Cellule linfoidi. Sviluppo delle cellule linfoidi T e B. Funzioni delle cellule linfoidi

nella biologia

"Cellule linfoidi"

Ogni giorno si forma un numero significativo di linfociti negli organi linfoidi primari: il timo e il midollo osseo postnatale. Alcune di queste cellule migrano dal flusso sanguigno ai tessuti linfoidi secondari: la milza, i linfonodi e le formazioni linfoidi delle mucose. Il corpo umano adulto contiene circa 10 12 cellule linfoidi e il tessuto linfoide nel suo insieme costituisce circa il 2% del peso corporeo totale. Allo stesso tempo, le cellule linfoidi rappresentano circa il 20% dei leucociti circolanti nel sangue. Molte cellule linfoidi mature hanno una vita lunga e possono esistere per molti anni come cellule della memoria immunologica.

I linfociti sono morfologicamente diversi

In un tipico striscio di sangue, i linfociti variano sia in dimensioni che in morfologia. Il rapporto tra la dimensione del nucleo: la dimensione del citoplasma, nonché la forma del nucleo stesso, varia. Il citoplasma di alcuni linfociti può contenere granuli azzurrofili.

La microscopia ottica di strisci di sangue colorati, ad esempio, con la colorazione ematologica di Giemsa, rivela due tipi morfologicamente diversi di linfociti circolanti: il primo - cellule relativamente piccole, tipicamente prive di granuli, con un elevato rapporto R:C - e il secondo - cellule più grandi con un rapporto Y.C inferiore, contenente granuli nel citoplasma e noti come grandi linfociti granulari.

Cellule T del sangue a riposo

La maggior parte di essi esprime recettori cellulari bv-F e può avere uno dei due tipi di morfologia sopra descritti. La maggior parte delle cellule T helper e alcuni linfociti T citotossici sono piccoli linfociti privi di granuli e con un elevato rapporto R:C. Inoltre, il loro citoplasma contiene una struttura speciale chiamata corpo di Goll, un accumulo di lisosomi primari vicino alla gocciolina lipidica. Il corpo di Goll è facile da rilevare mediante microscopia elettronica o citochimicamente, determinando gli enzimi lisosomiali. Meno del 5% delle cellule Tx e circa la metà delle Tc hanno un diverso tipo di morfologia, caratteristica del BGL, con lisosomi primari sparsi in tutto il citoplasma e un complesso di Golgi ben sviluppato. È interessante notare che il topo non ha cellule T citotossiche simili nella morfologia al BGL.

Segni di grandi linfociti granulari sono caratteristici anche di un'altra sottopopolazione di linfociti T, vale a dire le cellule T con recettori HD. Nei tessuti linfoidi, queste cellule hanno una morfologia dendritica; se coltivate in vitro, sono in grado di attaccarsi al substrato, dando luogo a una varietà di forme.

Cellule B del sangue non attivate: queste cellule non contengono corpi biliari e non sono morfologicamente simili ai grandi linfociti granulari; il loro citoplasma è principalmente pieno di monoribosomi sparsi.Nel flusso sanguigno a volte si possono osservare cellule B attivate con un reticolo endoplasmatico ruvido sviluppato.

Cellule NK Le cellule killer normali, come le cellule gd-F e una delle sottopopolazioni Tc, hanno la morfologia di BGL. Tuttavia, il loro citoplasma contiene più granuli azzurrofili rispetto alle cellule T granulari.

I linfociti esprimono marcatori di superficie specifici per ciascuna sottopopolazione

Sulla superficie dei linfociti sono presenti molte molecole diverse che possono fungere da etichette per diverse sottopopolazioni. Una parte significativa di questi marcatori cellulari è ora facilmente identificabile utilizzando specifici anticorpi monoclonali. È stata sviluppata una nomenclatura sistematica delle molecole marcatori; in esso, gruppi di anticorpi monoclonali, ciascuno dei quali si lega specificatamente ad una specifica molecola marcatore, sono indicati con il simbolo CD. La nomenclatura CD si basa sulla specificità degli anticorpi monoclonali di topo contro gli antigeni leucocitari umani. Molti laboratori specializzati di diversi paesi sono coinvolti nella creazione di questa classificazione. Per discuterne si sono svolti una serie di incontri di lavoro internazionali, nei quali è stato possibile determinare set caratteristici di campioni di anticorpi monoclonali che si legano a varie popolazioni di leucociti, nonché le masse molecolari dei marcatori rilevati. Gli anticorpi monoclonali con la stessa specificità di legame vengono combinati in un gruppo, assegnandogli un numero nel sistema CD. Tuttavia, recentemente è diventata consuetudine designare in questo modo non gruppi di anticorpi, ma molecole marcatrici riconosciute da questi anticorpi

Successivamente si cominciò a classificare i marcatori molecolari in base alle informazioni che trasportano sulle cellule che li esprimono, ad esempio:

Marcatori di popolazione che servono come caratteristica di una determinata serie o linea citopoietica; un esempio è il marcatore CD3, rilevato solo sulle cellule T;

Marcatori di differenziazione espressi transitoriamente durante la maturazione; un esempio è il marcatore CD1, che è presente sui timociti in via di sviluppo, ma non sulle cellule T mature;

Marcatori di attivazione come CD25, un recettore del fattore di crescita delle cellule T a bassa affinità espresso solo sulle cellule T attivate dall'antigene.

A volte questo approccio alla classificazione dei marcatori è molto utile, ma non è sempre possibile. In alcune popolazioni cellulari, il marcatore di attivazione e il marcatore di differenziazione sono la stessa molecola. Ad esempio, il CD 10, presente sulle cellule B immature, scompare con la maturazione ma riappare con l'attivazione.

Inoltre, i marcatori di attivazione possono essere costantemente presenti sulle cellule in basse concentrazioni, ma in concentrazioni più elevate dopo l'attivazione. Pertanto, sotto l'influenza dell'IFU, aumenta l'espressione delle molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe II sui monociti.

I marcatori cellulari formano diverse famiglie

I componenti della superficie cellulare appartengono a diverse famiglie, i cui geni derivano probabilmente da diversi geni ancestrali. Le molecole marcatori di diverse famiglie differiscono nella struttura e formano i seguenti gruppi principali:

La superfamiglia delle immunoglobuline, che comprende molecole simili nella struttura agli anticorpi; comprende molecole CD2, CD3, CD4, CD8, CD28, MHC di classe I e II, oltre a molte altre;

La famiglia delle integrine è una molecola eterodimerica formata da catene a e beta; Esistono diverse sottofamiglie di integrine; tutti i membri di una sottofamiglia hanno una catena B comune, ma catene B diverse, uniche in ogni caso; in una delle sottofamiglie p 2 -in-tegrine) la catena β è un marcatore CDI8. In combinazione con CDI la, CDI lb, CDI Ic o aD, forma, rispettivamente, gli antigeni funzionali linfocitari LFA-1, Mac-1i con 150, 95 e molecole della superficie cellulare ex 9, spesso rilevate sui leucociti. Nella seconda sottofamiglia, la catena β è un marcatore CD29; in combinazione con varie catene b forma marcatori dello stadio tardivo di attivazione;

Selectine espresse dai leucociti su cellule endoteliali attivate. Hanno specificità simile alle lectine per gli zuccheri nelle glicoproteine ​​di membrana altamente glicosilate; Le selezioni includono, ad esempio, CD43;

Proteoglicani aventi un numero di siti di legame dei glicosaminoglicani; un esempio è il condroitin solfato.

Altre famiglie di marcatori cellulari sono la superfamiglia dei recettori del fattore di necrosi tumorale e del fattore di crescita nervosa, la superfamiglia delle lectine di tipo C, che include, ad esempio, CD23, e la superfamiglia delle proteine ​​dei recettori transmembrana multidominio, che include il recettore per IL-6.

Va sottolineato che i marcatori espressi dai linfociti possono essere rilevati anche su cellule di altre linee. Pertanto, il CD44 viene spesso rilevato sulle cellule epiteliali. Le molecole della superficie cellulare possono essere rilevate utilizzando anticorpi fluorescenti usati come sonde. Questo approccio si basa sul metodo della citometria a immunofluorescenza a flusso, che consente di ordinare e contare le cellule in base alle loro dimensioni e ai parametri di fluorescenza. Utilizzando questo metodo è possibile effettuare uno smistamento dettagliato delle popolazioni di cellule linfoidi.

Le cellule T variano nei loro recettori per il riconoscimento dell'antigene

Il marcatore che caratterizza la linea cellulare T è il recettore delle cellule T per l'antigene. Esistono due diversi tipi di TCR, entrambi eterodimeri di due catene polipeptidiche collegate da legami disolfuro. Il TCR del primo tipo è formato dalle catene b e c, del secondo tipo, simili nella struttura - dalle catene d e d Entrambi i recettori sono associati sulla superficie cellulare con cinque polipeptidi del complesso POP, formando insieme ad esso il T -complesso recettoriale delle cellule. Circa il 90-95% delle cellule T nel sangue sono cellule bv-F, il restante 5-10% sono cellule gd-F.

Le cellule bv-F, a loro volta, differiscono nell'espressione di CD4 o CD8

Le cellule bv-F sono divise in due diverse sottopopolazioni non sovrapposte: le cellule di una portano il marcatore CD4 e principalmente “aiutano” o “inducono” la risposta immunitaria, le cellule dell'altra portano il marcatore CD8 e hanno prevalentemente attività citotossica. Le cellule T CD4+ riconoscono gli antigeni per i quali sono specifici in associazione con le molecole MHC di classe II, mentre le cellule T CD8+ sono in grado di riconoscere gli antigeni in associazione con le molecole MHC di classe 1. Pertanto, la possibilità di interazione tra una cellula T e una cellula di un'altra il tipo dipende dalla presenza del marcatore CD4 o CD8 sul primo. Una piccola percentuale di cellule bv-F non esprime né CD4 né CD8. Allo stesso modo, la maggior parte delle cellule GD-F circolanti sono “doppie negative”, sebbene alcune portino CD8. Al contrario, la maggior parte delle cellule gD-F nei tessuti esprime questo marcatore.

Le cellule bv-F CD4+ e CD8+ sono divise in sottopopolazioni funzionalmente distinte

Come notato sopra, circa il 95% delle cellule T CD4+ e il 50% delle cellule T CD8+ sono linfociti non granulari morfologicamente piccoli. Queste popolazioni possono essere ulteriormente differenziate mediante l'espressione fenotipica di CD28 e CTLA-4 in sottopopolazioni funzionalmente distinte. Il marcatore CD28 espresso dalle cellule T CD4+ garantisce la trasmissione di un segnale di attivazione costimolatoria al riconoscimento dell'antigene. I ligandi CD28 sono le molecole B7-1 e B7-2 sulle APC. Le cellule T CD4+ iniziano a esprimere la molecola omologa CD28 CTLA-4 dopo l'attivazione. CTLA-4 si lega agli stessi ligandi del CD28, limitando così l'attivazione. Inoltre, le cellule bvF esprimono diverse isoforme dell'antigene leucocitario comune, CD45. Si ritiene che CD45RO, piuttosto che CD45RA, sia associato all'attivazione cellulare. Per identificare sottopopolazioni funzionalmente diverse di cellule bv-F vengono utilizzati anche altri criteri, in particolare l'espressione di marcatori cellulari di cellule killer normali, rilevati sul 5-10% delle cellule T circolanti. Queste cellule producono IL-4, ma non IL-2, e producono una debole risposta proliferativa agli antigeni e ai mitogeni.

I linfociti bv-F possono anche essere classificati in base al loro profilo citochinico

Le cellule GD-F sono relativamente comuni nell'epitelio della mucosa ma rappresentano solo una sottopopolazione minore di cellule T circolanti. Nei topi, quasi tutti i linfociti intraepiteliali sono cellule gd-F che esprimono CD8, un marcatore assente nella maggior parte delle cellule gd-F circolanti. È stato stabilito che le cellule CD8+ gd-F hanno un repertorio speciale di recettori delle cellule T specifici per alcuni antigeni batterici e virali. Secondo il punto di vista attuale, queste cellule potrebbero svolgere un ruolo importante nella protezione delle mucose del corpo dalle infezioni.

Le cellule T hanno una serie di marcatori comuni con cellule di altri lignaggi

Finora sono stati descritti marcatori cellulari e recettori antigene-specifici caratteristici dei singoli sottogruppi di linfociti T. Tuttavia, un certo numero di molecole sono espresse sulla superficie di tutte le cellule T, così come su cellule di altri lignaggi. Un buon esempio sono i recettori dei globuli rossi delle pecore. Normalmente la molecola CD2, legandosi agli opportuni ligandi, partecipa al processo di attivazione delle cellule T insieme al complesso TCR - CD3 e ad altre glicoproteine ​​presenti nelle membrane. Allo stesso tempo, il CD2 viene rilevato anche nel 75% delle cellule CD3 - NK. Un'altra molecola coinvolta nell'attivazione delle cellule T è il marcatore CD5, che è espresso su tutte le cellule T e su un sottogruppo di cellule B. La molecola CD5 può legarsi al CD72, ma resta aperta la questione del suo ruolo come ligando fisiologico delle cellule B. Il marcatore CD7 è presente su quasi tutte le cellule NK e T. Nell'Appendice è riportato un elenco completo dei marcatori CD delle cellule T, alcuni dei quali sono espressi su altre cellule di origine emopoietica. Le cellule T di topo esprimono marcatori simili a quelli presenti sulle cellule T umane.

Cellule T soppressorie

Esistono chiare prove funzionali dell'esistenza di cellule T soppressori antigene-specifiche, ma queste cellule non sembrano costituire una sottopopolazione distinta di cellule T con funzione esclusivamente soppressiva. È stato anche dimostrato che le cellule T. Sia CD4+ che CD8+ sono in grado di sopprimere la risposta immunitaria sia attraverso effetti citotossici diretti sulle cellule presentanti l'antigene, sia rilasciando citochine “soppressive”, o trasmettendo un segnale regolatorio negativo, o attraverso interazioni di rete idiottipo-antiidiotipo.

Dal 5 al 15% delle cellule linfoidi circolanti nel sangue sono linfociti B, identificati dalla presenza di immunoglobuline di superficie. Le molecole di Ig sono sintetizzate in modo costitutivo; sono incorporati nella membrana citoplasmatica della cellula e funzionano come recettori antigene-specifici. Tali recettori possono essere rilevati sulla superficie cellulare utilizzando anticorpi immunoglobulinici del sangue marcati con fluorocromo che esprimono IgG, IgA e IgG, ma in alcune aree del corpo tali cellule si trovano con maggiore frequenza; per esempio, le cellule B portano.

Le lectine sono proteine ​​di origine vegetale e batterica che legano i carboidrati. Alcuni di essi sono in grado di attivare i linfociti interagendo in modo incrociato con VkR o TkR e fungendo da mitogeni. Si ritiene che la stimolazione mitogenica dei linfociti in vitro riproduca abbastanza fedelmente l'attivazione da parte di antigeni specifici. Le lectine PHA e ConA stimolano i linfociti T umani e di topo. Il lipopolisaccaride batterico stimola le cellule B del topo e il mitogeno dell'asclepiade induce la proliferazione sia delle cellule B che delle cellule T umane.

Studi in vitro che utilizzano questi agenti hanno dimostrato che l'attivazione delle cellule T e B induce la sintesi di citochine e dei loro recettori. L'interazione delle citochine con i recettori induce l'ingresso delle cellule nel ciclo di divisione e la loro successiva maturazione con la formazione di cellule effettrici o cellule della memoria immunologica. In condizioni in vitro, le cellule della memoria si riciclano e alla fine si depositano nelle aree T e B-dipendenti dei tessuti linfoidi, dove successivamente rimangono, rimanendo pronte a rispondere quando incontrano nuovamente lo stesso antigene.

Il segnale di attivazione viene trasmesso dai “secondi intermediari”

Come risultato dell'interazione dei linfociti a riposo con l'antigene, viene indotta una catena di processi biochimici che portano alla formazione di “secondi messaggeri” all'interno delle cellule B o T. Questi mediatori sono responsabili dei successivi cambiamenti a livello genetico. Esistono diversi meccanismi di base dell’attivazione dei linfociti, ma non sono ancora completamente compresi. Sia nelle cellule T che in quelle B, la proteina legante la guanosina trifosfato, che stimola il metabolismo del fosfatidilinositolo, è coinvolta nella trasduzione del segnale di attivazione. Di conseguenza, si formano due secondi messaggeri: inositolo-1,4,5-trifosfato e diacilglicerolo. Il mediatore YC3 induce il rilascio di ioni Ca 2+ dai depositi intracellulari e DAG attiva la proteina chinasi C, che, insieme ad altre chinasi, fosfola un numero di componenti della membrana plasmatica, portando alla comparsa di fattori di trascrizione e alla successiva espressione di determinati geni. Pertanto, immediatamente dopo che i linfociti T entrano in contatto con l'antigene, sulla loro superficie vengono espresse numerose molecole, tra cui gp39 e il recettore per IL-2. Ulteriori interazioni intercellulari che coinvolgono queste molecole causano la proliferazione e la differenziazione dei linfociti.

La differenziazione delle cellule B porta alla formazione di plasmacellule e cellule di memoria immunologica

Dopo l'attivazione da parte di un mitogeno o antigene, le cellule T e B subiscono cambiamenti ultrastrutturali caratteristici, trasformandosi in linfoblasti. Successivamente, molti linfoblasti B maturano in cellule produttrici di anticorpi, che in vivo si sviluppano poi in plasmacellule terminalmente differenziate. In alcuni linfoblasti B non si formano cisterne del reticolo endoplasmatico ruvido. Tali cellule sono presenti nei centri di riproduzione all'interno dei follicoli linfoidi; sono chiamate cellule centrali del follicolo o centrociti.

Come mostra la microscopia ottica, il citoplasma delle plasmacellule è basofilo, cioè ha un'affinità per i coloranti basici. Questa proprietà del citoplasma è spiegata dalla presenza in esso di grandi quantità di RNA, che garantisce la sintesi di anticorpi sui ribosomi del RE grezzo. Utilizzando un microscopio elettronico, è possibile osservare file parallele di ER ruvido nelle plasmacellule. Queste cellule compaiono raramente nel flusso sanguigno e costituiscono non più dello 0,1% dei linfociti circolanti. Normalmente, le plasmacellule si trovano solo negli organi e nei tessuti linfoidi secondari e, inoltre, ce ne sono molte nel midollo osseo rosso. Gli anticorpi prodotti da una plasmacellula hanno la stessa specificità antigenica e appartengono allo stesso isotopo delle immunoglobuline. Possono essere rilevati nel citoplasma di queste cellule utilizzando anticorpi antiglobulina marcati con fluorocromo. Le plasmacellule hanno una vita breve; Esistendo solo per pochi giorni, muoiono nel processo di apoptosi.

Marcatori di attivazione sui linfociti

L'attivazione delle cellule T e B provoca la sintesi de novo di numerosi marcatori di superficie e l'aumento dell'espressione di altri.

Questi marcatori di attivazione includono molecole di adesione intercellulare, che garantiscono un'interazione più efficace delle cellule attivate con le altre, nonché recettori per fattori di crescita e differenziazione, necessari per la costante proliferazione e maturazione delle cellule. Uno di questi è il recettore per IL-2, espresso dalle cellule T dopo l'attivazione; è costituito da tre subunità. In uno stato di riposo, le cellule T esprimono costantemente la catena G di questo recettore e alcune di esse formano anche la sua catena beta. L'attivazione provoca la sintesi della subunità β di IL-2R e la formazione di IL-2R eterotrimerica ad alta affinità. Transitoriamente, l'attivazione delle cellule T induce anche l'espressione di gp39 e dei recettori della transferrina, CD38 e CD69. Questi marcatori compaiono nella fase iniziale dell'ontogenesi delle cellule T, ma scompaiono durante lo sviluppo intratimico. I marcatori tardivi dell'attivazione delle cellule T umane sono molecole MHC di classe 11. Sulle cellule T, in particolare sulle cellule T della memoria immunologica, CD29 è espresso come marcatore di attivazione tardiva. Pertanto, la funzione di “memoria” della sottopopolazione di cellule T CD4 + CD29 + può essere interpretata come un aumento indotto dall’attivazione del numero di varie molecole di adesione intercellulari che facilitano l’interazione di queste cellule T con altre se il corpo incontra nuovamente questo antigene .

I marcatori dell'attivazione delle cellule B includono IL-2R ad alta affinità e altri recettori per fattori di crescita e differenziazione come IL-3. IL-4, IL-5 e IL-6. Tutti questi recettori sono stati studiati mediante clonazione e sequenziamento molecolare. Inoltre, i recettori della transferrina e gli antigeni di membrana MHC di classe II sono espressi in concentrazioni maggiori sulle cellule B attivate. Il marcatore CD23 espresso sulle cellule B umane e murine attivate è coinvolto nell'induzione della divisione cellulare. Il marcatore CD38 è assente sulle cellule B umane mature, ma viene rilevato nello stadio finale della differenziazione delle plasmacellule e delle cellule germinali, nonché sulle cellule B nelle primissime fasi di maturazione. Le molecole dell'antigene plasmocitico specifico-1 si trovano sulle cellule B umane solo nello stadio plasmocitico della loro differenziazione. Le cellule della memoria immunologica trovate nei centri di proliferazione all'interno dei follicoli linfoidi secondari non esprimono né IgD né CD22.

I marcatori di attivazione delle cellule 3 K includono molecole MHC di classe II.

■ Molti tipi cellule vari origine progettati per svolgere funzioni specializzate nella risposta immunitaria.

■ IN- E T- linfociti esprimono sulla loro superficie recettori che legano l'antigene e altre molecole (marcatori) necessarie per svolgere varie funzioni.

■ La risposta delle cellule T richiede la presentazione di antigeni cellule presentanti l’antigene. Le cellule B sono in grado di riconoscere antigeni nativi che non vengono elaborati o presentati da altre cellule.

■ Vari funzionale sottopopolazioni T- linfociti mostrano attività aiutante, soppressiva o citotossica.

■ Fagocitico cellule, portatori specifica superficiale marcatori, circolare Con circolazione sanguigna(monociti e granulociti) e sono presenti nei tessuti (ad esempio, le cellule di Kupffer nel fegato).

■ Eosinofili, basofili, obesocellule e piastrine prendere parte alla risposta infiammatoria.

I precursori delle cellule del sistema immunitario sono le cellule staminali pluripotenti, che attraversano due principali vie di differenziazione (Fig. 2.1):

Linfopoiesi: la formazione di linfociti;

La mielopoiesi è la formazione di fagociti (monociti, macrofagi e granulociti), nonché di altre cellule.

Riso. 2.1. Tutte le cellule di origine emopoietica sono formate da cellule staminali pluripotenti, che danno origine a cellule di due direzioni principali dell'ematopoiesi: linfoide e mieloide. A seconda del microambiente, una cellula progenitrice linfoide può differenziarsi in una cellula T o B. Nei mammiferi, le cellule T maturano nel timo, mentre le cellule B si sviluppano prima nel fegato fetale e dopo la nascita nel midollo osseo. L'origine esatta dei singoli tipi di cellule presentanti l'antigene (APC) rimane sconosciuta, sebbene in generale siano tutte formate da cellule staminali ematopoietiche. Le cellule normal killer (NK) provengono probabilmente da comuni precursori delle cellule linfoidi che maturano nel fegato fetale e, dopo la nascita, nel midollo osseo. Le cellule precursori mieloidi si differenziano in cellule mature (commesse), mostrate a sinistra. Eosinofili, neutrofili e basofili sono raggruppati sotto il nome del gruppo granulociti.

I linfociti possono essere cellule T, B o NK. Le due principali popolazioni di linfociti sono chiamate cellule T e cellule B. Le cellule T si sviluppano dai loro precursori nel timo, mentre le cellule B nei mammiferi si differenziano prima nel fegato fetale e, dopo la nascita, nel midollo osseo rosso. Negli uccelli, la differenziazione delle cellule B avviene in un organo esclusivo di questa classe di vertebrati, la borsa di Fabricius. Gli organi in cui avviene la differenziazione dei linfociti appartengono agli organi linfoidi centrali o primari. È in essi che i precursori dei linfociti B e T acquisiscono la capacità di riconoscere gli antigeni grazie all'espressione di recettori di superficie antigene-specifici.

I linfociti della terza popolazione che non esprimono recettori leganti l'antigene sono chiamati cellule killer (NK) normali (naturali). Derivano da precursori di cellule linfoidi nel midollo osseo e sono funzionalmente distinti dalle cellule T e B nella loro capacità di lisare in vitro le cellule di alcune linee tumorali (ma non i tumori appena asportati) senza previa immunizzazione. Morfologicamente, questi sono grandi linfociti granulari (LGL) (vedi sotto).

I monociti/macrofagi o i granulociti polimorfonucleati possono funzionare come fagociti. Come i linfociti, anche i fagociti sono rappresentati da due popolazioni: monociti/macrofagi e granulociti polimorfonucleati. Questi ultimi hanno un nucleo segmentato (polimorfico) di forma irregolare. A seconda della natura della colorazione dei granuli citoplasmatici con coloranti acidi e basici, i granulociti sono classificati come neutrofili, basofili o eosinofili. Le funzioni effettrici di questi tre tipi di cellule sono diverse. I più numerosi sono i neutrofili, detti anche neutrofili polimorfonucleati (PMN) e costituiscono la maggioranza dei leucociti (globuli bianchi) nel sangue circolante (circa il 60-70% nell'adulto).

Cellule helper (cellule A). Oltre ai linfociti e ai fagociti, i componenti del sistema immunitario comprendono una serie di cellule di supporto.

Cellule presentanti l'antigene (APC): presentano gli antigeni alle cellule T e B.

Piastrine: partecipano alla coagulazione del sangue e alle reazioni infiammatorie.

I mastociti, strutturalmente e funzionalmente simili ai granulociti polimorfonucleati basofili, sono coinvolti in alcuni tipi di infiammazione (vedi Capitolo 23).

Cellule endoteliali - esprimono molecole in grado di riconoscere i leucociti circolanti nel flusso sanguigno, garantendo così la loro adesione - adesione, nonché la distribuzione nel letto vascolare.

CELLULE LINFODICI

Ogni giorno si forma un numero significativo di linfociti negli organi linfoidi primari (centrali): il timo e il midollo osseo postnatale. Alcune di queste cellule migrano dal flusso sanguigno ai tessuti linfoidi secondari: la milza, i linfonodi e le formazioni linfoidi delle mucose. Il corpo umano adulto contiene circa 10 12 cellule linfoidi e il tessuto linfoide nel suo insieme costituisce circa il 2% del peso corporeo totale. Allo stesso tempo, le cellule linfoidi rappresentano circa il 20% dei leucociti circolanti nel sangue. Molte cellule linfoidi mature hanno una vita lunga e possono esistere per molti anni come cellule della memoria immunologica.

I linfociti sono morfologicamente diversi. In un tipico striscio di sangue, i linfociti variano sia in dimensioni (diametro 6-10 µm) che in morfologia. Varia il rapporto tra la dimensione del nucleo: la dimensione del citoplasma (R:C), nonché la forma del nucleo stesso. Il citoplasma di alcuni linfociti può contenere granuli azzurrofili (Fig. 2.2).

Riso. 2.2. Diversità morfologica dei linfociti. 1. Un piccolo linfocita ha un nucleo arrotondato, un elevato rapporto nucleo-citoplasma (N:C) e non contiene granuli nel citoplasma. 2. Un grande linfocita granulare ha un rapporto R:C inferiore, un nucleo concavo e granuli azzurrofili nel citoplasma. Colorazione Giemsa. (Foto per gentile concessione del Dr. A. Stevens e del Prof. J. Lowe.)

Con la microscopia ottica di strisci di sangue colorati, ad esempio, con la colorazione ematologica di Giemsa, si possono rilevare due tipi morfologicamente diversi di linfociti circolanti: i primi - cellule relativamente piccole, tipicamente prive di granuli, con un elevato rapporto R:C - e il secondo - cellule più grandi con un rapporto R:C inferiore, contenenti granuli nel citoplasma e note come linfociti granulari di grandi dimensioni. (Il BGL non deve essere confuso con i granulociti, i monociti o i loro precursori, che contengono anche granuli azzurrofili.)

Cellule T del sangue a riposo. La maggior parte di essi esprime recettori delle cellule T αβ (cellule T αβ; vedere sotto) e può avere uno dei due tipi di morfologia sopra descritti. La maggior parte (95%) delle cellule T xlperid (Tx) e una parte (50%) dei linfociti T citotossici (Tc) sono piccoli linfociti privi di granuli e con un elevato rapporto R:C. Inoltre, il loro citoplasma contiene una struttura speciale chiamata corpo di Goll, un accumulo di lisosomi primari vicino alla gocciolina lipidica. Il corpo di Goll è facilmente rilevabile mediante microscopia elettronica (ras. 2.3) o citochimicamente, con il metodo di determinazione degli enzimi lisosomiali. Meno del 5% delle cellule Tx e circa la metà delle Tc presentano un diverso tipo di morfologia, caratteristica del BGL, con lisosomi primari sparsi in tutto il citoplasma e un complesso di Golgi ben sviluppato (dis. 2.4). È interessante notare che il topo non ha cellule T citotossiche simili nella morfologia al BGL.

Riso. 2.3. Ultrastruttura delle cellule T non granulari. La micrografia elettronica mostra il corpo di Gall (TG), caratteristico della morfologia della maggior parte delle cellule T a riposo. È costituito da lisosomi primari e da una gocciolina lipidica (mostrata da una freccia), x 10.500. Riquadro: al microscopio ottico, quando colorato per esterasi non specifiche, il corpo di Goll appare come una macchia omogenea, x 400. Secondo Zucker-Franklin D ., Greaves M.F., Grossi C.E. et a. 1988. Atlante delle cellule del sangue. Funzione e patologia. vol. II. 2a ed. Milano. E.E. Ermes, Filadelfia: Lea e Febiger.

Riso. 2.4. Ultrastruttura delle cellule T granulari. Queste cellule sono caratterizzate dalla presenza di granuli elettroni privi di perossidasi (lisosomi primari, PL) sparsi in tutto il citoplasma e parzialmente concentrati vicino al complesso del Golgi ben sviluppato (CG) e un gran numero di mitocondri (M). x 10.000 Riquadro: Per la microscopia ottica, i granuli nelle cellule T possono essere rilevati citochimicamente utilizzando il metodo della fosfatasi acida, x 400. Di Zucker-Franklin D., Greaves M.F., Grossi S.E. et a.

1988. Atlante delle cellule del sangue: funzione e patologia. vol. II 2a ed. Milano: E.E. Ermes, Filadelfia: Lea e Febiger.

Segni di grandi linfociti granulari sono caratteristici anche di un'altra sottopopolazione di linfociti T, vale a dire le cellule T con recettori γδ (cellule T γδ). Nei tessuti linfoidi questi

le cellule hanno una morfologia dendritica (ramificata) (Fig. 2.5); quando coltivati ​​in vitro, sono in grado di attaccarsi al substrato, assumendo una varietà di forme (Fig. 2.6).

Riso. 2.5. Morfologia dendritica delle cellule T γδ nel tessuto tonsillare. Queste cellule T γδ si trovano prevalentemente nelle zone T interfollicolari dipendenti. La loro forma ramificata è evidente. Colorazione utilizzando anticorpi monoclonali specifici per γδ-T coniugati con fluorocromo e perossidasi. x 900. (Eig. J. Immunol. 1991. 21: 173. Foto per gentile concessione del Dr. A. Favre.)

Riso. 2.6. Cambiamenti morfologici nelle cellule T γδ clonate durante la coltivazione in vitro. 1. Le cellule aderiscono al substrato allo stesso modo dei macrofagi. x 6000. 2. Le cellule si allungano, formando uropodi con filopodi sporgenti ai poli. x 2000. 3. Alle estremità dei filopodi si formano aree di contatto adesivo. x20.000.Euro. J. Immunolo. 1991.21: 173. Foto per gentile concessione del Dr G. Aranda e del Dr W. Maiorni.

Cellule B del sangue non attivate. Queste cellule non contengono corpi biliari e non sono morfologicamente simili ai grandi linfociti granulari; il loro citoplasma è riempito principalmente da monoribosomi sparsi (Fig. 2.7). Talvolta nel sangue si possono osservare cellule B attivate con reticolo endoplasmatico rugoso sviluppato (Fig. 2.8).

Riso. 2.7. Ultrastruttura delle cellule B a riposo. Il citoplasma di tali cellule è privo di corpi biliari e granuli, ma contiene ribosomi sparsi (R) e tubuli del reticolo endoplasmatico ruvido (ER). Dopo l'attivazione nelle cellule B, avviene l'associazione del complesso del Golgi con i lisosomi. x 11.500.

Riso. 2.8. Ultrastruttura dei linfoblasti B. Il segno principale dell'attivazione delle cellule B è lo sviluppo di strutture per la sintesi delle immunoglobuline: reticolo endoplasmatico ruvido (ER), poliribosomi liberi e il complesso di Golgi (CG), che prende parte alla glicosilazione delle immunoglobuline, x 7500.

cellule NK. Le cellule killer normali, come le cellule T γδ e una delle cellule subpotenziali, hanno la morfologia di BGL. Tuttavia, il loro citoplasma contiene più granuli azzurrofili rispetto alle cellule T granulari.

I linfociti esprimono marcatori di superficie specifici per ciascuna sottopopolazione. Sulla superficie dei linfociti (così come di altri leucociti) sono presenti molte molecole diverse che possono fungere da etichette (marcatori) delle sottopopolazioni rachelaliali. Una parte significativa di questi marcatori cellulari è ora facilmente identificabile utilizzando specifici anticorpi monoclonali. È stata sviluppata una nomenclatura sistematica delle molecole marcatori; in esso, gruppi di anticorpi monoclonali, ciascuno dei quali si lega specificamente ad una specifica molecola marcatore, sono contrassegnati dal simbolo CD (Cluster Designation - etichetta del gruppo). La nomenclatura CD si basa sulla specificità degli anticorpi monoclonali di topo contro gli antigeni leucocitari umani. Molti laboratori specializzati di diversi paesi sono coinvolti nella creazione di questa classificazione. Per discuterne si sono svolti una serie di incontri di lavoro internazionali, nei quali è stato possibile determinare set caratteristici di campioni di anticorpi monoclonali che si legano a varie popolazioni di leucociti, nonché le masse molecolari dei marcatori rilevati. Gli anticorpi monoclonali con la stessa specificità di legame vengono combinati in un gruppo, assegnandogli un numero nel sistema CD. Tuttavia, recentemente è diventata consuetudine designare in questo modo non gruppi di anticorpi, ma molecole marcatori riconosciute da questi anticorpi (l'elenco dei marcatori CD è riportato nell'appendice).

Successivamente si cominciò a classificare i marcatori molecolari in base alle informazioni che trasportano sulle cellule che li esprimono, ad esempio:

Marcatori di popolazione che servono come caratteristica di una data serie o linea itopoietica; un esempio è il marcatore CD3. rilevabile solo sulle cellule T;

Marcatori di differenziazione espressi transitoriamente durante la maturazione; un esempio è il marcatore CDI, che è presente sui timociti in via di sviluppo ma non sulle cellule T mature;

Marcatori di attivazione come CD25, un recettore delle cellule T a bassa affinità per il fattore di crescita (IL-2), espresso solo sulle cellule T attivate dall'antigene.

A volte questo approccio alla classificazione dei marcatori è molto utile, ma non è sempre possibile. In alcune popolazioni cellulari, il marcatore di attivazione e il marcatore di differenziazione sono la stessa molecola. Ad esempio, il CD 10 presente sulle cellule B immature scompare con la maturazione ma riappare con l'attivazione (vedi Fig. 12.14). Inoltre, i marcatori di attivazione possono essere costantemente presenti sulle cellule in basse concentrazioni, ma in concentrazioni più elevate dopo l'attivazione. Pertanto, sotto l'influenza dell'IFγ, l'espressione delle molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe II sui monociti aumenta.

I marcatori cellulari formano diverse famiglie. I componenti della superficie cellulare appartengono a diverse famiglie, i cui geni derivano probabilmente da diversi geni ancestrali. Le molecole marcatori di diverse famiglie differiscono nella struttura e formano i seguenti gruppi principali:

La superfamiglia delle immunoglobuline, che comprende molecole simili nella struttura agli anticorpi; comprende molecole CD2, CD3, CD4, CD8, CD28, MHC di classe I e II, oltre a molte altre;

La famiglia delle integrine è una molecola eterodimerica formata da catene α e β; Esistono diverse sottofamiglie di integrine; tutti i membri di una sottofamiglia hanno una catena β comune, ma catene α diverse, uniche in ogni caso; in una delle sottofamiglie (β2-integrine), la catena β è un marcatore CD18. In combinazione con CD11a, CD11b, CD11c o αD, forma, rispettivamente, gli antigeni funzionali linfocitari LFA-1, Mac-1 (CR3) e p 150, 95 (CR4) e le molecole della superficie cellulare αDβ 2, spesso rilevate sui leucociti. Nella seconda sottofamiglia (β 1 - integrine), la catena β è un marcatore CD29; in combinazione con varie catene α forma marcatori dello stadio tardivo di attivazione (VLA, da antigeni molto tardivi);

Selectine (E, L e P) espresse sui leucociti (L) o sulle cellule endoteliali attivate (E e P). Hanno specificità simile alle lectine per gli zuccheri nelle glicoproteine ​​​​di membrana altamente glicosilate; Le selezioni includono, ad esempio, CD43;

Progeoglicani (un marcatore tipico è CD44), che hanno un numero di siti di legame dei glicosaminoglicani; Un esempio è la coidroitin solfato.

Altre famiglie di marcatori cellulari sono la superfamiglia dei recettori del fattore di necrosi tumorale (TNF) e del fattore di crescita nervosa (NGF), la superfamiglia delle lectine di tipo C, che comprende, ad esempio, CD23, e la superfamiglia delle proteine ​​dei recettori transmembrana multidominio, che comprende il recettore per IL-1.6.

Va sottolineato che i marcatori espressi dai linfociti possono essere rilevati anche su cellule di altre linee. Pertanto, il CD44 viene spesso rilevato sulle cellule epiteliali. Le molecole della superficie cellulare possono essere rilevate utilizzando anticorpi fluorescenti usati come sonde (Figura 2.9). Questo approccio si basa sul metodo della citometria a immunofluorescenza a flusso, che consente di classificare e contare le cellule in base alle loro dimensioni e ai parametri di fluorescenza (vedere Capitolo 29). Utilizzando questo metodo è possibile effettuare uno smistamento dettagliato delle popolazioni di cellule linfoidi.

Riso. 2.9. Gli anticorpi monoclonali di topo diretti verso un antigene specifico dei linfociti T citotossici (TC) (ad esempio, CD8) si legano specificamente alle cellule T e non alle cellule T helper (Tx). Gli anticorpi legati possono essere facilmente rilevati utilizzando anticorpi immunoglobulinici anti-topo coniugati con fluorocromo. Questo metodo permette di identificare e quantificare le cellule T appartenenti a diverse sottopopolazioni.

Cellule T

Le cellule T variano nei loro recettori per il riconoscimento dell'antigene. Il marcatore che caratterizza la linea delle cellule T è il recettore dell'antigene delle cellule T (TcR). Esistono due diversi tipi di TCR, entrambi eterodimeri di due catene polipeptidiche collegate da legami disolfuro. Il TCR del primo tipo è formato dalle catene α e β, del secondo tipo, simili nella struttura, dalle catene γ e δ. Entrambi i recettori sono associati sulla superficie cellulare a cinque polipeptidi del complesso CD3, formando insieme ad esso il complesso recettoriale delle cellule T (complesso TCR-CD3, vedere il capitolo 7). Circa il 90–95% delle cellule T nel sangue sono cellule T αβ, il restante 5–10% sono cellule T γδ.

Le cellule T αβ, a loro volta, differiscono nella loro espressioneCD4 OCD8 . Le cellule αβ-T sono divise in due diverse sottopopolazioni non sovrapposte: le cellule di una portano il marcatore CD4 e principalmente “aiutano” o “inducono” la risposta immunitaria (Tx), le cellule dell'altra portano il marcatore CD8 e hanno prevalentemente attività citotossica (TC). Le cellule T CD4+ riconoscono gli antigeni per i quali sono specifici in associazione con le molecole MHC di classe II, mentre le cellule T CD8+ sono in grado di riconoscere gli antigeni in associazione con le molecole MHC di classe I (vedi Capitolo 7). Pertanto, la possibilità di interazione di una cellula T con una cellula di altro tipo dipende (limitata, o ristretta) dalla presenza del marcatore CD4 o CD8 sulla prima (Fig. 2.10). Una piccola percentuale di cellule T αβ non esprime né CD4 né CD8. Allo stesso modo, la maggior parte delle cellule T γδ circolanti sono “doppie negative”, sebbene alcune portino CD8. Al contrario, la maggior parte delle cellule T γδ nei tessuti esprime questo marcatore.

Riso. 2.10. Le cellule T esprimono γδ- o αβ-TCR e sono divise in sottoinsiemi CD4+ e CD8+ che riconoscono i peptidi antigenici in associazione con le molecole MHC di classe I o di classe I, rispettivamente. Le cellule T CD4+ possono essere ulteriormente suddivise in sottopopolazioni Th1 e Th2 in base alla gamma di citochine che producono. Non esiste una chiara evidenza di differenze nei profili di citochine tra le cellule T γδ e le cellule T αβ CD8+.

αβ- T-celluleCD4 + ECD8 + sono divisi in sottopopolazioni funzionalmente diverse. Come notato sopra, circa il 95% delle cellule T CD4+ e il 50% delle cellule T CD8+ sono linfociti non fanulari morfologicamente piccoli. Queste popolazioni possono essere ulteriormente differenziate mediante l'espressione fenotipica di CD28 e CTLA-4 in sottopopolazioni funzionalmente distinte. Il marcatore CD28 espresso dalle cellule T CD4+ fornisce un segnale di attivazione costimolatoria al riconoscimento dell'antigene. (In assenza di tale segnale, il contatto del TCR con l'antigene può causare anergia.") I ligandi per CD28 sono le molecole B7-1 (CD80) e B7-2 (CD86) sull'APC. Le cellule T CD4+ iniziano a esprimere la molecola omologa CD28 CTLA-4 dopo l'attivazione. CTLA-4 si lega agli stessi ligandi del CD28, limitando così l'attivazione (vedi Capitolo 11). Inoltre, le cellule T αβ esprimono diverse isoforme dell'antigene leucocitario comune, CD45. Si ritiene che CD45RO, piuttosto che CD45RA, sia associato all'attivazione cellulare. Altri criteri vengono utilizzati anche per distinguere sottopopolazioni funzionalmente diverse di cellule T αβ, in particolare l'espressione di marcatori cellulari di cellule killer normali (CD56, CD57 e CDllb/CD18), rilevati sul 5-10% delle cellule T circolanti. Queste cellule producono ID-4, ma non IL-2, e producono una debole risposta proliferativa agli antigeni e ai mitogeni.

Un elenco dei principali marcatori delle cellule αβ-T umane e di topo è presentato in Fig. 2.11.

Riso. 2.11. Finora il marcatore molecolare CD7 è stato identificato solo negli esseri umani, mentre Thy-1 solo nei topi. Altri marcatori mostrati tra parentesi quadre sono gli equivalenti dei marcatori umani nel mouse. La maggior parte dei marcatori appartiene alla superfamiglia delle immunoglobuline delle molecole di adesione intercellulare.

γδ- T-Le cellule sono un componente comune delle mucose e dell'epidermide nei topi. Le cellule T γδ sono relativamente comuni nell'epitelio della mucosa ma rappresentano solo una sottopopolazione minore di cellule T circolanti. Nel topo, quasi tutti i linfociti intraepiteliali sono cellule T γδ che esprimono CD8, un marcatore assente sulla maggior parte delle cellule T γδ circolanti. È stato dimostrato che le cellule T CD8+ γδ possiedono un repertorio distinto di recettori delle cellule T specifici per alcuni antigeni batterici e virali (superantigeni). La riflessione attuale suggerisce che queste cellule potrebbero svolgere un ruolo importante nella protezione delle mucose del corpo dalle infezioni.

Le cellule T hanno una serie di marcatori comuni con cellule di altri lignaggi. Finora abbiamo descritto marcatori cellulari e recettori antigene-specifici caratteristici dei singoli sottoinsiemi di linfociti T. Tuttavia, un certo numero di molecole sono espresse sulla superficie di tutte le cellule T (“marcatori delle cellule pan-T”), nonché su cellule di altri lignaggi. Un buon esempio è il recettore per i globuli rossi delle pecore (CD2). Normalmente la molecola CD2, legandosi agli opportuni ligandi, partecipa al processo di attivazione delle cellule T insieme al complesso TCR - CD3 e ad altre glicoprotsine presenti nelle membrane. Allo stesso tempo, il CD2 viene rilevato anche nel 75% delle cellule CD3 - NK. Un'altra molecola coinvolta nell'attivazione delle cellule T è il marcatore CD5, che è espresso su tutte le cellule T e su un sottogruppo di cellule B. La molecola CD5 può legarsi al CD72, ma resta aperta la questione del suo ruolo come ligando fisiologico delle cellule B. Il marcatore CD7 è presente su quasi tutte le cellule NK e T. Nell'Appendice è riportato un elenco completo dei marcatori CD delle cellule T, alcuni dei quali sono espressi su altre cellule di origine emopoietica. Le cellule T di topo esprimono marcatori simili a quelli presenti sulle cellule T umane.

Cellule T soppressorie. Esistono chiare prove funzionali dell'esistenza di cellule T soppressori antigene-specifiche (T), ma queste cellule non sembrano costituire una sottopopolazione distinta di cellule T con funzione esclusivamente soppressiva. È stato inoltre dimostrato che le cellule T, sia CD4+ che CD8+, sono in grado di sopprimere la risposta immunitaria sia attraverso un effetto citotossico diretto sulle cellule presentanti l'antigene, sia rilasciando citochine “soppressive” (vedi Capitolo 11), sia mediante trasmettendo una regolazione del segnale negativo (legando CTLA-4 ai suoi ligandi; vedi sopra), o attraverso interazioni di rete idiottipo-anti-idiotipo (vedi Capitolo 13).

Cellule B

Dal 5 al 15% delle cellule linfoidi circolanti nel sangue sono linfociti B, identificati dalla presenza di immunoglobuline di superficie (Ig). Le molecole di Ig sono sintetizzate in modo costitutivo; sono incorporati nella membrana citoplasmatica della cellula e funzionano come recettori antigene-specifici. Tali recettori possono essere rilevati sulla superficie cellulare utilizzando anticorpi immunoglobulinici marcati con fluorocromo. La colorazione immunofluorescente avvolge le cellule B a forma di anello (Fig. 2.12). Gli anticorpi bivalenti anti-immunoglobuline, interagendo con i recettori, provocano la loro reticolazione con la formazione di “macchie” di immunoglobuline di forma irregolare sulla superficie cellulare. All'aumentare della temperatura, la maggior parte di questi punti si muove attivamente lungo la superficie della cellula e si riunisce in uno dei suoi poli sotto forma di un "cappello" (Fig. 2.12, riquadro). Questo processo, chiamato cappino, è seguito dall'immersione (internalizzazione) delle molecole di immunoglobuline all'interno della cellula, dove subiscono la scissione. Il capping può essere osservato anche con altre glicoproteine ​​di superficie e non solo sulle cellule B.

Riso. 2.12. Cellule B colorate per immunoglobuline di superficie. Quando colorate a freddo con anticorpi anti-IgM fluorescenti, le cellule B mostrano una fluorescenza ad anello sotto la luce ultravioletta. L'incubazione a 37°C con questi anticorpi porta alla ridistribuzione (capping) dell'etichetta fluorescente su uno dei poli cellulari (vedi barra laterale). x300. Secondo Zucker-Franklin D., Greaves M.F., Grossi S. E. et al. 1988. Atlante delle cellule del sangue: funzione e patologia. vol. II. 2a ed. Milano: E.E. Ermes, Filadelfia: Lea e Febiger.

"Complesso recettoriale" delle cellule B. La maggior parte delle cellule B del sangue periferico umano esprimono immunoglobuline di due isotipi sulla loro superficie: IgM e IgD (vedere Capitolo 6). Su ogni singola cellula B, i siti di legame dell'antigene di questi isotipi sono identici.Meno del 10% delle cellule B nel sangue circolante esprime IgG, IgA e IgE, ma in alcune aree del corpo tali cellule si verificano con maggiore frequenza; per esempio, le cellule B che trasportano IgA nella mucosa intestinale. Associandosi con altre molecole sulla superficie delle cellule B, l'immunoglobulina forma il complesso recettoriale per il riconoscimento dell'antigene delle cellule B. Queste altre molecole “ausiliarie” includono eterodimeri legati al disolfuro costituiti da Igα (CD79a) e Igβ (CD79b). Questi eterodimeri, interagendo (come componenti del complesso TCR-CD3 delle cellule T) con i segmenti transmembrana del recettore delle immunoglobuline, partecipano al processo di attivazione delle cellule B.

Altri marcatori e sottoinsiemi di cellule B. Numerosi altri marcatori molecolari sono espressi sia sulle cellule B murine che umane (Fig. 2.13). La maggior parte delle cellule B trasporta sulla propria superficie antigeni MHC di classe II, che sono importanti per le interazioni cooperative (di contatto) con le cellule T. Nei topi si tratta degli antigeni 1-A o 1-E, negli esseri umani - HLA-DP, HLA-DQ e HLA-DR. I recettori per i componenti del complemento C3b (CR1, CD35) e C3d (CR2, CD21), presenti su quasi tutte le cellule B, sono coinvolti nei processi di attivazione cellulare e, probabilmente, di “homing”. L'interazione di CD19/CD21 con il complesso complemento + antigene gioca un ruolo nell'attivazione delle cellule B con la partecipazione del recettore dell'anticorpo legante l'antigene. Le cellule B hanno anche recettori Fc per le IgG esogene (FcγRII, CD32), che trasmettono segnali regolatori negativi alle cellule B.

I principali marcatori attualmente utilizzati per identificare le cellule B umane sono CD19, CD20 e CD22. Sono noti anche altri marcatori di cellule B umane: CD72 e CD78. Il marcatore CD72 è stato trovato anche sulle cellule B di topo (Lyb-2) insieme a B220, che è un'isoforma ad alto peso molecolare (220 kDa) del marcatore CD45 (Lyb-5). Un ruolo significativo nelle interazioni di contatto tra le cellule T e B appartiene al marcatore CD40 (vedi Fig. 11.5).

Riso. 2.13. Esistono molti marcatori di cellule B omologhi tra uomo e topo; sono mostrati nello stesso colore. I marcatori di topo equivalenti umani sono indicati tra parentesi quadre. Il marcatore B220 era precedentemente designato Lyb-5. Le catene Igα e Igβ interagiscono con l'immunoglobulina di superficie (slg) per formare il complesso del recettore delle cellule B. I numeri di classificazione dei CD sono riportati tra parentesi dopo il nome funzionale.

Le cellule B possono essere divise in due sottopopolazioni: B-1 (Mac-1 +, CD23 -) e B-2 (Mac-1 -, CD23 +). La maggior parte delle cellule B-1 esprimono il marcatore CD5 (Lyl), originariamente presente solo sulle cellule T. La funzione del CD5 per le cellule B umane non è ancora nota; questo marcatore è associato al recettore delle cellule B e può essere coinvolto nella regolazione del processo di attivazione delle cellule B. Le cellule B-1 sintetizzano spontaneamente i cosiddetti anticorpi normali contro determinati antigeni batterici, nonché contro antigeni self come DNA, frammento Fc IgG, fosfolipidi e proteine ​​citoscheletriche. Nell'uomo, le cellule B-1 vengono rilevate particolarmente spesso nel sangue dei neonati, nei topi, principalmente nella cavità peritoneale. Secondo alcuni dati, subiscono uno speciale percorso di differenziazione che differisce dalla maturazione delle cellule B “normali”, che appartengono alla sottopopolazione B-2.

Oltre a condividere il marcatore CD5 con le cellule T, le cellule B condividono marcatori con altre cellule, come il marcatore CD40, che è presente su alcune cellule dendritiche.

Cellule killer normali (naturali).

Le cellule chiamate cellule normal killer (NK) costituiscono fino al 15% dei linfociti del sangue; non esprimono recettori leganti l'antigene né delle cellule T né delle cellule B.

Marcatori fenotipici delle cellule NK. La maggior parte degli antigeni rilevati sulla superficie delle NK utilizzando anticorpi monoclonali sono presenti anche sulle cellule T e sui monociti/macrofagi. I principali marcatori delle cellule NK umane, che indicano la loro specificità crociata, sono elencati in Fig. 2.14. Nelle popolazioni di linfociti purificati, le cellule NK vengono spesso rilevate utilizzando anticorpi monoclonali anti-CD16 (FcγRIII). Il marcatore CD16 è coinvolto in uno dei meccanismi di attivazione delle NK ed è espresso anche dai neutrofili, da alcuni tipi di macrofagi e dalle cellule T γδ.

Riso. 2.14. Nessuno di questi marcatori è specifico di NK. (RIK - recettori per gli inibitori delle cellule killer; RAK - recettori per gli attivatori delle cellule killer.)

Nei granulociti, il marcatore CD16 è associato alla membrana citoplasmatica tramite il fosfatidilinositolo glicano, mentre le NK, i macrofagi e le cellule T γδ esprimono una forma transmembrana di questa molecola marcatore. Un altro importante marcatore NK per l'identificazione è CD56, che è una molecola di adesione intercellulare omofila (N-CAM) della superfamiglia delle immunoglobuline. Negli esseri umani, i linfociti privi di CD3 ma che esprimono uno o entrambi i marcatori CD56 e CD16 sono molto probabilmente NK, sebbene entrambi i marcatori siano presenti in una piccola percentuale di cellule T. Le NK non attivate reprimono anche la catena β del recettore dell'IL-2 (un recettore a media affinità con un peso molecolare di 70 kDa) e la catena γ di trasmissione del segnale, comune ai recettori che legano l'IL-2 e altre citochine . Naturalmente, la stimolazione diretta con l'interleuchina-2 provoca l'attivazione di NK. È interessante notare che il recettore ha un molo. del peso di 70 kDa è espresso anche su tutte le cellule T. avente la morfologia del BGL, cioè sulle cellule T γδ e su parte delle cellule T αβ CD8+. Sotto l'influenza dell'IL-2, tutte queste cellule, comprese le cellule NK, acquisiscono un'attività citotossica non specifica, trasformandosi in cellule conosciute collettivamente come cellule killer attivate dalle linfochine (LAK). Le cellule LAK mostrano un effetto citotossico sulle cellule tumorali appena isolate e la gamma dei loro bersagli è molto più ampia di quella delle cellule NK non attivate.

Rispetto alle NC umane, le NC di topo contengono meno granuli azzurrofili nel citoplasma, che però sono molto più grandi. L'elenco dei marcatori fenotipici NK del topo è presentato in Fig. 2.15.

Riso. 2.15. Quasi tutti i marcatori molecolari delle cellule NK di topo sono espressi su altre cellule, ma sono stati identificati anche marcatori NK specifici.

Funzioni delle cellule killer normali. La funzione di NK è il riconoscimento e la distruzione di alcune cellule tumorali (Fig. 2.16), nonché di cellule infettate da virus. Il meccanismo di riconoscimento non è ancora del tutto chiaro. Sottopopolazioni di NK esprimono molecole della superfamiglia delle immunoglobuline che ne regolano l'attività citotossica. I prodotti di alcuni alleli HLA di classe I possono proteggere le cellule bersaglio dalle NK, mentre i prodotti di altri, al contrario, ne potenziano l'effetto non litico. Ad esempio, alcune molecole HLA di classe I (A, B e C) espresse dalla cellula bersaglio si legano ai “recettori per gli inibitori delle cellule killer” (RIK; ad esempio p58 o p70) sulle NK, prevenendo la citolisi. I “recettori NK espressi per gli attivatori delle cellule killer” (ad esempio, p50.1, 50.2, 50.3) possono anche legarsi ai prodotti di diversi alleli HLA sulle cellule bersaglio. Queste interazioni da sole o insieme ad altre, in particolare il legame CD2/LFA-1, causano l'attivazione di NK. Ad esempio, le cellule K562, comunemente utilizzate per studiare la funzione NK, non esprimono molecole HLA e, pertanto, non hanno ligandi per RIC. Tuttavia possiedono LFA-1, che è sufficiente affinché le cellule NK che trasportano CD2 possano svolgere la loro azione. Ciascuna cellula killer normale trasporta almeno un RIC specifico per gli antigeni self-MHC, quindi le cellule NK autologhe non infettano le proprie cellule normali. La distruzione di queste cellule da parte delle normali cellule killer è possibile modificando i ligandi HLA specifici dei RIC in caso di tumore maligno spontaneo o infezione virale.

Riso. 2.16. Una cellula killer normale (NK) attacca una cellula bersaglio (M). x 4500. (Foto per gentile concessione del Dr. G. Aranda e Malorni, Roma.)

Le cellule killer normali sono anche in grado di infettare le cellule bersaglio caricate con anticorpi IgG utilizzando i loro recettori IgG (FcγRIII o CD16). Questa attività è chiamata citotossicità cellulo-mediata anticorpo-dipendente (ADCC). Le cellule NK attivate rilasciano interferone-γ (IFγ) e altre citochine (in particolare IL-1 e GM-CSF), che possono svolgere un ruolo importante nella regolazione dell'ematopoiesi e della risposta immunitaria.

Attivazione delle cellule B e T

Le cellule B e T vengono attivate legandosi ad antigeni specifici. Per fare questo, le cellule T hanno bisogno di “vedere” l’antigene legato alle molecole MHC sulle cellule che presentano l’antigene, mentre le cellule B possono legarsi agli antigeni nativi, ma per l’attivazione hanno bisogno dell’aiuto delle cellule T (nel caso di alcuni antigeni polimerici o molecole di natura mitogenica (cellule B non necessitano di questo aiuto).

Oltre al legame specifico con il recettore dell'antigene, l'attivazione efficace delle cellule T e B richiede l'interazione cellula-cellula che coinvolge altri componenti di superficie, ad esempio, nel caso delle cellule T, CD28 (vedi Capitolo 11). L'attivazione e la differenziazione indotte dall'antigene delle cellule T e B si verificano tipicamente nei tessuti linfoidi e possono essere riprodotte in vitro coltivando linfociti in presenza di un agente attivante. Tali agenti possono essere:

Un antigene riconosciuto da un recettore legante l'antigene sulla superficie cellulare;

Anticorpi monoclonali contro il complesso TkR - CD3 e

Lectine [ad esempio fitoemoagglutinina (PHA), concanavalina A (ConA) e mitogeno dell'asclepiade].

Le lectine sono proteine ​​di origine vegetale e batterica che legano i carboidrati. Alcuni di essi sono in grado di attivare i linfociti, interagire in modo incrociato con VkR o TkR e fungere da mitogeni (induttori della proliferazione). Si ritiene che la stimolazione mitogenica dei linfociti in vitro riproduca abbastanza fedelmente l'attivazione da parte di antigeni specifici. Le lectine PHA e ConA stimolano i linfociti T umani e di topo. Il lipopolisaccaride batterico (LPS) stimola le cellule B del topo e il mitogeno della lacca provoca la proliferazione sia delle cellule B che delle cellule T umane (Fig. 2.17).

Riso. 2.17. Trasformazione blastica dei linfociti indotta dal mitogeno o dall'antigene. Le cellule T e B umane mostrate nella foto sono attivate dal mitogeno dell'erbaccia. 1. Aumento della basofilia citoplasmatica e aumento del volume cellulare. 2. Durante la divisione cellulare, i cromosomi si condensano e diventano chiaramente visibili. Colorazione Giemsa. x 1500. Secondo Zucker-Franklin D., Greaves M.F., Grossi S.E. et al. 1988. Atlante delle cellule del sangue: funzione e patologia. vol. II. 2a ed. Milano: E.E. Ermes, Filadelfia: Lea e Febiger.

Studi in vitro che utilizzano questi agenti hanno dimostrato che l'attivazione delle cellule T e B induce la sintesi di citochine e dei loro recettori. L'interazione delle citochine con i recettori induce l'ingresso delle cellule nel ciclo di divisione (proliferazione) e la loro successiva maturazione con la formazione di cellule effettrici o cellule della memoria immunologica. In condizioni in vitro, le cellule della memoria si riciclano e alla fine si depositano nelle aree T e B-dipendenti dei tessuti linfoidi, dove successivamente rimangono, rimanendo pronte a rispondere quando incontrano nuovamente lo stesso antigene.

Il segnale di attivazione viene trasmesso da “secondi messaggeri”. Come risultato dell'interazione dei linfociti a riposo con l'antigene, viene indotta una catena di processi biochimici che portano alla formazione di “secondi messaggeri” all'interno delle cellule B o T. Questi mediatori sono responsabili dei successivi cambiamenti a livello genetico. Esistono diversi meccanismi di base dell’attivazione dei linfociti, ma non sono ancora completamente compresi. Sia nelle cellule T che in quelle B, la proteina (proteina G) legante la guanosina trifosfato (dipendente dal GTP) è coinvolta nella trasduzione del segnale di attivazione, che stimola il metabolismo del fosfatidilinositolo. Di conseguenza, si formano due secondi messaggeri: inositolo 1,4,5-trifosfato (IP3) e diacilglicerolo (DAG). Il mediatore IP3 induce il rilascio di ioni Ca 2+ dai depositi intracellulari e DAG attiva la proteina chinasi C, che, insieme ad altre chinasi, fosfola un numero di componenti della membrana plasmatica, portando alla comparsa di fattori di trascrizione e successiva espressione di determinati geni. Pertanto, immediatamente dopo che i linfociti T entrano in contatto con l'antigene, sulla loro superficie vengono espresse numerose molecole, tra cui gp39 e il recettore per IL-2. Ulteriori interazioni intercellulari che coinvolgono queste molecole causano la proliferazione e la differenziazione dei linfociti.

La differenziazione delle cellule B porta alla formazione di plasmacellule e cellule di memoria immunologica. Dopo l'attivazione da parte di un mitogeno o antigene, le cellule T e B subiscono caratteristici cambiamenti ultrastrutturali, diventando linfoblasti (Fig. 2.8 e 2.18). Successivamente, molti linfoblasti B maturano in cellule produttrici di anticorpi (AFC), che in vivo si sviluppano poi in plasmacellule terminalmente differenziate. Alcuni linfoblasti B non formano cisterne del reticolo endoplasmatico ruvido (ER). Tali cellule sono presenti nei centri di proliferazione all'interno dei follicoli linfoidi; sono chiamate cellule centrali del follicolo, o centrociti (Fig. 2.19).

Riso. 2.18. Ultrastruttura dei linfoblasti T. I linfoblasti T, derivanti dai linfociti T dopo la stimolazione con un antigene o un mitogeno, sono grandi cellule con citoplasma sviluppato contenente una varietà di organelli, inclusi mitocondri (M) e poliribosomi liberi. I linfoblasti possono essere “non granulari” (1) o granulari (2) a seconda della presenza o assenza di granuli elettrondensi (D). Goccioline lipidiche (LD) sono visibili anche nel citoplasma del linfoblasto granulare, x 3200.

Riso. 2.19. Cella centrale di un follicolo linfoide. È visibile il citoplasma sviluppato, contenente poliribosomi (R) e diversi tubuli del reticolo endoplasmatico ruvido (RE), ma sono assenti pile di cisterne (file parallele di ER). C'è un nucleolo (N) notevolmente grande, situato eccentricamente, adiacente all'involucro nucleare. È possibile che tali cellule rappresentino le cellule B della memoria immunologica.Le cellule di alcuni linfomi, chiamate centroblastiche o centrocitiche, hanno una morfologia simile. x8500.

Come mostra la microscopia ottica, il citoplasma delle plasmacellule è basofilo, cioè ha un'affinità per i coloranti basici. Questa proprietà del citoplasma è spiegata dalla presenza in esso di grandi quantità di RNA, che garantisce la sintesi di anticorpi sui ribosomi del RE ruvido (Fig. 2.20). Usando un microscopio elettronico, nelle plasmacellule si possono osservare file parallele di ER ruvido (Fig. 2.21). Queste cellule compaiono raramente nel flusso sanguigno e costituiscono non più dello 0,1% dei linfociti circolanti. Normalmente, le plasmacellule si trovano solo negli organi e nei tessuti linfoidi secondari e, inoltre, ce ne sono molte nel midollo osseo rosso. Gli anticorpi prodotti da una plasmacellula hanno la stessa specificità antigenica e appartengono allo stesso isotipo di immunoglobulina. Possono essere rilevati nel citoplasma di queste cellule utilizzando anticorpi antiglobulina marcati con fluorocromo (Fig. 2.22). Le plasmacellule hanno una vita breve; esistendo solo per pochi giorni, muoiono nel processo di apoptosi (Fig. 2.23).

Riso. 2.20. Morfologia delle plasmacellule. Una plasmacellula matura è caratterizzata da una posizione eccentrica del nucleo e da un citoplasma basofilo sviluppato (la basofilia è dovuta all'alto contenuto di RNA necessario per la sintesi proteica). Il complesso del Golgi è situato nella regione perinucleare leggermente più chiara. Colorazione May-Grunwald Giemsa. x 1000. rioZucker-Franklin D., Greaves M.F., Grossi S.E. et al. 1988. Atlante delle cellule del sangue: funzione e patologia. vol. II. 2a fine. Milano: E.E. Ermes, Filadelfia: Lea e Febiger.

Riso. 2.22. Colorazione immunofluorescente delle immunoglobuline nel citoplasma delle plasmacellule. Le plasmacellule umane fissate vengono colorate con anticorpi IgM antiumani marcati con fluoresceina (fluorescenza verde) e anticorpi IgG antiumani marcati con rodamina (fluorescenza rossa). È visibile un'intensa fluorescenza intracitoplasmatica. I diversi pattern di colorazione di due plasmacellule indicano che normalmente ciascuna di esse produce anticorpi di una sola classe o sottoclasse (isotipo), x 1500. Secondo Zucker-Franklin D., Greaves M.F., Grossi S.E. et al. 1988. Atlante delle cellule del sangue: funzione e patologia. vol. II. 2a ed. Milano: E.E. Ermes, Filadelfia: Lea e Febiger.

Riso. 2.21. Ultrastruttura di una plasmacellula. Sono visibili le caratteristiche file parallele del reticolo endoplasmatico ruvido (ER). Nelle cellule mature, le cisterne del RE sono piene di immunoglobuline. Sono visibili anche i mitocondri (M). x 5000. Secondo Zucker-Franklin D., Greaves M F., Grossi S.E. et al. 1988. Atlante delle cellule del sangue: funzione e patologia. vol. II. 2a ed. Milano:

E.E. Ermes, Filadelfia: Lea e Febiger.

Riso. 2.23. Morte per apoptosi di una plasmacellula. Le plasmacellule non vivono a lungo e muoiono a causa dell'apoptosi (autodistruzione programmata). Sono visibili cambiamenti nella cromatina nucleare caratteristici dell'apoptosi, x 5000.

Marcatori di attivazione sui linfociti. L'attivazione delle cellule T e B provoca la sintesi de novo di numerosi marcatori di superficie e l'aumento dell'espressione di altri.

Questi marcatori di attivazione includono molecole di adesione intercellulare, che garantiscono un'interazione più efficace delle cellule attivate con le altre, nonché recettori per fattori di crescita e differenziazione, necessari per la costante proliferazione e maturazione delle cellule. Uno di questi è il recettore per IL-2 (IL-2R), espresso dalle cellule T dopo l'attivazione; è costituito da tre subunità. Nello stato di riposo, le cellule T esprimono costitutivamente la catena γ (CD134) di questo recettore, e alcune di esse (BGL) formano anche la sua catena β (CD122). L'attivazione provoca la sintesi della subunità α di IL-2R (CD25) e la formazione di IL-2R eterotrimerica ad alta affinità. Transitoriamente, l'attivazione delle cellule T induce anche l'espressione dei recettori gp39 (CD40L) e della transferrina (CD71, importante per la proliferazione), CD38 e CD69. Questi marcatori compaiono nella fase iniziale dell'ontogenesi delle cellule T, ma scompaiono durante lo sviluppo intratimico (vedi Capitolo 12). I marcatori tardivi dell'attivazione delle cellule T umane sono molecole MHC di classe II (non rilevate sulle cellule T di topo). Sulle cellule T, in particolare sulle cellule T della memoria immunologica, è espresso come marcatore di attivazione tardiva CD29 (catena VLA β1). Pertanto, la funzione di “memoria” della sottopopolazione di cellule T CD4 + CD29 + può essere interpretata come un aumento indotto dall’attivazione del numero di varie molecole di adesione intercellulari che facilitano l’interazione di queste cellule T con altre se l’organismo incontra l’antigene donato Ancora.

I marcatori dell'attivazione delle cellule B includono IL-2R ad alta affinità e altri recettori per fattori di crescita e differenziazione come IL-3, IL-4, IL-5 e IL-6 (vedere Capitolo 10). Tutti questi recettori sono stati studiati mediante clonazione e sequenziamento molecolare. Inoltre, i recettori della transferrina (CD71) e gli antigeni di membrana MHC di classe II sono espressi a concentrazioni maggiori sulle cellule B attivate. Il marcatore CD23 (FcεRII, un recettore a bassa affinità per le IgE) espresso sulle cellule B umane e murine attivate è coinvolto nell'induzione della divisione cellulare. Il marcatore CD38 è assente sulle cellule B umane mature, ma si trova nello stadio finale di differenziazione delle plasmacellule e delle cellule dei centri riproduttivi, nonché sulle cellule B nelle primissime fasi di maturazione. Le molecole dell'antigene plasmocitico specifico-1 si trovano sulle cellule B umane solo nello stadio plasmocitico della loro differenziazione. Le cellule della memoria immunologica trovate nei centri di proliferazione all'interno dei follicoli linfoidi secondari (vedi Capitolo 12) non esprimono né IgD né CD22.

I marcatori di attivazione delle cellule NK includono molecole MHC di classe II.

Passaggio da cellule immunocompetenti stadi antigene-dipendenti e antigene-indipendenti lo sviluppo avviene in diversi organi. Questa circostanza da sola indica la differenza nelle condizioni necessarie per superare queste fasi. Tali condizioni sono lungi dall’essere limitate all’azione degli antigeni.

Sono in gran parte il risultato interazione tra sottopopolazioni di cellule linfoidi stesse, così come linfociti con cellule non linfoidi di organi ematopoietici - macrofagi e meccanociti stromali.

Cellule linfoidi e le loro cellule progenitrici sono forniti negli organi della linfopoiesi dal microambiente necessario per la proliferazione, la differenziazione e il riconoscimento dell'antigene. Il microambiente distingue non solo un organo linfoide da un altro, ma anche le singole aree all'interno di ciascun organo. Determina la possibilità di colonizzazione di un determinato territorio da parte di cellule T o B, la possibilità di sviluppo su di esso di cellule produttrici di anticorpi o di linfociti immunitari e, infine, promuove il riconoscimento degli antigeni da parte delle cellule immunocompetenti.

Microambiente, per quanto è attualmente noto, creano cellule prive di competenza immunologica. Il loro effetto sugli stadi di sviluppo antigene-dipendenti delle cellule linfoidi può quindi essere di natura policlonale, cioè estendersi non solo alle cellule i cui recettori sono complementari agli antigeni attualmente presenti nel tessuto linfoide. Tuttavia, i fattori microambientali non interferiscono, ma, al contrario, forniscono l'opportunità per lo sviluppo preferenziale di quelle cellule linfoidi da cui dipende la specificità delle reazioni immunologiche a questo antigene.

Con funzionale e punto di vista istogenetico Le cellule del sistema linfoide possono essere divise in tre sezioni (compartimenti):
1) cellule staminali ematopoietiche del midollo osseo;
2) cellule precursori degli organi linfoepiteliali primari, i cui rudimenti sono posti alla giunzione dell'epitelio intestinale con l'epitelio ectodermico delle tasche branchiali (timo) o della cloaca (borsa di Fabricio);
3) cellule linfoidi di organi linfoidi secondari (linfonodi e milza), i cui rudimenti sono di origine mesodermica (Miller, 1974). Gli organi linfoidi primari e secondari, sebbene formino un sistema unito da intense migrazioni cellulari, presentano una serie di differenze significative. In particolare, l'attività mitotica delle cellule linfoidi nel territorio degli organi linfoidi primari è indipendente dall'antigene, ma negli organi linfoidi secondari è stimolata dagli antigeni.

Istogenesi delle plasmacellule e la formazione dei centri riproduttivi avviene solo negli organi linfoidi secondari, ma non in quelli primari. Gli organi linfoidi primari vengono stimolati solo dalle cellule staminali o dai loro discendenti immunologicamente non impegnati (Vernet, 1971); gli organi linfoidi secondari sono popolati da cellule immunocompetenti impegnate: cellule T (discendenti dei timociti) e cellule B (discendenti delle cellule della borsa di Fabricio negli uccelli e dei suoi analoghi nei mammiferi).

Esperimenti condotti su modelli murini hanno dimostrato che i precursori comuni delle cellule linfoidi si trovano dapprima nella parte caudale della splancnopleura, da dove probabilmente migrano verso il sacco vitellino, e poi verso gli organi linfoidi primari - timo e fegato fetale, con successiva differenziazione rispettivamente in cellule T e B. -cellule. I linfociti maturi si spostano quindi nei tessuti linfoidi secondari, dove acquisiscono la capacità di reagire agli antigeni estranei e di non reagire agli antigeni del proprio corpo.

Cellule T

Il timo è il primo organo del sistema immunitario, emergendo durante lo sviluppo embrionale nei vertebrati. Tutti i fatti indicano chiaramente la formazione molto precoce del sistema immunitario T, almeno secondo le caratteristiche morfologiche. Allo stesso tempo, l'attività funzionale del sistema T è espressa in modo incompleto.

Lo stroma del timo è formato da due strati germinali: ecto ed endoderma, cioè ha natura epiteliale. Come risultato dello sviluppo di due strati, il germe endodermico viene gradualmente circondato dall'ectoderma della fessura branchiale. La struttura risultante è chiamata vescicola cervicale. Con l'ulteriore sviluppo, la crescita ectodermica cattura completamente l'endoderma della sacca faringea e le aree di sviluppo ecto ed endodermico vengono separate dagli strati principali, il che si traduce nella formazione del rudimento timico. Lo strato ectodermico dà origine alle cellule epiteliali della corteccia timica, mentre l'endoderma diventa la fonte delle cellule epiteliali midollari. Lo sviluppo del timo è mostrato nel diagramma (Fig. 1).

Riso. 1

Immediatamente dopo la formazione del rudimento del timo inizia la sua colonizzazione da parte delle cellule del midollo osseo. Oltre ai precursori dei timociti, nell'organo migrano i macrofagi e le cellule dendritiche che partecipano alla maturazione dei linfociti T. Tutte queste cellule sono di origine mesenchimale (tessuto connettivo). Pertanto, il timo, come organo indipendente, è formato da tre strati germinali: ectoderma, mesoderma ed endoderma.

Il timo dei mammiferi subisce uno sviluppo inverso (involuzione) man mano che il corpo matura e invecchia. Negli esseri umani inizia durante la pubertà e continua fino alla fine della vita. L'involuzione cattura innanzitutto la zona corticale dei lobi fino alla sua completa scomparsa, mentre viene preservata la zona midollare. L'atrofia della zona corticale è dovuta alla sensibilità dei timociti corticali agli ormoni steroidei della corteccia surrenale.

Nella zona midollare del timo si osservano accumuli rotondi di cellule epiteliali, prive di linfociti, detti corpi di Hassall. Il loro scopo funzionale non è ancora chiaro. Secondo alcuni ricercatori, i corpi di Hassal si formano a seguito della distruzione attiva dei timociti, che porta alla “esposizione” degli elementi epiteliali. Altri autori tendono a vedere i corpuscoli di Hassall come strutture epiteliali attive, la cui funzione è quella di produrre fattori regolatori che successivamente entrano in circolo.

Con l'età cambiano sia la massa assoluta dell'organo che la sua composizione cellulare. Nei neonati, il rapporto tra lo strato corticale e lo strato midollare è spostato verso la corteccia. Durante questo periodo, il timo è nella sua fase più attiva come fonte di cellule T periferiche. All'età di 15-20 anni, la dimensione relativa della corteccia diminuisce e la zona midollare aumenta. Il numero dei linfociti diminuisce sia nella corteccia che nella zona midollare. Il parenchima è sostituito dal tessuto adiposo. Dopo 30 anni, il numero di linfociti nell'organo diminuisce drasticamente.

La migrazione delle cellule staminali nel timo avviene in risposta ai segnali chemiotattici periodicamente prodotti da questo organo. Uno dei chemiotattici è la β2-microglobulina, un componente delle molecole MHC di classe I. Nel timo, le cellule staminali, sotto l'influenza del microambiente epiteliale, iniziano a differenziarsi in linfociti timici (timociti). Al momento non è chiaro se le cellule staminali siano “cellule pre-T”, cioè se la loro differenziazione in cellule T inizia prima di entrare nel timo. Sebbene le cellule staminali esprimano CD7 (un marcatore delle cellule progenitrici delle cellule natural killer (NK) e delle cellule T), molte prove indicano la loro pluripotenza.

Pertanto, dalle cellule progenitrici emopoietiche isolate dal timo, in vitro si sviluppano granulociti, APC, NK, cellule B e cellule mieloidi. Ciò dimostra la continua pluripotenza delle cellule del midollo osseo che infiltrano il primordio timico. Un'ulteriore maturazione delle cellule T avviene quando i timociti si spostano dalla zona corticale del timo alla zona midollare. Queste zone contengono cellule epiteliali, macrofagi e cellule interdigitate derivate dal midollo osseo con alti livelli di espressione MHC di classe II. Tutti e tre i tipi di cellule sono necessari per la differenziazione e la maturazione dei linfociti T.

Durante la maturazione, le cellule T cambiano il loro fenotipo in base ai marcatori CD. Man mano che i linfociti T maturano nel timo, avviene la selezione cellulare positiva e negativa, a seguito della quale le cellule che non sono in grado di attivarsi quando interagiscono con antigeni estranei e che non si attivano quando interagiscono con antigeni del proprio corpo vengono “abbattute”. "

Alcuni linfociti T maturano all'esterno del timo nei tessuti linfoidi periferici. Per la differenziazione della stragrande maggioranza delle cellule T è necessario un timo funzionante, sebbene nei topi nudi sia possibile trovare un piccolo numero di cellule recanti marcatori delle cellule T. I dati di questi studi sperimentali indicano che i progenitori del midollo osseo sono in grado di colonizzare le superfici della mucosa e successivamente maturare in cellule T funzionali. Anche il significato della maturazione extratimica delle cellule T rimane al momento poco chiaro.

Nei neonati, la maggior parte delle cellule T presenti nel sangue portano il marcatore CD45RA, indicando che non sono state ancora esposte all'antigene. Inoltre, quando interagiscono con antigeni estranei, le cellule T dei neonati producono quantità minori di IFg e altre citochine rispetto alle cellule T di un adulto.

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La disregolazione del sistema immunitario può portare alla comparsa improvvisa di neoplasie, in particolare di cellule linfoidi. Ciò si verifica in pazienti con malattie da immunodeficienza primaria, AIDS e immunosoppressione dopo trapianto di organi. I linfomi aggressivi a cellule B, spesso associati al virus Epstein-Barr, sono particolarmente comuni in queste condizioni. Questa sottosezione delinea innanzitutto le caratteristiche generali dei tumori linfoidi e quindi descrive le proprietà specifiche dei tipi più importanti.

La leucemia linfoide e il linfoma sono stati inizialmente classificati in diverse entità in base alla morfologia cellulare e ai risultati clinici. La definizione di “leucemia” implica che le cellule tumorali si trovano principalmente nel sangue periferico e/o nel midollo osseo. Il linfoma si presenta come masse solide nei linfonodi, nella milza, nel timo o negli organi non linfoidi. A volte in tutte queste sedi possono verificarsi gli stessi tipi di cellule tumorali (leucemia/linfoma).

Nel 1996, l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha raccomandato l'uso della classificazione dei tumori basata sulla morfologia della cellula di origine: cellule B contro cellule T/NK (cellule T/natural killer) e grado di differenziazione: immature (cellule progenitrici) rispetto a quelli maturi (periferici) (Tabella 17.4). Si ritiene che i tumori crescano da cellule linfoidi trasformate che smettono di svilupparsi. Hanno gli stessi marcatori di superficie e molte altre proprietà delle corrispondenti cellule normali in questa fase di sviluppo.

Le cellule tumorali, tuttavia, potrebbero non continuare a maturare e accumularsi in gran numero; provengono tutti da un singolo clone (cioè sono monoclonali). Inoltre occuperanno gli stessi siti e migreranno attraverso gli stessi percorsi di sviluppo delle loro controparti normali, vale a dire il midollo osseo per le cellule B immature, il timo per le cellule T immature, ecc.

L'analisi del DNA estratto da tumori a cellule B e T (Southern blot) rivela lo stesso sito di legame rispettivamente sia nel gene dell'immunoglobulina che nel gene del recettore delle cellule T. Tali dati indicano che tutte le cellule tumorali hanno lo stesso riarrangiamento di questi geni, il che ci consente di giudicare la monoclonalità di tale crescita linfoide. La PCR può essere utilizzata per identificare una piccola popolazione di cellule monoclonali prima dell'analisi Southern blot.

Per alcune neoplasie linfoidi sono state identificate anomalie molecolari uniche che possono contribuire alla trasformazione di queste cellule. Anche questi cambiamenti molecolari sono inclusi nello schema di classificazione. Poiché la classificazione dell'OMS si basa più sulla natura delle cellule che sulle manifestazioni cliniche, leucemie e linfomi non vengono differenziati se presentano gli stessi tipi di cellule tumorali. La classificazione dell'OMS è di grande importanza pratica, poiché la terapia per la leucemia e il linfoma è spesso la stessa.
Neoplasie delle cellule B

Leucemia linfoblastica/linfoma progenitore delle cellule B

Leucemia/linfoma linfoblastico acuto a cellule B (LLA B) colpisce le cellule pro e pre-B o tutti gli stadi immaturi dello sviluppo delle cellule B, come dimostrato dall'espressione dei marcatori CD di superficie e dallo stadio di riarrangiamento del gene lg in ogni singolo caso di leucemia (Fig. 17.9). Le cellule tumorali possono esprimere marcatori di esplosione o il marcatore delle cellule staminali CD34 (in particolare cellule pro-B), nonché i marcatori “precoci” delle cellule B CD10 e CD19. Come le normali cellule pro-B o pre-pre-B e pre-B, le corrispondenti cellule ALL si esprimono deossinucleotidil transferasi terminale (TdT) nei noccioli.

Riso. 17.9. Correlazione degli stadi di sviluppo delle cellule B con tumori maligni delle cellule B

L'espressione di questo enzima, normalmente richiesto per il riarrangiamento del gene Ig, riflette il fatto che queste cellule B-ALL sono in fase di riarrangiamento del gene. Ciò significa che non esprimono ancora l'intera molecola Ig sulla loro superficie e hanno solo catene μ citoplasmatiche, che corrispondono allo stadio delle cellule pre-B. La chemioterapia è più efficace nel trattamento dei bambini affetti da questo tipo di leucemia.

Esiste anche una variante della LLA B immatura aggressiva, che è la controparte leucemica del linfoma di Burkitt, che presenta caratteristiche simili di traslocazione genetica. Queste cellule sono simili alle cellule B immature che sono appena emerse dal midollo osseo alla periferia. Esprimono CD20, hanno la TdT disattivata, il loro gene Ig è completamente riarrangiato e le IgM sono presenti sulla superficie cellulare.

Linfoma/leucemia di Burkitt

Il linfoma di Burkitt può presentarsi sia come leucemia che come linfoma. È caratterizzata dalla traslocazione dell'oncogene c-myc nel locus del gene lg della catena H o in uno dei due geni della catena L: t(8; 14), t(8; 22) o t(2; 8). (Fig. 17.10). La proteina c-myc è normalmente coinvolta nell'attivazione dei geni per la proliferazione cellulare quando una cellula a riposo riceve un segnale per dividersi. La traslocazione nei geni lg porta ad una maggiore espressione di c-myc e all'attivazione della proliferazione cellulare. È possibile che la stimolazione antigenica delle cellule B avvii un aumento dell'espressione di c-myc sotto il controllo del gene lg.

Riso. 17.10. Alcune neoplasie delle cellule B associate alla traslocazione del gene nel locus cromosomico che codifica per il gene della catena H delle Ig sul cromosoma 14

Nell'Africa equatoriale, questo linfoma è endemico ed è associato all'infezione delle cellule B da parte del virus Epstein-Barr. Il linfoma di Burkitt è uno dei tumori che spesso si sviluppa in pazienti immunosoppressi (AIDS e immunosoppressione da farmaci). Il genoma del virus Epstein-Barr si trova talvolta nelle cellule del linfoma di Burkitt.

Linfoma follicolare

Il linfoma follicolare è una cellula B trasformata normalmente presente nei follicoli dei linfonodi (Fig. 17.11). Le cellule B vengono stimolate dall'antigene nel follicolo, formando un centro germinale. Possono rispondere a questa stimolazione mediante proliferazione, commutazione dell'isotipo delle immunoglobuline e differenziazione in plasmacellule. Se i loro anticorpi corrispondono scarsamente all'antigene o hanno una bassa affinità per esso, le cellule vanno incontro ad apoptosi o morte cellulare programmata. Nei linfomi follicolari, il gene bcl-2, che produce una proteina che previene l'apoptosi, viene traslocato nel gene della catena H Ig t(14;18) (vedi Fig. 17.10).

Riso. 17.11. Sezione di un linfonodo normale con indicazione delle aree coinvolte nei linfomi a cellule T e B; La CLL/LML, il linfoma a cellule mantellari e il linfoma follicolare derivano dalle cellule B

Ciò porta alla continua espressione della proteina bcl-2, che previene la morte cellulare. Infatti, tali neoplasie a cellule B hanno solo un basso livello di proliferazione e la malattia ha un decorso lungo e cronico. Il loro fenotipo (marcatori CD di superficie) corrisponde a quello delle cellule B normali del centro follicolare: CD19+, CD20+, CD10+ e immunoglobuline di superficie.

Linfoma a cellule mantellari

Normalmente, il centro germinale è circondato da una corona di piccole cellule B a riposo che non hanno risposto all'antigene (vedi Fig. 17.11). Le neoplasie di queste cellule della zona del mantello hanno lo stesso fenotipo delle cellule B delle loro controparti normali, CD19+, CD20+. CD5+, slgM. In molti linfomi mantellari, il gene bcl-1 viene traslocato nella regione del gene della catena H delle Ig - t(ll; 14), portando alla sovraespressione della proteina ciclina D1 (vedi Fig. 17.10). La ciclina D1 è normalmente responsabile della stimolazione della progressione del ciclo cellulare dalla fase G1 alla fase S, portando alla divisione cellulare. Questo linfoma ha un'attività proliferativa più elevata e un decorso più aggressivo rispetto al linfoma follicolare.

Linfoma a cellule marginali

I linfomi a cellule della zona marginale sono più comuni in tessuto linfoide associato alle mucose (MALT) e, cosa interessante, può essere associato alla stimolazione antigenica cronica o alla malattia autoimmune di questo organo. Ad esempio, l'infezione cronica da Helicobacter pylory dello stomaco può portare allo sviluppo del linfoma gastrico, che può quindi essere prevenuto con una terapia antibiotica. Allo stesso modo, i pazienti con tiroidite autoimmune (tiroidite di Hashimoto) e malattia autoimmune delle ghiandole salivari (sindrome di Sjögren) sono ad alto rischio di sviluppare linfoma a cellule B nell'organo interessato.

La relazione tra queste malattie o infezioni autoimmuni e il linfoma ci permette di proporre due ipotesi interessanti e non contraddittorie. Innanzitutto, la stimolazione antigenica cronica fornisce un terreno fertile per lo sviluppo del linfoma a cellule B. Le cellule B in cui i geni delle immunoglobuline continuano a subire mutazioni somatiche possono accumulare mutazioni trasformanti con una stimolazione prolungata. In secondo luogo, un difetto nella regolazione dei linfociti B, dovuto a cause interne o ad un'insufficiente soppressione della loro attività da parte dei linfociti T, porta sia ad una malattia autoimmune che, eventualmente, al linfoma.

Le cellule tumorali del sistema immunitario migrano lungo gli stessi percorsi delle loro controparti normali. Il linfoma della zona marginale rimane localizzato per lungo tempo e poi segue il movimento delle normali cellule MALT, spostandosi in altre aree del MALT.

Leucemia linfocitica cronica/linfoma a piccoli linfociti

Si crede che leucemia linfocitica cronica (LLC)/linfoma a piccoli linfociti (SLL)è una degenerazione tumorale di una sottopopolazione di linfociti B noti come cellule B-1. In alcuni pazienti la prima manifestazione clinica è la leucemia (con coinvolgimento primario del sangue e del midollo osseo), mentre in altri pazienti vengono coinvolti prima i linfonodi (vedi Fig. 17.11). Come le normali cellule B-1, le cellule CLL/LML esprimono i marcatori delle cellule B mature CD19 e CD20, nonché CD5 e IgM di superficie.

Leucemia cronica a cellule Bè la leucemia più comune nel Nord America e nell’Europa occidentale. È particolarmente comune nelle persone di età avanzata. Questi pazienti sono estremamente suscettibili alle infezioni, suggerendo che le loro cellule non tumorali non funzionano abbastanza bene. Caratteristica è la presenza di autoanticorpi, soprattutto contro i globuli rossi, che portano allo sviluppo dell'anemia emolitica.

Gli anticorpi possono essere sintetizzati dal clone tumorale o, più spesso, da cellule B intatte. L'associazione di queste condizioni autoimmuni con la leucemia/linfoma suggerisce ancora una volta che la neoplasia linfoide origina nel sito o come conseguenza della disregolazione immunitaria. La malattia è caratterizzata da un lungo decorso clinico, ma è anche possibile un danno massiccio a ciascun organo, al sangue periferico e al midollo osseo da parte delle cellule tumorali.

Linfoma diffuso a grandi cellule delle cellule B

Il linfoma diffuso a grandi cellule B è un gruppo eterogeneo di linfomi che possono insorgere de novo in un singolo sito ed essere una forma di progressione da uno dei linfomi a crescita lenta elencati (ad esempio, follicolare) o una conseguenza di un tumore di Epstein-Barr scarsamente controllato. infezione virale in pazienti che ricevono farmaci immunosoppressori (ad esempio, in individui positivi all'HIV, pazienti sottoposti a trapianto di organi o pazienti immunocompromessi). In tutti i casi, le cellule esprimono i marcatori delle cellule B CD19 e CD20 e spesso le Ig di superficie. Un sottogruppo ha una traslocazione di bcl-6, un proto-oncogene che normalmente agisce come soppressore trascrizionale di diversi geni necessari per il normale sviluppo dei linfociti B e dei centri germinali.

Il comportamento dei linfomi diffusi a grandi cellule B de novo è imprevedibile. Grazie alla moderna microanalisi del cDNA per questi tipi di tumori, i linfomi sono stati suddivisi in due grandi gruppi. Questa separazione è dovuta alle differenze nei modelli di espressione genetica (produzione di mRNA) ed è stata trovata una correlazione tra questi modelli molecolari e il comportamento del tumore. Tale caratterizzazione molecolare dovrebbe portare ad una migliore comprensione della biologia dei linfomi e allo sviluppo di raccomandazioni pratiche sul trattamento.

L'associazione dell'infezione da virus Epstein-Barr con linfomi diffusi a grandi cellule B e linfoma di Burkitt in pazienti immunodepressi dimostra chiaramente le conseguenze di un'alterata autoregolazione del sistema immunitario. L'infezione delle cellule B da parte del virus Epstein-Barr (tramite il recettore virale CD21) porta alla proliferazione policlonale delle cellule B. Negli individui sani, le cellule B infettate dal virus Epstein-Barr vengono eliminate dal corpo dai linfociti T citotossici.

Se il controllo delle cellule T è insufficiente, le cellule B infette continuano a crescere in modo espansivo e alcune di esse possono subire ulteriori mutazioni, come la traslocazione del gene c-myc, causando la trasformazione maligna delle cellule e la successiva crescita indipendente. Ad esempio, il virus Epstein-Barr può essere utilizzato per prolungare la vita delle cellule B nella coltura dei tessuti, in cui le cellule B non sono controllate dalle cellule T. Ciò è importante anche nella pratica clinica: nei pazienti sottoposti a terapia immunosoppressiva, esiste un punto in cui è ancora possibile prevenire lo sviluppo del linfoma a cellule B interrompendo la terapia e consentendo al sistema immunitario dell'organismo di contenere la proliferazione anormale delle cellule B. Naturalmente, questo è impossibile nei pazienti affetti da AIDS.

Tumori plasmacellulari

La crescita tumorale delle plasmacellule può verificarsi in un'area limitata (isolata), portando al plasmocitoma, o in molte, principalmente nelle ossa, e quindi viene chiamato mieloma multiplo o plasmacellulare. Come per le plasmacellule normali, il fattore di crescita per le cellule del mieloma è IL-6.

Le plasmacellule tumorali possono continuare a sintetizzare e secernere i loro prodotti, le proteine ​​che compongono le immunoglobuline. Nella maggior parte dei casi, queste proteine ​​monoclonali secrete causano più problemi al paziente rispetto alle stesse cellule degenerate. I depositi di catene leggere chiamate amiloide possono causare il collasso di vari organi, in particolare dei reni. L'isolamento delle catene leggere libere delle immunoglobuline - proteina di Bence Jones - dalle urine di alcuni pazienti affetti da mieloma multiplo permette di comprenderne la struttura. Queste proteine ​​sono monoclonali; vengono rilevati nel siero e talvolta nelle urine sotto forma di picco M nella regione y dell'elettroferogramma.

Il picco sopra la banda limite si forma perché tutte le immunoglobuline sono identiche per dimensione e carica e migrano nello stesso posto. Nella maggior parte dei casi vengono prodotte IgG monoclonali; L'IgA è il successivo isotipo immunoglobulinico più comunemente rilevato. I livelli di altre Ig normali sono significativamente ridotti in questi pazienti, rendendoli immunosoppressi nella produzione di anticorpi e quindi suscettibili alle infezioni. Prima che si manifesti un quadro clinico completo del mieloma, i pazienti possono sviluppare piccole quantità di Ig monoclonali per molti anni. Molti pazienti rimangono in questa fase e la malattia non progredisce. Piccoli picchi M possono essere riscontrati in associazione con altre neoplasie linfoidi come la CLL e anche in condizioni non neoplastiche.

Linfoma linfoplasmocitico (macroglobulinemia di Waldenström)

Il linfoma linfoplasmocitico/macroglobulinemia di Waldenström è una neoplasia di un singolo clone di cellule B. Al microscopio, sembra una miscela di linfociti, plasmacellule e qualcosa nel mezzo: cellule linfoplasmocitoidi. Le cellule tumorali si trovano nei linfonodi, nel midollo osseo e nella milza. Sebbene questi linfomi siano rari, interessano gli immunologi a causa della loro sovrapproduzione di IgM. Le grandi dimensioni e l’elevata concentrazione di IgM nel sangue possono essere combinate con un flusso sanguigno lento e “intasamento” dei vasi sanguigni con i loro agglomerati (sindrome da alta viscosità del sangue). In alcuni pazienti, le IgM hanno una struttura patologica, per cui, una volta raffreddate, precipitano (con formazione di crioglobuline) e causano disturbi della microcircolazione nelle estremità dei pazienti (dita delle mani e dei piedi).

Neoplasie delle cellule T

Leucemia linfoblastica acuta/linfoma progenitore delle cellule T

Leucemia linfoblastica acuta delle cellule precursori dei linfociti T (LLA T)è una neoplasia delle cellule T immature con le caratteristiche dei timociti immaturi che hanno smesso di svilupparsi. Come mostrato nella Fig. 17.12, le cellule T-ALL esprimono tutti i marcatori delle cellule T (CD2, CD5 e CD7) che compaiono nelle prime fasi dello sviluppo delle cellule T. Alcune T-ALL hanno caratteristiche di cellule timiche immature e non esprimono CD4 o CD8 (cioè sono doppie negative).

Riso. 17.12. Correlazione degli stadi di sviluppo delle cellule T e delle neoplasie maligne da esse

La maggior parte dei timociti normali e delle cellule T-ALL sono più maturi ed esprimono sia i marcatori CD4 che CD8 (doppio positivo); allo stesso tempo esprimono CD3 sulla loro superficie in piccole quantità o per niente (sono designati come timociti generali). Queste cellule non hanno ancora completato il riarrangiamento dei geni del recettore delle cellule T (TCR) ed esprimono ancora TdT. La leucemia linfoblastica acuta si manifesta come leucemia o un grave processo nel timo. Il trattamento non ha lo stesso successo che per la B-ALL.

Neoplasie da cellule T periferiche

Le manifestazioni cliniche dei linfomi periferici a cellule T sono varie. Si trovano dove solitamente migrano le cellule T, vale a dire nella pelle, nei polmoni, nelle pareti dei vasi, nel tratto gastrointestinale e nei linfonodi. Mantengono anche alcune funzioni delle normali cellule T mature. Di conseguenza, la produzione di citochine da parte delle cellule maligne porta all’accumulo di cellule infiammatorie, inclusi eosinofili, plasmacellule e macrofagi. Spesso la linfa delle cellule T periferiche è più aggressiva di quella delle cellule B. Diamo uno sguardo più da vicino a due malattie di questo gruppo.

Linfoma cutaneo a cellule T

Quando il tumore è limitato alla pelle, il linfoma cutaneo a cellule T viene spesso indicato con il suo nome storico, micosi fungoide, perché in precedenza si pensava che i pazienti soffrissero di un'infezione fungina cronica che comporta degenerazione cerosa e assottigliamento della pelle nel corso di molti anni . È ormai chiaro che questa malattia della pelle è causata dall’infiltrazione nell’epidermide da parte di cellule T CD4+ maligne. Le cellule possono quindi diffondersi ai linfonodi e persino nel sangue. Le cellule T maligne presenti nel flusso sanguigno sono chiamate cellule di Sézary; Di conseguenza, il paziente sviluppa la sindrome di Sezary.

Linfoma/leucemia a cellule T dell'adulto

Linfoma/leucemia a cellule T dell'adulto (ATCL)è una neoplasia aggressiva delle cellule T. È stato descritto negli anni '70. in una delle zone del Giappone dove era endemica. È stato trovato anche nelle isole dei Caraibi, in alcune parti dell'Africa centrale e in una piccola area degli Stati Uniti sudorientali. Tipicamente, il TBPV è una neoplasia delle cellule T CD4+ mature. Per tali cellule, IL-2 è un fattore di crescita autocrino. I primi tentativi di terapia hanno dimostrato che questa neoplasia rispondeva transitoriamente (diversi mesi) agli anticorpi (definiti anti-Tac); in seguito si è scoperto che erano specifici per la catena del recettore IL-2 (CD25).

La malattia è causata dal virus linfotropico delle cellule T umane di tipo I della famiglia dei retrovirus (virus linfotropico delle cellule T umane 1 - HTLV-1), descritto e isolato ancor prima della scoperta dell'AIDS e dell'HIV. La struttura genomica del provirus è simile all'HIV; contiene anche la regione LTR e codifica per proteine ​​strutturali e regolatrici, nonché per enzimi virali (trascrittasi inversa, integrasi e proteasi).

La proteina virale Tax, che transattiva la trascrizione dell'HTLV-1 legandosi alla regione LTR, attiva anche i geni cellulari, compresi quelli che codificano per IL-2, la catena α dell'IL-2R e le cellule T simili all'ormone paratiroideo (non normalmente espresse). ). Pertanto, l'attivazione della trascrizione provirale è associata all'attivazione e alla proliferazione delle cellule T. I pazienti con PTLD hanno spesso concentrazioni di calcio significativamente elevate, che sono il risultato di una maggiore sintesi dell'ormone paratiroideo.

Le modalità di trasmissione dell'HTLV-1 sono simili a quelle dell'HIV in quanto si trasmette attraverso il sangue e i fluidi corporei; La via di trasmissione più efficace è attraverso il latte materno. Pertanto, molti pazienti vengono infettati dall’HTLV-1 durante l’infanzia. Il periodo di incubazione di questo virus è lungo, solitamente 20-40 anni. Il virus infetta principalmente le cellule T CD4+ e colpisce anche il sistema nervoso. In alcuni pazienti, la malattia ha caratteristiche cliniche di un processo neurologico.

L'origine delle cellule di Reed-Sternberg è stata oggetto di dibattito in corso, poiché non esprimono marcatori di alcuna linea cellulare e sono caratterizzate dall'espressione solo di CD15 e CD30. Studi recenti che utilizzano tecnologie molecolari hanno dimostrato la possibilità di riarrangiamento dei geni lg, che conferma la loro origine dalla linea cellulare B. La scoperta dell'ipermutazione nei geni delle immunoglobuline indica che le cellule di Reed-Sternberg si sono formate da cellule B che erano già passate attraverso il centro germinale. Sebbene le cellule maligne siano state identificate come cellule B, questi linfomi differiscono nel decorso clinico dai linfomi a grandi cellule B, motivo per cui continuano a essere classificati come entità separata. I linfomi vengono quindi distinti in linfomi Hodgkin e non Hodgkin.

Immunoterapia

Una maggiore conoscenza della biologia dei linfomi, unita alle capacità tecniche nella produzione di anticorpi e proteine ​​monoclonali, ha portato allo sviluppo di una nuova generazione di terapie. Attualmente, gli anticorpi chimerici e umanizzati diretti, in particolare, contro il CD20, sono ampiamente utilizzati nel trattamento dei linfomi a cellule B. Se vengono utilizzati solo anticorpi (uso “a freddo”), possono causare la distruzione delle cellule tumorali opsonizzandole quando rivestite con anticorpi e, nel caso dei coniugati di questi anticorpi, le tossine sono responsabili della distruzione diretta delle cellule.

Oltre alla moderna chemioterapia vengono utilizzate anche sostanze che bloccano le citochine o i recettori delle citochine necessarie per la proliferazione delle cellule maligne. I farmaci chemioterapici tradizionali, che sono per lo più sostanze non specifiche, distruggono tutte le cellule in divisione. Le tecnologie utilizzate nello sviluppo di questi nuovi farmaci specifici sono ampiamente utilizzate anche nello sviluppo di trattamenti per malattie autoimmuni e tumori non linfoidi come il cancro al seno.

Il sistema immunitario normalmente funziona come una rete attentamente regolata che risponde agli agenti patogeni esterni senza causare alcun danno a se stesso. Inoltre, una volta passata la minaccia, il sistema immunitario ritorna in uno stato più calmo, ma possiede già un ricordo degli eventi accaduti. L'esaurimento, la stimolazione cronica o la possibilità di crescita incontrollata di uno dei componenti interrompe il funzionamento degli elementi rimanenti. Pertanto, poiché la regolazione della rete è interrotta, lo sviluppo di ciascuna delle tre principali categorie di disturbi: immunodeficienza, malattia autoimmune o neoplasia linfoide, rende possibile lo sviluppo di uno o anche due ulteriori tipi di malattie.

conclusioni

1. I disturbi da immunodeficienza sono detti primari se la causa della malattia è una carenza, e secondari se la carenza si sviluppa a seguito di altre malattie o in seguito a cure.

2. Le malattie da immunodeficienza possono svilupparsi a causa di disturbi nello sviluppo o nel funzionamento delle cellule B, delle cellule T, delle cellule fagocitiche o dei componenti del complemento.

3. I disturbi da immunodeficienza predispongono i pazienti a infezioni ricorrenti. Il tipo di infezione che si sviluppa dipende solitamente da quale parte del sistema immunitario è compromessa. Difetti nel sistema immunitario umorale portano ad una maggiore suscettibilità alle infezioni batteriche; difetti nell'immunità cellulo-mediata - alle infezioni virali e fungine; i difetti nelle cellule fagocitiche portano a infezioni da microrganismi piogeni e i difetti nel sistema del complemento portano a infezioni batteriche e malattie autoimmuni.

4. Le immunodeficienze coinvolgono un tipo di difetto o disturbo del sistema immunitario. Altri tipi di disturbi immunologici sono la proliferazione non regolata dei linfociti B o T, la produzione eccessiva di prodotti cellulari linfocitici o fagocitici e l'attivazione non regolata dei componenti del complemento. Ciò può portare ad associazioni di immunodeficienze con malattie autoimmuni o tumori maligni.

5. Infettando e distruggendo i linfociti CD4+, l'HIV provoca una grave malattia immunosoppressiva nota come AIDS.

6. Le neoplasie linfoidi del sistema immunitario si sviluppano a seguito della proliferazione monoclonale incontrollata, che può essere correlata allo sviluppo di cellule normali ad un certo stadio di differenziazione. In molte neoplasie linfoidi maligne vengono rilevate traslocazioni cromosomiche specifiche, che causano la disregolazione della proliferazione o la morte cellulare. Alcuni sono associati a infezioni da virus, come il virus Epstein-Barr e l'HTLV-1, che agiscono sia come promotori della crescita cellulare che come virus oncogeni.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini