Concetti Chiave
- I CTL, attivati dalle cellule dendritiche, utilizzano molecole di adesione come le integrine per riconoscere e legarsi alle cellule bersaglio.
- Il riconoscimento del peptide avviene tramite il TCR e il MHC di classe I, indispensabili per la sinapsi immune e l'induzione della lisi della cellula target.
- I CTL condividono recettori e granuli citotossici con le cellule NK, aumentando l'attività killer grazie a recettori come NKG2D.
- L'interazione tra CTL e cellula bersaglio è inizialmente mediata da molecole di adesione, ma l'uccisione richiede il riconoscimento antigenico specifico.
- I CTL agiscono rapidamente come "serial killers", rilasciando granuli citotossici per indurre apoptosi nelle cellule bersaglio prima di passare a nuove cellule.
Indice
Migrazione e adesione del CTL
Il CTL, attivato dalla dendritica per cross-presentazione, è migrato nei tessuti e presenta, oltre al TCR associato al CD8, le molecole di adesione (come le integrine, ad esempio LFA-1 che lega ICAM-1 sulla cellula bersaglio). Il CTL è in grado di indurre la lisi della cellula target, per riconoscimento tramite il MHC di classe I, TCR, CD8 e le molecole di adesione.
Recettori e sinapsi immune
I CTL inoltre esprimono anche altri recettori, ad esempio recettori comuni alle cellule NK, con cui condividono anche il contenuto dei granuli citotossici. In particolare possono esprimere:
• KIRs: recettori killer dell’immunità innata che trasducono segnali inibitori
• NKG2D, recettore che riconoscendo MIC-A, MIC-B e ULBP (espresso dalle cellule stressate) determina la trasduzione di segnali che aumentano l’attività killer.
Il recettore primario è comunque TCR, assente nelle cellule NK.
Questo riconoscimento determina la formazione della sinapsi immune, l’orientamento dei granuli e il loro rilascio (esocitosi). Poi la cellula si stacca e successivamente la cellula target muore.
Nel dettaglio, il processo della lisi della cellula target consiste di varie tappe:
1.
Interazione iniziale e riconoscimento
La prima cosa che avviene nell’interazione tra CTL e cellula target è un’interazione non specifica mediata dalle molecole di adesione per creare la sinapsi immunologica. Le prime interazioni avvengono grazie alle molecole di adesione (ad esempio si ha l’interazione tra integrine come LFA-1 e molecole che appartengono alla superfamiglia delle immunoglobuline come ICAM-1); queste sono però insufficienti per indurre l’uccisione del target perché deve esserci il riconoscimento TCR – MHC di classe I. Successivamente, se in seguito a queste interazioni deboli non c’è un riconoscimento corretto dell’antigene, le cellule si separano (ad esempio nelle cellule non infettate dal virus non c’è presentazione dell’antigene); in caso di cellula infettata dal patogeno, si ha riconoscimento da parte del TCR del peptide presentato, interazione, formazione della sinapsi e uccisione della cellula target.
2.
Binding e affinità delle molecole
Il binding iniziale viene quindi effettuato dalle molecole di adesione. I CTL, rispetto ai CD8+ naïve, hanno un aumento da 2 a 4 delle molecole di adesione LFA-1 e CD2, in maniera che possano legarsi in maniera più efficiente ad un bersaglio rispetto ad un CD8+ naïve. Questa interazione resta transiente, a meno che l’interazione col TCR trasduca un segnale che aumenta l’affinità di LFA-1 per i suoi ligandi: in questo caso il riconoscimento antigenico diviene maggiore, come nel caso dell’attivazione della naïve, quando interagisce con l’APC professionista nell’organo linfoide secondario.
Nel caso dei CD4+ effettori, che o attivano i macrofagi nei tessuti o agiscono sui linfociti B, restando nell’organo linfoide secondario dove possono diventare follicolari, quest’interazione dura diverse ore in quanto le cellule effettrici devono attivare nuovi geni e sintetizzare nuove proteine. L’interazione CTL - cellula bersaglio, è invece relativamente più rapida perché fa sì che ci sia un rilascio di granuli preformati, risultando più veloce rispetto all’interazione dei CD4+ effettori con linfociti B e macrofagi.
3.
Efficienza e rapidità dei CTL
I CTL possono essere considerati “serial killers” perché attaccata una cellula bersaglio, interagiscono, rilasciano i granuli, la mandano in apoptosi e poi migrano su un nuovo target.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle molecole di adesione nel processo di lisi della cellula target da parte dei CTL?
- Come avviene il riconoscimento dell'antigene da parte dei CTL?
- In che modo i CTL differiscono dai CD8+ naïve in termini di adesione?
- Qual è la differenza tra l'interazione dei CTL con la cellula bersaglio e quella dei CD4+ effettori con i linfociti B e macrofagi?
- Perché i CTL sono considerati "serial killers"?
Le molecole di adesione, come le integrine LFA-1, mediano l'interazione iniziale non specifica tra CTL e cellula target, creando la sinapsi immunologica necessaria per il riconoscimento TCR-MHC di classe I.
Il riconoscimento dell'antigene avviene tramite l'interazione del TCR con il peptide presentato dal MHC di classe I sulla cellula target, che porta alla formazione della sinapsi immune e alla lisi della cellula infettata.
I CTL hanno un aumento da 2 a 4 volte delle molecole di adesione LFA-1 e CD2 rispetto ai CD8+ naïve, permettendo un legame più efficiente con il bersaglio.
L'interazione dei CTL con la cellula bersaglio è più rapida, poiché comporta il rilascio di granuli preformati, mentre l'interazione dei CD4+ effettori richiede più tempo per attivare nuovi geni e sintetizzare proteine.
I CTL sono considerati "serial killers" perché, dopo aver indotto l'apoptosi in una cellula bersaglio, migrano rapidamente verso un nuovo target per ripetere il processo.
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