Una vez que una célula T asesina se ha unido a una célula infectada con virus y la ha señalado para apoptosis, ¿puede reacoplarse a una nueva célula infectada con virus o se ha agotado?

La respuesta simple a tu pregunta es sí. Pero la respuesta más complicada es a veces sí, a veces no.

Primero la parte simple. Usemos la gripe como ejemplo. La gripe infecta las células epiteliales en el pulmón. Alrededor de 3-4 días después de la infección, las células T CD8 Killer específicas para la gripe se ceban y comienzan a expandirse. Cada una de estas células T CD8 Killer Killer específicas puede matar múltiples células infectadas. Esperemos que alrededor de 7 días después de la infección, las células T CD8 habrán matado a todas las células infectadas viralmente, y usted puede comenzar a recuperarse.

Durante la fase en que las células CD8 T asesinas están dando vueltas y matando las células diana (entre 3-7 días de infección) mueren muchas células T CD8. Esto se debe a que andar y matar células es una tarea físicamente exigente para una célula. Sería muy difícil enumerar el número exacto de células diana que una célula T CD8 asesina individual puede matar, pero definitivamente es más de 1 y menor que el infinito. Así que sí, las células CD8 T individuales pueden matar múltiples objetivos, pero en un cierto punto dejará de funcionar correctamente.

Para el primer ejemplo, utilicé una infección aguda. Para este segundo ejemplo usaré una infección crónica para ilustrar el concepto de agotamiento de CD8. Los virus crónicos incluyen Hepatitis, VIH y Herpes. La mayor diferencia entre las infecciones agudas y crónicas es que las infecciones agudas son cortas y las crónicas son largas. Esto significa que el sistema inmunitario está expuesto a los mismos antígenos extraños durante diferentes períodos de tiempo. Algo muy extraño sucede con las células T CD8 Killer cuando están expuestas a los mismos antígenos durante mucho tiempo, como sucede en las infecciones crónicas. Comienzan a perder su funcionalidad en un proceso llamado agotamiento inmune. En estas circunstancias, las células T CD8 se han encontrado con los mismos tipos de células infectadas durante mucho tiempo y pierden su capacidad de matar estas células. No está claro por qué sucede esto, pero se especula que el agotamiento inmune se produce porque el sistema inmunitario quiere evitar causar demasiado daño al huésped. El Novolibumab biológico recientemente aprobado revierte este proceso y causa la restauración de la función de células T CD8 Killer agotadas. Hasta ahora, solo se ha usado para tratar cánceres sólidos, pero teóricamente debería ser útil para tratar infecciones virales crónicas.

Muchos estudios in vitro dicen que sí. En la década de 1980, Gideon Berke fue uno de los primeros en utilizar el video para rastrear CTL (células citotóxicas asesinas) que mataba a las células diana. Estimó que un CTL era capaz de matar de 30 a 50 células diana en serie. Desde entonces, la mayoría de los estudios usan el mismo libro de jugadas, a saber, la suspensión in vitro o cultivos celulares de CTL con sus células diana. Tales estudios confirmaron los CTL

  • Puede matar múltiples objetivos en pocos minutos.
  • Puede hacer esto tanto en serie como simultáneamente.

Resulta que la capacidad de destrucción de objetivo de CTL in vitro es mayor que la in vivo . Una edición de febrero de Immunity tiene un papel del laboratorio de Reinhold Forster donde utilizaron microscopía de excitación de dos fotones de ganglios linfáticos de ratón explantados para evaluar la destrucción in vivo de CTL de células infectadas por virus (la capacidad de matar in vivo de células T citotóxicas es limitada y Involucra Interacciones Dinámicas y Cooperatividad de Células T. Halle, S. et al. Immunity 44, 1-13, 16 de febrero de 2016. http://www.sciencedirect.com/sci …). Este estudio encuentra

  • la destrucción de células diana CTL in vivo es mucho menos eficiente, matando un promedio de 2 a 16 células infectadas con virus por día.
  • Los CTL in vivo parecen cooperar entre sí para matar a sus objetivos (ver la figura a continuación).

Tiene sentido porque los CTL in vivo tienen que navegar la topografía compleja de la matriz extracelular y las células no diana para encontrar sus objetivos, atacar y matar. Sin embargo, necesitan otros estudios para confirmar estos hallazgos para asegurarse de que estas son características consistentes de los CTL que matan las células diana in vivo .

Lectura adicional :

Garcia, Victor, et al. “Estimar la eficacia de matar in vivo de los linfocitos T citotóxicos a través de diferentes densidades de complejo Péptido-MHC”. PLoS Comput Biol 11.5 (2015): e1004178. http://www.ploscompbiol.org/arti

Elemans, Marjet, et al. “Tasas de muerte por CTL en la infección viral persistente in vivo”. PLoS Comput Biol 10.4 (2014): e1003534. http://www.ploscompbiol.org/arti

Elemans, Marjet, Nafisa-Katrin Seich Al Basatena y Becca Asquith. “La eficacia de la respuesta de las células T CD8 + humanas: ¿cómo debemos cuantificarla, qué lo determina y qué importa?”. PLOS Comput Biol 8.2 (2012): e1002381. http://www.ploscompbiol.org/arti

Wiedemann, Aurelie, et al. “Los linfocitos T citotóxicos matan múltiples objetivos simultáneamente mediante el desacoplamiento espacio-temporal de las sinapsis líticas y estimuladoras”. Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias 103.29 (2006): 10985-10990. http://www.pnas.org/content/103/

Stinchcombe, Jane C., et al. “La sinapsis inmunológica de CTL contiene un dominio secretor y puentes de membrana”. Immunity 15.5 (2001): 751-761. http://ac.els-cdn.com/S107476130

Gracias por el A2A, Allen Botnick.

Buena pregunta; muestra que estás pensando:

Que yo sepa, después de que una célula T citotóxica CD8 + entrega su “beso de la muerte” a una célula infectada por virus, es libre de atacar y asesinar a su próxima víctima.

Mi razonamiento es que las interacciones proteína-proteína por las cuales las células inmunes se dirigen a epítopos antigénicos en las células infectadas no son enlaces covalentes, por lo tanto no son muy fuertes, y probablemente sean de corta duración en condiciones fisiológicas. Estas no son “misiones suicidas”, como en el caso de las explosiones oxidativas neutrofílicas.

Si estoy equivocado aquí, alguien por favor corrígeme.