;

• activarea limfocitelor;

• faza efectoare şi eliminarea Ag;

• declinul răspunsului imun (restabilirea homeostaziei);

• menţinerea memoriei Ag.


29/42

Celulele cu rol imunoreglator sunt:

• limfocitele Th - amplifică răspunsul imun;

» limfocitele Ts - limitează intensitatea răspunsului imun;

• limfocitele Tcs - realizează echilibrul funcţional între Th şi Ts.

Celulele cu rol efector sunt:

• limfocitele B - responsabile de răspunsul imun umoral;

• • limfocitele Tc responsabile de răspunsul imun celular.

Prima etapă este însă comună: prelucrarea, prezentarea şi recunoaşterea Ag.

A. Preluarea, prelucrarea şi prezentarea AG

în acest proces, rolul principal revine CPA, implicată în declanşarea, întreţinerea şi

controlul răspunsului imun (13-15).

• Mf captează (prin endocitoză Ag particulate şi prin pinocitoză pe cele solubile) şi

fagocitează nespecific Ag nativ, indiferent sub ce formă s-ar afla acesta (proteină

izolată, virus, bacterie, etc.).

• în ur ma degradărilor proteolitice ce au loc în CPA sub acţiunea enzimelor

lizozomale, Ag este transformat în fragmente mai mici, polipeptide cu 20-30 de

aminoacizi, cu eliberarea epitopului, care devine astfel foarte uşor accesibil.

• Tot în CPA, Ag este asociat cu molecule MHC, pent ru a putea fi exprimat pe

suprafaţa celulei.

Asocierea Ag-MHC este un proces complex. Tipul de molecule MHC cu care Ag va fi

cuplat depinde de natura şi originea Ag.

Astfel, Ag exogene, care sunt captate de CPA prin endocitoză, se asociază cu molecule

MHC II, proces ce are loc la nivelul endozomilor.

Ag endogene, cum ar fi proteinele virale sintetizate chiar de celula infectată, se

asociază cu molecule MHC I, asamblarea având loc la nivelul reticulului endoplasmatic

rugos.Porţiunea din Ag care este cuplată cu moleculele MHC se numeşte agretop, iar cea

care se va lega în continuare cu TCR, epitop.

Astfel cuplat, Ag este expus la suprafaţa CPA în vederea recunoaşterii sale de către

limfocitele T efectoare.

B. Recunoaşterea Ag

Complexul Ag-MHC este prezentat limfocitului T, la nivelul TCR. TCR recepţionează

epitopul cu o secvenţă numită paratop. Hipervariabilitatea structurală a paratopului

permite recunoaşterea oricărui tip de Ag (13).

Limfocitele T recunosc epitopul doar asociat cu molecule MHC pe suprafaţa CPA.

Limfocitele Th CD4+ recunosc Ag asociat cu molecule MHC II, iar limfocitele Tc CD8+

recunosc Ag asociat cu molecule MHC I. Acest fenomen poartă numele de recunoaştereMHC-restrictivă (13).


30/42

C. Activarea limfocitară

în existenţa lor, limfocitele T şi B, mai devreme sau mai târziu, vin în contact cu diverse

Ag şi trec din starea de repaus în care se aflau în cea de celule activate, devenind capabile

să realizeze întreaga gamă de funcţii efectorii pe care le implică un răspuns imun.

Activarea limfocitelor este şi ea un proces extrem de complex, care se realizează prin mai multe căi ce acţionează simultan:

• recunoaşterea Ag-specifică, între epitopul Ag şi paratopul TCR (Ag-TCR). Această

legătură are o afinitate destul de mică. Ea trebuie amplificată de alte legături.

• recunoaşterea tipului de MHC prin receptorii CD4/CD8. Pentru ca această recu-

noaştere să se producă, este necesar ca ambele tipuri de celule să aibă acelaşi fel

de molecule MHC.

• activarea unor receptori limfocitari cu rol de molecule de adeziune (de ex. CD2 -

de pe membrana limfocitului T - LFA3(CD58) - de pe membrana CPA; LFA1 de

pe membrana limfocitului T - ICAM de pe membrana CPA), care facili tează

interacţiunea fizică între CPA şi limfocitul T.

• prezenţa unui semnal de costimulare. Semnalele costimulatoare şi cele Ag-specifice

trebuie să fie prezente concomitent pe aceeaşi celulă. Pe suprafaţa CPA spe-

cializate există moleculele costimulatoare cheie, cele mai importante aparţinând

grupului B7: CD80 (B7.1), CD86 (B7.2), alte molecule urmând a fi descrise (20,

23, 24). Acestea sunt homodimeri, aparţin superfamiliei imunoglobulinelor şisunt exprimate constitutiv pe suprafaţa celulelor dendritice. Interacţionează cu

contrareceptorii lor CD28 şi omologul lui CTLA-4 (CD152) de pe suprafaţa

limfocitului T. CD28 este considerat cel mai puternic ligand costimulator de pe

suprafaţa limfocitului T naiv. Prin interacţiunea CD80/CD28 creşte producţia de

IL-2 şi alte citokine. S-a demonstrat că prezentarea către LT a complexului MHC-

peptid antigenic în absenţa costimulării prin CD80-CD28 determină anergie.

Ligandul alternativ pentru B7 este CTLA-4, exprimat după activarea LT. CTLA-

4 are afinitate înaltă pentru B7 şi efect inhibitor asupra activităţii LT şi producţiei

de IL-2. Alte molecule costimulatoare exprimate după activarea CPA sunt CD40

(care interacţionează cu CD40L), CDlla/b/c, ICAM-1 (CD54) şi ICAM-3 (CD50).

• prin eliberare de citokine.

Citokinele sunt proteine sau fragmente peptidice, fără activitate enzimatică, ce asigură

transmiterea de informaţii între diferite celule (11,21,22). Principalele citokine implicate

în această etapă a răspunsului imun sunt:

• IL-1:- sintetizată de Mf stimulate antigenic

- stimulează proliferarea limfocitelor Th care au recunoscut deja complexul Ag-

MHC

- stimulează proliferarea limfocitelor B

- stimulează produ cţi a de IL-2 de către limfocitele Th, precum şi expresia

receptorilor pentru IL-2 de pe suprafaţa multor celule


31/42

• IL-2 (sintetizată de limfocitele Th, stimulează proliferarea limfocitelor T, B, Mf şi

NK)

. TNF-a

. IFN-y.Principalul stimul fiziologic care declanşează însă activarea limfocitelor T este

recunoaşterea Ag, cu formarea unui complex alcătuit din Ag (mai exact epitopul său),moleculele MHC şi TCR, în a cărui structură este inclus şi CD3. Realizarea acestui

complex la suprafaţa limfocitului T matur conduce la activarea în interiorul celulei a 2

căi de mesageri secunzi, fapt ce determină în final transformarea limfocitului într-o

celulă activată.

După stimulare, LT exprimă gene care anterior nu erau active şi sintetizează numeroşi

produşi: citokine, receptori pentru citokine şi alte proteine implicate în transcripţia

genetică şi diviziunea celulară. Activarea limfocitară are în principal 2 consecinţe

importante:

• stimularea proliferării celulare, - expansiune clonală - cu formarea unei clonecelulare cu reactivitate Ag-specifică

• dec lanşar ea meca nismelor efectorii: pro duc ţie de limf okin e, elib era rea

mediatorilor citotoxici etc. Limfocitele Thl eliberează IL-2, IFN-y, TNF-a şi

activează Mf şi celule K şi NK, iar Th2 secretă IL-4, IL-5 care activează limfocitele

B. Limfocitele Tc eliberează şi ele citokine şi perforină.

Răspunsul imun umoral

Esenţa răspunsului imun de tip umoral este secreţia de Ig (Ac) specifici ca urmarea stimulării antigenice a liniei limfocitare B (23) (figura 1.7.).

Limfocitul Th odată activat are funcţie de celulă inductoare a răspunsului imun

celular, iar limfocitul B pe acela de celulă efectoare.

Limfocitul Th prezintă fragmentul antigenic limfocitului B.

La stabilirea acestei legături intercelulare contribuie şi moleculele costimulatoare şide adeziune. Limfocitele Th act

Documents

1 Imun Fundam