Linfocitos T: estructura, funciones, tipos, maduración
Los linfocitos T o células T son células del sistema inmune que participan activamente en el sistema de respuesta inmune celular y que contribuyen con la activación de las células que producen anticuerpos en el sistema de respuesta inmune humoral.
Estas, al igual que las células B y que las células asesinas naturales (NK), son células sanguíneas (leucocitos) que se originan en la médula ósea y junto con las células B constituyen entre el 20 y el 40% del total de leucocitos en la sangre.
Su nombre deriva del sitio donde maduran antes de ejercer sus funciones (el timo) y el término fue acuñado por Roitt en 1969.
Existen diferentes tipos de linfocitos T y estos se diferencian entre sí tanto por la expresión de ciertos marcadores de superficie, como por la función que ejercen. Así, se han descrito dos grupos principales que se conocen como linfocitos T “colaboradores” y linfocitos T “citotóxicos”.
Los linfocitos T colaboradores participan en la activación de los linfocitos B que secretan anticuerpos, entretanto los linfocitos T citotóxicos median directamente la eliminación de células infectadas por virus, parásitos y otros microorganismos intracelulares.
Estas células son sumamente importantes, pues desempeñan funciones fundamentales en diversos aspectos inmunológicos y son imprescindibles para el sistema de defensa adaptativo.
Índice del artículo
- 1 Estructura de los linfocitos T
- 2 Funciones
- 3 Tipos de linfocitos T
- 4 Maduración
- 5 Activación
- 6 Referencias
Los linfocitos T son células pequeñas, con un tamaño comparable al de una bacteria promedio: entre 8 y 10 micras de diámetro. Tienen una forma esférica característica y su citosol está ocupado principalmente por un núcleo de gran tamaño rodeado por escasos orgánulos.
Todos los linfocitos surgen a partir de precursores provenientes de órganos linfoides “primarios” o “generativos”. En el caso de los linfocitos T, estos son producidos en la médula ósea y luego migran hacia el timo para su maduración (el timo es un órgano glandular ubicado detrás del hueso del pecho).
Una vez maduros, son liberados al torrente sanguíneo, pero ejercen sus funciones en otros lugares conocidos como “órganos linfoides secundarios”.
Los linfocitos T, así como es cierto para los linfocitos B, son células sanguíneas capaces de producir anticuerpos contra antígenos específicos, con la diferencia de que no pueden liberarlos hacia la circulación.
Los anticuerpos expresados por las células T son proteínas unidas a la membrana plasmática, con los sitios de reconocimiento de antígeno “mirando” hacia el medio extracelular. Estos anticuerpos se conocen como “receptores de antígenos de los linfocitos T” o TCR (del inglés T Cell Receptor).
Los TCR son heterodímeros transmembranales compuestos por dos cadenas polipeptídicas unidas entre sí por puentes disulfuro. Cada célula T presenta un TCR con una especificidad única.
Los linfocitos T juegan un papel fundamental en el desarrollo del sistema de respuesta inmune adaptativo o específico. Son células multifuncionales, pues sirven diferentes propósitos en la “batalla” contra los antígenos invasores y potencialmente patogénicos.
Algunas células T ayudan a la producción de anticuerpos mediada por los linfocitos B; otras son capaces de interactuar con células sanguíneas del linaje mieloide para ayudarlas a destruir más eficientemente los patógenos, mientras que otras funcionan directamente en la eliminación de células infectadas por virus o células tumorales.
Otra de sus funciones es como células reguladoras al conferir “tolerancia” inmunológica a los organismos donde actúan o estableciendo algunos “límites” a la amplitud de las respuestas que se desencadenan.
Los diferentes tipos de linfocitos se distinguen entre sí por la expresión de receptores de membrana específicos que son reconocidos experimentalmente por unos anticuerpos monoclonales artificiales.
Estos receptores reconocidos por los anticuerpos mencionados pertenecen a lo que se conoce como un “grupo de diferenciación” o CD (del inglés Cluster of Differentiation).
La designación de CD hace referencia a un fenotipo celular y, aunque no necesariamente es específica para un tipo de célula o un linaje celular completo, ha resultado útil para la caracterización de los linfocitos.
Funcionalmente, algunos autores consideran que los linfocitos T pueden ser clasificados como linfocitos T colaboradores y linfocitos T citotóxicos o citolíticos. Ambos tipos de células expresan receptores de linfocitos T similares (TCR), pero se diferencian en la expresión de las proteínas CD.
Otros autores, sin embargo, introducen una categoría adicional definida como “células T de memoria” o “linfocitos T de memoria”.
Las células T colaboradoras no tienen la función primordial de “atacar” o “reconocer” directamente ninguna molécula antigénica, en su lugar, están especializados en la secreción de citoquinas, que promueven o potencian las funciones de otras células como los linfocitos B.
Estas células expresan en su superficie las proteínas del grupo CD4, que funcionan como correceptores para las proteínas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase II. En otras palabras, estas proteínas reconocen antígenos presentados en el contexto de MHC de clase II.
En la literatura se pueden conseguir denominaciones para distintos tipos de células T colaboradoras, que se distinguen unas de otras por la secreción de distintos tipos de citoquinas y la respuesta frente a determinadas interleucinas.
Se han definido, entonces, a los linfocitos T colaboradores de tipo 1 (TH1) que secretan la citoquina IFN-γ (útil para la activación de macrófagos y la eliminación de patógenos); a los linfocitos T colaboradores de tipo 2 (TH2) que secretan grandes cantidades de IL-4, IL-5 e IL-13 (estos TH2 promueven la producción de anticuerpos).
También existen otros linfocitos colaboradores que se conocen como “linfocitos T colaboradores foliculares” (THF) que, como su nombre lo indica, están presentes en los folículos linfoides y asisten la activación de las células B y la estimulación de la producción de anticuerpos.
Estos THF también secretan una amplia variedad de citoquinas diferentes, participando, al mismo tiempo, en la estimulación de la producción de anticuerpos asociados con la respuesta inmune mediada por las células TH1 y TH2.
También se han descrito linfocitos T colaboradores de tipo 9, de tipo 17 y de tipo 22, que controlan aspectos muy específicos de ciertas respuestas inmunológicas.
Existe, además, otro conjunto de células T que expresan los receptores CD4 que se conocen como linfocitos T CD4 reguladores o “Tregs”. Estos linfocitos producen un factor de transcripción denominado FoxP3 y expresan otro marcador CD en su superficie llamado CD25.
Sus mecanismos regulatorios consisten en contactos intercelulares, expresión de moléculas de superficie, incremento en la respuesta a factores de crecimiento y producción alterada de citoquinas reguladoras como TGF-β1 e IL-10.
Las células T citotóxicas, por otro lado, tienen a su cargo el ataque y la destrucción células invasoras o foráneas, gracias a su capacidad de unirse a estas y liberar en su interior gránulos especiales cargados con distintos tipos de proteínas citotóxicas.
Las perforinas y granzimas contenidas en los gránulos citotóxicos de las células T citolíticas tienen la capacidad de abrir poros en la membrana plasmática y degradar proteínas, respectivamente, lo que resulta en la lisis de las células que atacan.
Este tipo de linfocito T se encarga especialmente de la degradación de las células que han sido infectadas por virus, bacterias o parásitos intracelulares, así como de las células cancerosas o tumorales.
Los linfocitos T citotóxicos se reconocen por la expresión membranal de proteínas tipo CD8, que son proteínas capaces del reconocimiento y la unión de antígenos que le son presentados en el contexto de otras proteínas membranales: las del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I.
Como ya se ha comentado, los linfocitos T “vírgenes”, “inocentes” o “naïve”, se diferencian una vez entran en contacto con un antígeno. Esta diferenciación no solo da lugar a los linfocitos T CD4 y CD8, sino también a otra clase de células T conocidas como células de memoria.
Estas células, como es cierto para los linfocitos B de memoria, tienen periodos de vida mucho más prolongados y sus poblaciones celulares se expanden y se diferencian en células T efectoras, como las CD4 y las CD8, cuando vuelven a entrar en contacto con el mismo antígeno.
Las células de memoria pueden tener marcadores CD4 o CD8 y su función principal es la de aportar “memoria molecular” al sistema inmune contra patógenos “conocidos”.
Los linfocitos T se seleccionan rigurosamente y maduran en el timo. Durante el proceso de maduración, estas células adquieren la capacidad de expresar una proteína receptora de antígenos en su membrana: el receptor de células T.
Las células hematopoyéticas precursoras de los linfocitos T migran al timo en etapas muy tempranas del desarrollo y la maduración consiste, esencialmente, en el re-arreglo de los genes que codifican para los receptores TCR y de otros marcadores membranales.
Los precursores de las células T, cuando alcanzan el timo, se conocen como “timocitos”, que son los que se multiplican y se diferencian en las distintas subpoblaciones de células T maduras.
En el timo ocurre tanto la selección positiva de las células que reconocen antígenos extraños, como la negativa, que elimina las células que reconocen moléculas propias.
La maduración ocurre inicialmente en la corteza externa de timo, donde las células proliferan a muy baja velocidad.
Los linfocitos T, mientras no entran en contacto con un antígeno, permanecen en la fase G0 del ciclo celular, en una especie de senescencia.
El término activación se refiere a todos los eventos que tienen lugar durante el “compromiso” de los receptores antigénicos en la membrana de estas células, lo que amerita la participación de células colaboradoras, que en algunos textos se definen como células presentadoras de antígeno o APC (del inglés Antigen Presenting Cells).
Las APC contienen moléculas membranales en su superficie que “muestran” los antígenos a las células T. Estas se conocen como “moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad” o MHC (del inglés Major Histocompatibility Complex).
En el transcurso del proceso de activación, los linfocitos aumentan de tamaño y cambian de la forma esférica original a una forma similar a un espejo de mano y durante esta fase los linfocitos se conocen como linfoblastos.
Los linfoblastos, a diferencia de los linfocitos inactivos, tienen la capacidad de proliferar mitóticamente, generando otras células capaces de diferenciarse.
Los linfocitos TH solo pueden ser activados cuando células APC les “presentan” un antígeno foráneo con la ayuda de las moléculas del MHC de clase II. El primer paso de esta vía de activación consiste en el reconocimiento del antígeno presentado por parte del receptor TCR.
Posteriormente la célula CD4 colaboradora interactúa con una región de la molécula MHC II, de manera que se forma un complejo entre la proteína TCR, el antígeno y la molécula MHC II, lo que asegura el reconocimiento, tanto del antígeno como de las moléculas presentadas por la APC.
Luego, tanto la célula T como la que presentó el antígeno secretan citoquinas reguladoras que ayudan a activar al linfocito T CD4 colaborador que se está activando. Una vez activado, este linfocito se multiplica y produce nuevos linfocitos T CD4 “naïve” que se diferencian en los otros tipos de linfocitos efectores o de memoria.
La secuencia de pasos que tiene lugar durante la activación de los linfocitos CD8 es muy similar a la de las células T colaboradoras. Sin embargo, las moléculas del MHC implicadas pertenecen a la clase I.
Una vez se reconocen antígenos y receptores, las células APC que participan en este proceso y los linfocitos T citotóxicos en activación secretan citoquinas que activan la proliferación clonal y la diferenciación de los linfocitos.
Al igual que como sucede con las células T CD4, las células T CD8 pueden diferenciarse en células efectoras o en células de memoria, en cuyo caso actúan como células citotóxicas o de memoria molecular, respectivamente.
La activación de los linfocitos T CD8 es conseguida gracias a la participación de otras células T colaboradoras, específicamente las de tipo 1.
La activación de los linfocitos implica la transducción de señales desde el medio extracelular hacia el espacio citosólico y el núcleo. Estas señales son percibidas por los receptores antigénicos presentes en la membrana plasmática y traducidas por vías de señalización internas.
El fin último de la recepción de estas señales es activar la transcripción de genes específicos, los cuales codifican para proteínas de superficie determinadas.
Es importante mencionar que los linfocitos que son activados y no se diferencian (maduran) son eliminados del organismo por apoptosis o muerte celular programada.
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