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Esplora il meraviglioso mondo del timo: in che modo cTEC e mTEC modellano il destino delle cellule T?
La ghiandola del timo svolge un ruolo fondamentale nel nostro sistema immunitario. Come principale organo linfoide, guida lo sviluppo e la maturazione delle cellule T, e due cellule speciali nel timo - le cellule epiteliali timiche corticali (cTEC) e le cellule epiteliali timiche midollari (mTEC) - svolgono un ruolo in questo processo. Un ruolo insostituibile .
Le cellule epiteliali timiche sono altamente eterogenee dal punto di vista anatomico, fenotipico e funzionale e sono distribuite nello strato esterno dello stroma timico.
Il microambiente timico è costituito dalla rete TEC ed è popolato di timociti, precursori delle cellule del sangue in diverse fasi di sviluppo. Queste cellule epiteliali e timociti sono i componenti più importanti del timo e sono essenziali per la generazione di linfociti T funzionalmente maturi e per l'autotolleranza.
Gruppi TEC
La struttura del timo raggiunge la sua posizione anatomica definitiva a 6 settimane di età fetale. Le cellule TEC hanno origine da cellule non emopoietiche che sono negative per CD45 e positive per EpCAM sulla loro superficie. Le TEC sono ulteriormente suddivise in due categorie: cellule epiteliali timiche corticali (cTEC) e cellule epiteliali timiche midollari (mTEC), che presentano evidenti differenze nella posizione, nell'espressione della citocheratina, nei marcatori di superficie, ecc.
Le cellule cTEC si trovano nella regione corticale dell'epitelio timico, mentre le cellule mTEC si trovano nel midollo, all'interno del timo.
Il ruolo principale dei cTEC è la selezione positiva, mentre i mTEC sono responsabili dell'eliminazione dei timociti autoreattivi. Questi due tipi di cellule influenzano lo sviluppo dei timociti attraverso la secrezione di citochine, chemiochine e molecole co-stimolatorie, formando tolleranza centrale e periferica.
Cambiamenti cellulari durante la maturazione
Maturazione delle cellule epiteliali del timo midollare
La maturazione delle mTEC comporta l'espressione di alti livelli di molecole MHC II, CD80, il fattore regolatore autoimmune Aire e antigeni tissutali ristretti (TRA). Durante questo processo, le cellule mTEC adulte perdono specifici fattori di maturazione nella fase finale di differenziazione e iniziano a esprimere l'involucrina come marcatore dell'epitelio terminalmente differenziato.
Maturazione delle cellule epiteliali timiche corticali
La maturazione delle cTEC è accompagnata anche da un'elevata espressione delle molecole MHC II e dall'azione di molteplici proteasi, come β5t e Catepsina L, coinvolte nella selezione positiva delle cellule T.Specifici marcatori di superficie come Ly51 e CD205 sono fondamentali per l'identificazione e la caratterizzazione dei cTEC.
La cTEC precoce deve anche esprimere in modo elevato alcuni fattori di trascrizione come Pax 1/9, Six1/4, ecc. Questi fattori di trascrizione svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione genica per lo sviluppo della TEC. Inoltre, lo sviluppo degli mTEC dipendeva dalla regolazione delle vie di segnalazione Relb e NFκB, mentre Foxn1 non era più necessario.
Meccanismi di selezione positiva e negativa
Selezionato
Le cellule T doppio-negative (DN) proliferano e si differenziano sotto l'espressione dei marcatori CD44 e CD25, trasformandosi in linfociti T doppio-positivi (DP). Queste cellule iniziano a esprimere TCR completamente ricombinanti e sono complessate con l'MHC di cTEC. Riconoscimento di antigeni propri e non propri sugli animali. Solo i timociti che interagiscono in modo appropriato con il complesso MHC possono sopravvivere e differenziarsi ulteriormente in linfociti T singoli positivi (SP) CD4+ o CD8+.
Selezione negativa
Durante il processo di selezione negativa, le mTEC svolgono un ruolo chiave nell'eliminazione delle cellule T embrionali con elevata affinità per gli autoantigeni, esprimendo un'ampia diversità di autoantigeni. In questo processo, le mTEC non solo sono responsabili del raggiungimento dell'autotolleranza, ma supportano anche lo sviluppo delle cellule T regolatrici CD4+CD25+Foxp3, essenziali per il controllo delle risposte immunitarie.
Il legame tra TEC e malattie
A causa dell'importante ruolo delle cellule TEC nello sviluppo delle cellule T e nell'autotolleranza, la loro disfunzione può portare a una varietà di malattie autoimmuni e disturbi da immunodeficienza. Ad esempio, le mutazioni nel gene del regolatore autoimmune Aire possono causare la malattia autoimmune sistemica APECED, che presenta caratteristiche di anomalie della tiroide e disfunzione mammaria. Oltre all'APECED, malattie come l'artrite reumatoide, la sclerosi multipla e il diabete di tipo 1 sono strettamente correlate al ruolo delle TEC.
La disfunzione delle cellule epiteliali del timo può portare all'insorgenza di malattie autoimmuni e tumori, con conseguenze di vasta portata e di vasta portata.
In sintesi, il microambiente timico e le funzioni delle cTEC e delle mTEC non solo influenzano il destino delle cellule T, ma svolgono anche un ruolo importante nella salute del sistema immunitario. Man mano che comprendiamo meglio queste cellule, possiamo trovare nuovi modi per ripristinare la funzionalità del timo e quindi migliorare le difese del sistema immunitario?
