SISTEMA LINFOIDE Definición: sistema constituido por células con distinta ubicación en el organismo, cuya función fundamental es el mantenimiento de la identidad, es decir, reconocimiento de lo propio y rechazo de lo que es ajeno. Su función primordial es participar en la inmunidad específica. Órganos linfoides: se dividen en primarios y secundarios. Primarios: son aquellos colonizados por Stem cells. Su función primaria es la linfopoyesis antígeno independiente y se desarrollan tempranamente en la vida intrauterina. En el adulto, y después del nacimiento, los órganos linfoides primarios son la médula ósea y el timo. En la vida intrauterina son el hígado fetal, el epiplón, el timo y, más tardíamente, la médula ósea. Secundarios: son los lugares en los que los linfocitos interactúan entre sí y con células no linfoides, para generar respuestas inmunes a antígenos. No son colonizados por Stem cells y la proliferación es antígeno dependiente. Esta categoría incluye al bazo, los ganglios linfáticos y los tejidos linfoides asociados a la mucosa (MALT). La estructura de estos tejidos suministra una perspectiva de cómo discrimina el sistema inmune entre los auto antígenos y los antígenos extraños, y desarrolla la capacidad para orquestar una variedad de defensas específicas e inespecíficas contra los patógenos invasores. Los órganos linfoides secundarios se organizan más tardíamente en la vida intrauterina. Los tejidos linfoides asociados a la mucosa (MALT) son agregados de linfocitos difusamente organizados que protegen al epitelio respiratorio y gastrointestinal. Se encuentran formando folículos linfáticos solitarios, con estructura folicular y centro germinativo, en la mucosa y submucosa del tracto respiratorio, fundamentalmente bronquios. En el tracto gastrointestinal se encuentran formaciones linfoides a lo largo del tubo digestivo. En la boca, tenemos el anillo de Waldeyer formado por las amígdalas palatinas, faríngeas y sublinguales. En el íleon, las placas de Peyer están formadas por tejido linfoide nodular prominente. Por último, encontramos el apéndice. También se encuentran algunas formaciones linfoides en el tracto urinario y la vagina. En estos tejidos linfoides accesorios, no hay cápsulas ni vasos linfáticos aferentes ni eferentes. Linfopoyesis: se produce en el hígado fetal, timo y el epiplón desde las 8-14 semanas de gestación y en el 2º trimestre en la MO. Desde el 3º Trimestre y a lo largo de toda la vida se produce en la MO y en el timo, a partir de la stem cell pluripotente, que por interacciones con el microambiente, se diferencia en stem cell comprometida para el sistema linfoide, aunque se duda de su existencia. A partir de la stem cell linfoide, y por acción de distintos estímulos, se diferencia en células precursoras de los linfocitos T /NK y precursoras de los linfocitos B. Las precursoras de los T/NK se diferencian en precursoras de las T y de las NK que continúan su desarrollo fundamentalmente en el timo. Las precursoras de las células B continúan su desarrollo en MO, en el hígado fetal y epiplón. Todas estas precursoras son indistinguibles morfológicamente y pueden ser diferenciadas mediante los antígenos de membrana. Linfopoyesis B: la célula B precursora interactúa con las células del estroma de MO, exponiendo receptores VLA-4, VLA-5 y LFA1 que se unen al VCAM-1, a la fibronectina y al ICAM-1. Esta interacción está regulada positivamente por la interleuquina 7, el KL, IL-11, el factor derivado de las células estromáticas Pre-B, el factor de crecimiento tipo insulina, la hormona tiroidea, etc. Los inhibidores son: la interleuquina-1, la interleuquina-4, el factor transformante del crecimiento (TGF-), y el interferón , entre otros. La linfopoyesis B, que comienza con la célula B precursora (pre-proB), continúa con la célula pro B, luego pre B, después B inmaduro hasta llegar al linfocito B maduro, virgen. Durante este proceso de maduración ocurre, el reordenamiento de los genes de cadenas de inmunoglobulinas (Ig): 1º cadena pesada , luego cadena liviana y luego cadena liviana . Una vez reordenados los genes comienza la producción de cadena pesada citoplasmática, luego IgM citoplasmática, para luego, en el linfocito maduro, pasar a ser IgM de superficie. También puede tener IgD. Cada una de las diferentes células puede identificarse por sus antígenos específicos designados con un número a continuación de la sigla CD (cluster de diferenciación). La célula precursora y la pro B se caracterizan por tener una enzima nuclear llamada desoxi-nucleotidil-transferasa terminal (TdT). Linfopoyesis T: Ocurre en MO y el hígado fetal. Una vez llegados al Timo, en la zona subcapsular, los LT se dividen y entran en contacto con las células epiteliales. En este estadío, los LT presentan tanto CD4 como CD8 sobre su superficie. Aquellos TCR que reconozcan sobre las CE a las moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad MHC propias, seguirán su proceso madurativo hacia la médula tímica. Además los que los que reconozcan el MHC-1 perderán su marcador CD4 y conservarán el CD8 y los que reconozcan el MHC-2 perderán su CD8 y conservarán el CD4. Esto es muy importante porque será la manera en que reconocerán los Ags una vez que se encuentren cumpliendo su función en sangre periférica. A este proceso se lo conoce como SELECCIÓN POSITIVA. Una vez en la zona medular del timo, los LT CD4(+) y CD8(+) se encontrarán con dos células presentadoras de Ags profesionales: la Célula Dendrítica y el Macrófago. Ellos llevarán a cabo lo que se conoce como SELECCIÓN NEGATIVA. Los LT que reconozcan con baja o mediana afinidad a los Ags propios, seguirán su proceso de maduración, pero aquellos que reconozcan con alta afinidad los Ags propios serán estimulados para que entren en apoptosis. Así van a permanecer solo aquellos LT que no reaccionen frente a los Ags propios, fenómeno conocido como INMUNOTOLERANCIA. De esta manera, los Pro-LT que llegan a la zona cortical del timo, prosiguen su maduración a célula Pre-T hasta llegar a linfocitos T maduros, que se encuentran fundamentalmente en la médula del timo. En este proceso de maduración va cambiando la morfología de la célula, haciéndose su núcleo más chico y más denso. En esta linfopoyesis también existe reorganización de los genes de cadena , , y correspondientes al receptor antigénico de la célula T (TCR). Al mismo tiempo que se reorganizan las cadenas , , y aparece en el citoplasma, el CD3 (complejo transductor de señales), que luego pasa a superficie, uniéndose al TCR. Los linfocitos T salidos del timo, son linfocitos vírgenes y se clasifican en dos tipos: los CD-4 positivos y los CD-8 positivos. También aquí maduran los NK. Hasta el advenimiento de la Inmunología moderna, se consideraba que el linfocito maduro provenía de una stem cell pluripotente que luego se comprometía y daba lugar al primer elemento de la progenie morfológicamente identificable, llamado linfoblasto y que, a su vez, se dividía y diferenciaba en el Prolinfocito y éste, luego, se dividía y maduraba a linfocito. Actualmente, tanto el Prolinfocito como el linfoblasto, son originados por estimulación antigénica, ya que sus marcadores CD así lo sugieren. Los linfocitos B vírgenes se dirigen por sangre a los órganos linfoides secundarios como el bazo y por linfa a los ganglios linfáticos. Los linfocitos CD4+ y CD8+ que salen del timo van a colonizar los órganos linfoides secundarios vía linfática. Como existe recirculación en los órganos linfoides secundarios podemos encontrar, tanto linfocitos B como T. Ubicación: Los LB se ubican en los folículos linfáticos del bazo, ganglios y formaciones linfoides del tubo digestivo y de los bronquios. Los LT se ubican en la vaina periarteriolar, en el bazo, y entre los folículos. En el ganglio se ubica en la paracortical de los mismos. El bazo es el principal foco de respuesta inmune a antígenos transportados por la sangre, mientras que los ganglios linfáticos están involucrados en respuestas a los antígenos que hay en la linfa. En esos sitios tanto el LB como el LT se ponen en contacto con el Ag ofrecido en un caso por el macrófago, y en el otro por la célula dendrítica, sufriendo cambios morfológicos y bioquímicos con final formación del Inmunoblasto B (IB) o T. El inmunoblasto B finalmente da lugar a la formación de la célula efectora: el plasmocito, y a la célula de memoria B que pasan a la médula de los ganglios. El LT se pone en contacto con el antígeno a través de la célula dendrítica y es activado a inmunoblasto T, que suele tener un núcleo convoluto, y luego este se transforma en linfocitos T efectores: CD-4 positivo, colaboradores, CD-8 positivo, supresores, citotóxicos, y linfocitos LT de memoria. Tiempo de linfopoyesis: no se conoce con exactitud, cuanto tiempo demora la proliferación, a nivel de MO y timo, al igual que en los órganos linfoides secundarios. LINFOCITOS Y CELULAS PLASMÁTICAS Linfocito pequeño Tamaño 6 a 9 m de diámetro Forma: esférica Relación N/C: alta Núcleo de forma ovoide o arriñonado que se tiñe de color púrpura, cromatina densamente empaquetada que ocupa aproximadamente el 90% de la célula. Al microscopio óptico no se le suelen ver nucleolos, como se ven al microscopio electrónico. Citoplasma pequeño, que se tiñe de color celeste, sin granulaciones. Linfocito mediano Tamaño: aproximadamente de 9 a 11 m Núcleo de tamaño similar al L pequeño, sin nucleolos. Citoplasma de mayor tamaño, color celeste, sin granulaciones. Linfocito grande Tamaño aproximado de 11 a 15 m Núcleo de tamaño similar al pequeño, sin nucleolos. Mayor cantidad de citoplasma, color celeste (basófilo). Algunos de estos linfocitos pueden contener de 5 a 15 gránulos azurófilos y se denominan linfocitos grandes granulares (en condiciones normales es aproximadamente el 3% de todos los linfocitos). Estos linfocitos son en general NK. Microscopio de contraste de fases: Los linfocitos se mueven despacio, con movimiento en espejo de mano. Microscopio de barrido: Son de forma esférica, los linfocitos T son lisos, los B son vellosos. Microscopio electrónico de transmisión: La cromatina nuclear es condensada y electrodensa, Presenta un nucleolo vesiculoso. En el citoplasma se distingue un aparato de Golgi poco desarrollado. Sistema retículo endoplásmico rugoso con algunos ribosomas libres. Los centriolos, mitocondrias, microtúbulos y microfilamentos generalmente cercanos a la membrana celular. Contiene pocos lisosomas con enzimas. Composición de los linfocitos: Los linfocitos tienen un VCM de 200 m3, el 71% los constituye el agua, con un elevado contenido de K y menor contenido de Na. El contenido de calcio del L en reposo es bajo, pero aumenta con la activación. Enzimas asociadas a la membrana: pueden ser extra o intracelulares: Extracelulares: Su concentración es inferior a la de las proteínas de adhesión linfocitaria. Algunas están implicadas en el metabolismo de los nucleótidos, otras, como por ejemplo el CD 10 o CALLA tienen actividad endopeptidasa. Intracelulares: varían según la sub-población linfocitaria. Por Ej. los linfocitos B expresan una tirosín quinasa, que cuando está mutada, altera el desarrollo de los LB, los T tienen otras tirosín quinasas que interactúan con el TCR. Citoplasma: tiene proteínas como la tubulina, actina, miosina. Tropomiosina, y una molécula similar a la espectrina. La activación de los linfocitos provoca cambios en la interacción de los componentes de la membrana con el citoesqueleto permitiendo el procesamiento del Ag, la secreción de Igs, o las reacciones citotóxicas mediadas por células. Lisosomas: contiene fosfatasa ácida, glucuronidasa, manosidasa, glicosidasa, etc. Los LT tienen fosfatasa ácida, esterasas no específicas y beta glucuronidasa. Los B no tienen fosfatasa ácida ni esterasas inespecíficas. La 5´nucleotidasa se encuentra en ambos. El 40% de los LB suelen tener escasos gránulos PAS + (glucógeno). Los LGG y los LT citotóxicos tienen gránulos con actividad de perforinas que son capaces de formar poros en la membrana, y grupos de serín proteasas con actividad proapoptótica llamadas granzimas. Para evitar la autólisis, los LT tienen inhibidores de las serínproteasas llamadas serpinas. Los LT citotóxicos utilizan el sistema perforina/granzima para destruir sus objetivos. Metabolismo: sintetizan ácidos grasos y fosfolípidos, tiene fosfolipasa pero no pueden sintetizar prostaglandinas ni leucotrienos. Sintetizan abundante ATP mediante la fosforilación oxidativa porque requieren grandes cantidades de ATP para la recirculación. Sintetizan proteínas y AA esenciales. Sintetizan ARN, en escasa cantidad. Tienen un bajo índice de síntesis de desoxirribonucleótidos. Son capaces de escindir el ADN y contienen exonucleasas, ADN polimerasas y ADN ligasas que permiten la reparación del ADN, el reordenamiento y la expresión de los receptores linfocitarios de Ags. Tienen receptores para la ACTH, calcitonina, melatonina, endorfinas, vasopresinas, andrógenos y estrógenos. Los neurotransmisores pueden enviar señales de activación positiva o negativa a los L. Los glucocorticoides tienen efecto linfolítico. A pesar de su estado de reposo, los linfocitos son muy sensibles a la radiación ionizante y a la UV. Cantidad de linfocitos en sangre. Adultos: VR: 25 – 35% de todos los leucocitos. VA: 1250 – 3150/mm3. El 70% lo constituyen linfocitos LT de memoria y el 30% linfocitos B. Dentro de linfocitos LT los CD-4 son mayores que los CD-8. Niños entre 15 días de vida y 4-6 años: VR: 55 – 65% de todos los leucocitos. VA: 2750 – 5850/mm3. La cantidad de linfocitos LT y la relación CD-4/CD-8 es similar a la del adulto. Recién nacidos: VR: 25 – 35% de todos los leucocitos. VA: 2500 –5400/mm3. Existe una mayor proporción de CD-4 que de CD-8. En los 3 casos los NK CD-56 positivo son aproximadamente el 10% de todos los leucocitos. Tiempo de vida de los linfocitos: los linfocitos B son de vida corta (2-3 meses), los LT de memoria pueden vivir años. Propiedades. Recirculación: los linfocitos vírgenes que dejan la MO entran a sangre y luego migran a los nódulos linfáticos, ya sea a través de las vénulas post-capsulares ó, después de dejar los tejidos periféricos, vía los linfáticos aferentes. Los linfocitos dejan los ganglios linfáticos a través de los linfáticos eferentes, entran al conducto toráxico y luego se vuelcan a sangre. Transformación blástica: Este fenómeno ocurre in vivo e in vitro. Los linfocitos pueden ser cultivados o estimulados en presencia de mitógenos que favorecen su proliferación: Los LT proliferan en presencia de fitohemaglutinina, los linfocitos B, en presencia de toxoide tetánico, entran en el ciclo celular y se transforman en células grandes, con nucleolos tipo linfoblasto en el caso de linfocitos T o bien, células grandes con nucleolos, hiperbasófilas, de citoplasma azul (plasmoblasto), los LB. Como ambos tipos de células se forman en respuesta a la presencia de antígenos, se denominan inmunoblastos. El destino de los linfocitos que atraviesan el ciclo celular es diferente. Algunos vuelven a la fase de reposo y son indistinguibles de los linfocitos primitivos, otros quedan como LB o T de memoria, los que provienen del LB, se transforman en plasmocitos y los provenientes de linfocito T en linfocitos efectores: cooperadores o citotóxicos. Plasmocito. Tamaño: 9 – 20 m. Generalmente oval. Núcleo: redondo, excéntrico, con cromatina en forma de rueda de carro. Citoplasma: intensamente basófilo. Se tiñe de azul oscuro por las ribonucleoproteínas. Citoquímica: betaglucuronidasa positiva. Peroxidasa y esterasa no específica: negativa Microscopía electrónica: presentan un marcado retículo endoplásmico rugoso con gran cantidad de ribosomas, mitocondrias, aparato de Golgi y, cuando secretan las Ig que producen, se destruye el citoplasma y el núcleo es fagocitado por los macrófagos. Las Ig se vuelcan a linfa y, de allí, a sangre por el mecanismo de recirculación. Funciones de los linfocitos B y plasmocitos (inmunidad humoral): la función fundamental es la producción de Ig. Esta Ig se une al antígeno. Una única persona puede sintetizar entre 10 y 100 millones de moléculas de Ig diferentes, cada una con una especificidad de antígeno distinto. Esta gran diversidad en el llamado sistema inmune humoral permite generar anticuerpos específicos para distintas sustancias, incluyendo moléculas sintéticas que no están presentes en forma natural en el organismo. La unión del anticuerpo al antígeno inicia una serie limitada de funciones efectoras, biológicamente importantes, como la activación del complemento y/o la adherencia de inmunocomplejos a receptores de los leucocitos. El efecto final es la eliminación y la degradación de la sustancia extraña. Existen distintas Ig: IgG, IgA, IgM, IgD e IgE. Cada una de ellas está constituida por dos cadenas pesadas (H) idénticas y dos cadenas livianas (L) idénticas. La estructura y función de las Igs será estudiada en Inmunología. En el recién nacido las Ig existentes son bajas y son de origen materno. Entre el 3º y 6º mes de vida comienzan a producir sus propias Igs. Funciones de los linfocitos T (inmunidad celular): todas las células T expresan un receptor para el antígeno (TCR) que se asocia a un grupo de proteínas no variables denominado CD-3. Estas proteínas son necesarias para la expresión en superficie y la señalización del receptor de célula T. Los dos polipéptidos que forman el receptor de células T en la mayoría de los LT se denominan alfa y beta, mientras que un pequeño subgrupo de linfocitos T tiene polipéptidos distintos denominados gamma y delta. Los polipéptidos del receptor de células T tienen una diversidad comparable con la estimada para las moléculas de Igs. Sin embargo, a diferencia de las Igs, los receptores de las células T reconocen pequeños fragmentos del antígeno, normalmente péptidos, que son presentados por las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de otras células. Por eso, el reconocimiento inmune de la célula T requiere interacciones celulares similares entre una célula T y otra célula, a veces denominada célula presentadora de antígenos. La respuesta de la célula T al antígeno depende de la intensidad de la señal generada por la unión al TCR. Además, esta señal se ve modificada por la unión simultánea de otros receptores de células T a moléculas accesorias en la membrana plasmática de la célula presentadora de antígenos. Debido a esto, el resultado del reconocimiento del antígeno por la célula T puede variar desde la activación inmune y la proliferación de las células T hasta la tolerancia específica de los LT y/o la muerte celular programada. Funciones de CD-4 y CD-8: estas células facilitan el reconocimiento del antígeno por parte del LT, mediante la interacción de las glucoproteínas del complejo mayor de histocompatibilidad. Durante el reconocimiento del antígeno los linfocitos CD-4 y CD-8 se asocian en la membrana plasmática con los componentes del TCR. Por éstas razones estas moléculas se consideran coreceptores del TCR. Linfocitos precursores: estos linfocitos expresan CD-4 y CD-8. Los linfocitos más maduros y los LT periféricos, expresan CD-4 ó CD-8, pero no ambos. Células T supresoras ó citotóxicas: los LT que expresan CD-8 se denominan LT supresores, citotóxicos o citolíticos, ya que su función es lisar células, denominadas células dianas, que llevan antígenos de superficie, para los cuales son específicas. Reconocen el Ag asociado al Complejo Mayor de Histocompatibilidad de tipo I (CMH-I) Células T colaboradoras o helpers: Las células T CD-4 positivas se denominan colaboradoras o helpers. Reconocen el Ag asociado al Complejo Mayor de Histocompatibilidad de tipo II (CMH-II), generalmente del macrófago Cuando son activadas, producen citoquinas. Estas citoquinas son IL-2, IFNgamma, TNF-beta, IL-4, IL-5, TNF-alfa, GM-CSF, IL-10 e IL-13. Su función es: colaborar con las células B en la producción de anticuerpos, en la activación de los macrófagos, producción de eosinófilos y mastocitos y en la hipersensibilidad de tipo retardado. Funciones de las células NK: estas células “asesinas naturales” (NK), con morfología predominante de LGG, representan una 3º estirpe de células linfoides, participando en la eliminación de virus, patógenos intracelulares y células neoplásicas en forma directa, sin requerir del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I y II en las células dianas. Son capaces de secretar citoquinas y tienen un efecto modulador en la inmunidad adaptativa, así como en la hemocitopoyesis. Las NK son potentes productoras de INF gamma y factores estimulantes de colonias de granulocitos y macrófagos TNF-alfa, IL-3, IL-5, IL-8, IL-13 y otras. Antígenos de los linfocitos humanos. Antígenos de los LB maduros: CD-19, CD-20, CD-21, CD-22. Un subgrupo de células B que se encuentran en sangre de cordón umbilical son CD-5 positivas. Antígenos de los LB activados: CD-23, CD-38, CD-39. Antígenos de la célula plasmática: CD-38, PCA-1, BB-4, Ig citoplasmática. Antígenos de los LT maduros: CD-3, CD-5, CD-7, CD-4 ó CD-8.