BCR y TCR

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4.1. EL COMPLEJO BCR (RECEPTOR DE LA CÉLULA B)

4.1.1. ESTRUCTURA DEL BCR.

4.1.2. EL CORRECEPTOR DEL BcR.

4.1.3. TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES AL INTERIOR CELULAR.

4.2. RECEPTORES ANTÍGENO-ESPECÍFICO DE LAS CÉLULAS T (TcR).

4.2.1. TcR.

4.2.2. COMPLEJO CD3.

4.2.3. ESTRUCTURA DEL COMPLEJO TCR/CD3.

4.2.4. MOLÉCULAS DE MEMBRANA ACCESORIAS

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4.1. EL COMPLEJO BCR (RECEPTOR DE LA CÉLULA B)

Las Inmunoglobulinas se presentas en 2 formas diferentes: en solución (sIg) o anclada en la membrana del linfocito B (mIg, transmembranal). En este último caso, forma parte de un complejo de proteínas que en su conjunto se denomina Receptor de la célula B (BcR). El que se expresen de un modo u otro depende del procesamiento del RNA mensajero de la cadena pesada y se exprese o no el exón correspondiente a los aminoácidos transmembranales de la proteína. Cabe destacar, que las formas poliméricas de Ig (pentámeros de IgM y dímeros de IgA) sólo se van a expresar en su forma soluble. Todas las mIg van a ser monoméricas.

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4.1.1. ESTRUCTURA DEL BCR.

La parte variable del BcR, entre diferentes linfocitos B, la constituye la molécula de Ig completa (2 cadenas pesadas y 2 ligeras) que se inserta en la membrana a través de las 2 cadenas pesadas. También hay 2 heterodímeros iguales, compuestos de 2 cadenas de la la superfamilia de las Igs, denominadas Iga e Igb. Más recientemente, estas dos moléculas se han denominado CD79-a (varía según el isotipo de Ig) y CD79-b (común para todas la inmunoglobulinas de superficie).

La mayor parte de los linfocitos B expresan BcR con IgM en superficie (muy a menudo, de modo simultáneo expresan IgD). Estos linfocitos B IgM+IgD+, son linfocitos maduros que aún no han sido estimulados por el Ag que reconocen. Una pequeña proporción de linfocitos B expresan sólo BcR con alguno de los otros isotipos (G1, G2, G3, G4, A1, A2, E, D); ya han reconocido su antígeno específico y se han especializado en la síntesis de un isotipo en concreto.

Un tipo especial de linfocitos B, son aquellos que expresan CD5 en su membrana. Su Ig de superficie es siempre IgM (pero no IgD). Son minoritarios y su expresión parece restringida. Parecen ser menos evolucionados y ser capaces de reconocer muchos Ag diferentes (poli-especificos). Además, a diferencia de la mayoría de linfocitos B, estos linfocitos CD5 tienen capacidad de autorenovación. Debido a estas características diferenciales, y a su posible función primaria en la respuesta inmune, a los linfocitos B CD5 se les denomina B1, mientras que a los convencionales se les denomina B2.

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En el BcR, la Ig es la responsable del reconocimiento específico del Ag, en tanto que las proteínas CD79 median la posterior transducción de la señal hacia el núcleo celular. Sin embargo, hay otras proteínas implicadas en el proceso de transducción de señales, constituyen el complejo correceptor.

4.1.2. EL CORRECEPTOR DEL BcR.

Hay una serie de moléculas accesorias que ayudan al linfocito B a activarse, entre las que desteca el complejo correceptor que se compone de 3 moléculas asociadas de modo no covalente: CD19, CD21 y CD81. CD21 reconoce a la molécula CD23 de las células dendríticas foliculares, o alternativamente fragmentos del componente 3 del complemento (CD21 es también llamado CR2, o receptor de complemento 2). CD19 se expresa en todos los linfocitos B maduros y su activación activa a cinasas intracitoplasmáticas. La función de CD81 (TAPA-1) es hasta el momento desconocida.

Además del complejo correceptor, hay otras moléculas accesorias importantes en la activación del linfocito B: CD45 (cuya porción intracelular tiene actividad fosfatasa), CD22, CD40, CD72 y los antígenos HLA de clase II, todas estas participando en el intercambio de señales entre linfocitos B y T, ya que sus ligandos más probables se encuentran en los linfocitos T (proteínas sializadas, CD40L, CD5 y TcR/CD4, respectivamente)

4.1.3. TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES AL INTERIOR CELULAR.

Para que la respuesta “humoral” (y producción de anticuerpos) se inicie, es necesario que los linfocitos B se activen. Para ello, tiene que haber contacto directo con el antígeno y entrecruzamiento de receptores (BcR).

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Como consecuencia de este entrecruzamiento, y de la activación del correceptor y otras moléculas accesorias, se concatenan una serie de procesos, que tienen como misión última mandar señales al núcleo de que hay que entrar en un proceso de activación:

a) Hay una primera ronda de fosforilaciones y defosforilaciones, realizadas por enzimas cinasas (Fyn, Lyn, Lck, Btk, Syk, PI3K) y fosfatasas (CD45). El resultado final de esta etapa es la activación de la fosfolipasa C (PLC).

b) La PLC hidroliza fosfolípidos de membrana, generando 2 segundos mensajeros fundamentales: Inositol trifosfato (IP3) y diacil-glicerol (DAG).

c) El DAG activa a una cinasa nueva: la proteín cinasa-C (PKC)

d) El IP3 se une a canales de calcio, activándolos, tanto en la membrana plasmática como en el retículo endoplásmico: el resultado final es el incremento del ión calcio en el citoplasma celular. Así se activan una serie de proteínas dependientes de Ca: calcineurina.

e) Se produce una segunda ronda de fosforilaciones- defosforilaciones, producto de la activación cinasas (PKC, Raf, Ras, MAPK) y de fosfatasas (mediada por la calcineurina). El producto final es que determinados factores de transcripción que estaban inactivos, pasan a su forma activa.

f) Los factores de transcripción activos se translocan al núcleo celular: lo que conduce finalmente a una modificación en los perfiles de expresión de varios genes celulares que permitirán al linfocito B desarrollar sus funciones efectoras. Entre los genes que se activarán, hay genes comunes a otros tipos celulares, necesarios para la mitosis, y genes específicos de linfocitos B: Inmunoglobulinas, citocinas y receptores de citocinas.

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4.2. RECEPTORES ANTÍGENO-ESPECÍFICO DE LAS CÉLULAS T (TcR).

El TcR es el único Rc de los LT cuya secuencia varia de un individuo a otro, por lo que dicta la especificidad y la individualidad de los linfocitos T. Hay dos tipos de Rc de Ag en las células T (TcR), definidos por la naturaleza de las cadenas heterodiméricas que lo forman (alfa, beta, delta y gamma). Las cadenas proteicas tienen la misma estructura en los dos tipos de Rc y están unidas por un puente disulfuro (cerca de la membrana).

Para que este heterodímero llegue a la membrana necesita asociarse de forma no covalente con una serie de proteínas que forman el complejo CD3 (responsable de la transmisión de señales al interior de la célula).

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4.2.1. TcR.

Cada monómero del TcR esta formado por:

- Dos dominios globulares de tipo C-Ig (90 aminoácidos), con puente disulfuro intracatenario. El dominio externo es más variable y se une al Ag. Tienen escasez de Pro y por eso no hay región bisagra.

- Región transmembranal que contiene residuos cargados positivamente (infrecuente).

- Región citoplasmática en el extremo C-terminal.

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Los genes se sitúan en el cromosoma 14 (cadenas alfa y delta) y 7 (cadenas beta y gamma):

- Los segmentos génicos de beta y gamma son similares a las cadenas pesadas de las Ig (V, D, J y C).

- Los segmentos génicos alfa y delta tienen sólo genes C, V y J.

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Existen menos genes para codificar la región variable que en las Ig, pero sigue habiendo tres CDR en posiciones análogas.

Hay dos tipos de Rc. Ello hace que los linfocitos T se subdividan en dos poblaciones excluyentes:

a) TCR-1 (gamma y delta): aparece en el 5% de los LT. En timocitos fetales y en mucosas (linfocitos intraepiteliales), que son CD3+CD4-CD8- en el timo, pero se hacen CD8+ al estimularse en los tejidos. Las regiones CDR3 de la región variable tienen una gran variabilidad y una estructura parecida más a las del CDR3 de las Ig.

b) TCR-2 (alfa y beta): esta presente en el 95% de los LT. Es el más estudiado y esta en los LT CD4+ y CD8+.

4.2.2. COMPLEJO CD3.

Este complejo se une de forma no covalente al TcR. Esta asociación es necesaria para que se pueda expresar el TcR en la membrana y para transducir la señal al interior celular, cuando el TcR se une a un Ag. Esta constituido por varias proteínas diferentes que se engloban en varias familias:

a) Gamma, delta y épsilon tienen un puente intracatenario y se unen de forma no covalente entre ellas. Son estructuras parecidas y relacionadas con la superfamilia de las Ig:

- Un dominio externo tipo C-Ig.

- Región transmembrana con residuos que llevan carga negativa (infrecuente).

- Cola citoplasmática (C-terminal) muy conservada de 40 aminoácidos.

b) “zeta” y “nu” están codificadas en un mismo gen, pero son dos cadenas que difieren en el extremo C-terminal a causa de un mecanismo de splicing alternativo del RNAhn. No pertenecen a la superfamilia de las Ig:

- Dominio externo de sólo 9 residuos.

- Segmento intramembrana que contiene residuos cargados negativamente.

- Cola citoplasmática larga y conservada.

Zeta y nu se encuentran como dímeros (homo o heterodímero), unidos por puentes disulfuro que se forman entre cisteinas que se encuentran en el segmento intramembranario libre.

La ausencia de alguna de las cadenas del CD3 impide o disminuye severamente la expresión en membrana del TcR.

El CD3 participa en la transducción de la señal cuando el TcR se une al Ag. Todas las cadenas del CD3 tienen regiones intracelulares conservadas (secuencias ARAM) que inducen fosforilación en residuos de tirosina, treonina o tirosina por TK de la familia “src” y PKC. Las colas intracitoplasmáticas de gamma y delta están muy conservadas y desempeñan una función esencial en la transmisión de la señal al interior de la célula.

4.2.3. ESTRUCTURA DEL COMPLEJO TCR/CD3.

- Los residuos cargados dentro de las membranas son esenciales para la unión y expresión del complejo TcR.

- Los dominios de tipo Ig se asocian de manera similar a los VH/VL de las Ig.

- Aun no se conoce la estequiometría exacta del complejo TcR/CD3.

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4.2.4. MOLÉCULAS DE MEMBRANA ACCESORIAS

Aparte del complejo formado por el TCR y el CD3 que cumple un papel central en la unión con el antígeno procesado, la célula T madura cuenta con varias moléculas accesorias de membrana, con funciones de adhesión a la célula presentadora de antígeno o a la célula diana, reforzando la interacción; (varias de ellas) transducción de señales desde el TCR al citoplasma.

- CD4: es una glucoproteína monomérica de unos 55 kDa, con 4 dominios extracelulares de tipo Ig (D1, D2, D3 Y D4), región transmembrana y larga cola citoplásmica en la que existen tres serinas fosforilables. Cumple funciones de adhesión y co-señalización: se une al dominio proximal beta-2 del MHC-II de las células presentadoras de antígeno. Su presencia suele conferir al linfocito T papeles de célula coadyuvante (TH).

- CD8: Suele ser un heterodímero alfa/beta donde las dos cadenas están unidas por puente disulfuro. Cada cadena tiene de 30 a 38 kDa y un solo dominio extracelular de tipo Ig, una región transmembrana y cola citoplásmica de 25 a 27 aminoácidos, varios de ellos susceptibles de ser fosforilados. Cumple papeles de adhesión y co-señalización al unirse al dominio alfa-3 de la MHC-I de las células diana. Su existencia en los linfocitos suele caracterizar a las células T matadoras (citotóxicas, TC).

o En su papel como moléculas de adhesión, las CD4 y CD8 incrementan unas 100 veces la avidez de la interacción entre el TCR y el complejo {péptido-MHC}.

o En su papel como correceptores (co-señalizadores) se piensa que actúan detectando el cambio del TCR cuando se une al complejo péptido:MHC, y facilitando una señal al interior celular, a través de sus dominios citoplásmicos, que están asociados a Lck, una proteín-quinasa de tirosina.

- CD2: se une a LFA-3 (también conocida como CD58).

- LFA-1 (=CD11a/CD18): se une a ICAM-1.

- CD45R: se une a CD22.

- CD28 (de TH) se une a la molécula B7-1 (CD80) y B7-2 (CD81) de la célula presentadora de antígeno, suministrando una segunda señal que se requiere para la activación del linfocito T coadyuvante. Es la principal molécula coestimuladora.

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