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¿Cómo reconoce T-Cell una célula infectada por un virus?

¿Cómo reconoce T-Cell una célula infectada por un virus?


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Según algunos artículos que leí (como BBC sobre las personas con inmunidad oculta contra Covid-19):

a partir de unos cuatro o cinco días después de la infección, comienza a ver que las células T se activan y hay indicios de que están reconociendo específicamente las células infectadas con el virus ”, dice Hayday. Estas células desafortunadas son luego enviadas rápida y brutalmente, ya sea directamente por las propias células T, o por otras partes del sistema inmunológico que reclutan para realizar la desagradable tarea por ellas, antes de que el virus tenga la oportunidad de convertirlas en fábricas que producen en masa. más copias de sí mismo.

Cuando el virus acaba de entrar en una célula, pero no tiene la posibilidad de producir más copias: ¿la superficie de la célula es diferente? ¿Cómo las células T pueden distinguir las células infectadas de las no infectadas?

No soy biólogo, pero ahora estoy fascinado con la biología y tengo curiosidad por aprender más. Lo siento si no estoy usando la terminología adecuada.

Encontré ¿Cómo determinan las células T qué células ya han inspeccionado? , pero la activación de las células T se menciona solo en el contexto de las células dendríticas y los ganglios linfáticos. IIUC, las células T deben atacar las células pulmonares para eliminar las células infectadas por el covid-19 allí.


Todas las células mastican proteínas internas todo el tiempo; es parte de la actividad normal de las células reciclar esas proteínas en aminoácidos para reconstruirlas en otras proteínas. El primer paso es cortar la proteína en péptidos por el proteasoma.

Cuando un virus infecta una célula, una cosa clave que debe hacer para replicarse es que la célula comience a producir proteínas virales. Sin embargo, algunos de estos también se mastican.

Algunos de los fragmentos de péptidos se unen a moléculas del complejo principal de histocompatibilidad de clase 1 (MHC-1). Estos luego se transportan a la superficie celular. Esta es la publicidad celular "oye, esto es lo que he encontrado en la basura últimamente".

Algo similar a los anticuerpos, las células T solo se unen a ciertos antígenos, y durante el desarrollo, el sistema inmunológico aprende qué antígenos son propios y extraños mediante el proceso de eliminación: si lo detecta durante el desarrollo, debe ser suyo. Todo lo demás es un juego limpio para atacar. Cuando una célula T asesina se une fuertemente al complejo MHC-1: péptido, reconoce que se trata de un péptido extraño y que la célula que lo presenta debe estar infectada o dañada de alguna manera, y esto inicia una cascada que conduce a la apoptosis de la célula. célula infectada.


El papel de las células T en el cuerpo

Las células T son un tipo de glóbulo blanco conocido como linfocito. Los linfocitos protegen al cuerpo contra las células cancerosas y las células que se han infectado con patógenos, como bacterias y virus. Los linfocitos de células T se desarrollan a partir de células madre en la médula ósea. Estas células T inmaduras migran al timo a través de la sangre. El timo es una glándula del sistema linfático que funciona principalmente para promover el desarrollo de células T maduras. De hecho, la "T" en los linfocitos de células T significa derivado del timo.

Los linfocitos de células T son necesarios para la inmunidad mediada por células, que es una respuesta inmune que implica la activación de células inmunes para combatir las infecciones. Las células T funcionan para destruir activamente las células infectadas, así como para enviar señales a otras células inmunitarias para que participen en la respuesta inmunitaria.

Conclusiones clave: células T

  • Las células T son linfocito células inmunes que protegen al cuerpo de patógenos y células cancerosas.
  • Las células T se originan en la médula ósea y maduran en el timo. Son importantes para la inmunidad mediada por células y la activación de las células inmunitarias para combatir las infecciones.
  • Células T citotóxicas destruye activamente las células infectadas mediante el uso de sacos de gránulos que contienen enzimas digestivas.
  • Células T auxiliares activan las células T citotóxicas, los macrófagos y estimulan la producción de anticuerpos por los linfocitos de las células B.
  • Células T reguladoras suprimen las acciones de las células B y T para disminuir la respuesta inmune cuando ya no se justifica una respuesta altamente activa.
  • Células T asesinas naturales distinguir las células infectadas o cancerosas de las células corporales normales y atacar las células que no contienen marcadores moleculares que las identifiquen como células corporales.
  • Células T de memoria protegen contra antígenos encontrados previamente y pueden proporcionar protección de por vida contra algunos patógenos.

¿Qué son las células T y cómo ayudan a la inmunidad?

Las células T podrían jugar un papel crucial en la eficacia de las vacunas COVID-19 contra variantes.

Las vacunas COVID-19 actualmente implementadas en todo el mundo inducen una potente respuesta de anticuerpos, protegiendo a las personas vacunadas contra enfermedades graves y la muerte.

Los anticuerpos que generan las vacunas actúan contra la proteína de pico que el SARS-CoV2 usa para invadir nuestras células. Pero a medida que surgen variantes, existe la preocupación de que la capacidad reducida de los anticuerpos para detener la infección haga que las vacunas sean menos efectivas.

La respuesta inmune es un esfuerzo de equipo

Los anticuerpos inducidos por vacunas son nuestra primera línea de defensa contra el virus cuando ingresa a nuestro cuerpo. Se asientan en nuestras vías respiratorias y flotan en nuestra sangre. A medida que se encuentran con el virus, inmediatamente reconocen y neutralizan su proteína de pico bloqueándola para que no invada nuestras células.

Para prevenir eficazmente la infección, los anticuerpos deben coincidir con la proteína de pico. Si esto varía, aunque sea ligeramente, es posible que los anticuerpos no lo reconozcan y el virus sea libre de llegar a las células y replicarse.

Las vacunas COVID-19 actuales se basan en la cepa original identificada por primera vez en Wuhan, por lo que provocan anticuerpos que se ajustan perfectamente a la proteína de pico de esa cepa. Sin embargo, las variantes preocupantes han cambiado ligeramente la proteína del pico, por lo que a los científicos les preocupa que los anticuerpos inducidos por la vacuna no se adhieran perfectamente a los picos mutantes y pierdan eficacia.

Afortunadamente, los anticuerpos no son la única respuesta inmunitaria que pueden provocar las vacunas. También hay células T.

Cuando los anticuerpos disminuyen con el tiempo o no son efectivos contra una variante específica, algunas células se infectan. Ahí es cuando las células T acuden al rescate.

Estas células se encuentran en nuestros ganglios linfáticos, las glándulas debajo de los brazos y en la base del cuello, que son parte de nuestro sistema inmunológico. Durante una infección viral, las células T pueden identificar las células que han sido infectadas y matarlas. Este mecanismo previene enfermedades graves y acaba con la infección. Pero, a diferencia de los anticuerpos, los linfocitos T tardan unos días en activarse.

Mientras que los anticuerpos limitan la infección, las células T eliminan las células infectadas por el virus. "Es un esfuerzo de equipo", dice la profesora Stephanie Gras, bióloga molecular de la Universidad La Trobe.

El resultado es una infección leve o asintomática, que es poco probable que se transmita a otras personas. "Las respuestas de las células T pueden ser realmente importantes porque pueden mejorar los síntomas de la infección", dice la profesora Nicole La Gruta, experta en células T de la Universidad de Monash.

Cómo funcionan las células T

En una infección natural, un virus ingresa a una célula, se apodera de su maquinaria y comienza a replicarse. Sin embargo, las células invadidas pueden señalar furtivamente la presencia del invasor pegando muchos fragmentos aleatorios del virus en su membrana. Las células T reconocen estos indicadores y matan a la célula para detener la replicación del virus.

Las vacunas COVID-19 que contienen virus inactivado o proteína de pico no pueden producir una respuesta de células T, explica La Gruta. Pero otras vacunas, como AstraZeneca y Pfizer, requieren células para producir la proteína de pico. Se produce el mecanismo de señalización exacto: las células pegan fragmentos de la espiga en su membrana para alertar al sistema inmunológico. Las células T se activan, pero la dosis baja de la vacuna es suficiente para enseñarles qué buscar sin desencadenar una infección.

"Las vacunas educan a sus células T para que reconozcan esta pequeña parte de la proteína", dice Gras. "Entonces, si contrae una infección, las células T conservan el recuerdo de haber visto ese tipo de proteína una vez antes y pueden activarse mucho más rápido".

¿Nos salvarán las células T de las variantes?

A diferencia de los anticuerpos, las células T son buenas para reconocer variaciones de los fragmentos de virus, dice Gras. Eso podría explicar por qué las células T generadas en personas vacunadas pueden reconocer y son efectivas contra variantes preocupantes.

También podría explicar por qué algunas vacunas COVID-19 pueden prevenir eficazmente los síntomas graves y la muerte incluso en regiones donde las variantes circulan ampliamente. En algunos casos, los anticuerpos inducidos por vacunas tienen una capacidad reducida para prevenir la infección con algunas variantes. No obstante, las vacunas previenen enfermedades graves y la muerte porque las células T aún pueden reconocer células infectadas por virus variantes y eliminarlas.

La respuesta de las células T es difícil de medir, pero la evidencia actual es alentadora

La respuesta de las células T es difícil de medir, dice La Gruta.

Los anticuerpos generados en diferentes personas que han recibido la misma vacuna son los mismos porque se dirigen al mismo antígeno: la proteína de pico.

Las células T se dirigen a una amplia gama de antígenos: los fragmentos de virus que invadieron las células en su membrana. La selección de estos fragmentos viene dictada por nuestra genética. Eso significa que las personas que han recibido la misma vacuna pueden marcar diferentes fragmentos, por lo que su respuesta de células T es diferente.

Los ensayos para medir la respuesta de las células T requieren grandes muestras de sangre de los pacientes y pueden ser complejos y costosos de realizar.

Pero los estudios recientes que muestran una fuerte respuesta de las células T en pacientes que se han recuperado de COVID-19 nueve meses después de la infección son alentadores.

Otro estudio mostró que los pacientes que se recuperaron del SARS, la enfermedad asociada con la infección por SARS-CoV, tenían células T capaces de reconocer el SARS-CoV 17 años después del brote de SARS en 2003.

"Hay buenas esperanzas de que estaremos protegidos durante mucho tiempo", dice Gras.

Es posible que la respuesta de las células T que provocan algunas vacunas no impida que nos infectemos con variantes. Pero podría evitar que nos enfermemos gravemente, convirtiendo efectivamente un virus desagradable en algo similar al resfriado común.

Manuela Callari

La Dra. Manuela Callari es una escritora científica independiente que vive en Sydney y se especializa en historias médicas y de salud.

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Cómo el sistema inmunológico recuerda los virus

Cuando un virus ingresa al cuerpo, es recogido por ciertas células del sistema inmunológico. Transportan el virus a los ganglios linfáticos donde presentan sus fragmentos, conocidos como antígenos, a las células T CD8 + responsables del control de las infecciones virales. Cada una de estas células lleva un receptor de células T único en la superficie que puede reconocer ciertos antígenos. Sin embargo, solo unos pocos receptores de células T coinciden con un virus determinado con el antígeno.

Para controlar la infección y maximizar las defensas contra el virus, estas pocas células T específicas de antígeno comienzan a dividirse rápidamente y se convierten en células T efectoras. Estos matan las células huésped infectadas por el virus y luego mueren por sí mismos una vez que se elimina la infección. Algunas de estas células efectoras de vida corta, según la teoría generalmente aceptada, se convierten en células T de memoria, que persisten en el organismo a largo plazo. En caso de que el mismo patógeno ingrese al cuerpo nuevamente, las células T de memoria ya están presentes y listas para combatir al invasor de manera más rápida y efectiva que durante el primer encuentro.

Células de memoria y su origen

"La opinión científica predominante dice que las células T activadas primero se convierten en células efectoras y solo luego se desarrollan gradualmente en células de memoria", dice el Dr. Veit Buchholz, especialista en microbiología y líder del grupo de trabajo en el Instituto de Microbiología Médica, Inmunología e Higiene en TUM. "En nuestra opinión, sin embargo, ese no es el caso. Significaría que cuantas más células efectoras se formen después del contacto con el patógeno, más numerosas serán las células de memoria". Sin embargo, Buchholz y sus colegas observaron un curso diferente de eventos y ahora han publicado sus resultados en la revista. Inmunología de la naturaleza.

"Investigamos las respuestas inmunes antivirales que resultan de las células T activadas individuales en ratones y rastreamos el linaje de las células de memoria subsiguientes mediante el mapeo del destino de una sola célula", informa el primer autor, el Dr. Simon Grassmann. "Basándonos en estos experimentos, pudimos demostrar que ciertas 'familias de células T' que descienden de células individuales forman hasta 1000 veces más 'memoria' que otras. Sin embargo, estas familias de células T dominantes a largo plazo solo contribuyeron poco a la magnitud de la respuesta inmune inicial, que estaba dominada por células efectoras derivadas de otras familias de células T de vida más corta ".

Por lo tanto, a nivel de células individuales, se hizo evidente que el desarrollo de las células efectoras y de memoria se segrega en una etapa mucho más temprana de lo que se creía: "Ya en la primera semana después de la confrontación con el patógeno, vimos grandes diferencias en los transcriptomas de la detectaron familias de células T ", dice Lorenz Mihatsch, también primer autor del estudio. "Normalmente, en este momento de la respuesta inmune, las células T CD8 + están enriquecidas en moléculas que ayudan a matar las células infectadas por el virus. Sin embargo, no encontramos indicios de estas moléculas citolíticas en las familias de células T dominantes a largo plazo. En cambio, ya estaban adaptadas exclusivamente hacia el desarrollo de la memoria en esta etapa temprana ".

Optimización de vacunas

Estos resultados podrían ayudar a mejorar el desarrollo de vacunas en el futuro, dice Veit Buchholz: "Para generar una respuesta inmune óptima a través de la vacunación, el cuerpo necesita producir tantas células de memoria como sea posible. Para ese propósito, es importante tener una comprensión precisa de cómo se programan las células T individuales ". El estudio de Buchholz también podría resultar útil para ayudar a reconocer antes si una nueva vacuna es eficaz. "Para determinar la fuerza a largo plazo de una respuesta inmune, podría ser útil medir la cantidad de precursores de la memoria a los pocos días de administrar una vacuna", dice Buchholz.


Las células T inmunes pueden ofrecer una protección duradera contra el COVID-19

Leyenda: Micrografía electrónica de barrido de un linfocito T humano (célula T) de un donante sano y el sistema inmunológico # 8217. Crédito: Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas / NIH

Gran parte del estudio sobre la respuesta inmune al SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus que causa el COVID-19, se ha centrado en la producción de anticuerpos. Pero, de hecho, las células inmunitarias conocidas como células T de memoria también desempeñan un papel importante en la capacidad de nuestro sistema inmunológico para protegernos contra muchas infecciones virales, incluida (ahora parece) COVID-19.

Un nuevo e intrigante estudio de estas células T de memoria sugiere que podrían proteger a algunas personas recién infectadas con SARS-CoV-2 al recordar encuentros pasados ​​con otros coronavirus humanos. Esto podría explicar potencialmente por qué algunas personas parecen defenderse del virus y pueden ser menos susceptibles a enfermarse gravemente con COVID-19.

Los hallazgos, publicados en la revista Naturaleza, proceden del laboratorio de Antonio Bertoletti en la Escuela de Medicina Duke-NUS en Singapur [1]. Bertoletti es un experto en infecciones virales, particularmente hepatitis B. Pero, como tantos investigadores en todo el mundo, su equipo ha cambiado su enfoque recientemente para ayudar a combatir la pandemia de COVID-19.

El equipo de Bertoletti reconoció que muchos factores podrían ayudar a explicar cómo un solo virus puede causar síntomas respiratorios, circulatorios y de otro tipo que varían ampliamente en su naturaleza y gravedad, como hemos presenciado en esta pandemia. Uno de esos factores potenciales es la inmunidad previa a otros virus estrechamente relacionados.

El SARS-CoV-2 pertenece a una gran familia de coronavirus, seis de los cuales se sabía que infectaban a los seres humanos. Cuatro de ellos son responsables del resfriado común. Los otros dos son más peligrosos: el SARS-CoV-1, el virus responsable del brote del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS), que terminó en 2004 y el MERS-CoV, el virus que causa el Síndrome Respiratorio del Medio Oriente (MERS), primero identificado en Arabia Saudita en 2012.

Los seis coronavirus conocidos anteriormente provocan la producción de anticuerpos y células T de memoria. Además, los estudios de inmunidad al SARS-CoV-1 han demostrado que las células T permanecen durante muchos años más que los anticuerpos adquiridos. Entonces, el equipo de Bertoletti se propuso obtener una mejor comprensión de la inmunidad de las células T contra el nuevo coronavirus.

Los investigadores recolectaron muestras de sangre de 36 personas que se habían recuperado recientemente de COVID-19 leve a grave. Centraron su atención en las células T (incluidas las células auxiliares CD4 y las citotóxicas CD8, que pueden funcionar como células T de memoria). Identificaron células T que responden a la nucleocápside del SARS-CoV-2, que es una proteína estructural dentro del virus. También detectaron respuestas de células T a dos proteínas no estructurales que el SARS-CoV-2 necesita para hacer copias adicionales de su genoma y propagarse. El equipo descubrió que todos los que se recuperaron recientemente de COVID-19 producían células T que reconocen múltiples partes del SARS-CoV-2.

A continuación, analizaron muestras de sangre de 23 personas que habían sobrevivido al SARS. Sus estudios mostraron que esas personas todavía tenían células T de memoria duradera hoy, 17 años después del brote. Esas células T de memoria, adquiridas en respuesta al SARS-CoV-1, también reconocieron partes del SARS-CoV-2.

Finalmente, el equipo de Bertoletti buscó tales células T en muestras de sangre de 37 individuos sanos sin antecedentes de COVID-19 o SARS. Para su sorpresa, más de la mitad tenían células T que reconocen una o más de las proteínas del SARS-CoV-2 que se estudian aquí. Todavía no está claro si esta inmunidad adquirida se debe a una infección previa con coronavirus que causan el resfriado común o quizás a la exposición a otros coronavirus aún desconocidos.

Lo que queda claro de este estudio es que nuestras experiencias pasadas con infecciones por coronavirus pueden tener algo importante que decirnos sobre el COVID-19. El equipo de Bertoletti y otros están siguiendo esta pista intrigante para ver a dónde conducirá, no solo al explicar nuestras variadas respuestas al virus, sino también al diseñar nuevos tratamientos y vacunas optimizadas.

[1] Inmunidad de células T específicas del SARS-CoV-2 en casos de COVID-19 y SARS, y controles no infectados. Le Bert N, Tan AT, Kunasegaran K, et al. Naturaleza. 15 de julio de 2020 [publicado en línea antes de la impresión]

Descripción general del sistema inmunológico (Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas / NIAID)


Las células T reconocen variantes recientes del SARS-CoV-2

Micrografía electrónica de barrido de un linfocito T humano (también llamado célula T) del sistema inmunológico de un donante sano.

Micrografía electrónica de barrido de un linfocito T humano (también llamado célula T) del sistema inmunológico de un donante sano.

Cuando surgieron variantes del SARS-CoV-2 (el virus que causa el COVID-19) a fines de 2020, surgió la preocupación de que pudieran eludir las respuestas inmunitarias protectoras generadas por una infección o vacunación previa, lo que podría hacer que la reinfección sea más probable o que la vacunación sea menos efectiva. Para investigar esta posibilidad, los investigadores del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), parte de los Institutos Nacionales de Salud, y sus colegas analizaron muestras de células sanguíneas de 30 personas que se habían contraído y se habían recuperado del COVID-19 antes de la aparición de variantes de virus. Descubrieron que un actor clave en la respuesta inmune al SARS-CoV-2, la célula T CD8 +, permanecía activo contra el virus.

El equipo de investigación fue dirigido por Andrew Redd, Ph.D. del NIAID, e incluyó a científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, la Facultad de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins y la empresa ImmunoScape, centrada en la inmunómica.

Los investigadores preguntaron si las células T CD8 + en la sangre de los pacientes con COVID-19 recuperados, infectados con el virus inicial, aún podían reconocer tres variantes del SARS-CoV-2: B.1.1.7, que se detectó por primera vez en el Reino Unido B. 1.351, encontrado originalmente en la República de Sudáfrica y B.1.1.248, visto por primera vez en Brasil. Cada variante tiene mutaciones en todo el virus y, en particular, en la región de la proteína del pico del virus que utiliza para adherirse a las células y entrar en ellas. Las mutaciones en esta región de proteína de pico podrían hacerla menos reconocible para las células T y los anticuerpos neutralizantes, que son producidos por las células B del sistema inmunológico después de una infección o vacunación.

Aunque aún se desconocen los detalles sobre los niveles exactos y la composición de las respuestas de anticuerpos y células T necesarias para lograr la inmunidad al SARS-CoV-2, los científicos asumen que se requieren respuestas fuertes y amplias tanto de los anticuerpos como de las células T para montar una respuesta inmune efectiva. . Los linfocitos T CD8 + limitan la infección reconociendo partes de la proteína del virus presente en la superficie de las células infectadas y matando esas células.

En su estudio de pacientes con COVID-19 recuperados, los investigadores determinaron que las respuestas de células T CD8 + específicas del SARS-CoV-2 permanecían en gran parte intactas y podían reconocer prácticamente todas las mutaciones en las variantes estudiadas. Si bien se necesitan estudios más amplios, los investigadores señalan que sus hallazgos sugieren que la respuesta de las células T en los individuos convalecientes, y muy probablemente en los vacunados, no se ve afectada en gran medida por las mutaciones encontradas en estas tres variantes, y debería ofrecer protección contra las variantes emergentes.

La inmunidad óptima al SARS-Cov-2 probablemente requiere fuertes respuestas de células T multivalentes además de anticuerpos neutralizantes y otras respuestas para proteger contra las cepas actuales de SARS-CoV-2 y variantes emergentes, indican los autores. Destacan la importancia de monitorear la amplitud, magnitud y durabilidad de las respuestas de células T anti-SARS-CoV-2 en individuos recuperados y vacunados como parte de cualquier evaluación para determinar si se necesitan vacunas de refuerzo.

ARTÍCULO:
AD Redd et al. Las respuestas de linfocitos T CD8 + en individuos convalecientes por COVID-19 se dirigen a epítopos conservados de múltiples variantes circulantes prominentes del SARS-CoV-2. Enfermedades Infecciosas del Foro Abierto DOI: 10.1093 / ofid / ofab143 (2021).

OMS:
Anthony S. Fauci, M.D., Director y Jefe del Laboratorio de Inmunorregulación del NIAID, está disponible para comentar sobre esta investigación. El Dr. Andrew Redd, científico de planta del Laboratorio de Inmunorregulación, también está disponible.

Este trabajo fue apoyado en parte por las subvenciones del NIAID R01AI120938, R01AI120938S1 y R01AI128779 y por la subvención 1K23HL151826-01 del National Heart Lung and Blood Institute.


Inmunidad adaptativa y la superfamilia de inmunoglobulinas

La inmunidad adaptativa es estimulada por la exposición a agentes infecciosos y recluta elementos de la superfamilia de inmunoglobulinas.

Objetivos de aprendizaje

Describir el papel de las inmunoglobulinas en la respuesta inmune adaptativa, específicamente en la inmunidad humoral.

Conclusiones clave

Puntos clave

  • El concepto de inmunidad adaptativa sugiere la generación de novo en cada individuo de repertorios extremadamente grandes de receptores diversificados y la expansión selectiva de receptores que coinciden con el antígeno / patógeno.
  • Los receptores inmunes adaptativos de las células linfoides T y B pertenecen a la superfamilia de inmunoglobulinas y se crean por reordenamiento de segmentos de genes.
  • Las inmunoglobulinas son glicoproteínas de la superfamilia de las inmunoglobulinas que funcionan como anticuerpos.

Términos clave

  • citoquina: Cualquiera de varias pequeñas proteínas reguladoras que regulan las células del sistema inmunológico.

Precisión de inmunoglobulina

La inmunidad adaptativa es estimulada por la exposición a agentes infecciosos y aumenta en magnitud y capacidades defensivas con cada exposición sucesiva a un microbio particular. Las características definitorias de la inmunidad adaptativa son la especificidad para distintas moléculas y la capacidad de & # 8220 recordar & # 8221 y responder más vigorosamente a exposiciones repetidas al mismo microbio.

Los componentes de la inmunidad adaptativa son los linfocitos y sus productos. Hay dos tipos de respuestas inmunitarias adaptativas: humoral inmunidad y inmunidad mediada por células. Estos son impulsados ​​por diferentes elementos del sistema inmunológico y funcionan para eliminar diferentes tipos de microbios. La inmunidad protectora contra un microbio puede ser inducida por la respuesta del huésped al microbio o por la transferencia de anticuerpos o linfocitos específicos del microbio. Los anticuerpos o inmunoglobulinas se unen a antígenos en la fase de reconocimiento y la fase efectora de la inmunidad humoral.

La superfamilia de inmunoglobulinas

Los linfocitos B producen inmunoglobulinas en forma unida a la membrana. Estas moléculas de membrana funcionan como receptores de células B para antígenos. La interacción de antígenos con anticuerpos de membrana en células B vírgenes inicia la activación de las células B. Estas células B activadas producen una forma soluble de inmunoglobulina que desencadena mecanismos efectores para eliminar antígenos.

Activación de células B: Cuando una célula B encuentra su antígeno desencadenante, da lugar a muchas células grandes conocidas como células plasmáticas. Cada célula plasmática es esencialmente una fábrica para producir un anticuerpo. Cada una de las células plasmáticas fabrica millones de moléculas de anticuerpos idénticas y las vierte en el torrente sanguíneo.

Estos anticuerpos son parte de una familia más grande llamada isuperfamilia de inmunoglobulinas. La superfamilia de inmunoglobulinas (IgSF) es un gran grupo de proteínas solubles y de la superficie celular que participan en los procesos de reconocimiento, unión o adhesión de las células. Las moléculas se clasifican como miembros de esta superfamilia según las características estructurales compartidas con las inmunoglobulinas, que también se conocen como anticuerpos. Todos poseen un dominio conocido como dominio de inmunoglobulina o pliegue. Los miembros de la IgSF incluyen receptores de antígenos de superficie celular, correceptores y moléculas coestimuladoras del sistema inmunológico, moléculas implicadas en la presentación de antígenos a linfocitos, moléculas de adhesión celular, ciertos receptores de citocinas y proteínas musculares intracelulares. Se asocian comúnmente con funciones en el sistema inmunológico.


Entre los métodos utilizados para estudiar las células T, la citometría de flujo multicolor es preeminente porque permite la caracterización de subpoblaciones de células T muy complejas, tanto funcional como fenotípicamente. Las tecnologías complementarias como ELISA, ELISPOT e inmunoensayos basados ​​en perlas también fomentan la investigación en el área de las células T, lo que ofrece flexibilidad para satisfacer una variedad de necesidades experimentales y múltiples métodos para verificar los resultados.

La siguiente tabla enumera características importantes de herramientas y tecnologías para respaldar su investigación de células T y ayudarlo a encontrar las que satisfacen sus necesidades experimentales. Ciertas tecnologías pueden revelar información específica sobre una muestra o podrían satisfacer mejor las necesidades prácticas, como la instrumentación disponible o el tipo de muestra. En algunos casos, los investigadores pueden usar la información combinada de múltiples técnicas para verificar los resultados. Diferentes enfoques pueden pintar una imagen detallada de los mecanismos que contribuyen al desarrollo de las células T.

Herramienta / Tecnología Citometría de flujo: superficie Citometría de flujo: introcelular Matriz de perlas citométricas BD ® (CBA) ELISPOT ELISA Ensayo de captura in vivo
Moléculas detectadas Superficie Intracelular y de superficie Secretado o intracelular Secretado (in situ) Secretado Secretado (in vivo)
Multiparamétrico No No No
Información de una sola celda / subconjunto de celdas No Frecuencias, sin información de subconjunto No No
Específico de antígeno
Viabilidad posterior al ensayo No Sí, para moléculas secretadas. No
Cuantificación de proteína Posible* Posible* No
Instrumentación Citómetro de flujo Citómetro de flujo Citómetro de flujo Lector ELISPOT Espectrofotómetro Espectrofotómetro

* Con un estándar como BD Quantibrite & trade Beads


Efectos espectadores

Respuestas CTL

Las células T citotóxicas (CTL) son linfocitos T efectores diferenciados que matan específicamente las células diana que tienen un complejo antigénico apropiado (péptido-MHC) reconocido por su receptor de células T. Sin embargo, durante este proceso, se puede observar en el cultivo una lisis inespecífica de células diana espectadoras no relacionadas. Las células diana no relacionadas no exhiben el complejo antigénico apropiado en su superficie y por lo tanto no pueden ser reconocidas por el receptor de células T. Este fenómeno se puede detectar in vitro utilizando líneas de células T citotóxicas de especificidad definida y mezclando células diana que portan el complejo antigénico apropiado o no relacionado.


Los anticuerpos luchan contra el nuevo coronavirus, pero ¿qué hacen las células T?

Nuestro sistema inmunológico está preparado para combatir los virus. A medida que surge la evidencia sobre cómo nuestros cuerpos reaccionan al SARS-CoV-2, observamos cómo las diferentes células inmunes trabajan juntas para defenderse del nuevo coronavirus y por qué las células T pueden desempeñar un papel más importante de lo que los científicos pensaron inicialmente.

Share on Pinterest Las células T pueden desempeñar un papel más importante en la lucha contra el COVID-19 de lo que los científicos pensaban anteriormente.

Mucha gente estará familiarizada con el concepto de anticuerpos que genera nuestro cuerpo para combatir las infecciones.

En la batalla contra el nuevo coronavirus SARS-CoV-2, los científicos han aclamado ampliamente la presencia de anticuerpos neutralizantes como el santo grial de la inmunidad a futuras infecciones.

Sin embargo, los anticuerpos no existen de forma aislada. De hecho, varias células de nuestro cuerpo tienen que trabajar juntas antes de que los anticuerpos, en particular los anticuerpos neutralizantes, entren en escena.

Un subconjunto de células T son actores cruciales en la intrincada interacción que conduce a la producción de anticuerpos. Otro tipo de célula T mata las células que los virus han infectado.

Ahora, las células T están emergiendo como una ruta adicional a la inmunidad en el contexto de COVID-19.

Pero, ¿qué son las células T y por qué son actores clave en la lucha contra el nuevo coronavirus?

Para comprender qué hacen las células T y su relación con los anticuerpos y la inmunidad a corto y largo plazo, tenemos que profundizar en la ciencia de la inmunología.

Las células T son un tipo de linfocito o glóbulo blanco. La médula ósea los produce en forma de células progenitoras y migran al timo, de ahí el nombre de células T.

Hay varios tipos de células T.

En un podcast reciente de This Week in Virology (TWiV), el Dr. Jon Yewdell, jefe de la Sección de Biología Celular del Laboratorio de Enfermedades Virales del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) en Bethesda, MD, dio una descripción general de las células T en el contexto de COVID-19.

Las células T auxiliares, que algunas personas llaman células T CD4, o células T auxiliares CD4 porque llevan una proteína llamada grupo de diferenciación 4 (CD4) en su superficie celular, vigilan nuestros cuerpos en busca de patógenos.

El Dr. Yewdell explicó que cuando un virus infecta una célula, hay dos formas de alertar al sistema inmunológico del invasor extraño.

Una vez que un virus se ha internalizado en una célula, viaja a través de una serie de compartimentos donde las enzimas lo descomponen y lo cortan en pequeños péptidos. Algunos de estos péptidos son recogidos por moléculas de Clase II del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC).

Estas moléculas son parte del conjunto de herramientas de nuestro cuerpo para la vigilancia.

Las moléculas del MHC de clase II luego regresan a la superficie celular y presentan el péptido viral a las células que pasan. Estos péptidos pueden activar las células T auxiliares CD4, que, a su vez, desempeñan un papel crucial. Permiten que las células B, otro tipo de glóbulos blancos y productores de anticuerpos profesionales, produzcan anticuerpos de inmunoglobulina (Ig) G específicos contra el péptido viral.

En respuesta a esta interacción con las células auxiliares T CD4, las células B maduran en células plasmáticas o células B de memoria. Las células plasmáticas continúan produciendo anticuerpos durante varias semanas, después de las cuales se mueven hacia la médula ósea. Aquí, permanecen para brindar protección a largo plazo.

Las células B de memoria permanecen en circulación o se instalan en sitios estratégicos, como parte del sistema de vigilancia del cuerpo. Si nuestro cuerpo vuelve a contraer el mismo virus, nuestras células B de memoria reconocerán el antígeno viral, lo procesarán y volverán a presentar el antígeno viral a una célula T auxiliar CD4.

Mientras que las células T auxiliares CD4 reconocen los antígenos presentados por las moléculas del MHC de clase II, las células T citotóxicas o las células T CD8 o las células T asesinas CD8 reaccionan a los péptidos presentados por las moléculas del MHC de clase I.

Cuando un virus infecta una célula, secuestra la maquinaria de la célula para producir proteínas virales. But some of the peptides made during this process are diverted to MHC Class I molecules, which carry them to the cell surface and present them to other cells.

This allows a cell to signal that a virus has infected it. CD8 T cells find and kill infected cells, a key mechanism in getting rid of a viral infection.

As many viruses can replicate very quickly, this process needs to be fast to stop the virus from spreading. With the help of MHC Class I molecules presenting viral peptides on the cell surface, CD8 T cells can recognize influenza-infected cells within around 1.5 hours.

CD8 T cells can turn into memory CD8 T cells , which provide fast and long-lasting responses, should the same pathogen rear its ugly head again.

In the context of COVID-19, both CD4 helper T cells and CD8 T cells have important roles to play.

In a recent article in Nature Reviews Inmunología , researchers from the Institute for Immunology at the Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania in Philadelphia, PA, summarized what scientists know about T cells and COVID-19 to date.

They indicate that CD8 T cell responses in people with severe COVID-19 may not be as effective as in those with a mild form of the disease. Specifically, there may be fewer CD8 T cells, and those that are present may be unable to turn into memory CD8 T cells.

They do, however, point out that not all study results fit into this narrative. In some cases, researchers saw excessive CD8 T cell responses in COVID-19 patients.

For CD4 T helper cells, the data suggest a similar pattern of potential dysregulation or dysfunction in normal responses.

“Most, although not all, patients who are hospitalized seem to mount both CD8+ and CD4+ T cell responses, and evidence points to possible suboptimal, excessive or otherwise inappropriate T cell responses associated with severe disease.”

— Zeyu Chen and E. John Wherry

“In fact, multiple distinct patterns of T cell response may exist in different patients, which suggests the possibility of distinct clinical approaches tailored to the particular immunotype of a specific patient,” they continue.

In many cases, scientists perform antibody tests to determine whether a person has developed an immune response to a viral infection.

This is different from a diagnostic test, which looks for viral genetic material to determine if a person currently has an infection.

Antibody tests are relatively straightforward. A recent, large-scale study in Spain used a combination of finger-prick testing and laboratory tests to establish how many people in the country had antibodies to SARS-CoV-2.

However, it is not so easy to test a person’s T cell response.

In a recent study comparing T cell responses between people who had recovered from COVID-19 and samples from people taken before the pandemic, scientists exposed T cell precursors from blood to viral peptides to see if this elicited CD4 helper T cell or CD8 T cell responses.

They then utilized specialist equipment to differentiate between the different types of cells that the precursors developed into.

As calls for more straightforward and speedier ways of testing whether people currently have a SARS-CoV-2 infection are gaining traction, scientists are also developing new ways of testing how our T cells respond to the new coronavirus.

Noticias médicas hoy recently spoke to James Hindley, Ph.D., from Indoor Biotechnologies, who is working on a simpler T cell test that scientists can use in routine laboratory settings.

“At first, we believe the primary use of this test will be for vaccine development, in order to determine whether a T cell response to the vaccine has been generated and whether that is adequate enough to be protective from infection,” Dr. Hindley explained.

He also foresees that public health bodies will be able to use the test to screen T cell responses to SARS-CoV-2. Together with antibody tests, this may allow them to establish the level of immunity in the population.

Scientists will need more data to elucidate how T cell and B cell responses fit into both the pathology and immunity to SARS-CoV-2 infection longer-term.

As the scientific community responds to the needs laid bare by the pandemic, new and innovative testing methods and large-scale collaborative studies will hopefully provide some of these answers.

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