Las células T restringidas a CD1 en la encrucijada de la inmunidad innata y adaptativa
Abstract
Las células T específicas de lípidos comprenden un grupo de células T que reconocen lípidos unidos a las moléculas CD1 similares al MHC de clase I. Hay cuatro isoformas de CD1 que se expresan en la superficie de las células presentadoras de antígenos y, por tanto, son capaces de presentar antígenos lipídicos: CD1a, CD1b, CD1c y CD1d. Cada una de estas isoformas tiene características estructurales y localizaciones celulares distintas, lo que favorece la unión a una amplia gama de diferentes tipos de lípidos. Los antígenos lipídicos proceden de tejidos propios o de fuentes extrañas, como bacterias, hongos o plantas, y su reconocimiento por parte de las células T restringidas a CD1 tiene importantes implicaciones en la infección, pero también en el cáncer y la autoinmunidad. En esta revisión, describimos las características de las moléculas CD1 y de las células T específicas de lípidos restringidas por CD1, destacando las características innatas y adaptativas de los diferentes subtipos de células T restringidas por CD1.
1. Introducción
Las células T restringidas a CD1 reconocen antígenos lipídicos unidos a moléculas CD1 de clase I del CMH. El primer artículo que describe las células T restringidas por CD1 se publicó en 1989, pero no se identificó la naturaleza del antígeno presentado . La aparición de los lípidos como antígenos de las células T presentados por las moléculas CD1 no se estableció hasta 5 años después con el descubrimiento de las propiedades antigénicas del ácido micólico . En la actualidad, se sabe que una variedad de lípidos, tanto de origen propio como no propio, se unen a las moléculas CD1 y participan en el desarrollo y la activación de células T específicas de lípidos.
Las células T restringidas por CD1 comprenden subtipos especializados que participan en respuestas inmunitarias con características innatas y adaptativas. La relevancia de estas células se describió en el contexto de la infección y la respuesta inmunitaria contra los tumores. Por lo tanto, se ha convertido en algo fundamental comprender las propiedades de las moléculas CD1, el mecanismo de presentación del antígeno lipídico mediado por CD1 y la biología de las células T restringidas a CD1, para desarrollar nuevas estrategias para controlar la infección y el cáncer.
2. Moléculas CD1
Las moléculas CD1 humanas están codificadas por 5 genes diferentes localizados en el cromosoma 1. Estos genes codifican 5 isoformas diferentes de CD1: CD1a-CD1e. Las moléculas CD1 funcionales son heterodímeros compuestos por la asociación de CD1 con β2-microglobulina. Basándose en la homología de la secuencia, las isoformas de CD1 pueden clasificarse en tres grupos. El grupo I está compuesto por las isoformas CD1a, CD1b y CD1c, el grupo II por CD1d y el grupo III por CD1e.
2.1. Expresión
Las moléculas CD1 del grupo I se expresan casi únicamente en los timocitos y en las células dendríticas (CD) y están presentes en los seres humanos, pero no en los ratones ni en las ratas. CD1a también se expresa en las células de Langerhans y CD1c en un subconjunto de células B . El CD1d tiene un amplio patrón de expresión y está presente tanto en las células hematopoyéticas como en las no hematopoyéticas. El CD1d está altamente expresado en los timocitos corticales, pero se regula a la baja en los timocitos medulares. En la sangre periférica, los linfocitos B, los monocitos, las CD y las células T activadas expresan CD1d. El CD1d también se expresa en el intestino, el hígado, el epitelio del conducto biliar, el páncreas, el riñón, el endometrio, los testículos, el epidídimo, la conjuntiva, la mama y la piel. En el intestino humano, las células epiteliales intestinales expresan y presentan antígenos por CD1d . Más recientemente, se ha descubierto que los adipocitos también expresan CD1d y se ha sugerido su papel en la presentación de antígenos lipídicos. El CD1e se expresa en las CD, pero no funciona como molécula de presentación de antígenos, ya que no está presente en la membrana plasmática. Esta molécula funciona como una proteína de transferencia de lípidos (LTP).
2.2. Características estructurales
CD1 comparte muchas características estructurales con las moléculas MHC de clase I. Todas las isoformas de CD1 están compuestas por una cadena pesada que contiene tres dominios extracelulares (α1, α2 y α3), un dominio transmembrana y una cola intracelular. Los dominios extracelulares α1 y α2 están compuestos por dos hélices α antiparalelas en la parte superior de 6 hebras β. Estos se apoyan en el dominio α3 que interactúa con la β2-microglobulina (la cadena ligera) creando un heterodímero . La diferencia más llamativa entre las moléculas CD1 y MHC clase I radica en los bolsillos de unión al antígeno. A diferencia del CMH de clase I, los bolsillos de la CD1 están revestidos de residuos hidrofóbicos que interactúan con la parte hidrofóbica de los lípidos y dejan expuestos los elementos polares para el reconocimiento del TCR. El tamaño, la forma y el número de los bolsillos varían entre las isoformas de CD1, lo que permite acomodar lípidos con cadenas de ácidos grasos de longitud variable (Figura 1).
De forma similar al MHC clase I, las moléculas CD1 poseen dos bolsillos profundos: A′ y F′. CD1b tiene dos bolsillos adicionales, C′ y T′ que permiten la unión de lípidos con cadenas hidrofóbicas más grandes . CD1a tiene el surco de unión más pequeño y, al contrario de lo que se observa en las otras isoformas de CD1, su bolsillo A′ no está directamente conectado a los otros bolsillos, sino que termina abruptamente en la profundidad del surco de unión, funcionando como una «regla molecular» que impide la unión de cadenas hidrofóbicas largas (Figura 1) . El bolsillo F′ es más permisivo y permite la unión de lipopéptidos . CD1a también tiene una conformación semiabierta que facilita la carga de lípidos a pH neutro y sin la acción de LTP . CD1b tiene el sitio de unión más grande, compuesto por cuatro bolsillos, tres de los cuales están interconectados para formar un gran supercanal A′T′F′. Esta característica confiere a CD1b la capacidad única de unirse a los lípidos micólicos de cadena larga . El pH ácido de los lisosomas permite la relajación de CD1b, lo que mejora la unión de los lípidos . De forma similar a CD1a, CD1c tiene un bolsillo F′ que es permisivo a la unión de lipopéptidos y suele asociarse con antígenos que sólo tienen una cadena alquílica, lo que sugiere que el bolsillo A′ podría estar ocupado por lípidos espaciadores que estabilizan la estructura de CD1c . CD1d se cristalizó en complejo con varios lípidos . En todos los glicoesfingolípidos que contienen un esqueleto de ceramida, la cadena de esfingosina se une al bolsillo F′ mientras que el ácido graso ocupa el bolsillo A′, exponiendo la cabeza de azúcar al TCR. A pesar de su incapacidad para presentar antígenos lipídicos, la estructura de CD1e también contiene bolsillos A′ y F′, aunque no están claramente separados, creando así un surco más grande . Además, el CD1e tiene un surco expuesto a los disolventes. Estas dos características juntas permiten una rápida unión y liberación de diferentes tipos de lípidos, compatible con la función de CD1e de LTP .
2.3. Síntesis y tráfico
Después de la traducción, las moléculas CD1 inician su proceso de maduración en el retículo endoplásmico (RE). En el RE, la glicosilación permite la unión de la calnexina, la calreticulina y la tiol oxidorreductasa ERp57 que promueven el correcto plegamiento y ensamblaje con la β2-microglobulina . Otra proteína del RE con un papel fundamental en el ensamblaje de la CD1 es la proteína de transferencia de triglicéridos microsómica (MTP). La ausencia de MTP provoca graves defectos en la presentación de antígenos lipídicos por parte de las isoformas CD1 del grupo I y del grupo II . El análisis de las moléculas solubles de CD1 reveló que, durante su ensamblaje, se asocian con diferentes lípidos en lugar de tener bolsillos vacíos. Por lo tanto, se sugirió que la MTP podría cargar lípidos ER en estos bolsillos, estabilizando las moléculas . Sin embargo, otro informe demostró que la ausencia de MTP no altera la biosíntesis, la maduración de la glicosilación o la internalización en la membrana plasmática de las moléculas CD1, pero es importante para el reciclaje desde el lisosoma a la superficie celular, lo que sugiere otra función para la MTP además de la estabilización de CD1 a través de la carga de lípidos.
Las moléculas CD1 continúan su maduración en la red trans-Golgi (Figura 2). La identificación de algunos lípidos sintetizados en el Golgi unidos a CD1 sugiere que se cargan a lo largo de la vía secretora, tras salir del RE . En la red trans-Golgi, las moléculas CD1 también completan su proceso de glicosilación antes de ser expuestas en la superficie celular. Cuando se encuentran en la membrana plasmática, las moléculas CD1 se reciclan a través de la ruta endosomal, donde encuentran antígenos lipídicos (Figura 2). La internalización de CD1b, CD1c y CD1d está mediada por la interacción de la cola citoplasmática con el complejo de proteínas adaptadoras (AP) 2, que clasifica las proteínas de carga en fosas recubiertas de clatrina. Por el contrario, CD1a no interactúa con AP-2 y se internaliza utilizando vías independientes de la clatrina y la dinamina . Tras la internalización en los endosomas de clasificación, las diferentes isoformas de CD1 tienen destinos distintos (Figura 2). CD1a y CD1c se localizan en el compartimento de reciclaje endocítico, lo que indica que siguen la vía de reciclaje lento de vuelta a la membrana plasmática. Sin embargo, CD1c también puede encontrarse en los endosomas tardíos. La CD1b y la CD1d de ratón (mCD1d) interactúan con la AP-3, que clasifica estas moléculas en los endosomas tardíos y los lisosomas. Curiosamente, la CD1d humana no interactúa con AP-3 y puede encontrarse en los endosomas tardíos. Los estudios con mCD1d que carecen de la cola citoplasmática (y por tanto no se internalizan para su reciclaje) revelaron la presencia de moléculas de mCD1d en los lisosomas, lo que sugiere la existencia de una vía alternativa que clasifica directamente a mCD1d en los lisosomas . Esto se explica por la asociación de mCD1d con la cadena invariante (Ii) y el MHC de clase II en el RE, que envía directamente mCD1d a los compartimentos del MHC de clase II o a los lisosomas . Posteriormente, se demostró que Ii también se asocia con CD1a, lo que sugiere que esto podría ser aplicable a todas las isoformas de CD1 . Tras alcanzar los compartimentos endocíticos, las moléculas CD1 intercambian los lípidos no inmunogénicos adquiridos durante el ensamblaje con lípidos antigénicos, con la ayuda de varios LTP. Los mecanismos responsables de la orientación de las moléculas CD1 desde el lisosoma a la membrana plasmática no se conocen bien, pero se sabe que la localización de estas moléculas en balsas lipídicas mejora la presentación del antígeno . Recientemente se ha demostrado que el pH lisosomal influye en la localización de CD1d en la membrana plasmática .
Los antígenos lipídicos incluyen principalmente fosfolípidos y esfingolípidos (Tabla 1). Curiosamente, los esfingolípidos son los únicos lípidos que han demostrado ser presentados por todas las isoformas de CD1, hasta ahora. Sin embargo, se ha demostrado que una variedad de clases de lípidos se unen a algunas isoformas de CD1 y activan las células T restringidas a CD1 (Tabla 1). Curiosamente, algunos antígenos pueden ser presentados por más de una isoforma CD1. El ejemplo más llamativo es el sulfátido que tiene la propiedad única de unirse y activar las células T restringidas a todas las isoformas CD1 .
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| PE: fosfoetanolamina; PC: fosfatidilcolina; PG: fosfatidilglicerol; PI: fosfatidilinositol; DPG: difosfatidilglicerol; Sph: esfingomielina; GalCer: galactosilceramida; GlcCer: glucosilceramida; GlcSph: glucosilsfingosina; iGb3: isoglobotriaosilceramida; GSL-1: glicoesfingolípido 1; pLPE: lisofosfatidiletanolamina; mLPA: ácido metilfosfatídico; eLPA: ácido lisofatídico; GalDag: galactosildiactilglicerol; GMM: monomicolato de glucosa; PIM: fosfatidilinositol manosa; LAM: lipoarabinomanano; LPG: lipofosfoglicano; MPM: fosfomicoquímico mannosil; PM: fosfomicoquímico. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No todos los lípidos que se unen a CD1 son inmunogénicos. Otro grupo importante de lípidos de unión a CD1 son los lípidos espaciadores. Las isoformas de CD1 suelen unirse a lípidos con cadenas hidrofóbicas que coinciden con el tamaño del surco de unión, lo que sugiere una estequiometría 1 : 1. Sin embargo, se descubrió que la CD1b se asocia a lípidos más bien pequeños que no ocupan completamente el bolsillo de unión. Esto planteó la cuestión de si CD1b era capaz de unirse a dos lípidos simultáneamente. El análisis cristalográfico de la estructura de CD1b y el análisis lipidómico de los lípidos eluidos de CD1b identificaron, además del lípido antigénico, varios lípidos espaciadores que estabilizan la molécula de CD1b y que se reorganizan al unirse para permitir el reconocimiento del antígeno. Las pruebas de los estudios cristalográficos también sugieren la presencia de lípidos espaciadores en CD1a, CD1c y CD1d.
Entre los lípidos de unión a CD1 no inmunogénicos, también podemos encontrar moléculas con propiedades inhibidoras. Se demostró que el glicoesfingolípido globotriaosilceramida se une a CD1d e inhibe la activación de un subconjunto de células T restringidas a CD1d, las células T asesinas naturales invariantes (iNKT) . La inhibición se consigue mediante una competencia directa entre la globotriaosilceramida y los antígenos de las células iNKT por la unión a CD1d. Es posible que esta característica inhibitoria sea compartida por otros lípidos de unión a CD1 que no son reconocidos por un TCR, representando así un importante mecanismo de control de la activación de las células T lípido-específicas.
2.5. Carga de lípidos en las moléculas CD1
Los lípidos son hidrofóbicos y, por tanto, necesitan ayuda para su transporte, captación y procesamiento. Este papel lo desempeñan los LTPs. En el torrente sanguíneo, los lípidos viajan en partículas de lipoproteínas de muy baja o alta densidad o asociados a algunas proteínas monoméricas . La captación de los antígenos lipídicos por parte de las células se produce por interacción con receptores celulares como los receptores de lipoproteínas de baja densidad y los receptores scavenger. La utilización de los receptores parece depender del tipo de célula y estar influida por la estructura de los lípidos. La estructura lipídica también influye en el tráfico intracelular. Mientras que los antígenos lipídicos con cadenas alquílicas cortas insaturadas se localizan en el compartimento de reciclaje endocítico, los lípidos con colas largas saturadas se desplazan a los compartimentos endocíticos tardíos . Esta diferencia en el tráfico permite el encuentro de las diferentes isoformas de CD1 con sus ligandos preferidos.
En los compartimentos endocíticos, los LTPs especializados ayudan a la unión de lípidos a CD1. Aunque algunos lípidos propios se cargan en CD1 durante el plegado en el RE, los lípidos exógenos necesitan ser cargados desde membranas o complejos lípido-proteicos, una vez internalizados. Las proteínas lisosomales que facilitan este proceso son las saposinas, la proteína activadora GM2, la proteína Niemann-Pick C2 (NPC2) y la CD1e . Las saposinas son un grupo de 4 proteínas que surgen debido a la escisión de un precursor común: la prosaposina. Se ha demostrado que son importantes para la eliminación y carga de lípidos endógenos y exógenos en la CD1d de ratón y humana, tanto en estado estacionario como durante la infección . La saposina B mejora en gran medida la presentación de antígenos lipídicos mediada por la CD1d humana, pero también se demostró que las saposinas A y C realizan eficazmente el intercambio de lípidos en las moléculas de mCD1d . La saposina C se une tanto a CD1b como a CD1c, facilitando la carga de lípidos en estas moléculas . Es importante destacar que esta función está restringida al intercambio de lípidos, lo que significa que las saposinas no son capaces de eliminar los lípidos de CD1 si no pueden ser sustituidos por otro. La proteína activadora GM2 es un cofactor para la β-hexosaminidasa A, pero también elimina lípidos ligados a la mCD1d, sin necesidad de ligar otros lípidos . Se encontró una función similar para la proteína NPC2 . La CD1e se describió como una isoforma incapaz de presentar antígenos lipídicos, debido a su ausencia de la membrana plasmática. Sin embargo, la localización endosomal y las similitudes en el bolsillo de unión que comparten las diferentes isoformas de CD1 sugirieron que CD1e se une a antígenos lipídicos. En 2005, se demostró el papel de CD1e en el procesamiento de antígenos lipídicos mediante la identificación de CD1e como cofactor de la α-manosidasa, una enzima lisosomal que, en presencia de CD1e, degrada los lípidos complejos no inmunogénicos de las micobacterias a formas antigénicas. De manera importante, CD1e promueve la carga y descarga de lípidos en CD1d y también influye en la presentación de lípidos por parte de CD1b y CD1c .
Además de la LTP, el intercambio de lípidos de CD1 en los compartimentos endosomales también se ve facilitado por el bajo pH que induce la relajación de la estructura de CD1, promoviendo una unión y disociación más dinámica de los lípidos .
3. Células T restringidas a CD1
Las células T restringidas a CD1 pueden clasificarse como restringidas a moléculas CD1 del grupo I o a CD1d. Las células T restringidas a CD1d también se denominan células T asesinas naturales (NKT), porque la mayoría de estas células comparten marcadores de superficie de las células NK y T. Las células NKT se dividen a su vez en dos subconjuntos. Las células NKT de tipo I, o células iNKT, se caracterizan por la expresión de un TCR semi-invariante (Vα24Jα18Vβ11 en humanos y Vα14Jα18 emparejado con un repertorio limitado de cadenas Vβ en ratones) y por el reconocimiento del antígeno lipídico α-galactosilceramida (α-GalCer) . Las células NKT de tipo II reconocen una variedad de antígenos lipídicos y expresan TCRs variables, aunque con un sesgo hacia algunas cadenas Vα y Vβ.
Las células T restringidas por CD1 del grupo I son policlonales y probablemente sufren una expansión clonal en la periferia, tras el encuentro con el antígeno. Esto da lugar a una respuesta efectora retardada, consistente con una respuesta inmune de tipo adaptativo, similar a la observada para las células T restringidas por el MHC . Las células iNKT difieren de la mayoría de las células T debido a sus funciones de tipo innato. Tras su expansión y maduración en el timo, las células iNKT son capaces de responder a señales innatas, como la estimulación con citoquinas, en cuestión de horas. Sin embargo, también responden al compromiso del TCR por antígenos específicos, situándose así en medio de la respuesta inmunitaria innata y adaptativa.
3.1. Células T del grupo I restringidas a CD1 de tipo adaptativo
Hasta la fecha, no existe un método específico para identificar todas las células T del grupo I restringidas a CD1 de tipo lipídico. Sin embargo, los estudios que analizan las células T autorreactivas restringidas a CD1 del grupo I describen una alta frecuencia de estas células, similar a la observada para las células T convencionales autorreactivas . Además, las células T autorreactivas del grupo I restringidas a CD1 están presentes tanto en la sangre del cordón umbilical como en la sangre periférica en frecuencias similares . Expresan principalmente el marcador CD45RA, pero en la sangre periférica se observa una disminución de las células positivas al CD45RA en comparación con la sangre del cordón umbilical, lo que concuerda con un fenotipo de tipo adaptativo. También de acuerdo con el fenotipo adaptativo de estas células, la presencia de células T restringidas a CD1b específicas de Mycobacterium tuberculosis depende del contacto previo con M. tuberculosis.
Al activarse, las células T restringidas a CD1 del grupo I presentan un fenotipo Th0 o Th1, produciendo grandes cantidades de IFN-γ y TFN-α. También pueden mostrar actividad citotóxica e inducir la lisis de micobacterias intracelulares.
Las células T restringidas a CD1 se encuentran entre las células T autorreactivas restringidas a CD1 más frecuentes en la sangre periférica. Además, son comunes en la piel. Las células T restringidas por CD1a de la piel se activan cuando entran en contacto con el CD1a expresado por las células de Langerhans. Al activarse, producen IFN-γ, IL-2 e IL-22, una citoquina que se sospecha que desempeña un papel en la inmunidad de la piel. Las células T restringidas a CD1a son únicas en el sentido de que su TCR puede reconocer directamente la molécula CD1a sin el reconocimiento de un antígeno lipídico. Los autoligandos para el CD1a pueden ser permisivos, como la lisofosfatidilcolina, que permite la activación de las células T autorreactivas al permitir el contacto del CD1a con el TCR, o no permisivos, como la esfingomielina, que interrumpe la zona de contacto TCR-CD1a y, de este modo, no permite la activación de las células T restringidas al CD1a . No obstante, se ha demostrado que algunos clones de células T restringidas a CD1a reconocen antígenos que sobresalen del bolsillo de CD1a, como la sulfatida , lo que indica que algunos TCR requieren un antígeno lipídico para su reconocimiento.
El número de células T autorreactivas restringidas a CD1b en sangre es muy bajo . Las células T restringidas por CD1b parecen ser especialmente importantes en la inmunidad contra las micobacterias . Más recientemente, se ha demostrado que los lípidos de Staphylococcus aureus, Brucella melitensis y Salmonella Typhimurium activan las células T restringidas a CD1b. Curiosamente, estas células también mostraron autoreactividad, lo que indica que las bacterias y las células de mamíferos comparten antígenos CD1b.
La frecuencia de las células T autorreactivas CD1c no es consensuada en la literatura, con un estudio que informa de una frecuencia muy baja y un segundo estudio que informa de una frecuencia intermedia entre las células T autorreactivas CD1a de alta frecuencia y las células T autorreactivas CD1b y CD1d de baja frecuencia . Aunque el CD1c se expresa ampliamente en las DCs y en las células B de la sangre periférica, sólo el sulfátido y el mLPA fueron identificados como autoantígenos presentados por el CD1c (Tabla 1) . De forma similar a lo observado para otras células T restringidas por CD1, los lípidos micobacterianos inducen respuestas de células T dependientes de CD1c (Tabla 1).
3.2. Células T restringidas por CD1 de tipo innato: Células iNKT
Las células iNKT se identifican fácilmente mediante tinción con tetrámeros de CD1d cargados con α-GalCer o con anticuerpos contra el TCR semi-invariante. Por tanto, son las células T específicas de lípidos más estudiadas. La frecuencia de las células iNKT varía entre los ratones y los humanos. En los ratones, las células iNKT son más frecuentes en el hígado y el tejido adiposo y están presentes en un porcentaje menor en el timo, el bazo, la médula ósea, la sangre periférica y los ganglios linfáticos. En los seres humanos, las células iNKT son más frecuentes en el tejido adiposo, seguido del hígado, y aparecen en porcentajes más bajos en el bazo, la sangre periférica, los ganglios linfáticos, la médula ósea y el timo.
Una característica importante de las células iNKT está relacionada con su capacidad para producir rápidamente grandes cantidades de citoquinas tras la estimulación, ya sea de forma dependiente del TCR o independiente . Este fenotipo innato de las células iNKT se demuestra además por la expresión de CD45RO en humanos y CD44 en ratones y el marcador de activación temprana CD69 . Además, las células iNKT muestran una elevada autorreactividad. Hasta la fecha, los mecanismos que permiten el control de la autorreactividad de las células iNKT no se conocen por completo. Sin embargo, se ha demostrado que algunos autolípidos son capaces de inhibir la activación de las células iNKT y, por lo tanto, pueden funcionar como limitadores de la activación de las células iNKT.
El desarrollo de las células iNKT comienza en el timo por las interacciones de la CD1d cargada de autoantígenos, expresada en los timocitos doblemente positivos (DP), con los timocitos DP que expresan el TCR semi-invariante . Esta interacción conduce finalmente a la expresión del factor de transcripción PLZF y a la maduración de las células iNKT. En los ratones, las células iNKT expresan diferentes tipos de factores de transcripción que las conducen a los subconjuntos NKT1, NKT2 o NKT17 (Tabla 2).
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| En ratones C57BL/6. hi: alto; lo: bajo. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Las células NKT1 expresan principalmente IFN-γ, altos niveles de T-bet y bajos niveles de GATA3. También se caracterizan por la expresión de NK1.1, la ausencia de IL-17RB y la dependencia de IL-15 . Durante la diferenciación, estas células regulan a la baja el PLZF.
Las células NKT2 producen principalmente IL-4 y se caracterizan por la expresión del factor de transcripción GATA-3 . Se localizan principalmente en el pulmón y son más frecuentes en los ratones BALB/c. A diferencia de las células NKT1, las células NKT2 dependen de la expresión de IL-17RB para su desarrollo y expresan altos niveles de PLZF . En los seres humanos, las propiedades funcionales de las células iNKT CD4+ están muy asociadas al fenotipo NKT2.
El subconjunto NKT17 se caracteriza por la producción preferente de IL-17 e IL-22, en lugar de IL-4 e IFN-γ . Se identificaron dentro de las células NK1.1- CD4- y están presentes principalmente en el pulmón, los ganglios linfáticos y la piel . Recientemente, se ha demostrado que expresan syndecan-1 . A pesar de que algunas células productoras de IL-17 están comprometidas con este destino en el timo, las células iNKT también pueden adquirir esta capacidad en la periferia, bajo ciertas condiciones . A nivel transcripcional, el desarrollo de las células NKT17 está reprimido por la ThPOK e impulsado por la expresión de RORγt . También se ha demostrado que la proteína E es importante para impulsar el compromiso de los subconjuntos. El aumento de la expresión de esta proteína conduce a una reducción de las células NKT1 con un aumento de las células NKT2 y NKT17.
Hasta ahora, no se había aclarado la existencia de estos subconjuntos en humanos. Así, en humanos, los subconjuntos de células iNKT se siguen definiendo en función de la expresión de moléculas de la superficie celular (como CD4 y CD8) y de la producción de citoquinas. Al contrario de lo que se observa en ratones, las células iNKT en humanos pueden expresar sólo CD4, sólo CD8 o ninguna de las moléculas. Es importante destacar que la expresión de CD4 y CD8 define subconjuntos funcionalmente distintos. Las células iNKT CD4- (que incluyen tanto células CD8+ como doblemente negativas) se caracterizan por un fenotipo Th0, mientras que las células iNKT CD4+ tienden a producir mayores cantidades de citoquinas Th2 . Entre las células iNKT CD4, las que expresan CD8 presentan un sesgo Th1, produciendo mayores cantidades de IFN-γ y casi ninguna IL-4, en comparación con las células doblemente negativas . También muestran la mayor actividad citotóxica. Otro subconjunto se caracteriza por las células productoras de IL-17 que surgen en respuesta a condiciones proinflamatorias y expresan CD161 . Por lo tanto, es necesario analizar los diferentes subconjuntos de células iNKT en la patología, ya que su impacto en la enfermedad puede ser diferente. De hecho, se describieron alteraciones en los subconjuntos de células iNKT CD4+/CD4- en la enfermedad de Fabry, una enfermedad de almacenamiento lisosómico caracterizada por la acumulación de glicoesfingolípidos, a pesar de que se observó un porcentaje normal de células iNKT totales en la sangre periférica de los pacientes. Células NKT de tipo II: Una población mixta de células T de tipo innato y de tipo adaptativo
Las células NKT de tipo II son las células T restringidas por CD1d más frecuentes en humanos pero representan la minoría en ratones . A diferencia de las células iNKT, las células NKT de tipo II expresan diversos TCR y responden a una variedad de antígenos lipídicos, de origen propio o no propio (Tabla 1). Por lo tanto, la identificación de toda la población de células NKT de tipo II es actualmente un reto. Inicialmente, la comparación de ratones con deficiencia de MHC (que carecen de células T convencionales) con knockouts dobles de MHC/CD1d describió una población de células T reactivas CD4+ no-α-GalCer que mostraban un fenotipo de memoria efector y un sesgo hacia algunos TCR autoreactivos .
Más recientemente, utilizando ratones 4get (en los que las células que expresan IL-4 son GFP+) se demostró que las células NKT de tipo II expresan constitutivamente IL-4 . Así, estos ratones se cruzaron con Jα18-/-, para obtener un modelo en el que las células NKT de tipo II se identifican por la expresión de GFP . Se caracterizó una población policlonal que comparte algunos rasgos de desarrollo con las células iNKT. La deficiencia de SAP y PLZF compromete el desarrollo de las células iNKT pero también conduce a la disminución del porcentaje de células NKT de tipo II . Fenotípicamente, estas células NKT policlonales de tipo II son muy similares a las células iNKT. Se caracterizan por un estado de memoria activado, tal y como determina la expresión de CD69 y CD44. En cuanto a la expresión de coreceptores, pueden expresar sólo CD4 o ni CD4 ni CD8 . Sin embargo, se diferencian de las células iNKT en cuanto a la producción de citoquinas. Producen menos IL-4 y menos IFN-γ, pero niveles similares de IL-13 y GM-CSF . Aunque policlonales, las células NKT de tipo II mostraron un sesgo hacia el uso de las cadenas TCR Vβ 8.1/8.2.
Un enfoque diferente para la caracterización de las células NKT de tipo II se basa en el uso de tetrámeros CD1d cargados con antígenos lipídicos. La tinción de PBMC humanas con tetrámeros CD1d cargados con sulfátidos reveló que la mayoría de las células NKT reactivas a los sulfátidos poseen TCRs γδ, que expresan el segmento Vδ1 . Otro informe que caracterizó las células NKT de tipo II específicas de β-glucosilceramida y β-glucosilsfingosina mostró que estas células podían expresar CD4 o CD8 . Además, estas células pueden convertirse en un fenotipo T folicular-helper tras la inyección de antígeno e inducir la producción de anticuerpos, la formación de centros germinales y la diferenciación de las células B en plasmoblastos, lo que indica un papel de ayuda a las células B, como se ha descrito previamente para las células iNKT . Es importante destacar que las células NKT de tipo II específicas de β-glucosilceramida y β-glucosilsfingosina identificadas en este estudio expresaron principalmente CD45RA, en consonancia con un fenotipo ingenuo, en lugar del fenotipo de memoria efector descrito previamente en ratones .
En conjunto, estos estudios sugieren que las células NKT de tipo II representan un grupo heterogéneo de células T restringidas por CD1d, con células que muestran una respuesta de tipo innato similar a las células iNKT, pero también con otras células, que muestran funciones inmunitarias de tipo adaptativo. La contribución relativa de las células de tipo innato y de tipo adaptativo para el grupo global de células NKT de tipo II aún no está clara.
4. Observaciones finales
Las células T restringidas a CD1 específicas de lípidos constituyen una parte importante del sistema inmunitario. Sin embargo, los estudios existentes hasta ahora no han sido capaces de caracterizar completamente e incluir inequívocamente las células T restringidas a CD1 en las respuestas inmunes innatas o adaptativas. En cambio, se sitúan en la encrucijada de estas respuestas y pueden desempeñar un papel importante como puente entre los brazos adaptativo e innato del sistema inmunitario. La caracterización completa de las células T restringidas por CD1 específicas de lípidos se ve obstaculizada por la falta de marcadores específicos para identificar las diferentes poblaciones de células T restringidas por CD1. Por ello, la mayor parte de la información disponible sobre estas células procede del estudio de clones individuales de células T. Aunque valiosa, esta información puede no ser representativa de la dinámica in vivo. En los últimos años se han realizado grandes avances en este campo, principalmente gracias al desarrollo de tetrámeros de CD1 cargados con antígenos lipídicos. Utilizando tetrámeros de CD1, es posible analizar ex vivo células T restringidas a CD1 específicas de lípidos y caracterizarlas fenotípica y funcionalmente. Se ha demostrado que los antígenos lipídicos están presentes en las células cancerosas y en los agentes infecciosos, por lo que el conocimiento completo de estas células es importante para desarrollar nuevas estrategias contra el cáncer y las enfermedades infecciosas.
Intereses en conflicto
Los autores declaran que no existe ningún conflicto de intereses en relación con la publicación de este trabajo.
Agradecimientos
El apoyo financiero fue dado por el proyecto Norte-01-0145-FEDER-000012, apoyado por el Programa Operativo Regional Norte Portugal (NORTE 2020), bajo el Acuerdo de Asociación PORTUGAL 2020, a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Catia S. Pereira recibió el apoyo de la Fundação para a Ciência e a Tecnologia (SFRH/BD/79211/2011).
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