Linfociti T 15.03

Corso di Laurea “Scienze Biologiche” Firenze, 13 marzo 2008

Linfociti T Dr. A . AMEDEI Dipartimento di Medicina Interna Università Degli Studi di Firenze

Cellule del Sistema Immunitario Insieme di popolazioni anatomicamente e/o funzionalmente interdipendenti Compito: Riconoscimento dell’antigene e sua inattivazione

Riconoscimento: cellule dell’immunità specifica (Linfociti T e B) cellule accessorie Neutralizzazione: Coorte di popolazioni cellulari indirettamente coinvolte Organi Linfoidi Primari (m.osseo e timo) = precursori cellule immuni

Organi Linfoidi Secondari (Linfonodi e Milza) Cellule mature Malt, Galt, Balt

Linfociti T

Caratteristiche Nel sangue: 20-50% totali (70 – 80 % T) Diametro: 8-10 µm (più piccoli degli altri leucociti, ma più grandi dei globuli rossi) Nucleo è rotondo e grande in rapporto alla cellula e la occupa quasi interamente Citoplasma è trasparente: piccoli, medi e grandi Colorazione Giemsa non distingue i vari tipi di linfocita (B, T, NK) Motivi: Nel sangue essi non sono attivati Speciali colorazioni immunochimiche

Caratteristiche Fasi Differenziative:
Antigene Indipendente (generazione diversità immunologica)
Antigene Dipendente (espansione clonale, genesi elementi effettori e cellule memoria) Origine: Cellula Staminale Multipotente

Cellula Staminale Pluripotente

Progenitore Mieloide

Progenitore Linfoide

Origine Linfociti T

Linfociti T Maturi Ruolo: riconoscere l'antigene e di interagire con il microambiente Proprietà assicurate da opportuni recettori di membrana acquisiti in modo ordinato e progressivo durante la maturazione intratimica a) recettori per l'antigene b) antigeni del complesso MHC c) recettori per fattori di crescita d) recettori per lo homing e) recettori che assicurano l'interazione omotipica (cellula-cellula) e le interazioni con la matrice extracellulare Ampia gamma di antigeni identificati da anticorpi monoclonali che appartengono ai diversi clusters di differenziazione (CD) Funzione: ignota o appena delineata Ruolo rilevante nel corretto sviluppo funzionale dei linfociti Importanza attuale : Caratterizzare le diverse tappe maturative dei linfociti e Immunodiagnosi delle neoplasie linfoidi

Recettore per l‘Antigene Complesso molecolare TCR/CD3 costituito da una parte variabile (l'etero-dimero T cell receptor) e una parte costante e monomorfa (CD3) I linfociti T vengono identificati in base alla reattività con anticorpi monoclonali del cluster CD3 Numericamente, i linfociti T sono il 70-80% dei linfociti periferici, oltre il 90% dei linfociti del dotto toracico, il 40% circa dei linfociti linfonodali e il 20-30% dei linfociti splenici La funzione dei linfociti T è duplice: effettrice e regolatoria Effettrice: Eliminazione diretta di patogeni intracellulari (es. virus, micobatteri) Regolatrice: Reclutano le cellule coinvolte nella fase effettrice della risposta immunitaria e ne modulano la funzione

Antigeni di Membrana I linfociti T non riconoscono antigeni isolati e solubili, ma soltanto antigeni presenti sulla superficie di una cellula in stretta associazione molecolare con le molecole del complesso MHC Segnale di riconoscimento per il TCR: Modificazioni steriche del complesso MHC (self) conseguenti alla sua interazione con un frammento di antigene (non self) Antigeni di membrana CD4 e CD8 : Antigeni mutuamente esclusivi

Linfociti T periferici CD4+ ad attività helper che vedono l'antigene nel contesto delle molecole MHC di classe II Linfociti T periferici CD8+ ad attività citotossica che vedono l'antigene nel contesto delle molecole MHC di classe I.

Antigeni di Membrana CD4 e CD8 funzionano da strutture di adesione, legandosi a siti non variabili delle molecole MHC e stabilizzando rispettivamente il legame TCR/classe II (via CD4) o TCR/classe I (via CD8)

In termini fenotipici, le percentuali delle due popolazioni CD4+ e CD8+ nel sangue periferico sono 2:1

Altra molecola di tutti i linfociti T maturi è il CD28 la cui stimolazione costituisce una via autonoma di attivazione e proliferazione T-linfocitaria che non coinvolge il complesso CD3/TCR ed è quindi antigene-indipendente

Popolazioni Linfociti T Prima differenza in base alla composizione del TCR: α/β oppure γ/δ I linfociti T α/β: La subunità β codificata da un locus genico localizzato sul cromosoma 7. Composizione: circa 50 geni Vβ, 2 (o più) geni Dβ, 6 geni Jβ funzionali e 2 geni C, Cβ1 e Cβ2 La subunità α codificata da un locus genico localizzato sul cromosoma 14 Composizione: circa 100 diversi geni Vα, molteplici (> 25) geni Jα, vari geni Dα e un solo gene Cα.

Inserimento dell'eterodimero α/β sulla membrana avviene coordinatamente con l'inserzione delle molecole CD3 che assicurano la trasmissione all'interno della cellula del segnale conseguente all'interazione tra antigene ed eterodimero α/β

I linfociti T γ/δ Il locus γ è localizzato sul braccio corto del cromosoma 7, il locus δ è localizzato sul cromosoma 14 in posizione 5' rispetto al locus α Organizzazione genomica delle sequenze che codificano le catene γ e δ è analoga a quella delle sequenze per il TCR α/β, ma meno diversità combinatorie durante il riarrangiamento Anche l'eterodimero γ/δ si associa al CD3 sulla membrana linfocitaria Gli eterodimeri α/β o γ/δ del TCR sono mutuamente esclusivi e quindi le cellule T possono avere soltanto uno o l'altro dei due recettori costituendo così due diverse sottopopolazioni I linfociti T γ/δ sono una minoranza nell'uomo (0,5-5% dei linfociti T periferici), mentre sono molto più rappresentati in altre specie animali, dove sono soprattutto localizzati negli epiteli e non ricircolano Sono CD3+ e generalmente CD4-, CD8-; soltanto una esigua percentuale esprime l'antigene CD8. I linfociti T γ/δ negli animali molto più numerosi

I linfociti T α/β Linfociti T helper : Cellule CD4+ regolatrici che controllano lo sviluppo delle cellule effettrici e che svolgono funzioni di collaborazione con gli altri tipi cellulari inclusi i linfociti B Si distinguono sulla base del tipo di citochine prodotte tre fenotipi:
Th1 : producono essenzialmente INF-γ e TNF-α che vanno ad attivare i macrofagi per la fagocitosi dell’agente patogeno
Th2 : producono IL-4, IL-5 e IL-6 che vanno ad attivare i linfociti B per la produzione di anticorpi
Th0 : presentano profili di produzione di citochine eterogenei rispetto ai due tipi principali La differenziazione di un linfocita T vergine in Th0 e poi in Th1 o Th2 dipende dalla natura degli stimoli (citochine) del microambiente in cui si verifica l’incontro fra le cellule APC e il linfocita T

I linfociti T α/β Linfociti T citotossici : Cellule CD8+ che attaccano e lisano le cellule infettate da virus che espongono sulla superficie antigeni virali, le cellule tumorali e le cellule che costituiscono i tessuti degli organi usati nel trapianto. Linfociti T regolatori : hanno la capacità di sopprimere con grande efficacia risposte immunitarie contro specifici antigeni e rivestono pertanto un grande interesse per le possibili applicazioni nella terapia delle malattie autoimmuni CD4+ CD25high Antigeni di "homing" linfonodale: CCR7 e il CD62L Espressione di FOXP3 Natura e Ruolo fisiolgico: oggetto di studio Probabile che una parte delle cellule regolatorie non rappresenti una sottoclasse ben definita di linfociti, ma che tali cellule altro non siano se non linfociti T helper che producono citochine in grado di inibire certe risposte immunitarie

Processazione e presentazione dell’ag ai linfociti T APC = Antigen Presenting Cells

Processazione e presentazione dell’ag ai Linfociti T MHC : Major Histocompatibility Complex

Processazione e presentazione dell’ag ai Linfociti T

Differente processazione e presentazione dell’ag ai Linfociti T CD4 e CD8

Riconoscimento ag dai linfociti T ed attivazione

Riconoscimento ag dai linfociti T ed attivazione Costimoli

Costimoli

Attivazione dei linfociti T i costimoli: B7/CD28, CD40/CD40L

Riconoscimento ag dai linfociti T ed attivazione

Perché i linfociti T siano attivati il segnale dalla membrana deve essere trasdotto nel citoplasma e attivare il nucleo

Regolazione dell’attivazione T CTLA-4

La memoria immunologica T

La memoria immunologica

Funzioni effettrici dei linfociti T

Funzioni effettrici dei linfociti T CD8

Il bacio della morte dei linfociti T CD8 apoptosi

Funzioni effettrici dei linfociti T CD4

I linfociti T e il network citochinico

Funzioni effettrici dei linfociti Th1 CD4

Funzioni effettrici dei linfociti Th2 CD4

Differenziazione Th1 / Th2

Differenziazione Th1 / Th2

Differenziazione Th1 / Th2

Funzione helper dei linfociti T CD4 nei confronti dei linfociti B

Funzione helper dei linfociti T CD4 nei confronti dei linfociti B

Attivazione dei linfociti B e produzione di anticorpi

The End