CD3

¿Qué es CD3?

CD3, en inmunología, son las siglas que describen al “grupo de diferenciación 3” (del inglés Cluster of Differentiation 3) y definen a un complejo proteico presente en la membrana plasmática de unas células del sistema inmune conocidas como linfocitos T.

Las proteínas del complejo CD3 normalmente se asocian con otro complejo proteico en la membrana plasmática de los linfocitos, que se denomina receptor de células T o TCR (del inglés T Cell Receptor).

El TCR es un heterodímero compuesto por dos cadenas peptídicas unidas entre sí por enlaces disulfuro. Como puede inferirse de su nombre, el TCR es exclusivo para las células del linaje celular de los linfocitos T y tiene importantes implicaciones en las funciones inmunológicas de estas células.

Además, cada célula T posee un TCR específico, pues estas proteínas son en realidad una especie de anticuerpo, por lo que son capaces de reconocer solo un tipo de antígeno definido.

Las proteínas del complejo CD3 tienen funciones trascendentales en la transducción de las señales relacionadas con la interacción entre el complejo TCR y su antígeno específico, por lo que participan en parte importante del desarrollo de los linfocitos T que se conoce como “activación”.

Características del CD3

– Complejo. CD3 es considerado por muchos autores como un complejo “correceptor” del complejo receptor de las células T (TCR). Es una molécula que se expresa durante los primeros estadios del desarrollo de los linfocitos T.

– Ubicación. Está presente tanto en linfocitos T colaboradores (helpers) como en los linfocitos T citotóxicos, pero no se ha detectado en otras células linfoides, como las células B o las células asesinas naturales (NK, del inglés Natural Killers).

– Estructura. Es un complejo proteico de cinco cadenas polipeptídicas invariables, conocidas como γ, ε, δ, ζ y η; estas cadenas se asocian entre ellas para formar tres estructuras diméricas: el heterodímero γε, el heterodímero δε y el homodímero ζζ o el heterodímero ζη. El 90% de los complejos CD3 poseen el homodímero ζζ, mientras que el heterodímero ζη ha sido encontrado solo en el 10% remanente. A excepción de las cadenas ζ y η, las cadenas peptídicas del complejo CD3 son codificadas por genes diferentes. ζ y η están codificadas por el mismo gen, pero pasan por procesos de corte y empalme diferentes (splicing). Las proteínas γ, ε y δ del complejo CD3 son parte de la superfamilia de las inmunoglobulinas y son proteínas transmembranales. Tienen un dominio transmembranal, uno citosólico, de más de 40 aminoácidos, y otro extracelular (tipo inmunoglobulina). La cadena peptídica ζ es bastante distinta a las otras tres: su porción extracelular es de unos 9 aminoácidos, tiene un corto segmento transmembranal y posee un dominio citosólico de 113 aminoácidos de longitud.

– Porción transmembranal de las cadenas de CD3. Las cadenas peptídicas del complejo CD3 tienen una región transmembranal que posee un residuo de ácido aspártico o ácido glutámico (residuos cargados negativamente), capaces de interactuar con las cargas positivas de los aminoácidos en la porción transmembranal del complejo TCR. La función de co-recepción del complejo CD3 con el complejo TCR se relaciona estrechamente con la interacción “transmembranal” de los residuos de las cadenas polipeptídicas que conforman a ambos complejos.

– Porción citosólica de las cadenas de CD3. Todas las cadenas citosólicas del complejo CD3 poseen un motivo de activación de inmunorreceptor basado en tirosina (ITAM, de las siglas en inglés Immunoreceptor tyrosine-based activation motif). Estos motivos ITAM son los responsables de la transducción de las señales hacia el interior, pues interactúan con enzimas tirosina quinasas, que son mediadores importantes en la señalización intracelular.

Funciones del CD3

Sabiendo que CD3 es un complejo de múltiples componentes, es fundamental especificar que colabora con la interacción del antígeno con el receptor TCR, pero no participa en la misma, es decir, no entra en contacto con el antígeno.

Numerosas líneas de evidencia sugieren que CD3 no solo es necesario para mediar la interacción antígeno-anticuerpo en la superficie de las células T, sino que su expresión es requerida para la expresión propia del complejo TCR.

La porción extracelular del complejo CD3 es empleada como “antígeno” para el reconocimiento con anticuerpos de las células del linaje de los linfocitos T, lo que es importante desde el punto de vista de la citología clínica y el diagnóstico de enfermedades.

• Funciones durante la activación de las células T. Los linfocitos T participan en los principales fenómenos de la respuesta inmune humoral y celular, que dependen considerablemente de su activación y multiplicación. El complejo molecular CD3 actúa durante la activación de las células T al interactuar con el complejo TCR y formar el complejo “efector” TCR-CD3. La formación del complejo ocurre cuando la célula T reconoce un antígeno en el contexto de una molécula del complejo mayor de histocompatibilidad, o MHC (del inglés Major Histocompatibility Complex) de clase I o II (dependiendo del tipo del linfocito T). La interacción antígeno-MHC/complejo TCR/complejo CD3 dispara un complicado proceso de señalización, que comienza en la membrana del linfocito T y termina en el núcleo celular con la estimulación de la transcripción de genes específicos implicados en el ciclo celular y la diferenciación.
• Transducción de señales. CD3, como se ha dicho, colabora en la transducción de las señales, pues los dominios ITAM de sus cadenas polipeptídicas interactúan con una cascada de proteínas tirosina quinasas, activadas, en su mayoría, por fosforilación. Las enzimas tirosina quinasas “reclutan” y activan otros elementos aguas abajo en la cadena de señalización, especialmente algunas proteínas de andamiaje y otras enzimas con la capacidad de activar o inducir la liberación de moléculas que funcionan como segundos mensajeros y factores de transcripción.
• La inmunosinapsis. Así como lo que ocurre en los sitios de interacción e intercambio de señales entre dos neuronas (sinapsis neuronal), los sitios de interacción entre las células que presentan los antígenos en el contexto de moléculas del MHC y los receptores de membrana en la superficie de los linfocitos T se han denominado “inmnosinapsis”. El complejo CD3, en vista de que participa activamente en la interacción, forma parte esencial de los sitios de inmunosinapsis.

Referencias

1. Abbas, A.K., Lichtman, A.H., Pillai, S. Cellular and molecular immunology. Elsevier Health Sciences.
2. Actor, J.K. Introductory Immunology, 2nd: Basic Concepts for Interdisciplinary Applications. Academic Press.
3. Burmester, G., Pezzutto, A. Color Atlas of Immunology With contributions by. Thieme.
4. Chetty, R., Gatter, K.  CD3: structure, function, and role of immunostaining in clinical practice. The Journal of pathology.
5. Kindt, T.J., Goldsby, R.A., Osborne, B.A., Kuby, J. Kuby immunology. Macmillan.