LIMFÒCITS T: ESTRUCTURA, FUNCIONS, TIPUS, MADURACIÓ - BIOLOGIA - 2025

Els limfòcits T o cèl·lules T són cèl·lules de el sistema immune que participen activament en el sistema de resposta immune cel·lular i que contribueixen amb l'activació de les cèl·lules que produeixen anticossos en el sistema de resposta immune humoral.

Aquestes, a l'igual que les cèl·lules B i que les cèl·lules assassines naturals (NK), són cèl·lules sanguínies (leucòcits) que s'originen en la medul·la òssia i juntament amb les cèl·lules B constitueixen entre el 20 i el 40% de l'total de leucòcits en la sang.

Esquema representatiu de l'procés hematopoètic en els éssers humans que dóna lloc a l'llinatge limfoide (Font: Jmarchn via Wikimedia Commons)

El seu nom deriva de el lloc on maduren abans d'exercir les seves funcions (el estafa) i el terme va ser encunyat per Roitt el 1969.

Hi ha diferents tipus de limfòcits T i aquests es diferencien entre si tant per l'expressió de certs marcadors de superfície, com per la funció que exerceixen. Així, s'han descrit dos grups principals que es coneixen com a limfòcits T "col·laboradors" i limfòcits T "citotòxics".

Els limfòcits T col·laboradors participen en l'activació dels limfòcits B que secreten anticossos, mentrestant els limfòcits T citotòxics mitjançant directament l'eliminació de cèl·lules infectades per virus, paràsits i altres microorganismes intracel·lulars.

Aquestes cèl·lules són molt importants, ja que exerceixen funcions fonamentals en diversos aspectes immunològics i són imprescindibles per al sistema de defensa adaptatiu.

estructura

Els limfòcits T són cèl·lules petites, amb una mida comparable al d'un bacteri mitjana: entre 8 i 10 micres de diàmetre. Tenen una forma esfèrica característica i la seva citosol està ocupat principalment per un nucli de grans dimensions envoltat per escassos orgànuls.

Tots els limfòcits sorgeixen a partir de precursors provinents d'òrgans limfoides "primaris" o "generatius". En el cas dels limfòcits T, aquests són produïts en la medul·la òssia i després migren cap a l'estafa per a la seva maduració (l'estafa és un òrgan glandular situat darrere de l'os de el pit).

Un cop madurs, són alliberats a l'torrent sanguini, però exerceixen les seves funcions en altres llocs coneguts com "òrgans limfoides secundaris".

Els limfòcits T, així com és cert per als limfòcits B, són cèl·lules sanguínies capaços de produir anticossos contra antígens específics, amb la diferència que no poden alliberar-los cap a la circulació.

Els anticossos expressats per les cèl·lules T són proteïnes unides a la membrana plasmàtica, amb els llocs de reconeixement d'antigen "mirant" cap al medi extracel·lular. Aquests anticossos es coneixen com a "receptors d'antígens dels limfòcits T" o TCR (de l'anglès T Cell Receptor).

Els TCR són heterodímers transmembranales compostos per dues cadenes polipeptídiques unides entre si per ponts disulfur. Cada cèl·lula T presenta un TCR amb una especificitat única.

funcions

Els limfòcits T juguen un paper fonamental en el desenvolupament de sistema de resposta immune adaptatiu o específic. Són cèl·lules multifuncionals, ja que serveixen diferents propòsits en la "batalla" contra els antígens invasors i potencialment patogènics.

Algunes cèl·lules T ajuden a la producció d'anticossos intervinguda pels limfòcits B; altres són capaços d'interactuar amb cèl·lules sanguínies de la nissaga mieloide per ajudar-les a destruir més eficientment els patògens, mentre que altres funcionen directament en l'eliminació de cèl·lules infectades per virus o cèl·lules tumorals.

Una altra de les seves funcions és com cèl·lules reguladores a l'conferir "tolerància" immunològica als organismes on actuen o establint alguns "límits" a l'amplitud de les respostes que es desencadenen.

tipus

Els diferents tipus de limfòcits es distingeixen entre si per l'expressió de receptors de membrana específics que són reconeguts experimentalment per uns anticossos monoclonals artificials.

Aquests receptors reconeguts pels anticossos esmentats pertanyen al que es coneix com un "grup de diferenciació" o CD (de l'anglès Clúster of Differentiation).

La designació de CD fa referència a un fenotip cel·lular i, encara que no necessàriament és específica per a un tipus de cèl·lula o un llinatge cel·lular complet, ha resultat útil per a la caracterització dels limfòcits.

Funcionalment, alguns autors consideren que els limfòcits T poden ser classificats com a limfòcits T col·laboradors i limfòcits T citotòxics o citolítics. Tots dos tipus de cèl·lules expressen receptors de limfòcits T similars (TCR), però es diferencien en l'expressió de les proteïnes CD.

Altres autors, però, introdueixen una categoria addicional definida com "cèl·lules T de memòria" o "limfòcits T de memòria".

Limfòcits T col·laboradors o "

Les cèl·lules T col·laboradores no tenen la funció primordial d ' "atacar" o "reconèixer" directament cap molècula antigènica, al seu lloc, estan especialitzats en la secreció de citoquines, que promouen o potencien les funcions d'altres cèl·lules com els limfòcits B.

Aquestes cèl·lules expressen en la seva superfície les proteïnes de el grup CD4, que funcionen com coreceptors per a les proteïnes de l'complex major d'histocompatibilitat de classe II. En altres paraules, aquestes proteïnes reconeixen antígens presentats en el context de MHC de classe II.

En la literatura es poden aconseguir denominacions per a diferents tipus de cèl·lules T col·laboradores, que es distingeixen unes d'altres per la secreció de diferents tipus de citoquines i la resposta davant de determinades interleucines.

S'han definit, llavors, als limfòcits T col·laboradors de tipus 1 (TH1) que secreten la citocina IFN-γ (útil per a l'activació de macròfags i l'eliminació de patògens); als limfòcits T col·laboradors de tipus 2 (TH2) que secreten grans quantitats de IL-4, IL-5 i IL-13 (aquests TH2 promouen la producció d'anticossos).

També hi ha altres limfòcits col·laboradors que es coneixen com a "limfòcits T col·laboradors fol·liculars" (THF) que, com el seu nom indica, estan presents en els fol·licles limfoides i assisteixen l'activació de les cèl·lules B i l'estimulació de la producció d'anticossos.

Aquests THF també secreten una àmplia varietat de citoquines diferents, participant, a el mateix temps, en l'estimulació de la producció d'anticossos associats amb la resposta immune mediada per les cèl·lules TH1 i TH2.

També s'han descrit limfòcits T col·laboradors de tipus 9, de tipus 17 i de tipus 22, que controlen aspectes molt específics de certes respostes immunològiques.

Limfòcits T reguladors (Tregs)

Existeix, a més, un altre conjunt de cèl·lules T que expressen els receptors CD4 que es coneixen com a limfòcits T CD4 reguladors o "Tregs". Aquests limfòcits produeixen un factor de transcripció denominat FoxP3 i expressen un altre marcador CD en la seva superfície anomenat CD25.

Funcions de les cèl·lules T reguladores (Font: Gwilz via Wikimedia Commons)

Els seus mecanismes regulatoris consisteixen en contactes intercel·lulars, expressió de molècules de superfície, increment en la resposta a factors de creixement i producció alterada de citocines reguladores com TGF-β1 i IL-10.

Limfòcits T citotòxics o citolítics

Les cèl·lules T citotòxiques, d'altra banda, tenen al seu càrrec l'atac i la destrucció cèl·lules invasores o foranes, gràcies a la seva capacitat d'unir-se a aquestes i alliberar al seu interior grànuls especials carregats amb diferents tipus de proteïnes citotòxiques.

Les perforines i granzimas contingudes en els grànuls citotòxics de les cèl·lules T citolíticas tenen la capacitat d'obrir porus a la membrana plasmàtica i degradar proteïnes, respectivament, el que resulta en la lisi de les cèl·lules que ataquen.

Multiplicació i acció dels limfòcits T citotóxitos i els seus respectius limfòcits T de memòria (Font: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Aquest tipus de limfòcit T s'encarrega especialment de la degradació de les cèl·lules que han estat infectades per virus, bacteris o paràsits intracel·lulars, així com de les cèl·lules canceroses o tumorals.

Els limfòcits T citotòxics es reconeixen per l'expressió membranal de proteïnes tipus CD8, que són proteïnes capaces de el reconeixement i la unió d'antígens que li són presentats en el context d'altres proteïnes membranals: les de l'complex major d'histocompatibilitat de classe I.

Limfòcits T de memòria

Com ja s'ha comentat, els limfòcits T "verges", "innocents" o "naïve", es diferencien un cop entren en contacte amb un antigen. Aquesta diferenciació no només dóna lloc als limfòcits T CD4 i CD8, sinó també a una altra classe de cèl·lules T conegudes com a cèl·lules de memòria.

Aquestes cèl·lules, com és cert per als limfòcits B de memòria, tenen períodes de vida molt més prolongats i les seves poblacions cel·lulars s'expandeixen i es diferencien en cèl·lules T efectores, com les CD4 i les CD8, quan tornen a entrar en contacte amb el mateix antigen.

Les cèl·lules de memòria poden tenir marcadors CD4 o CD8 i la seva funció principal és la d'aportar "memòria molecular" a sistema immune contra patògens "coneguts".

maduració

Els limfòcits T es seleccionen rigorosament i maduren en l'estafa. Durant el procés de maduració, aquestes cèl·lules adquireixen la capacitat d'expressar una proteïna receptora d'antígens en la seva membrana: el receptor de cèl·lules T.

Les cèl·lules hematopoètiques precursores dels limfòcits T migren a l'estafa en etapes molt primerenques de el desenvolupament i la maduració consisteix, essencialment, en el re-arranjament dels gens que codifiquen per als receptors TCR i d'altres marcadors membranals.

Els precursors de les cèl·lules T, quan arriben l'estafa, es coneixen com a "timòcits", que són els que es multipliquen i es diferencien en les diferents subpoblacions de cèl·lules T madures.

En l'estafa passa tant la selecció positiva de les cèl·lules que reconeixen antígens estranys, com la negativa, que elimina les cèl·lules que reconeixen molècules pròpies.

La maduració passa inicialment en l'escorça externa de estafa, on les cèl·lules proliferen a molt baixa velocitat.

activació

Els limfòcits T, mentre no entren en contacte amb un antigen, romanen en la fase G0 de el cicle cel·lular, en una mena de senescència.

El terme activació es refereix a tots els esdeveniments que tenen lloc durant el "compromís" dels receptors antigènics a la membrana d'aquestes cèl·lules, el que mereix la participació de cèl·lules col·laboradores, que en alguns textos es defineixen com a cèl·lules presentadores d'antigen o APC (de l'anglès Antigen Presenting Cells).

Les APC contenen molècules membranals en la seva superfície que "mostren" els antígens a les cèl·lules T. Aquestes es coneixen com "molècules de l'complex major d'histocompatibilitat" o MHC (de l'anglès Major Histocompatibility Complex).

Procés d'activació d'un limfòcit T. Es representen els receptors antigènics i els antígens presentats en el context de les proteïnes de l'complex major d'histocompatibilitat (MHC) de la classe II (Font: Cecilia Tejero García via Wikimedia Commons)

En el transcurs de l'procés d'activació, els limfòcits augmenten de mida i canvien de la forma esfèrica original a una forma semblant a un mirall de mà i durant aquesta fase els limfòcits es coneixen com linfoblastos.

Els linfoblastos, a diferència dels limfòcits inactius, tenen la capacitat de proliferar mitóticamente, generant altres cèl·lules capaces de diferenciar-se.

Determinació de les cèl·lules T col·laboradores

Els limfòcits TH només poden ser activats quan cèl·lules APC els "presenten" un antigen forà amb l'ajuda de les molècules de l'MHC de classe II. El primer pas d'aquesta via d'activació consisteix en el reconeixement de l'antigen presentat per part de l'receptor TCR.

Posteriorment la cèl·lula CD4 col·laboradora interactua amb una regió de la molècula MHC II, de manera que es forma un complex entre la proteïna TCR, l'antigen i la molècula MHC II, el que assegura el reconeixement, tant de l'antigen com de les molècules presentades per l'APC.

Després, tant la cèl·lula T com la que va presentar l'antigen secreten citoquines reguladores que ajuden a activar a l'limfòcit T CD4 col·laborador que s'està activant. Un cop activat, aquest limfòcit es multiplica i produeix nous limfòcits T CD4 "naïve" que es diferencien en els altres tipus de limfòcits efectors o de memòria.

Determinació de les cèl·lules T citotòxiques

La seqüència de passos que té lloc durant l'activació dels limfòcits CD8 és molt similar a la de les cèl·lules T col·laboradores. No obstant això, les molècules de l'MHC implicades pertanyen a la classe I.

Un cop es reconeixen antígens i receptors, les cèl·lules APC que participen en aquest procés i els limfòcits T citotòxics en activació secreten citocines que activen la proliferació clonal i la diferenciació dels limfòcits.

A l'igual que com succeeix amb les cèl·lules T CD4, les cèl·lules T CD8 poden diferenciar-se en cèl·lules efectores o en cèl·lules de memòria, en aquest cas actuen com a cèl·lules citotòxiques o de memòria molecular, respectivament.

L'activació dels limfòcits T CD8 és aconseguida gràcies a la participació d'altres cèl·lules T col·laboradores, específicament les de tipus 1.

Transducció de senyals

L'activació dels limfòcits implica la transducció de senyals des del medi extracel·lular cap a l'espai citosòlic i el nucli. Aquests senyals són percebudes pels receptors antigènics presents a la membrana plasmàtica i traduïdes per vies de senyalització internes.

La finalitat última de la recepció d'aquests senyals és activar la transcripció de gens específics, els quals codifiquen per proteïnes de superfície determinades.

És important esmentar que els limfòcits que són activats i no es diferencien (maduren) són eliminats de l'organisme per apoptosi o mort cel·lular programada.

referències

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Functional diversity of helper T lymphocytes. Nature, 383, 787-793.
2. Actor, JK (2014). Introductory Immunology Basic Concepts for Interdisciplinary Applications. London: Academic Press.
3. Cavanagh, M. (nd). T-cell activation. British Society for Immunology.
4. Heath, W. (1998). T Lymphocytes. In Encyclopedia of Immunology (pp. 2341-2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Immunologia de Kuby (6th ed.). Mèxic DF: McGraw-Hill Interamericana d'Espanya.
6. Martin, S. (2014). T Lymphocytes es Tools in Diagnostics and Immunotoxicology. T lymphocytes es tools in diagnòstic and immunotoxicology (Vol. 104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schaum s Outline of Theory and Problems of Immunology. The McGraw-Hill Companies.
8. Reinherz, I., Haynes, B., nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocyte Typing II. Human T Lymphocytes (Vol. 1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). T Cell Activation. Annu. Rev. Immunol., 27, 591-619.