LINFOCITI T: STRUTTURA, FUNZIONI, TIPI, MATURAZIONE - BIOLOGIA - 2025

I linfociti T o cellule T sono cellule del sistema immunitario che sono attive nella risposta del sistema immunitario cellulare e contribuiscono all'attivazione delle cellule che producono anticorpi nel sistema di risposta immunitaria umorale.

Questi, come le cellule B e le cellule natural killer (NK), sono cellule del sangue (leucociti) che hanno origine nel midollo osseo e insieme alle cellule B costituiscono tra il 20 e il 40% dei leucociti totali in il sangue.

Diagramma rappresentativo del processo ematopoietico negli esseri umani che dà origine al lignaggio linfoide (Fonte: Jmarchn tramite Wikimedia Commons)

Il suo nome deriva dal luogo in cui maturano prima di esercitare le loro funzioni (il timo ) e il termine è stato coniato da Roitt nel 1969.

Esistono diversi tipi di linfociti T e questi differiscono l'uno dall'altro sia per l'espressione di determinati marker di superficie sia per la funzione che esercitano. Pertanto, sono stati descritti due gruppi principali noti come linfociti T "helper" e linfociti T "citotossici".

I linfociti T helper partecipano all'attivazione dei linfociti B secernenti anticorpi, mentre i linfociti T citotossici mediano direttamente l'eliminazione delle cellule infettate da virus, parassiti e altri microrganismi intracellulari.

Queste cellule sono estremamente importanti, poiché svolgono funzioni fondamentali in vari aspetti immunologici e sono essenziali per il sistema di difesa adattativo.

Struttura

I linfociti T sono cellule piccole, di dimensioni paragonabili a quelle di un batterio medio: tra 8 e 10 micron di diametro. Hanno una caratteristica forma sferica e il loro citosol è occupato principalmente da un grande nucleo circondato da pochi organelli.

Tutti i linfociti derivano da precursori di organi linfoidi "primari" o "generativi". Nel caso dei linfociti T, questi vengono prodotti nel midollo osseo e poi migrano nel timo per la maturazione (il timo è un organo ghiandolare situato dietro l'osso toracico).

Una volta maturi, vengono rilasciati nel flusso sanguigno, ma svolgono le loro funzioni in altri luoghi noti come "organi linfoidi secondari".

I linfociti T, come accade per i linfociti B, sono cellule del sangue in grado di produrre anticorpi contro antigeni specifici, con la differenza che non possono rilasciarli in circolo.

Gli anticorpi espressi dai linfociti T sono proteine ​​legate alla membrana plasmatica, con siti di riconoscimento dell'antigene "rivolti" verso l'ambiente extracellulare. Questi anticorpi sono noti come "recettori dell'antigene delle cellule T" o TCR (recettore delle cellule T).

I TCR sono eterodimeri transmembrana composti da due catene polipeptidiche collegate tra loro da ponti disolfuro. Ogni cellula T presenta un TCR con una specificità unica.

Caratteristiche

I linfociti T svolgono un ruolo fondamentale nello sviluppo del sistema di risposta immunitaria adattativo o specifico. Sono cellule multifunzionali, poiché servono a diversi scopi nella "battaglia" contro antigeni invasori e potenzialmente patogeni.

Alcuni linfociti T aiutano nella produzione di anticorpi mediati dai linfociti B; altri sono in grado di interagire con le cellule del sangue della stirpe mieloide per aiutarli a distruggere più efficacemente i patogeni, mentre altri funzionano direttamente nell'uccidere le cellule infettate da virus o le cellule tumorali.

Un'altra delle loro funzioni è quella di cellule regolatrici conferendo "tolleranza" immunologica agli organismi in cui agiscono o stabilendo dei "limiti" all'ampiezza delle risposte che vengono innescate.

tipi

I diversi tipi di linfociti si distinguono tra loro per l'espressione di specifici recettori di membrana che vengono riconosciuti sperimentalmente da anticorpi monoclonali artificiali.

Questi recettori riconosciuti dagli anticorpi citati appartengono a quello che è noto come "gruppo di differenziazione" o CD (Cluster of Differentiation).

La designazione CD si riferisce a un fenotipo cellulare e, sebbene non necessariamente specifica per un tipo di cellula o un'intera linea cellulare, è stata utile per la caratterizzazione dei linfociti.

Dal punto di vista funzionale, alcuni autori ritengono che i linfociti T possano essere classificati come linfociti T helper e linfociti T citotossici o citolitici. Entrambi i tipi di cellule esprimono recettori dei linfociti T (TCR) simili, ma differiscono nell'espressione delle proteine ​​CD.

Altri autori, invece, introducono un'ulteriore categoria definita "linfociti T della memoria" o "linfociti T della memoria".

Linfociti T helper o "

I linfociti T helper non hanno la funzione primaria di "attaccare" o "riconoscere" direttamente alcuna molecola antigenica, sono invece specializzati nella secrezione di citochine, che promuovono o potenziano le funzioni di altre cellule come i linfociti B.

Queste cellule esprimono le proteine ​​del gruppo CD4 sulla loro superficie, che funzionano come corecettori per le proteine ​​del complesso maggiore di istocompatibilità di classe II. In altre parole, queste proteine ​​riconoscono gli antigeni presentati nel contesto della classe MHC II.

In letteratura si possono ottenere nomi per diversi tipi di linfociti T helper, che si distinguono tra loro per la secrezione di diversi tipi di citochine e per la risposta a determinate interleuchine.

Pertanto, sono stati definiti i linfociti T helper di tipo 1 (TH1) che secernono la citochina IFN-γ (utile per l'attivazione dei macrofagi e l'eliminazione dei patogeni); cellule T helper di tipo 2 (TH2) che secernono grandi quantità di IL-4, IL-5 e IL-13 (queste TH2 promuovono la produzione di anticorpi).

Esistono anche altri linfociti helper noti come "linfociti T helper follicolari" (THF) che, come suggerisce il nome, sono presenti nei follicoli linfoidi e aiutano nell'attivazione delle cellule B e nella stimolazione della produzione di anticorpi.

Questi THF secernono anche un'ampia varietà di citochine differenti, partecipando, allo stesso tempo, alla stimolazione della produzione di anticorpi associati alla risposta immunitaria mediata dalle cellule TH1 e TH2.

Sono stati descritti anche i linfociti T helper di tipo 9, 17 e 22, che controllano aspetti molto specifici di alcune risposte immunitarie.

Linfociti T regolatori (Treg)

Esiste anche un altro gruppo di cellule T che esprimono i recettori CD4 noti come linfociti T CD4 regolatori o "Treg". Questi linfociti producono un fattore di trascrizione chiamato FoxP3 ed esprimono un altro marcatore CD sulla loro superficie chiamato CD25.

Funzioni delle cellule T regolatorie (Fonte: Gwilz tramite Wikimedia Commons)

I suoi meccanismi regolatori consistono in contatti intercellulari, espressione di molecole di superficie, maggiore risposta ai fattori di crescita e produzione alterata di citochine regolatrici come TGF-β1 e IL-10.

Linfociti T citotossici o citolitici

Le cellule T citotossiche, invece, hanno il compito di attaccare e distruggere le cellule invasive o estranee, grazie alla loro capacità di legarsi a queste e rilasciare speciali granuli carichi di diversi tipi di proteine ​​citotossiche.

Le perforine e i granzimi contenuti nei granuli citotossici dei linfociti T citolitici hanno la capacità di aprire i pori nella membrana plasmatica e degradare le proteine, rispettivamente, determinando la lisi delle cellule che attaccano.

Moltiplicazione e azione dei linfociti T citotossici e dei rispettivi linfociti T della memoria (Fonte: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Questo tipo di linfociti T è particolarmente responsabile della degradazione delle cellule che sono state infettate da virus, batteri o parassiti intracellulari, nonché cellule tumorali o tumorali.

I linfociti T citotossici sono riconosciuti dall'espressione di membrana di proteine ​​CD8-like, che sono proteine ​​in grado di riconoscere e legare gli antigeni che gli vengono presentati nel contesto di altre proteine ​​di membrana: quelle del complesso maggiore di istocompatibilità di classe I.

Linfociti T di memoria

Come già accennato, i linfociti T "ingenui", "innocenti" o "ingenui" si differenziano una volta entrati in contatto con un antigene. Questa differenziazione non solo dà origine alle cellule T CD4 e CD8, ma anche a un'altra classe di cellule T note come cellule di memoria .

Queste cellule, come è vero per i linfociti B della memoria, hanno una durata di vita molto più lunga e le loro popolazioni cellulari si espandono e si differenziano in cellule T effettrici, come CD4 e CD8, quando entrano di nuovo in contatto con esso. antigene.

Le cellule di memoria possono avere marcatori CD4 o CD8 e la loro funzione principale è quella di fornire "memoria molecolare" al sistema immunitario contro patogeni "noti".

Maturazione

I linfociti T sono rigorosamente selezionati e maturano nel timo. Durante il processo di maturazione, queste cellule acquisiscono la capacità di esprimere sulla loro membrana una proteina recettore dell'antigene: il recettore delle cellule T.

Le cellule ematopoietiche precursori dei linfociti T migrano al timo nelle primissime fasi di sviluppo e maturazione consistono essenzialmente nel riarrangiamento dei geni che codificano per i recettori TCR e altri marcatori di membrana.

I precursori dei linfociti T, quando raggiungono il timo, sono detti "timociti", ovvero quelli che si moltiplicano e si differenziano nelle diverse sottopopolazioni di linfociti T maturi.

Nel timo c'è sia una selezione positiva di cellule che riconoscono antigeni estranei, sia una selezione negativa, che elimina le cellule che riconoscono le auto-molecole.

La maturazione avviene inizialmente nella corteccia esterna del timo, dove le cellule proliferano a una velocità molto bassa.

Attivazione

I linfociti T, pur non essendo a contatto con un antigene, rimangono nella fase G0 del ciclo cellulare, in una sorta di senescenza.

Il termine attivazione si riferisce a tutti gli eventi che avvengono durante l '"impegno" dei recettori antigenici nella membrana di queste cellule, che merita la partecipazione di cellule helper, che in alcuni testi vengono definite cellule presentanti l'antigene o APC. (dall'inglese Antigen Presenting Cells).

Gli APC contengono molecole di membrana sulla loro superficie che "mostrano" antigeni ai linfociti T. Questi sono noti come "molecole del complesso maggiore di istocompatibilità" o MHC (complesso maggiore di istocompatibilità).

Processo di attivazione di un linfocita T. Recettori antigenici e antigeni presentati nel contesto delle proteine ​​del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe II (Fonte: Cecilia Tejero García tramite Wikimedia Commons)

Nel corso del processo di attivazione, i linfociti aumentano di dimensioni e cambiano dalla forma sferica originale a una forma simile a uno specchio a mano, e durante questa fase i linfociti sono noti come linfoblasti.

I linfoblasti, a differenza dei linfociti inattivi, hanno la capacità di proliferare mitoticamente, generando altre cellule capaci di differenziarsi.

Attivazione delle cellule T helper

I linfociti TH possono essere attivati ​​solo quando le cellule APC "presentano" loro un antigene estraneo con l'aiuto di molecole MHC di classe II. Il primo passo in questo percorso di attivazione consiste nel riconoscimento dell'antigene presentato da parte del recettore TCR.

Successivamente, la cellula helper CD4 interagisce con una regione della molecola MHC II, in modo che si formi un complesso tra la proteina TCR, l'antigene e la molecola MHC II, che garantisce il riconoscimento sia dell'antigene che delle molecole presentate da l'APC.

Sia la cellula T che la cellula che presenta l'antigene secernono quindi citochine regolatorie che aiutano ad attivare la cellula T helper CD4 che viene attivata. Una volta attivato, questo linfocita si moltiplica e produce nuovi linfociti T CD4 "naïve" che si differenziano negli altri tipi di memoria o linfociti effettori.

Attivazione delle cellule T citotossiche

La sequenza di passaggi che avviene durante l'attivazione dei linfociti CD8 è molto simile a quella dei linfociti T helper. Tuttavia, le molecole MHC coinvolte appartengono alla classe I.

Una volta riconosciuti antigeni e recettori, le cellule APC coinvolte in questo processo e i linfociti T citotossici attivanti secernono citochine che attivano la proliferazione clonale e la differenziazione dei linfociti.

Come con le cellule T CD4, le cellule T CD8 possono differenziarsi in cellule effettrici o cellule di memoria, nel qual caso agiscono rispettivamente come cellule di memoria citotossiche o molecolari.

L'attivazione dei linfociti T CD8 si ottiene grazie alla partecipazione di altri linfociti T helper, in particolare le cellule di tipo 1.

Trasduzione del segnale

L'attivazione dei linfociti comporta la trasduzione dei segnali dall'ambiente extracellulare nello spazio citosolico e nel nucleo. Questi segnali vengono percepiti dai recettori antigenici presenti sulla membrana plasmatica e tradotti da vie di segnalazione interne.

L'obiettivo finale della ricezione di questi segnali è attivare la trascrizione di geni specifici, che codificano per proteine ​​di superficie specifiche.

È importante ricordare che i linfociti che vengono attivati ​​e non si differenziano (maturi) vengono eliminati dal corpo per apoptosi o morte cellulare programmata.

Riferimenti

1. Abbas, A., Murphy, K. e Sher, A. (1996). Diversità funzionale dei linfociti T helper. Nature, 383, 787-793.
2. Attore, JK (2014). Concetti di base di immunologia introduttiva per applicazioni interdisciplinari. Londra: Academic Press.
3. Cavanagh, M. (nd). Attivazione delle cellule T. British Society for Immunology.
4. Heath, W. (1998). Linfociti T. In Encyclopedia of Immunology (pp. 2341–2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R. e Osborne, B. (2007). Immunologia di Kuby (6 ° ed.). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana della Spagna.
6. Martin, S. (2014). Linfociti T come strumenti nella diagnostica e nell'immunotossicologia. Linfociti T come strumenti nella diagnostica e nell'immunotossicologia (Vol.104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schema di teoria e problemi di immunologia di Schaum. Le società McGraw-Hill.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L. e Bernstein, I. (1986). Tipizzazione dei leucociti II. Linfociti T umani (Vol.1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, e Jordan, MS (2009). Attivazione delle cellule T. Annu. Rev. Immunol. , 27, 591–619.