Capítulo 13: Respuestas efectoras: inmunidades mediada por células y mediada por anticuerpos

Los capítulos previos se han centrado en cómo se inicia la respuesta inmunitaria. Aquí, finalmente se describe cómo los blancos del sistema inmunitario —agentes patógenos, células infectadas e incluso células tumorales— en realidad son eliminados del organismo.

Ya se describió cómo el sistema inmunitario innato inicia la respuesta a agente patógeno y avisa al sistema inmunitario adaptativo respecto a la presencia de ese agente patógeno y su naturaleza (capítulo 5). En los capítulos 9 a 12 se describieron el desarrollo y la activación de las células del sistema inmunitario adaptativo específicas para antígeno, los linfocitos B y T. También se introdujo al lector en el tema de la diferenciación y actividad de linfocitos T auxiliares, un tipo de célula efectora que regula la actividad y la función de células T citotóxicas, células B y otras células presentadoras de antígeno. Este capítulo se centra en las células y moléculas efectoras de las respuestas inmunitarias tanto mediada por células como humoral (mediada por anticuerpos) que directamente desembarazan al organismo de agentes patógenos y células anormales. Podría decirse que estas respuestas efectoras son las manifestaciones de mayor importancia de la respuesta inmunitaria: protegen al huésped contra infección y lo desembarazan de agentes patógenos que han roto las defensas.

Las funciones efectoras de las ramas mediada por células y humoral del sistema inmunitario adoptan papeles diferentes, aunque superpuestos, en la eliminación de infección de un huésped. Las moléculas efectoras de la rama humoral son los anticuerpos, la versión secretada del receptor altamente específico sobre la superficie de células B. Los anticuerpos secretados hacia espacios extracelulares son en extremo específicos para antígeno y tienen varios métodos a su disposición para desembarazar al organismo de agentes patógenos. La manera en que un anticuerpo contribuye a eliminar infección depende de su isotipo, que determina si puede reclutar complemento (capítulo 6). El isotipo también determina a cuáles receptores puede unirse un anticuerpo. Los receptores de unión a anticuerpo, que se unen a las regiones constantes de anticuerpos y, por ende, se llaman receptores Fc o FcR, determinan cuáles células puede reclutar un anticuerpo para ayudar en su misión destructiva, así como los tejidos a los cuales puede entrar.

Si los anticuerpos fueran los únicos agentes de la inmunidad, los agentes patógenos intracelulares, que ocupan espacios a los cuales los anticuerpos no pueden tener acceso, probablemente escaparían al sistema inmunitario. Por fortuna hay otra rama efectora del sistema inmunitario, la inmunidad mediada por células, que detecta y mata células que portan agentes patógenos intracelulares. La inmunidad mediada por células consta tanto de células T auxiliares (T_H CD4⁺) como de varios tipos de células citotóxicas. Las células T_H ejercen sus funciones efectoras de manera indirecta, al contribuir a la activación de células presentadoras de antígeno, células B y células T citotóxicas por medio de interacciones receptor-ligando y citocinas y quimiocinas solubles (capítulo 11). Por otro lado, las células citotóxicas ejercen sus funciones efectoras directamente, al atacar a células infectadas y, en algunos casos a los agentes patógenos mismos.

Las células citotóxicas efectoras surgen a partir de los sistemas inmunitarios tanto adaptativo como innato y, por ende, incluyen células tanto específicas como no específicas para antígeno. Las células no específicas para antígeno (inmunidad innata) que contribuyen a la eliminación de células infectadas son las células nk y tipos de células no linfoides, como los macrófagos, neutrófilos y eosinófilos. Las células citotóxicas específicas para antígeno comprenden linfocitos T CD8⁺ (ctl o células T_C), así como la subpoblación de células nkt CD4⁺, que, aunque derivadas de la línea de células T, también despliega algunas características útiles de los tipos de células de la inmunidad innata. Asimismo, se han descrito poblaciones de células T_H CD4⁺ citotóxicas, y tal vez contribuyan a hipersensibilidad de tipo retardado. La exposición de las reacciones de dth y el papel de células T CD4⁺ en su dirección se abordarán en el capítulo 15.

Los sistemas inmunitarios humoral y mediado por células también cooperan con eficacia. Células como macrófagos, células nk, neutrófilos y eosinófilos, expresan receptores Fc, que inducen fagocitosis de complejos de anticuerpo-antígeno, así como muerte directa de células blanco por medio de un proceso conocido como citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos.

También es importante notar que el sistema inmunitario mediado por células desempeña un papel en el reconocimiento y la eliminación no sólo de células infectadas, sino también de células tumorales, que a menudo han pasado por modificaciones genéticas que llevan a la expresión de superficie de antígenos no típicos de células normales.

El presente capítulo se centra primero en actividades mediadas por anticuerpos; no sólo se describirá su capacidad para fijar complemento, sino también las múltiples funciones que adquieren al interactuar con células que expresan receptores Fc. A continuación se describirán los mecanismos efectores citotóxicos mediados por células de los sistemas inmunitarios innato y adaptativo. El capítulo finaliza con una exposición de ensayos experimentales de citotoxicidad.

El presente capítulo también incluye un recuadro de Enfoque clínico y uno de Experimento clásico. En el primero se describe cómo el conocimiento de la estructura de anticuerpos y la función de los mismos ha llevado a nuevas y exitosas terapias para diversas enfermedades. En el segundo se introducen datos recientes que muestran que los linfocitos no son el único tipo de célula que puede desarrollar una memoria; las células asesinas naturales, miembros del sistema inmunitario innato, también parecen tener esta capacidad.

Los anticuerpos generados por células B activadas (capítulo 12) protegen al organismo de varias maneras contra el agente patógeno: pueden neutralizar al agente patógeno al unirse a receptores que dicho agente utiliza para entrar a una célula, y bloquearlos; pueden opsonizar agente patógeno al unirse a células fagocíticas y reclutarlas, y pueden fijar complemento al unirse a agente patógeno e iniciar la cascada del complemento, que perfora membranas celulares (capítulo 6). Además, pueden cooperar con la rama celular del sistema inmunitario al unirse a células citotóxicas y reclutar las actividades de las mismas, de manera específica células asesinas naturales (nk), en un proceso llamado citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos (adcc) (figura 13-1 y cuadro 13-1). La capacidad de los anticuerpos para mediar estas respuestas es dependiente no sólo de su especificidad para antígeno, sino también de su isotipo (capítulo 3 y cuadro 13-2), que determina si un anticuerpo “fijará” complemento, a cuáles receptores Fc se unirá y, por ende, cuáles efectos celulares tendrá. En conjunto, estos mecanismos dan lugar a la destrucción de agente patógeno, de manera directa o indirecta, al estimular la fagocitosis y la digestión de complejos de agente patógeno-anticuerpo, o al destruir directamente membranas de células patógenas, o al inducir suicidio de la célula infectada.

Los anticuerpos median de diversas maneras la depuración y la destrucción de agente patógeno

Los anticuerpos son moléculas efectoras versátiles que desempeñan un papel directo en la resolución de infección al 1) bloquear la entrada del agente patógeno hacia las células (neutralización) y 2) reclutar moléculas y células citotóxicas para matar al agente patógeno (por medio de fijación del complemento, opsonización y adcc).

Neutralización

Casi todos los virus y algunas bacterias entran a una célula al unirse de manera específica a una o más proteínas de superficie celular, lo que estimula la endocitosis. Por ejemplo, el virus de la inmunodeficiencia humana (hiv) expresa una proteína de cubierta, gp120, que se une de manera específica al correceptor CD4. El virus de la gripe expresa una proteína, hemaglutinina, que se une a proteínas modificadas por azúcar sobre células epiteliales. Los anticuerpos que se unen a esas proteínas son moléculas efectoras en particular potentes porque pueden evitar que un agente patógeno incluso inicie una infección. Se denominan anticuerpos neutralizantes. Los agentes patógenos desarmados por anticuerpos neutralizantes típicamente son fagocitados por macrófagos.

Los anticuerpos neutralizantes también pueden bloquear la entrada de toxinas a las células. Por ejemplo, el toxoide tetánico, un producto de la bacteria Clostridium tetani, es una neurotoxina que puede dar lugar a contracción muscular descontrolada y muerte. La vacuna contra el tétanos contiene una versión inactiva de esta toxina que estimula la producción de anticuerpos contra toxoide tetánico por células B. Estos anticuerpos se unen a la toxina, e inhiben potentemente la entrada de la toxina a células nerviosas. También se han producido anticuerpos neutralizantes contra toxinas de veneno de serpiente, y son terapias eficaces para algunas mordeduras de serpiente.

Desde el punto de vista fisiológico, la neutralización es el modo de protección más eficaz contra infección; sin embargo, puesto que los microbios proliferan con rapidez, pueden generar variantes genéticas capaces de evadir anticuerpos neutralizantes. Por ejemplo, variantes del virus de la gripe que expresan hemaglutininas modificadas que no se unen a anticuerpos circulantes tienen una clara ventaja reproductiva y pueden producir con rapidez una infección. El hiv es uno de los virus más versados en evadir respuestas de anticuerpos. En teoría, la gp120 es un blanco ideal para anticuerpos neutralizantes; empero, pocos individuos generan esos anticuerpos. Esto se debe en parte a que la región gp120 que se une a CD4 está oculta del cuerpo hasta justo antes de la entrada viral.

Opsonización

El término opsonización, que proviene de la palabra griega que designa la facultad de “hacer agradable al gusto”, se refiere a la capacidad de los anticuerpos para promover y/o aumentar la fagocitosis de antígenos por fagocitos. Los anticuerpos opsonizantes cubren antígeno e interactúan con receptores Fc expresados sobre células fagocíticas.

Así, las células fagocíticas del sistema inmunitario innato (p. ej., macrófagos y neutrófilos) tienen dos grupos de receptores capaces de unirse a agentes patógenos: pueden unirse a ellos de manera directa usando receptores de la inmunidad innata (receptores de reconocimiento de patrones, como los receptores tipo Toll), o pueden unirse a antígenos unidos en inmunocomplejos con anticuerpos, por medio de receptores Fc.

Los receptores de la inmunidad innata son importantes en la activación de células presentadoras de antígeno, y en la conformación de las señales que transmitirán a linfocitos (capítulos 5 y 11). Los receptores Fc también generan señales y regulan las respuestas efectoras de células inmunitarias innatas (véase más adelante). En el caso de la opsonización, la unión de complejos de agente patógeno (antígeno)-anticuerpo a un receptor Fc sobre fagocitos inducirá internalización del complejo y digestión interna del agente patógeno en lisosomas.

Fijación de complemento

Los complejos de antígeno y anticuerpo también pueden inducir una cascada del complemento (capítulo 6). De manera específica, cuando anticuerpos que se asocian con complemento se unen a la superficie de bacterias y de algunos virus (con envoltura), inician una cascada de reacciones que da lugar a la generación del complejo de ataque a la membrana (mac), que perfora la membrana del agente patógeno y lo mata. Esta capacidad para estimular daño de membrana mediado por complemento se denomina fijación de complemento, y es una propiedad de isotipos de anticuerpos específicos, incluso algunos IgG e IgM.

La activación de la primera parte de la cascada del complemento también puede proteger al huésped al opsonizar agentes patógenos de una manera independiente de anticuerpos. Esta función del complemento no requiere los componentes más tardíos de la cascada del complemento (C4-C9). En lugar de eso, el fragmento de proteína del complemento C3b, que es producido en etapas tempranas de la reacción de complemento, se une a la superficie del agente patógeno, y es reconocido por las muchas células sanguíneas diferentes que tienen receptores de C3b. La unión a C3b que se encuentra sobre la superficie del agente patógeno, por un macrófago, da lugar a fagocitosis y destrucción de ese agente patógeno mediante mecanismos similares a los antes descritos para la fagocitosis mediada por anticuerpos. Despierta interés que la unión de agente patógeno unido a C3b por eritrocitos da lugar a transporte de los agentes patógenos al hígado o el bazo, donde el agente patógeno es retirado del eritrocito, sin afectar la viabilidad de este último, lo cual va seguido por fagocitosis del agente patógeno por un macrófago.

Citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos

Los anticuerpos pueden reclutar las actividades de múltiples células citotóxicas, incluso células nk (miembros linfoides del sistema inmunitario innato) y granulocitos (miembros mieloides del sistema inmunitario innato). A diferencia de los linfocitos T citotóxicos, estas células no expresan receptores de célula T específicos para antígeno. Con todo, expresan receptores Fc (específicamente, FcγRIII), y pueden usar éstos para “armarse” de anticuerpos que les permiten “adoptar” una especificidad de antígeno. Los anticuerpos unidos a células nk a continuación dirigen la actividad citotóxica a un blanco celular específico; por ejemplo, una célula infectada que expresa proteínas virales sobre su superficie, o una célula tumoral que expresa proteínas específicas para tumor sobre su superficie (figura 13-1). Este fenómeno, denominado adcc, se encuentra bajo investigación intensa debido a su potencial terapéutico. Se cree que los anticuerpos (antibodies) monoclonales (mAb) desarrollados como tratamientos de cáncer actúan en parte al aprovechar los mecanismos de adcc, y dirigir la citotoxicidad de nk hacia blancos de células tumorales (recuadro 13-1, Enfoque clínico). Al igual que con la fijación de complemento, la capacidad para mediar adcc es dependiente de isotipo de anticuerpo, y la IgG2a murina, y la IgG1 de humano, son más potentes a este respecto (véase más adelante).

Los isotipos de anticuerpos median diferentes funciones efectoras

Las células B activadas se desarrollan hacia células plasmáticas, que son fábricas celulares de anticuerpos notoriamente productivas (capítulos 3 y 12). La especificidad de anticuerpo es definida por sus regiones Fab, y su isotipo o clase es definido por su región Fc (figura 3-21). Dependiendo del tipo de ayuda de célula T que recibieron durante la activación, así como de las citocinas a las cuales estuvieron expuestas, las células B secretarán una de cuatro clases principales de anticuerpos: IgM, IgG, IgA o IgE. Si bien las células B inmaduras expresan IgD, se secreta poca, si es que se secreta algo y su función sigue siendo hasta cierto punto un misterio. La estructura de cada uno de estos anticuerpos se revisa con detalle en el capítulo 3. Cada uno desempeña una función distinta en el proceso de detener la infección y eliminarla, como se describe más adelante y se representa en la figura 13-2.

Funciones efectoras de anticuerpos IgM

Los anticuerpos IgM son la primera clase de anticuerpos que se producen durante una respuesta inmunitaria primaria. Tienden a ser anticuerpos de baja afinidad porque las células B que los producen no han pasado por maduración de afinidad. Aun así, dado que a menudo son pentavalentes (se unen entre sí en grupos de cinco), pueden ser muy eficaces en la unión a agente patógeno. Despierta interés que casi todos los anticuerpos IgM circulantes no provienen de células B convencionales sino de células B B-1, que producen de manera constitutiva anticuerpos IgM que parecen proteger contra agentes patógenos comunes, en particular los que provienen del intestino y de otras áreas mucosas.

Los anticuerpos IgM son muy eficaces para fijar complemento, e inducen con eficiencia lisis de agentes patógenos a los cuales se unen. También tienen utilidad para formar complejos de anticuerpo-agente patógeno densos que son fagocitados con eficiencia por macrófagos.

Funciones efectoras de anticuerpos IgG

Los anticuerpos IgG son el isotipo de anticuerpo más común en el suero. También son los más diversos, e incluyen varias subclases (IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4 en humanos; IgG1, IgG2a, IgG2b e IgG3 en ratones), cada uno de los cuales tiene capacidades efectoras distintas. Todas las variantes de IgG se unen a receptores Fc y pueden aumentar la fagocitosis por macrófagos (opsonización). Las IgG1 e IgG3 de humano son en particular eficientes para fijar complemento. La IgG2a de ratón y la IgG1 de humano son en particular eficaces para mediar adcc por células nk.

Isotipos de IgG específicos también se asocian con enfermedades. Por ejemplo, en un modelo de lupus en ratón, dominan los isotipos IgG2a e IgG2b. En el lupus de humano, la IgG1 y la IgG3 están involucradas en reacciones anti-dna, y la IgG2 e IgG3 se asocian con disfunción renal. Los investigadores están haciendo excelente uso del conocimiento creciente de las funciones efectoras de IgG, y están adaptando los isotipos de mAb usados en terapias para mejorar su efecto. Por ejemplo, los anticuerpos IgG1 se usan más comúnmente en la terapia de tumor porque pueden fijar complemento y median adcc por células nk. De cualquier modo, datos recientes sugieren que IgG2 es un potente mediador de adcc por células mieloides (incluso neutrófilos) y quizá ofrezca algunas ventajas terapéuticas.

Funciones efectoras de anticuerpos IgA

Si bien los anticuerpos IgA también se encuentran en la circulación, son el principal isotipo que se encuentra en secreciones, incluso moco en el intestino, leche proveniente de las glándulas mamarias, lágrimas y saliva. En estas secreciones, la IgA puede neutralizar tanto toxinas como agentes patógenos, e interactúa de modo continuo con las bacterias residentes (comensales) que colonizan las superficies mucosas, y evita que entren al torrente sanguíneo. Dado que la IgA no puede fijar complemento, estas interacciones no inducen inflamación, lo cual es ventajoso dado que la IgA actúa en forma continua sobre antígenos y agentes patógenos que típicamente no plantean una amenaza.

La vida media de la IgA en secreciones es relativamente prolongada porque la secuencia de aminoácidos de la región Fc resiste a muchas de las proteasas que están presentes. Despierta interés que varios microbios, entre ellos los que causan gonorrea e infecciones estreptocócicas, producen proteasas que degradan la IgA, lo que les permite evadir esta forma de protección inmunitaria.

La IgA existe en forma monomérica (particularmente en la circulación), pero también forma dímeros y polímeros en tejidos mucosos. Las formas dimérica y polimérica se unen a receptores sobre células epiteliales, un evento que desencadena endocitosis y transporte de las moléculas desde el lado basolateral (interno) hacia el lado apical (externo) de la célula epitelial, y hacia la luz del tejido (figura 13-2).

Dos subclases de IgA (IgA1 e IgA2) se encuentran en humanos. La IgA1 es más prevaleciente en el suero (y típicamente es monomérica), y la IgA2 predomina en secreciones. Ambos isotipos pueden mediar adcc mediante unión a FcR sobre células T nk, y ambos pueden desencadenar desgranulación de granulocitos.

Funciones efectoras de anticuerpos IgE

Los anticuerpos IgE son mejor conocidos por su papel en la alergia y el asma. Sin embargo, la investigación sugiere que desempeñan una función importante en la protección contra parásitos helmintos (gusanos) y protozoos. Son sintetizados en cantidades muy pequeñas, pero tienen un efecto muy potente, que induce desgranulación de eosinófilos y basófilos, y liberación de moléculas como histamina que dañan de manera permanente un agente patógeno grande.

Los receptores Fc median muchas funciones efectoras de anticuerpos

Aunque varios isotipos de anticuerpos tienen un efecto directo sobre la viabilidad de un agente patógeno al iniciar lisis mediada por complemento, muchas de las funciones efectoras de los anticuerpos antes descritas dependen de su capacidad para interactuar con receptores sobre células en los sistemas inmunitarios innato y adaptativo, así como sobre células en diversos tejidos epiteliales y endoteliales. Estos receptores de anticuerpos fueron descubiertos originalmente hace más de 40 años por los primeros bioquímicos de anticuerpos, quienes los denominaron receptores Fc porque se unen de manera específica a la porción Fc del anticuerpo.

Los FcR permiten a las células inmunitarias inespecíficas aprovechar la especificidad extrema de anticuerpos para enfocar sus funciones celulares sobre antígenos y agentes patógenos específicos. También proporcionan un puente físico entre los sistemas inmunitarios humoral y mediado por células. Cuando son unidos por anticuerpo solo, los FcR no desencadenan señales; empero, cuando están unidos mediante enlaces covalentes a múltiples complejos de antígeno y anticuerpo, los FcR inician respuestas efectoras (figura 13-2).

Ahora se aprecia por completo la diversidad de FcR, la mayor parte de los cuales son miembros de la superfamilia de la inmunoglobulina (figura 13-3). Cada uno difiere por 1) la clase (el isotipo) de anticuerpo al cual se une (p. ej., los FcγR se unen a diversos isotipos de IgG, los FcεR se unen al isotipo IgE, y los FcαR se unen a isotipos de IgA), 2) las células que los expresan (macrófagos, granulocitos, células nk, células T y B), y 3) sus propiedades de señalización. Juntas, estas propiedades definen una función efectora distinta que un anticuerpo puede incentivar (cuadro 13-3).

Por ejemplo, los complejos de antígeno-anticuerpo que se unen a FcεR sobre eosinófilos y otros granulocitos desencadenan la liberación de histamina y proteasas a partir de gránulos (desgranulación). Los FcγR y los FcαR sobre macrófagos desencadenan una cascada de señalización que induce la internalización del agente patógeno hacia un fagocito, que puede destruirlo por medio de diversos mecanismos, entre ellos daño oxidativo, digestión enzimática y efectos de alteración de membrana de péptidos antibacterianos. Las moléculas de FcR “neonatales” (FcRn) sobre células que revisten el torrente sanguíneo ayudan a mantener cifras de anticuerpos en el suero al protegerlos contra degradación. Otros FcγR expresados por células citotóxicas, incluso células nk, desencadenan una cascada que da lugar a la liberación de contenido de gránulos que causará la muerte de células establecidas como objetivo (adcc). Por último, los FcαR expresados por células epiteliales desencadenan el paso de anticuerpos de un lado de una célula al otro —del torrente sanguíneo al intestino, por ejemplo.

Despierta interés que algunos FcR no estimulan respuestas efectoras sino, más bien, inhiben la actividad celular. De hecho, una célula puede expresar cifras variables de FcR tanto activadores como inhibidores. La respuesta de la célula está determinada por el equilibrio entre las señales positiva y negativa que recibe cuando complejos de anticuerpo-antígeno se unen a estos dos tipos de receptores. Estos eventos se comentarán con mayor detalle más adelante, donde se describe la función de clases individuales de FcR.

Señalización de FcR

Un anticuerpo único no activará un receptor Fc; en lugar de eso, es necesario que múltiples FcR sean unidos por enlaces covalentes u oligomerizados mediante unión a los diversos anticuerpos que cubren un agente patógeno único. Esta formación de enlaces covalentes da lugar a la generación de una señal positiva o una negativa que aumenta o suprime la función efectora de esa célula.

El hecho de si la unión de un FcR genera señales positivas o negativas depende de si ese FcR está asociado con un itam o un itim, respectivamente (figura 13-3). Aunque algunos FcR activadores incluyen su propio motivo itam en su región citoplasmática, muchos no lo hacen y, en lugar de eso, se asocian en la membrana con una cadena gamma (γ) común, que proporciona los servicios de un motivo itam al complejo receptor estimulador.

La secuencia de aminoácidos de itam es un motivo activador común que se encuentra en muchos complejos emisores de señales. Recuerde que los motivos itam se hallan en los dominios citoplasmáticos de moléculas asociadas con receptor de antígeno tcr y bcr (moléculas CD3, Igα e Igβ; capítulo 3). También son características de receptores de célula nk. ¿Qué hace a estos motivos tan útiles? Como sabe el lector, actúan como sustratos para tirosina cinasas, que son reclutadas después de unión a receptor (capítulo 3). La figura 13-4 proporciona un ejemplo de vías de señalización torrente abajo de un FcγR activador (FcγRIII), e ilustra su similitud con señalización de bcr. La unión de anticuerpo-antígeno recluta tirosina cinasas lyn (o lck), lo cual fosforila itam, que, en este caso, son expresados por un par asociado de cadenas γ comunes. La tirosina cinasa Syk es reclutada hacia los itam fosforilados, y fosforila la Btk cinasa, que aumenta la actividad de PLCγ. PLCγ genera los potentes segundos mensajeros dag y Ca²⁺. Estos eventos y otros que no se ilustran en este diagrama simple dan lugar a la activación de la célula que expresa FcR. En este caso, la célula es un macrófago, y la vía de señalización estimula su capacidad fagocítica y la aumenta, y puede inducir expresión y secreción de citocinas (p. ej., las citocinas inflamatorias TNF-α, IL-1 IL-6). Aunque las vías de señalizacióm generales son similares, las consecuencias precisas de la emisión de señales de FcR difieren dependiendo del receptor que es activado, las versiones de las enzimas de señalización torrente abajo que están presentes, y los genes que son accesibles en el tipo de célula específico que es estimulado.

Los itim se encuentran en las regiones intracelulares del receptor FcγRII, el principal receptor inhibidor entre la familia de FcR. Los itim también se encuentran en la región intracelular de la molécula coestimuladora inhibidora CTLA-4 sobre células T (capítulo 9). Estos motivos se asocian no con cinasas, sino con fosfatasas, como ship, que ayudan a montar complejos que inhiben cascadas de emisión de señales, en parte al desfosforilar lo que fue fosforilado por señales activadoras (figura 13-4).

Es fácil apreciar el papel de receptores Fc activadores. Un ejemplo clásico es proporcionado por el FcεR, que se expresa sobre mastocitos y eosinófilos. Una vez unida a agente patógeno (p. ej., un gusano parásito), la IgE se unirá a FcεR y formará enlaces covalentes con el mismo, lo cual activa una cascada que causa desgranulación y la liberación de histamina y otras moléculas proinflamatorias. De modo similar, la unión de IgG1 de humano a receptores FcγRI sobre células nk estimulará la liberación de moléculas proapoptóticas a partir de células nk (véase más adelante).

No obstante, ¿cuál es la función de los frc inhibidores? Resulta ser que tienen importancia crucial en afinar el umbral de activación de una célula. De manera específica, pueden hacer más difícil que esa célula sea activada por señales de bajo nivel. El FcγRIIB, el principal FcR inhibidor, se une a varios isotipos de IgG diferentes, y es expresado por muchos tipos de células, incluso células dendríticas. Cuando es unido por complejos de anticuerpo-antígeno, envía señales negativas que bloquean la activación y maduración de una célula dendrítica. Esto parece evitar que la célula dendrítica quede activada “espontáneamente” por cifras bajas de complejos de anticuerpo-antígeno que quizá siempre estén circulando en el suero. Por ende, para ser activada, esta célula dendrítica necesitará recibir señales provenientes de otros receptores (p. ej., tlr y otros prr) que son suficientemente fuertes como para superar las señales inhibidoras —una manera atractiva de determinar qué tan auténtica puede ser una infección—. Evidencia experimental apoya esta perspectiva. Las células dendríticas en ratones con deficiencia de FcγRIIB, de hecho, desencadenan respuestas de células T a umbrales de antígeno más bajos. Los ratones con deficiencia de FcγRIIB también desarrollan autoinmunidad, lo que sugiere que las señales negativas desempeñan un papel importante en el mantenimiento de la tolerancia inmunitaria.

Despierta interés que las células pueden coexpresar FcR tanto inhibidores como activadores, y afinar su respuesta de acuerdo con su integración de señales positivas y negativas. Cuáles FcR expresa una célula depende de las señales que la célula recibe durante una respuesta inmunitaria. Por ejemplo, el TGF-β y la IL-4 regulan en dirección ascendente la expresión de FcR inhibidores, mientras que las citocinas inflamatorias (tnf e IFN-γ) regulan en dirección ascendente la expresión de algunos FcR activadores.

FcγR

Los FcγR son el grupo más diverso de FcR, y son los principales mediadores de funciones de anticuerpos en el organismo. Expresados por una amplia gama de células, se unen a anticuerpos de la clase IgG, a menudo varias subclases de IgG diferentes. Casi todos son receptores activadores, y pueden inducir fagocitosis si son expresados por un macrófago, así como desgranulación si son expresados por células citotóxicas.

Las cuatro familias de FcγR (FcγRI [CD64], FcγRII [CD32], FcγRIII [CD16] y FcγRIV) están conservadas a través de mamíferos. Tres de ellas, FcγRI, FcγRIII y FcγRIV, son receptores activadores y varían en sus afinidades de unión, y expresión celular. El FcγRI se une a anticuerpos que tienen afinidad alta, y prefiere unirse a IgG2a en ratones, y a IgG1 e IgG3 en humanos. El FcγRIII se une con afinidad más baja a varios isotipos de IgG. Casi todas las células inmunitarias, excepto las células T maduras, expresan esos dos receptores. Las células nk sólo expresan FcγRIII.

El FcγRIV se descubrió sólo en fecha reciente. Investigadores que deseaban estudiar el papel de los FcγR en respuestas inmunitarias desarrollaron ratones que no tuvieron los dos principales FcγR: RI y RIII. Quedaron desconcertados cuando anticuerpos IgG aún mostraron funciones efectoras, pero reconocieron que esto probablemente significó que los ratones expresaron otros FcγR todavía no identificados. De hecho, encontraron una nueva proteína, FcγRIV, expresada exclusivamente sobre células inmunitarias innatas (incluso células dendríticas, macrófagos y neutrófilos), que se unió a anticuerpos IgG con afinidad alta. Este receptor también muestra una preferencia de isotipo; se une mejor a IgG2a e IgG2b murina. Su equivalente en humanos tal vez sea FcγRIIIA, aunque datos recientes sugieren que también se une a IgE y semeja funcionalmente uno de los FcεR de humano (FcεRI).

Como se mencionó, el FcγRIIB (CD32) es el principal FcγR inhibidor, y es expresado sobre todas las células inmunitarias, excepto células T y nk maduras. Cuando está unido, genera señales inhibidoras que aumentan el umbral de activación de una célula, lo que ayuda a evitar que células B y macrófagos respondan demasiado a muy poca estimulación. En su ausencia, los ratones son más susceptibles a producción de autoanticuerpos y pueden presentar una enfermedad tipo lupus.

FcαR

El receptor Fcα (CD89) es expresado por células mieloides, entre ellas monocitos, macrófagos, granulocitos y células dendríticas. Al igual que muchos FcR activadores, Fcα contribuye a la destrucción de agentes patógenos al desencadenar adcc, y fagocitosis. Cuando está unido a IgA, estimula células mieloides para que liberen citocinas inflamatorias y generen radicales libres superóxido, que ayudan a matar agentes patógenos internalizados. También se ha encontrado en una forma soluble, que se une a IgA circulante. La IgA también puede ser unida por el poli-IgR que se describe más adelante.

FcεR

Los FcεR son expresados por granulocitos, incluso mastocitos, eosinófilos y basófilos y, cuando son unidos por IgE, desencadenan una cascada de señalización que libera histamina, proteasas y otros mediadores inflamatorios. Se asocian más a menudo con síntomas de alergia, que surgen cuando un antígeno induce una respuesta de IgE. Su función fisiológica ha sido refutada, pero la mayoría concuerda en que evolucionaron como parte de la respuesta inmunitaria a gusanos parásitos. Se reconocen dos tipos de FcεR: el FcεRI de alta afinidad cuya estructura es similar a la de casi todos los FcR activadores, y es expresado por mastocitos, eosinófilos y basófilos, y el FcεRII (CD23) de afinidad más baja, que es un miembro de la familia de la lectina tipo C, no de la familia de supergén que codifica para inmunoglobulina. Esta forma de afinidad baja es expresada por células B y eosinófilos, y su función aún se está investigando (capítulo 15).

pIgR

El receptor de inmunoglobulina polimérico (poliIgR) es expresado por células epiteliales, y tiene una función singular. Inicia el transporte de IgA e IgM desde la sangre hacia la luz (el interior) de múltiples tejidos, entre ellos los tractos gastrointestinal, respiratorio y reproductor (figura 13-2e). Éste es el FcR que se encarga de transportar anticuerpos hacia las lágrimas y hacia la leche, y de poblar la mucosa intestinal con anticuerpos IgA que protegen contra la invasión de microbios y toxinas que se ingieren.

FcRn

Si bien el receptor Fc neonatal (FcRn) puede considerarse otro FcγR, es singular en cuanto a estructura y función. Relacionado con el mhc clase I, también se asocia con la β₂-microglobulina. Expresado sobre la superficie de muchos tipos de células, incluso células epiteliales y endoteliales, no sólo se une a IgG, sino también a albúmina, lo cual inhibe la degradación de ambas moléculas. El FcRn se encarga de transportar anticuerpos ingeridos desde la leche materna a través de células epiteliales del intestino del lactante, hacia el torrente sanguíneo —la dirección opuesta de los anticuerpos transportados por poli IgR—. Aun cuando sus cifras de expresión disminuyen después del destete del animal, el FcRn aún desempeña un papel importante en el manejo de infecciones intestinales, y puede transportar complejos de anticuerpo-agente patógeno desde la luz intestinal hacia el tejido inmunitario de la mucosa, donde el antígeno puede ser procesado y presentado a células T. El FcRn también puede aumentar el papel de pIgR (que transporta IgA hacia secreciones de órgano) y transportar anticuerpos IgG hacia la leche y las secreciones gastrointestinales y respiratorias. Cuando se expresa sobre fagocitos, también puede desempeñar una función más convencional, a saber, estimular la internalización de agentes patógenos y su destrucción.

Con todo, quizá uno de los papeles de mayor importancia del FcRn en animales adultos es mantener las cifras de IgG y albúmina circulantes. Las células endoteliales pueden captar proteínas de manera no específica por medio de pinocitosis. En circunstancias ordinarias, estas proteínas serían degradadas en lisozimas ácidas. Aun así, las células endoteliales también expresan FcRn, que se unen estrechamente a anticuerpos y albúmina dentro del ambiente ácido de los lisosomas. Distribuyen estas proteínas importantes hacia vesículas que son transportadas de regreso al torrente sanguíneo, donde el pH más alto de la sangre permite su liberación (figura 13-2c).

Visualización de respuestas efectoras de anticuerpos y FcR

Ahora es posible visualizar actividad de anticuerpo efectora en el contexto de una respuesta inmunitaria. En resumen, después de infección las células B encuentran agente patógeno y sus proteínas en los órganos linfoides secundarios. Las que se unen a antígeno son activadas, y si reciben ayuda de células T se diferencian hacia células plasmáticas productoras de anticuerpos, sea de inmediato o después de pasar por mutación somática y cambio de isotipo (clase) en el centro germinal. Los isotipos producidos por células plasmáticas dependen de la cronología de la respuesta (temprana en contraposición con tardía) y de la naturaleza del agente patógeno. Una infección única puede inducir la producción de anticuerpos con la misma especificidad pero de múltiples isotipos.

Las células plasmáticas liberan anticuerpos hacia el torrente sanguíneo desde varios puntos estratégicos, entre ellos la médula de un ganglio linfático, los senos de un bazo y la médula ósea. Los anticuerpos IgM, producidos en etapas tempranas de la respuesta, pueden encontrar agente patógeno en el torrente sanguíneo e iniciar la cascada del complemento, que lisa directamente ese agente patógeno. También pueden ser transportados por poliIgR hacia la luz de otros tejidos y unirse a agentes patógenos ahí, lo cual genera complejos de anticuerpo-antígeno que pueden ser fagocitados por macrófagos. Los anticuerpos IgG, producidos más tarde en la respuesta, no sólo fijarán complemento y opsonizarán agente patógeno, sino que pueden ser transportados hacia tejidos para interactuar con células innatas que expresan FcR (p. ej., neutrófilos), lo cual aumenta su actividad inflamatoria. Mientras que los agentes patógenos extracelulares sesgan el cambio de clase de células B hacia isotipos que pueden fijar complemento y opsonizar agentes patógenos, los agentes patógenos intracelulares sesgan el cambio de clase de célula B hacia anticuerpos que pueden reclutar células citotóxicas, entre ellas células T nk, que vacían su contenido que incentiva apoptosis y matan una célula infectada (adcc). Este extremo del sistema inmunitario es el tema de la sección siguiente del capítulo.

Las células efectoras citotóxicas incluyen las células T citotóxicas CD8⁺ del sistema inmunitario adaptativo, linfocitos nkt, que constituyen un puente entre los sistemas inmunitarios innato y adaptativo, y células nk, que alguna vez se asociaron estrictamente con el sistema inmunitario innato pero que comparten características funcionales interesantes con sus parientes linfocitos de la inmunidad adaptativa. Los efectores ctl, nkt y nk inducen muerte celular al desencadenar apoptosis en sus células blanco. Estas células citotóxicas no sólo eliminan blancos infectados con agentes patógenos intracelulares (virus y bacterias), sino que también desempeñan una función crucial en la eliminación de células tumorales y células que han sido sometidas a estrés por temperaturas extremas o traumatismo (cuadro 13-4). Asimismo, las células nk desempeñan un papel menos deseable en el rechazo de células de trasplantes de órganos alogénicos. En esencia, la respuesta inmunitaria mediada por células está preparada para reconocer y atacar a cualquier célula que muestre características “no propias” o “propias alteradas”.

Los linfocitos T citotóxicos reconocen y matan células infectadas o tumorales por medio de activación de receptor de célula T

La importancia de linfocitos T citotóxicos en la respuesta inmunitaria mediada por células a agentes patógenos es subrayada por las enfermedades que afectan a quienes tienen defectos en la generación de células T. Los niños con síndrome de DiGeorge nacen sin timo y, por ende, carecen del componente de células T del sistema inmunitario mediado por células. Por lo general son capaces de afrontar infecciones bacterianas extracelulares, pero no pueden eliminar con eficacia agentes patógenos intracelulares, como virus, bacterias intracelulares y hongos. La gravedad de la deficiencia de la inmunidad mediada por células en estos niños es tal que incluso los virus atenuados presentes en una vacuna, que sólo tienen capacidad de crecimiento limitado en individuos normales, pueden producir infecciones que ponen en peligro la vida.

Las respuestas inmunitarias mediadas por células T pueden dividirse en dos categorías principales de acuerdo a las diferentes poblaciones efectoras que son movilizadas: células T citotóxicas y células T auxiliares. La diferenciación y actividad de subgrupos de células T auxiliares se comentaron con detalle en el capítulo 11. La presente sección se centra en la respuesta inmunitaria mediada por linfocitos T citotóxicos (células T_C o ctl), que puede dividirse en dos fases. En la primera fase, células T_C vírgenes pasan por activación y diferenciación hacia ctl efectores funcionales dentro de tejido linfoide secundario. En la segunda fase, los ctl efectores reconocen complejos de mhc clase I-antígeno sobre células blanco específicas en la periferia, evento que finalmente induce la destrucción de las células blanco. Los ctl son predominantemente CD8⁺ y, por ende, están restringidos a mhc clase I. Puesto que casi todas las células nucleadas en el organismo expresan moléculas de mhc clase I, un ctl puede reconocer y eliminar casi cualquier célula en el cuerpo que muestre el antígeno específico reconocido por ese ctl en el contexto de una molécula de mhc clase I.

La diferenciación de una célula T CD8⁺ virgen hacia una célula T citotóxica efectora involucra interacción con complejos de mhc clase I-péptido sobre célula dendrítica activada, así como ayuda por parte de células T CD4⁺ efectoras T_H1 o T_H17 (capítulo 11). Esta ayuda es proporcionada tanto de manera indirecta, mediante la capacidad de células T CD4⁺ para aumentar la función de células dendríticas, como directamente, por medio de la liberación de citocinas por células T CD4⁺ auxiliares.

Generación de ctl efectores a partir de precursores de ctl

Las células T_C vírgenes son incapaces de matar células blanco y, por ende, se denominan también precursoras de ctl (ctl-p) para denotar su estado funcionalmente inmaduro. Sólo después de que un ctl-p ha sido activado las células se diferencian hacia un ctl funcional con actividad citotóxica. El umbral para activar ctl a partir de ctl-p es alto en comparación con el de otras células T efectoras, y parece requerir al menos tres señales (figura 13-5):

• Una señal específica para antígeno transmitida por el complejo de tcr en el momento de reconocimiento de un complejo de mhc clase I-péptido sobre una apc “que cuenta con licencia” (la emisión de licencia se explica más adelante)

• Una señal coestimuladora transmitida por la interacción de CD28-CD80/86 (B7) del ctl-p y la apc que cuenta con licencia

• Una señal inducida por la interacción de IL-2 con el receptor de IL-2 de alta afinidad, lo que da lugar a proliferación y diferenciación del ctl-p activado por antígeno hacia ctl efectores (la IL-2 puede ser generada por células T auxiliares, así como por la célula T CD8⁺ misma).

La diferenciación de un ctl-p es iniciada por su reconocimiento de antígeno sobre una apc presentado en el contexto de una molécula de mhc clase I, pero también se requieren otros factores. Para que los ctl-p maduren hacia células citotóxicas necesitan interactuar con una apc que cuente con licencia. Una apc puede recibir licencia de varias maneras: mediante una célula T auxiliar CD4⁺ (T_H) del subtipo T_H1 o T_H17, o por unión con productos microbianos, que activan receptores tipo Toll. No hay un requerimiento absoluto de ayuda de célula T CD4⁺ a este intervalo.

En contraste, la ayuda por parte de la célula T CD4⁺ se requiere absolutamente para el desarrollo de memoria de célula T CD8⁺ eficaz, y para un brote proliferativo óptimo de células T funcionales. Esto se demostró al examinar la conducta de ctl en ratones con deficiencia de mhc clase II que no podían generar células T CD4⁺. Estos ratones generaron ctl funcionales en respuesta a una infección primaria, e incluso desarrollaron células con fenotipos de memoria. De cualquier modo, los ctl fueron incapaces de montar una respuesta secundaria, lo que demuestra que en ausencia de ayuda por parte de célula T CD4⁺, no se desarrollaron ctl de memoria funcionales.

¿Qué proporciona una célula T CD4⁺ que es tan importante para la activación óptima de una célula T CD8⁺? Las células T auxiliares generan citocinas (p. ej., IFN-γ) que activan células presentadoras de antígeno (capítulo 11). No obstante, las células T auxiliares activadas también expresan ligando CD40 (CD40L, también conocido como CD154), un miembro de la familia de proteínas del tnf, que proporciona una señal coestimuladora de suma importancia a la apc. El CD40L interactúa con CD40, un miembro de la familia de receptor de tnf expresado por apc profesionales activadas. Cuando está unido, CD40 inicia una cascada de emisión de señales dentro de la apc que incrementa la expresión de ligandos coestimuladores (CD80 y CD86), quimiocinas y citocinas, lo que aumenta de manera significativa la capacidad de apc para activar la célula T CD8⁺ (figura 13-5).

Los investigadores imaginan una interacción entre tres células que da lugar a activación de célula T CD8⁺: la célula T_H, que interactúa con, y activa más, una apc que, a su vez, interactúa con, y activa, la célula ctl-p (figura 13-5a). De hecho, estudios de imágenes fluorescentes han proporcionado evidencia directa para la formación de complejos de célula dendrítica/célula T CD4⁺/célula T CD8⁺ durante la respuesta de células T a antígeno viral (figura 13-5b y capítulo 14).

Sin embargo, es importante percatarse de que las interacciones entre la célula dendrítica y las dos células T diferentes pueden no tener que ser concurrentes; más bien, una célula dendrítica “que cuenta con licencia” por una célula T_H podría retener su capacidad para activar ctl-p durante cierto periodo después de que la célula T_H se separa. En este caso, células T_H específicas podrían seguir adelante para activar otras células dendríticas, lo cual amplificaría la respuesta de activación.

El desarrollo de ctl se acompaña de varios cambios. Los ctl precursores no expresan la cadena α del receptor de IL-2 de alta afinidad (CD25), ni producen mucha IL-2. No proliferan, y no muestran actividad citotóxica. Un ctl exitosamente activado empieza a expresar granzima B y perforina, las proteínas que son empacadas hacia gránulos líticos e induce muerte de la célula blanco. También regulan en dirección ascendente el receptor de IL-2, y empiezan a producir IL-2, la principal citocina requerida para la proliferación y diferenciación completas de ctl efectores. La importancia de la IL-2 en la función de ctl es subrayada en ratones con deleción (knockout; ko) de IL-2, que muestran deficiencia notoria de la citotoxicidad mediada por ctl.

Los ctl en potencia son muy peligrosos para un organismo, y los requerimientos estrictos para activación ayudan a prevenir destrucción no deseada. Así, el requisito de que tanto las células T_H como las células T_C reconozcan antígeno antes de que la célula T_C sea activada de manera óptima proporciona una salvaguarda contra autorreactividad inapropiada por células citotóxicas. El hecho de que el receptor de IL-2 no se expresa sino hasta después de que una célula T CD8⁺ virgen ha sido activada por unión a receptor de célula T también asegura que sólo los ctl-p específicos para antígeno proliferen y se hagan citotóxicos.

La importancia de la presentación cruzada en la activación de ctl

Independientemente de si la activación de una célula T CD8⁺ ocurre por medio de interacciones celulares secuenciales o simultáneas, la apc involucrada debe ser capaz de presentar antígenos provenientes del agente patógeno infectante tanto a células T_H CD4⁺ restringidas a mhc clase II como a células T_C restringidas a mhc clase I. Esta capacidad inicialmente desconcertó a los inmunólogos. Estrictamente hablando, ¿los antígenos que provienen de agentes patógenos intracelulares (el blanco principal de ctl) no deben ser presentados sólo por mhc clase I? Aún más importante, ¿qué pasa si el virus patógeno no infecta alguna vez células dendríticas (seguramente, muchas de ellas no serán infectadas)? ¿Cómo puede procesar y presentar antígenos provenientes de microbios que no infectan naturalmente células presentadoras de antígeno? El fenómeno de presentación cruzada de antígeno (capítulo 8), así como la capacidad de células dendríticas para producir endocitosis de antígeno ayudaron a responder estas preguntas.

Recuerde que la presentación cruzada es la capacidad de las células dendríticas para procesar y presentar antígenos exógenos en moléculas de mhc tanto clase I como clase II. Así, incluso si las células dendríticas no quedaron infectadas por un agente patógeno, podrían fagocitarlo, procesarlo, y presentar antígenos tanto en mhc clase II (mediante las rutas tradicionales) como en mhc clase I (por medio de presentación cruzada). Las que quedaron infectadas tendrían, por supuesto, la capacidad para procesar y presentar antígenos en mhc clase I por medio de las rutas tanto tradicional como de presentación cruzada.

T_C1 y T_C2: dos tipos de ctl efectores

Las células auxiliares T efectoras CD4⁺ pueden diferenciarse hacia varios subtipos, cada uno de los cuales muestra respuesta a, y secreta, un panel distinto de citocinas (capítulo 11). Las células citotóxicas CD8⁺ efectoras no son tan diversas, pero pueden desarrollarse hacia dos subtipos separados: T_C1 y T_C2. Estos subtipos semejan en términos generales células T_H1 y T_H2 en lo que se refiere a las citocinas que generan (figura 11-9), así como a las citocinas que promueven su desarrollo. Los ctl están sesgados hacia la producción de células T_C1, que secretan IFN-γ, pero no IL-4. En presencia de IL-4, los ctl se desarrollan hacia células T_C2, que secretan mucho más IL-4 e IL-5 que IFN-γ. Ambos subtipos son potentes asesinos, aunque las células T_C1 pueden usar estrategias mediadas tanto por perforina como por fas (véase más adelante), mientras que las células T_C2 parecen sólo usar perforina. Los estudios sugieren que estos dos subtipos desempeñan papeles diferentes en el manejo (y en la exacerbación) de enfermedad, pero los resultados todavía no son definitivos para generar suficiente confianza en un modelo particular.

Rastreo de ctl CD8⁺ con tecnología de tetrámero de mhc

A fin de entender por completo la base para una respuesta inmunitaria exitosa (y fallida), los inmunólogos se percataron de que necesitarían ser capaces de rastrear la conducta de linfocitos específicos para antígeno en un organismo. Esto inicialmente fue muy difícil porque la frecuencia de linfocitos específicos para antígeno es bastante baja y los métodos para identificar células con especificidad conocida eran rudimentarios en el mejor de los casos. Aun cuando células específicas para antígeno proliferaron en respuesta a antígeno, aún representaron una minoría de todos los linfocitos en la circulación, y sus actividades eran muy difíciles de separar de las actividades de linfocitos inespecíficos. La identificación de las raras células de memoria específicas para antígeno era en esencia imposible. Una tecnología nueva e ingeniosa, basada en el uso de tetrámeros de mhc, se desarrolló durante la década de 1990-1999, e hizo posible identificar, aislar y dar seguimiento a la conducta de linfocitos específicos para un antígeno de elección. Ahora utilizada de manera sistemática, la tinción de tetrámero de mhc ha sido una inestimable herramienta en los esfuerzos de los inmunólogos por entender las complejidades de la conducta de los linfocitos en el espacio y el tiempo.

Los tetrámeros de mhc son complejos de cuatro moléculas de mhc idénticas unidas a cuatro péptidos y enlazadas a una molécula fluorescente, generados en el laboratorio (figura 13-6). Primero se generaron tetrámeros de mhc clase I, pero ahora también se dispone de tetrámeros de mhc clase II. La combinación de mhc-péptido usada para generar estos complejos depende del antígeno de interés. Por ejemplo, en un laboratorio se han desarrollado tetrámeros que incluyen cuatro moléculas de HLA-A2 (mhc clase I de humano) que forman un complejo con un péptido del hiv que se sabe que estimula una respuesta de ctl. Un complejo de tetrámero de mhc clase I-péptido dado sólo se unirá a las células T CD8⁺ con tcr específicos para ese complejo de péptido-mhc particular. Así, cuando un tetrámero de mhc-péptido particular es añadido a una población de células T diversa, las células que portan tcr específicos para el tetrámero se unirán y quedarán marcadas con fluorescencia. Estas células a continuación pueden rastrearse usando microscopia de fluorescencia y citometría de flujo. Con estas tecnologías, ahora es posible determinar el número, la ubicación y el fenotipo de células en una población que tiene tcr específicos para ese antígeno particular (esa combinación de mhc-péptido particular) antes, durante y después de una infección. La citometría de flujo es suficientemente sensible como para detectar células T específicas para antígeno aun cuando su frecuencia en la población CD8⁺ es tan baja como de 0.1 por ciento.

Con esta poderosa herramienta es posible medir directamente el incremento de células T CD8⁺ específicas para antígeno en respuesta a exposición a agentes patógenos como virus o antígenos asociados con cáncer, y rastrear su distribución en los tejidos. Por ejemplo, investigadores infectaron ratones con virus de la estomatitis (stomatitis) vesicular (vsv) y, usando tecnología de tetrámero, examinaron todos los órganos para buscar células CD8⁺ específicas para un complejo de péptido derivado de vsv-mhc. Este estudio demostró que durante infección aguda por vsv, células CD8⁺ específicas para vsv migran del sistema linfoide y son distribuidas ampliamente; se encuentran grandes números en el hígado y los riñones, pero las células específicas para antígeno están distribuidas casi en todas partes (figura 13-7). Estudios de seguimiento muestran que, independientemente del sitio de infección original, las células T CD8⁺ efectoras se distribuyen por sí mismas en todo el organismo.

Estudios basados en tetrámero han sido excepcionalmente útiles para rastrear el fenotipo y el destino de no sólo células T específicas para agente patógeno, sino también de células T autorreactivas. Por ejemplo, diferentes tetrámeros de mhc/péptido insulina se usaron para identificar células T CD8⁺ reactivas a insulina en pacientes diabéticos. Aunque estos estudios se encuentran en proceso, algunos han mostrado que las células T CD8⁺ en las etapas más tempranas de la enfermedad muestran respuesta a un péptido de insulina diferente que las células T CD8⁺ a etapas más tardías de la enfermedad. Los investigadores especulan que la terapia con insulina misma puede influir sobre cuáles células T CD8⁺ autorreactivas se hacen dominantes en la enfermedad.

Cómo los ctl matan células

Un ctl puede matar una célula blanco de dos maneras principales: por medio de la liberación direccional de contenido de gránulos, o mediante una interacción de señalización de membrana de Fas-FasL. En lugar de inducir lisis celular, estos dos procesos inducen a la célula blanco a pasar por apoptosis, típicamente en el transcurso de algunas horas luego del contacto con la célula citotóxica.

Independientemente del método que se emplee, la muerte por ctl involucra una secuencia cuidadosamente dirigida de eventos que empieza cuando la célula atacante se une a la célula blanco (figura 13-8) y forma un conjugado de célula-célula, un evento tan íntimo que a veces se denomina el “beso de la muerte”. La formación de un conjugado de ctl-célula blanco va seguida en el transcurso de varios minutos por un paso dependiente de Ca²⁺, que requiere energía, en el cual, finalmente, el ctl induce muerte de la célula blanco. El ctl a continuación se disocia de la célula blanco y sigue adelante para unirse a otra célula blanco.

Los eventos de señalización específicos involucrados en el establecimiento de la interacción ctl-célula blanco son muy similares a los asociados con una interacción activadora de célula t-apc. El complejo de membrana TCR-CD3 sobre un ctl reconoce antígeno en asociación con moléculas de mhc clase I sobre una célula blanco, un evento que desencadena el desarrollo de una sinapsis inmunológica altamente organizada (capítulo 10) que se caracteriza por un anillo central de moléculas de tcr, rodeado por un anillo periférico de moléculas de adhesión, formadas principalmente por interacciones entre el receptor de integrina LFA-1 sobre la membrana del ctl, y las moléculas de adhesión intracelular (icam) sobre la membrana de la célula blanco.

Las señales de tcr aumentan de manera directa la adhesión entre la célula asesina y la célula blanco al convertir LFA-1 desde un estado plegado, de baja afinidad, hacia un estado extendido, de alta afinidad (figura 13-9a). Este cambio es una consecuencia de “emisión de señales desde dentro hacia afuera” donde una cascada de señales (generada por el tcr, pero también por algunos receptores de citocina y quimiocina) actúan sobre la porción intracelular del LFA-1, lo cual induce un cambio conformacional que endereza la región extracelular del lfa, de modo que su cara de alta afinidad es accesible a icam. El LFA-1 persiste en su estado de alta afinidad sólo 5 a 10 min después de activación mediada por antígeno, y a continuación vuelve al estado de baja afinidad. Esta reducción de la afinidad de LFA-1 tal vez facilite la disociación del ctl desde la célula blanco.

La importancia de señales de tcr en la promoción de la adhesión de ctl se demostró mediante un experimento en el cual se cubrió un plástico con proteína icam purificada, y se midió la capacidad para adherirse de los ctl en reposo en contraposición con ctl estimulados con tcr. Más de 10 veces el número de ctl estimulados por tcr (en contraposición con ctl no estimulados) se unió al plástico cubierto con icam (figura 13-9b). Los anticuerpos que pudieron bloquear la interacción entre LFA-1 e icam suprimieron el efecto de estimulación de tcr, lo que muestra que la adhesión fue, de hecho, específica para LFA-1/ICAM.

Citólisis mediada por granzima y perforina Muchos ctl inician la muerte de sus células blanco por medio del suministro de moléculas proapoptóticas. Estas moléculas están empacadas dentro de gránulos que pueden visualizarse mediante microscopia (figura 13-10). Los investigadores en un inicio aislaron gránulos de ctl mediante fraccionamiento subcelular y mostraron que pueden inducir directamente daño de célula blanco. El análisis de su contenido reveló monómeros de 65 kDa de una proteína formadora de poro llamada perforina y varias serina proteasas llamadas granzimas (fragmentinas). Los ctl-p carecen de gránulos citoplasmáticos y de perforina; empero, una vez activados, empiezan a formar gránulos citoplasmáticos que incluyen monómeros de perforina y moléculas de granzima.

Casi inmediatamente después de la formación de conjugados, los gránulos de ctl que contienen granzima y perforina son llevados al sitio de interacción entre una célula asesina y una célula blanco (figura 13-10) por medio de la actividad del centro organizador de microtúbulos (mtoc), que se polariza hacia estas sinapsis en respuesta a estimulación de tcr. Las vesículas se fusionan con la membrana externa y liberan monómeros de perforina y proteasas granzima hacia el espacio en la unión entre las dos células.

Conforme los monómeros de perforina establecen contacto con la membrana de la célula blanco, pasan por un cambio conformacional, lo cual expone un dominio anfipático que se inserta en la membrana de la célula blanco; los monómeros a continuación se polimerizan (en presencia de Ca²⁺) para formar poros cilíndricos con un diámetro interno de 5 a 20 nm (figura 13-11a). Gran número de poros de perforina son visibles en la membrana de la célula blanco en la región de la formación de conjugado (figura 13-11b). Tal vez no sorprende que la perforina muestre cierta homología de secuencia con el componente C9 terminal del sistema de complemento, y los poros de membrana formados por perforina son similares a los que se observan en lisis mediada por complemento. La importancia de la perforina para la muerte mediada por ctl se demuestra en ratones con deleción (knockout [ko]) deficientes en perforina, que son incapaces de eliminar el virus de la coriomeningitis linfocítica (lcmv) del organismo aun cuando montan una respuesta inmunitaria CD8⁺ importante contra células infectadas por virus.

Si bien alguna vez se creyó que la granzima B entra a la célula blanco por medio de poros de perforina de superficie, ahora se cree que entra por medio de procesos endocíticos. Muchas células blanco tienen sobre su superficie una molécula conocida como el receptor de manosa 6-fosfato, que también se une a granzima B. Los complejos de granzima B-receptor de manosa 6-fosfato son internalizados y aparecen dentro de vesículas. Perforina internalizada al mismo tiempo a continuación forma poros que liberan granzima B desde la vesícula hacia el citoplasma de la célula blanco.

Al margen del mecanismo de entrada, una vez que se encuentra en el citoplasma, la granzima inicia una cascada de reacciones que dan lugar a la fragmentación del dna de la célula blanco hacia oligómeros de 200 pares de bases (bp); este tipo de fragmentación del dna es típico de la apoptosis. Las proteasas granzima no median de manera directa fragmentación de dna. Más bien, activan una vía apoptótica dentro de la célula blanco. Este proceso apoptótico no requiere síntesis de mRNA ni de proteína en el ctl ni en la célula blanco. En el transcurso de 5 min luego del contacto con el ctl, las células blanco empiezan a mostrar fragmentación de dna. Despierta interés que se ha mostrado que el dna viral dentro de células blanco infectadas también es fragmentado durante este proceso. Esta observación muestra que la muerte mediada por ctl no sólo mata células infectadas por virus, sino que también puede destruir el dna viral en esas células de manera directa. El inicio rápido de fragmentación de dna después de contacto con ctl quizá evite la replicación y el montaje virales continuos durante el periodo previo a la destrucción de la célula blanco.

¿De qué modo los ctl se protegen a sí mismos contra su propia actividad de perforina y granzima? Estudios muestran que los ctl son más resistentes a las actividades de la granzima y la perforina que sus blancos. No se entienden por completo las estrategias que usan, pero investigadores han encontrado que los ctl expresan cifras altas de inhibidores de serina proteasa (serpinas), que los protegen contra la actividad de granzima B. En apoyo del papel de las serpinas en la protección de ctl contra sus propias funciones proapoptóticas, los ctl no sobreviven en ratones que muestran deficiencia de una de las serpinas más comunes expresadas por células T CD8⁺, Spi-1.

Citólisis mediada por Fas-FasL Se ha mostrado que algunas líneas de ctl potentes carecen de perforina y granzimas. En estos casos, la citotoxicidad está mediada por Fas (CD95). Esta proteína transmembrana, que es un miembro de la familia del receptor de tnf, puede suministrar una señal de muerte cuando es unida por medio de un enlace covalente por su ligando natural, un miembro de la familia del factor de necrosis tumoral llamado ligando de Fas (FasL) (capítulo 3). El FasL se encuentra sobre la membrana de ctl, y la interacción de FasL con Fas sobre una célula blanco desencadena apoptosis.

Las mutaciones de Fas llevan a múltiples trastornos tanto en ratones como en humanos. Los ratones que son homocigóticos para la mutación lpr expresan poco Fas o ninguno sobre sus células, y tienen ganglios linfáticos notoriamente grandes. En términos más rigurosos, son afectados por una enfermedad linfoproliferativa que se caracteriza por la acumulación de linfocitos T y B activados, maduros, en sus ganglios linfáticos. Los ctl en ratones mutantes de lpr pueden ser inducidos para que expresen FasL; con todo, estos ctl no pueden matar blancos que no expresan Fas. Estos ratones también presentan enfermedades autoinmunitarias, probablemente porque matan linfocitos autorreactivos que son activados durante una respuesta inmunitaria. Un trastorno muy similar, ahora conocido como síndrome linfoproliferativo autoinmunitario (alps o síndrome de Canale-Smith), se ha identificado en pacientes humanos que tienen defectos genéticos en Fas, el ligando de Fas, o vías de señalización de Fas.

La importancia crucial de los sistemas tanto de perforina como de Fas-FasL en la citólisis mediada por ctl fue revelada por experimentos con dos tipos de ratones mutantes: ratones con deleción (knockout) de perforina y la cepa lpr que muestra deficiencia de Fas (figura 13-12). Los investigadores quisieron determinar la importancia relativa de cada una de estas moléculas, y desarrollaron un sistema en el cual generaron ctl al cocultivar células T provenientes de ratones H-2^b con células blanco muertas provenientes de ratones H-2^k. Los ctl generados en esas reacciones de linfocitos mixtas (véase más adelante) mostraron fuerte reacción contra mhc alogénico, y pudieron matar células que expresaban H-2^k. Con este sistema, los investigadores primero se preguntaron si los ctl podían matar células blanco generadas a partir de ratones lpr (que no expresaban Fas). De hecho, pudieron matarlas, lo que demuestra que no había un requerimiento absoluto de interacciones Fas-FasL para la actividad de ctl. A continuación se preguntaron si se requería perforina y generaron ctl a partir de ratones con deleción (knockout) de perforina. Encontraron que estas células también podían matar células blanco, lo que demostró que no había un requerimiento absoluto de perforina. Por último, se preguntaron si ocurría muerte en ausencia tanto de perforina como de interacciones Fas-FasL. Generaron células ctl provenientes de ratones con deleción (knockout) de perforina, y determinaron su capacidad para matar células blanco provenientes de los ratones con deficiencia de Fas. No se observó muerte. Estas observaciones y otras indican que las ctl emplean estos dos métodos, y sólo estos dos métodos —apoptosis mediada por perforina y apoptosis mediada por Fas— para matar a sus blancos.

Las estrategias de muerte tanto con perforina como con Fas-FasL activan una vía de señalización en la célula blanco que induce apoptosis (figura 13-13). Una característica fundamental de la muerte celular por apoptosis es la participación de la familia de cisteína proteasas, caspasa, que dividen después de un residuo de ácido aspártico. El término caspasa incorpora cada uno de estos elementos (cisteína, aspartato, proteasa). En circunstancias normales, las caspasas están presentes en la célula como proenzimas inactivas —procaspasas— que requieren división proteolítica para conversión en las formas activas. La división de una procaspasa produce una caspasa activa, que divide otras procaspasas, lo que activa su actividad proteolítica, que da lugar a una cascada de eventos que desmonta sistemáticamente la célula —el dato característico de la apoptosis—. Se han encontrado más de una docena de caspasas diferentes, cada una con su especificidad propia. Típicamente se dividen en dos categorías: las que inician la cascada de caspasa (caspasas iniciadoras), y las que inician de manera directa apoptosis (caspasas efectoras). En el capítulo 9 se presenta una exposición más a fondo del proceso apoptótico.

¿Qué estrategias usan los ctl para iniciar la activación de caspasa? La unión de Fas sobre una célula blanco por ligando de Fas sobre un ctl induce primero la activación de una caspasa iniciadora en la célula blanco. El Fas se asocia con una proteína conocida como proteína asociada a Fas con dominio de muerte (death) (fadd), que a su vez se asocia con la procaspasa-8 (figura 13-13a). En el momento de formación de enlace covalente con Fas, la procaspasa-8 es convertida en caspasa-8 e inicia una cascada de caspasa apoptótica.

Las granzimas introducidas en la célula blanco por un ctl son proteolíticas y tienen varios blancos (figura 13-13b). Pueden dividir de manera directa la procaspasa-3, un evento que al parecer sólo activa parcialmente esta caspasa efectora. También pueden dividir bid, que induce liberación mitocondrial de citocromo c y, finalmente, la activación de caspasa-9. Ambas actividades parecen requerirse para actividad proapoptótica óptima.

El resultado final de las vías tanto mediada por perforina-granzima como mediada por Fas es, por ende, la activación de vías de muerte latentes que se encuentran en la célula blanco. Como un inmunólogo lo expuso de manera muy acertada, no es precisamente que las ctl maten células blanco, sino que las persuaden a que se suiciden.

Las células asesinas naturales reconocen y matan células infectadas y células tumorales por su ausencia de mhc clase I

Otro isotipo de célula inmunitaria, las células nk, inician vías apoptóticas en células blanco usando mecanismos muy similares pero receptores muy diferentes. Las células nk fueron descubiertas en esencia por accidente cuando diversos inmunólogos estuvieron midiendo la capacidad citolítica de linfocitos aislados a partir de ratones que presentaban tumores. Originalmente predijeron que estos linfocitos mostrarían una capacidad específica para matar las células tumorales a las cuales habían quedado expuestos. Para efectuar sus experimentos incluyeron múltiples controles, y compararon la actividad de estos linfocitos de interés con la de linfocitos tomados de ratones que no tenían tumores, así como de ratones que tenían tumores no relacionados. Para su gran sorpresa, los investigadores descubrieron que incluso los linfocitos testigo, que no habían quedado expuestos a tumor alguno o que habían quedado expuestos a un tipo de tumor muy diferente, pudieron matar las células tumorales del primer ratón. De hecho, la muerte que estuvieron observando no pareció estar siguiendo las reglas de especificidad que son el dato característico de una respuesta de linfocitos a antígenos y agentes patógenos convencionales.

El estudio adicional de esta muerte de células tumorales inespecífica reveló que, de hecho, ni linfocitos T ni linfocitos B estuvieron involucrados en absoluto. En lugar de esto, la causa fue una población de linfocitos de mayor tamaño y más granulares.

Las células, llamadas células “asesinas naturales” por su citotoxicidad inespecífica, constituyen 5 a 10% de la población de linfocitos circulantes. Pese a la ausencia de receptores de antígeno específicos (esto es, anticuerpos, receptores de células T), desempeñan un papel importante en las defensas inmunitarias contra células infectadas, células sometidas a estrés, y células tumorales. También pueden contribuir a autoinmunidad cuando quedan desreguladas. Más versátiles que lo que originalmente se anticipó, las células nk también desempeñan un papel regulador en las respuestas inmunitarias tanto innata como adaptativa a antígenos convencionales al secretar citocinas que alteran la respuesta inmunitaria. Recientemente también se ha mostrado que tienen importancia crucial para el desarrollo de una placenta normal, no por medio de su actividad citotóxica, sino mediante su capacidad para reconocer la presencia de un mhc diferente (paterno) e iniciar el remodelado de vasos sanguíneos.

La importancia de las células nk en la defensa contra infecciones es ilustrada de manera convincente por el caso de una mujer joven que padecía un trastorno que dio lugar a falta completa de estas células. Aun cuando esta paciente tuvo recuentos normales de células T y B, sufrió infecciones graves por virus de la varicela, y una infección por citomegalovirus que puso en peligro su vida. Ahora se sabe que las células nk son una primera línea de defensa crucial contra infección por agentes patógenos intracelulares (virus y algunas bacterias) al matar células infectadas en etapas tempranas y, así, controlar la replicación de agentes patógenos durante los siete días que tardan los precursores de linfocitos citolíticos CD8⁺ en desarrollarse hacia ctl funcionales. La actividad de nk es estimulada por las citocinas de la inmunidad innata IFN-α, IFN-β e IL-12, que aumentan con rapidez durante etapas tempranas de la evolución de una infección viral. La onda de actividad de células nk alcanza un máximo luego de este incremento, unos tres días después de infección (figura 13-14).

Como se señaló, las células nk también producen en abundancia citocinas importantes desde el punto de vista inmunitario que pueden influir de modo indirecto pero con potencia sobre las respuestas inmunitarias tanto innata como adaptativa. La producción de IFN-γ por células nk aumenta las actividades fagocítica y microbicida de los macrófagos. El IFN-γ derivado de células nk también influye sobre la diferenciación de subgrupos auxiliares T CD4⁺, al inhibir (por ejemplo) la proliferación T_H2 y estimular el desarrollo T_H1 por medio de la inducción de IL-12 por macrófagos y células dendríticas (capítulo 11).

Las células nk son suficientemente potentes como para que, conjuntamente con otros mecanismos protectores proporcionados por el sistema inmunitario innato, puedan proteger a los animales que carecen por completo de inmunidad adaptativa. Esto es muy bien ilustrado por los ratones con deleción (knockout) de RAG-1 que carecen de linfocitos B o T específicos para antígeno, pero que son saludables, están activos y son capaces de repeler muchas infecciones. Estos animales están muy lejos de ese estado de bienestar cuando el desarrollo de células nk también se encuentra alterado. Despierta interés que los humanos parecen depender más de los sistemas inmunitarios adaptativos y sufren más en su ausencia que sus parientes murinos.

Fenotipo de células nk

¿De dónde provienen las células nk, y qué aspecto tienen? Las células nk son células linfoides derivadas del progenitor linfoide común (clp) en la médula ósea. Aunque algunas células nk se desarrollan en el timo, este órgano no se requiere para la maduración de células nk. Los ratones desnudos, que carecen de un timo y tienen pocas células T o ninguna, tienen poblaciones de células nk funcionales. A diferencia de las células T y B, las células nk no pasan por reordenamiento de genes que codifican para receptor; aún se desarrollan células nk en ratones en los cuales se ha efectuado deleción (knockout) de los genes que codifican para recombinasa RAG-1 o RAG-2. Congruente con esta observación, también se encuentran células nk en ratones que padecen inmunodeficiencia combinada grave (severe) (scid), que no tienen células T ni B debido a un defecto en la actividad enzimática requerida para el reordenamiento de receptor.

Las células nk son bastante heterogéneas. Pueden distinguirse distintas subpoblaciones con base en diferencias de la expresión y secreción de moléculas importantes desde el punto de vista inmunitario. Aún no está claro si esta heterogeneidad refleja diferentes etapas en su activación o maduración o en verdad subpoblaciones separadas.

Casi todas las células nk murinas expresan CD122 (la subunidad β de 75 kDa del receptor de IL-2), NK1.1 (un miembro de la familia NKR-P1) y CD49b (una integrina). Las células nk típicamente también expresan CD2 y FcγRIII. De hecho, el agotamiento celular con anticuerpo monoclonal anti-FcγRIII elimina de la circulación casi todas las células nk. Las células nk de humano también expresan receptores de IL-2, y FcγRIII, pero no expresan NK1.1. Más bien, se distinguen de otros linfocitos por la expresión de CD56, lo cual varía de intensidad dependiendo del estado de maduración y de actividad de una célula nk (las células que expresan CD56 alto tienden a producir citocinas, y pueden diferenciarse hacia células que expresan poco CD56, que muestran más actividad citolítica).

Quizá la característica fenotípica más distintiva de las células nk es su expresión de un grupo de receptores nk (nkr) activadores e inhibidores singulares. Estos receptores se encargan de determinar cuáles blancos matarán las células nk. Despierta interés que las células nk de ratones y de humanos usan receptores sorprendentemente distintos para lograr lo mismo; aun así, los principios que impulsan la activación de nk permanecen igual. Además, el número y el tipo de receptores activadores e inhibidores expresados por células nk varían ampliamente, y el equilibrio de señales recibidas por medio de estos receptores determina si las células nk inducen muerte de sus blancos.

Cómo reconocen blancos las células nk: el modelo de lo propio faltante

Dado que las células nk no expresan receptores específicos para antígeno, el mecanismo mediante el cual estas células reconocen células tumorales o infectadas y las distinguen de células corporales normales desconcertó a los inmunólogos durante años. Klas Karre emitió una interesante hipótesis que formó los cimientos para la comprensión de cómo las células nk distinguen lo propio de lo no propio (o de lo propio alterado). Propuso que las células nk matan cuando no perciben la presencia de proteínas propias normales sobre una célula, el modelo de lo propio faltante. El corolario implícito para la propuesta es que el reconocimiento de lo propio inhibe la capacidad para matar.

Los indicios respecto a los orígenes de esas señales inhibidoras provinieron de estudios tempranos en los que se analizó a cuáles blancos tumorales las células nk mataron mejor. Los investigadores examinaron múltiples variables asociadas con las preferencias de nk, y descubrieron que la muerte se correlacionó mejor con las cifras de moléculas de mhc clase I expresadas sobre las células tumorales. En un estudio, examinaron la capacidad de ctl y células nk para matar células B que fueron transformadas en células tumorales por infección con el virus de Epstein-Barr (ebv). Los ctl fueron incapaces de reconocer estas células B y de producir lisis de las mismas. De cualquier modo, las células nk fueron asesinos muy eficaces de estas células tumorales. Finalmente, los investigadores se percataron de que la infección por ebv reguló en dirección descendente el mhc clase I, lo que permitió a las células evadir el reconocimiento por células T CD8⁺. No obstante, esta falta de clase I hizo de ellas blancos perfectos para células nk, que mostraron respuesta a lo “propio faltante”. Los investigadores “resolvieron” un papel de mhc clase I al efectuar transfección de los tumores de células B con genes que codifican para mhc clase I de humano. Las células nk ya no pudieron matar las células. El descubrimiento subsiguiente de receptores sobre células nk que producen señales inhibidoras cuando reconocen moléculas de mhc sobre células blanco potenciales proporcionó apoyo directo para este modelo. Se mostró que estos receptores inhibidores evitan la muerte por células nk, la proliferación de células nk, y la liberación de citocinas por las mismas.

Dado que muchas células infectadas por virus y tumorales disminuyen la expresión de mhc, el modelo de lo propio faltante (esto es, fundamentar la decisión de matar en el hecho de si una célula blanco expresa suficiente mhc clase I, una proteína propia omnipresente) tiene buen sentido fisiológico. Si bien el paradigma fundamental ha pasado la prueba del tiempo, no sorprende que la situación real sea más complicada (figura 13-15). Como se indicó, resulta ser que las células nk expresan dos categorías de receptores: una que suministra señales que inhiben la actividad citotóxica de células nk (las que reconocen productos mhc clase I) y otra que suministra señales que aumentan la actividad citotóxica. Las células nk distinguen entre células sanas y células infectadas o cancerosas al vigilar e integrar ambos grupos de señales; el hecho de si una célula blanco es matada o no depende del equilibrio entre activadores e inhibidores. Las señales inhibidoras, en general, pueden sobrepasar señales activadoras; de este modo, las células que expresan cifras normales de moléculas de mhc clase I no alteradas tienden a escapar de todas las formas de muerte mediada por células nk.

Receptores de células nk

Los receptores nk caen dentro de dos categorías funcionales: moléculas inhibidoras que se unen a mhc clase I y bloquean la muerte por células nk, y moléculas activadoras que desencadenan citotoxicidad por células nk si un receptor inhibidor no está ocupado. Estos dos grupos también caen dentro de dos categorías estructurales: miembros con regiones extracelulares tipo lectina, y miembros con regiones extracelulares tipo inmunoglobulina (cuadro 13-5). Note que si bien las lectinas típicamente se unen a carbohidratos, la mayor parte de los receptores de células nk tipo lectina se une a proteínas más que a carbohidratos.

La estructura extracelular del receptor de célula nk no se identifica de inmediato como un inhibidor o activador. Los receptores nk con sus estructuras extracelulares idénticas pueden tener dominios intracelulares diferentes y, por ende, distintas propiedades de señalización. Al igual que con los FcR (véase antes), las secuencias intracelulares de los receptores nk activadores por lo general contienen itam (capítulo 3), y las secuencias intracelulares de receptores nk inhibidores contienen itim. (Despierta interés que, al igual que los receptores nk, los receptores Fc también caen dentro de dos familias estructurales: tipo lectina y tipo inmunoglobulina.)

Receptores y ligandos nk inhibidores Los receptores inhibidores, que se unen a moléculas de mhc clase I, son el determinante de mayor importancia de la decisión de matar tomada por una célula nk. En humanos, son miembros de una familia tipo inmunoglobulina diversa conocida como receptores tipo inmunoglobulina de célula asesina (killer) (kir). Sorprende que la familia kir parece haber evolucionado con rapidez extrema. Los receptores kir funcionales que se encuentran en primates no existen en roedores. Los ratones usan una familia de receptores distinta, la familia Ly49 tipo lectina, para lograr la misma función que la de los kir, a saber, inhibición de la actividad citolítica de célula nk por medio de unión a moléculas de mhc clase I sobre células sanas. En humanos no hay receptores Ly49 funcionales.

Miembros de las familias tanto kir como Ly49 son altamente diversos y polimorfos. Estos receptores inhibidores por lo general son específicos para regiones polimorfas de moléculas de mhc clase I (H-2^k o H-2^d en el ratón; hla-a, hla-b o hla-c en el humano). Sólo se ha identificado una fracción de ligandos de mhc clase I y tipo clase I para estos receptores diversos. Dado el polimorfismo genético tanto de los receptores kir como de sus ligandos mhc clase I, no sorprende que los individuos puedan heredar combinaciones de kir-mhc clase I que no son ideales y que podrían aumentar sus susceptibilidades a enfermedad.

Una excepción para la regla general de que los receptores inhibidores de nk de humano son moléculas tipo Ig es el receptor inhibidor tipo lectina CD94-NKG2A, un heterodímero con enlace disulfuro constituido de dos glucoproteínas: CD94 y un miembro de la familia NKG2. Mientras que los receptores kir típicamente reconocen polimorfismos de HLA-B o HLA-C, los receptores CD94-NKG2A reconocen HLA-E sobre células blanco potenciales. Esta excepción también tiene sentido biológico. Dado que el HLA-E no es transportado a la superficie de una célula a menos que tenga unido un péptido derivado de las proteínas HLA-A, HLA-B o HLA-C, la cantidad de HLA-E sobre la superficie sirve como un indicador de la magnitud general de biosíntesis de mhc clase I en las células. Estos receptores CD94-NKG2A inhibidores reconocen HLA-E de superficie y envían señales inhibidoras a la célula nk, con el resultado neto de que la muerte de células blanco potenciales es inhibida si están expresando cifras adecuadas de clase I.

A diferencia de los receptores de antígeno expresados por células B y células T, las células receptoras nk no están sujetas a exclusión alélica, y las células nk pueden expresar varios receptores kir o Ly49 diferentes, cada uno específico para una molécula de mhc diferente o para un grupo de moléculas de mhc estrechamente relacionadas. Se han encontrado clonas individuales de células nk de humano que expresan un receptor CD94-NKG2A y hasta seis receptores kir diferentes. La capacidad de cada célula nk para expresar múltiples receptores kir o NKG2A mejora sus probabilidades de reconocer las variantes de mhc clase I polimorfas expresadas por las células de un individuo y, por ende, evita que las células nk maten células sanas simplemente porque sucedió que una variante de kir que expresó no se unió a la variante de mhc clase I expresada por esa célula normal.

Activación de receptores y ligandos nk Casi todos los receptores activadores expresados por células nk murinas y de humano son estructuralmente similares, y muchos son tipo lectina C —así llamados porque tienen dominios de reconocimiento de carbohidrato dependientes de calcio—. El NKG2D ha surgido como uno de los receptores activadores más importantes, y actúa por medio de una cascada de señalización similar a la iniciada por CD28 en células T. Los ligandos para NKG2D son moléculas tipo mhc clase I no polimorfas que no se asocian con β₂-microglobulina. A menudo son inducidas sobre células sujetas a estrés, como daño de dna o infección. Así, ayudan a centrar la actividad de células nk sobre células y situaciones donde su actividad lítica sería más adaptativa. Un ejemplo interesante de un receptor nk tipo lectina activador es Ly49H, un receptor de ratón que interactúa con una proteína tipo mhc clase I codificada no por el cuerpo sino por un virus murino, mcmv. En ausencia de este receptor, los ratones están poco protegidos contra este virus común.

Muchas moléculas que no son expresadas de manera exclusiva por células nk también aumentan la actividad nk. Incluyen CD2 (el receptor para la molécula de adhesión LFA-3), CD244 (el receptor para CD48), así como receptores para citocinas inflamatorias. La participación de cada una de estas proteínas, de nuevo, tiene sentido biológico, al enfocar la atención de las células nk sobre ambientes que están sufriendo fenómenos adversos inflamatorios.

Por último, es importante recordar que casi todas las células nk de humano y murinas expresan el receptor FcγIII (CD16) del cual depende casi todo el reconocimiento mediado por anticuerpos y la muerte de células blanco por células nk (adcc). Como se describió, la adcc es una potente adición a la respuesta a infección y a enfermedad maligna. Las células infectadas por virus, por ejemplo, a menudo expresan proteínas de envoltura viral sobre su superficie. Los anticuerpos producidos por células B que respondieron a estas proteínas se unirán a la superficie celular y reclutarán células nk, que producirán lisis de la célula infectada.

Cómo las células nk inducen apoptosis en sus blancos

Al margen de cuáles receptores están involucrados en la regulación de la actividad lítica de células nk, las células nk matarán blancos mediante procesos similares a los empleados por ctl. Las células nk expresan FasL y lo secretan, e inducen fácilmente muerte en células blanco que portan Fas. El citoplasma de células nk también tiene muchos gránulos que contienen perforina y granzimas. Al igual que los ctl, las células nk desarrollan una sinapsis inmunológica organizada en el sitio de contacto con una célula blanco, después de lo cual ocurre desgranulación, con liberación de perforina y granzimas en la unión entre las células que están interactuando. Se cree que la perforina y las granzimas desempeñan las mismas funciones en la muerte de células blanco mediada por nk por medio de apoptosis que las que desempeñan en el proceso de muerte mediada por ctl.

“Emisión de licencia” y regulación de la actividad nk

Incluso las células nk recién formadas tienen gránulos grandes en su citoplasma y tradicionalmente se creía que las células nk eran capaces de matar desde el momento en que maduraban. Ahora se cree que casi todas las células nk necesitan obtener licencia antes de que puedan usar su maquinaria citotóxica sobre cualquier blanco (incluso con la emisión de señales de receptor activador e inhibidor apropiada). Se cree que la emisión de licencia para una célula nk ocurre por medio de una primera unión de sus receptores inhibitorios, unión a mhc clase I. Este evento puede considerarse una manera en que el sistema inmunitario prueba la capacidad de una célula nk para restringir su actividad asesina y una importante estrategia para mantener la tolerancia a lo propio en este subgrupo de células. De manera específica, la emisión de licencia permite que sólo sean armadas las células que tienen la capacidad de ser desarmadas por medio de interacciones inhibitorias.

Una vez que obtienen licencia, se cree que las células nk exploran continuamente tejidos y células blanco por medio de sus receptores inhibidores y activadores múltiples. La unión de ligandos activadores sobre la superficie de una célula tumoral, célula infectada por virus, o una célula por lo demás estresada, emite señales a células nk para que maten la célula blanco. Si los receptores inhibidores de células nk detectan cifras normales de mhc clase I sobre células blanco potenciales, estas señales inhibidoras superan las señales de activación. Esto no sólo evitaría la muerte de la célula blanco, sino que también suprimiría la proliferación de células nk y la producción de citocinas (p. ej., IFN-γ y TNF-α). La consecuencia general de esta estrategia es preservar células que expresan indicadores cruciales de lo propio normal, las moléculas de mhc clase I, y la muerte de células que carecen de indicadores de lo propio y que no expresan cifras normales de mhc clase I. Se requieren más estudios para entender por completo el papel de la emisión de licencia y el requerimiento de la misma.

Memoria de células nk

La línea entre células nk y linfocitos T y B se sigue difuminando. Alguna vez se consideró que los linfocitos B y T eran las únicas células del sistema inmunitario que podían generar respuestas de memoria. Sin embargo, datos recientes indican que algunas células nk también pueden generar una respuesta de memoria a antígeno. La evidencia de esta notoria propiedad provino de experimentos que mostraron que células nk que expresaban un receptor que se unía a una proteína viral podían transferir memoria de esta exposición a antígeno a animales vírgenes que no habían quedado expuestos o infectados previamente (recuadro 13-2, Experimento clásico).

Estas observaciones muestran que al menos algunas células nk poseen la maquinaria vinculada con el desarrollo para convertirse en células de memoria; en otras palabras, para aumentar su longevidad (aunque quizá no tanto como los linfocitos B y T) y mejorar sus tiempos de respuesta. Quedan muchas preguntas por responder: ¿todas las células nk tienen la capacidad para desarrollarse hacia células de memoria? Y, dado que las células nk no expresan receptores específicos para antígeno convencionales, ¿contra cuáles antígenos pueden desarrollar memoria?

Las células nkt tienden un puente entre los sistemas inmunitarios innato y adaptativo

Las exposiciones anteriores de la inmunidad mediada por células cubrieron el ctl, un componente importante de la inmunidad adaptativa que expresa un tcr específico para antígeno, y la célula nk, una célula con propiedades tanto innatas como adaptativas, que porta receptores que reconocen lo propio y lo propio “faltante” sobre superficies celulares. Se ha identificado un tercer tipo de linfocito citolítico con características compartidas tanto por el ctl como por la célula nk. Este tipo de célula, designado la célula nkt para reflejar su cualidad híbrida, se desarrolla en el timo y, estrictamente hablando, es un miembro del sistema inmunitario adaptativo. Pasa por reordenamientos de gen que codifica para receptor de antígeno, y expresa un complejo de tcr sobre su superficie. Empero, también muestra características de células en el sistema inmunitario innato:

• El receptor de célula T sobre la célula nkt de humano es invariante; las cadenas TCRα y TCRβ son codificadas por segmentos de gen específicos (V_α24-J_α18 y V_β11, respectivamente) dentro del dna de la línea germinal; por ende, las células que expresan esta combinación de tcr αβ a veces se denominan células nkt invariantes (iNKT).

• El tcr sobre células nkt no reconoce péptidos unidos a mhc, sino más bien un glucolípido presentado por la molécula CD1d no polimorfa (figura 13-16).

• Las células nkt pueden actuar como células auxiliares (al secretar citocinas que conforman respuestas) y como células citotóxicas (al matar células blanco).

• Las células nkt comprenden subpoblaciones tanto CD4⁺ como CD4^–, que también pueden diferir por la producción de citocina.

• La muerte por células nkt parece depender de modo predominante de interacciones FasL-Fas.

• Las células nkt no forman células de memoria.

• Las células nkt no expresan varios de los marcadores característicos de los linfocitos T, sino que expresan múltiples proteínas características de células nk.

Queda por definir el papel exacto de las células nkt en la inmunidad. Con todo, diversos experimentos muestran que los ratones que carecen de células nkt montan una respuesta deficiente a ciertas infecciones en dosis bajas por bacterias que expresan glucolípidos que pueden ser reconocidos por receptores de célula nkt (p. ej., Sphingomonas y Ehrlichia). Despierta interés que la infección por Sphingomonas en dosis altas lleva a sepsis y muerte en ratones naturales, pero los que carecen de células nkt sobreviven a esta exposición, lo que sugiere que las células nkt también contribuyen a enfermedad al secretar en exceso citocinas inflamatorias. (En el capítulo 15 se describe la función de las citocinas proinflamatorias en el inicio de sepsis y la exacerbación de enfermedad.)

Otros datos implican a las células nkt en la inmunidad a tumores, y sugieren que las células nkt reconocen antígenos lipídicos específicos para células tumorales. Por último, las células nkt también parecen contribuir a la inmunidad viral, pese al hecho de que los virus típicamente no expresan glucolípidos. Quizá desempeñen una función indirecta en la conformación de las respuestas inmunitarias a virus por medio de la producción de citocinas, incluso IFN-γ, IL-2, TNF-α e IL-4.

Tres sistemas experimentales han sido en particular útiles para medir la activación y las fases efectoras de respuestas citotóxicas mediadas por células:

• La reacción de linfocitos mixta (mlr) es un sistema in vitro para evaluar la proliferación de células T_H en una respuesta mediada por células.

• La linfólisis mediada por células (cml) es una valoración in vitro de la función de T_C efectoras.

• La reacción de injerto contra huésped (graft-versus-host) (gvh) en animales de experimentación proporciona un sistema in vivo para estudiar la citotoxicidad mediada por células (T_H y T_C).

El cocultivo de células T con células extrañas estimula la reacción de linfocitos mixta

Durante la década de 1960-1969, al principio de la historia de la inmunología celular moderna, los inmunólogos observaron que cuando linfocitos de rata se cultivaron sobre una monocapa de células fibroblasto de ratón, los primeros proliferaron y destruyeron los fibroblastos de ratón. En 1970, varios grupos descubrieron que también podían generarse ctl funcionales mediante cocultivo de células esplénicas alogénicas en un sistema llamado la reacción de linfocitos mixta (mlr). Los linfocitos T en una mlr pasan por transformación blástica y proliferación celular extensas. El grado de proliferación puede evaluarse al añadir [³H]-timidina al medio de cultivo y vigilar la captación de la marca hacia el dna en el transcurso de divisiones celulares repetidas.

Ambas poblaciones de linfocitos T alogénicos proliferan en una mlr a menos que se haga que una población pierda la capacidad de respuesta mediante tratamiento con mitomicina C o irradiación letal con rayos X (figura 13-17). Cuando las células blanco son incapacitadas, el método se denomina mlr unidireccional, y la población que carece de capacidad de respuesta proporciona estimulación en la forma de células presentadoras de antígeno que expresan aloantígenos extraños a las células T que muestran respuesta. Las células que muestran respuesta incluyen una mezcla de células T_H y T_C que se dividirán cuando quedan expuestas a antígeno presentado por las estimuladoras. Hacia las 72 a 96 h, se genera una población en expansión de ctl (y/o células T auxiliares) funcionales. Con este sistema experimental, ctl (y células T auxiliares) funcionales pueden generarse por completo in vitro, después de lo cual su actividad puede evaluarse con diversos ensayos efectores.

La importancia del papel de células T_H en la mlr unidireccional puede demostrarse mediante el uso de anticuerpos contra el marcador de membrana de célula T_H^–, CD4. En una mlr unidireccional, las células T_H que muestran respuesta reconocen moléculas de mhc clase II alogénicas sobre las células estimuladoras, y proliferan. La eliminación de las células T_H CD4⁺ de la población que muestra respuesta con anti-CD4 más complemento suprime la mlr y evita la generación de ctl. Además de células T_H, células accesorias, como las células dendríticas, son necesarias para que la mlr proceda. Cuando se eliminan células adherentes de la población estimuladora, la respuesta proliferativa en la mlr es suprimida, y ya no se generan ctl funcionales. La función de estas células accesorias es activar las células T_H restringidas a mhc clase II, cuya proliferación se mide en la mlr. En ausencia de activación de células T_H, la proliferación de células T_C también se suspende.

La actividad de ctl puede demostrarse mediante linfólisis mediada por células

El desarrollo del ensayo de linfólisis mediada por células (cml) fue un importante avance experimental que contribuyó al entendimiento del mecanismo de la muerte de célula blanco por ctl. En este ensayo, células blanco idóneas son marcadas dentro de la célula con cromo-51 (⁵¹Cr) al incubar las células blanco con Na₂⁵¹CrO₄. Después de que el ⁵¹Cr se difunde hacia una célula, se une a proteínas citoplasmáticas, lo cual reduce la difusión pasiva de la marca hacia afuera de la célula. Cuando ctl activados de manera específica son incubados durante 1 a 4 h con esas células blanco marcadas, los blancos muestran lisis y se libera ⁵¹Cr. La cantidad de ⁵¹Cr liberada se correlaciona de modo directo con el número de células blanco que sufren lisis por los ctl. Por medio de este ensayo, se ha demostrado la especificidad de ctl para células alogénicas, células tumorales, células infectadas por virus y células químicamente modificadas (figura 13-18).

Las células T de las cuales depende la cml se identificaron al agotar de manera selectiva diferentes subpoblaciones de células T al añadir complemento a anticuerpos específicos para cada población (lisis por anticuerpo más complemento). En general, la actividad de ctl muestra restricción a mhc clase I; es decir, sólo pueden matar células blanco que presentan antígeno asociado con moléculas de mhc clase I singénicas. Aun así, en ocasiones se ha mostrado que células T CD4⁺ restringidas a clase II funcionan como ctl.

En la actualidad, cada vez más investigadores están usando variantes de este ensayo basadas en fluorescencia para detectar citólisis. En lugar de cargar el blanco con cromo radiactivo, lo cargan con moléculas fluorescentes, entre ellas carboxif luoresceína-succinimidil-éster (cfse). La lisis puede medirse mediante la pérdida de células fluorescentes en una población de células mixta por medio de citometría de flujo. Las variaciones en los métodos de tinción pueden permitir a los investigadores efectuar distinción sensible entre células que están muriendo y células muertas, y seguir con mayor detalle los aspectos biológicos del proceso.

La reacción de injerto contra huésped es una indicación in vivo de citotoxicidad mediada por células

La reacción de injerto contra huésped (gvh) se desarrolla cuando linfocitos inmunocompetentes son inyectados en un receptor alogénico cuyo sistema inmunitario está alterado. Dado que el donador y el receptor no son genéticamente idénticos, los linfocitos injertados empiezan a atacar al huésped, y el estado alterado del huésped evita una respuesta inmunitaria contra el injerto. En humanos, las reacciones de gvh a menudo se desarrollan después de trasplante de médula ósea hacia pacientes que han quedado expuestos a radiación o que tienen leucemia, enfermedades de inmunodeficiencia, o anemias autoinmunitarias. Las manifestaciones clínicas de la reacción de gvh son diarrea, lesiones cutáneas, ictericia, agrandamiento del bazo y muerte. Las células epiteliales de la piel y el tracto gastrointestinal a menudo muestran necrosis, lo cual hace que la piel y el revestimiento intestinal se desprendan.

Experimentalmente, las reacciones de gvh aparecen cuando linfocitos inmunocompetentes son transferidos hacia un animal neonatal o irradiado con rayos X alogénico. Los receptores, en especial los recién nacidos, a menudo muestran pérdida de peso. Los linfocitos injertados por lo general son transportados hacia varios órganos, entre ellos el bazo, donde empiezan a proliferar en respuesta a los antígenos de mhc alogénicos del huésped. Esta proliferación induce un flujo de entrada de células huésped, y da lugar a agrandamiento visible del bazo, o esplenomegalia. La intensidad de una reacción de gvh puede evaluarse al calcular el índice esplénico como sigue:

Un índice esplénico de 1.3 o más se considera indicativo de una reacción de gvh positiva. El agrandamiento del bazo se produce por proliferación de las poblaciones de células T tanto CD4⁺ como CD8⁺. También se ha mostrado que las células nk están implicadas en la reacción de gvh, y estas células pueden contribuir a algunas de las lesiones cutáneas y del daño de la pared intestinal que se observan. Los corticosteroides, que inhiben la actividad de células inmunitarias, se usan para tratar gvh, pero pueden hacer a un paciente más vulnerable a infección. Casi todas las terapias se enfocan en prevenir gvh. Está claro que la obtención de un injerto a partir de un donante que tenga coincidencia precisa de hla con el receptor es el método más eficaz.

• Las funciones efectoras del sistema inmunitario tienen extremos tanto humoral (anticuerpos) como celular. Ambos cooperan para eliminar infección y, en algunos casos, células anormales (p. ej., tumores), del organismo.

• El extremo humoral del sistema inmunitario se refiere a las actividades de anticuerpos secretados por linfocitos B. La especificidad de antígeno, el isotipo y las interacciones con FcR son características importantes de la función efectora de anticuerpos.

• Los anticuerpos inhiben y eliminan infección al bloquear la capacidad de agentes patógenos para infectar (neutralización), al cubrir agentes patógenos de modo que sean reconocidos y fagocitados por células de la inmunidad innata (opsonización), al reclutar complemento hacia el agente patógeno (fijación de complemento) y al dirigir otras células del sistema inmunitario innato para matar células infectadas (citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos).

• Cada isotipo de anticuerpo tiene diferentes funciones efectoras: los anticuerpos IgM y algunos IgG fijan complemento; los anticuerpos IgG median adcc; los anticuerpos IgE inducen la liberación de moléculas inflamatorias a partir de granulocitos para matar parásitos, y los anticuerpos IgA son un isotipo importante en secreciones corporales, y bloquean la entrada de bacterias y toxinas al torrente sanguíneo.

• Los receptores Fc se encargan de muchas de las funciones efectoras de anticuerpos, entre ellas fagocitosis de complejos de anticuerpo-antígeno por macrófagos, transcitosis de anticuerpos a través de capas de células epiteliales; lisis por células nk de células infectadas unidas a anticuerpos (adcc); protección de anticuerpos séricos contra degradación, y regulación de las actividades de las células de la inmunidad innata.

• Los FcR son expresados por muchos tipos de células en el organismo y generan señales cuando se unen a complejos de anticuerpo-antígeno. Las señales generadas por FcR pueden activar o inhibir la actividad de células. El hecho de si un FcR es activador o inhibidor depende de si incluye, o se asocia con, un motivo de proteína itam (activador) o itim (inhibidor).

• Las células efectoras del sistema inmunitario mediado por células comprenden células del sistema inmunitario innato (células asesinas naturales [nk]) y células del sistema inmunitario adaptativo: células T CD4⁺ auxiliares (células T_H) y linfocitos T citotóxicos CD8⁺ (ctl o células T_C). Las células nkt también son participantes en los sistemas inmunitarios tanto innato como adaptativo y tienen características de los mismos.

• En comparación con células T_H y T_C (ctl) vírgenes, las células efectoras son activadas con mayor facilidad, expresan cifras más altas de moléculas de adhesión celular, muestran diferentes patrones de tráfico y producen moléculas efectoras tanto solubles como de membrana.

• Para convertirse en ctl funcionales, los precursores de T_C (ctl-p) vírgenes deben unirse con apc que han sido previamente activadas (recibir licencia). La ayuda de células T CD4⁺ es innecesaria para este primer paso de activación, pero se requiere para generación óptima de memoria y proliferación de ctl.

• Las poblaciones de células T efectoras específicas para antígeno se pueden identificar y rastrear mediante marcado con tetrámeros de mhc.

• Los ctl inducen muerte celular por medio de dos mecanismos: la vía de la perforina-granzima, y la vía de Fas-FasL. Ambas desencadenan apoptosis en las células blanco.

• La respuesta citotóxica mediada por perforina de ctl involucra varios pasos: reconocimiento de células blanco mediado por tcr-mhc; formación de conjugados de ctl/célula blanco y formación de sinapsis inmunológica; modificación de la posición de gránulos citoplasmáticos de ctl hacia la célula blanco; liberación de gránulos; formación de poros en la membrana de la célula blanco; disociación entre el ctl y la célula blanco, y muerte de la célula blanco. La muerte mediada por Fas también involucra formación de conjugados y de sinapsis inmunológica donde ocurren interacciones Fas-FasL.

• Otras células no específicas para antígeno del sistema inmunitario innato (células nk y granulocitos) también pueden matar células blanco por medio de citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos (adcc), lo que da lugar a la liberación de enzimas líticas, perforina o tnf que dañan la membrana de la célula blanco.

• Las células nk inducen apoptosis de células tumorales y de células infectadas por virus, mediante mecanismos similares a los que utilizan los ctl (formación de poro inducida por perforina, así como interacciones Fas-FasL), pero son reguladas mediante distintos receptores.

• Las células nk matarán las células que han perdido o reducido sus cifras de mhc clase I, una proteína propia expresada de manera omnipresente —un fenómeno descrito por el modelo de lo propio faltante—.

• La muerte por células nk es regulada mediante un equilibrio entre señales positivas generadas por la unión de receptores nk activadores, y señales negativas provenientes de receptores nk inhibidores.

• Muchos receptores activadores e inhibidores de células nk se unen a productos del mhc clase I y sus homólogos. La expresión de cifras relativamente altas de moléculas de mhc clase I sobre células normales las protege contra la muerte mediada por células nk mediante unión de receptores inhibidores.

• Los receptores de célula nk caen dentro de dos grupos estructurales principales con base en sus regiones extracelulares: los receptores tipo lectina y los receptores tipo Ig. El hecho de si los receptores son activadores o inhibidores depende de sus regiones intracelulares: los receptores que expresan itam son activadores; los receptores que expresan itim son inhibidores.

• Las células nkt tienen características comunes tanto a linfocitos T como a células nk; casi todas expresan un tcr invariante y marcadores comunes a células nk. Muestran actividad tanto auxiliar como citotóxica, y matan células predominantemente por medio de interacciones FasL-Fas.

• La citotoxicidad por células inmunitarias puede medirse in vitro mediante la reacción de linfocitos mixta (mlr) o la linfólisis mediada por células (cml) por medio de radiactividad o fluorescencia. Pueden evaluarse in vivo mediante respuestas de injerto contra huésped (gvh), e incremento del tamaño del bazo (esplenomegalia).

Sitios web útiles

www.youtube.com/watch?v=84MlWh1XN0Q

www.youtube.com/watch?v=yRnuwTDR1og YouTube ofrece muchas animaciones de muerte por ctl y nk. Use su conocimiento de este libro para analizar su exactitud. Los enlaces precedentes proporcionan dos ejemplos.

www.signaling-gateway.org Las “páginas de moléculas” son descripciones accesibles y actualizadas de las características de muchos receptores emisores de señales (incluso los FcR y receptores nk descritos en este capítulo).

www.nature.com/nri/posters/nkcells/nri1012_nkcells_poster.pdf Es un cartel del entendimiento actual de la diversidad de receptores nk, ofrecido de manera gratuita por Nature Reviews Immunology.

http://en.wikipedia.org/wiki/Fc_receptor Este sitio de Wikipedia ofrece una descripción creíble en particular bien organizada de los receptores Fc. Wikipedia es una muy útil primera fuente de información importante para este capítulo y para otros. De cualquier modo, tiene importancia estar consciente de que no toda la información en el sitio está validada. Siempre es importante acudir a las fuentes primarias para verificar lo que lee.

PREGUNTAS DE ENFOQUE CLÍNICO

1. Una combinación heredada de genes que codifican para kir y mhc conduce a susceptibilidad aumentada a una forma de artritis. ¿Esperaría usted que esto se originara por activación aumentada o disminuida de células nk? ¿Un incremento de la susceptibilidad a diabetes podría explicarse usando la misma lógica? Explique.

2. El síndrome de Griscelli (tipo 2) es una enfermedad rara y mortal causada por una pérdida de función del gen que codifica para Rab27A. También se caracteriza tanto por pérdida de pigmento (albinismo parcial) como por inmunodeficiencia, que se ha asociado con fracaso de la actividad de células T citotóxicas. Busque la función de Rab27A en línea. ¿Por qué una deficiencia de Rab27A podría llevar a estos dos síntomas? ¿Qué otros tipos de células podría esperar que estuvieran afectadas?

1. Investigadores han desarrollado anticuerpos que se unen a FcγRIII y CD32, y bloquean en potencia las interacciones de estos receptores con sus ligandos. ¿Cuál de las respuestas inmunitarias humorales que siguen bloquearían estos anticuerpos? Explique.

   Neutralización

   Opsonización

   Fijación de complemento

   adcc

2. Indique si cada una de las afirmaciones que siguen es verdadera o falsa. Si cree que una afirmación es falsa, explique por qué.

   1. La unión a receptor Fc siempre da lugar a internalización y destrucción del complejo de anticuerpo-antígeno.

   2. La IgE media adcc.

   3. Las citocinas pueden regular cuál rama del sistema inmunitario es activada.

   4. Tanto los ctl como las células nk liberan perforina después de interactuar con células blanco.

   5. La activación de CTL-P vírgenes por antígeno requiere una señal coestimuladora suministrada por interacción de CD28 y CD80/86.

   6. Los ctl usan un mecanismo único para matar células blanco.

   7. Las células T CD4⁺ se requieren absolutamente para la activación de células T CD8⁺ vírgenes.

   8. La capacidad de una célula nk para matar un blanco está determinada por señales recibidas por medio de receptores tanto activadores como inhibidores.

   9. Las células nk de humano expresan receptores Ly49 funcionales.

3. Usted tiene un anticuerpo monoclonal específico para LFA-1. Efectúa ensayos de cml de una clona de ctl, usando células blanco para las cuales la clona es específica, en presencia y ausencia de este anticuerpo. Prediga las cantidades relativas de ⁵¹Cr liberadas en los dos ensayos. Explique su respuesta.

4. Usted decide cocultivar linfocitos provenientes de las cepas que se listan en el cuadro que sigue a fin de observar la reacción de linfocitos mixta (mlr). En cada caso, indique cuál(es) población(es) de linfocito(s) esperaría que proliferara(n).

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   Población 1	Población 2	Proliferación
   C57BL/6 (H-2b)	CBA (H-2k)
   C57BL/6 (H-2b)	CBA (H-2k) tratado con mitomicina C
   C57BL/6 (H-2b)	(CBAxC57BL/6)F1(H-2k/b)
   C57BL/6 (H-2b)	C57L (H-2b)

5. En la reacción de linfocitos mixta (mlr), la captación de [³H]-timidina a menudo se utiliza para evaluar la proliferación celular.

   1. ¿Cuál tipo de célula prolifera en la mlr?

   2. ¿Cómo podría usted probar la identidad de la célula que está proliferando?

   3. Explique por qué la producción de IL-2 también puede usarse para evaluar la proliferación celular en la mlr.

6. Indique si cada una de las propiedades que se listan a continuación es mostrada por células nk, ctl, células nkt, todas, o ninguna.

   1. ______ Puede sintetizar IFN-γ

   2. ______ Puede sintetizar IL-2

   3. ______ Está restringida a mhc clase I

   4. ______ Expresa CD8

   5. ______ Se requiere para activación de células B

   6. ______ Es citotóxica para células blanco

   7. ______ Es la célula efectora en un ensayo de cml

   8. ______ Expresa NK1.1

   9. ______ Expresa CD4

   10. ______ Expresa CD3

   11. ______ Reconoce lípido

   12. ______ Puede expresar el receptor de IL-2

   13. ______ Expresa el receptor de célula T αβ

   14. ______ Expresa receptores NKGD2

   15. ______ Muestra respuesta a antígenos solubles solos

   16. ______ Produce perforina

   17. ______ Expresa FasL

7. Ratones provenientes de distintas cepas endogámicas fueron infectados con virus lcm, y varios días más tarde se aislaron células del bazo. Se determinó la capacidad de las células del bazo preparadas, para producir lisis de células blanco infectadas por lcm, marcadas con ⁵¹Cr provenientes de diversas cepas. En el cuadro que sigue, indique con un (+) o (–) si las células del bazo listadas en la columna de la izquierda causarían liberación de ⁵¹Cr desde las células blanco listadas en los encabezados de la parte superior del cuadro.

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   Fuente de células del bazo preparadas	Liberación de 51Cr desde células blanco infectadas por LCM
   	B10.D2 (H-2d)	B10 (H-2b)	B10.BR (H-2k)	(BALB/ cxB10) F1 (H-2b/d)
   B10.D2 (H-2d)
   B10 (H-2b)
   B10.BR (H-2k)
   (BALB/cxB10)
   F1 (H-2b/d)

8. Un ratón es infectado por virus de la gripe. ¿Cómo podría usted evaluar si el ratón tiene células T_H y T_C específicas para gripe?

9. Las células nk no expresan moléculas de tcr; aun así, se unen a sus moléculas de mhc clase I sobre células blanco potenciales. Explique cómo las células nk que carecen de tcr pueden reconocer de manera específica células infectadas.

10. Considere las tres cepas de ratón que siguen:

    Ratones H-2^d en los cuales se ha efectuado deleción (knockout) de ambas perforinas.

    Ratones H-2^d en los cuales se ha efectuado deleción (knockout) del ligando de Fas.

    Ratones H-2^d en los cuales se ha efectuado deleción (knockout) tanto de perforina como de ligando de Fas.

    Cada cepa es inmunizada con virus lcm. Una semana después de la inmunización se recolectan células T a partir de estos ratones y se prueban para citotoxicidad. ¿De cuál de los blancos que siguen las células T de cada cepa serían capaces de producir lisis?

    1. Células blanco de ratones H-2^b infectados por lcmv normales

    2. Células blanco de ratones H-2^d normales

    3. Células blanco de ratones H-2^d en los cuales se ha efectuado deleción (knockout) tanto de perforina como de Fas

    4. Células blanco de ratones H-2^d normales infectados por lcmv

    5. Células blanco de ratones H-2^d en los cuales se ha efectuado deleción (knockout) tanto de perforina como de Fas

11. Usted desea determinar la frecuencia de células T restringidas a clase I en un individuo infectado por hiv, que son específicas para un péptido generado a partir de gp120, un componente del virus. Suponga que conoce el tipo de hla del sujeto. ¿Qué método usaría y cómo efectuaría el análisis? Sea tan específico como pueda.

12. Indique si cada una de las afirmaciones que siguen respecto a muerte celular programada mediada por Fas o mediada por perforina es verdadera o falsa. Si cree que una afirmación es falsa, explique por qué.

    1. Ambos mecanismos inducen apoptosis de la célula blanco.

    2. Las células blanco deben expresar ligando de Fas para ser muertas por medio de la vía mediada por Fas.

    3. Sólo la vía mediada por perforina estimula una cascada de caspasa.

    4. Ambas vías requieren granzima para inducir apoptosis.

    5. Ambas vías finalmente activan caspasa-3.

    6. La granzima se encarga del montaje de poros de membrana.

ANALICE LOS DATOS E. Jäger y colegas aislaron un antígeno de un tumor en un paciente con cáncer que expresó HLA-A2. Para caracterizar la respuesta inmunitaria mediada por células del paciente a este antígeno tumoral, los investigadores generaron una serie de fragmentos peptídicos provenientes del antígeno tumoral, y pulsaron células presentadoras de antígeno con estos péptidos. A continuación midieron la respuesta de ctl del paciente contra cada uno de estos blancos. Responda las preguntas que siguen con base en los datos que aparecen en el cuadro, y en lo que ha aprendido a partir de múltiples capítulos en este libro. (“Pulsar” se refiere a una técnica en la cual células presentadoras de antígeno son expuestas a concentraciones altas de péptidos en solución. Intercambian estos péptidos por los que estuvieron en los surcos de sus moléculas de mhc de superficie. Esa es una manera conveniente para generar células presentadoras de antígeno que expresan complejos de mhc-péptido de interés.)

1. ¿Cuál(es) epítopo(s) del antígeno tumoral fue(ron) reconocido(s) por células T? Explique su respuesta.

2. Los inmunólogos han identificado residuos ancla sobre moléculas de HLA-A2 que son las más importantes para la presentación de antígeno. ¿Cuáles aminoácidos tienen más probabilidades de unirse a residuos ancla HLA-A2 si estos aminoácidos deben ser conservados? Explique su respuesta.

3. Algunos de los péptidos inspeccionados por estos investigadores son poco inmunogénicos. Una explicación es que los péptidos menos inmunogénicos pueden unirse de manera ineficaz a residuos ancla. Proponga una hipótesis diferente pero razonable para explicar por qué algunos de los péptidos son poco inmunogénicos.

4. Los investigadores pulsaron células presentadoras de antígeno con péptidos, y usaron ctl provenientes de la sangre periférica del paciente para efectuar ensayos de ctl. ¿Qué molécula de HLA-A es expresada por estas células presentadoras de antígeno? Explique su respuesta.

5. ¿De qué manera el péptido 2 es un epítopo poco común?

Respuestas de enfoque clínico

1. La artritis se caracteriza por inflamación de una articulación que lleva a daño de tejido, hinchazón y dolor. La artritis psoriásica se acompaña de lesiones cutáneas causadas por ataque inmunitario (psoriasis). La asociación de combinaciones kir-mhc con susceptibilidad a enfermedad artrítica probablemente se derivaría de una deficiencia de señales inhibidoras (p. ej., falta de alelos mhc que producen ligandos inhibidores para moléculas kir específicas), lo cual conduce a daño de células y tejidos huésped. La diabetes es otra enfermedad autoinmunitaria. Al mostrar destrucción de las células de los islotes pancreáticos huésped que producen insulina, los mismos mecanismos predichos para la artritis podrían operar en la diabetes. En ambos casos, la falta de señales nk inhibidoras podría llevar a daño infligido por células nk, directamente o por medio de su reclutamiento de otras células efectoras.

2. Rab27A es una GTPasa que regula el transporte de vesículas (gránulos) intracelulares a la membrana celular. Se requiere transporte para la liberación del contenido vesicular hacia el espacio extracelular. Muchas células dependen de esta capacidad para funcionar, incluso células T citotóxicas, que liberan perforina y granzima a partir de vesículas internas, y melanocitos, que liberan pigmento a partir de vesículas (melanosomas). Sin esta capacidad, un individuo será incapaz de matar células infectadas, y mostrará una forma de albinismo. Muchas otras células podrían quedar afectadas, incluso granulocitos (eosinófilos, basófilos y mastocitos), aunque es importante reconocer que algunas expresan otras variantes de Rab que compensan la pérdida de la función de Rab27.

1. Tanto FcγRIII como CD23 son receptores de Fc (cuadro 13-3). La neutralización y la fijación de complemento son funciones de anticuerpos que no dependen de receptores Fc (aunque FcR puede ayudar a mediar la eliminación de complejos de anticuerpo-agente patógeno neutralizados). La opsonización y la adcc están mediadas por células que expresan FcR activadores, incluso FcγRIII. Con todo, CD23 es un FcR inhibidor que regula (inhibe) la actividad de otros FcR activadores. De este modo, en resumen, los anticuerpos contra FcγRIII bloquearían la opsonización y la adcc, pero no la neutralización ni la fijación de complemento. Los anticuerpos contra CD23 no inhibirían proceso alguno. (Porque bloquean señales inhibidoras que en teoría podrían aumentar la opsonización y adcc; aun así, no está claro que esto ocurriría en todos los contextos.)

2. a) Falso. Algunos FcR, como FcRγII (CD23), son receptores inhibidores. Otros son expresados sobre células que no son fagocitos. Éstos pueden mediar transcitosis, regular la activación celular (p. ej., la producción de anticuerpos por células B), etc. b) Falso. La IgE media desgranulación y activación de mastocitos, basófilos y eosinófilos. c) Verdadero. d) Verdadero. e) Verdadero. f) Falso. Hay dos vías mediante las cuales las células T citotóxicas matan células blanco. Una vía es dependiente de perforina, y la otra usa ligando de Fas desplegado por el ctl para inducir muerte en células blanco que expresan Fas. g) Falso. Las células T CD8⁺ vírgenes pueden ser activadas en ausencia de ayuda de células T CD4⁺. De cualquier modo, la ayuda de células T se requiere para la proliferación y generación de memoria óptimas. h) Cierto. i) Falso. Los receptores de Ly49 se encuentran sobre células murinas. Las células nk de ser humano expresan receptores kir.

3. El anticuerpo monoclonal contra LFA-1 debe bloquear la formación del conjugado de ctl-célula blanco. Esto debe inhibir la muerte de la célula blanco y, por ende, debe dar lugar a liberación disminuida de ⁵¹Cr en el ensayo de cml.

4. Véase el cuadro que aparece a continuación.

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   Población 1	Población 2	Proliferación
   C57BL/6 (H-2b)	CBA (H-2k)	1 y 2
   C57BL/6 (H-2b)	CBA (H-2k) mitomicina Tratadas con C	1
   C57BL/6 (H-2b)	(CBAxC57BL/6)F1(H-2k/b)	1
   C57BL/6 (H-2b)	C57L (H-2b)	Ni uno ni otro

   (Explicación breve): las células T de una cepa de ratones endogámica proliferarán en respuesta a aloantígenos (combinaciones de mhc-péptido sobre la superficie de células provenientes de otra cepa que difiere por el haplotipo de mhc) sobre la otra cepa. En la primera hilera, las células son aisladas a partir de dos cepas que difieren por el haplotipo de mhc (H-2^b y H-2^k). Las células que provienen de ambas cepas mostrarán respuesta una a otra. Las células T reconocerán mhc-péptidos sobre células de la otra cepa (células B y/o algunos macrófagos/monocitos que llegaron). No obstante, en la segunda hilera las células provenientes del cba han sido tratadas con un reactivo que bloquea la proliferación. Si bien las células de ambas cepas “querrán” mostrar respuesta, sólo las de los aislados C57BL/6 serán capaces de proliferar. En la tercera hilera, las células T C57BL/6 mostrarán respuesta a células de la cepa F1, pero no viceversa. ¿Por qué? Las células T de la cepa F1 son tolerantes a ambos haplotipos de mhc. En la cuarta hilera, las cepas no difieren por haplotipo de mhc. Todas las células son tolerantes a H-2^b, y ni uno ni otro grupo de células mostrará respuesta.

5. a) Células T (CD4⁺ y CD8⁺) en tanto el mhc clase I y clase II difieran. b) Para demostrar la identidad de las células en proliferación, usted podría incubarlas con anticuerpos conjugados con fluorocromo separados (p. ej., anticuerpo monoclonal anti-CD4 marcado con fluoresceína, y anticuerpo monoclonal anti-CD8 marcado con ficoeritrina). Las células en proliferación sólo serán teñidas con el reactivo anti-CD4. c) Dado que las células T reconocen moléculas de mhc alogénicas sobre las células estimuladoras, son activadas y empiezan a secretar IL-2, que a continuación autoestimula la proliferación de células T. Así, el grado de proliferación guarda relación directa con la cifra de IL-2 producida.

6. a) Todos. b) Todos. c) ctl. d) ctl. e) Ninguno. f) Todos. g) ctl. h) Algunas nk y nkt. i) Algunas nkt. j) ctl y nkt. k) nkt. l) Todos. m) ctl y nkt. n) nk. o) Ninguno. p) Todos. q) Algunos ctl.

7. Véase el cuadro que se presenta a continuación.

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   Fuente de células del bazo preparadas	Liberación de 51Cr desde células blanco infectadas por LCM
   	B10.D2 (H-2d)	B10 (H-2b)	B10.BR (H-2k)	(BALB/cxB10) F1 (H-2b/d)
   B10.D2 (H-2d)	+	−	−	+
   B10 (H-2b)	−	+	−	+
   B10.BR (H-2k)	−	−	+	−
   (BALB/cxB10) F1 (H-2b/d)	+	+	−	+

   Las células T producirán lisis de blancos que expresan péptidos provenientes del antígeno al cual fueron preparadas (lcmv) y que expresan el mhc al cual están restringidas (mhc singénico). Estos requerimientos se satisfacen en todos los casos en los cuales hay un símbolo positivo. El estudiante muy observador también podría reconocer que las células T de una cepa también reaccionarán a aloantígenos (células de otra cepa que expresan un haplotipo de mhc distinto) —el enfoque de la pregunta 4—. De hecho, esto es cierto, y habrá algo de muerte de fondo en todos los casos de “desproporción” de mhc (en otras palabras, usted también notaría algo de muerte de “fondo” en condiciones que están marcadas con un “–”). Sin embargo, dado que las células T han sido preparadas por inmunización contra lcmv, la respuesta restringida a mhc específica para lcmv sería una respuesta secundaria y dominaría la alorrespuesta primaria.

8. Para determinar la actividad de T_C específica para gripe, se realiza una reacción de cml al incubar células esplénicas provenientes de ratón infectado con células blanco singénicas infectadas por virus de la gripe. Para determinar la actividad de T_H, se incuban las células del bazo de ratón infectado con apc singénicas que presentan péptidos del virus de la gripe; se mide la producción de IL-2.

9. El modelo de lo “propio faltante” se ha usado para explicar cómo las células nk detectan células infectadas o tumorales. Si una célula blanco potencial expresa cifras normales de moléculas de mhc clase I, receptores inhibidores sobre la célula nk (kir, CD94, NKG2) inducen una cascada de transducción de señal que suprime la actividad lítica de nk. Estas señales negativas superan señales pro-muerte generadas por medio de ligandos que se unen a receptores activadores sobre la célula nk (NKR-P1 y otros). Empero, algunas células tumorales y células infectadas por virus reducen su expresión de mhc clase I y ya no estimulan receptores inhibidores de nk. En este caso, domina la señal de receptor activador (pro-muerte).

10. Hay dos vías mediante las cuales las células T citotóxicas matan células blanco: una que es dependiente de perforina, y una que utiliza FasL para inducir muerte en células blanco que expresan Fas. (Y, como siempre, las células T sólo producirán lisis de células que expresan las combinaciones de mhc-péptido a las cuales son específicas y están restringidas.) Las células T de ratones H-2^d con deleción (knockout) de perforina inmunizados serán capaces de producir lisis de d). (Estas células T dependerán de interacciones FasL-Fas para matar. Las células blanco no necesitan expresar perforina para ser susceptibles, pero necesitan expresar Fas.) Las células T provenientes de ratones H-2^d con deleción (knockout) de ligando Fas serán capaces de producir lisis de d), pero también serán capaces de producir lisis de e). Estas células dependerán de vías mediadas por perforina. Los blancos no necesitan expresar perforina o Fas para ser susceptibles. Las células T de ratones H-2^d en los cuales se ha efectuado deleción (knockout) tanto de perforina como de ligando de Fas serán incapaces de producir lisis de cualquiera de los tipos de células.

11. Si se conoce el tipo de hla (mhc humano), pueden usarse tetrámeros unidos al péptido generado a partir de gp120 y marcados con una etiqueta fluorescente, para marcar de manera específica todas las células T CD8⁺ en una muestra que tiene receptores de célula T capaces de reconocer este complejo de hla y péptido.

12. a) Cierto. b) Falso. Necesitan expresar Fas, que transmite la señal proapoptótica. c) Falso. Ambos mecanismos inducen activación de caspasa. d) Falso. Sólo la vía mediada por perforina depende de actividad de granzima. e) Cierto. f) Falso. La perforina se encarga del desarrollo de poros en la membrana de superficie y en la membrana endocítica.

Analice los datos a) Los epítopos 2, 12 y 18 generaron actividad de CTL alta, y los epítopos 5 y 21 generaron actividad media. b) Es posible que diferentes péptidos usen residuos ancla distintos, que harían más difícil esta predicción. Con todo, si se supone que los mismos aminoácidos serían unidos por HLA-A2, parece ser que una leucina (L) en el lado amino terminal separada por cuatro aminoácidos de una treonina (T) es el único motivo común para los cinco péptidos más inmunogénicos (2, 12, 18, 5 y 21). Todos los péptidos que generan actividad de CTL alta también tienen dos leucinas consecutivas en el lado amino terminal. El problema con las treoninas que sirven como anclas es que el péptido 2 tiene cuatro aminoácidos en el lado carboxilo del T, lo que parece dar lugar al final del péptido que se extiende fuera de la bolsa de unión. Esto sería una configuración muy poco común. El péptido 12 tiene un problema menos notorio pero similar. Por ende, una leucina en la Bolsa 2 del HLA-A2 debe ser congruente con los datos generados por M. Matsumura y colaboradores en 1992 (Emerging principles for the recognition of peptide antigens by mch class molecules, Science 257:927). De este modo, la principal ancla puede ser un residuo de leucina en el amino terminal de la bolsa de unión, con posible contribución por T en el extremo carboxilo en algunas circunstancias. c) Es posible que no haya células T específicas para esos péptidos, incluso si son presentados en complejo con mhc. Por ende, usted no vería una respuesta de ctl. d) Los ctl sólo reconocen antígeno en el contexto de moléculas de mhc propias. Por tanto, para evaluar la actividad de ctl, las células T2 también tuvieron que expresar HLA-A2. e) Las moléculas de mhc clase I típicamente se unen a péptidos que contienen ocho a 10 residuos (figura 8-6). El péptido 2 tiene 11 residuos de largo, lo que sugiere que se abulta en la parte media cuando está unido. Dado que parece ser un epítopo mayor para la muerte por ctl, el abultamiento no parece interferir con la interacción con ctl, y tal vez contribuya.