Las células epiteliales tímicas ( CET ) son células especializadas con un alto grado de heterogeneidad anatómica, fenotípica y funcional, ubicadas en la capa externa (epitelio) del estroma tímico. El timo , como órgano linfoide primario , media el desarrollo y la maduración de las células T. El microambiente tímico se establece mediante la red de CET, que contiene timocitos (precursores de las células sanguíneas de las células T) en diferentes etapas de desarrollo. Las CET y los timocitos son los componentes más importantes del timo, necesarios para la producción de linfocitos T funcionalmente competentes y la autotolerancia . La disfunción de las CET causa diversas inmunodeficiencias y enfermedades autoinmunes . [ 1 ] [ 2 ]
También se las denomina células reticulares epiteliales o células epitelioreticulares ( ERC ). [ 3 ]
Grupos
La ubicación anatómica final de la glándula tímica se alcanza a las 6 semanas en el feto . Las células epiteliales tímicas (TEC) se originan a partir de células no hematopoyéticas que se caracterizan por la expresión negativa de CD45 y la expresión positiva de EpCAM. Luego, las TEC se dividen en dos grupos fenotípica y funcionalmente diferentes que tienen distinta ubicación, expresión de citoqueratina, marcadores de superficie, factores de maduración, proteasas y función en una selección de células T. Las células epiteliales tímicas corticales (cTEC) están presentes en la región de la corteza tímica externa , en comparación con las células epiteliales tímicas medulares (mTEC) ubicadas en la médula tímica interna . Tanto las cTEC como las mTEC participan en la imposición de tolerancia central y periférica . Las cTEC juegan un papel clave en la selección positiva y las mTEC eliminan los timocitos autorreactivos durante la selección negativa . [ 2 ] Ambos tipos de células pueden definirse y distinguirse recíprocamente por su expresión de citocinas , quimiocinas , moléculas coestimuladoras y factores de transcripción , que tienen un efecto en el desarrollo de los timocitos. [ 4 ] Las TEC, situadas en la unión corticomedular, expresan dos tipos de citoqueratina : K5 y K8 . A partir de estos progenitores inmaduros, las TEC K5 + K8 + se derivan las mTEC con expresión típica de K5, K14 y también las cTEC, caracterizadas por la expresión de K8, K18 . [ 2 ]
Maduración
Maduración de las células epiteliales tímicas medulares
La maduración de las mTEC conduce a la expresión de altos niveles de MHCII , CD80 , el regulador autoinmune Aire y antígenos restringidos a tejidos (TRA). La expresión de catepsina L y catepsina S también es típica de las mTEC, debido a la participación de estas proteasas en la selección negativa de las células T. Los marcadores de superficie representativos son UEA-1 y CD80. Después de la maduración, las mTEC continúan hasta la etapa de diferenciación terminal, que se acompaña de la pérdida de factores de maduración específicos (MHCII, Aire, CD80, TRA) y el inicio de la expresión de involucrina, marcador del epitelio terminalmente diferenciado. El subconjunto restante de mTEC MHCII hi CD80 hi , Aire + morirá por apoptosis . [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]
Maduración de las células epiteliales tímicas corticales
La maduración de las cTEC también está mediada por la alta expresión de moléculas MHCII, pero se combina con las proteasas β5t, catepsina L y TSSP. Estos factores participan en la selección positiva de las células T. Los marcadores específicos en la superficie de las cTEC son Ly51 y CD205 , e incluso el grupo de TEC que expresa el marcador CD205 representa una de las células progenitoras inmaduras: las progenitoras comprometidas con cTEC. Estas células también se denominan células progenitoras epiteliales tímicas (TEPC) y proporcionan que los timocitos epiteliales corticales y medulares compartan un origen en el timo posnatal. Las progenitoras comprometidas con cTEC pueden generar tanto cTEC como mTEC, en comparación con las progenitoras comprometidas con mTEC, que solo pueden producir mTEC. Las progenitoras comprometidas con mTEC se describen por la expresión de claudina-3 y claudina-4 , que no son componentes de la progenie de cTEC. [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]
Desarrollo de TEC
Los primeros pasos del desarrollo de las células TEC están regulados por los factores de transcripción ( Hoxa3 , Pax1 / 9 , Eya1 , Six1 / 4 , Tbx1 ), la mayoría de los cuales se encuentran en las células cTEC posnatales y las células TEC inmaduras. El factor de transcripción más importante para todas las etapas del desarrollo de las células TEC en el timo embrionario y posnatal es Foxn1 . Foxn1 controla todo el proceso mediante la activación de sus genes diana al unirse a una secuencia de ADN específica a través de su dominio de caja de horquilla . Se han identificado más de 400 genes diana de Foxn1, incluidos loci críticos para la diferenciación y función de las células TEC. El desarrollo de TEC requiere la actividad de otras moléculas y reguladores transcripcionales, como la proteína 63 ( p63 ) que está involucrada en la homeostasis de varios linajes epiteliales, el homólogo de cromobox 4 (Cbx4) que regula la proliferación y diferenciación celular, los factores de crecimiento de fibroblastos Fgf7 y Fgf10 que inician la expansión de TEC, TNFT, CD40, el receptor de linfotoxina β (LTβR) y la vía de señalización Hedgehog , que podría reducir las células TEC en el timo fetal y posnatal. [ 1 ] [ 6 ] Estas moléculas típicas para el desarrollo de progenitores de TEC son en su mayoría similares y compartidas con cTEC. Las etapas tempranas de cTEC también requieren una alta expresión de Pax 1/9,Six1/4,Hixa3 pero podrían establecerse en ausencia de NFκB . Por el contrario, el desarrollo de mTEC depende de la presencia de Relb, señales de NFκB y la superfamilia TNFR , pero podría realizarse en ausencia de Foxn1. [ 1 ] [ 6 ]
Selección positiva y negativa
Selección positiva
Las células T doble negativas (DN), como progenitoras con expresión de CD44 y CD25 pero sin expresión de los correceptores CD4 y CD8 , proliferan y se diferencian a las etapas doble positivas (DP). Estos linfocitos T doble positivos CD4+ y CD8+ ya expresan TCR completamente recombinados que se prueban para reconocer moléculas propias y ajenas mediante la presentación de autoantígenos en el cTEC por parte del MHC I y el MHC II . Los timocitos que interactúan adecuadamente con el complejo MHC sobreviven y se desvían hacia linfocitos T simples positivos (SP) CD4+ o CD8+, dependiendo de la molécula MHC con la que se encuentren. Estas células simples positivas migran desde la corteza hacia la médula, donde el proceso continúa como una selección negativa. [ 7 ]
Selección negativa
Sin selección negativa, los timocitos no pueden responder a la activación del TCR mediante proliferación, debido a la posible presencia de clones de células T autorreactivas. Durante la selección negativa, los linfocitos T adquieren la capacidad de eliminar células potencialmente autorreactivas mediante apoptosis. Por lo tanto, si el TCR muestra una afinidad alta o inapropiada por el autoantígeno expresado en las mTEC, el timocito será destruido. Las mTEC expresan un amplio repertorio de autopéptidos presentados en las moléculas del MHC. La médula también es importante para la implementación de la autotolerancia, que está mediada por las células nTreg CD4+CD25+Foxp3 . El desarrollo de las células Treg Foxp3 es apoyado por las mTEC durante la selección negativa, cuando los timocitos tienen especificidades de TCR con afinidad intermedia por los autoantígenos. [ 1 ] [ 7 ]
Enfermedades
Las células epiteliales tímicas (TEC), como componente del timo, desempeñan un papel clave en el desarrollo de los timocitos y la autotolerancia, por lo que su disfunción causa muchas enfermedades autoinmunes y tumores de inmunodeficiencias. Los tumores epiteliales que se originan a partir de las TEC y los timocitos son los timomas y el carcinoma tímico . Las anomalías en la maduración de las TEC inducen enfermedades inflamatorias crónicas, y la disminución del número de mTEC y cTEC conduce a la enfermedad inflamatoria intestinal crónica ( EII ). El desarrollo de enfermedades autoinmunes es el resultado de una ruptura de la autotolerancia por la expresión de TRA mediada por Aire en las mTEC o por el sistema regulador negativo formado por las células nTreg CD4+CD25+Foxp3. Aire media la selección negativa de las células T autorreactivas y la expresión de antígenos específicos de órganos en las mTEC. El resultado de una mutación de un solo gen en el regulador autoinmune Aire es la enfermedad sistémica APECED (APS-1), que se manifiesta por candidiasis mucocutánea, hipoparatiroidismo e insuficiencia suprarrenal. Existen muchas enfermedades autoinmunes causadas por la falta de autotolerancia de los TRA en las mTEC, por ejemplo, tiroiditis autoinmune , artritis reumatoide o esclerosis múltiple. La diabetes tipo 1 es resultado de la ausencia de autotolerancia, que se caracteriza por una disminución en la expresión de insulina 1 e insulina 2 (TRA) en las mTEC. El daño a las mTEC y cTEC se observa durante la enfermedad de Graves , la miastenia gravis o el VIH. [ 2 ]
Véase también
Lista de los distintos tipos de células en el cuerpo humano adulto.
Referencias
- 1 2 3 4 Abramson, Jakub; Anderson, Graham (26 de abril de 2017). "Células epiteliales tímicas" . Annual Review of Immunology . 35 (1): 85– 118. doi : 10.1146/annurev-immunol-051116-052320 . PMID 28226225 .
- 1 2 3 4 5 6 Sun, Lina; Li, Hongran; Luo, Haiying; Zhao, Yong (2014). "Desarrollo de células epiteliales tímicas y su disfunción en enfermedades humanas" . BioMed Research International . 2014 206929. doi : 10.1155/2014/206929 . PMC 3929497. PMID 24672784 .
- ↑ Savino W, Santa-Rosa GL (1982). "Histofisiología de las células reticulares epiteliales del timo" . Arch Histol Jpn . 45 (2): 139– 44. doi : 10.1679/aohc.45.139 . PMID 6751281 .
- ↑ Takahama, Yousuke; Ohigashi, Izumi; Baik, Song; Anderson, Graham (20 de marzo de 2017). "Generación de diversidad en células epiteliales tímicas" ( PDF) . Nature Reviews Immunology . 17 (5): 295– 305. doi : 10.1038/nri.2017.12 . PMID 28317923. S2CID 13727266 .
- 1 2 Anderson, Graham; Takahama, Yousuke (junio de 2012). "Células epiteliales tímicas: héroes de la clase trabajadora para el desarrollo de células T y la selección del repertorio". Trends in Immunology . 33 (6): 256– 263. doi : 10.1016/j.it.2012.03.005 . PMID 22591984 .
- 1 2 3 4 Sun, Lina; Luo, Haiying; Li, Hongran; Zhao, Yong (15 de abril de 2013). "Desarrollo y diferenciación de células epiteliales tímicas: regulación celular y molecular" . Protein & Cell . 4 (5): 342– 355. doi : 10.1007/s13238-013-3014-0 . PMC 4883051. PMID 23589020 .
- 1 2 Alexandropoulos, Konstantina; Danzl, Nichole M. (28 de marzo de 2012). "Células epiteliales tímicas: células presentadoras de antígenos que regulan el repertorio de células T y el desarrollo de la tolerancia". Investigación inmunológica . 54 ( 1– 3): 177– 190. doi : 10.1007/s12026-012-8301-y . PMID 22454100 . S2CID 207366780 .
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