CAPÍTULO 11 Diferenciação e Funções das Células T CD8+ Efetoras

Fonte: Livro Imunologia Celular e Molecular - 8ª Ed.

Autores: Abul Lichtman, Andrew Abbas

DIFERENCIAÇÃO DAS CÉLULAS T CD8+ EM LINFÓCITOS T CITOTÓXICOS
Natureza dos Antígenos e das Células Apresentadoras de Antígeno para Ativação
dos Linfócitos T CD8+
Papel das Células T Auxiliares
Papel das Citocinas
Inibição das Respostas por Células T CD8+: O Conceito de Exaustão das Células T
FUNÇÕES EFETORAS DOS LINFÓCITOS T CD8+ CITOTÓXICOS

Mecanismos de Citotoxicidade Mediada por CTLs

Produção de Citocinas pelas Células T CD8+ Efetoras
FUNÇÕES DOS CTLs CD8+ NA DEFESA DO HOSPEDEIRO
RESUMO

Os vírus evoluíram para utilizar várias moléculas da superfície celular para obter entrada nas células do hospedeiro e para usar a maquinaria genética e de síntese proteica das células do hospedeiro para se replicar e disseminar de uma célula para outra. Os vírus podem infectar e sobreviver em uma ampla variedade de células. Os vírus não podem ser destruídos se as células infectadas não possuírem mecanismos microbicidas intrínsecos, ou se os vírus estiverem no citosol onde são inacessíveis a estes mecanismos de morte. Nessas situações, a única maneira de erradicar a infecção estabelecida é matando a célula infectada, liberando o vírus para o meio extracelular e paralisando sua capacidade de sobreviver e se replicar. Esta função de promoção de morte de células com vírus em seu citosol é mediada por linfócitos T citotóxicos CD8 + (CTLs), as células efetoras da linhagem T CD8 + (Fig. 10-1, B). As citocinas produzidas por células efetoras T CD8 + também contribuem para a eliminação de uma variedade de microrganismos intracelulares. Além do seu papel na defesa contra micróbios, a segunda função importante dos CTLs CD8 + é a erradicação de diversos tumores. Essas células também desempenham papéis fundamentais na rejeição aguda de enxertos de órgãos.

No Capítulo 6, discutimos a natureza dos peptídios do complexo de MHC que são reconhecidos por células T CD8 + . Abordamos os primeiros passos de ativação de células T no Capítulo 9. Mencionamos algumas das características da ativação de células CD8 + , incluindo sua notável expansão clonal após a ativação por antígenos e outros sinais. A diferenciação das células CD8 + imaturas, que não possuem capacidade de matar, em CTLs funcionais, apresenta várias características especiais que devem ser consideradas separadamente. Neste capítulo, descreveremos o quão funcionalmente eficaz os CTLs são produzidos e como eles matam outras células e, em seguida, discutiremos os papéis dos CTLs na defesa do hospedeiro.

Diferenciação das células T CD8 + em linfócitos T citotóxicos 

A ativação de células T CD8 + imaturas requer o reconhecimento do antígeno e sinais secundários e prossegue em passos muito semelhantes aos de outras respostas de células T (Fig. 11-1). No entanto, a ativação de células T CD8 + imaturas é dependente de uma via específica de apresentação de antígeno em um subconjunto especializado de células dendríticas e pode também exigir auxílio das células T CD4 + .

FIGURA 11-1 Fases indutora e efetora das respostas das células T CD8 + . 

Indução da resposta: as células T CD8 + reconhecem os peptídios derivados de antígenos proteicos que são apresentados por células dendríticas em órgãos linfoides periféricos. Os linfócitos T são estimulados a proliferar e diferenciar-se em CTLs (e células de memória), que entram na circulação. Migração de células T efetoras e outros leucócitos para o local do antígeno: as células T efetoras migram para locais teciduais infectados, de crescimento tumoral ou de rejeição de enxerto. Funções efetoras de células T: CTLs CD8 + reconhecem o antígeno nos tecidos e respondem matando as células nas quais o antígeno é produzido.

A diferenciação das células T CD8 + em CTLs efetores envolve a aquisição da maquinaria para matar as células-alvo. A célula infectada ou tumoral que é morta por CTLs é geralmente chamada de célula-alvo. Células CD8 + imaturas reconhecem antígenos, mas precisam se proliferar e diferenciar para gerar um conjunto suficientemente grande de CTLs para destruir a origem do antígeno. Dentro do citoplasma de CTLs diferenciados, existem numerosos lisossomos modificados (denominados grânulos) que contêm proteínas, incluindo perforinas e granzimas, cuja função é matar outras células (descrito mais adiante). Além disso, os CTLs diferenciados são capazes de secretar citocinas, principalmente IFN-γ, que têm a função de ativar os fagócitos.  

Os eventos moleculares na diferenciação dos CTLs envolvem a transcrição dos genes que codificam estas moléculas efetoras. Dois fatores de transcrição necessários para a expressão desses genes são T-bet (que discutimos em relação à diferenciação para Th1 no Cap. 10) e a eomesodermina, que é estruturalmente relacionada com T-bet. T-bet e eomesodermina contribuem para o elevado nível de expressão de perforina, granzimas e algumas citocinas, especialmente IFN-γ.

Natureza dos Antígenos e das Células Apresentadoras de Antígeno para Ativação dos Linfócitos T CD8 + 

A ativação de células T CD8 + imaturas, como a de todas as células T imaturas, é mais bem iniciada pelos antígenos apresentados por células dendríticas. Este requisito levanta o problema de que os antígenos reconhecidos pelas células T CD8 + podem ser vírus que infectam os diferentes tipos celulares, incluindo outras células além das células dendríticas, ou eles podem ser antígenos de tumores que também são derivados a partir de uma variedade de tipos celulares. A via do MHC de classe I de apresentação de antígenos a células T CD8 + requer que os antígenos proteicos estejam presentes no citosol de células infectadas de modo que estas proteínas possam ser degradadas em proteossomas, para, em seguida, entrar no retículo endoplasmático por meio do transportador TAP. Proteínas de um vírus que infecta um tipo específico de célula, tais como células do fígado, podem acessar o citosol e proteossomas nestas células, mas são incapazes de fazê-lo na maioria das células apresentadoras de antígenos (APCs), uma vez que estas APCs não são infectadas pelo vírus e não sintetizam endogenamente o antígeno viral. Como discutimos no Capítulo 6, o sistema imunológico lida com este problema pelo processo de apresentação cruzada. Neste processo, as células dendríticas especializadas ingerem as células infectadas, células tumorais ou proteínas expressas por estas células, transferem os antígenos proteicos para o citosol e processam os antígenos para entrada na via de apresentação de antígenos por MHC de classe I para o reconhecimento por células T CD8 + (Fig. 6-20). Apenas alguns subconjuntos de células dendríticas são eficientes na apresentação cruzada e, consequentemente, estes subconjuntos de células dendríticas são cruciais para a ativação de células T CD8 + imaturas. Resultados obtidos a partir de experimentos em camundongos sugerem que as APCs de apresentação cruzada mais eficientes são as células dendríticas de tecidos linfoides que expressam CD8 ou o subconjunto do tecido periférico que expressa a integrina CD103 (Cap. 6). As células dendríticas especializadas em apresentação cruzada correspondentes nos tecidos humanos expressam altos níveis de CD141, também conhecida como BDCA-3. Além disso, as células dendríticas plasmocitoides podem também realizar apresentação cruzada de proteínas derivadas de vírus presentes no sangue para as células T CD8 + imaturas no baço.  

Além da apresentação de antígenos na forma de complexos peptídio-MHC, as células dendríticas provavelmente também proporcionam coestimulação via B7 ou outras moléculas (Cap. 9).

Papel das Células T Auxiliares 

A ativação completa de células T CD8 + imaturas e sua diferenciação em CTLs funcionais e células de memória podem requerer a participação de células CD4 + auxiliares. Em outras palavras, as células T auxiliares podem proporcionar sinais secundários para as células T CD8 + . As células T auxiliares são ativadas pelos antígenos apresentados em moléculas MHC de classe II e por coestimuladores B7 expressos em células dendríticas.

A necessidade de células auxiliares pode variar de acordo com o tipo de exposição antigênica. No cenário de uma intensa resposta imune inata frente a um micróbio, ou se as APCs tiverem sido diretamente infectadas pelo micróbio, as células T CD4 + auxiliares podem não ser essenciais. As células T CD4 + auxiliares podem ser necessárias para respostas de células T CD8 + frente a infecções virais latentes, transplantes de órgãos e tumores, os quais tendem a provocar reações relativamente fracas da imunidade inata. A importância variável das células T CD4 + para o desenvolvimento de respostas por CTLs é ilustrada por estudos com camundongos onde células T auxiliares são depletadas. Nesses camundongos, algumas infecções virais não conseguem gerar CTLs eficazes ou células T CD8 + de memória, não sendo erradicadas, ao passo que outros vírus estimulam respostas eficazes por CTL. A falta da função das células T CD4 + auxiliares é a explicação aceita para os defeitos de geração de CTLs observados em indivíduos infectados pelo HIV, que infecta e elimina apenas as células T CD4 + . Existem também evidências de que as células T auxiliadoras CD4 + são mais importantes para a geração de células T CD8 + de memória do que para a diferenciação de células T CD8 + imaturas em CTLs efetores.

As células T auxiliares podem promover a ativação das células T CD8 + por meio de diversos mecanismos (Fig. 11-2).

FIGURA 11-2 Papel das células T auxiliares na diferenciação de linfócitos T CD8 + . 

As células T CD4 + auxiliares promovem o desenvolvimento de CTLs CD8 + e células de memória por meio da secreção de citocinas, que atuam diretamente sobre a célula CD8 + (A), ou por ativação de APCs para se tornarem mais eficazes na estimulação da diferenciação das células T CD8 + (B).

• As células T auxiliares podem secretar citocinas que estimulam a diferenciação das células T CD8 + . A natureza destas citocinas será discutida na seção seguinte.

 • Células T auxiliares ativadas expressam o ligante CD40 (CD40L), o qual pode ligar-se a CD40 nas células dendríticas carregadas com antígenos. Esta interação ativa as APCs para torná-las mais eficientes para estimular a diferenciação de células T CD8 + , em parte, induzindo a expressão dos coestimuladores. Este processo tem sido denominado licenciamento das APCs. 

Papel das Citocinas 

Várias citocinas contribuem para a diferenciação das células T CD8 + e para a manutenção de células efetoras e de memória dessa linhagem. 

• IL-2 promove a proliferação e diferenciação de células T CD8 + em CTLs e células de memória. As células T CD8 + expressam as cadeias β e γ do receptor de IL-2 e podem expressar níveis elevados da cadeia α após a ativação (Cap. 9). 

• IL-12 e IFN de tipo I têm demonstrado estimular a diferenciação de células T CD8 + imaturas em CTLs efetores. Estas citocinas podem ser produzidas por diferentes populações de células dendríticas durante a resposta imune inata frente a infecções virais e algumas infecções bacterianas. Recorde-se que as mesmas citocinas estão envolvidas na diferenciação de células T CD4 + em células TH1. Esta semelhança pode refletir o fato de que o desenvolvimento de ambas as populações de células, TH1 e CTLs, depende de fatores de transcrição semelhantes, tais como T-bet (para ambos) e a eomesodermina relacionada (para CTLs). 

• IL-15 é importante para a sobrevivência das células CD8 + de memória. IL-15 pode ser produzida por muitos tipos de células, incluindo as células dendríticas. Camundongos sem IL-15 mostram uma perda significativa de células T CD8 + de memória. 

• IL-21 produzida por células T CD4 + ativadas desempenha uma função na indução das células T CD8 + de memória e na prevenção da exaustão das células T CD8 + (discutida na seção seguinte). 

Inibição das Respostas por Células T CD8 + : O Conceito de Exaustão das Células T

 Em algumas infecções virais crônicas, as respostas das células T CD8 + podem ser iniciadas, mas gradualmente extintas, um fenômeno que é chamado de exaustão (Fig. 11-3). O termo exaustão tem sido utilizado para atribuir que a resposta efetora se desenvolve, mas está ativamente suprimida (ao contrário de tolerância, quando os linfócitos normalmente não se desenvolvem em células efetoras). Este fenômeno de exaustão foi descrito pela primeira vez em uma infecção viral crônica em camundongos, que resultou na persistência prolongada do vírus. As células T CD8 + exaustas mostram numerosas alterações funcionais e fenotípicas, incluindo diminuição da produção de IFN-γ e aumento da expressão de múltiplos receptores inibitórios, notadamente PD-1 (Cap. 9). Um mecanismo documentado de extinção da resposta são sinais inibitórios de PD-1, que bloqueiam a ativação de CTLs. O mesmo fenômeno de exaustão de células T mediado por PD-1 pode contribuir para a cronicidade de algumas infecções virais em seres humanos, tais como o HIV e o vírus da hepatite C (HCV), e a capacidade de alguns tumores de evadir a resposta imunitária (Cap. 18). Os anticorpos que bloqueiam PD-1 são eficazes na imunoterapia de tumores e estão sendo testados em infecções virais crônicas. A exaustão pode ter evoluído como uma forma de atenuar as consequências de dano tecidual em infecções virais crônicas.

FIGURA 11-3 Exaustão de células T. 

Em infecções agudas, as células T CD8 + diferenciam-se em CTLs que eliminam as células infectadas. Em situações de exposição persistente ou crônica a antígenos, a resposta das células T CD8 + é suprimida pela expressão e acoplamento de PD-1 e outros receptores inibitórios.

Funções efetoras dos linfócitos T CD8 + citotóxicos 

Os CTLs CD8 + eliminam micróbios intracelulares principalmente matando as células infectadas (Fig. 10-1, B). Além da morte celular direta, as células T CD8 + secretam IFN-γ e, assim, contribuem para a ativação clássica dos macrófagos na defesa do hospedeiro e em reações de hipersensibilidade. Aqui, abordaremos os mecanismos pelos quais CTLs diferenciados matam as células portadoras de micróbios.

Fonte: Livro Imunologia Celular e Molecular - 8ª Ed.

Autores: Abul Lichtman, Andrew Abbas

Mecanismos de Citotoxicidade Mediada por CTLs 

A morte mediada por CTLs envolve o reconhecimento específico de células-alvo e a liberação de proteínas que induzem a morte celular. Os CTLs matam os alvos que expressam o antígeno associado à MHC I de mesma classe que desencadeou a proliferação e diferenciação de células T CD8 + imaturas a partir da qual eles são derivados, e não matam as células adjacentes não infectadas que não expressam este antígeno. Na verdade, até mesmo os CTLs não sofrem danos durante a morte de alvos que expressam o antígeno. Esta especificidade da função efetora dos CTLs garante que as células normais não sofram danos por CTLs que reagem contra as células infectadas. Esta morte é altamente específica porque uma justaposição estreita, conhecida como sinapse (Cap. 7), é formada no local de contato do CTL e do alvo que expressa o antígeno, e as moléculas que realmente executam a morte são secretadas na sinapse e não podem se difundir para outras células vizinhas. 

O processo de morte dos alvos mediada por CTLs consiste em reconhecimento do antígeno, ativação dos CTLs, execução do golpe letal que mata as células-alvo e liberação do CTLs (Fig. 11-4). Cada uma dessas etapas é controlada por interações moleculares específicas.

FIGURA 11-4 Passos na lise das células-alvo mediada por CTLs. 

Um CTL reconhece a célula-alvo que expressa o antígeno, sendo posteriormente ativado. Aativação resulta na liberação de conteúdo granular do CTL na célula-alvo por meio da área de contato (sinapse imunológica). O conteúdo dos grânulos é letal para a célula-alvo. O CTL pode desacoplar e matar outras células-alvo. Aformação de conjugados entre um CTL e o seu alvo e a ativação do CTL também requerem interações entre moléculas acessórias (LFA-1, CD8) expressas no CTL e seus ligantes específicos (ICAM-1 e MHC de classe I, respectivamente) expressos na célula-alvo (não demonstrado).

Reconhecimento de Antígenos e Ativação de CTLs 

Os CTLs ligam-se e reagem com a célula-alvo por meio da utilização do seu receptor antigênico, o correceptor (CD8), e moléculas de adesão. Para serem eficientemente reconhecidas pelos CTLs, as células-alvo devem expressar moléculas MHC de classe I complexadas a um peptídio (o complexo serve como um ligante para o receptor de células T [TCR] e também se liga ao correceptor de CD8) e a molécula de adesão intercelular 1 (ICAM 1, o principal ligante da integrina LFA-1). Os CTLs e suas células- alvo formam conjugados firmes (Fig. 11-5). Este sinapse imune (Cap. 7) formada entre as duas células é caracterizada por um anel que compõe uma justaposição estreita entre os CTLs e as membranas celulares alvo, mediada por LFA-1 ligando-se a ICAM-1, e uma lacuna ou espaço fechado no interior do anel. Regiões distintas da membrana de CTL podem ser observadas dentro do anel por meio de microscopia de imunofluorescência, incluindo um domínio proteico conservado, que inclui TCR, proteína quinase C-θ, Lck e um domínio secretor, que aparece como uma lacuna em um lado do domínio proteico. Esta interação resulta na iniciação de sinais bioquímicos que ativam os CTLs, os quais são essencialmente os mesmos sinais envolvidos na ativação de células T auxiliares. Citocinas e coestimuladores fornecidos pelas células dendríticas, que são necessários para a diferenciação de células T CD8 + imaturas em CTLs, não são requeridos para desencadear a função efetora dos CTLs (ou seja, promover a morte celular). Portanto, uma vez que as células T CD8 + específicas para um antígeno foram diferenciadas em CTLs totalmente funcionais, eles podem matar qualquer célula nucleada que exiba este antígeno. 

FIGURA 11-5 Formação de conjugados entre os CTLs e as células-alvo. 

A, Micrografia eletrônica de três CTLs, derivados de uma linhagem celular específica para a molécula MHC humana HLA-A2, ligando-se a uma célula-alvo (CA) expressando HLA-A2 1 minuto após a mistura dos alvos e CTLs. Note que no CTL do canto superior esquerdo, os grânulos foram redistribuídos na direção da célula-alvo. B, Micrografia eletrônica do ponto de contato entre a membrana do CTL (à esquerda) e da célula-alvo (à direita). Dois grânulos de CTL estão perto da sinapse. Várias mitocôndrias também são visíveis. C, Micrografia de fluorescência confocal de uma sinapse imune entre um CTL (esquerda) e uma célula-alvo (direita) marcados com anticorpos contra as catepsinas presentes em um grânulo secretor (azul), LFA-1 (verde) e a proteína talina do citoesqueleto (vermelho). Aimagem mostra a localização central do grânulo secretor e a localização periférica da molécula de adesão LFA-1, bem como a proteína talina associada ao citoesqueleto. (A, Cortesia de Dr. P. Peters, Netherlands Cancer Institute, Amsterdam. B, Reimpresso de Stinchcombe JC, Bossi G, Booth S, Griffiths GM: The immunological synapse of CTL contains a secretory domain and membrane bridges, Immunity 8:751-761, 2001. Copyright © Cell Press, with permission from Elsevier. C, Reimpresso de Stinchcombe JC, Griffiths GM: The role of the secretory immunological synapse in killing by CD8 + CTL, Seminars in Immunology 15:301-205. Copyright © 2003 Elsevier Science Ltd., com permissão da Elsevier.)

Além dos receptores de células T, os CTLs CD8 + expressam receptores que também são expressos pelas células NK, as quais contribuem para a regulação e ativação dos CTLs. Alguns destes receptores pertencem à família dos receptores de imunoglobulina assassina (KIR), discutida no Capítulo 4, e reconhecem as moléculas MHC de classe I em células-alvo, mas não são específicos para um determinado complexo MHC-peptídio. Estes KIRs transduzem sinais inibidores que podem servir para evitar que os CTLs matem as células normais. Além disso, os CTLs expressam o receptor NKG2D, descrito no Capítulo 4, que reconhece moléculas semelhantes ao MHC de classe I MIC-A, MICB e ULBP, expressas em células submetidas a estresse (infectadas ou transformadas). NKG2D pode servir para fornecer sinais que atuam em conjunto com o reconhecimento do antígeno por TCR para aumentar a atividade de morte.

Morte das Células-Alvo por CTLs 

Dentro de alguns minutos, após o receptor de antígenos de CTL reconhecer seu antígeno em uma célula-alvo, o CTL fornece proteínas granulosas que conduzem à morte apoptótica da célula-alvo. A morte de células-alvo ocorre 2 a 6 horas após o reconhecimento do antígeno e prossegue mesmo após desacoplamento do CTL. Assim, o CTL executa um golpe letal na célula-alvo. O principal mecanismo de morte de alvos celulares mediada por CTLs é a liberação de proteínas citotóxicas armazenadas dentro de grânulos citoplasmáticos (também chamados lisossomos secretores) na célula-alvo, desencadeando a apoptose da mesma (Fig. 11-6). Como discutido anteriormente, o reconhecimento da célula-alvo por CTL leva à ativação do CTL, tendo como consequência a reorganização do citoesqueleto. Neste processo, o centro organizador dos microtúbulos do CTL se move para a área do citoplasma perto da área de contato com a célula-alvo. Os grânulos citoplasmáticos do CTL são transportados ao longo dos microtúbulos e tornamse concentrados na região da sinapse, e os grânulos da membrana fundem-se com a membrana plasmática no domínio secretor. A fusão de membrana resulta na exocitose de conteúdo granuloso dos CTLs para o espaço confinado dentro do anel sináptico, entre as membranas plasmáticas da célula-alvo e do CTL.

FIGURA 11-6 Mecanismos de morte das células-alvo mediada por CTLs. 

CTLs matam células-alvo por dois mecanismos principais. A, Complexos de perforina e granzimas são liberados do CTL por exocitose de grânulos e entram nas células-alvo. As granzimas são liberadas no citoplasma das células-alvo por um mecanismo dependente de perforina e induzem a apoptose. B, FasL é expresso em CTLs ativados, liga-se ao Fas expresso na superfície das célulasalvo e induz a apoptose.

As principais proteínas citotóxicas dos grânulos de CTLs (e células NK) são granzimas e perforinas. Granzimas A, B, e C são serino-proteases que partilham uma sequência HisAsp-Ser nos seus domínios catalíticos. A granzima B cliva proteínas após resíduos de aspartato, sendo a única inequivocamente necessária para citotoxicidade de CTL in vivo. Ela pode ativar caspases que induzem a morte celular (as caspases executoras). Perforina é uma molécula causadora de perturbação membranar que é homóloga da proteína C9 do complemento. Os grânulos também contêm um proteoglicano sulfatado, serglicina, que serve para a montagem de um complexo contendo perforina e granzimas. 

A principal função da perforina é a facilitação da liberação das granzimas dentro do citosol da célula-alvo. A maneira pela qual isso é feito ainda não é bem compreendida. Perforina pode se polimerizar e formar poros aquosos na membrana da célula-alvo, mas esses poros podem não ser de tamanho suficiente para permitir a entrada das granzimas. De acordo com um modelo atual, os complexos de granzima B, perforina e serglicina são liberados dos CTLs nas células-alvo, sendo que a inserção de perforina na membrana da célula-alvo provoca um processo de reparo da membrana, que leva à internalização tanto da perforina quanto de granzimas em endossomos. A perforina pode, então, atuar sobre a membrana endossomal para facilitar a liberação das granzimas no citosol da célulaalvo. Uma vez no citosol, as granzimas clivam vários substratos, incluindo caspases, iniciando a morte da célula por apoptose. Por exemplo, a granzima B ativa caspase 3, assim como um membro da família Bcl-2, denominado Bid, que desencadeia a via mitocondrial de apoptose (Fig. 15-8). Outra proteína encontrada em grânulos de CTLs humanos (e células NK), chamada granulisina, pode alterar a permeabilidade das membranas microbianas e das células-alvo, entretanto a sua importância na morte celular por CTLs não está estabelecida.

Os CTLs também usam um mecanismo de morte independente dos grânulos, que é mediado por interações de moléculas da membrana dos CTLs com as células-alvo. Durante sua ativação, os CTLs expressam uma proteína de membrana denominada ligante Fas (FasL), que se liga ao receptor de morte Fas, que é expresso em muitos tipos celulares. Esta interação também resulta na ativação de caspases e apoptose de alvos que expressam Fas (Fig. 15-8). Estudos com camundongos deficientes em perforina, granzima B ou FasL indicam que perforina e granzima B são os principais mediadores da morte por CTLs CD8 + . Algumas células T CD4 + , encontradas no intestino, e muitas vezes induzidas em infecções virais, expressam perforinas e granzimas, e também são capazes de matar as células-alvo (que, naturalmente, devem expressar peptídios associados ao MHC de classe II para serem reconhecidos pelas células T CD4 + ).

Após o golpe letal, o CTL desacopla da sua célula-alvo, o que geralmente ocorre mesmo antes de a célula-alvo morrer. CTLs em si não sofrem danos durante a morte da célulaalvo, o que se atribui ao fato de que o processo de exocitose dirigida por grânulos durante a morte mediada por CTLs, preferencialmente, entrega os conteúdos granulosos para a célula-alvo longe do CTL. Além disso, os grânulos de CTL contêm uma enzima proteolítica denominada catepsina B, que é exposta à superfície do CTL na exocitose granular, onde ela degrada as moléculas de perforina errantes que vêm para a vizinhança da membrana do CTL.

Produção de Citocinas pelas Células T CD8 + Efetoras

 Células T CD8 + produzem IFN-γ, uma citocina ativadora de macrófagos. Na verdade, a secreção de IFN-γ em resposta a peptídios específicos é um ensaio sensível para a avaliação da presença de células T CD8 + antígeno-específicas em uma população de linfócitos. A produção desta citocina é outra semelhança entre as células T CD8 + e as células TH1. É provável que estes dois subconjuntos de células T contribuam para a eliminação fagocítica de micróbios induzida por IFN-γ. As células CD8 + podem também desempenhar um papel em algumas reações inflamatórias induzidas por citocinas, tais como reações cutâneas de sensibilidade de contato induzida por produtos químicos ambientais, em que as células T CD8 + produtoras de IFN-γ algumas vezes chegam mais cedo e em maior número do que as células T CD4 + .

Funções dos CTLs CD8 + na defesa do hospedeiro 

Em infecções por micróbios intracelulares, a atividade citolítica dos CTLs é importante para a erradicação do reservatório de infecção (Fig. 10-1, B). Isso é particularmente importante em dois tipos de situações nas quais as células não podem destruir micróbios que as infectam. Em primeiro lugar, a maioria dos vírus vive e se replica em células que não possuem a maquinaria fagossomo/lisossomo para destruir micróbios (tais como os vírus da hepatite em células do fígado). Em segundo lugar, mesmo em fagócitos, alguns micróbios escapam das vesículas e vivem no citoplasma, onde mecanismos microbicidas são ineficazes, uma vez que os mesmos são em grande parte restritos a vesículas (para proteger as células dos danos). Essas infecções podem ser eliminadas apenas pela destruição das células infectadas, e em respostas imunes adaptativas, os CTLs CD8 + constituem o principal mecanismo para matar as células infectadas (Fig. 16-4). Além disso, as caspases que são ativadas nas células-alvo por granzimas e FasL clivam vários substratos e ativam as enzimas que degradam o DNA, mas elas não distinguem entre as proteínas microbianas e as do hospedeiro. Por conseguinte, por meio da ativação de nucleases nas células-alvo, os CTLs podem iniciar a destruição do DNA microbiano, bem como do genoma da célula-alvo, eliminando, desse modo, o DNA potencialmente infeccioso. A enorme expansão de células T CD8 + que se segue às infecções (Fig. 9-12) fornece um grande arsenal de CTLs para combatê-las. Defeitos no desenvolvimento e na atividade dos CTLs resultam em aumento da suscetibilidade a infecções virais e algumas infecções bacterianas e reativação de infecções virais latentes (como a infecção pelo vírus Epstein-Barr), que normalmente são mantidas em xeque pelos CTLs específicos de vírus.

 Além do seu papel de eliminar as células infectadas por vírus, os CTLs parecem ser cruciais na defesa do hospedeiro contra certas bactérias intracelulares, incluindo Mycobacterium tuberculosis, e na eliminação de um número de outros organismos, incluindo o parasita protozoário causador da malária (Cap. 16). 

Destruição de células infectadas por CTLs é uma causa de lesão tecidual em algumas doenças infecciosas. Por exemplo, nos casos de infecção pelos vírus da hepatite B e C, as células do fígado infectadas são mortas pela resposta do hospedeiro mediada por CTLs (e células NK) e não pelos vírus. Estes vírus não são citopáticos, mas o hospedeiro sente e reage contra o micróbio infeccioso e não é capaz de distinguir os micróbios que são intrinsecamente prejudiciais ou relativamente inofensivos (Cap. 19).

CTLs são importantes mediadores da imunidade contra tumores e na rejeição de transplantes de órgãos. Estas funções dos CTLs serão descritas em capítulos posteriores.

Resumo

 Células T do subtipo CD8 + se proliferam e diferenciam em linfócitos T citotóxicos (CTLs), que expressam grânulos citotóxicos e podem matar células infectadas. 

A diferenciação das células T CD8 + em CTLs funcionais e células de memória requer o reconhecimento do antígeno apresentado pelas células dendríticas, sinais de células T CD4 + auxiliares em algumas situações, coestimulação e citocinas. A diferenciação em CTLs envolve a aquisição da maquinaria para matar as células-alvo e é determinada por vários fatores de transcrição.

Em algumas situações de exposição crônica a antígenos (p. ex., tumores e infecções virais crônicas), as células T CD8 + iniciam uma resposta, mas começam a expressar receptores inibitórios que suprimem a resposta, um processo chamado de exaustão. 

Os CTLs CD8 + matam as células que expressam os peptídios derivados de antígenos citossólicos (p. ex., antígenos virais) que são apresentados em associação com moléculas MHC de classe I. A morte mediada por CTLs é mediada principalmente por exocitose de grânulos, que liberam granzimas e perforina. A perforina facilita a entrada da granzima no citoplasma das células-alvo, e as granzimas iniciam diversas vias que levam à apoptose.

As células T CD8 + também secretam IFN-γ e, portanto, podem participar na defesa contra micróbios fagocitados e em reações de DTH. 

Fonte: Livro Imunologia Celular e Molecular - 8ª Ed.

Autores: Abul Lichtman, Andrew Abbas