Meccanismi di anergia nei linfociti T e implicazioni terapeutiche

Esperimenti su linfociti T

È stata dimostrata soprattutto attraverso esperimenti in vitro su linfociti T umani ma soprattutto murini, tramite incroci di topi transgenici. L’immagine si riferisce ad un esperimento di particolare interesse. È possibile oggi prendere una sequenza che codifica per un determinato TCR ed introdurla nelle cellule staminali in modo che i linfociti che vengono generati esprimano preferenzialmente se non esclusivamente il TCR in questione. Negli incroci di questo esperimento si è utilizzato un TCR di una glicoproteina di un virus il cui antigene aspecifico che genera il peptide può essere espresso in maniera tessuto ristretta. Se si prende un topo che esprime il suddetto TCR e si incrocia con un topo in cui questa glicoproteina virale viene fatta esprimere esclusivamente nelle cellule delle isole β del pancreas, si ottiene un animale F1 in cui esistono da una parte linfociti T periferici con il TCR specifico e dall’altra parte la glicoproteina confinata in un tessuto in cui normalmente non c’è infiammazione.

Processo di anergia

In questa situazione si è notato che i linfociti T arrivano nel tessuto, riconoscono l’antigene presente, si verifica un’iniziale attivazione e le cellule che ne risultano permangono per qualche mese senza però essere in grado di produrre una risposta. Se, in vitro, si prendono cellule APC perfettamente attivata a cui si aggiunge l’antigene in questione e si stimolano questi linfociti anergici, non si nota alcuna risposta, i linfociti non proliferano. Questo è un esempio di un processo di anergia che è stato indotto dall’incontro con l’antigene in un tessuto periferico dove non era presente in segnale co-stimolatorio.

Studi sull'anergia

L’anergia è stata studiata molto per diversi anni, ma ancora oggi non si è a conoscenza di cosa accada alle cellule che sono rese anergiche. Si sa che alcuni eventi di trasduzione del segnale, sia precoci che tardivi, sono ridotti. Ad esempio, c’è una diminuzione della fosforilazione di Zap 70 e di conseguenza anche una riduzione del flusso di calcio, che ovviamente porta ad un’incapacità di attivare pienamente alcuni dei fattori trascrizionali che sono importanti per l’attivazione dei linfociti T.

Modifiche proteiche e segnalazione

Si sono identificate anche delle modifiche che riguardano le proteine come, ad esempio, la proteina ponte LAT. Normalmente questa proteina deve essere portata a contatto con il complesso TCR-CD3 per essere fosforilata da Zap 70 e quindi andare a costituire il punto di attacco per altre proteine della cascata. Nel caso delle cellule anergiche, modifiche post-traduzionali di LAT, impediscono alla stessa di essere aggregata nelle zattere lipidiche, che sono fondamentali per la formazione della sinapsi immunologica, portando ad un blocco precoce dei processi di segnalazione.

Ruolo di Cbl-b

Ci sono eventi intermedi (che avvengono dopo la segnalazione e il legame con Zap 70) che causano il blocco della segnalazione. Uno di questi è legame di una mono-uniquitina ligasi (non danno quindi la formazione della catena completa), la più importante delle quali è Cbl-b che ha la capacità di mono-ubiquitinare molte proteine recettoriali (sia Zap 70 che complesso CD3). Dopo l’ubiquitinazione vengono degradate e la velocità con cui queste proteine vengono espresse e degradate sembra essere estremamente importante per poter avere un segnale di attivazione. Quindi l’espressione eccessiva di Cbl-b può indurre uno stato di non responsività. Questo aspetto è stato indentificato nei topi deficienti di Cbl-b che mostravano una sindrome linfoproliferativa associata con manifestazioni autoimmuni indicando che questa proteina è fondamentale per controllare l’attivazione (in assenza di Cbl-b aumenta la proliferazione).

Eventi tardivi nella cascata

Si hanno infine eventi tardivi che riguardano eventi della cascata più avanzate, ad esempio l’attivazione delle Ras e delle Map chinasi con la formazione del complesso AP1. Anche in presenza di un flusso di calcio adeguato e l’attivazione di NFAT, la segnalazione può essere inibita. Ad esempio, un gene legato alla anergia è una chinasi del diacilglicerolo (DGKα), che fosforila il DAG e lo rende incapace di funzionare da attracco per diverse proteine (come Ras).

Implicazioni terapeutiche

Quindi si tratta di meccanismi multipli che sono stati scoperti principalmente in sistemi sperimentali però non è ancora certo che nell’uomo gli antigeni self inducano un’anergia come forma prevalente. Si sono trovate cellule in circolo che sono specifiche verso self e che hanno una ridotta capacità responsiva, ma non si capisce bene quale sia il loro destino. Questo ha comunque un risvolto terapeutico importante perché è teoricamente possibile somministrare un antigene in modo che induca anergia come strategia per prevenire le risposte verso questo antigene che potrebbe essere limitante o importante (ad esempio il fattore 7 per l’emofilia).