Curso de introducción a la inmunología porcina 2 ed.
Capítulo 2. Células del sistema inmune porcino.
 
Características de los linfocitos porcinos

Los linfocitos porcinos se producen en los órganos linfoides primarios en grandes proporciones. En la médula ósea se producen los linfocitos B, responsables de la respuesta humoral y en el timo los linfocitos T, responsables de la respuesta celular Parte de estos linfocitos emigran a los órganos linfoides secundarios para formar las zonas T o B dependientes. Estas células son las responsables de las tres principales características del sistema inmune:

DIFERENCIACIÓN DE LO PROPIO, ESPECIFICIDAD Y MEMORIA.

Microscopía electrónica de barrido: Linfocitos T y B

Foto de Linfocitos T y B obtenida mediante microscopía electrónica de barrido

Desde un punto de vista morfológico, por microscopía ordinaria, no se encuentran diferencias entre los linfocitos T de los B. Ambos linfocitos son células de entre 7 a 9 micras de tamaño, presentan un núcleo voluminoso y escaso citoplasma. Por microscopía electrónica de barrido, existen algunas diferencias notables. Así, los linfocitos T presentan una superficie suave y plana, mientras que los linfocitos B presentan una superficie con múltiples proyecciones, que corresponden a las inmunoglobulinas de superficie.

Linfocito en microscopio óptico.

Observación de un  linfocito teñido con Giemsa, observado mediante microscopía ordinaria

A lo largo de las ultimas décadas, se han diseñando diferentes marcadores de superficie para diferenciar las distintas poblaciones de linfocitos, aunque ha sido con el desarrollo de los  anticuerpos monoclonales (AcM), producidos frente a las diferentes células linfocitarias porcinas, los que han permitido diferenciar las distintas poblaciones y agruparlas según sus antígenos de membrana y su función. 
Los AcM han permitido también definir a una tercera población linfocitaria, denominada, hasta hace poco, como células nulas, por no presentar los marcadores tradicionales de los linfocitos T o B (formación de rosetas con los eritrocitos de carnero e inmunoglobulinas de superficie, respectivamente). Estas células nulas, que en el cerdo pueden representar entre un 9 a un 19% de los linfocitos circulantes, son realmente una subpoblación de linfocitos T (linfocitos T g-d)
 

Principales receptores utilizados tradicionalmente para diferenciar los linfocitos T de los B

Linfocitos B: Inmunoglobulinas de superficie.
Linfocitos T:

Rosetas con eritrocitos de carnero. Esterasa positiva.

Rosetas.
Linfocitos T de cerdo formando rosetas con eritrocitos de carnero.

Linfocito B.
Esquema de un linfocito B

Los linfocitos B de cerdo se producen en la médula ósea en una proporción aproximada de entre doscientos a cuatrocientos millones diarios, lo cual demuestra la enorme capacidad de respuesta del sistema inmune.  Recordad que un linfocito B produce un anticuerpo específico (1 célula = 1 tipo de anticuerpo). En sangre periférica, los linfocitos B del cerdo suponen entre el 8 al 18% de los linfocitos totales. La membrana de los linfocitos B está formada por un gran número de moléculas, muchas de las cuales se han podido ir estudiando gracias a los AcM. De entre ellas, es importante destacar, la conocida como complejo BcR (B Cell Receptor) o receptor de células B.  

Detalle de un linfocito B.


Detalle del complejo BcR de los linfocitos B

El BcR está formado por varias cadenas. Unas variables (son inmunoglobulinas), en las que cada linfocito B presenta variaciones según el tipo de inmunoglobulina (IgM e IgG fundamentalmente) o (IgA e IgE) o según el tipo de antígeno. Las otras dos cadenas son invariables (formadas por dos cadenas a y b), y comunes a todos los linfocitos B. La misión de las cadenas variables, que realmente son inmunoglobulinas, es la de reaccionar con el antígeno específico, mientras que las cadenas invariables sirven para transmitir la señal al interior de la célula para la iniciación de la producción de anticuerpos.

Los linfocitos B, por tanto se caracterizan por presentar inmunoglobulinas en su superficie, fundamentalmente del tipo IgM e IgG, lo que les permite reaccionar con el antígeno en su forma nativa (los linfocitos T no pueden reaccionar con el antígeno en su forma nativa) (Capítulo 3). La mayoría de los antígenos que reaccionan con los linfocitos B son de carácter proteico, aunque también pueden reaccionar con polisacáridos. La iniciación de la reacción con el antígeno siempre se realiza a través de las inmunoglobulinas de membrana (señal BcR), pero la producción de los anticuerpos necesita de la colaboración de los linfocitos CD 4+ en la mayoría de los casos. (capítulo 3). Los antígenos que necesitan de esa cooperación con CD 4 se denominan: Antígenos T dependientes (son la gran mayoría). Otros antígenos como ciertos lipopolisacáridos o polisacáridos bacterianos, no necesitan de los linfocitos T para la estimulación y producción de anticuerpos. Este tipo de antígenos se denomina: Antígenos T independientes.

Mediante los AcM se han podido diferenciar otros marcadores de linfocitos B. Estos marcadores se han agrupado en los denominados "cluster" de diferenciación (CD), en virtud a sus diferencias antigénicas y funcionales.

PRINCIPALES CD DESARROLLADOS PARA EL ESTUDIO DE LINFOCITOS B

CD1: El antígeno CD1  que presenta gran homología con el SLA I, se observa en los linfocitos B (sIg+) de sangre periférica en una proporción del 30 al 60%  y en los linfocitos T de la zona cortical del timo alrededor del 60% de la totalidad.
CD 21: Se observa en la membrana de los linfocitos B maduros.
CD 45: Se observa en linfocitos B y en algunas subpoblaciones de linfocitos T.
SWC7: Se localiza en los linfocitos B situados en los órganos linfoides, ya que en los linfocitos de sangre periférica no aparece.

Producción de anticuerpos.

Esquema de la estimulación de un linfocito B, transformación en célula plasmática y la producción de anticuerpos.

Un linfocito B estimulado, tanto por antígeno T dependientes como por T independientes, se transforma en un clon de células plasmáticas que producirán y segregarán anticuerpos en gran cantidad. Estos Ac son específicos frente al epítope que indujo la respuesta inmune. Esta respuesta inmune, mediada solo por anticuerpos, se denomina: respuesta humoral. El linfocito B estimulado o célula plasmática presenta una morfología diferente a la originaría del linfocito B (núcleo grande y pequeño citoplasma) y más típica de una "célula - factoría" con un núcleo pequeño y un gran citoplasma. Estas células se localizan fundamentalmente en los ganglios linfáticos, pulpa roja del bazo, médula ósea y mucosas intestinales y respiratorias. "In vivo" su vida media es muy corta de 2 a 3 días siendo "in vitro" aún menor, llegando a sobrevivir solamente horas.

Esquema de las rosetas.

Esquema de la formación de rosetas en linfocitos T de cerdo con eritrocitos de carnero.

Los linfocitos T de cerdo se producen en el timo y en menor proporción en las zonas T dependientes de los órganos linfoides secundarios. A diferencia con los linfocitos B, no presentan inmunoglobulinas en su superficie, pero forman rosetas con los eritrocitos de carnero. Los linfocitos T juegan un papel fundamental en la respuesta inmune,  por un lado, favoreciendo la activación de los mecanismos de presentación de antígenos a los linfocitos B para la producción de anticuerpos y por otra parte, como responsables de la inmunidad celular (respuesta inmune mediada por células no por anticuerpos).

En la membrana de los linfocitos T, además del SLA, se pueden diferenciar dos tipos distintos de receptores específicos para el antígeno, denominados TcR de las palabras inglesa "T cell receptor".  Estos receptores son:

Receptor a-b  (TcR a-b). Representan entre el 40 al 60% de los linfocitos de sangre periférica. Los LINFOCITOS T a b son:  Linfocitos cooperadores CD4+ y Linfocitos Citolíticos CD 8+

Receptor g- d (TcR g-d).
Presente en la mayoría de las células denominadas anteriormente células nulas. En la actualidad son LINFOCITOS T g

Detalle de un linfocito T.

Estos receptores están formados por dos cadenas pesadas y ligeras, semejantes a las cadenas de las inmunoglobulinas. Su función es la de reaccionar con los antígenos que le son presentados a través de las células presentadoras de antígeno y asociadas al SLA. 

Como en el caso de los linfocitos B, gracias a la producción de AcM frente a los linfocitos porcinos, se han podido diferenciar varias subpoblaciones de linfocitos T de cerdo, agrupándose en los denominados "cluster" de diferenciación (CD) en virtud de sus diferencias antigénicas y funcionales.

Gracias a estos marcadores, se ha podido comprobar que el cerdo presenta algunas diferencias con otras especies animales y con el hombre. Así, en el cerdo aparece una población de linfocitos doble positivos a CD4+ y CD8+ (CD4+CD8+) que aumenta su proporción con la edad del animal. Así, cuando el animal tiene  una semana de edad el porcentaje de CD4+CD8+ representa menos del 2% de los linfocitos y a los 3 años de edad supone alrededor del 30%. La función de estos linfocitos, doble positivo, se creía en un principio ligada a las células memoria, sin embargo últimamente se ha relacionado con la actividad cooperadora de los linfocitos T en las infecciones primarias. Así,  parece que existen dos poblaciones de células cooperadoras, las CD4+CD8- y las CD4+CD8+. Ambas poblaciones actúan en la cooperación celular en la respuesta primaria al menos  "in vitro", mientras que en la respuesta secundaria parecen actuar solamente las CD4+CD8+. Por otra parte, se sabe que estas poblaciones celulares doble positivas, además de aumentar con la edad, se localizan en proporciones importantes en las tonsilas (50%) y en los ganglios (30%) del animal adulto. En cuanto a los linfocitos citotóxicos, se pueden diferenciar dos subpoblaciones de CD4-CD8+ en virtud a la expresión del CD 6. Así, los linfocitos que expresan el antígeno CD 6- está relacionados con la citotoxicidad espontánea mientras que los CD 6+  SLA I,  lo están con la citotoxicidad de células infectadas por virus.

PRINCIPALES CD DESARROLLADOS PARA EL ESTUDIO DE LOS DIFERENTES LINFOCITOS T

CD 1: Se encuentra en el 60% de los linfocitos T de la zona cortical del timo. Tienen gran homología con el SLA I.

CD 2: Presente en la mayoría de los linfocitos T con receptores TcR a-b (LINFOCITOS T a b). Los linfocitos T con TcR gd (LINFOCITOS T g d) o son negativos a CD2- o lo expresan en porcentajes muy bajos (3 a 6%). Estos linfocitos (g- d), llamados anteriormente como células nulas, son identificados por el anticuerpo monoclonal SWC6

CD 3: Presente en linfocitos relacionados con la activación y supresión celular. De gran importancia en los xenotrasplantes.

CD 4: Presentes en los linfocitos T cooperadores y en los responsables de la respuesta de hipersensibilidad retardada. Los linfocitos CD4+ reconocen el SLA II.

CD 6: Presente en las células  ligadas a la citotoxicidad.

CD 8: Se localizan en los linfocitos T responsables de la citotoxicidad. Los linfocitos CD 8+ reconocen el SLA I.

CD 16: Para diferenciar células NK.

Linfocitos Th1 y Th2 Cuando el linfocito CD4 está en fase de proliferación, tras la presentación antigénica (capítulo 3) los linfocitos CD 4 pasan por una fase de diferenciación denominada Th0 pudiendose diferenciar posteriormente tanto en sus acciones como en la producción de citoquinas (capítulo 6), de manera que favorezcan la respuesta celular (activación de Th1) o la respuesta humoral (activación de Th2). El cambio de Th0 a Th1 o a Th2 depedera de la señal que Th0 reciba durante la presentación antigenica. El mecanismos por el que se produce una u otra señal todavía es poco conocido pero parece depender de la naturaleza del patogeno (Th1 en intracelulares), de las citoquinas liberadas por la célula presentadora , de la dosis del antígeno,etc.

Los fincitos Th1 estimulan fundamentalmente la respuesta de linfocitos CD8, mientras que los linfocitos Th2 estan mas especializados en la activación de linfocitos B para la producción de anticuerpos.

Por último, otra peculiaridad de los linfocitos T porcinos, es la expresión del SLA II en su membrana. A diferencia del hombre o del ratón, cuyos linfocitos T no activados, no presentan el antígeno de histocompatibilidad de clase II.

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© 2004. José Manuel Sánchez-Vizcaíno.
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