Ruolo e struttura dei co-recettori CD4 e CD8 nel sistema immunitario

Struttura e funzione del CD4

I co-recettori del TCR sono CD4 e CD8 e sono entrambi costituiti da domini immunoglobulinici. Più in particolare:

• CD4 (espresso dai T helper) è un monomero che viene associato all’ MHC di classe II (espresso solo dalle APC professioniste). Il CD4 è costituito da 4 domini immunoglobulinici strettamente uniti insieme a due a due da una zona flessibile. La regione che lega l’MHC è collocata generalmente sulla faccia laterale di D1 e attraverso questo dominio il CD4 si lega ad una specie di struttura idrofobica formata tra i domini β2 e α2, lontana dal sito di legame del peptide

Caratteristiche del CD8

• CD8 (espresso dai T citotossici) è un omo-dimero (α-α) o un etero-dimero (α–β) che viene associato all’MHC di classe I (espresso da tutte le cellule nucleate). In CD8, nella zona apicale della regione terminale si trova il dominio immunoglobulinico e un lungo polipeptide glicosilato (protegge il CD8 dalla digestione enzimatica) che lo àncora. Se viene espressa una buona quantità di catena β non si trovano i dimeri α-α: l’espressione dipende dallo stato della cellula. Infatti si ha che i CD8 naive esprimono preferenzialmente gli eterodimeri, mentre effettori molto attivati, cellule di memoria e una particolare popolazione di linfociti intraepiteliali appoggiati alla mucosa esprimono gli omodimeri. Gli eterodimeri CD8 α–β legano in modo debole un sito invariante del dominio α3 della molecola MHC di classe I. La forza di legame è influenzata dallo stato di glicosilazione della molecola: se aumenta la quantità di residui di acido sialico, diminuisce la forza d’interazione. Gli omodimeri CD8 α-α funzionano meno efficacemente come co-recettore e possono regolare negativamente l’attivazione.

Molecole MHC-Ia e MHC-Ib

Le molecole classiche, definite MHC-Ia, sono:

• HLA-A, -B, -C (nell’uomo)

• H-2K, -D, -L (nel topo)

Queste molecole sono altamente polimorfiche e legano peptidi antigenici da presentare ai linfociti T che hanno il TCR α–β associato al CD8 (quindi tali linfociti sono destinati a diventare citotossici).

Le molecole non classiche, definite MHC-Ib, sono:

• CD1

• MR1

• H2-M3

• T22 e T10

• MIC

• FcRn

• Rae1/ULBP

• EPCR

Sono molecole i cui geni hanno un polimorfismo limitato. Il loro solco di legame nel peptide è ridotto e per questo motivo a volte non si hanno molecole che lo occupano.

La tabella accanto mostra i vari tipi di molecole MHC di classe Ib. Alcune vengono codificate nella regione MHC di classe I, mentre altre sono codificate in regioni cromosomiche diverse ma vengono comunque comprese nella famiglia (classe Ib) perché hanno una struttura simile a quella delle molecole di classe I.