LINFOPOIESI: CARATTERISTICHE, STADI, REGOLAZIONE - BIOLOGIA - 2025

La linfopoiesi è il processo di formazione e maturazione della serie dei linfociti, inclusi i linfociti B, i linfociti T e le cellule NK. I linfociti partono da una cellula precursore della stirpe dei linfociti chiamata progenitore linfoide comune.

I linfociti B vengono prodotti e maturati nel midollo osseo ma vengono attivati ​​negli organi linfoidi secondari. Invece, i linfociti T sono prodotti nel midollo osseo, maturano nel timo e si attivano negli organi linfoidi secondari.

Schema di linfopoiesi. Fonte: Jmarchn Immagine modificata.

Da parte loro, i linfociti NK vengono prodotti nel timo e da lì entrano nel sangue periferico. Si sa molto poco sul processo di maturazione di queste cellule.

Durante il processo di linfopoiesi, le cellule acquisiscono i caratteristici recettori di membrana. Tuttavia, è importante notare che nel caso della linfopoiesi non è possibile differenziare i diversi precursori per semplice morfologia.

Lo stesso accade con i linfociti maturi nel sangue periferico, perché nonostante ogni tipo di linfociti abbia una percentuale nel sangue periferico, non può essere differenziato tra uno e l'altro.

Nel caso dei linfociti B, questi rappresentano il 10-30% dei linfociti circolanti, mentre la somma dei linfociti T CD4 e CD8 rappresenta dal 65 al 75%. Infine, i linfociti NK sono in una proporzione del 15-20%.

caratteristiche

La linfopoiesi è un processo complesso, in quanto possiede caratteristiche che lo rendono unico. Ad esempio, le cellule staminali hanno origine nel midollo osseo ma il processo di maturazione può avvenire nel midollo o nel timo, a seconda del tipo di linfociti.

D'altra parte, in altre linee cellulari i vari precursori sono morfologicamente riconoscibili, ma nel caso della linfopoiesi non è così.

I diversi precursori dei linfociti nel midollo osseo non sono distinguibili tra loro dal punto di vista morfologico, poiché osservando un campione di midollo osseo, tutti i precursori linfocitici immaturi appariranno identici.

Lo stesso accade con i vari tipi di linfociti maturi che circolano nel sangue (linfociti B, T), si presentano tutti morfologicamente simili. Pertanto, mediante semplice osservazione microscopica non possono essere differenziati.

L'unica eccezione sono i linfociti NK, che possono apparire come cellule più grandi con granuli nel loro citoplasma.

Origine

Il processo ematopoietico inizia con la differenziazione della cellula staminale. Questo può dare origine a cellule progenitrici multipotenziali per qualsiasi linea cellulare (eritroide, granulocitica, linfoide, monocitica e megacariocitica).

Successivamente, verrà spiegato sulla linfopoiesi. La cellula progenitrice multipotenziale chiamata unità formante colonie linfoidi e mieloidi (CFU LM) emerge dalla cellula staminale pluripotenziale. Può differenziarsi in due cellule progenitrici CFU-L (CFU Lymphoid) e CFU-M (CFU-Myeloid).

I linfociti provengono dalla cellula staminale multipotenziale (CFU-L), nota anche come PCL (progenitore linfoide comune).

fasi

La linfopoiesi inizia dalla CFU linfoide, che verrà spiegata per fasi in base al tipo di linfociti. Da esso si possono generare cellule progenitrici per ogni tipo di linfocita, cioè in CFU-B (linfociti B), CFU-T (linfociti T e linfociti NK).

-Formazione dei linfociti B.

Fase del midollo osseo

I linfociti B iniziano da CFU-B. Il processo di maturazione è lungo. Una parte si verifica all'interno del midollo osseo e un'altra fase al di fuori di esso.

Il processo passa attraverso diversi tipi di cellule, elencati di seguito: cellule pre-B, linfociti pre-B, linfociti B immaturi, linfociti B maturi, linfociti B naïve, linfociti B immunoblasti e plasmacellule.

Come già accennato, queste cellule sono indistinguibili l'una dall'altra in termini di aspetto ma differiscono molecolarmente, poiché man mano che il processo di maturazione progredisce, vengono aggiunti marcatori di membrana chiamati recettori delle cellule B (BCR).

Questi recettori di membrana non sono altro che anticorpi di tipo IgM e IgD che si legano alla membrana dei linfociti. Tutti i recettori si ottengono nel midollo osseo.

Fase extramidollare

Il linfocita che viene rilasciato in circolazione è il linfocita vergine. È così chiamato perché non è mai stato affrontato con un antigene e quindi non ha reagito ad esso.

Il linfocita vergine viaggerà attraverso il corpo. Il tour include passaggi attraverso gli organi linfoidi secondari come i linfonodi, la milza e il tessuto linfoide associato alla mucosa (MALT). Da lì si può tornare in circolazione e così via si può ripetere il percorso, a patto che non sia attivato.

Ora, se durante il suo passaggio attraverso l'organo linfoide secondario incontra un antigene, cesserà di essere vergine e diventerà un linfocita B immunoblasto, cioè si attiva.

Per completare il processo di attivazione cellulare, diventa una plasmacellula funzionale o una cellula di memoria. Ciò si verifica all'interno dei centri germinali situati nella corteccia degli organi linfoidi secondari.

La plasmacellula o plasmocita, come è anche noto, è in grado di produrre anticorpi specifici contro l'antigene che l'ha attivata. I linfociti B e le plasmacellule immunoblasti esercitano la loro funzione nell'organo linfoide ed è molto improbabile che rientrino in circolazione.

I plasmaciti sono grandi cellule e quando queste si accumulano nei centri germinali è evidenziato dall'allargamento dell'organo linfoide coinvolto (splenomegalia, adenomegalia).

-Formazione dei linfociti T.

I linfociti T partono dalla cellula CFU-T. In questo caso, il processo si divide in due fasi: quella che si verifica all'interno del midollo osseo e quella che si verifica al di fuori di esso, precisamente nel timo.

Fase del midollo osseo

Il processo nel midollo osseo è piuttosto breve, poiché il protimocita, chiamato anche pro-linfocita, è formato da CFU-T. Questo lascia il midollo osseo e va al timo dove avverrà il processo di maturazione finale.

Fase all'interno del timo

Il protocita passa nel sangue periferico e raggiunge il timo dove termina il processo di maturazione. Da protimocita passa ai seguenti stati: timocita immaturo e timocita maturo. Quest'ultimo viene trasformato in linfociti T vergini, che entra nel sangue periferico.

Processo di maturazione dei linfociti T nel timo

Il processo di maturazione consiste nell'acquisizione del recettore di membrana delle cellule T noto come (TCR) e dei marcatori di membrana CD (cluster di differenziazione). I più importanti in queste cellule sono CD4 e CD8.

I linfociti che hanno il recettore CD4 sono chiamati linfociti helper. Esistono due classi: linfociti T CD4 (aiutanti) e linfociti T CD4 + CD25 (soppressori). Si noti che quest'ultimo, oltre ad avere il recettore CD4, possiede anche il CD25.

D'altra parte, vale la pena ricordare che i linfociti helper CD4 sono divisi in due categorie o tipi: Th1 e Th2.

Ognuno ha un ruolo specifico nel sistema immunitario. I Th1 indirizzano la loro attenzione alla stimolazione dei linfociti citotossici a rilasciare linfochine. Mentre i Th2 sono legati alla stimolazione delle plasmacellule in modo che secernano anticorpi.

Infine, i linfociti che hanno il recettore CD8 sulla loro membrana sono chiamati citotossici.

Tutti i precursori dei linfociti sono fisicamente identici tra loro, quindi non possono essere identificati con la semplice osservazione microscopica. Lo stesso vale per i linfociti T e B maturi che circolano nel sangue periferico.

Elimina gradualmente il timo

I linfociti T vergini viaggeranno attraverso il sistema circolatorio, passando per gli organi linfoidi secondari. Questi possono ritornare in circolo fintanto che non vengono attivati ​​negli organi linfoidi secondari. Questo viene ripetuto più e più volte.

Quando un linfocita T vergine incontra un antigene, diventa un linfocita T immunoblasto. Successivamente, diventa un linfocita T, un effettore che può differenziarsi in un linfocita T helper (TCD4) o anche un linfocita T citotossico (TCD8).

-Formazione dei linfociti NK

Il nome del linfocita NK deriva dall'acronimo in inglese (natural killer). Non ci sono molte informazioni su questa cella. Finora è noto che condivide lo stesso precursore iniziale dei linfociti T, cioè parte del CFU-T.

Un passo importante nella formazione di una cellula NK è la perdita del recettore CD34 nei suoi precursori.

Una delle differenze che ha con il resto dei linfociti è che la sua membrana plasmatica non ha recettori specifici. Sebbene contenga recettori non specifici come CD16 e CD57.

Ecco perché questa cellula agisce senza la necessità di attivarsi, partecipando a un'immunità innata o aspecifica, svolgendo funzioni molto importanti nella sorveglianza immunologica.

Le sue funzioni includono l'eliminazione delle cellule infettate da batteri o virus e l'eliminazione delle cellule con caratteristiche maligne. L'eliminazione avviene per lisi cellulare attraverso una sostanza chiamata perforina.

I linfociti NK reagiscono anche contro i tessuti non auto, essendo responsabili dei rigetti nei trapianti.

Regolazione della linfopoiesi

Il microambiente del midollo osseo gioca un ruolo fondamentale nel mantenere le cellule progenitrici più indifferenziate.

Nella prima fase di differenziazione dei precursori delle cellule linfoidi, interleuchina 3 (IL3) interviene come sostanza stimolante.

Nelle fasi successive agiscono altre interleuchine, come IL-4, IL-5 e IL-6, che stimolano la proliferazione e la differenziazione della linea B.

Da parte sua, IL-1 è coinvolta nel processo di attivazione dei linfociti T e B.

Allo stesso modo, i linfociti T soppressori aiutano nell'omeostasi della risposta immunitaria, poiché sono responsabili del rilascio di linfochine che inibiscono la proliferazione delle cellule del lignaggio dei linfociti. Questi includono IL-10 e il fattore di crescita trasformante β (TGF-β).

Va tenuto presente che dopo i 60 anni la maggior parte del timo è regredito e quindi la popolazione dei linfociti T maturi diminuirà. Ecco perché gli anziani sono sempre più suscettibili alle infezioni.

Istologia

Linfociti vergini

I linfociti naive sono piccole cellule, che misurano circa 6 µm di diametro. Hanno un citoplasma scarso, con cromatina compatta.

Ha organelli poco sviluppati, ad esempio: il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi, mentre i mitocondri sono rari.

Linfoblasto o linfocita T immunoblasto

Sono più grandi delle cellule ingenue, misurano circa 15 µm. Il citoplasma è più abbondante, la cromatina nucleare si schiarisce, al punto da poter osservare un nucleolo. Organelli che in precedenza erano sottosviluppati o scarsi sono ora ben formati e abbondanti.

Cellule effettrici

I linfociti T immunoblasti possono trasformarsi in cellule effettrici. Questi sono di breve durata. Possiedono organelli ben sviluppati come il loro precursore.

Celle di memoria

Le cellule di memoria hanno le dimensioni dei linfociti vergini. Sono tenuti in uno stato di letargia o riposo per molti anni.

Linfociti NK

A differenza del resto dei linfociti, questo cambia leggermente aspetto, apparendo come una cellula leggermente più grande e con alcuni granuli nel citoplasma. Ha organelli ben sviluppati e più citoplasma. Queste caratteristiche sono rilevabili utilizzando la microscopia elettronica.

Riferimenti

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