LINFOCITOS T

GRUPO # 3

Los linfocitos T o células-T pertenecen al grupo de los leucocitos conocidos como agranulocitos. Estas células tienen núcleos de forma ovoide que ocupan la mayoría del espacio intracelular.
Los linfocitos T son los responsables de coordinar la respuesta inmune celular constituyendo el 70 % del total de los linfocitos que segregan proteínas o citocinas. También se ocupan de realizar la cooperación para desarrollar todas las formas de respuestas inmunes, como la producción de anticuerpos por los linfocitos B.

MADURACIÓN DE LAS CÉLULAS T
Desarrollo del timo:

El estroma tímico surge al inicio del desarrollo embrionario a partir de capas ectodérmicas y endodérmicas procedentes del tercer bolsillo faríngeo y de la tercera hendidura branquial. Estas dos estructuras se invaginan, y se cierran, y las dos capas quedan superpuestas, de modo que la ectodérmica rodea a la endodérmica, formando el llamado rudimento tímico.

	La capa ectodérmica formará los tejidos epiteliales corticales del timo;
	La capa endodérmica formará los tejidos epiteliales medulares.

El rudimento tímico atrae entonces a células de origen hematopoyético, que lo colonizan: células dendríticas, macrófagos y precursores de timocitos.

Al nacer, los humanos tienen ya plenamente desarrollado el timo.

	En su corteza encontramos sólo timocitos en fases tempranas de su maduración, junto con algunos macrófagos, dentro del estroma cortical a base de células corticales epiteliales.
	En la médula encontramos timocitos en fases más avanzadas de maduración con células dendríticas y macrófagos, todos inmersos en un estroma medular a base de células epiteliales medulares.

Los ratones, al nacer, aún no han terminado de formar el timo adulto.

En el ratón, las células progenitoras abandonan la médula ósea y llegan al timo hacia el día undécimo de gestación (en humanos esto ocurre en las semanas 8ª y 9ª), atraídas por factores quimiotácticos producidos por las células epiteliales tímicas. Entonces comienza la ruta ontogenética que conducirá a la formación de linfocitos T maduros. Al igual que para la maduración de los linfocitos B, aquí veremos cómo aparecen (o desaparecen) de modo ordenado ciertas moléculas marcadoras de superficie (CD) del linaje de los linfocitos T, y aludiremos a los momentos en los que se producen los fenómenos de reordenación de segmentos genéticos ya estudiados en el capítulo anterior.

Rutas de desarrollo en el linaje de las células T

El primer marcador de superficie en aparecer (en ratón) es el Thy-1 (equivalente al CD2 de humanos), que ya no se pierde (por lo tanto, se trata de un marcador que caracteriza al linaje de T). Estas células Thy-1⁺ CD4^- CD8^- (dobles negativas) pueden escoger dos vías alternativas:

1. En una de las dos rutas, las células hacen reordenaciones productivas de g y d y expresan CD3 en su membrana. Suponen sólo <1% de los timocitos. Son las primeras en aparecer: se detectan al día 14 de gestación, pero desaparecen al nacimiento.
2. La mayoría escoge una vía alternativa, que discurre de la siguiente manera:

día 16º: Las células reordenan genes de cadenas b. Si no se logran reordenaciones productivas, entran en apoptosis. Si la reordenación es productiva, la cadena b se asocia con la llamada cadena a sustitutiva (una especie de "pseudo-a", o cadena a de pre-T, que se abrevia pTa), generando el receptor pTa:b (junto con CD3). Este receptor induce la proliferación celular y la coexpresión de CD4 y CD8: de este modo aparecen los timocitos grandes doble positivos. El receptor pTa:b también induce la reordenación de genes de cadenas a.

Día 17º: CD4+ CD8+ TCR-2+ (a b ) CD3+. Se trata de los pequeños timocitos dobles positivos, que dejan de dividirse. Estas células ya provistas del complejo receptor específico van a ser sometidas, hasta la época del nacimiento (en que alcanzan sus máximos niveles), a selección positiva y negativa:

	selección positiva: sobreviven aquellas células que tengan TCR capaces de reconocer MHC-I o MHC-II de células epiteliales del timo. Con ello se garantiza la restricción por propio haplotipo de las células T.
	selección negativa: de aquellas células que han pasado la selección positiva mueren por apoptosis las que posean TCR que reconozcan con alta afinidad péptidos propios enclavados en el MHC o MHC propio solo. Ello tiende a garantizar la propiedad de autotolerancia por eliminación de los linfocitos T autorreactivos.

Los timocitos dobles positivos que superan la doble selección tímica se desarrollan en una de dos posibles rutas alternativas:

	CD4+ CD8- TCR-2+ CD3+ (representan el 10% de timocitos)
	CD8+ CD4- TCR-2+ CD3+ (un 5% de los timocitos)
	adicionalmente, y quizá procedente de los anteriores, al 5º día del nacimiento se detecta una tercera subpoblación de CD4- CD8- TCR+ CD3+.

Estas poblaciones abandonan el timo como linfocitos T maduros (inmunocompetentes) vírgenes, y circulan por la periferia, pudiéndose establecer en órganos linfoides secundarios (ganglios) y recirculando continuamente entre sangre y linfa, a la espera de que en uno de sus asentamientos en ganglios llegue a encontrar su antígeno; si no lo encuentra, muere al cabo de unas 5 a 7 semanas.

Localización intratímica de las diversas fases madurativas:

	Los timocitos doble negativos se localizan en la zona subcapsular de la corteza.
	Los pequeños timocitos dobles positivos se localizan en la corteza.
	Los timocitos maduros CD4+ y CD8+ se ubican en la médula.
	En la corteza, las células epiteliales corticales establecen contactos por sus largos procesos de membrana con los timocitos.

Selección tímica positiva y negativa

En ambos procesos selectivos parecen jugar un papel importante las células del estroma tímico: células epiteliales tímicas, macrófagos y células dendríticas; todas ellas expresan en sus membranas grandes niveles de moléculas MHC-I y/o MHC-II. Los timocitos inmaduros dobles positivos (CD4⁺ CD8⁺ TCR⁺ CD3⁺) interaccionan, por mecanismos aún oscuros, con estas células estromales, lo que conduce a la selección positiva y negativa.

En la selección positiva se da interacción de los timocitos con células epiteliales corticales del timo (Las células corticales epiteliales van provistas de largos procesos de membrana que permiten contactos simultáneos con varios timocitos). Algunos autores han sugerido la interacción de los timocitos inmaduros dobles positivos con dichas células epiteliales por medio del TCR restringido por MHC podría conllevar algún tipo de señal protectora que librara a estos timocitos de la muerte celular programada; en cambio, la apoptosis afectaría a los timocitos no restringidos por MHC propio.

De los timocitos que sobreviven a la selección positiva algunos llevan TCR de baja afinidad hacia auto-péptidos presentados por MHC, y otros llevan TCR con alta afinidad hacia auto-péptidos presentados por ese MHC: estos últimos sufren selección negativa, que ocurre en la zona de transición cortico-medular y en la médula tímica, y en la que las células dendríticas y los macrófagos interaccionan con los timocitos portadores de TCR de alta afinidad hacia {autopéptidos-MHC} o hacia MHC solo.

Los auto-péptidos que inducen la selección negativa son aquellos derivados de proteínas expresadas en el mismo timo, así como aquellos procedentes de proteínas ubicuas que llegan al timo por la circulación.

Así pues, la autotolerancia se consigue eliminando células T (en realidad sus precursores inmaduros, timocitos) autorreactivas, y permitiendo el desarrollo de las específicas que reconocen péptidos extraños (no-propios) enclavados en el MHC propio (una combinación que alguien ha denominado como "lo propio alterado").

ACTIVACIÓN DE LOS LINFOCITOS T COADYUVANTES

La activación y expansión clonal de T_H es un acontecimiento central en la producción de las respuestas inmunes específicas (tanto la humoral como la celular). Se trata de un proceso complejo que en los últimos años está siendo paulatinamente desentrañado. Antes de entrar en detalles, podemos resumirlo para tener una idea general:

	los linfocitos T vírgenes son células en reposo que se encuentran "aparcadas" en la fase G0 del ciclo celular. La activación, proliferación y diferenciación de estas células es un fenómeno complejo.
	La activación se inicia cuando el linfocito TH interacciona, a través de su complejo TCR-CD3, con el antígeno peptídico (exógeno) -procedente de procesamiento endosómico- enclavado en el surco de MHC-II de una célula presentadora. En esta interacción inicial, y en la señal que se va a producir, participan, además, moléculas accesorias, como el correceptor CD4.
	Esta interacción inicial "dispara" una compleja cascada de acontecimientos bioquímicos, en la que son esenciales actividades quinasas y fosfatasas, y que culminan con la activación y expresión de diversos genes, entre los que se cuentan el de la IL-2 y el de su receptor.
	La secreción autocrina de IL-2 por parte de los linfocitos TH hace que éstos salgan de la fase G0 y entren y progresen en el ciclo celular: ello provoca la proliferación y diferenciación de la célula T en dos subpoblaciones: una de células efectoras (las T coadyuvantes o colaboradoras) y las TH de memoria.
	Pero para que ocurra esto se requieren, además señales coestimulatorias. Si tales señales químicas no se suministran al tiempo en que se está produciendo la interacción específica TCR-péptido-MHC, se induce un estado de incapacidad de respuesta inmune que se denomina anergia, que se manifiesta en tolerancia inmunológica hacia el estímulo antigénico.

Rutas de señalización intracelular

El TCR tiene colas citoplásmicas cortas que por sí mismas son incapaces de señalización intracelular. Una vez que dicho TCR se une al péptido:MHC, esta señal se transduce al interior de la célula T por medio de los dominios citoplásmicos de CD3, el correceptor CD4 y varias moléculas accesorias (CD2, CD45). Dicha transducción de señal se realiza por medio de una serie de proteín-quinasas y proteín-fosfatasas. Antes de pasar a ver las rutas bioquímicas de transducción de señal, haremos una breve descripción de algunas de estas enzimas implicadas.

11.3.1.1  Algunas enzimas de la ruta de señalización

11.3.1.1.1   Proteín-quinasas de la familia del protooncogén src

1) Proteína p56^lck

	Se trata de una proteín-quinasa que se une a membrana mediante ácido mirístico engarzado a la glicocola en posición 2 (Gly2).
	Posee dos secuencias homólogas con otras proteínas (SH2 y SH3).
	La SH2 participará en el reconocimiento de tirosinas fosforilables en la proteína diana.
	La porción carboxiterminal es la que tiene actividad de quinasa. Obsérvese la existencia de dos tirosinas (representadas por Y): la que está en la posición 394 (denominada de regulación positiva) es la tirosina que se fosforila al activarse el linfocito T, mientras que la que está en posición 505 (llamada Tyr de regulación negativa) está fosforilada (Tyr-P) en las células T en reposo, y se desfosforila cuando las células se activan.
	En el primer tercio se encuentra una cisteína que será la encargada de unirse por puente disulfuro con CD4 (o en el caso de TC, con CD8). También se asocia físicamente con las cadenas x y e del CD3. 2) Proteína p59 fyn Su estructura es muy parecida a la de p56lck. También se encuentra anclada a la membrana por miristilación. Igualmente posee una Tyr cerca del extremo carboxi-terminal, que cuando está fosforilada hace que la p59fyn esté inactiva, y otro sitio Tyr capaz de recibir fosfato por autofosforilación de esta quinasa, lo cual hace que la proteína pueda fosforilar a otras proteínas. Está físicamente asociada a cadenas x del CD3. 11.3.1.1.2   Fosforilasa ZAP-70 No está asociada por miristilación a la membrana. Contiene una Tyr capaz de autofosforilarse, pero a diferencia de las proteínas de la familia src, carece de Tyr de regulación negativa. En las células T en reposo, la ZAP-70 no se encuentra asociada al complejo TCR-CD3; sin embargo, cuando se inicia el proceso de activación celular, y una vez que las cadenas x y e de CD3 quedan fosforiladas por otras proteín-quinasas, la ZAP-70, por medio de sus dominios SH2 se une a estas cadenas fosforiladas, y entonces queda activada en su capacidad de fosforilasa. 11.3.1.1.3    Fosfatasa CD45 (=LCA=T200) El CD45 es en realidad una familia de fosfatasas específicas de tirosina, que aparecen en todas las células del linaje hematopoyético excepto en los eritrocitos. Existen varias isoformas, de entre 180-200 kDa, que proceden de procesamiento alternativo de un mismo tipo de ARN, y cada una de ellas aparece en determinados tipos celulares. Por ejemplo, CD45RA aparece en T vírgenes mientras que CD45R0 en T cebados. Tiene un dominio extracelular, que está glucosilado; se une a la CD22. Su porción citoplásmica es larga, y cuenta con dos dominios dotados de actividad fosfatasa de tirosinas (PTP). Parece ser que una de sus funciones es desfosforilar la Tyr-P situada cerca del extremo carboxi-terminal de las proteín-quinasas (PTK) p56lck y p59fyn. 11.3.1.2 Modelo actual de la activación del linfocito TH La señalización a través del complejo TCR-CD3 requiere que se agreguen muchos complejos junto con sus correspondientes correceptores CD4, y con CD45. Los numerosos conjuntos TCR-CD3-CD4 interaccionan simultáneamente con muchos complejos péptido:MHC-II de la célula presentadora de Ag (se requieren al menos unos 100 de tales complejos). Cada TCR se une al péptido antigénico enclavado en el MHC-II de la célula presentadora de antígeno. Al mismo tiempo, el CD4 interacciona (por su dominio extracelular) con el dominio b 2 de la MHC-II. Esta interacción parece que provoca un cambio conformacional que se transmite a las colas citoplásmicas de los polipéptidos del CD3 y del CD4. Ello induce la yuxtaposición de p56lck con las secuencias ARAM (=ITAM) de las proteínas de CD3. Entonces, la actividad fosfatasa de CD45 provoca la desfosforilación de la tirosina fosforilada (Tyr-P) carboxi-terminal de p56lck y de p59fyn, lo que supone la activación de estas dos proteín-tirosínquinasas (PTK): se autofosforilan en la otra tirosina (la de regulación positiva). La activación de las dos PTK citadas por autofosforilación provoca que a su vez éstas fosforilen las cadenas del complejo CD3, reconociendo las secuencias ARAM en x y en e . También se fosforila la cola A las colas fosforiladas de CD3 y CD4 se une ahora la ZAP-70, de modo que ésta adquiere a su vez su actividad de proteínquinasa, con lo que puede fosforilar a cadenas del CD3 y a otras proteínas. La ZAP-70 activa y la Fyn activa fosforilan a la fosfolipasa Cg 1 (PLCg 1), que originalmente es una proteína citoplásmica; al fosforilarse la PLCg1 se activa y emigra al lado citoplásmico de la membrana, reconociendo otras proteínas que tienen tirosinas fosforiladas. Al hacer esto, se facilita que la PLCg 1 entre en contacto con su sustrato: el fosfatidil-inositol-bifosfato (PIP2). Entonces, la PLCg 1 hidroliza a este PIP2, generando inositol-trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG), cada uno de los cuales suponen el arranque de sendas rutas dentro de esta compleja cascada activadora: A) Ruta del inositol-trifosfato (IP3): El IP3 se une a un receptor específico situado en el REr, provocando la salida al citoplasma de grandes cantidades de Ca++, y junto con IP4 provoca también la entrada desde el exterior celular, a través de canales de calcio de la membrana citoplásmica, de más cantidades de este catión. El aumento intracelular de Ca++ estimula a la enzima calmodulina, que es una serín/treonín-quinasa. La calmodulina activada activa a su vez a la calcineurina, que es una fosfatasa. La calcineurina activada cataliza la desfosforilación del factor NF-AT citoplásmico fosforilado (NF-ATc-P). Una vez desfosforilado, el NF-AT emigra al núcleo, donde se junta con el factor nuclear AP1, formando entrambos un factor de activación transcripcional de varios genes, entre ellos el que codifica la citoquina IL-2. Aparte de esta secuencia de acontecimientos, los altos niveles citosólicos de Ca++ pueden estimular igualmente a la proteín-quinasa C (PKC) y la quinasa MAP-II. B) Ruta del diacilglicerol (DAG): El DAG estimula, junto con el Ca++, a la proteín-quinasa C (PKC), que hasta ese momento residía en el citoplasma. Al activarse, la PKC emigra a la cara interna de la membrana citoplásmica; allí, en presencia de los fosfolípidos, ejerce su función como serín/treonín-quinasa: fosforila una amplia variedad de proteínas, entre las cuales se encuentra la codificada por el protooncogén ras. La proteína Ras a su vez inicia otra cascada de fosforilaciones que llega hasta las quinasas MAP. Estas quinasas parece que emigran al núcleo, donde activan por fosforilación a factores de transcripción: c-fos y c-jun se unen para formar el ya citado AP1, que se une solo o junto con NF-AT, reconociendo en cada caso secuencias específicas de la zona promotora/intensificadora de ciertos genes. otra de las consecuencias de la actividad PKC es que se fosforila el componente inhibidor del factor NF-k B que estaba retenido en el citoplasma.Al fosforilarse, el componente inhibidor queda a merced de unas proteasas, que lo degradan. Es entonces cuando el NF-k B puede emigrar al núcleo y unirse a secuencias específicas del promotor del gen de IL-2 y de otros genes.