Immunologia - maturazione linfociti T

SOPRAVVIVENZA e MATURAZIONE dei LINFOCITI T nel TIMO e ORGANI LINFOIDI PERIFERICI

Linfociti T o Cellule T differenziazione delle cellule staminali ematopoieticheI derivano dalla chelinfociti T δγfegatonel periodo fetale avviene nel dando origine prevalentemente a che presentanolimitato repertorio di specificità recettoriale midolloun , mentre dopo la nascita avviene nelinteragisce congrazie all’intervento diosseo , come cheproteine attivatrici specifiche GATA-3specifici recettori di membrana delle cellule staminali espressione dei geni chefavorendo l’ linfociti Tdeterminano la loro differenziazione verso i progenitori linfoidi T , dando origine aiimmaturi o timociti entrano i circolo migrano corticale timica completano ilche e nella doveprocesso di maturazione fase di intensa proliferazione selezionee vanno incontro ad una edura ~ 1 settimanatimica solo il 5% dei linfociti che maturano nel timo migrano, che , infatti,verso la periferia restante parte muore

Per l'apoptosi, i corpi apoptotici vengono fagocitati dai macrofagi della corticale timica. I linfociti T maturi CD4 ristretti per MHC-II originano al termine del processo di maturazione e i linfociti T CD8 ristretti per MHC-I migrano negli organi linfoidi secondari entrando in contatto con Ag specifici, differenziandosi in cellule effettorici, cioè citotossici. Nell'adulto, i linfociti T non sono più prodotti nel timo ma derivano dalla sopravvivenza continua e divisione di cellule mature fuori dagli organi linfoidi centrali e dalla migrazione di linfociti T immaturi provenienti dal midollo osseo, chiamati cellule pro-T o timociti. Queste cellule non esprimono le molecole di superficie tipiche dei linfociti T doppio-negativi CD4 CD8 e non esprimono i corecettori CD4 e CD8. Esprimono gli enzimi Rag-1 e Rag-2, cioè i geni del riarrangiamento del TCR in configurazione germinativa.

Rag-2 sono necessari per innescare il riarrangiamento dei geni del TCR. È stato dimostrato che grandi timociti immaturi doppio negativi si localizzano nella corticale timica, dove vanno incontro a intensa proliferazione. Lo stadio del timocita doppio negativo è suddiviso in 4 stadi intermedi.

Il destino cellulare può essere determinato in base all'espressione della catena α del recettore del TCR, della molecola di adesione CD44, della molecola CD25 e del protoncogene c-kit. Il recettore per IL-7 favorisce lo sviluppo dei timociti doppio-negativi che, insieme al c-kit e CD44, non esprimono CD25 nel I stadio (DN1) e i geni per il recettore sono nella configurazione germinale. I timociti doppio negativi esprimono la CD25 nel II stadio (DN2) e l'espressione di c-kit e CD44 è LOW+. Nel III stadio (DN3), l'espressione di c-kit e CD44 diminuisce, per cui si parla di timociti CD44 CD25-.

<p>L'espressione di CD25 nel IV stadio (DN4) riarrangiare i geni β o δ del TCR cellule T doppio negative γ Le possono, da cui dipenderà lo Tαβ o γδ, Tαβ sviluppo dei linfociti linfociti sono i più frequenti anche se i riarrangiamento del locus genico per la catena β del TCR Inizialmente si ha il o riarrangiamento unione tra un segmento genico D e un segmento genico J eliminazione del DNA D-J con, β β β β interposto segmento DJ, formando il (stadio DN2). β riarrangiamento non è produttivo cellula muore per apoptosi Se il la, mentre se il riarrangiamento è produttivo cellule si differenziano allora le nelle cellule pre-T doppio-unione tra un segmento genico V con il in cui si ha il riarrangiamento V-DJ con negative β β segmento genico DJ segmento VDJ codifica per la regione variabile della catena, formando il che β ββ congiunto al segmento genico C(V) e</p>viene β β1riarrangiamento non è produttivo cellula mette in atto dei meccanismi di salvataggio oSe il lariarrangiamento tra un altro segmento V con un segmentorecupero della catena , innescando un βDJ nel locus C eliminando il locus C, .β β2 β1 catena β del TCRriarrangiamento è produttivo espressa sullaSe il viene prodotta la che vienesuperficie delle cellule T doppio-negative α,surrogato della catenaassociata ad un cioè ad unapre-T αdetta (p-Tα).catena invariante una catena α e una catena β,Infatti, il TCR è formato da ma dato che viene riarrangiatolocus della catena β,prima il per verificarne il corretto riarrangiamento, in assenza dellacatena α, α βi linfociti T produdono delle catene surrogate che si appaiono con la catenadando origine ai dei pre-recettori che sono espressi sulla superficie cellulare, generandonel locusβ,dei segnali che inibiscono ulterioririarrangiamenti VDJ seguiti da diversi cicli mitotici prima che la cellula proceda con il riarrangiamento VJ nel locus della catena α leggera (stadio DN3). La α e β catena invariante pre-T si assemblano alla catena recettore delle cellule pre-T formando il complesso pre-TCR che viene espresso sulla superficie cellulare sotto forma di complesso CD3 che trasduce il segnale e dà inizio alla sopravvivenza e proliferazione delle cellule pre-T. Il pre-TCR favorisce la differenziazione delle cellule pre-T verso i grandi timociti doppio-positivi o timociti CD4+ CD8+. I corecettori CD4 e CD8, chiamati così perché esprimono la proteina CD3, recettore CCR7 per le chemochine, promuovono la proliferazione e differenziazione delle cellule pre-T, che si iniziano a differenziare in piccoli timociti doppio-positivi. Successivamente avviene il riarrangiamento V-J del locus genico della catena α, che consiste nell'unione tra un segmento genico V

-J ) conα αV e un segmento genico J delezione del locus δα α,interposto unione tra VJ e Cα αe (stadio DN4).α k e λ delle Ig,geni per la catena del TCR nonI , così come quelli per le catene leggerepresentano i segmenti genici D vengono riarrangiati solo dopo l’espressione dell’altra catena, grazie alla presenza di numerosiripetuti tentativi di riarrangiamentoe sono possibili , infatti,segmenti V e J possibili più recuperi rispetto ai linfociti Bα α, sono . ripetuti tentativi diriarrangiamento non produttivoPer cui in caso di sono possibiliriarrangiamento tra i vari segmenti genici V e J non si ha un riarrangiamentoα α fino a quandoproduttivo non si esauriscono tutti i segmenti genici V eoJ cellula muore per apoptosi, altrimenti la .riarrangiamento produttivoIn caso di viene prodotta lacatena assemblata alla catena espressaα βche viene edsulla membrana dei timociti doppio

positivi insieme alla proteina CD3 e alla catena ζ. Per cui nel caso delle cellule T la ricombinazione dei segmenti Vα continua fino a quando non c'è un segnale che seleziona positivamente il recettore o lo conduce a morte, a differenza dell'assemblaggio del pre-B che porta alla cessazione del riarrangiamento e dà inizio ad un ulteriore differenziamento del linfocita B. Inoltre, a differenza dei linfociti B, l'espressione del recettore TCR non è sufficiente a interrompere il riarrangiamento genico nel locus α, infatti, molte cellule T presentano riarrangiamenti nella corretta cornice di lettura su entrambi i cromosomi e quindi possono produrre due tipi di catene α che possono essere assemblate alla catena β e essere testate per il riconoscimento delle molecole MHC-self, autologhe: questa fase termina solo con il verificarsi di una selezione positiva o con la morte cellulare. I piccoli timociti doppio-positivi si trovano nella zona più interna della corticale. Infatti,I si localizzano nell'atimica recettori TCR cellule epiteliali dello stromadove attraverso i entrano in contatto con lecorticale prolungamenti ramificati esprimono molecole MHC-I e IIdotate di che , innescando iTolleranza Centrale meccanismi di selezione avvengono nel timomeccanismi di , cioè che ,favorendo o meno la sopravvivenza e completa maturazione dei linfociti tolleranti al self .delezione clonale o morte per apoptosi dei timociti doppioLa provoca laselezione negativapositivi immaturi autoreattivi esprimono recettori TCR che legano con alta affinità icioè checomplessi peptide-MHC self, autologhi, presentati dalle cellule epiteliali timiche.corpi apoptotici fagocitati dalle cellule dendritiche localizzate nel punto di giunzioneI sonocorticale-midollare macrofagi localizzati nella corticale e midollare, e dai .Ag self ubiquitari Ag tessuto specificiLa selezione negativa, oltre che per , funziona anche per :espressione di queste proteine espressol’È controllata dal gene AIRE (autoimmune regulator) dalle cellule stromali che si trovano nella midollare timica. La mutazione del gene AIRE è responsabile della sindrome autoimmune polighiandolare di tipo I, nota anche come malattia autoimmune APECED (poliendocrinopatia autoimmune-candidosi-distrofia ectodermica). AIRE favorisce la sopravvivenza e la maturazione dei timociti doppio positivi che esprimono recettori TCR ristretti per MHC-self. Questi recettori TCR legano con bassa affinità i complessi peptide-MHC self, autologhi, espressi sulle cellule epiteliali timiche. Le cellule che non riconoscono le MHC espresse sulle cellule epiteliali timiche non superano lo stadio di doppio positivo e muoiono nel timo entro 3-4 giorni dall'ultima divisione. In pratica, il destino di un timocita nel timo dipende dalla specificità del recettore TCR per i complessi peptide-MHC self e dall'affinità intrinseca del recettore per le molecole MHC primarie.

selezione positiva, correlata all'interazione tra le anse CDR1 e CDR2 con l'MHC. Solo il 2-3% dei timociti doppio-positivi supera i meccanismi di selezione positiva. In genere, prosegue la maturazione dando origine ai