LINFOCITI T CITOTOSSICI: CARATTERISTICHE, STRUTTURA, FUNZIONI - BIOLOGIA - 2025

I linfociti T citotossici , i linfociti T citolitici, i linfociti T citotossici o i linfociti T killer (CTL dei linfociti T citotossici inglesi) sono uno dei gruppi di cellule coinvolte nelle risposte immunitarie cellulari specifiche nell'uomo e in altri organismi multicellulari.

Queste cellule, descritte sulla base della loro capacità di mediare l'immunità cellulare, furono descritte da Govaerts nel 1960 e, anni dopo, diversi gruppi di ricercatori approfondirono la loro conoscenza dei loro meccanismi di azione e delle loro caratteristiche più distintive.

Sinapsi immunologica tra un linfocita T citotossico (LTc) e la sua cellula bersaglio (Fonte Stephen Fuller, Endre Majorovits, Gillian Griffiths, Jane Stinchcombe, Giovanna Bossi tramite Wikimedia Commons)

L'immunità cellulare, in linea generale, è mediata da linfociti T e fagociti, che lavorano insieme per eliminare o controllare microrganismi invasori intracellulari estranei, come virus e alcuni batteri e parassiti, inducendo la morte delle cellule infette. .

Come è vero per i meccanismi di risposta immunitaria umorale (mediati dai linfociti B), la risposta immunitaria cellulare può essere suddivisa in tre fasi che sono note come fase di riconoscimento, fase di attivazione e fase effettrice.

La fase di riconoscimento consiste nel legame di antigeni estranei a specifici linfociti T differenziati che esprimono recettori capaci di riconoscere piccole sequenze peptidiche in antigeni estranei di origine proteica, presentati nel contesto delle proteine ​​del complesso maggiore di istocompatibilità.

Quando si verifica il contatto antigene-linfocita, i linfociti T si moltiplicano (proliferano) e possono successivamente differenziarsi in un altro tipo di cellula in grado di attivare i fagociti che uccidono i microrganismi intracellulari, oppure possono lisare cellule che producono antigeni estranei.

Questa è la fase di attivazione e solitamente richiede la partecipazione di cellule helper o accessorie. Infine, la fase effettrice prevede lo sviluppo delle funzioni specifiche dei linfociti attivati ​​che terminano con l'eliminazione degli antigeni e, a questo punto, i linfociti vengono denominati “cellule effettrici”.

Caratteristiche e struttura

I due tipi di linfociti esistenti hanno un diametro di circa 8-10 μm e un nucleo grande che contiene eterocromatina strettamente compressa. Nella porzione sottile di citosol che possiedono sono mitocondri, ribosomi e lisosomi.

I linfociti sono privi di organelli specializzati all'interno e, come il resto delle cellule del sangue, provengono dal midollo osseo.

Una volta prodotti, i linfociti T migrano e si dirigono verso il timo (da cui l'origine del loro nome), dove vengono successivamente attivati ​​e completano la loro differenziazione (maturi).

Queste cellule non producono anticorpi né riconoscono antigeni solubili, ma sono specializzate nel riconoscimento di antigeni peptidici legati a proteine ​​codificate dai geni del Complesso Maggiore di Istocompatibilità (MHC) che sono espressi sulla superficie di altre cellule.

Queste cellule sono note come cellule presentanti l'antigene o APC (Antigen Presenting Cells).

I linfociti T si dividono in due tipi: linfociti T helper e linfociti T citotossici o killer.

Linfociti T helper

I linfociti T helper secernono citochine, ormoni peptidici in grado di favorire la proliferazione e la differenziazione di altre cellule e nuovi linfociti (T e B) e di attrarre e attivare leucociti infiammatori come macrofagi e granulociti.

Differiscono dai linfociti T citotossici per l'espressione di una specifica glicoproteina di superficie chiamata "Gruppo di differenziazione 4" o CD4 (Cluster di differenziazione 4).

Linfociti T citotossici

I linfociti T citotossici sono in grado di lisi le cellule che esprimono antigeni estranei sulla loro superficie a causa della presenza di microrganismi intracellulari o patogeni invasori.

Sono identificati dall'espressione del marker di superficie glicoproteina CD8 (Cluster of Differentiation 8).

Caratteristiche

I linfociti T killer sono coinvolti nel recupero da infezioni virali, parassitarie e batteriche. Sono anche responsabili delle risposte di rigetto del trapianto da parte di altri pazienti e svolgono un ruolo importante nello sviluppo dell'immunità contro i tumori.

La sua funzione principale, come accennato in precedenza, è la regolazione delle risposte immunitarie contro gli antigeni proteici, oltre a servire come cellule helper nell'eliminazione dei microrganismi intracellulari.

Meccanismo di azione

I linfociti T esercitano le loro funzioni grazie al fatto che alcuni agenti patogeni invasori utilizzano il meccanismo cellulare delle cellule che infettano per moltiplicarsi o sopravvivere. Questi, una volta raggiunti l'interno della cellula, non sono accessibili agli anticorpi umorali, quindi l'unico modo per eliminarli è eliminare la cellula che li ospita.

I linfociti T killer svolgono tre funzioni che consentono loro di "uccidere" o eliminare le cellule maligne o infette che sono i loro bersagli:

1- Secernono citochine come TNF-α (fattore di necrosi tumorale) e IFN-γ (interferone gamma), che hanno effetti antitumorali, antivirali e antimicrobici, poiché inibiscono la loro replicazione.

2- Producono e rilasciano granuli citotossici (lisosomi modificati) ricchi di proteine ​​perforine e granzimi.

Le perforine sono proteine ​​che formano i pori responsabili della "perforazione" della membrana plasmatica delle cellule infette, mentre i granzimi sono serina proteasi che passano nelle cellule attraverso i pori formati dalle perforine e degradano le proteine ​​intracellulari.

L'azione combinata di perforine e granzimi si conclude con l'arresto della produzione di proteine ​​virali, batteriche o parassitarie e con l'apoptosi o morte cellulare programmata della cellula bersaglio.

3- Dirigono i meccanismi di morte apoptotica sulle cellule infette attraverso le interazioni Fas / FasL (proteina Fas e il suo ligando, che partecipano alla regolazione della morte cellulare).

Questo processo avviene grazie all'espressione del ligando FasL sulla superficie dei linfociti T attivati. Il legame della proteina Fas (prodotta anche dai linfociti T citotossici) e del suo recettore innesca le cascate di attivazione delle cisteina proteasi note come caspasi, che mediano direttamente i processi apoptotici cellulari.

Le cellule infette che vengono "processate" dai linfociti T citotossici vengono "purificate" da altre cellule come i fagociti, che partecipano anche alla "guarigione" di porzioni di tessuto morte o necrotiche.

Attivazione

Le cellule T citolitiche sono attivate da cellule dendritiche che esprimono molecole di classe I MHC caricate con antigene o etichettate. Le cellule dendritiche possono esprimere questi antigeni per ingestione diretta di cellule intatte o per ingestione di antigeni liberi.

Una volta che le cellule o gli antigeni infettati vengono elaborati dalle cellule dendritiche, presentano gli antigeni nel contesto delle molecole di classe I o II del complesso principale di istocompatibilità (MHC).

Sono necessari almeno tre segnali specifici per attivare e promuovere la moltiplicazione dei linfociti T citotossici:

- La prima cosa che deve verificarsi è l'interazione tra il recettore di membrana TCR del linfocita T e l'MHC legato all'antigene presentato dalle cellule dendritiche.

- Successivamente, un'altra classe di linfociti, una cellula con marcatori di superficie CD28, interagisce con il suo ligando (B7-1) sulle cellule presentanti l'antigene e fornisce il secondo segnale di attivazione.

- L'ultimo segnale, in grado di avviare la proliferazione delle cellule attivate, corrisponde alla produzione del fattore interleuchina 12 (IL-12) da parte delle cellule dendritiche.

Questo processo coinvolge anche la mobilizzazione del calcio, la trascrizione genica, il rilascio di recettori pre-elaborati, l'internalizzazione dei recettori di superficie, tra gli altri.

È importante aggiungere che i linfociti che escono dal timo non sono completamente differenziati, in quanto hanno bisogno di essere attivati ​​e maturi per svolgere le loro funzioni. I linfociti citotossici "ingenui" o "ingenui" possono riconoscere gli antigeni, ma non sono in grado di lisare le loro cellule bersaglio.

Maturazione

La maturazione dei linfociti T inizia nel timo, dove si sviluppano da quelli che alcuni autori hanno chiamato linfociti pre-T citotossici, ovvero cellule legate alla linea cellulare in questione, specifiche per un particolare antigene estraneo.

Queste cellule pre-linfocitarie esprimono i tipici recettori marcatori CD8 per le cellule killer, ma non hanno ancora funzioni citolitiche. I pre-linfociti non sono abbondanti nel sangue, ma piuttosto all'interno di tessuti infetti o tessuti "estranei".

La maturazione o differenziazione dei linfociti T avviene dopo la loro attivazione (che dipende dai segnali e dagli eventi descritti nella sezione precedente) e implica l'ottenimento di tutti i macchinari necessari per acquisire le funzioni citolitiche.

La prima cosa che si verifica è la formazione di specifici granuli citotossici, attaccati alla regione interna della membrana plasmatica e ricchi di perforine e granzimi.

Quindi viene attivata l'espressione superficiale della proteina legante Fas (FasL) e infine acquisiscono la capacità di esprimere citochine e altri tipi di proteine ​​che svolgeranno funzioni negli eventi di lisi cellulare.

Si dice che la maturazione dei linfociti T, dopo la loro attivazione, termini con la differenziazione della "cellula effettrice", in grado di esercitare le funzioni del linfocita citolitico per la distruzione o l'eliminazione delle cellule ospiti infettate da agenti esterni.

Inoltre, parte della popolazione di linfociti T che si è moltiplicata durante il differenziamento svolge funzioni di "cellule di memoria", ma queste hanno differenti pattern di espressione dei recettori di membrana che le distinguono dalle cellule "naive" ed "effettrici".

Riferimenti

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