Son células presentadoras de antígenos del sistema inmune de los mamíferos.
También conocidas como células accesorias, su función principal es procesar el material del antígeno y presentarlo en la superficie de la célula a las células T del sistema inmune. Actúan como mensajeros entre el sistema inmune innato y el sistema adaptativo .
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 un 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 dendritas que le dan a la celda su nombre, si bien son similares en apariencia, estas son estructuras distintas de las dendritas de las neuronas.
Las células dendríticas inmaduras también se llaman células veladas , ya que poseen grandes «velos» citoplásmicos en lugar de dendritas.
Tipos
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 total de la célula.
In vivo – primate
La división más común de las células dendríticas es mieloide frente a linfoide.
Célula dendrítica mieloide: lo más parecido a los monocitos. Se componen de al menos dos subconjuntos:
- El mDC-1 más común, que es un estimulador principal de las células T.
- El mDC-2 extremadamente raro, que puede tener una función en la lucha contra la infección de la herida.
Célula dendrítica linfoide: parecen células plasmáticas, pero tienen ciertas características similares a las células dendríticas mieloides.
Las células dendríticas 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 son probablemente de origen mesenquimatoso en lugar de hematopoyético y no expresan MHC clase II , pero se denominan así porque se encuentran en folículos linfoides y tienen largos procesos «dendríticos».
En sangre
Las células dendríticas de sangre típicamente se identifican y se enumeran en citometría de flujo. Se han definido tres tipos de células dendríticas en la sangre humana:
- Células dendríticas mieloides CD1c +.
- Células dendríticas mieloides CD141+.
- Células dendríticas plasmocitoides CD303 +.
Esto representa la nomenclatura propuesta por el comité de nomenclatura de la Unión Internacional de Sociedades Inmunológicas.
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, incluida la producción de quimioquinas (en DC CD1c + mieloides), la presentación cruzada (en DC mieloides CD141 +) y la producción de IFNalpha (en DC plasmocitoides CD303 +).
In vitro
En algunos aspectos, las células dendríticas cultivadas in vitro no muestran el mismo comportamiento o capacidad que las células dendríticas aisladas ex vivo.
Sin embargo, a menudo se utilizan para la investigación, ya que todavía están mucho más disponibles que los CD genuinos.
- Mo-DC o MDDC se refiere a células maduras de monocitos.
- HP-DC se refiere a células derivadas de células progenitoras hematopoyéticas.
Nonprimate
Mientras que los humanos y los primates no humanos, como los macacos rhesus, parecen tener DC divididas en estos grupos, otras especies (como el ratón ) tienen diferentes subdivisiones de DC.
Ciclo de vida
Formación de células inmaduras y su maduración
Las células dendríticas se derivan de células progenitoras de médula ósea hematopoyéticas. 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 constantemente toman muestras del ambiente circundante en busca de patógenos como virus y bacterias.
Esto se hace a través de receptores de reconocimiento de patrones (PRR, por sus siglas en ingles), como los receptores tipo peaje. Estos receptores reconocen firmas químicas específicas encontradas en subconjuntos de patógenos.
Las células dendríticas inmaduras también pueden fagocitar pequeñas cantidades de membrana de células propias vivas, en un proceso llamado mordisqueo. Una vez que han entrado en contacto con un antígeno presentable, se activan en células dendríticas maduras y comienzan a migrar al nódulo linfático.
Las células dendríticas inmaduras fagocitan a los patógenos y degradan sus proteínas en pequeños fragmentos y al madurar presentan esos fragmentos en su superficie celular utilizando moléculas MHC.
Simultáneamente, regulan positivamente los receptores de superficie celular que actúan como correceptores en la activación de células T como CD80 (B7.1), CD86 (B7.2) y CD40 mejora en gran medida su capacidad para activar las células T.
También regulan positivamente el CCR7, un receptor quimiotáctico que induce a la célula dendrítica a viajar a través del torrente sanguíneo hacia el bazo o a través del sistema linfático hacia un ganglio linfático.
Aquí actúan como células presentadoras de antígeno: se activan las células T cooperadoras y células T asesinas, así como las células B presentándolos con antígenos derivados del patógeno, junto con señales coestimulantes no específicas del 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 funcionan como PRR, ayudan a instruir a las células dendríticas sobre cuándo es apropiado inducir tolerancia inmune en lugar de activación de linfocitos.
Cada célula T auxiliar es específica de un antígeno particular. Solo las células profesionales presentadoras de antígenos (macrófagos, linfocitos B y células dendríticas) pueden activar una célula T auxiliar 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, mientras que las células dendríticas pueden activar tanto las células T de memoria como las más potentes de todas las células presentadoras de antígenos.
En el ganglio linfático y los órganos linfoides secundarios, los tres tipos de células pueden activar las células T vírgenes.
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 cooperadoras CD4 +.
Esta ayuda de las células T CD4 + activa adicionalmente las células dendríticas maduras y las licencia para inducir de manera eficiente las células T de memoria CD8 + , que también pueden expandirse por segunda vez.
Para esta activación de las células dendríticas, parece ser necesaria la interacción simultánea de los tres tipos de células, a saber, las células CD4 + T helper, las células T CD8 + y las células dendríticas.
Como se mencionó anteriormente, las DCM probablemente surgen de monocitos, 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 (PBMC, por sus siglas en ingles).
El chapado de PBMC en un matraz de cultivo tisular permite la adherencia de monocitos.
El tratamiento de estos monocitos con interleuquina 4 (IL-4) y factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) conduce a la diferenciación a células dendríticas inmaduras (CDI, por sus siglas en ingles) en aproximadamente una semana.
El tratamiento posterior con factor de necrosis tumoral (TNF, por sus siglas en ingles) diferencia aún más los iDC en células dendríticas maduras. Los monocitos pueden ser inducidos a diferenciarse en células dendríticas por un Ep1.B auto-péptido derivado de apolipoproteína E.
Estas son principalmente células dendríticas plasmacitoides tolerogénicas.
Duración de la vida
Los macrófagos activados tienen una vida útil de solo unos pocos días, aunque nueva evidencia sugiere que podría extenderse a semanas en lugar de a días.
La vida útil de las células dendríticas activadas, mientras que varía un poco según el tipo y el origen, es de un orden de magnitud similar, pero las células dendríticas inmaduras parecen ser capaces de existir en un estado inactivado durante mucho más tiempo.
Problemas de investigación
La génesis exacta y el desarrollo de los diferentes tipos y subconjuntos de células dendríticas y su interrelación solo se entiende marginalmente 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 temas de investigación.
Distintos antígenos de superficie que caracterizan a las células dendríticas se conocen desde el 2000; antes de eso, los investigadores tenían que trabajar con un «cóctel» de varios antígenos que, combinados, daban como resultado el aislamiento de células con características exclusivas de las CD.
Citoquinas
Las células dendríticas están constantemente en comunicación con otras células del cuerpo.
Esta comunicación puede tomar la forma de un 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. IL-12 es una señal que ayuda a enviar células T CD4 ingenuas hacia un fenotipo Th1.
La consecuencia final es la sensibilización y la activación del sistema inmune para el ataque contra los antígenos que la célula dendrítica presenta en su superficie. Sin embargo, existen diferencias en las citoquinas producidas según el tipo de célula dendrítica.
La DC plasmacitoide tiene la capacidad de producir grandes cantidades de IFN de tipo 1 , que reclutan macrófagos más activados para permitir la fagocitosis.
Enfermedades
Infección por VIH
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 MDC 1, pero también en otros subconjuntos bajo ciertas condiciones, ya que no todos los subconjuntos de células dendríticas expresan DC-SIGN, su función exacta en la transmisión sexual del VIH-1 no está clara).
Cuando la célula dendrítica toma el VIH y luego viaja al nódulo linfático, el virus puede transferirse a células CD4 + auxiliares, lo que contribuye al desarrollo de la infección. Esta infección de células dendríticas por VIH explica un mecanismo por el cual el virus podría persistir después de TARGA prolongado.
Muchos otros virus, como el virus SARS, parecen usar DC-SIGN para ‘hacer autostop’ a sus células objetivo. Sin embargo, la mayoría del trabajo con la unión de virus a células que expresan DC-SIGN se ha llevado a cabo usando células derivadas in vitro tales como moDCs. La función fisiológica de DC-SIGN in vivo es más difícil de determinar.
Autoinmunidad
También se sabe que la función alterada de las células dendríticas juega un papel principal o incluso clave en alergias y enfermedades autoinmunes como el lupus eritematoso y las enfermedades inflamatorias del intestino (enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa).
