Linfocitos T, linfocitos B y linfocitos citolíticos espontáneos
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Capítulo 117 Linfocitos T, linfocitos B y linfocitos citolíticos espontáneos & e117-1 LINFOPOYESIS EN EL FETO Origen del sistema linfático El sistema inmunitario humano surge en el embrión a partir del tejido asociado al tubo digestivo. Las células madre hematopoyéticas pluripotenciales aparecen por primera vez en el saco uterino a las 2,5-3 semanas de edad gestacional, emigran al hígado fetal en la 5.a semana de gestación y después residen en la médula ósea, donde permanecen durante toda la vida (fig. 117-1). Las células madre linfocitarias aparecen a partir de estas células precursoras y dan lugar a los linfocitos T, B o NK, según los órganos o tejidos a los cuales se dirijan las células madre. El desarrollo de los órganos linfáticos primarios (timo y médula ósea) comienza en la mitad del primer trimestre de gestación y evoluciona con rapidez. El desarrollo de los órganos linfáticos secundarios (bazo, ganglios linfáticos, amígdalas, placas de Peyer y lámina propia) acontece poco después. Estos órganos continúan sirviendo de zonas de diferenciación de los linfocitos T, B y NK a partir de las células madre a lo largo de la vida. La organogenia inicial y la diferenciación continua de células son consecuencia de la interacción de una gran cantidad de moléculas de superficie de las células linfocitarias y ambientales y proteínas segregadas por las células implicadas. La complejidad y el número de estas moléculas de superficie celular linfáticas condujeron al desarrollo de una nomenclatura internacional para los grupos de diferenciación (CD) (del inglés clusters of diferentiation) (tabla 117-1). Los linfocitos T y B son los únicos componentes del sistema inmunitario que pueden reconocer los antígenos de forma específica y son responsables de la inmunidad adaptiva. Los linfocitos NK derivan también de las células troncales hematopoyéticas y se cree que intervienen en la defensa del anfitrión contra las infecciones víricas, la vigilancia de los tumores y la regulación inmunitaria, pero no tienen receptores para el antígeno. Proteínas diferentes a los anticuerpos sintetizadas y secretadas por los linfocitos T, B y NK, y por las células con las que interaccionan, actúan como mediadores intercelulares y se denominan citocinas o interleucinas (IL) (tabla 117-2). © ELSEVIER. Fotocopiar sin autorización es un delito. [(Figura_1)TD$IG] Figura 117-1 Patrones de migración de las células troncales hematopoyéticas y de los linfocitos maduros durante el desarrollo fetal humano. (De Haynes BF, Denning SM: Lymphopoiesis. En Stamatoyannopoulis G, Nienhuis A, Majerus P, editores: Molecular basis of blood diseases, 2.a ed., Filadelfia, 1994, WB Saunders.) Las citocinas tienen la capacidad de actuar de forma autocrina, paracrina o endocrina para promover y facilitar la diferenciación y proliferación de las células del sistema inmunitario. Desarrollo y diferenciación del linfocito T El rudimento tímico primitivo se forma del ectodermo de la tercera hendidura branquial y del endodermo de la tercera bolsa branquial en la 4.a semana de gestación. Los rudimentos derecho e izquierdo se desplazan en sentido caudal en la 7.a -8.a semana y se fusionan en la línea media. Los precursores del linfocito T vehiculizados por la sangre desde el hígado fetal comienzan entonces a colonizar el mesénquima peritímico en la 8.a semana de gestación. Estos prolinfocitos T precursores se identifican por proteínas de superficie designadas como CD7 y CD34. En las semanas 8.a -8,5.a de gestación se encuentran células CD7 dentro del timo, algunas de las cuales también expresan CD4, una proteína presente en la superficie de los linfocitos T cooperadores maduros (Th), o CD8, una proteína que se encuentra en los linfocitos T citotóxicos maduros y en los linfocitos NK. Además, algunas células presentan cadenas aisladas (b, d o g) del receptor del linfocito T (Ti), pero ninguna presenta receptores celulares completos. El receptor del linfocito T (TCR) maduro es un heterodímero de 2 cadenas, a y b o g y d, que se expresa en la superficie celular junto a CD3, un complejo de cinco cadenas polipeptídicas (g, d, e, z, h). El reordenamiento del gen del TCR se produce mediante un proceso en el cual se unen grandes bloques no contiguos de ADN. Estos segmentos, conocidos como V (variable), D (diversidad) y J (unión, del inglés joining), tienen diversas variantes. Los segmentos VDJ se adosan a una región constante del gen a y los segmentos VJ se unen al gen b hasta completar los genes polipeptídicos del receptor. Las combinaciones aleatorias de los segmentos dan lugar a una enorme diversidad de TCR que hace posible que los seres humanos reconozcan millones de antígenos diferentes. El reordenamiento de los genes del TCR requiere la presencia de genes activadores de recombinasa, denominados RAG-1 y RAG-2, así como otros componentes de recombinasa. Este proceso es defectuoso en ratones con inmunodeficiencia combinada grave (IDCG) y en algunos seres humanos con esta misma enfermedad. El reordenamiento de los genes del TCR implica el compromiso de los prolinfocitos T en su desarrollo en la línea T para convertirse en prelinfocitos T. Este reordenamiento comienza poco después de la colonización del timo por las células madre y el establecimiento del repertorio de linfocitos T empieza a la 8.a -10.a semana de gestación. En las semanas 9, 5.a -10.a , más del 95% de los timocitos expresa CD7, CD2, CD4, CD8 y CD3c (citoplásmico), y alrededor del 30% porta el antígeno del timocito cortical interno CD1. En la 10.a semana el 25% de los timocitos expresa el TCRab. Las células Ti ab aumentan gradualmente su número durante la vida embrionaria y representan más del 95% de los timocitos tras el nacimiento. A medida que los timocitos corticales inmaduros comienzan a expresar TCR, tiene lugar el proceso de selección positiva y negativa. La selección positiva se produce mediante la interacción de los timocitos inmaduros, que expresan pocos TCR, con antígenos del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) presentes en las células epiteliales tímicas corticales. Debido a ello, los timocitos con TCR capaz de interactuar con antígenos extraños presentados sobre moléculas del antígeno leucocitario humano (HLA) propias se activan y maduran. Los timocitos maduros que sobreviven al proceso de selección expresan CD4 y están restringidos a interactuar con antígenos de la clase II del HLA propios o expresan CD8 y están restringidos a interactuar con antígenos propios de la clase I del HLA cuando estas moléculas del MHC les presentan antígenos extraños. La selección negativa tiene lugar después, y está mediada por la interacción de los timocitos supervivientes, que expresan cantidades mucho mayores de TCR, con los péptidos propios del anfitrión presentados por los antígenos de la clase I o II del HLA en los macrófagos tímicos derivados de la médula ósea, las células dendríticas y, posiblemente, los linfocitos B. Esta interacción media la apoptosis, o muerte celular programada, de estos timocitos autorreactivos. Los timocitos corticales fetales se encuentran entre las e117-2 & Parte XIV Inmunología Tabla 117-1 CLASIFICACIÓN CD DE ALGUNAS MOLÉCULAS DE SUPERFICIE DEL LINFOCITO NÚMERO CD OTROS NOMBRES TEJIDO/LÍNEA FUNCIÓN CD1 CD2 CD3 CD4 T6 Receptor para HC T3, Leu 4 T4, Leu3a Timocitos corticales; células de Langerhans Linfocitos T y NK Linfocitos T Subgrupo de linfocitos T cooperadores CD7 CD8 3A1, Leu 9 T8, Leu2a CD10 CD11a CD11b,c CD16 CD19 CD20 CD21 CD25 CD34 CD38 CD40 CD45 cALLA Cadena de LFA-1a MAC-1, CR3; CR4 FcRIII B4 B1 B2 IL-2Ra My10 T10 CD40 Antígeno común leucocitario, T200 Linfocitos T y NK y sus precursores Subgrupo de linfocitos T citotóxicos; también en el 30% de linfocitos NK Progenitores del linfocitos B Linfocitos T, B y NK Linfocitos NK Linfocitos NK Linfocitos B Linfocitos B Linfocitos B Linfocitos T, B y NK Células troncales Linfocitos T, B y NK y monocitos Linfocitos B y monocitos Todos los leucocitos CD56 CD73 CD127 CD132 CD154 CD278 NCAM; NKH-1 Ecto-50 -nucleotidasa IL-7Ra Cadena g común (gc) Ligando de CD40, gp39 ICOS Linfocitos NK Linfocitos T y B Linfocitos T Linfocitos T, B y NK Linfocitos T CD4+ activados Linfocitos T Presentación del antígeno a linfocitos TCRgd Se une a LFA-3 (CD58); vía alternativa de activación del linfocito T Asociado al TCR; transduce señales desde el TCR Receptor para antígenos HLA de la clase II; asociado a tirosinacinasa p56 Ick Comitógeno para linfocitos T Receptor para antígenos HLA de la clase I; asociado a tirosinacinasa p56 Ick Escisión de péptidos Con CD18, ligando para ICAM 1, 2 y 3 Con CD18, receptores para C3bi FcR para IgG Regula la activación del linfocito B Media la activación del linfocito B C3d, también receptor para VEB; CR2 Media transmisión de señales por IL-2 Se une a selectina L Se asocia al ácido hialurónico Inicia cambio de isotipo cuando se une a su ligando Tirosina-fosfatasa que regula la activación linfocitaria; isoforma CD45R0 en linfocitos T memoria, isoforma CD45RA en linfocitos T vírgenes Media adhesión homotípica de NK Se asocial a AMP Media transmisión de señales de IL-7 Media transmisión de señales de IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 e IL-21 Se une al CD40 en los linfocitos B e inicia el cambio de isotipo Interactúa con B7-H2 AMP, monofosfato de adenosina; CD, grupo de diferenciación; HC, hematíes de carnero; HLA, antígeno leucocitario humano; ICAM, molécula de adhesión intracelular; ICOS, coestimulador inducible; IL, interleucina; LFA, antígeno asociado a la función del linfocito; MAC, complejo de ataque de la membrana; NCAM, molécula de adhesión de la célula neural; NK, citolítico espontáneo; TCR, receptor del linfocito T; VEB, virus de Epstein-Barr. células que con más rapidez se dividen del cuerpo, y aumentan su número unas 100.000 veces en las 2 semanas siguientes a la entrada en el timo de las células madre. A medida que estas células maduran y tiene lugar el proceso de selección mencionado antes, el 97% de todos los timocitos corticales muere. Las células supervivientes ya no tienen una doble positividad respecto del CD4 y el CD8, sino que presentan una u otra, y entonces migran a la médula del timo. Las funciones del linfocito T se adquieren junto al desarrollo de timocitos con una sola positividad, pero no están completamente desarrollados hasta que las células emigran del timo. Se calcula que 1 célula madre da lugar a unos 3.000 timocitos medulares maduros, que son resistentes a los efectos líticos de los corticoides. Los linfocitos T comienzan a emigrar del timo hasta el bazo, los ganglios linfáticos y el apéndice en las semanas 11.a -12.a de la vida embrionaria, y a las amígdalas en las semanas 14.a -15.a . Dejan el timo a través del torrente sanguíneo y se distribuyen por todo el cuerpo, con concentraciones más intensas en las áreas paracorticales de los ganglios linfáticos, las áreas perioarteriolares del bazo y el conducto linfático torácico. Los emigrantes tímicos recientes coexpresan las isoformas de CD45RA y CD62L (selectina L). La reordenación del locus del TCR durante el desarrollo intratímico del linfocito T da lugar a la escisión del ADN y los elementos escindidos forman episomas circulares. Estos círculos de extirpación de la recombinación del TCR (TREC) pueden detectarse en los linfocitos T que son emigrantes tímicos recientes, mientras que los linfocitos T que se desarrollan fuera del timo no contienen estos episomas. La incapacidad de detectar TREC en el nacimiento es una prueba usada para el cribado de la IDCG. La emigración selectiva de los linfocitos a los órganos linfáticos periféricos está dirigida por la interacción de una molécula de adhesión de superficie linfocitaria, la selectina L, con estructuras hidrocarbonadas situadas sobre regiones especializadas de los vasos sanguíneos de los órganos linfáticos llamadas vénulas de endotelio alto. En la 12.a semana de gestación los linfocitos T pueden proliferar en respuesta a lectinas vegetales, como la fitohemaglutinina (PHA) y la concavalina A (Con A), y frente a células alógenas; se han encontrado linfocitos T que se unen a antígenos en la 20.a semana de gestación. Los corpúsculos (cuerpos) de Hassall, que son espirales de células epiteliales medulares diferenciadas, se ven por primera vez en la médula tímica en la 16.a -18.a semana de la vida embrionaria. Desarrollo y diferenciación del linfocito B En paralelo a la diferenciación del linfocito T comienza el desarrollo del linfocito B en el hígado fetal antes de la 7.a semana de gestación. Las células madre CD34 del hígado fetal se siembran en la médula ósea de las clavículas en la 8.a semana de vida embrionaria y en la de los huesos largos en la 10.a semana (v. fig. 117-1). Se han definido estadios independientes del antígeno del desarrollo del linfocito B de acuerdo con los patrones de reordenamiento de genes de inmunoglobulinas y con las proteínas superficiales que las células expresan. El prolinfocito B es el primer descendiente de la célula troncal pluripotencial comprometida en la línea B, y se detecta por la presencia de CD34 y CD10 en su superficie, aunque en ella los genes de inmunoglobulinas permanecen en la línea germinal (fig. 117-2). La siguiente fase es la del preprelinfocito B, durante la cual los genes de inmunoglobulinas se reordenan pero no se expresan en el citoplasma cadenas pesadas m ni IgM de superficie (IgMs). Estas células se caracterizan después por la coexpresión de CD34, CD10, CD19 y CD40 de membrana y posteriormente por la presencia adicional de CD73, CD22, CD24 y CD38. Sigue el prelinfocito B que se distingue por la expresión de cadenas pesadas m citoplásmicas pero no de IgMs, porque todavía no se ha producido ninguna cadena ligera de inmunoglobulina. Estas células continúan expresando todos los antígenos CD vistos en la fase de Capítulo 117 Linfocitos T, linfocitos B y linfocitos citolíticos espontáneos & e117-3 © ELSEVIER. Fotocopiar sin autorización es un delito. Tabla 117-2 CLASIFICACIÓN FUNCIONAL DE LAS CITOCINAS* 1. Citocinas implicadas en las respuestas inmunitarias naturales . Interferones del tipo I (IFN-a e IFN-b): inhiben la replicación vírica, inhiben la proliferación celular, activan a los linfocitos NK y aumentan la expresión de moléculas de la clase I del MHC . TNF-a: media la respuesta del anfitrión a las bacterias gramnegativas y otros microorganismos infecciosos . L-1a y b: median la respuesta inflamatoria del anfitrión a los microorganismos infecciosos . IL-1 Ra: un antagonista natural de la IL-1, bloquea las señales enviadas por la IL-1 . IL-6: media y regula respuestas inflamatorias . Quimiocinas (IL-8, proteína quimiotáctica del monocito 1 o MCP-1, RANTES y otros): median la quimiotaxis y activación del leucocito 2. Citocinas reguladoras del linfocito a. Inmunoestimuladoras o promotoras del crecimiento . IL-1: coestimula la activación de los linfocitos T . IL-2: factor de crecimiento para los linfocitos T, B y NK; active a los linfocitos efectores NK y T . IL-4: factor de crecimiento de linfocitos T y B; estimula la producción de IgE; aumenta la expresión de moléculas de las clases I y II del MHC y la expresión de FcReII en el macrófago; expansión de subgrupo Th2 . IL-5: crecimiento y activación del linfocito B . IL-6: factor de crecimiento de los linfocitos B . IL-7: factor de célula estromal; factor de crecimiento para precursor de linfocitos B y T, factor homeostático del linfocito T . IL-10: factor de crecimiento y diferenciación de los linfocitos B . IL-9: factor de crecimiento de linfocitos T, B, mastocitos, eosinófilos, neutrófilos y células endoteliales . IL-12: expansión de subgrupo Th1; activa células efectoras . IL-13: factor de crecimiento y diferenciación de linfocitos B; estimula producción de IgE; aumenta expresión de moléculas de las clases I y II del MHC y expresión de FcReII en los macrófagos . TNF-b: estimula función efectora celular . IL-15: regula desarrollo de linfocito NK y homeostasis de linfocitos memoria . IL-18: induce IFN-g, GM-CSF y TNF-a en células inmunocompetentes . IL-21: junto a la IL-4 regula el cambio de clase a IgG e IgE y la síntesis de Ig . IL-27: producida por células presentadoras de antígenos y regula la actividad de los linfocitos T y B . IFN-g: activa los macrófagos y los linfocitos NK; aumenta la expresión de moléculas de las clases I y II del MHC; inhibe la producción de IgE inducida por IL-4 o IL-13 b. Inmunosupresores . IL-1Ra: regula actividades de la IL-1 . TGF-b: antagoniza respuestas de linfocitos . IL-10: inhibe actividades de linfocitos Th1 . IFN-a/b: inhibe la producción de IFN-g 3. Citocinas reguladoras de la hematopoyesis . GM-CSF, G-CSF, M-CSF: factores estimuladores de colonias . Eritropoyetina (EPO): diferenciación de precursores eritrocíticos . IL-3, SCF, receptor para c-kit: regula el desarrollo de células troncales . IL-4: desarrollo del mastocito . IL-5: diferenciación y proliferación del eosinófilo . IL-6: diferenciación de linfocitos B . IL-7: diferenciación de linfocitos B y T . IL-8: promueve la supervivencia celular en respuesta a citocinas hematopoyéticas . IL-9: factor de crecimiento del mastocito . IL-11: eleva el recuento de plaquetas en pacientes que reciben quimioterapia . IL-12: expande y activa linfocitos NK en reposo . IL-15: expande y activa linfocitos NK en reposo . IL-21: limita la viabilidad de los linfocitos NK 4. Citocinas proinflamatorias . IL-1, TNF-a, IL-6: participan en la respuesta de la fase aguda y exhiben acción sinérgica en la inflamación, el shock y la muerte . IL-12: estimula INF (producción por linfocitos T y NK) . IL-17: actúa sobre monocitos para inducir la secreción de mediadores proinflamatorios como IL-8, TNF y GM-CSF . IL-18: induce IFN-g, GM-CSF, TNF-a; aumenta receptores para quimiocinas . IL-23: impulsa el desarrollo de linfocitos T autorreactivos productores de IL-17 y promueve la inflamación crónica 5. Citocinas antiinflamatorias . IL-4: reduce la producción de TNF e IL-1 inducidas por la endotoxina . IL-6: inhibe la producción de TNF . IL-10: suprime las funciones del linfocito y reduce la producción de citocinas proinflamatorias; antiaterógena . IL-11: efecto citoprotector sobre la inflamación de la mucosa intestinal, la piel y las articulaciones . IL-13: reduce las funciones de los macrófagos, suprime la producción de citocinas proinflamatorias . TGF-b: tiene efectos inmunosupresores, inhibe la expresión de los genes de IL-1 y TNF . IL-1Ra: compite con la unión de la IL-1 a sus receptores de la superficie celular y bloquea la IL-1R . TNFR: receptor soluble para el TNF; al unirse al TNF, bloquea la interacción del TNF con la célula diana *No es una lista exhaustiva. GM-CSF, factor estimulador de colonias de granulocitos y macrófagos; IFN, interferón; IL, interleucina; MCP-1, proteína quimiotáctica del monocito; MHC, complejo principal de histocompatibilidad; NK, citolítico espontáneo; RANTES, expresado y secretado por el linfocito T normal y regulador por la activación; SCF, factor de células madre; TGF, factor de crecimiento transformante; TNF, factor de necrosis tumoral. Modificada de Whiteside TL: Cytokine measurements and interpretation of cytokine assays in human disease, J Clin Immunol 14:327–339, 1994. preprelinfocito B, excepto CD34 y CD10, que se pierden; además, expresan CD21. Después viene la fase de linfocito B inmaduro, durante la cual se expresa IgMs pero no IgD. Los genes de las cadenas ligeras se han reordenado y se pierde CD38, pero persisten todos los otros antígenos CD del prelinfocito B. La última fase de desarrollo del linfocito B que no depende del antígeno es el linfocito B maduro o virgen, que coexpresa IgMs e IgDs; también se adquiere CD23 en esta fase, y todos los otros antígenos presentes en las células B inmaduras persisten. Los prelinfocitos B pueden encontrarse en la vida fetal en la 7.a semana de gestación, los linfocitos B IgMs+ e IgGs+ entre la 7.a y 11.a y los linfocitos B IgDs+ e IgAs+ en la 12.a -13.a . En la 14.a semana de vida embrionaria, el porcentaje de linfocitos circulantes que expresan IgMs e IgDs es el mismo que en la sangre del cordón, y algo superior al de la sangre de los adultos. e117-4 & Parte XIV Inmunología [(Figura_2)TD$IG] Figura 117-2 Desarrollo del linfocito B humano independiente del antígeno. CD, grupos de diferenciación; Ig, inmunoglobulina; IL, interleucina. (De Haynes BF, Denning SM: Lymphopoiesis. En Stamatoyannopoulis G, Nienhuis A, Majerus P, editores: Molecular basis of blood diseases, 2.a ed., Filadelfia, 1994, WB Saunders.) Los estadios dependientes del antígeno del desarrollo del linfocito B son los que se producen tras el estímulo de la célula B madura o virgen por un antígeno a través de su receptor para el antígeno (Igs); el resultado es la diferenciación de la célula y de su progenie en linfocitos B memoria (CD27) Igs+ (para ese antígeno en particular) y de células plasmáticas, que sintetizan y secretan anticuerpos, que son inmunoglobulinas específicas frente al antígeno. La deficiencia en la citidina-desaminasa inducida por la activación (AICDA) o de la uracilo ADN-glucosilasa (UNG), como se ve en 2 formas de hipergammaglobulinemia M autosómica recesiva, puede dar lugar a que no se produzca el cambio de isotipo y sólo se formen anticuerpos IgM. Existen 5 isotipos de inmunoglobulinas, que se definen por cadenas pesadas únicas: IgM, IgG, IgA, IgD e IgE. La IgG y la IgM, los únicos isotipos fijadores del complemento, son las inmunoglobulinas más importantes de la sangre y de otros líquidos internos que nos protegen ante microorganismos infecciosos. La IgM se limita, sobre todo, al compartimento intravascular debido a su gran tamaño, mientras que la IgG está presente en todos los líquidos corporales internos. La IgA es la principal inmunoglobulina protectora de las secreciones externas en los aparatos digestivo, respiratorio y urogenital, pero también está presente en el torrente sanguíneo. La IgE, que se encuentra en líquidos corporales internos y externos, participa en la defensa del anfitrión frente a los parásitos. Pero, debido a los receptores de afinidad alta de la IgE presentes en los basófilos y los mastocitos, la IgE es el principal mediador de las reacciones alérgicas del tipo inmediato. Todavía no está clara la función de la IgD. Existen también subclases de inmunoglobulinas, incluidas 4 subclases de IgG (IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4) y 2 subclases de IgA (IgA1 e IgA2). Cada una de estas subclases desempeña funciones biológicas diferentes. Por ejemplo, se encuentra actividad de anticuerpos ante polisacáridos sobre todo en la subclase IgG2. Se han observado IgM e IgE en abortos de tan sólo 10 semanas, e IgG tan pronto como a las 11-12 semanas. Aunque estas fases de desarrollo del linfocito B se han descrito en el contexto de la ontogenia de la célula B dentro del útero, es importante saber que a lo largo de la vida posnatal continúa el desarrollo de linfocitos B a partir de células madre pluripotenciales. A pesar de la capacidad de los linfocitos B para dar lugar a células sintetizadoras y secretoras de inmunoglobulinas, las células plasmáticas no suelen encontrarse en los tejidos linfáticos del feto hasta la 20.a semana de gestación, y luego aparecen muy rara vez debido a que el útero constituye un ambiente estéril. Se han hallado placas de Peyer en un número significativo en el 5. mes de vida intrauterina, y se han visto células plasmáticas en la lámina propia en la 25.a semana de gestación. Antes del nacimiento puede haber folículos primarios en los ganglios linfáticos, pero no suele haber folículos secundarios. Un feto humano comienza a recibir cantidades significativas de IgG materna a través de la placenta alrededor de la 12.a semana de gestación, y la cantidad aumenta de forma constante hasta que, en el nacimiento, la concentración sérica de IgG en el suero del cordón es comparable o superior a la materna. La IgG es la única clase que atraviesa la placenta en un grado significativo. Las 4 subclases la atraviesan, pero la IgG2 con menor eficacia. En el suero del cordón se encuentran cantidades pequeñas de IgM (10% en la concentración en adultos) y algunos nanogramos de IgA, IgD e IgE. Como ninguna de estas proteínas atraviesa la placenta se cree que tienen un origen fetal. Estas observaciones plantean la posibilidad de que ciertos estímulos antigénicos atraviesen normalmente la placenta para provocar respuestas, incluso en fetos no infectados. Algunos lactantes atópicos tienen, en ocasiones, anticuerpos IgE frente a antígenos, como la clara del huevo, a los cuales no se han expuesto, al menos de forma conocida, durante la vida posnatal, lo que indica que la síntesis de estos anticuerpos IgE podría haberse inducido en el feto por antígenos ingeridos por la madre. Desarrollo de los linfocitos citolíticos espontáneos (NK) Se encuentra actividad NK en células fetales hepáticas humanas a la 8.a -11.a semanas de gestación. Los linfocitos NK también derivan de precursores de la médula ósea. No es necesario el procesamiento tímico para el desarrollo de los linfocitos NK, aunque estas células se han encontrado en el timo. Tras su liberación de la médula ósea, los linfocitos NK entran en la circulación o emigran al bazo, y muy pocos se quedan en los ganglios linfáticos. En los sujetos normales, los linfocitos NK representan el 8-10% de los linfocitos, pero los porcentajes son a veces ligeramente inferiores en la sangre del cordón. Al contrario que los linfocitos T y B, los linfocitos NK no reordenan los genes del receptor del antígeno durante su desarrollo, sino que se definen por su capacidad funcional para mediar la citotoxicidad no específica frente al antígeno. Los linfocitos NK tienen receptores inhibidores de la citólisis (KIR) que reconocen ciertos antígenos MHC e inhiben la lisis de células alógenas anormales en cuatro patrones específicos de reactividad. Los locus génicos que controlan estos patrones son diferentes a los locus aloantigénicos Capítulo 117 Linfocitos T, linfocitos B y linfocitos citolíticos espontáneos & e117-5 del MHC tradicionales y se han situado en el cromosoma 19. Casi todos los linfocitos NK expresan CD56, y más del 90% expresa CD16 (Fcg RIII) en su superficie celular. Otros antígenos CD que se encuentran en los linfocitos NK son el CD57 (50-60%), el CD7 y el CD2 (70-90%) y el CD8 (30-40%) (v. tabla 117-1). Aunque los linfocitos NK comparten antígenos de superficie con los linfocitos T y las células mielocíticas, la relación de los linfocitos NK con estas últimas es todavía imprecisa. Algunas personas con IDCG autosómica recesiva y deficiencias profundas de linfocitos T y B tienen abundantes linfocitos NK, mientras que aquéllos con la IDCG ligada al X y déficit de Jak3 no tienen linfocitos T ni NK. © ELSEVIER. Fotocopiar sin autorización es un delito. Interacciones entre las células inmunitarias La interacción entre las células inmunitarias tiene una importancia crucial para todas las fases de la respuesta inmunitaria adaptativa. Al contrario que el receptor del antígeno del linfocito B (Ig), que puede reconocer antígenos sin procesar, el TCR sólo reconoce péptidos antigénicos procesados presentados a él por moléculas del MHC, tales como los antígenos del HLA A, B y C (antígenos de la clase I) y los del HLA-DR, DP y DQ (antígenos de la clase II). Las moléculas del MHC tienen una hendidura en su estructura proteica que se ajusta a los péptidos. Las moléculas del MHC de la clase I se encuentran en la mayoría de las células nucleadas del cuerpo. Las del MHC de la clase II están presentes en las células presentadoras de antígenos (APC), que abarcan los macrófagos, en las células dendríticas y en los linfocitos B. Los péptidos que se hallan en el surco de las moléculas de la clase I del HLA proceden de proteínas sintetizadas normalmente en la célula y que se degradan e introducen en la hendidura. Los péptidos son víricos si las células están infectadas por un virus. Los péptidos presentes en la hendidura de las moléculas de la clase II proceden de antígenos exógenos naturales, como las vacunas o las proteínas bacterianas. Estas proteínas son captadas por las APC, se degradan y se expresan en la superficie celular dentro de la hendidura de las moléculas del HLA de la clase II. El TCR interactúa entonces con la molécula del HLA que transporta el péptido y, a través de su enlace funcional y físico con el complejo CD3 de las moléculas transductoras de señales, envía una señal al linfocito T para que produzca citocinas que, finalmente, dan lugar a la activación y proliferación del linfocito T. Dos de las principales funciones de los linfocitos T son enviar señales a los linfocitos B para que sinteticen anticuerpos mediante la producción de citocinas y moléculas de membrana que pueden servir como ligandos para moléculas superficiales del linfocito B diferentes al antígeno, y matar las células infectadas por virus o las células tumorales. Para que un linfocito T desempeñe cualquiera de estas funciones debe primero unirse a una APC o una célula diana. Para que esta unión sea de afinidad alta, varias moléculas de los linfocitos T, además del TCR, se adosan a las moléculas de las APC o las células diana. La molécula CD4 se une directamente a las moléculas de la clase II del MHC en las APC. El CD8, presente en los linfocitos T citotóxicos, se une a la molécula de la clase I del MHC en la célula diana. Tanto las moléculas CD4 como las CD8 participan de manera directa en la regulación de la activación del linfocito T, y se unen físicamente a nivel intracelular a la tirosina cinasa p56-lck. La cola citoplasmática del CD45, el antígeno leucocitario común, es una tirosina-fosfatasa capaz de regular la transducción de señales en el linfocito T; esto se debe al hecho de que el pc56-lck es un sustrato para la actividad de fosfatasa de CD45. Dependiendo de qué isoforma de CD45 esté presente en el linfocito T (CD45RO en los linfocitos T memoria y CD45RA en los linfocitos T vírgenes) se han propuesto mecanismos por los cuales CD45 podría aumentar o reducir la activación del linfocito T. De hecho, una forma de IDCG se debe a un déficit de CD45. El antígeno 1 asociado a la función del linfocito (LFA-1) en el linfocito T se une a una proteína llamada ICAM-1 (molécula de adhesión intercelular 1), ahora denominada CD54, en las APC. CD2 en los linfocitos T se une a LFA-3 (CD58) en las APC. La adhesión de los linfocitos T a las células presentadoras de antígeno estimula a los linfocitos Th para que produzcan interleucinas y aumenten la expresión en su superficie de moléculas como el ligando de CD40 (CD154), que ayuda a los linfocitos B y a los linfocitos T citotóxicos a destruir sus objetivos. En la respuesta primaria de anticuerpos, el antígeno original es transportado hasta un ganglio linfático de drenaje, es captado por células especializadas llamadas células dendríticas foliculares (FDC, del inglés follicular dendritic cells) y se expresa en su superficie. Los linfocitos B vírgenes que expresan Igs específica frente a ese antígeno se unen entonces al antígeno presente en la superficie de las FDC. Si la afinidad del anticuerpo Igs del linfocito B por el antígeno presente en las FDC es lo suficientemente fuerte, y si los linfocitos T cooperadores activados proporcionan otras señales, el linfocito B evoluciona hacia una célula plasmática productora de anticuerpos. Si la afinidad no es lo bastante fuerte, o no se reciben señales del linfocito T, el linfocito B muere por apoptosis. Las señales procedentes de los linfocitos Th activados son varias citocinas que secretan (IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13 e IL-21) (v. tabla 117-2) y una molécula de superficie del linfocito T, CD154, que al contacto del linfocito T con el linfocito B se une al CD40 de la superficie del linfocito B. El CD40 es una glucoproteína de membrana integral del tipo I que se expresa en los linfocitos B, los monocitos, algunos carcinomas y algunos otros tipos de células. Pertenece a la familia de receptores del factor de necrosis tumoral (TNF)/factor de crecimiento neural. El entrecruzamiento del CD40 de los linfocitos B por el CD154 de los linfocitos T en presencia de ciertas citocinas hace que los linfocitos B proliferen e inicien la síntesis de inmunoglobulinas. En la respuesta inmunitaria primaria sólo suelen producirse anticuerpos IgM, y la mayoría de ellos con una afinidad relativamente baja. Algunos linfocitos B se convierten en linfocitos B de memoria durante la respuesta inmunitaria primaria. Estas células cambian sus genes de inmunoglobulina de forma que sintetizan anticuerpos IgG, IgA e IgE con una mayor afinidad ante la exposición secundaria al mismo antígeno. La respuesta de anticuerpos secundaria se produce cuando estos linfocitos B de memoria se encuentran otra vez con el antígeno. Se forman de nuevo células plasmáticas igual que en la respuesta primaria, pero se generan muchas más células y con mayor rapidez, y se sintetizan anticuerpos IgG, IgA e IgE. Además, los cambios en los genes de las inmunoglobulinas (hipermutación somática [HMS]) aumentan la afinidad de estos anticuerpos. Se observa una falta de HMS en el déficit de AID o UNG. El patrón exacto de respuesta de isotipo frente al antígeno en los sujetos normales varía según el tipo de antígeno y las citocinas presentes en el microambiente. Para las lisis mediadas por NK, la unión al objetivo tiene una importancia fundamental. Esto se ve mejor en las personas que tienen una deficiencia en la adhesión del leucocito del tipo 1 (LAD1), que tienen mutaciones en el gen que codifica CD18 o la cadena b de 3 moléculas de adhesión diferentes (LFA-1, CR3 y p150,95) y que carecen de la función NK. Por consiguiente, la unión de los linfocitos NK a sus objetivos está facilitada por las interacciones LFA-1-ICAM. El CD56 o NCAM (moléculas de adhesión de células neurales) también media la adhesión homotípica de los linfocitos NK. El FcgRIII, o receptor de afinidad baja de la IgG, tiene una mayor afinidad por la IgG cuando está presente en los linfocitos NK que en los neutrófilos. FcgRIII también permite a los linfocitos NK mediar la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (CCDA), donde el anticuerpo se une al FcgRIII a través de su región Fc. La porción de combinación con su antígeno de la IgG se une a la célula diana, y el linfocito NK, unido a la diana por la porción Fc del anticuerpo, mata a la célula diana. LINFOPOYESIS POSNATAL Linfocitos T y subpoblaciones de linfocitos T Aunque el porcentaje de linfocitos T CD3 en la sangre del cordón es algo menor que en la sangre periférica de los niños y los adultos, los linfocitos T están presentes en un número más elevado, debido a que la cantidad de linfocitos totales es más alta en todos los lactantes normales. Una distinción adicional es que el cociente entre los linfocitos CD4 y CD8 suele ser mayor (3,5-4:1) en la sangre del e117-6 & Parte XIV Inmunología cordón que en la sangre de los niños y los adultos (1,5-2:1). Casi todos los linfocitos T de la sangre del cordón expresan la isoforma CD45RA (virgen), y persiste un predominio de linfocitos CD45RA sobre los CD45RO durante los 2-3 primeros años de vida; después, el número de células que expresan estas 2 isoformas se iguala de forma gradual. Los linfocitos Th pueden subdividirse a su vez de acuerdo con las citocinas que producen cuando se activan. Los linfocitos Th1 producen IL-2 e IFN-g, que favorecen las respuestas de hipersensibilidad retardada o del linfocito T citotóxico, mientras que los linfocitos Th2 producen IL-4, IL-5, IL-6, IL-13 e IL-21 (v. tabla 117-2), que favorecen la respuesta de los linfocitos B y la sensibilización alérgica. Existen subgrupos adicionales importantes de linfocitos T que ejercen acciones reguladoras. Entre ellos están los linfocitos T CD25+ (linfocitos Treg), considerados importantes en la evitación de las enfermedades autoinmunitarias, y los linfocitos T, que tienen características fenotípicas de los linfocitos NK (linfocitos NK-T). Los linfocitos T de la sangre del cordón tienen la capacidad de responder normalmente a mitógenos del linfocito T (PHA, Con A y PWM), y son capaces de montar una respuesta normal en mezclas de leucocitos. Los recién nacidos normales también tienen la capacidad de desarrollar respuestas de linfocitos T específicos frente al antígeno desde el nacimiento, como se demuestra por una reactividad fuerte a la tuberculina pocas semanas después de la vacunación con BCG cuando se administra el primer día de vida. Debido a que durante los primeros meses de vida los pacientes pueden tener defectos intensos y no reconocidos de linfocitos T, la mayoría de los hospitales irradian ahora de forma habitual todos los derivados sanguíneos que se administran a los lactantes. Los defectos de los linfocitos T pueden detectarse fácilmente incluso en el nacimiento calculando el número absoluto de linfocitos, porque los linfocitos T constituyen normalmente el 70% de los linfocitos circulantes y su falta da lugar a una linfopenia llamativa (v. fig. 116-2 y cap. 708). normalmente por primera vez alrededor del 13.er día de la vida posnatal; la concentración aumenta de manera gradual durante la primera parte de la infancia hasta conseguir las concentraciones del adulto entre los 6 y 7 años de edad. La sangre del cordón contiene concentraciones de IgG comparables o mayores a las del suero materno. La IgG materna desaparece gradualmente durante los primeros 6-8 meses de vida, mientras aumenta la síntesis de IgG por parte del niño (IgG1 e IgG3 antes que IgG2 e IgG4 durante el primer año) hasta conseguir la concentración de IgG total del adulto alrededor de los 7-8 años de edad. La IgG1 y la IgG4 alcanzan en primer lugar las concentraciones del adulto, seguidas de la IgG3 a los 10 años y de la IgG2 a los 12 años. La IgG sérica en los lactantes suele alcanzar su nivel más bajo alrededor del 3. -4. mes después del nacimiento. El desarrollo de la IgE, en general, sigue al de la IgA. Después de alcanzarse las concentraciones del adulto de las 3 principales inmunoglobulinas, estos valores permanecen constantes para un sujeto normal. La capacidad de producir anticuerpos específicos frente a antígenos proteínicos se encuentra intacta en el momento del nacimiento. Pero los lactantes normales no suelen producir anticuerpos frente a antígenos polisacáridos hasta pasados los 2 años de edad, a no ser que el polisacárido esté conjugado con un transportador proteínico, como es el caso de las vacunas conjugadas de Haemophilus influenzae del tipo b (Hib) y de Streptococcus pneumoniae (PCV7). Linfocitos B e inmunoglobulinas Desarrollo de los órganos linfáticos Los recién nacidos tienen una mayor susceptibilidad a las infecciones por microorganismos gramnegativos, porque los anticuerpos IgM, que son opsoninas termoestables, no atraviesan la placenta. La concentración de opsonina termolábil, C3b, también es menor en el suero del recién nacido que en el del adulto. Estos factores son probablemente responsables de que los polimorfonucleares del recién nacido no fagociten bien algunos microorganismos. Los anticuerpos IgG transmitidos desde la madre sirven de manera adecuada como opsoninas termoestables para la mayoría de las bacterias grampositivas, y los anticuerpos IgG frente a los virus aportan una protección eficaz. No obstante, debido a que existe una deficiencia relativa de la subclase IgG2, puede haber una deficiencia de anticuerpos frente a antígenos polisacáridos capsulares. Dado que los lactantes prematuros han recibido menos IgG materna en el momento del nacimiento que los lactantes a término, la actividad opsonizadora del suero es baja frente a todos los tipos de microorganismos. Los linfocitos B están presentes en la sangre del cordón en porcentajes algo superiores, pero en un número considerablemente mayor que en la sangre de los niños y los adultos, lo que refleja el mayor recuento absoluto de linfocitos en todos los lactantes normales. Los linfocitos B de la sangre del cordón no sintetizan la amplia variedad de isotipos de inmunoglobulinas que llevan a cabo los linfocitos B de los niños y los adultos cuando se les estimula con anti-CD40 más II-4 o IL-10; por el contrario, producen sobre todo IgM y en una cantidad mucho menor. Los recién nacidos comienzan a sintetizar anticuerpos de la clase IgM a una velocidad mayor muy pronto después del nacimiento, en respuesta al inmenso estímulo antigénico de su nuevo ambiente. Los recién nacidos prematuros parecen tan capaces de hacer esto como los nacidos a término. Alrededor del 6. día después del nacimiento la concentración sérica de IgM aumenta con rapidez. Este aumento continúa hasta conseguir las concentraciones del adulto alrededor del 1.er año de edad. El suero del cordón del recién nacido normal no infectado no contiene IgA detectable. La IgA sérica se detecta El tejido linfático es en proporción pequeño, pero está bien desarrollado en el nacimiento y madura con rapidez en el período posnatal. El timo es más grande respecto al tamaño del cuerpo durante la vida fetal, y en el momento del nacimiento suele tener dos tercios de su peso maduro, que alcanza durante el primer año de vida. No obstante, alcanza una masa máxima justo antes de la pubertad, y después involuciona de manera gradual. Al año de edad, todas las estructuras linfáticas están maduras desde el punto de vista histológico. Los recuentos absolutos de linfocitos en la sangre periférica también alcanzan un máximo durante el primer año de vida. El tejido linfático periférico aumenta con rapidez su masa durante la lactancia y primera parte de la infancia. Alcanza el tamaño del adulto a los 6 años de edad, supera estas dimensiones durante los años prepuberales y, después, sufre una involución coincidente con la pubertad. Pero el bazo aumenta gradualmente su masa durante la maduración, y no alcanza su peso completo hasta la fase adulta. El número medio de placas de Peyer en el nacimiento es la mitad que en la adultez, y aumenta en forma gradual hasta que el número medio del adulto se supera durante los años de la adolescencia. Linfocitos NK El porcentaje de linfocitos NK en la sangre del cordón suele ser menor que en la sangre de los niños y adultos, pero el número absoluto de linfocitos NK es aproximadamente el mismo debido al mayor número de linfocitos. La capacidad de los linfocitos NK de la sangre del cordón de mediar la lisis de las dianas en análisis de los linfocitos NK o análisis de DCCA es alrededor de dos tercios la de los adultos. HERENCIA DE LAS ALTERACIONES DEL DESARROLLO DE LOS LINFOCITOS T, B Y NK Se han descrito más de 150 síndromes por inmunodeficiencias (v. tabla 116-8). Se han identificado defectos moleculares específicos en alrededor del 80% de estas enfermedades. La mayoría son rasgos recesivos, varios de los cuales se deben a mutaciones en genes del cromosoma X y otros a mutaciones en cromosomas autosómicos. Se conocen las bases moleculares de 7 inmunodeficiencias ligadas al cromosoma X que afectan a los linfocitos T, B y NK o combinaciones de ellos (caps. 118 a 120): la inmunodeficiencia con hipergammaglobulinemia M, el síndrome linfoproliferativo, la agammaglobulinemia, la IDCG, el síndrome de Wiskott-Aldrich y el modulador esencial del factor nuclear kappa B (NEMO). Los defectos autosómicos cuya base molecular se conoce son: 1) las inmunodeficiencias Capítulo 117 Linfocitos T, linfocitos B y linfocitos citolíticos espontáneos & e117-7 combinadas debidas a anomalías en las enzimas de la vía de recuperación de las purinas, la adenosina desaminasa (ADA, codificada por un gen situado en el cromosoma 20q13-ter) o la fosforilasa del nucleósido purina (PNP, codificada por un gen situado en el cromosoma 14q13.1); 2) inmunodeficiencias combinadas debidas a mutaciones en el gen que codifica ZAP-70 (localizado en el cromosoma 2q12), una tirosina cinasa de la familia no-src importante en la translación de señales en el linfocito T; 3) IDCG debidas a las mutaciones en el gen del cromosoma 19p13.1 que codifica la cinasa Jano 3 (Jak3), el transductor de señal primario de la cadena g del receptor común de citocinas (gc); 4) mutaciones en genes situados en el cromosoma 11 que codifican componentes del receptor del linfocito T, es decir, CD3 g, d y e; 5) IDCG debida a mutaciones en los genes de la activación de la recombinasa (RAG1 y RAG2), y 6) IDCG debida a mutaciones en el gen del cromosoma 5p13 que codifica la cadena a del receptor de la IL-7. Éstos son sólo algunos de los trastornos en los que se han descubierto mutaciones génicas, y su número crece constantemente. DIAGNÓSTICO PRENATAL Y DETECCIÓN DE PORTADORES © ELSEVIER. Fotocopiar sin autorización es un delito. El diagnóstico intrauterino de los déficits de ADA y PNP se establece mediante análisis enzimáticos realizados en las células amnióticas (frescas o cultivadas) obtenidas antes de la 20.a semana de gestación. El diagnóstico de diferentes defectos ligados al cromosoma X puede establecerse por análisis de mutación directa del cromosoma X de las células obtenidas de muestras de vellosidad coriónica o amniocentesis en los lactantes varones a cuyas madres se ha identificado como portadoras. El diagnóstico de la IDCG u otras deficiencias graves de linfocitos T con enzimas normales, las deficiencias del antígeno de las clases I o II del MHC, la enfermedad granulomatosa crónica (EGC) o el síndrome de Wiskott Aldrich (por el tamaño de las plaquetas) se establecen mediante análisis de mutación si ésta se conoce o, si no es así, por pruebas adecuadas del fenotipo o de función en pequeñas muestras de sangre obtenida por fetoscopia en las semanas 18.a -22.a de gestación. Pueden realizarse los mismos procedimientos diagnósticos en sangre del cordón, pero en la actualidad no se realizan pruebas de detección selectiva habituales de las inmunodeficiencias usando la sangre del cordón de los recién nacidos, aunque se han realizado estudios piloto en Wisconsin y Massachusetts (cap. 116). Los portadores del déficit de ADA y PNP se detectan mediante análisis enzimáticos cuantitativos realizados en muestras de sangre. A los portadores de la agammaglobulinemia ligada al cromosoma X, la IDCG ligada al cromosoma X o el síndrome de Wiskott-Aldrich se les identifica mediante análisis de mutación directa si se conoce la mutación de la familia. BIBLIOGRAFÍA Borghesi L, Milcarek C: From B cell to plasma cell: regulation of V(D)J recombination and antibody secretion, Immunol Res 36:27-32, 2006. Chung JW, Yoon SR, Choi I: The regulation of NK cell function and development, Front Biosci 13:6432-6442, 2008. LeBien TW, Tedder TF: B lymphocytes: how they develop and function, Blood 112:1570-1580, 2008. Luci C, Tomasello E: Natural killer cells: detectors of stress, Int J Biochem Cell Bio 40:2335-2340, 2008. McKenzie BS, Kastelein RA, Cua DJ: Understanding the IL-23-IL-17 immune pathway, Trends Immunol 27:17-23, 2006. Mingueneau M, Sansoni A, Gregoire C, et al: The proline-rich sequence of CD3 epsilon controls T cell antigen receptor expression on and signaling potency in preselection CD4+CD8+ thymocytes, Nat Immunol 9:522-532, 2008. Murphy KM, Travers P, Walport M: Janeway’s immunobiology, ed 7, New York and London, 2007, Garland Science Publishing. Rothenberg EV, Moore JE, Yui MA: Launching the T-cell-lineage developmental programme, Nat Rev Immunol 8:9-21, 2008. Siggs OM, Makaroff LE, Liston A: The why and how of thymocyte negative selection, Curr Opin Immunol 18:175-183, 2006.
