Una célula dendrítica ( DC ) es una célula presentadora de antígeno (también conocida como célula accesoria ) del sistema inmunológico de los mamíferos . La función principal de una DC es procesar material antigénico y presentarlo en la superficie celular a las células T del sistema inmunológico. Actúan como mensajeros entre los sistemas inmunológicos innato y adaptativo . [1]
Las células dendríticas están presentes en los tejidos que están en contacto con el ambiente externo del cuerpo, como la piel (donde existe un tipo de célula dendrítica especializada llamada célula de Langerhans ), y el revestimiento interno de la nariz , los pulmones , el estómago y los intestinos . También se pueden encontrar en estado inmaduro y maduro en la sangre . Una vez activadas, migran a los ganglios linfáticos , donde interactúan con las células T y B para iniciar y dar forma a la respuesta inmune adaptativa. En determinadas etapas de desarrollo les crecen proyecciones ramificadas, las dendritas , que dan nombre a la célula (δένδρον o déndron en griego significa "árbol"). Si bien son similares en apariencia a las dendritas de las neuronas , estas son estructuras distintas a ellas. Las células dendríticas inmaduras también se denominan células veladas , ya que poseen grandes 'velos' citoplasmáticos en lugar de dendritas. [ cita necesaria ]
Las células dendríticas fueron descritas por primera vez por Paul Langerhans (de ahí las células de Langerhans ) a finales del siglo XIX. El término células dendríticas fue acuñado en 1973 por Ralph M. Steinman y Zanvil A. Cohn . [2] Por descubrir el papel central de las células dendríticas en la respuesta inmune adaptativa, [3] Steinman recibió el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica en 2007 [4] y el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2011. [5]
La morfología de las células dendríticas da como resultado una relación superficie-volumen muy grande. Es decir, la célula dendrítica tiene una superficie muy grande en comparación con el volumen celular total.
La división más común de las células dendríticas es la de las células dendríticas convencionales (también conocidas como células dendríticas mieloides ) frente a las células dendríticas plasmocitoides (muy probablemente de linaje linfoide ), como se describe en la siguiente tabla:
Los marcadores BDCA-2 , BDCA-3 y BDCA-4 se pueden utilizar para discriminar entre los tipos. [10]
Las CD linfoides y mieloides evolucionan a partir de precursores linfoides y mieloides, respectivamente, y por tanto son de origen hematopoyético . Por el contrario, las células dendríticas foliculares (FDC) son probablemente de origen mesenquimatoso más que hematopoyético y no expresan MHC clase II , pero se denominan así porque están ubicadas en folículos linfoides y tienen largos procesos "dendríticos".
Las CD de sangre generalmente se identifican y enumeran en citometría de flujo . Se han definido tres tipos de CD en la sangre humana: las CD mieloides CD1c+, las CD mieloides CD141 + y las CD plasmocitoides CD303 +. Esto representa la nomenclatura propuesta por el comité de nomenclatura de la Unión Internacional de Sociedades Inmunológicas . [11] Las células dendríticas que circulan en la sangre no tienen todas las características típicas de sus homólogas en los tejidos, es decir, son menos maduras y no tienen dendritas. Aún así, pueden realizar funciones complejas que incluyen la producción de quimiocinas (en las CD mieloides CD1c+), la presentación cruzada (en las CD mieloides CD141+) y la producción de IFNalfa (en las CD plasmocitoides CD303+).
En algunos aspectos, las células dendríticas cultivadas in vitro no muestran el mismo comportamiento o capacidad que las células dendríticas aisladas ex vivo . No obstante, a menudo se utilizan para la investigación, ya que todavía están mucho más disponibles que los CD genuinos.
Las células dendríticas se derivan de células progenitoras hematopoyéticas de la médula ósea (HSC). Estas células progenitoras inicialmente se transforman en células dendríticas inmaduras. Estas células se caracterizan por una alta actividad endocítica y un bajo potencial de activación de células T. Las células dendríticas inmaduras analizan constantemente el entorno circundante en busca de patógenos como virus y bacterias . Esto se hace a través de receptores de reconocimiento de patrones (PRR), como los receptores tipo peaje (TLR). Los TLR reconocen firmas químicas específicas que se encuentran en subconjuntos de patógenos. Las células dendríticas inmaduras también pueden fagocitar pequeñas cantidades de membrana de sus propias células vivas, en un proceso llamado mordisqueo. Una vez que han entrado en contacto con un antígeno presentable, se activan en células dendríticas maduras y comienzan a migrar a un ganglio linfático . Las células dendríticas inmaduras fagocitan los patógenos y degradan sus proteínas en pequeños trozos y, al madurar, presentan esos fragmentos en la superficie celular utilizando moléculas MHC . Al mismo tiempo, regulan positivamente los receptores de la superficie celular que actúan como correceptores en la activación de las células T, como CD80 (B7.1), CD86 (B7.2) y CD40, mejorando en gran medida su capacidad para activar las células T. También regulan positivamente CCR7 , un receptor quimiotáctico que induce a las células dendríticas a viajar a través del torrente sanguíneo hasta el bazo o a través del sistema linfático hasta un ganglio linfático . Aquí actúan como células presentadoras de antígenos : activan las células T colaboradoras y las células T asesinas, así como las células B , presentándoles antígenos derivados del patógeno, junto con señales coestimuladoras no específicas de antígenos. Las células dendríticas también pueden inducir tolerancia de las células T (falta de respuesta). Ciertos receptores de lectina de tipo C (CLR) en la superficie de las células dendríticas, algunos de los cuales funcionan como PRR, ayudan a indicar a las células dendríticas cuándo es apropiado inducir la tolerancia inmune en lugar de la activación de los linfocitos. [13]
Cada célula T colaboradora es específica de un antígeno en particular. Sólo las células presentadoras de antígenos profesionales (APC: macrófagos, linfocitos B y células dendríticas) pueden activar una célula T auxiliar en reposo cuando se presenta el antígeno correspondiente. Sin embargo, en los órganos no linfoides, los macrófagos y las células B solo pueden activar las células T de memoria [ cita necesaria ] mientras que las células dendríticas pueden activar tanto las células T de memoria como las vírgenes , y son las más potentes de todas las células presentadoras de antígenos. En los ganglios linfáticos y los órganos linfoides secundarios, las tres APC pueden activar las células T vírgenes. Mientras que las células dendríticas maduras son capaces de activar células T CD8 + específicas de antígeno , la formación de células T de memoria CD8 + requiere la interacción de las células dendríticas con las células T auxiliares CD4 + . [14] Esta ayuda de las células T CD4 + activa adicionalmente las células dendríticas maduras y las autoriza (faculta) para inducir eficientemente las células T de memoria CD8 + , que también pueden expandirse por segunda vez. [14] [15] Para esta activación de CD8+, parece ser necesaria la interacción simultánea de los tres tipos de células, es decir, células T auxiliares CD4 + , células T CD8 + y células dendríticas. [15]
Como se mencionó anteriormente, las mDC probablemente surgen de monocitos , glóbulos blancos que circulan por el cuerpo y, dependiendo de la señal correcta, pueden convertirse en células dendríticas o macrófagos . Los monocitos, a su vez, se forman a partir de células madre en la médula ósea . Las células dendríticas derivadas de monocitos se pueden generar in vitro a partir de células mononucleares de sangre periférica (PBMC). El recubrimiento de PBMC en un matraz de cultivo de tejidos permite la adherencia de los monocitos. El tratamiento de estos monocitos con interleucina 4 (IL-4) y factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) conduce a la diferenciación en células dendríticas inmaduras (iDC) en aproximadamente una semana. El tratamiento posterior con factor de necrosis tumoral (TNF) diferencia aún más las iDC en células dendríticas maduras. Se puede inducir a los monocitos a diferenciarse en células dendríticas mediante un autopéptido Ep1.B derivado de la apolipoproteína E. [16] Se trata principalmente de células dendríticas plasmocitoides tolerogénicas . [17]
En ratones, se ha estimado que las células dendríticas se reponen a partir de la sangre a un ritmo de 4.000 células por hora y sufren un número limitado de divisiones durante su residencia en el bazo, durante 10 a 14 días. [18]
La génesis y el desarrollo exactos de los diferentes tipos y subconjuntos de células dendríticas y su interrelación sólo se comprenden marginalmente en este momento [¿ cuándo? ] , ya que las células dendríticas son tan raras y difíciles de aislar que sólo en los últimos años se han convertido en objeto de investigaciones específicas. Los distintos antígenos de superficie que caracterizan a las células dendríticas sólo se conocen a partir del año 2000; antes de eso, los investigadores tuvieron que trabajar con un "cóctel" de varios antígenos que, utilizados en combinación, dan como resultado el aislamiento de células con características exclusivas de las CD. [ cita necesaria ]
Las células dendríticas están constantemente en comunicación con otras células del cuerpo. Esta comunicación puede tomar la forma de contacto directo entre células basado en la interacción de proteínas de la superficie celular. Un ejemplo de esto incluye la interacción de las proteínas de membrana de la familia B7 de la célula dendrítica con el CD28 presente en el linfocito . Sin embargo, la interacción célula-célula también puede tener lugar a distancia a través de citocinas . [ cita necesaria ]
Por ejemplo, la estimulación de las células dendríticas in vivo con extractos microbianos hace que las células dendríticas comiencen a producir rápidamente IL-12 . [19] IL-12 es una señal que ayuda a enviar células T CD4 ingenuas hacia un fenotipo Th1 . La consecuencia final es la preparación y activación del sistema inmunológico para atacar los antígenos que la célula dendrítica presenta en su superficie. Sin embargo, existen diferencias en las citocinas producidas según el tipo de célula dendrítica. Las CD plasmocitoides tienen la capacidad de producir enormes cantidades de IFN tipo 1 , que reclutan más macrófagos activados para permitir la fagocitosis. [20]
La neoplasia blástica de células dendríticas plasmocitoides es un tipo poco común de cáncer mieloide en el que las pDC malignas se infiltran en la piel, la médula ósea, el sistema nervioso central y otros tejidos. Normalmente, la enfermedad se presenta con lesiones cutáneas (p. ej., nódulos, tumores, pápulas , parches parecidos a hematomas y/o úlceras) que aparecen con mayor frecuencia en la cabeza, la cara y la parte superior del torso. [21] Esta presentación puede ir acompañada de infiltraciones de cPC en otros tejidos que provocan inflamación de los ganglios linfáticos , agrandamiento del hígado, agrandamiento del bazo, síntomas de disfunción del sistema nervioso central y anomalías similares en los senos, los ojos, los riñones, los pulmones, el tracto gastrointestinal y los huesos. , senos nasales, oídos y/o testículos. [22] La enfermedad también puede presentarse como una leucemia pDC , es decir, niveles elevados de pDC malignas en la sangre (es decir, >2 % de las células nucleadas) y la médula ósea y evidencia (es decir, citopenias ) de insuficiencia de la médula ósea . [22] La neoplasia blástica de células dendríticas plasmocitoides tiene una alta tasa de recurrencia después de tratamientos iniciales con diversos regímenes de quimioterapia . En consecuencia, la enfermedad tiene un pronóstico general deficiente y se están estudiando nuevos regímenes de fármacos quimioterapéuticos y no quimioterapéuticos para mejorar la situación. [23]
El VIH , que causa el SIDA , puede unirse a las células dendríticas a través de varios receptores expresados en la célula. El ejemplo mejor estudiado es DC-SIGN (generalmente en el subconjunto 1 de MDC, pero también en otros subconjuntos bajo ciertas condiciones; dado que no todos los subconjuntos de células dendríticas expresan DC-SIGN, su papel exacto en la transmisión sexual del VIH-1 no está claro) [ cita necesario ] . Cuando la célula dendrítica absorbe el VIH y luego viaja al ganglio linfático, el virus puede transferirse a las células T CD4+ colaboradoras, [24] lo que contribuye al desarrollo de la infección. Esta infección de células dendríticas por el VIH explica un mecanismo por el cual el virus podría persistir después de TARGA prolongada . [ cita necesaria ]
Muchos otros virus, como el virus del SARS , parecen utilizar DC-SIGN para "hacer autostop" hasta sus células diana. [25] Sin embargo, la mayor parte del trabajo con la unión de virus a células que expresan DC-SIGN se ha realizado utilizando células derivadas in vitro, como las moDC. El papel fisiológico de DC-SIGN in vivo es más difícil de determinar.
Las células dendríticas generalmente no abundan en los sitios tumorales, pero una mayor densidad de poblaciones de células dendríticas se ha asociado con mejores resultados clínicos, lo que sugiere que estas células pueden participar en el control de la progresión del cáncer. [26] [27] Se ha descubierto que los cánceres de pulmón incluyen cuatro subconjuntos diferentes de células dendríticas: tres subconjuntos de células dendríticas clásicas y un subconjunto de células dendríticas plasmocitoides. [28] Al menos algunos de estos subconjuntos de células dendríticas pueden activar las células T auxiliares CD4+ y las células T citotóxicas CD8+ , que son células inmunitarias que también pueden suprimir el crecimiento tumoral . En modelos experimentales, también se ha demostrado que las células dendríticas contribuyen al éxito de las inmunoterapias contra el cáncer, por ejemplo con el bloqueador de puntos de control inmunológico anti-PD-1. [29] [30]
También se sabe que la función alterada de las células dendríticas desempeña un papel importante o incluso clave en las alergias y las enfermedades autoinmunes como el lupus eritematoso y las enfermedades inflamatorias del intestino ( enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa ). [31] [32] [33]
Lo anterior se aplica a los humanos. En otros organismos, la función de las células dendríticas puede diferir ligeramente. Sin embargo, la función principal de las células dendríticas, tal como se conoce hasta la fecha, es siempre actuar como centinela inmune. Examinan el cuerpo y recopilan información relevante para el sistema inmunológico; luego pueden instruir y dirigir los brazos adaptativos para responder a los desafíos.
Además, se ha identificado un precursor inmediato de las células dendríticas mieloides y linfoides del bazo. [34] Este precursor, denominado pre-DC, carece de expresión en la superficie del MHC clase II y es distinto de los monocitos, que dan lugar principalmente a DC en tejidos no linfoides.
También se han encontrado células dendríticas en las tortugas. [35]
Se han encontrado células dendríticas en la trucha arco iris ( Oncorhynchus mykiss ) y el pez cebra ( Danio rerio ), pero su papel aún no se comprende completamente [36].
Definiciones de Wikcionario
Medios de los comunes