| Célula dendrítica | |
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Células dendríticas en la piel.
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Representación artística de la superficie de una célula dendrítica humana que ilustra procesos en forma de hoja que se pliegan hacia atrás sobre la superficie de la membrana. Cuando se exponen al VIH , algunos investigadores creen que estas hojas atrapan los virus en las proximidades y las enfocan en las zonas de contacto con células T destinadas a la infección. Estos estudios se llevaron a cabo utilizando microscopía electrónica de barrido por abrasión iónica , una nueva tecnología que los NIH han estado desarrollando y aplicando para imágenes celulares en 3D. Fuente: Sriram Subramaniam, Instituto Nacional del Cáncer (NCI) y Donny Bliss, Biblioteca Nacional de Medicina (NLM).
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| Detalles | |
| Sistema | Sistema inmune |
| Identificadores | |
| latín | celula dendritiforme |
| TH | H1.00.01.0.00038 |
| Terminologia anatomica | |
Las células dendríticas ( DC ) son células presentadoras de antígenos (también conocidas como células accesorias ) del sistema inmunitario de los mamíferos . Su función principal es procesar material antigénico y presentarlo en la superficie celular a las células T del sistema inmunológico. Actúan como mensajeros entre los sistemas inmunitarios innatos y adaptativos .
Las células dendríticas están presentes en aquellos tejidos que están en contacto con el entorno externo, como la piel (donde hay 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 en la sangre . Una vez activados, migran a los ganglios linfáticos donde interactúan con las células T y las células B para iniciar y dar forma a la respuesta inmune adaptativa. En ciertas etapas de desarrollo crecen proyecciones ramificadas, las dendritasque le dan a la celda su nombre (δένδρον o déndron que es griego para 'árbol'). Aunque son similares en apariencia, son estructuras distintas de las dendritas de las neuronas . Las células dendríticas inmaduras también se llaman células con velo , ya que poseen grandes "velos" citoplásmicos en lugar de dendritas.
Historia [ editar ]
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 . [1] Por descubrir el papel central de las células dendríticas en la respuesta inmune adaptativa, [2] Steinman recibió el Premio Albert Lasker a la Investigación Médica Básica en 2007 [3] y el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2011. [4]
Tipos [ editar ]
La morfología de las células dendríticas da como resultado una relación superficie-volumen muy grande. Es decir, la célula dendrítica tiene un área de superficie muy grande en comparación con el volumen celular total.
In vivo - primate [ editar ]
La división más común de las células dendríticas es " mieloide " frente a " células dendríticas plasmocitoides " (linfoides):
| Nombre | Descripción | Secreción | Receptores tipo Toll [5] |
| Célula dendrítica convencional (anteriormente llamada célula dendrítica mieloide) (cDC o mDC) | Más similar a los monocitos . Los mDC están formados por al menos dos subconjuntos: (1) el mDC-1 más común, que es un estimulador importante de las células T (2) el mDC-2 extremadamente raro, que puede tener una función en la lucha contra la infección de la herida | Interleucina 12 (IL-12),Interleucina 6 (IL-6), TNF, quimiocinas | TLR 2 , TLR 4 |
| Células dendríticas plasmocitoides (pDC) | Se parecen a las células plasmáticas , pero tienen ciertas características similares a las células dendríticas mieloides. [6] | Puede producir altas cantidades de interferón-α [7] y antes se llamaban células productoras de interferón . [8] | TLR 7 , TLR 9 |
Las CD linfoides y mieloides evolucionan a partir de precursores linfoides y mieloides, respectivamente, y por lo tanto son de origen hematopoyético . Por el contrario, las células dendríticas foliculares (CDF) son probablemente de origen mesenquimático en lugar de hematopoyético y no expresan MHC de clase II , pero se llaman así porque están ubicadas en folículos linfoides y tienen largos procesos "dendríticos".
En sangre [ editar ]
Las CD de la sangre suelen identificarse y enumerarse en la 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 plasmídicas CD303 +. Esto representa la nomenclatura propuesta por el comité de nomenclatura de la Unión Internacional de Sociedades Inmunológicas . [10] Las células dendríticas que circulan en la sangre no tienen todas las características típicas de sus contrapartes en el tejido, es decir, son menos maduras y no tienen dendritas. Aún así, pueden realizar funciones complejas, como la producción de quimioquinas (en CD1c + CD mieloides), la presentación cruzada(en CD141 + CD mieloides) y la producción de IFNalpha (en CD303 + plasmocitoides DC).
In vitro [ editar ]
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 investigación, ya que todavía están mucho más disponibles que los centros de distribución originales.
- Mo-DC o MDDC se refiere a células maduradas a partir de monocitos . [11]
- HP-DC se refiere a células derivadas de células progenitoras hematopoyéticas .
Ciclo de vida [ editar ]
Formación de células inmaduras y su maduración [ editar ]
Las células dendríticas se derivan de células progenitoras de la médula ósea hematopoyética. Estas células progenitoras se transforman inicialmente en células dendríticas inmaduras. Estas células se caracterizan por una alta actividad endocítica y un bajo potencial de activación de las células T. Las células dendríticas inmaduras muestrean constantemente el ambiente circundante para detectar patógenos como virus y bacterias . Esto se realiza a través de receptores de reconocimiento de patrones (PRR), como los receptores tipo toll (TLR). Los TLR reconocen firmas químicas específicas encontradas en subconjuntos de patógenos. Las células dendríticas inmaduras también pueden fagocitarPequeñas cantidades de membrana de células propias vivas, en un proceso denominado mordisqueado. Una vez que entran en contacto con un antígeno presentable, se activan en células dendríticas maduras y comienzan a migrar al ganglio linfático . Las células dendríticas inmaduras fagocitan patógenos y degradan sus proteínas en pequeños pedazos y, al madurar, presentan esos fragmentos en su superficie celular utilizando moléculas MHC . Simultáneamente, regulan al alza los receptores de la superficie celular que actúan como co-receptores en la activación de las células T, como CD80 (B7.1), CD86 (B7.2) y CD40, lo que mejora su capacidad para activar las células T. También regulan al alza CCR7, un receptor quimiotáctico que induce a la célula dendrítica a viajar a través del torrente sanguíneo al bazo o a través del sistema linfático a un ganglio linfático . Aquí actúan como células presentadoras de antígeno : se activan las células T cooperadorasy células T asesinas , así como las células Bpresentándolos con antígenos derivados del patógeno, junto con señales coestimuladoras no específicas de antígeno. Las células dendríticas también pueden inducir tolerancia a las células T (falta de respuesta). Ciertos receptores de lectina de tipo C (CLR) en la superficie de las células dendríticas, algunos que funcionan como PRR, ayudan a instruir a las células dendríticas sobre cuándo es apropiado inducir tolerancia inmune en lugar de la activación de los linfocitos. [12]
Cada célula T auxiliar es específica de un antígeno particular. Solo las células presentadoras de antígenosprofesionales (macrófagos, linfocitos B y células dendríticas) son capaces de 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 requerida ], mientras que las células dendríticas pueden activar tanto las células T de memoria como las naive , y son las más potentes de todas las células presentadoras de antígenos. En los ganglios linfáticos y los órganos linfoides secundarios, los tres tipos de células pueden activar las células T ingenuas. Mientras que las células dendríticas maduras son capaces de activar células T CD8 + naive específicas de antígeno, la formación de CD8 +las células T de memoria requieren la interacción de las células dendríticas con las células T auxiliares CD4 + . [13] Esta ayuda de las células T CD4 +además activa las células dendríticas maduradas y las otorga para inducir de manera eficiente las células T de memoria CD8 + , que también pueden expandirse por segunda vez. [13] [14] Para esta activación de células dendríticas, parece ser necesaria la interacción concurrente de los tres tipos de células, a saber, las células auxiliares CD4 + T, las células T CD8 + y las células dendríticas. [14]
Como se mencionó anteriormente, la mDC probablemente se origina en los monocitos , los glóbulos blancos que circulan en 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 pueden generarse in vitro a partir de células mononucleares de sangre periférica(PBMCs). La siembra de PBMC en un matraz de cultivo de tejidos permite la adherencia de 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 los iDC en células dendríticas maduras. Los monocitos pueden ser inducidas a diferenciarse en células dendríticas por un Ep1.B auto-péptido derivado de apolipoproteína E . [15] Estas son principalmente células dendríticas plasmocitoides tolerogénicas . [dieciséis]
Vida útil [ editar ]
Los macrófagos activados tienen una vida útil de solo unos pocos días, aunque nuevas evidencias sugieren que podría extenderse a semanas en lugar de días. [ cita requerida ] En ratones, se ha estimado que las células dendríticas se recuperan de la sangre a una velocidad de 4300 células por hora, y se someten a un número limitado de divisiones durante su residencia en el bazo durante 10 a 14 días. [17]
Desafíos de investigación [ editar ]
La génesis exacta y el desarrollo de los diferentes tipos y subconjuntos de células dendríticas y su interrelación solo se entiende de manera marginal en este momento, ya que las células dendríticas son tan raras y difíciles de aislar que solo en los últimos años se han convertido en objeto de investigación enfocada. Los antígenos de superficie distintivos que caracterizan a las células dendríticas solo se han conocido a partir de 2000; antes de eso, los investigadores tuvieron que trabajar con un "cóctel" de varios antígenos que, usados en combinación, dan como resultado el aislamiento de células con características únicas para los CD.
Citoquinas [ editar ]
Las células dendríticas están constantemente en comunicación con otras células en el cuerpo. Esta comunicación puede tomar la forma de contacto directo célula-célula basado en la interacción de las 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 CD28 presente en el linfocito . Sin embargo, la interacción célula-célula también puede tener lugar a distancia a través de citoquinas .
Por ejemplo, la estimulación de células dendríticas in vivo con extractos microbianos hace que las células dendríticas comiencen rápidamente a producir IL-12 . [18] IL-12 es una señal que ayuda a enviar células T CD4ingenuas hacia un fenotipo Th1 . La última consecuencia es el cebado y la 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. La DC plasmocitoide tiene la capacidad de producir enormes cantidades de IFN tipo 1 , que reclutan más macrófagos activados para permitir la fagocitosis. [19]
Enfermedad [ editar ]
Neoplasia de células dendríticas plasmocitoides blásticas [ editar ]
La neoplasia de células dendríticas plasmocitoides blásticas es un tipo raro de cáncer mieloide en el que los PDC malignos se infiltran en la piel, la médula ósea, el sistema nervioso central y otros tejidos. Por lo general, la enfermedad se presenta con lesiones en la piel (p. Ej. Nódulos, tumores, pápulas , parches similares a hematomas y / o úlceras) que ocurren con mayor frecuencia en la cabeza, la cara y la parte superior del torso. [20] Esta presentación puede ir acompañada de infiltraciones de CPC en otros tejidos para producir ganglios linfáticos inflamados , hígado agrandado, bazo agrandado, síntomas de disfunción del sistema nervioso central y anormalidades similares en senos, ojos, riñones, pulmones, tracto gastrointestinal, hueso , senos, oídos y / o testículos. [21]La enfermedad también puede presentarse como una leucemia pDC , es decir, niveles aumentados de pDC malignos en la sangre (es decir,> 2% de las células nucleadas) y en la médula ósea y evidencia (es decir, citopenias ) de insuficiencia de la médula ósea . [21] La neoplasia de células dendríticas plasmocitoides blásticas tiene una alta tasa de recurrencia después de los tratamientos iniciales con diversos regímenes de quimioterapia. En consecuencia, la enfermedad tiene un mal pronóstico general y se están estudiando nuevos tratamientos quimioterapéuticos y nuevos fármacos no quimioterapéuticos para mejorar la situación. [22]
La infección por VIH [ editar ]
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 función exacta en la transmisión sexual del VIH-1 no está clara) [ cita necesario ] . Cuando la célula dendrítica capta el VIH y luego viaja al ganglio linfático, el virus puede transferirse a las células T CD4 + auxiliares, [23] contribuyendo a la infección en desarrollo. Esta infección de las células dendríticas por el VIH explica un mecanismo por el cual el virus podría persistir después de prolongada TARGA [ cita requerida ]. Muchos otros virus, como el virus SARS, parecen usar DC-SIGN para "hacer autostop" a sus células objetivo. [24] Sin embargo, la mayoría del trabajo con la unión del virus a las células que expresan DC-SIGN se ha realizado utilizando células derivadas in vitro, como las CDM. El papel fisiológico de DC-SIGN in vivo es más difícil de determinar.
Autoinmunidad [ editar ]
También se sabe que la función alterada de las células dendríticas desempeña un papel importante o incluso clave en las enfermedades alérgicas y autoinmunes como el lupus eritematoso y las enfermedades inflamatorias del intestino ( enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa ). [25] [26] [27]
Otros animales [ editar ]
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 como se sabe hasta la fecha es actuar siempre como un 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. [28]Este precursor, denominado pre-DC, carece de expresión en la superficie del MHC de clase II, y es distinto de los monocitos, que principalmente originan DC en tejidos no linfoides.
Las células dendríticas también se han encontrado en tortugas.
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