T-cell receptor (TCR) signalling

ATTIVAZIONE DI UN LINFOCITA TL’attivazione di un linfocita T rappresenta un momentoestremamente critico e complesso per la cellula; perquesto motivo consiste in diversi livelli di segnalazione.L’espressione di IL-2 rappresenta l’evento cardine diquesto processo, in quanto permette di discriminare traattivazione parziale e completa.

SINAPSI IMMUNOLOGICAA livello microscopico l’interazione tra le due cellule ècaratterizzata dalla polarizzazione del linfocita T versol’APC e la formazione concomitante di lamellopodi efilopodi ricchi di actina che estrudono dalla membranaplasmatica verso l’APC.Questo dimostra anche una forte implicazione delcitoscheletro nei meccanismi di trasduzione delsegnale del TCR e quindi nell’attivazione di tutto illinfocita T.Al fine di validare questa tesi, sono stati effettuati diversiesperimenti di blocco della polimerizzazione dell’actina,tutti risultanti nell’inibizione dell’induzione dell IL-2.

TRASDUZIONE SEGNALEP

ESPRESSIONE DI ANTIGENI DISUPERFICIECD69: : è uno degli antigeni di superficie, indottidall’attivazione del TCR, meglio conosciuti, ma la suafunzione non è stata ancora ben definita. La suatrascrizione è regolata da AP-1, nonostante risultiindipendente da ↑ Ca ++ .CD25: : (catena α IL-2R) viene indotto entro le 2hdall’attivazione del TCR. Il suo promotore è regolato daNF-kB/AP-1 e Elf-1.CD154 (o CD40L) e FasL: : hanno una struttura moltosimile al TNF. La loro espressione dipende da ↑ Cada NFAT/AP-1.Ca ++++ e

FATTORI DI TRASCRIZIONE PER IL-2Oct-2: lega una regione del promotore detta IL-2A. Èindotto 3h dopo la stimolazione del TCR, ma per esserefunzionale deve legarsi a BOB1 che però viene indotta4h dopo l’attivazione. BOB1 fosforilata forma uncomplesso con Oct-2 che entra nel nucleo e va adirigere la trascrizione.C-Rel: per la sua espressione è richiesto NFAT. RelA ècostitutivamente espresso nei linfo T e per questo inseguito ad attivazione del TCR si ritrova nel nucleo giàdopo 30’; c-Rel, invece compare dopo le 4h. Ciòdimostra c-Rel e molte proteine chiave per la suatrascrizione ed espressione necessitano di una sinteside novo.

L’IMPORTANZA DI c-RelLa porzione N-terminale è caratterizzata da un Relhomology domain che presenta una forte omologia conle proteine della famiglia di NF-kB e per questo puòlegare IkBβ.La porzione C-terminale, invece è quella dedicata altrascription activation domain e contiene un residuo diserina critico per il legame al TNF-RE. È inoltre ingrado di legarsi al CD28-RE e questo legame èfortemente stabilizzato dal signalling del CD28.Esperimenti di knock-out per c-Rel, non solo sono risultatinell’inibizione dell’espressione dell’IL-2, ma anchedell’IL-3 e del GM-CSF.

MOLECOLE PRODOTTE IN SEGUITOALL’ATTIVAZIONE DEL LINFOCITA TCTLA-4IL-4IL-2IL-3IL-5TNF-αFas-LIFN-γICOSIL-2 ROX40MIP-1CXCR5CCL3

EFFETTI DELL’ATTIVAZIONE DEL TCRSUL CITOSCHELETROIl TCR-signalling regola il rimodellamento del citoscheletrodi actina a diversi livelli durante l’attivazione di unlinfocita.I vari effetti indotti dall’attivazione del TCR possonoessere grossolanamente classificati in:GlobaliSpecifici

EFFETTI GLOBALILATTCRCD28IP3PIP2↓DAGPLCγPPPPPPPPPTRIMPI3-KZap-70PPI3-KPIP2ERMMARCKPKC↑↑CaModificazioni dell’attività di diverseproteine citoscheletriche e/oassociate all’actinaRimodellamento del citoscheletro diactina nella IS.GEF Cdc42PIP3VavPIPTEC-K 3Lamellopodi e filopodiWASP

CO-STIMOLAZIONEIl recettore di co-attivazione giudicato più importantenell’attivazione del linfocita T è il CD28.Esso fornisce un supporto quantitativo al raggiungimentodella soglia necessaria per l’attivazione completa.In che modo?I ligadi del CD28 sono:B7.1 o CD80B7.2 o CD86E presentano alta affinità per il CD28; ciò non èrispecchiato nel legame TCR-MHC+peptide. Inoltre, ilCD28 è espresso sulla membrana del linfoT in unrapporto di circa 3:1 rispetto al TCR.

EFFETTI DELLA CO-STIMOLAZIONEEFFETTI DIRETTIRimodellamento dellacromatina e demetilazionedel DNA.Attivazione di NFAT, NF-kB,AP1, MYC, FOS e JUN.Progressione del ciclocellulare.Programmi anti-apoptotici(up-regolazione di BCL-XL).Espressione dei geni per lecitochine.Seconda ondata diespressione di co-recettori dimembrana stimolatori.CD28EFFETTI INDIRETTIPrevenzionedell’iporesponsività.Espansione clonale.Espressione di altri immuno-recettori.Polarizzazione TH (favoritaverso TH2).Risposta umorale:– Centri germinali– Switch dell’isotipo– Ipermutazioni somatiche.Differenziamento linfociti Tcitotossici.

BIBLIOGRAFIAThe Immunological Synapse Balances T cell receptorsignaling and degradation. Shaw A. S. Science, Vol302.Kinetic perspectives of T cell antigen receptorsignalling. Iwashima. Immunological reviews, Vol 191.Interplay between TCR signalling and actincytoskeleton dynamicsCD28-Mediated co-stimulation: a quantitative supportfor TCR signalling. Oreste Acuto and Frédérique