Linfociti T helper follicolari e Maturazione linfociti B

I linfociti T helper follicolari

Le cellule Tfh differenziano da precursori naive CD4+. Una pletora di citochine, complessi segnale e fattori di trascrizione sono considerati critici per l'identità e la funzionalità della cellula Thf. Per quanto riguarda invece il suo differenziamento, si pensa che siano perlopiù i segnali antigienici e corecettoriali ad operare in tal senso. La differenziazione delle cellule Tfh è un processo che si verifica in un periodo di 10 giorni e che può essere diviso in 3 fasi, definite dalla posizione anatomica della cellula T:

Prima fase (0-3 giorni)

Le cellule T CD4 naive sono stimolate antigenicamente dalle cellule dendritiche nella zona delle cellule T degli organi linfoidi secondari. In combinazione con l'invio di specifici segnali di citochine e co-recettori, le cellule T innescate dall'antigene possono entrare nel programma di differenziazione T e diventare cellule pre-T che esprimono alti livelli di PD-1 e del co-stimolatore inducibile delle cellule T - ICOS. Ciò è accompagnato da una maggiore espressione dei fattori di trascrizione cMAF e Bcl6, il repressore trascrizionale richiesto per la formazione di Tfh. Le cellule T perdono espressione di CCR7 ed EBI2 e ottengono l'espressione di CXCR5, CXCR4 e S1PR2, consentendo loro di rispondere ai segnali chemotattici e migrare verso le aree degli organi linfoidi secondari in cui le cellule T e B si incontrano, come l'area interfollicolare e il confine tra le aree T e B.

Le DC sembrano essenziali per l'induzione di Tfh tramite la presentazione dell'antigene, i co-recettori e le citochine espresse dalle DC stesse. Tuttavia, in condizioni di elevata dose di antigene come l'infezione virale, la DC è superflua per la generazione di cellule Tfh, suggerendo che esse sono essenziali solo quando la quantità di antigene è limitante.

Seconda fase (4-5° giorno)

Nel confine tra le aree T e B, l'interazione delle cellule T-B è simbiotica, fornendo a entrambe le cellule i segnali necessari (inclusi: CD80, CD86, ICOSL, OX40L, PD-L1, PD-L2), per la differenziazione in modo da partecipare alla reazione GC. Le cellule B vanno a stabilizzare l'espressione di Bcl6 consentendo alle cellule pre-Tfh di completare la differenziazione e spostarsi nel GC.

A sua volta, la segnalazione TCR innescata da parte delle cellule B nelle cellule pre-Tfh provoca una prolungata segnalazione del calcio, inducendo le citochine IL-4 e IL-21 di supporto alle cellule B e l'espressione di CD40L, che induce l'ingresso nel follicolo. A differenza di altri sottoinsiemi T helper, le cellule Tfh richiedono una continua stimolazione antigenica per il loro mantenimento.

Terza fase (6°-10° giorno)

Si verifica nel GC dove le cellule Tfh interagiscono con le cellule B del GC fornendo loro aiuto per assicurarne la proliferazione e differenziazione a plasmacellule e cellule B di memoria. Nella fase di risoluzione, i Tfh possono lasciare il CG, e in assenza di ulteriore stimolazione antigienica, risiedono come cellule Tfh della memoria a lunga sopravvivenza a livello periferico, nella zona T.

L'importanza dei segnali dei co-recettori nella differenziazione delle cellule Tfh

Le APC possono regolare ulteriormente la differenziazione delle cellule Tfh attraverso i co-recettori. Le cellule Tfh esprimono alti livelli di molti co-recettori: in particolare, CD28, CTLA-4 e ICOS gli risultano essenziali. Lavorano in sequenza con OX40, PD-1 e con la famiglia di recettori SLAM per avviare specifici percorsi di segnalazione per la differenziazione dei Tfh.

La famiglia di recettori CD28, CTLA-4 e ICOS

• CD28, CTLA-4 e ICOS provengono da uno stesso gene ancestrale, ma svolgono ruoli distinti nella biologia della cellula T. CD28 e ICOS sono regolatori positivi dell'attivazione della cellula T, mentre CTLA-4 regola negativamente l'espansione delle cellule T.
• CD28 e ICOS condividono il 39% della loro sequenza amminoacidica e attivano entrambe la via di segnalazione della fosfoinositide-3-chinasi (PI3K); ma, svolgono ruoli distinti nella differenziazione delle cellule Tfh. CD28 è l'induttore principale di IL-2, critico per la prima fase di crescita delle cellule T recentemente attivate, ed è anche un inibitore della differenziazione tardiva delle cellule Tfh. Al contrario, ICOS è un debole induttore di IL-2. Nessuno delle due costimolazioni CD28 ed ICOS sono sufficienti da sole, ma devono lavorare sequenzialmente per guidare lo sviluppo delle cellule Tfh.
• CD28 è altamente espresso su cellule naive e quiescenti, mentre l'espressione di ICOS e CTLA-4 dipende dall'attivazione delle cellule T.

CD28: La co-stimolazione CD28 induce espressione di PD-1, OX40 e CXCR5. L'espressione di CXCR5 consente alle cellule pre-Tfh di rispondere a CXCL13 e migrare nei follicoli delle cellule B. CD28 è richiesto fino alla 3a fase della differenziazione delle cellule Tfh. La stimolazione di CD28 fornisce segnali unici essenziali per le cellule Tfh.

CTLA-4 è espresso ad alti livelli su cellule Tfh dove dà un segnale negativo per limitarne il numero. Riduce l'espressione di CD80 e CD86 (ligandi costimolatori per CD28) nelle APC. La coda citoplasmatica di CTLA-4 interagisce con SHP1, SHP2 e PPS2, che defosforilano le chinasi chiave del segnale del TCR (Fyn, Lck, ZAP-70) e membri del percorso Ras. Impedendo la costimolazione del CD28, limitando l'espressione di ICOS e sopprimendo direttamente il segnale del TCR, CTLA-4 funge da freno per la differenziazione delle cellule Tfh.

ICOS è fondamentale per la risposta del GC ed è altamente espresso sulle cellule Tfh. In assenza di ICOS, un numero ridotto di Tfh è osservato sia nei topi che nell'uomo. ICOS è richiesta per il mantenimento di caratteristiche tipiche dei Tfh, compresa l'espressione di Bcl6 e la produzione di IL-21. Le cellule T carenti di ICOS non sono in grado di entrare nei follicoli delle cellule B e ciò non può essere superato dall'espressione di CXCR5, suggerendo che la segnalazione ICOS consente una motilità indipendente da CXCR5. L'espressione di ICOS è strettamente controllata. È così cruciale nella differenziazione dei Tfh da essere regolata anche dai micro-RNA, es. MiR-146a. MiR-146a regola la differenziazione delle cellule Tfh limitando l'espressione di geni importanti per la differenziazione di altre linee cellulari T.

L'attivazione delle cellule T comporta l'espressione di PD-1. Esso è altamente espresso dalle cellule Tfh, dai linfociti T di memoria e CD8 esausti. Il suo segnale è attivato dall'interazione con PD-L1 (espresso su molte cellule, incluse le cellule B attivate e le cellule Tfh) e PD-L2 (espresso su DC, macrofagi e cellule B-1). PD-1 inibisce la