¿Qué son los linfocitos T citotóxicos?
Los linfocitos T citotóxicos, linfocitos T citolíticos, células T citotóxicas o células T asesinas (CTL, del inglés Cytotoxic T Lymphocytes), son un grupo de células que participan en las respuestas inmunes celulares específicas en los seres humanos y otros organismos multicelulares.
La inmunidad celular, en líneas generales, está mediada por los linfocitos T y los fagocitos, que trabajan en conjunto para eliminar o controlar microorganismos invasores intracelulares extraños, como los virus y algunas bacterias y parásitos, induciendo la muerte de las células infectadas.
Al igual que es cierto para los mecanismos de respuesta inmune humorales (mediados por los linfocitos B), la respuesta inmune celular puede dividirse en tres fases, conocidas como fase de reconocimiento, de activación y efectora.
La fase de reconocimiento consiste en la unión de los antígenos extraños a los linfocitos T diferenciados específicos que expresan receptores capaces de reconocer pequeñas secuencias de péptidos en los antígenos extraños de origen proteico, presentados en el contexto de las proteínas del complejo mayor de histocompatibilidad.
Cuando ocurre el contacto antígeno-linfocito, los linfocitos T proliferan y posteriormente pueden diferenciarse en otro tipo de célula capaz de activar fagocitos que matan microorganismos intracelulares, o pueden lisar las células que producen los antígenos extraños.
Esta es la fase de activación, y usualmente amerita de la participación de células colaboradoras o accesorias. Por último, la fase efectora implica el desarrollo de las funciones específicas de los linfocitos activados que terminan con la eliminación de los antígenos y, en este punto, los linfocitos se conocen como “células efectoras”.
Características y estructura de los linfocitos T citotóxicos
– Forma y tamaño. Células de tamaño pequeño a mediano (aproximadamente 7-8 micrómetros de diámetro) con un núcleo grande y redondeado que ocupa la mayor parte de la célula, y una delgada franja de citoplasma.
– Marcador de superficie CD8. Expresan en su superficie una molécula llamada CD8, que les permite reconocer y unirse a las células que presentan antígenos en el contexto del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I (MHC-I).
– Gránulos citoplasmáticos. Contienen gránulos citoplasmáticos que almacenan proteínas efectoras, como perforinas y granzimas, indispensables para su función.
– Diferenciación. Se originan a partir de células progenitoras en la médula ósea y maduran en el timo. En su desarrollo, pasan por un proceso de selección que asegura su capacidad de reconocer antígenos presentados por MHC-I sin reaccionar contra los tejidos propios.
– Memoria. Algunos linfocitos T citotóxicos se diferencian en células de memoria, que persisten en el organismo durante largos períodos y pueden responder más rápidamente cuando hay una reinfección.
– Circulación y movimiento. Son células que circulan por el torrente sanguíneo y el sistema linfático, además de migrar a los tejidos periféricos donde se necesiten.
– Tipos. Los linfocitos T se dividen en dos tipos: los linfocitos T colaboradores y los linfocitos T citotóxicos. Los linfocitos T colaboradores secretan citoquinas, unas hormonas peptídicas capaces de promover la proliferación y diferenciación de otras células y de nuevos linfocitos (T y B) y de atraer y activar leucocitos inflamatorios, como los macrófagos y los granulocitos. Expresan una glucoproteína de superficie específica llamada “Grupo de Diferenciación 4” o CD4 (del inglés Cluster of Differentiation 4). Los linfocitos T citotóxicos son capaces de lisar las células que expresan en su superficie antígenos extraños debidos a la presencia de microorganismos o patógenos intracelulares invasores.
Funciones de los linfocitos T citotóxicos
- Destrucción de células infectadas por virus. Identifican y eliminan células del cuerpo que han sido infectadas por virus. Lo hacen reconociendo los antígenos virales presentados en la superficie de las células infectadas en el contexto del complejo mayor de histocompatibilidad clase I (MHC-I).
- Eliminación de células tumorales. También juegan un papel fundamental en la vigilancia inmunológica contra el cáncer. Pueden detectar y destruir células que han comenzado a transformarse en células tumorales al reconocer antígenos anormales presentados por el MHC-I.
- Inducción de apoptosis. Cuando un linfocito T citotóxico se une a su célula diana (como una célula infectada o tumoral), libera proteínas, como perforinas y granzimas, que inducen la apoptosis (muerte celular programada) en la célula objetivo, evitando que se propague la infección o el crecimiento tumoral.
- Producción de citocinas. Si bien su función principal es la eliminación directa de células, también pueden liberar citocinas, como el interferón gamma (IFN-γ), que tienen efectos adicionales para regular la respuesta inmune, incluyendo la activación de otros tipos de células inmunitarias.
- Formación de memoria inmunológica. Después de una respuesta inmunológica, algunos linfocitos T citotóxicos se convierten en células de memoria, que permanecen en el organismo y permiten una respuesta más rápida y efectiva si el mismo patógeno reinfectar el cuerpo en el futuro.
Activación de los linfocitos T citotóxicos
Las células T citolíticas son activadas por acción de células dendríticas que expresan moléculas de la clase I del MHC marcadas con antígenos. Las células dendríticas pueden expresar estos antígenos por ingestión directa de células intactas o por ingestión de antígenos libres.
Una vez las células dendríticas procesan las células infectadas o los antígenos, estas presentan los antígenos en el contexto de las moléculas de la clase I o de la clase II del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC).
Se necesitan al menos tres señales específicas para activar y promover la multiplicación de las células T citotóxicas:
- Primero: ocurre la interacción entre el receptor membranal TCR del linfocito T y el MHC unido al antígeno presentado por las células dendríticas.
- Segundo: luego, otra clase de linfocito, una célula con marcadores de superficie CD28, interactúa con su ligando (B7-1) sobre las células presentadoras de antígeno y proveen la segunda señal de activación.
- Tercero: corresponde a la producción del factor interleucina 12 (IL-12) por las células dendríticas, que inicia la proliferación de las células activadas,
Este proceso, además, implica movilización de calcio, transcripción de genes, liberación de receptores pre-procesados, internalización de receptores de superficie, entre otros.
Es importante añadir que los linfocitos que salen del timo no están completamente diferenciados, pues necesitan activarse y madurar para ejercer sus funciones. Los linfocitos citotóxicos “ingenuos” o “vírgenes” pueden reconocer antígenos, pero son incapaces de lisar sus células diana.
Maduración de los linfocitos T citotóxicos
La maduración de los linfocitos T comienza en el timo, donde se desarrollan a partir de lo que algunos han denominado pre-linfocitos T citotóxicos, células comprometidas con el linaje celular en cuestión, específicas para un antígeno extraño en particular.
Estas células pre-linfocitos expresan los receptores marcadores CD8 típicos de los linfocitos citolíticos, pero aún no tienen funciones citolíticas. Los pre-linfocitos no son abundantes en sangre, pero sí dentro de tejidos infectados o “extraños”.
La maduración o diferenciación de los linfocitos T ocurre después de su activación, e implica la obtención de toda la maquinaria necesaria para adquirir funciones citolíticas.
Lo primero que ocurre es la formación de los gránulos citotóxicos específicos, adosados a la región interna de la membrana plasmática y ricos en perforinas y granzimas.
Después se desencadena la expresión superficial de la proteína de unión a Fas (FasL) y por último adquieren la capacidad de expresar citoquinas y otro tipo de proteínas que cumplirán funciones en los eventos de lisis celular.
Se dice que la maduración de las células T, posterior a su activación, termina con la diferenciación de la “célula efectora”, capaz de ejercer las funciones propias del linfocito citolítico para destruir o eliminar las células hospedadoras infectadas por agentes externos.
Referencias
- Abbas, A., Lichtman, A., Pober, J. Inmunología Celular y Molecular (3rd ed.). McGraw Hill.
- Cytotoxic T Cells. Recuperado de sciencedirect.com.
- Janeway, C.A. Jr., Travers, P, Walport, M. Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. 5th edition. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Lam Braciale, V. Cytotoxic T Lymphocytes. In Encyclopedia of Immunology. Elsevier Ltd.
- Wissinger, E. British Society for Immunology. Recuperado de immunology.org.