Concetti Chiave
- L'attivazione diretta dei CTL avviene attraverso una cellula dendritica che presenta antigeni alla cellula T CD8+ naïve tramite il MHC di classe I.
- Nell'attivazione bystander, le cellule CD8+ naïve vengono stimolate dalle citochine IL-12 e IL-18, senza una presentazione diretta dell'antigene.
- Le risposte primarie dei CD8+ possono essere indotte dalla presentazione dell'antigene o dalle citochine, ma le risposte di memoria risultano più deboli in assenza di CD4+.
- I CTL inducono apoptosi nelle cellule target attraverso il riconoscimento diretto, evitando il rilascio di patogeni grazie alla formazione di corpi apoptotici.
- A differenza dei macrofagi, i CTL non effettuano bystander killing, poiché il riconoscimento diretto del MHC è necessario per l'uccisione del bersaglio.
Indice
Attivazione diretta dei CTL
Si possono avere anche altri due tipi di attivazione dei CTL da parte delle APC: diretta e bystander.
• Nell’attivazione diretta si ha una cellula dendritica attivata che potrebbe essere infettata da virus o batteri, oppure che presenta gli antigeni alla cellula T CD8+ naïve con le molecole del MHC di classe I e con i costimoli (B7) tramite cross-presentazione. In questo caso, lo stimolo induce la produzione di CTL effettrici.
Attivazione bystander dei CTL
• A volte la dendritica attivata, che produce citochine come IL-12 e IL-18, le quali stimolano principalmente la differenziazione in T helper 1, può attivare cellule naïve CD8+, anche senza presentazione diretta dell’antigene, in maniera bystander. Non c’è stato quindi riconoscimento diretto dell’antigene, ma l’attivazione attraverso IL-12 e IL-18 stimola la cellula a produrre IFN-γ. Questa produzione di IFN-γ può attivare i macrofagi e altre cellule, promuovendo la loro resistenza a batteri e virus.
Risposte di memoria dei CTL
Tornando all’attivazione dei CTL senza CD4+, quindi “helpless”, la risposta primaria dei CD8+ può essere indotta dalla presentazione dell’antigene (direct activation) oppure dalle citochine (bystander activation). Quest’ultima avviene soprattutto nei casi di risposte a batteri intracellulari come la Listeria monocytogenes (Gram positivo), o la Burkholderia pseudomallei (Gram negativo) o il virus dell’influenza.
In questo caso le risposte di memoria sono un più deboli perché manca il CD4+ (che influenza soprattutto la produzione delle cellule memoria) e quindi ne viene inibita la produzione che avviene in bassa quantità.
A.
Processo di apoptosi indotto dai CTL
Cellula bersaglio normale, non attaccata.
B. Cellula bersaglio dopo essere stata attaccata dal CTL: si può notare che la cromatina cambia, comincia ad addensarsi e il citoplasma comincia a formare delle vescicole che vengono poi rilasciate (blebby).
C. Nella situazione finale il nucleo è completamente addensato e una parte di DNA si è già frammentata ed è fuoriuscita dalla cellula sotto forma di corpi apoptotici. Questo tipo di interazione dei CTL induce infatti nelle cellule target apoptosi, non necrosi, impedendo il rilascio degli eventuali patogeni all’interno della cellula stessa; il tutto viene frammentato, distrutto (compreso il DNA virale) e rinchiuso nei corpi apoptotici poi captati dai macrofagi ed ulteriormente eliminati.
Differenze tra CTL e macrofagi
È importante evidenziare che se i CTL possono essere attivati in forma bystander dalle citochine, l’uccisione della cellula bersaglio avviene soltanto per riconoscimento diretto tramite il MHC, non c’è bystander killing. Questo è differente dai macrofagi attivati dai T helper 1, poiché in tal caso ci può essere bystander killing da parte del macrofago. I CTL per uccidere il target devono riconoscerlo e rilasciare le vescicole solo a livello di quel target, per poi allontanarsi una volta indotta la morte programmata. Le cellule vicine, non infettate, non vengono quindi intaccate.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra attivazione diretta e attivazione bystander dei CTL?
- Come avviene l'attivazione bystander dei CTL?
- Qual è l'effetto dell'attivazione dei CTL sulle cellule bersaglio?
- Perché l'attivazione bystander non porta all'uccisione delle cellule bersaglio?
Nell'attivazione diretta, una cellula dendritica infettata presenta antigeni alla cellula T CD8+ naïve tramite MHC di classe I, inducendo la produzione di CTL effettrici. Nell'attivazione bystander, le citochine come IL-12 e IL-18 attivano le cellule CD8+ naïve senza presentazione diretta dell'antigene.
L'attivazione bystander avviene quando le citochine prodotte da una cellula dendritica attivata, come IL-12 e IL-18, stimolano le cellule CD8+ naïve a produrre IFN-γ, senza il riconoscimento diretto dell'antigene.
I CTL inducono apoptosi nelle cellule bersaglio, causando la frammentazione del DNA e la formazione di corpi apoptotici, che vengono poi eliminati dai macrofagi, impedendo il rilascio di patogeni.
L'uccisione delle cellule bersaglio da parte dei CTL avviene solo tramite riconoscimento diretto del MHC; l'attivazione bystander non comporta il rilascio di vescicole per l'uccisione delle cellule bersaglio.
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