Inmunidad celulomediada de los linfocitos CD4

Definitions & Key takeaways

CD4 cells are white blood cells that play a vital role in the body's cell-mediated immunity. Cell-mediated immunity is the part of the immune system which relies on phagocytes, cytotoxic T-lymphocytes, and the release of various cytokines to fight off an infection. CD4 cells recognize and destroy infected cells by binding to special proteins on the surface of the infected cells called antigens. Once attached, the CD4 cells release molecules called cytokines which activate other immune cells to destroy the infected cell.

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Las células clave de la respuesta inmunitaria adaptativa son los linfocitos B y T. Hay dos tipos de linfocitos T.
Los linfocitos T colaboradores, que expresan CD4 en su superficie, y los linfocitos T citotóxicos, que expresan CD8 en su superficie.
Los linfocitos T colaboradores apoyan principalmente a otras células inmunitarias, mientras que los linfocitos T citotóxicos eliminan las células infectadas por un patógeno o cancerosas.
La inmunidad celular se refiere a la parte de la respuesta inmunitaria que se basa en las interacciones celulares y no puede transferirse a través del suero de una persona a otra.
Esto tiene sentido, ya que los linfocitos T colaboradores CD4 interactúan con otras células inmunitarias para estimularlas.
Cuando se forma un linfocito T, se considera virgen. Este linfocito T virgen es como un estudiante que aún no está preparado para elegir una carrera.
Más tarde, cuando ese linfocito T se encuentra con un antígeno, se activa o se sensibiliza y se convierte en un linfocito T efector.
Este proceso de sensibilización requiere dos señales. La primera señal es el propio antígeno, que suele presentarse en una molécula del MHC en la superficie de una célula presentadora de antígenos, como un macrófago o una célula dendrítica.
Este antígeno tiene que unirse perfectamente al receptor del linfocito T. La segunda señal se denomina coestimulación y se produce cuando un ligando llamado CD28 en la superficie de un linfocito T se une a un ligando llamado B7 en la célula presentadora de antígeno.
Esta región, que incluye el receptor del linfocito T que se une al antígeno del MHC, y los CD4 y CD28 que se unen al B7, se denomina sinapsis inmunitaria.
Una vez que el linfocito T recibe estas dos señales, se produce una serie de cambios dentro de la célula que transforman el linfocito T virgen en un linfocito T activado.
El linfocito T activado está preparado para convertirse en un linfocito T efector, y la vía de desarrollo que elige suele depender de las citocinas del entorno.
Volviendo a la analogía del estudiante, un estudiante activado es aquel que ha recibido las señales que necesita para graduarse en la universidad y está finalmente preparado para elegir una carrera.
Dentro de la amplia categoría de linfocitos T colaboradores hay subcategorías, como los linfocitos T colaboradores de tipo 1, o Th1, de tipo 2, o Th2, de tipo 17, o Th17, y los linfocitos T colaboradores foliculares o Tfh.
También hay una clase de linfocitos T llamados linfocitos T reguladores, o T reg, pero no se consideran linfocitos T colaboradores, porque su misión principal es la contención de la respuesta inmunitaria.
Dentro de la sinapsis inmunitaria, las células presentadoras de antígenos, o CPA, envían diferentes combinaciones de citocinas, dependiendo del tipo de patógeno.
Estas citocinas ayudan a adaptar la respuesta inmunitaria al patógeno específico. El linfocito T colaborador activado también comienza a producir mucha citocina IL-2 y regula al alza su receptor de IL-2 alfa.
El receptor de IL-2 tiene tres componentes proteínicos: alfa, beta y gamma. Un linfocito T indiferenciado solo expresa los componentes beta y gamma del receptor de IL-2, pero estos tienen una baja afinidad por la IL-2, en contraste con el componente alfa del receptor de IL-2, que tiene una alta afinidad por la IL-2.
Utilizar solo los componentes beta y gamma es como intentar comer una manzana solo con los labios y la lengua. Regular positivamente el componente alfa es como usar los dientes para dar un gran mordisco a la manzana: mucho más eficaz y satisfactorio.
Como resultado, los linfocitos T activos se unen a la IL-2 que producen, una forma de estimulación autocrina, es decir, una célula que se estimula a sí misma.
En respuesta a la IL-2, el linfocito T activado empieza a dividirse rápidamente, un proceso denominado expansión clonal.
Vamos a repasar los tipos de linfocitos T colaboradores (las trayectorias profesionales) uno por uno. Los macrófagos y las células dendríticas infectadas por virus y bacterias intracelulares producen IL-12, y los linfocitos citolíticos naturales producen interferón-gamma.
Además, cualquier célula infectada por el virus producirá interferón-alfa e interferón-beta. Cuando estas citocinas se encuentran en la misma zona que un linfocito T que se está activando, se unen al linfocito T y hacen que produzca factores de transcripción, como Stat1, Stat4 y T-bet.
Estos factores de transcripción hacen que se exprese una serie de genes dentro del linfocito T, transformándolo en un linfocito Th1.
El linfocito Th1 secreta interferón-gamma, que refuerza el proceso. El interferón-gamma también potencia la capacidad de los macrófagos para eliminar los patógenos ingeridos al aumentar su producción de especies reactivas del oxígeno, óxido nítrico y proteasas lisosómicas.
Los linfocitos Th1 también expresan el ligando CD40 en su superficie celular, y este se une al receptor CD40 de los macrófagos, que también los estimula.
Las células Th1 también producen IL-2, lo que provoca que proliferen las células citolíticas naturales, las células T CD8+ y las células B.
En resumen, los linfocitos Th1 se estimulan a sí mismos y también estimulan a otras células inmunitarias. Cuando las respuestas Th1 no se controlan cuidadosamente, pueden producirse reacciones autoinmunitarias.
Lo siguiente son los linfocitos Th2. Cuando hay un gusano parásito demasiado grande para que sea fagocitado, os eosinófilos, los basófilos y los mastocitos que vierten sus gránulos tóxicos llenos de proteasas e hidrolasas lo destruyen.
Esto mata al parásito, y los macrófagos y las células dendríticas eliminan sus antígenos. Estas células presentadoras de antígenos producen IL-4, IL-5 e IL-10 dentro de la sinapsis inmunitaria con un linfocito T.
Cuando estas citocinas se liberan dentro de una sinapsis inmunitaria, se unen al linfocito T y hacen que este fabrique factores de transcripción, como Stat 6 y Gata-3.
Estos factores de transcripción hacen que se exprese una serie de genes dentro del linfocito T, transformándolo en un linfocito Th2.
Una vez que se ha convertido en un linfocito Th2, produce citocinas como IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13, que estimulan a los linfocitos B para que produzcan IgE, que puede recubrir a los gusanos.
Además, los linfocitos Th2 estimulan a los mastocitos y a los basófilos para que se unan a la región Fc de la IgE y desgranulen, de modo que puedan eliminar el parásito.
Además, la IL-5 desempeña un papel clave en el reclutamiento de eosinófilos al lugar de la infección, donde se acumulan y desgranulan para eliminar al invasor.
Por desgracia, las respuestas de los Th2 pueden dirigirse a veces a antígenos no patógenos, como los cacahuetes o el polen de los árboles, y el resultado son las alergias, la dermatitis atópica y el asma.
La IL-13 estimula específicamente la secreción de moco y el peristaltismo intestinal, lo que puede ayudar a eliminar los parásitos del intestino.
Por último, la IL-4 y la IL-5 ayudan a estimular a los propios linfocitos Th2, lo que refuerza el proceso. Pasemos ahora a las células Th17.
Las células dendríticas o los macrófagos, que reconocen los peptidoglucanos bacterianos, los lipopéptidos o los glucanos fúngicos, suelen captar las bacterias y los hongos extracelulares.
Estas células presentadoras de antígenos producen IL-1, IL-6, IL-23 y TGF-beta dentro de la sinapsis inmunitaria con un linfocito T.
Cuando estas citocinas se liberan dentro de una sinapsis inmunitaria, se unen al linfocito T y hacen que este produzca factores de transcripción, como RORgamma-t y Stat 3.
Estos factores de transcripción hacen que se exprese una serie de genes dentro del linfocito T, que se transforma en un linfocito Th17.
Una vez que se ha convertido en un linfocito Th17, produce citocinas como la IL-17, por lo que se denomina linfocito Th17.
La función principal de la IL-17 es reclutar neutrófilos, que absorben estos patógenos extracelulares y los destruyen. Cuando las respuestas de Th17 no se controlan cuidadosamente, pueden provocar enfermedades autoinmunitarias y asma.
Por último, los linfocitos T colaboradores foliculares son un grupo especial de linfocitos T que viven en los folículos de los ganglios linfáticos.
Su función principal es ayudar a generar linfocitos B de memoria. En ocasiones, las células presentadoras de antígenos producen IL-6, IL-21 e IL-27 dentro de la sinapsis inmunitaria con un linfocito T.
Cuando estas citocinas se liberan dentro de una sinapsis inmunitaria, se unen al linfocito T y hacen que este produzca factores de transcripción como Bcl-6 y cMaf.
Estos factores de transcripción hacen que se exprese una serie de genes dentro del linfocito T, que se transforma en un linfocito Th1.
Una vez que se ha convertido en un linfocito Tfh, expresa el ligando CD40 en su superficie celular, que se une al receptor de CD40 de los linfocitos B y hace que estos expresen receptores de citocinas.
Las células Tfh también producen citocinas como la IL-21 y el interferón-gamma, que estimulan a las células B a diferenciarse en células de memoria; o células plasmáticas, que producen principalmente anticuerpos IgG.
Y ahora, un resumen rápido: Las respuestas inmunitarias están determinadas por las citocinas a las que está expuesto el linfocito T dentro de la sinapsis inmunitaria en el momento de la activación.
Los linfocitos Th1 combaten las infecciones intracelulares; los Th2, los parásitos; los Th17, las infecciones fúngicas y bacterianas, y los linfocitos T colaboradores foliculares ayudan a generar linfocitos B de memoria.