Cellule T-Immagine: presenza di cellule T Tcf7 + CD8 + durante la risposta primaria all’infezione. Credito Science Immunology.
Uno dei dibattiti più rigorosi in immunologia è incentrato sull’origine di un’enigmatica popolazione di cellule T che possiede proprietà che conferiscono memoria e qualità simili alle cellule staminali, ma i fatti sulla genesi di questi costituenti vitali del sistema immunitario erano così sfuggenti che il dibattito sulla fonte ha imperversato per quasi due decenni.
Ora, gli scienziati svizzeri hanno individuato i precursori delle cellule conosciute come cellule T della memoria simili a staminali – cellule TCM – e hanno monitorato la loro trasformazione da precursori a attori attivi nella risposta immunitaria. Le cellule stesse furono identificate per la prima volta nel 2005.
Da quel momento, gli immunologi sono stati alla ricerca dell’origine delle cellule T della memoria simili a staminali. I primi indizi suggerivano che si trattasse forse di un sottoinsieme di cellule T CD8 + , ampiamente conosciute in modo intercambiabile come cellule T citotossiche o killer. Questi guerrieri del sistema immunitario sono noti per la loro difesa contro gli agenti patogeni e per la loro incessante sorveglianza 24 ore su 24 alla ricerca di cellule tumorali.
Per essere chiari, l’esistenza delle cellule TCM non faceva parte del mistero durato anni perché gli immunologi possono identificarle rapidamente quando le vedono. Le cellule T della memoria simili a staminali, le cellule TCM, sono fondamentali per la capacità del sistema immunitario adattativo di creare ricordi duraturi requisendo gli agenti patogeni negli episodi di infezione o di riesposizione e innescando una rapida mobilitazione della difesa vitale dell’ospite. L’immunità adattativa è dominata dalle cellule T e dalle cellule B. Questo tipo di immunità si sviluppa nel tempo a differenza dell’immunità innata, la risposta immunitaria non specifica che reagisce dalla nascita in poi.
Ciò che restava sconosciuto era innanzitutto la provenienza delle cellule TCM. Gli immunologi avevano riflettuto a lungo se queste cellule T simili a staminali fossero effettivamente T killer che acquisivano le proprietà delle cellule T della memoria. Sebbene essenziali per la risposta immunitaria complessiva, le cellule TCM sono state profondamente impantanate nel dibattito e immerse in controversie mentre gli immunologi di tutto il mondo discutevano sulla fonte della loro origine.
Le domande persistevano: queste cellule T erano relativamente rare ed emergevano solo di fronte a un’infezione travolgente? Erano cellule uniche che si sviluppavano in un percorso parallelo insieme alle T killer? Nessuno lo sapeva per certo.
Anche se gli scienziati teorizzano che queste cellule siano anche attori chiave nella risposta alla vaccinazione, riempire gli spazi vuoti sulla loro genesi era rimasto ostinatamente sfuggente, almeno fino ad ora.
La nuova ricerca ora delinea i tempi entro i quali queste cellule si formano durante la risposta immunitaria.
Lo studio, riportato su Science Immunology, fa luce su queste cellule e gli scienziati dell’Università di Losanna hanno monitorato l’emergere di cellule T della memoria simili a cellule staminali in un modello animale. Il team ha anche scoperto che quando gli animali da laboratorio venivano infettati da un’infezione virale, le cellule della TCM emergevano rapidamente. Nel risolvere il mistero dell’origine delle cellule T, gli scienziati hanno scoperto che esse derivano effettivamente dalle cellule T CD8 +, le cellule T killer.
“In risposta all’infezione, le cellule T CD8 + naïve producono un ampio pool di cellule effettrici terminali di breve durata che eliminano le cellule ospiti infette“, scrive Joana Gomes Silva, autrice principale della nuova ricerca. “In parallelo, si forma una popolazione minore di cellule della memoria simili a cellule staminali, che hanno la capacità di mantenere l’immunità dopo l’eliminazione degli agenti patogeni“.
Silva era rimasto incerto se le cellule TCM simili a staminali fossero sorte attraverso la dedifferenziazione da un sottoinsieme di cellule effettrici citolitiche T-terminali o se il priming generasse cellule simili a staminali in grado di seminare le TCM. La dedifferenziazione è un processo transitorio mediante il quale le cellule diventano meno specializzate e ritornano a uno stato cellulare precedente all’interno della stessa linea genetica.
Il team svizzero, che faceva riferimento a ricerche condotte presso la Translational Data Science Facility dell’Istituto svizzero di bioinformatica, sempre a Losanna, ha scoperto che diversi passaggi sottili, ma rapidi hanno portato alle ambite cellule TCM. Nello studio, Silva e colleghi hanno descritto come un gruppo di cellule T precursori della memoria, le cellule TpCM, si sono trasformate in cellule TCM nei topi di laboratorio durante l’infezione iniziale con il virus della coriomeningite linfocitaria.
Le cellule TpCM sono state rilevate subito dopo l’infezione e sono rimaste evidenti durante tutta la fase acuta della risposta immunitaria. La lezione importante che si può trarre dalla ricerca è che questi precursori – le cellule TpCM – erano predestinati a diventare la popolazione TCM, anche se potevano anche trasformarsi in cellule T effettrici quando esposti a segnali infiammatori. “Inoltre, la capacità di generare precursori in risposta a determinati modelli di vaccinazione”, ha scoperto il team, “illustra la loro memoria immunitaria e suggerisce il ruolo chiave che potrebbero svolgere nei vaccini che li colpiscono“.
Il team ha scoperto che all’inizio della risposta immunitaria all’infezione, i precursori utilizzano il fattore di trascrizione, TCF1, che li rende predestinati a diventare la popolazione della TCM, mentre altre cellule T CD8 + si diramano in altri ruoli in risposta a segnali infiammatori.
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“Un obiettivo chiave per comprendere l’origine dello sviluppo delle cellule TCM è generare tali cellule mediante vaccinazione. L’identificazione delle cellule precursori delle TCM rappresenta un passo importante verso tale obiettivo“, ha concluso Silva.
