Come si originano i linfociti T della memoria?

Il sistema immunitario, fondamentale nel difendere il nostro organismo dai patogeni esterni, può essere classificato in:

– innato: presente in tutti gli organismi pluricellulari dalla nascita come prima linea di difesa contro i patogeni;
– adattativo: entra in azione quando la prima linea di difesa non basta.

Il sistema immunitario adattativo, in particolare, presenta delle peculiarità:

– specificità: assicura che antigeni diversi suscitino risposte specifiche;
– diversificazione: rende il SI in grado di rispondere ad una grande varietà di antigeni;
– memoria: porta ad un potenziamento delle risposte in caso di esposizioni ripetute allo stesso antigene;
– espansione clonale: aumenta il numero di linfociti specifici per l’antigene;
– specializzazione: genera risposte ottimali contro differenti tipi di microbi;
– risoluzione e omeostasi: la risposta immunitaria si arresta nel momento in cui la minaccia svanisce;
– non reattività verso il self: previene danni all’ospite durante la risposta immunitaria.

Ancora oggi ciò che suscita la curiosità degli studiosi è la capacità del SI di conservare una memoria immunologica. Le cellule deputate a questo compito sono i linfociti T della memoria, particolari linfociti in grado di ricordare un’infezione per decenni e di auto-attivarsi in caso di presenza dell’infezione, dando una risposta più veloce ed efficace (risposta secondaria).
Si tratta di cellule che entrano in uno stato di quiescenza, dividendosi meno di una volta all’anno e vivendo 10 volte in più degli altri linfociti T.

Queste cellule T della memoria, prima di diventare tali, si comportano da cellule effettrici o seguono da subito un proprio percorso separato?

A questa domanda ha dato risposta uno studio, condotto dai ricercatori dell’Università della California e pubblicato su Nature il 13 dicembre.

Il team di ricercatori ha stabilito che le cellule T della memoria rappresentano un sottogruppo di cellule T effettrici e, per dimostrare questo, ha utilizzato un metodo sviluppato per la ricerca su HIV/AIDS che da allora è stato ampiamente utilizzato per tracciare nascita e morte di cellule umane.

Questo metodo consiste nel far bere ad un gruppo di soggetti acqua contenente piccole quantità di deuterio, al posto dell’idrogeno.
Il deuterio non è tossico per le cellule, ma è leggermente più pesante dell’idrogeno e quindi facilmente rintracciabile, mediante spettrometria di massa, quando incorporato nel DNA appena replicato (durante la divisione cellulare).
In questo modo, gli studiosi possono determinare se una cellula sia vecchia o nuova, perché solo quelle nuove hanno il deuterio nel loro DNA.

Dopo un certo lasso di tempo, i soggetti tornano a bare acqua contenente idrogeno.
In questo modo solo le cellule caratterizzate da una certa longevità presentano il deuterio al loro interno.

Questo metodo è stato applicato nello studi in questione per valutare la longevità delle cellule T CD8 (ovvero linfociti T citotossici, attivi nell’immunità adattativa per eliminare direttamente cellule infettate) dopo che i soggetti sono stati sottoposti al vaccino del virus della febbre gialla (YFV).
Facendo bere a questi soggetti, in un primo momento, acqua contenente deuterio e successivamente acqua contenente idrogeno, è stato possibile isolare i linfociti T e valutare il livello di deuterio delle singole cellule.

E’ stato possibile quindi osservare che le quantità di deuterio fossero elevate nei linfociti T della memoria, cellule che nelle prime due settimane dopo l’infezione si dividono ampiamente, per poi rimanere in un numero ridotto come cellule quiescenti. Questo ne dimostra, quindi, la longevità.

E’ stato poi possibile osservare come queste cellule, in superficie, somiglino a linfociti T naїve (ovvero cellule che non sono mai state esposte ad infezione), ma il loro DNA conservi una specie di impronta digitale, chiamata modello di metilazione, che le identifica come cellule che hanno partecipato alla risposta immunitaria.

Questo, quindi, risponde ad un interrogativo a lungo irrisolto: le cellule della memoria sono in origine delle semplici cellule effettrici, attive nella risposta immunitaria, che, però, permangono nel nostro sangue in uno stato quiescente, in numero ridotto, dopo l’eliminazione dell’infezione, pronte ad attivarsi in caso di nuovo attacco da parte dello stesso virus.

Emanuela Pasculli

Fonte:

Genetic Engineering & Biotechnology News