Maduración, activación y
diferenciación de los linfocitos T .
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El
receptor clonotípico de las células T (TCR) presenta dos funciones principales
según la fase de desarrollo en que se encuentra la célula dentro del linaje de
los linfocitos T que son:
1. Durante
la maduración de los timocitos en el timo, participa en la selección tímica
positiva y negativa.
2. Una
vez que el linfocito T ha madurado, emigra a la periferia, y entonces el
receptor participa en el reconocimiento de antígenos, lo que desencadena un
programa de activación que lleva a la proliferación y diferenciación de las
células T en dos subclones: uno de células efectoras, y otro de células de
memoria.
Refiriéndonos
a los linfocitos con receptores de tipo a b, podemos hacer un avance
resumido de estos procesos de maduración y activación:
En
la Maduración: la enorme diversidad antigénica potencial se reduce a un 2%
durante la maduración intratímica de los timocitos: y sólo llegan a madurar
aquellas células restringidas a reconocer lo no-propio en el contexto del
haplotipo MHC propio autorrestricción y autotolerancia.
Existe
dos fases finales de la maduración que es la ruta de desarrollo diferente que
generan dos subpoblaciones: linfocitos CD4+ restringidos por MHC-II y
linfocitos CD8+ restringidos por MHC-I.
Y
en la Activación la células T maduras periféricas se inicia con la interacción
entre el TCR y un péptido antigénico enclavado en la hendidura del MHC. Ellos
desencadenan la proliferación clonal y diferenciación en dos subpoblaciones,
una de T efectoras y otra de T de memoria.
El
Timo es cuando surge el inicio del desarrollo embrionario a partir de capas
ectodérmicas y endodérmicas procedentes del tercer bolsillo faríngeo y de la
tercera hendidura branquial. Estas dos estructuras se invaginan, y se cierran,
y las dos capas quedan superpuestas, de modo que la ectodérmica rodea a la
endodérmica, formando el llamado rudimento tímico.
La
capa ectodérmica formará los tejidos epiteliales corticales del timo La
capa endodérmica formará los tejidos epiteliales medulares.
El rudimento tímico atrae entonces a células de
origen hematopoyético, que lo colonizan: células dendríticas, macrófagos
y precursores de timocitos.
Al nacer, los
humanos tienen ya plenamente desarrollado el timo.
En
su corteza encontramos sólo timocitos en fases tempranas de su maduración,
junto con algunos macrófagos, dentro del estroma cortical a base de células
corticales epiteliales. En
la médula encontramos timocitos en fases más avanzadas de maduración con
células dendríticas y macrófagos, todos inmersos en un estroma medular a base
de células epiteliales medulares.
Los ratones, al
nacer, aún no han terminado de formar el timo adulto.
El primer
marcador de superficie en aparecer en ratón es el Thy-1 equivalente al CD2 de
humanos, que ya no se pierde por lo tanto, se trata de un marcador que
caracteriza al linaje de T. Estas células
Thy-1+ CD4- CD8- dobles negativas pueden escoger dos vías
alternativas:
1. En
una de las dos rutas, las células hacen reordenaciones productivas
de g y d y expresan CD3 en su membrana. Suponen sólo <1%
de los timocitos. Son las primeras en aparecer: se detectan al día 14 de
gestación, pero desaparecen al nacimiento
2. La
mayoría escoge una vía alternativa, que discurre de la siguiente manera:
día
16: Las células reordenan genes de cadenas b. Si no se logran reordenaciones
productivas, entran en apoptosis. Generando el receptor pTa:bjunto con CD3.
Este receptor induce la proliferación celular y la coexpresión de CD4 y CD8: de
este modo aparecen los timocitos grandes doble positivos. El receptor pTa:b
también induce la reordenación de genes de cadenas . Día
17: CD4+ CD8+ TCR-2+ CD3+. Se trata de los pequeños timocitos dobles
positivos, que dejan de dividirse. Estas células ya provistas del complejo
receptor específico van a ser sometidas, hasta la época del nacimiento en que
alcanzan sus máximos niveles, a selección positiva y negativa. En
la selección positiva: sobreviven aquellas células que tengan TCR capaces de
reconocer MHC-I o MHC-II de células epiteliales del timo. Con ello se garantiza
la restricción por propio haplotipo de las células T. En
la selección negativa: son aquellas células que han pasado la selección
positiva mueren por apoptosis las que posean TCR que reconozcan con alta
afinidad péptidos propios enclavados en el MHC o MHC propio solo. Ello tiende a
garantizar la propiedad de autotolerancia por eliminación de los linfocitos T
autorreactivos. Los
timocitos dobles positivos que superan la doble selección tímica se desarrollan
en una de dos posibles rutas alternativas: CD4+
CD8- TCR-2+ CD3+ representan el 10% de timocitos CD8+
CD4- TCR-2+ CD3+ (un 5% de los timocitos adicionalmente, y quizá procedente de
los anteriores, al 5º día del nacimiento se detecta una tercera subpoblación de
CD4- CD8- TCR+ CD3+.
Estas poblaciones
abandonan el timo como linfocitos T maduros inmunocompetentes
vírgenes, y circulan por la periferia, pudiéndose establecer en órganos
linfoides secundarios ganglios y recirculando continuamente entre sangre y
linfa, a la espera de que en uno de sus asentamientos en ganglios llegue a
encontrar su antígeno; si no lo encuentra, muere al cabo de unas 5 a 7 semanas.
Localización
intratímica de las diversas fases madurativas:
Los timocitos
doble negativos se localizan en la zona subcapsular de la corteza.
Los pequeños
timocitos dobles positivos se localizan en la corteza.
Los timocitos
maduros CD4+ y CD8+ se ubican en la médula.
En
la corteza, las células epiteliales corticales establecen contactos por sus
largos procesos de membrana con los timocitos.
Selección tímida positiva y negativa.
En ambos procesos
selectivos parecen jugar un papel importante las células del estroma tímico:
células epiteliales tímicas, macrófagos y células dendríticas; todas ellas
expresan en sus membranas grandes niveles de moléculas MHC-I y/o MHC-II. Los
timocitos inmaduros dobles positivos (CD4+ CD8+ TCR+ CD3+) interaccionan, por
mecanismos aún oscuros, con estas células estromales, lo que conduce a la
selección positiva y negativa.
En la selección
positiva se da interacción de los timocitos con células epiteliales corticales
del timo. Algunos autores han sugerido la interacción de los timocitos
inmaduros dobles positivos con dichas células epiteliales por medio del TCR
restringido por MHC podría conllevar algún tipo de señal protectora que librara
a estos timocitos de la muerte celular programada; en cambio, la apoptosis
afectaría a los timocitos no restringidos por MHC propio.
De los timocitos
que sobreviven a la selección positiva algunos llevan TCR de baja afinidad
hacia auto-péptidos presentados por MHC, y otros llevan TCR con alta afinidad
hacia auto-péptidos presentados por ese MHC: estos últimos sufren selección
negativa, que ocurre en la zona de
transición cortico-medular y en la médula tímica, y en la que las células
dendríticas y los macrófagos interaccionan con los timocitos portadores de TCR
de alta afinidad hacia {autopéptidos-MHC} o hacia MHC solo.
La activación y expansión clonal de TH es un acontecimiento central en la producción de las respuestas inmunes específicas (tanto la humoral como la celular).
Algunas ideas
generales:
Los
linfocitos T vírgenes son células en reposo que se encuentran
"aparcadas" en la fase G0 del ciclo celular. La activación,
proliferación y diferenciación de estas células es un fenómeno complejo. La
activación se inicia cuando el linfocito TH interacciona, a través de su
complejo TCR-CD3, con el antígeno peptídico (exógeno) procedente de
procesamiento endosómico- enclavado en el surco de MHC-II de una célula
presentadora. En esta interacción inicial, y en la señal que se va a producir,
participan, además, moléculas accesorias, como el correceptor CD4. Esta
interacción inicial "dispara" una compleja cascada de acontecimientos
bioquímicos, en la que son esenciales actividades quinasas y fosfatasas, y que
culminan con la activación y expresión de diversos genes, entre los que se
cuentan el de la IL-2 y el de su receptor. La
secreción autocrina de IL-2 por parte de los linfocitos TH hace que éstos
salgan de la fase G0 y entren y progresen en el ciclo celular: ello
provoca la proliferación y diferenciación de la célula T en dos subpoblaciones:
una de células efectoras (las T coadyuvantes o colaboradoras) y las TH de
memoria. Pero
para que ocurra esto se requieren, además señales coestimulatorias. Si tales
señales químicas no se suministran al tiempo en que se está produciendo la
interacción específica TCR-péptido-MHC, se induce un estado de incapacidad de
respuesta inmune que se denomina anergia, que se manifiesta en tolerancia
inmunológica hacia el estímulo antigénico.
El TCR tiene
colas citoplásmicas cortas que por sí mismas son incapaces de señalización
intracelular. Una vez que dicho TCR se une al péptido:MHC, esta señal se
transduce al interior de la célula T por medio de los dominios citoplásmicos de
CD3, el correceptor CD4 y varias moléculas accesorias (CD2, CD45). Dicha
transducción de señal se realiza por medio de una serie de proteín-quinasas y
proteín-fosfatasas.
Proteín-quinasas
de la familia del protooncogén src
Proteína p56lck
Se
trata de una proteín-quinasa que se une a membrana mediante ácido mirístico
engarzado a la glicocola en posición 2 (Gly2). Posee
dos secuencias homólogas con otras proteínas (SH2 y SH3). La
SH2 participará en el reconocimiento de tirosinas fosforilables en la proteína
diana. La
porción carboxiterminal es la que tiene actividad de quinasa. Obsérvese la
existencia de dos tirosinas (representadas por Y): la que está en la posición
394 (denominada de regulación positiva) es la tirosina que se fosforila al
activarse el linfocito T, mientras que la que está en posición 505 (llamada Tyr
de regulación negativa) está fosforilada (Tyr-P) en las células T en reposo, y
se desfosforila cuando las células se activan. En
el primer tercio se encuentra una cisteína que será la encargada de unirse por
puente disulfuro con CD4 (o en el caso de TC, con CD8). También se asocia
físicamente con las cadenas x y e del CD3.
Proteína
p59 fyn
Su
estructura es muy parecida a la de p56lck. También se encuentra anclada a la
membrana por miristilación. Igualmente
posee una Tyr cerca del extremo carboxi-terminal, que cuando está fosforilada
hace que la p59fyn esté inactiva, y otro sitio Tyr capaz de recibir
fosfato por autofosforilación de esta quinasa, lo cual hace que la proteína
pueda fosforilar a otras proteínas. Está
físicamente asociada a cadenas x del CD3.
Fosforilasa
ZAP-70
No
está asociada por miristilación a la membrana. Contiene
una Tyr capaz de autofosforilarse, pero a diferencia de las proteínas de la
familia src, carece de Tyr de regulación negativa En
las células T en reposo, la ZAP-70 no se encuentra asociada al complejo
TCR-CD3; sin embargo, cuando se inicia el proceso de activación celular, y una
vez que las cadenas x y e de CD3 quedan fosforiladas por
otras proteín-quinasas, la ZAP-70, por medio de sus dominios SH2 se une a estas
cadenas fosforiladas, y entonces queda activada en su capacidad de fosforilasa.
Fosfatasa CD45
(=LCA=T200)
El
CD45 es en realidad una familia de fosfatasas específicas de tirosina, que
aparecen en todas las células del linaje hematopoyético excepto en los
eritrocitos. Existen
varias isoformas, de entre 180-200 kDa, que proceden de procesamiento
alternativo de un mismo tipo de ARN, y cada una de ellas aparece en
determinados tipos celulares. Por ejemplo, CD45RA aparece en T vírgenes
mientras que CD45R0 en T cebados. Tiene
un dominio extracelular, que está glucosilado; se une a la CD22. Su
porción citoplásmica es larga, y cuenta con dos dominios dotados de actividad
fosfatasa de tirosinas (PTP). Parece
ser que una de sus funciones es desfosforilar la Tyr-P situada cerca del
extremo carboxi-terminal de las proteín-quinasas (PTK) p56lck y p59fyn. La
señalización a través del complejo TCR-CD3 requiere que se agreguen muchos
complejos junto con sus correspondientes correceptores CD4, y con CD45. Los
numerosos conjuntos TCR-CD3-CD4 interaccionan simultáneamente con muchos
complejos péptido:MHC-II de la célula presentadora de Ag (se requieren al menos
unos 100 de tales complejos). Cada TCR se une al péptido antigénico enclavado
en el MHC-II de la célula presentadora de antígeno. Al mismo tiempo, el CD4
interacciona (por su dominio extracelular) con el dominio b 2 de
la MHC-II. Esta interacción parece que provoca un cambio conformacional que se
transmite a las colas citoplásmicas de los polipéptidos del CD3 y del CD4. Ello
induce la yuxtaposición de p56lck con las secuencias ARAM (=ITAM) de las
proteínas de CD3. Entonces,
la actividad fosfatasa de CD45 provoca la desfosforilación de la tirosina fosforilada
(Tyr-P) carboxi-terminal de p56lck y de p59fyn, lo que supone la
activación de estas dos proteín-tirosínquinasas (PTK): se autofosforilan en la
otra tirosina (la de regulación positiva). La
activación de las dos PTK citadas por autofosforilación provoca que a su vez
éstas fosforilen las cadenas del complejo CD3, reconociendo las secuencias ARAM
en x y en e . También se fosforila la cola. A
las colas fosforiladas de CD3 y CD4 se une ahora la ZAP-70, de modo que ésta
adquiere a su vez su actividad de proteínquinasa, con lo que puede fosforilar a
cadenas del CD3 y a otras proteínas. La
ZAP-70 activa y la Fyn activa fosforilan a la fosfolipasa Cg 1
(PLCg 1), que originalmente es una proteína citoplásmica; al fosforilarse
la PLCg1 se activa y emigra al lado citoplásmico de la membrana, reconociendo
otras proteínas que tienen tirosinas fosforiladas. Al hacer esto, se facilita
que la PLCg 1 entre en contacto con su sustrato: el
fosfatidil-inositol-bifosfato (PIP2). Entonces,
la PLCg 1 hidroliza a este PIP2, generando inositol-trifosfato (IP3) y
diacilglicerol (DAG), cada uno de los cuales suponen el arranque de sendas
rutas dentro de esta compleja cascada activadora:
A. Ruta
del inositol-trifosfato (IP3):
· El
IP3 se une a un receptor específico situado en el REr, provocando la salida al
citoplasma de grandes cantidades de Ca++, y junto con IP4 provoca también la
entrada desde el exterior celular, a través de canales de calcio de la membrana
citoplásmica, de más cantidades de este catión.
· El
aumento intracelular de Ca++ estimula a la enzima calmodulina, que es una
serín/treonín-quinasa
· La
calmodulina activada activa a su vez a la calcineurina, que es una fosfatasa
· La
calcineurina activada cataliza la desfosforilación del factor NF-AT
citoplásmico fosforilado (NF-ATc-P).
· Una
vez desfosforilado, el NF-AT emigra al núcleo, donde se junta con el factor
nuclear AP1, formando entrambos un factor de activación transcripcional de
varios genes, entre ellos el que codifica la citoquina IL-2.
Ruta del
diacilglicerol (DAG):
· El
DAG estimula, junto con el Ca++, a la proteín-quinasa C (PKC), que hasta ese
momento residía en el citoplasma.
· Al
activarse, la PKC emigra a la cara interna de la membrana citoplásmica; allí, en
presencia de los fosfolípidos, ejerce su función como serín/treonín-quinasa:
fosforila una
amplia variedad de proteínas, entre las cuales se encuentra la codificada por
el protooncogén ras. La proteína Ras a su vez inicia otra cascada de
fosforilaciones que llega hasta las quinasas MAP. Estas quinasas parece que
emigran al núcleo, donde activan por fosforilación a factores de transcripción.
otra de las
consecuencias de la actividad PKC es que se fosforila el componente inhibidor
del factor NF-k B que estaba retenido en el citoplasma.Al fosforilarse, el
componente inhibidor queda a merced de unas proteasas, que lo degradan. Es
entonces cuando el NF-k B puede emigrar al núcleo y unirse a secuencias
específicas del promotor del gen de IL-2 y de otros genes.
Además de las señales suministradas a partir del contacto entre el complejo TCR-CD3 con el péptido-MHC, la activación del linfocito TH requiere una señal adicional, denominada coestimulatoria, que puede consistir en alguna de las siguientes:
la
citoquina IL-1, suministrada por la célula presentadora de antígeno (APC) la
citoquina IL-6, de la APC pero
la señal más potente es la que supone el contacto entre la molécula B7 (=CD80)
de la célula presentadora y la CD28 o la CTLA-4 del linfocito TH.
B7
(=CD80) consta de dos cadenas idénticas con dos dominios de tipo Ig. Se
expresa exclusivamente en células presentadoras de antígeno capaces de
estimular a linfocitos T. Se puede presentar en dos versiones estructuralmente
parecidas, denominadas B7.1 y B7.2.
La CD28 es
una glucoproteína homodimérica, cuyo monómero pesa 44 kDa, presente en
linfocitos TH en reposo. Cada cadena presenta un dominio de tipo V-Ig, y
está muy glucosilada. Tiene afinidad baja hacia la B7.
La CTLA-4 está
codificada por un gen cercano al de la CD28, presentando ambas grandes
homologías. Pero la CTLA-4 sólo se expresa en linfocitos TH activados,
siendo su afinidad muy alta hacia la molécula B7. Parece que interviene en las
interacciones entre TH y B
La interacción
entre CD28 y B7 ejerce un efecto sinérgico sobre la señal transmitida desde el
complejo TCR-CD3, de modo que aumenta la producción de IL-2 y la proliferación
de linfocitos T coadyuvantes.
Tras la interacción del linfocito TH con
el péptido enclavado en el surco de MHC-II de una célula presentadora de
antígeno, se pone en marcha unas rutas que conducen a la activación de una
serie de genes.
Los genes que se activan se pueden
clasificar según el momento relativo de su expresión, en tres categorías:
I.Genes de expresión inmediata (una media hora).
Estrictamente hablando, estos genes no se activan, sino sus productos ya
preformados.
II.Genes de expresión temprana (1 a 2 horas): son esencialmente
los que codifican las citoquinas IL-2 (así como el gen de su receptor IL-2R),
IL-3, IL-6 e interferón gamma (IFN-g).
III.Genes de expresión tardía (hasta 2 días o más): los
que codifican ciertas moléculas de adhesión intercelular.
Para que se produzca la expansión clonal
de los linfocitos TH se necesita un incremento en la expresión
del gen de la interleuquina 2 (IL-2) y de su receptor (IL-2R). En esta tarea
interviene una serie de proteínas reguladoras y factores de transcripción que
se unen a secuencias específicas de la zona 5’ no codificadora
(promotor/intensificador) de los correspondientes genes:
complejo AP1 (c-Fos+c-Jun): se une al elemento TRE factor nuclear NF-AT factor {AP1+NF-AT}, que es específico de las células T: se une al elemento
ARRES complejo Oct-1+Oct-2+OAP:
se une a OBM factor NF-kB: se une a la secuencia kB-RE.
La unión de un linfocito TH con
un complejo péptido-MHC II de una célula presentadora de antígeno puede
conducir a dos tipos de respuestas opuestas:
activación y expansión clonal anergia clonal
La anergia clonal es la incapacidad
proliferativa de un linfocito tras un contacto con el complejo péptido-MHC, y
se debe a la carencia de la señal coestimulatoria proporcionada por la
interacción entre CD28 del linfocito TH y B7 de la APC. No se
trata de una mera no-respuesta pasiva, sino que la anergia es un estado activo
de no proliferación. Para ilustrar estas ideas, nos remitimos a unos
experimentos:
· Si ponemos en contacto linfocitos TH con APC fijadas por glutaraldehido (y
que por lo tanto no expresan moléculas B7 en su membrana), el linfocito entra
en anergia. Esto se debe a que aunque ha contactado por su complejo TCR-CD3 con
el péptido-MHC (señal #1), la APC no le ha suministrado la señal coestimultoria
(señal #2), con lo que el TH produce poca IL-2.
· Si ponemos en contacto linfocitos TH con APC fijadas por glutaraldehido (y
que por lo tanto no expresan moléculas B7 en su membrana), el linfocito entra
en anergia. Esto se debe a que aunque ha contactado por su complejo TCR-CD3 con
el péptido-MHC (señal #1), la APC no le ha suministrado la señal coestimultoria
(señal #2), con lo que el TH produce poca IL-2.
· Si ponemos en contacto linfocitos TH con APC fijadas por glutaraldehido (y
que por lo tanto no expresan moléculas B7 en su membrana), el linfocito entra
en anergia. Esto se debe a que aunque ha contactado por su complejo TCR-CD3 con
el péptido-MHC (señal #1), la APC no le ha suministrado la señal coestimultoria
(señal #2), con lo que el TH produce poca IL-2.
El requerimiento simultáneo de ambas
señales implica que sólo las APC profesionales pueden iniciar las respuestas
inmunes dependientes de células T. Ello es importante para evitar la
autoinmunidad. Como se recordará, no todos los clones de T potencialmente
autorreactivos son eliminados durante la maduración tímica. Los clones que
"escapan" podrían en principio reconocer auto-péptidos en cualquier
célula propia (señal #1), y luego interaccionar con una APC, que les
suministraría la señal coestimulatoria (señal #2), con lo que se activarían,
iniciando una peligrosa reacción de autoinmunidad. Pero como hemos visto, la
realidad es que para que un linfocito T virgen sea activado, se le deben
suministrar las dos señales al mismo tiempo y en la misma célula, y este
criterio sólo lo cumplen esas células presentadoras profesionales. De esta
manera, se evita la autoinmunidad, y de hecho, si la célula T reconoce un
autopéptido en ausencia de la señal de B7 entra en anergia, con lo ese clon
será autotolerante.
Células T a b
Un 90-95% de las células T periféricas
son de tipo a b (o sea, TCR-2), existiendo una proporción de CD4+ doble que las
CD8+. En general, las CD4+ funcionan como células T coadyuvantes (TH) y las
CD8+ lo hacen como T citotóxicas (TC), aunque parece que ambas poblaciones
expresan el mismo repertorio de segmentos variables (Va y Vb ).
La población circulante (periférica) de células
T consiste en T vírgenes, T efectoras y T memoria.
Las células T CD4+ y T
CD8+ vírgenes inmunocompetentes que acaban de madurar abandonan
el timo y entran en circulación en un estado de reposo (G0 del
ciclo celular). Se caracterizan por:
· bajos niveles de moléculas de adhesión
· altos niveles del receptor de alojamiento (homing) llamado
L-selectina, que les permite unirse a la dirigina(addressin) vascular
de las vénulas de endotelio alto (HEV) de los ganglios linfáticos. Esto permite
la extravasación del linfocito virgen hasta el interior del ganglio a partir de
la circulación.
· Expresan la isoforma de alto peso molecular de CD45 (llamada CD45RA),
implicada en la transducción de la señal de activación.
Veamos un resumen de lo que pasa con los
linfocitos T vírgenes una vez que salen del timo:
Los linfocitos T vírgenes recirculan continuamente entre la sangre y la
linfa. Poseen la capacidad de extravasarse desde la corriente sanguínea hasta
alguno de los órganos linfoides secundarios, debido a las interacciones entre
sus receptores de alojamiento y las diriginas vasculares de las HEV de los ganglios
y del MALT. En estos órganos establecen contactos cada día con muchas células
presentadoras de antígeno. Si no la encuentra, el linfocito T sale del ganglio
vía linfático eferente, pasa a circulación, puede entrar a tejidos (de nuevo
escrutando APC adecuadas), y eventualmente regresa al sistema linfático. De
esta manera, aumenta la probabilidad de que un linfocito T encuentre la
combinación adecuada de péptido:MHC para la que están preparados sus receptores
TCR. Cuando una célula T virgen se encuentra en la paracorteza del ganglio con
una APC que le muestra la combinación adecuada de péptido:MHC, deja de migrar,
y se embarca en los pasos que le conducirán a ser activada y a producir un clon
de linfocitos T "armados" efectores. Los tres tipos de células presentadoras de antígeno profesionales del
ganglio son el macrófago, las células dendríticas interdigitantes y las células
B. Estos son los únicos tipos celulares capaces de suministrar la señal
coestimulatoria. En próximos temas iremos viendo cómo cada una de estas células
cumplen misiones concretas, procesando antígenos de clases diferentes de
microorganismos, pero ya podemos ver en los esquemas cómo cada tipo de APC se
localiza en una zona o zonas determinadas del ganglio. La producción de T
efectoras tarda varios días en producirse, al cabo de los cuales dichas células
"armadas" salen del órgano linfoide secundario para emigrar a los
sitios de infección, donde ejercerán los efectos pertinentes.
Interacciones celulares que conducen
eventualmente a la activación del linfocito T:
Cuando las células T emigran a la paracorteza del ganglio, se van uniendo
transitoriamente con las APCs que encuentran en su camino, sobre todo con las
células dendríticas. Esta unión inicial es inespecífica, y en ella participan
moléculas de adhesión celular: CD2 y LFA-1 de T, que reconocen respectivamente
a LFA-3 y las diversas ICAM (ICAM-1, -2 y -3) de la APC. Esta unión, como acabamos de decir, es transitoria, y permite que mientras
tanto el linfocito T "escrute" grandes números de moléculas MHC de la
APC, en busca de la combinación adecuada péptidas: MHC. Si no encuentra esa combinación específica, la célula T se despega de la
APC y sigue su camino, interaccionando con otras APCs. Al cabo de unos días, si
no ha encontrado el pertinente péptido antigénico enclavado en el surco de MHC,
abandona el ganglio vía linfático eferente. Si el linfocito T encuentra su combinación péptido:MHC, la señalización a
través del complejo TCR-CD3 induce un cambio conformacional en las moléculas de
LFA-1, de modo que éstas aumentan su afinidad por las ICAM de la APC. Ello
permite a su vez estabilizar la unión específica entre la célula T y la APC,
con lo que el contacto entre ambas se prolonga (hasta varios días), de modo que
da tiempo a que el linfocito T se active y prolifere hasta diferenciarse en un
clon de células T armadas efectoras.
Unas 48 horas después de su activación,
la célula T se convierte en un blasto y comienza a proliferar en el ganglio linfático,
diferenciándose al cabo de 5-7 días en una subpoblación de células efectoras
especializadas y otra subpoblación de T de memoria. Las células T efectoras
pueden ser de tres tipos funcionales diferentes:
TC: son las T matadoras (citotóxicas), que suelen ser
fenotípicamente CD8+. TH1: son las denominadas T inflamatorias, y su papel estriba en
activar a macrófagos. Suelen ser fenotípicamente CD4+ TH2: denominadas T colaboradoras o coadyuvantes en sentido
estricto, especializadas en secretar ciertas citoquinas que son esenciales en
la activación de células B y T. Suelen ser CD4+
Tipos celulares:
Como sabemos, las T se activan en los órganos linfoides secundarios, tras
su contacto con las APCs profesionales, contacto en el que reciben las dos
señales (la específica y la coestimulatoria). Una de las manifestaciones centrales de la activación del linfocito T es
que al final de la compleja cascada de fosforilaciones y desfosforilaciones que
vimos se induce la expresión de varios genes, de los cuales los más importantes
son el de la IL-2 y el de su receptor (IL-2R). La secreción autocrina de IL-2 por parte del linfocito T suministra las
señales iniciales que permiten que éste entre en el ciclo celular (sale de G0):
se activa y prolifera, de modo que durante 4 o 5 días de crecimiento rápido se
va produciendo un clon expandido. Finalmente, las células procedentes de esta activación y proliferación se
diferencian a células T efectoras
Las T efectoras, como ya sabemos, pueden
ser de tres tipos, pero aparte de que cada uno posee un arsenal específico,
todas comparten una serie de importantes caracteres que las distinguen de las T
vírgenes:
Sus requerimientos de activación son diferentes a las T vírgenes: ya no
necesitan la señal coestimulatoria. Tienen más sensibilidad a la activación, en parte debido al aumento de
moléculas de adhesión CD2 y LFA-1. En los humanos, la mitad de las T efectoras pierden la L-selectina (el
receptor de alojamiento), por lo que ya no tienden a extravasarse a los órganos
linfoides secundarios. En cambio, expresan otra molécula, la VLA-4, que permite que el T efector
se una al endotelio vascular cercano al sitio de infección. De esta manera,
pueden pasar a los tejidos donde se encuentra el microorganismo invasor, donde
ejercerán su papel efector.
Todas las funciones efectoras de las T
armadas dependen de que interaccionen adecuadamente con una célula propia, que
llamaremos célula objetivo.
Las Tc efectoras se suelen denominan linfocitos T citolíticos (CTL), y su
célula objetivo es una célula diana, es decir, una célula propia nucleada
infectada intracitosólicamente. Las TH1 (inflamatorias) tienen como objetivo a macrófagos que ya
contienen en sus vacuolas algún parásito. El efecto de la unión al macrófago
será su activación, que le ayudará a eliminar al invasor. Las TH2 (colaboradoras "clásicas") tienen como
objetivo principal a los linfocitos B, a los que suministrarán señales claves
para que éstos se activen, proliferen y se diferencien hasta células
plasmáticas secretoras de anticuerpos. Los T de memoria surgen como subpoblaciones diferenciadas a partir de la
proliferación de T vírgenes y T efectores durante una respuesta primaria. Permanecen en reposo (fase G0) durante mucho tiempo (hasta 30
años o más), como una subpoblación expandida, una vez que ha declinado la
subpoblación "hermana" de células T efectoras. Están preparadas para responder de un modo más rápido e intenso cuando se
vuelvan a encontrar con el antígeno (en la respuesta secundaria). Ello se debe
en parte a que poseen menores requerimientos para ser activadas. En general poseen el mismo tipo de moléculas de membrana que los T
efectores correspondientes. De hecho, los T de memoria y los T efectores son
difíciles de distinguir entre sí, salvo que los primeros están en fase G0 y
tardan más tiempo en en responder que los T armados. Al igual que los T vírgenes recirculan continuamente entre la sangre y la
linfa, pero al carecer de L-selectina y presentar otras moléculas de adhesión,
su patrón de recirculación es distinto: Al carecer de L-selectina, no se unen a
las vénulas de endotelio alto (HEV) de los ganglios. En cambio, tienden al
tejido terciario (no linfoide), incluyendo la lámina propia del intestino,
superficies epiteliales de pulmones, de piel, etc. En general tienden a emigrar
al tejido en el que las células T progenitoras fueron estimuladas durante la
respuesta primaria. Esto es un valor adaptativo, ya que es evidente que si un
patógeno entró por determinado sitio, es probable que una segunda entrada de
ese agente tenga lugar en el mismo tipo de tejido.
Estos linfocitos no fueron descubiertos
hasta 1986, en que se reconocieron como una pequeña población de células T
periféricas que expresan CD3 pero no el "típico" receptor
TCR a b.
Constituyen del 5 al 10% de los T
periféricos, y del 1 al 3% de los residentes en ganglios y otros órganos
linfoides. Sin embargo, son muy abundantes en la piel, y los epitelios
intestinal y pulmonar.
En el epitelio intestinal existe una
población diferente de linfocitos intraepiteliales (IEL).
Expresan gd , CD3 y CD8, pero carecen de Thy-1 (que como vimos, es el
marcador de linaje de las células T maduradas en el timo). Es probable que no
procedan del timo, sino de la médula ósea.
Estos linfocitos epiteliales no
recirculan, sino que son residentes fijos en esos tejidos epiteliales. Lo
curioso es que en cada tipo de epitelio la población residente de
T g d muestra un repertorio muy limitado de reordenaciones de
segmentos variables; además proceden de "oleadas" distintas surgidas
durante la vida fetal.
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