Ruolo delle cellule T helper follicolari (Tfh) nella risposta immunitaria e nelle malattie allergiche
Creators: name: Varricchi, Gilda
Publisher: name: Università degli Studi di Napoli Federico II
Year: 2015

description: La produzione di anticorpi da parte delle plasmacellule è una fondamentale prerogativa dell'immunità adattativa. Gli anticorpi delle classi IgM, IgG ed IgA diretti contro epitopi batterici e virali neutralizzano i microrganismi proteggendo l'organismo dalle infezioni batteriche (Tangye et al., 2013). Gli anticorpi della classe IgE sono prodotti in risposta ad infezioni da elminti e ad un ampio spettro di allergeni. Infatti, le IgE svolgono un ruolo fondamentale nella patogenesi delle malattie allergiche (Wu e Zarrin, 2014). L'induzione dell'immunità protettiva contro agenti patogeni e la produzione di IgE in risposta ad allergeni dipende da distinti tipi di risposte immunitarie. Questo concetto si basa sulla flessibilità e sulla plasticità dei T linfociti naïve CD4+ che possono differenziarsi in diversi sottopopolazioni con funzioni effettrici specializzate. La differenziazione dei vari subsets di cellule T è influenzata dalle citochine presenti nel microambiente che inducono la sintesi di specifici fattori di trascrizione che, a loro volta, attivano i linfociti CD4+ verso la differenziazione in specifiche linee cellulari  (Fig.1).
La differenziazione dei B linfociti a plasmacellule dipende fondamentalmente da segnali provenienti da linfociti T helper follicolari (Tfh) (Tangye et al., 2013; Wu et al., 2014). Le cellule Tfh, inizialmente individuate, nel 2000 e nel 2001, nelle tonsille umane da tre gruppi indipendenti di ricercatori, rappresentano una sottopopolazione di linfociti T helper con una particolare espressione di profilo genico ed una particolare attitudine a stimolare la risposta anticorpale. I linfociti T helper follicolari (Tfh) rappresentano una sottopopolazione di T linfociti CD4+ caratterizzata fenotipicamente da elevati livelli del recettore per le chemochine CXCR5 ( Breitfeld et al., 2000; Schaerli et al., 2000; Kim et al., 2001). 
Le tonsille sono organi linfatici secondari simili ai linfonodi e sono esposte ad un ampio spettro di antigeni di origine batterica e virale provenienti dall'orofaringe e dalle alte vie respiratorie. Le tonsille possiedono ampi ed attivi centri germinativi e rappresentano, pertanto, organi linfatici ideali per lo studio delle funzioni degli stessi. I centri germinativi sono strutture che si sviluppano all'interno della zona B cellulare (follicoli) dei tessuti linfoidi secondari. Il complesso processo di maturazione dei linfociti B (selezione clonale ed ipermutazione), lo switching isotipico, la maturazione delle cellule B della memoria ed in plasmacellule si verificano all'interno dei centri germinativi. Pertanto, i centri germinativi svolgono un ruolo fondamentale nell'immunità protettiva contro i patogeni batterici e virali e verosimilmente nella produzione di IgE.
L'espressione del recettore CXCR5 caratterizza fenotipicamente le cellule Tfh dagli altri linfociti T CD4+. Il recettore per le chemochine CXCL13 regola la migrazione delle cellule Tfh verso le zone B dei follicoli (Kim et al., 2001; Ansel et al.,1999). CXCR5 è altamente espresso sulle Tfh presenti nei centri germinativi. Questo recettore è anche presente sulla superficie dei linfociti B ed è necessario per la loro risposta a CXCL13 e per la migrazione a formare follicoli (Förster et al.,1996). La co-localizzazione delle cellule T CD4+ e delle cellule B all'interno dei follicoli permette l'interazione tra il T cell receptor (TCR) ed il Complesso Maggiore di Istocompatibilità di classe II (TCR-MHCII) espresso dalle cellule dendritiche. Numerose altre molecole di superficie (CD28, CD40L, ICOS, PD-1, etc.) sono fondamentali per un'ottimale interazione cellulare tra linfociti Tfh e linfociti B.
L'originale descrizione delle cellule Tfh in funzione dell'espressione di CXCR5 fu inizialmente insufficiente a caratterizzarle con precisione. Infatti, inizialmente la letteratura scientifica non le riconobbe pienamente come un subset di cellule T CD4+ distinto dalle altre sottopopolazioni di linfociti T helper (Th1, Th2, Th9, Th17, Th22 e Treg). La differenziazione dei linfociti CD4+ è controllata da fattori di trascrizione che determinano la differenziazione in linfociti Th1, Th2 Th9, Th17, Th22, ed in Treg (T-bet, GATA3, PU-1, RORt, AHR/ RORt, Foxp3, rispettivamente) (Zhu et al., 2010). 
Inizialmente non fu identificato alcun fattore di trascrizione nei linfociti Tfh umani. La successiva identificazione di BCL-6 come il principale regolatore della differenziazione dei linfociti Tfh (Johnston et al., 2009; Nurieva et al., 2009; Yu et al., 2009), ha fornito la dimostrazione del ruolo "helper" di queste stesse cellule nei confronti dei linfociti B (Johnston et al., 2009; Yu et al., 2009; Nurieva et al., 2008). Inoltre, la comprensione dell'importanza di IL-21 per le funzioni delle cellule Tfh (Nurieva et al., 2008; Linterman et al.,2010; Zotos et al., 2010; Avery et al., 2010) ha permesso di stabilire che questi linfociti sono un subset cellulare distinto di T linfociti CD4+ di importanza fondamentale  per l'immunità protettiva e, verosimilmente, per la sintesi di IgE  (Fig. 1).
Il ruolo fondamentale delle cellule Tfh e dell'IL-21 nell'immunità umorale è stato dimostrato in diverse malattie infettive, (Cubas et al., 2013; Pallikkuth et al., 2012), in numerose malattie autoimmuni (Simpson et al., 2010; Zhu et al., 2012; Morita et al., 2011), in corso delle vaccinazioni (Pallikkuth et al., 2012; Bentebibel et al., 2013), in pazienti con immunodeficienze (Harker et al., 2013; Salzer et al., 2014) e nei tumori (Gu-Trantien et al., 2013).
Le cellule Tfh svolgono un ruolo essenziale nella produzione di anticorpi protettivi. Questo aspetto è evidenziato da ricorrenti infezioni in pazienti con immunodeficienze primitive legate a mutazioni di molecole fondamentali per la differenziazione delle cellule Tfh (King et al., 2008; Schmitt et al., 2013). D'altro canto, una eccessiva o disregolata attività delle cellule Tfh può dar luogo alla iperproduzione di auto-anticorpi ed alla insorgenza di malattie autoimmuni (Craft et al., 2012; Yu and Vinuesa, 2010a; Sweet et al., 2012).
Il ruolo delle cellule Tfh, attraverso la produzione di IL-21, nel guidare la differenziazione delle plasmacellule e la sintesi di IgM, IgG ed IgA dalle cellule B nei centri germinativi è stato ampiamente documentato. Viceversa, nonostante l'importanza della risposta IgE nella patogenesi delle patologie allergiche (Martinez and Vercelli 2013; Wu and Zarrin, 2014), il ruolo delle cellule Tfh "canoniche", delle cellule Tfh-like periferiche e dell'IL-21 nelle malattie allergiche resta in gran parte sconosciuto. Gli studi effettuati sinora evidenziano la complessità del ruolo dell'IL-21 nella regolazione della sintesi delle IgE in differenti modelli animali in vitro ed in vivo. 
Numerose lavori hanno valutato le caratteristiche principali delle cellule Tfh (Crotty, 2011; Vinuesa and Cyster, 2011; Linterman et al., 2012; Ma et al., 2012; Tangye et al., 2013) e dell'IL-21 (Spolski et al., 2008) nelle patologie autoimmuni, nelle infezioni e nei tumori. Al contrario, il ruolo delle cellule Tfh e dell'IL-21 nella modulazione della sintesi delle IgE nel contesto delle patologie allergiche è stato poco studiato. 
Nel nostro studio effettuato presso l'Imperial College London-National Heart and Lung Institute (Allergy and Clinical Immunology Department) diretto dal Prof. Stephen R. Durham e con la supervisione del Dr. Mohamed H. Shamji, abbiamo valutato il ruolo dei linfociti Tfh-like presenti nel sangue periferico in pazienti affetti da rinite allergica stagionale. Inoltre, abbiamo investigato il ruolo della IL-21, citochina prodotta principalmente dai linfociti Tfh e potente driver della differenziazione plasmacellulare, nella produzione di anticorpi IgE dalle cellule B e dalle plasmacellule umane.