Kaksoisnegatiivisten (DN) alfa/beta- ja gamma/delta-T-solujen tuotanto ja niiden rooli raskauden ylläpitämisessä

Hydrokortisonille ja deksametasonille altistumisen jälkeen tymosyytit muuttuvat apoptoottisiksi ja käyvät läpi solukuoleman . Sitä, aiheuttavatko sukupuolisteroidit kymosyyttikatoa apoptoosin kautta, tutkittiin useissa tutkimuksissa, joissa eläimille annettiin estrogeenia. Valitettavasti tulokset olivat huomattavan yksimielisiä. Joissakin tutkimuksissa estrogeenihoito johti kateenkorvasolujen apoptoosin lisääntymiseen, kun taas toisissa tutkimuksissa estrogeenihoito aiheutti vain vähän tai ei lainkaan todisteita apoptoottisesta kuolemasta. Ilmiötä koskevassa lisätutkimuksessa Zoller ja muut havaitsivat, että tiineillä hiirillä tapahtuu laaja kymosyyttikato ja kateenkorvan involuutio ilman, että kymosyyttien apoptoosia koskaan tapahtuisi. Tiineillä hiirillä estrogeenipitoisuudet vaihtelevat 7 ng/ml:n ja 13 ng/ml:n välillä. Tutkimuksissa, joissa raportoitiin kateenkorvasolujen apoptoosin suuresta esiintyvyydestä, eläimiin ruiskutettiin estrogeenipitoisuuksia, jotka ylittivät nämä arvot huomattavasti. Näin ollen ilman näyttöä siitä, että fysiologiset estrogeenipitoisuudet aiheuttaisivat apoptoosia, tämä prosessi voidaan sulkea pois kateenkorvan involuution ja kymosyyttien häviämisen syyksi.

Jotkut tutkijat ovat ehdottaneet, että kymosyyttien häviäminen johtuu siitä, että estrogeeni estää T-solujen tuotantoa esiasteiden tasolla. Tämä oletus on peräisin tutkimuksesta, jossa estrogeenihoito johti varhaisimpien CD44+-esiasteiden lisääntymiseen ja kaikkien määriteltyjen kymosyyttien CD4+- ja CD8+-T-solujen alaryhmien vähenemiseen . Toiset tutkijat ovat ehdottaneet, että kateenkorvan involuutio johtuu estrogeenin aiheuttamasta varhaisten kateenkorvan esiasteiden vähenemisestä . Nämä tutkimukset viittaavat siihen mahdollisuuteen, että kymosyyttikato on seurausta T-solutuotannon muutoksesta.

Martin ym. havaitsivat valo- ja elektronimikroskoopin avulla estrogeenin aiheuttamaa kymosyyttikatoa rotan kateenkorvan subkapsulaarisessa ja syvässä kuoressa. Medullaariselta alueelta he löysivät todisteita verisuonten läpäisevyyden lisääntymisestä verisuonissa, jotka sijaitsevat lähellä kortikomedullaarista liitosta. Lymfosyyttien nähtiin usein vaeltavan näiden verisuonten laajentuneiden seinämien läpi. He päättelivät, että ”lymfosyyttien vapautuminen kateenkorvasta näyttää olevan tärkein kateenkorvan involuutiota aiheuttava tekijä”. Toiset ovat havainneet, että lymfaattiset verisuonet involvoituneessa kateenkorvassa ovat täynnä lymfosyyttejä (T-soluja) .

Vaikka näitä lymfaattisia verisuonia ei olekaan tunnistettu sellaisiksi, niiden täytyisi olla efferenttejä lymfaattisia verisuonia, koska kateenkorvasta puuttuu afferentti laji , mikä on tärkeä ero.

Onerin ja Ozanin mukaan naaraspuolisten rottiaisten pitkäaikainen hoito joko testosteronilla tai estrogeenilla (päivittäin 3 viikon ajan) aiheutti laajamittaisen kateenkorvan involuution. Tähän involuutioon liittyi kymosyyttien häviäminen subkapsulaarisella alueella sekä syvällä aivokuoressa. Myös kateenkorvan ydinverisuonet olivat laajentuneet, kuten Martinin ja muiden raportissa todettiin. Merkittävin Onerin ja Ozanin havainto oli kuitenkin mastosolujen tunnistaminen kateenkorvan kapselin sidekudoksesta ja kateenkorvan medullan stroomasta. Käsittelemättömillä kontrollirotilla syöttösolut olivat harvaan jakautuneita, kun taas steroideilla hoidetuilla eläimillä niiden määrä oli lisääntynyt ja ne esiintyivät usein rykelminä. Se, että syöttösolut erittävät verisuonia laajentavia aineita, ei jätä juurikaan epäilystä verisuonten läpäisevyyden lisääntymisen syystä, mikä voi olla syy siihen, että kateenkorvan kateenkorva oli täynnä lymfosyyttejä. Mitä tulee näiden lymfosyyttien identiteettiin, estrogeeni-injektoitujen ja kateenkorvan implantoitujen alastomien hiirten tutkimukset osoittivat, että ”kateenkorvan menetys” oli seurausta DN T-solujen kahden alaryhmän purkautumisesta. Toisella osajoukolla oli tyypillinen αβ T-solureseptori (TCR) ja toisella oli ainutlaatuinen γδ TCR.

T-solujen tuotanto

Kateenkorvan rauhanen koostuu kahdesta erillisestä lohkosta, jotka kumpikin koostuvat keskimmäisestä medullasta ja ulommasta kuoresta. Kaksi sidekudoskerrosta, joita erottaa sinus, kapseloi molemmat lohkot. Useimmilla lajeilla kapselista muodostuu trabekkeleita, jotka läpäisevät aivokuoren ja päättyvät kortikomedullaariseen liitoskohtaan ja muodostavat siten rakenteellisen yhteyden ydinlaskimoon. Pohjakalvo tukee erikoistunutta litteää epiteeliä, joka peittää subkapselin ja trabekkelit. Valtimot kulkevat kapselin sisällä ja kulkeutuvat sitten joko arterioleina aivokuoreen tai jatkavat trabekulaarissa, kunnes ne saavuttavat kortikomedullaarisen liitoskohdan, josta ne kulkeutuvat medullaan. Arteriolit pienenevät asteittain ja jatkuvat koko kateenkorvan läpi kapillaareina, jotka lopulta muuttuvat laskimokapillaareiksi ja laajentuvat ja muodostavat postkapillaarisia laskimoita (PCV). Nämä laskimot johtavat lopulta suuriin verisuoniin, jotka kulkevat takaisin trabekulaariin, josta ne lähtevät sisään tulevien valtimoiden läheisyyteen.

Veri- ja imusuonten (LV) jakautuminen ei ole yhtenäistä. Esimerkiksi aivokuoresta puuttuvat PCV:t, kun taas ydinjatkeessa niitä on runsaasti . Lisäksi aivokuoressa on pieni määrä haaroittuneita LV:itä, jotka sijaitsevat pääasiassa subkapsulaarisella alueella . Nämä verisuonet ulottuvat kapseliin ja ekstralobulaariselle alueelle ja yhdistyvät efferentteihin imusuoniin (ELV) . Sydänytimessä LV:t ovat runsaampia, ja ne sijaitsevat kortikomedullaarisen liitoskohdan alueella. Ne yhdistyvät ELV:iin trabekulaarissa. Mastosoluja ei ole aivokuoressa, mutta niitä on lähellä kapselin sidekudoksessa . Välikarsinassa syöttösolut sijaitsevat sekä LV:ien että PCV:ien läheisyydessä . Huomionarvoista on, että involvoituneessa kateenkorvassa syöttösolujen määrä on merkittävästi lisääntynyt .

Luuytimessä tuotetut T-solujen esiasteet saapuvat kateenkorvaan verenkiertojärjestelmän valtimohaaran kautta. Saavuttuaan rauhaseen ne kulkevat arterioleja sekä valtimo- ja laskimokapillaareja pitkin, kunnes ne saapuvat PCV:hen. Tämän jälkeen progenitaarit siirtyvät kateenkorvan stroomaan ekstravasaatioksi tai diapedesiksi kutsutun prosessin avulla. Diapedesis tapahtuu verisuonissa, joiden seinämät koostuvat endoteelistä ja joissa ei ole lihaskerrosta, kuten PCV:ssä ja LV:ssä. Endoteelisolut ovat siinä mielessä ainutlaatuisia, että lymfosyytit pystyvät tunkeutumaan soluliitosten väliin ja kulkeutumaan sitten joko kateenkorvan stroomaan tai sieltä ulos. Estrogeenin aktivoimat syöttösolut auttavat lymfosyyttien liikkumista tuottamalla histamiinia ja serotoniinia, mikä puolestaan aiheuttaa endoteelisolujen soluliitosten laajentumisen. Diapedesi PCV:ssä on yksisuuntainen ja rajoittuu lymfosyyttien liikkumiseen lumenista kateenkorvan sisään . T-solut käyttävät kateenkorvasta poistumiseen LV:itä, koska ne kykenevät käänteiseen diapedesiin.

Kuvat 1 ja 2 ovat graafisia esityksiä kateenkorvasolujen kehityksestä pre- ja postpuberteettisilla hiirillä. Kummassakin kuvassa on esitetty neljä spatiaalisesti määriteltyä kehitysvaihetta aivokuoressa, jotka Lind ja kollegat ovat kartoittaneet käyttämällä esiasteiden merkkiaineita CD117 ja CD25. Näiden kahden merkkiaineen erilainen ilmentyminen heijastaa kymosyyttien kehitysmuutoksia niiden siirtyessä ulospäin kortikomedullaarisesta liitoskohdasta aivokuorelle. Tässä prosessissa kymosyyttien liikkumista edesauttaa suurelta osin aivokuoren tietyillä alueilla sijaitsevien kortikaalisten epiteelisolujen tuottamien kemokiinien ja kymosyyttien kemokiinireseptorien välinen vuorovaikutus. Vaihe 1 (CD117+CD25-) alkaa kortikomedullaarisesta liitoskohdasta, ja sille on ominaista kymosyytit, joilla on monilinjainen potentiaali. Nämä solut voivat T-lymfosyyttien lisäksi kehittyä myös B-lymfosyyteiksi sekä dendriitti- ja NK-soluiksi. Solut, jotka saavuttavat vaiheen 2 (CD117+CD25+), eivät enää kykene muuttumaan B-lymfosyyteiksi ja NK-soluiksi, mutta niistä voi syntyä αβ T-soluja, γδ T-soluja ja dendriittisoluja. Tässä vaiheessa havaitaan solunsisäistä CD3ε-proteiinia. Lisäksi kymosyyttien proliferaatiota tapahtuu merkittävässä määrin vaiheessa 2. Solut, jotka saavuttavat vaiheen 3 (CD117-CD25+), ovat sitoutuneet T-solulinjaan. Solunsisäinen CD3ε-proteiinisynteesi jatkuu ennallaan. TCR β -proteiini havaitaan ensimmäisen kerran tässä vaiheessa. Solut, jotka ilmentävät TCR β:n tuottavia uudelleenjärjestelyjä α-ketjun kanssa, valikoituvat lisääntymään ja etenevät vaiheeseen 4. Tätä prosessia kutsutaan β-valinnaksi. Vaiheessa 4 (CD117-CD25-) tymosyytit ovat saavuttaneet aivokuoren subkapsulaarisen alueen TCR:n ollessa paikallaan ja CD3-kompleksiin lisättyjen γ- ja δ-sitoutumiskomponenttien kanssa. Useimmat ovat kulkeneet αβ TCR:n kehitysreitin, ja niitä luonnehditaan αβ CD4-CD8- kaksoisnegatiivisiksi (DN) T-soluiksi. Thymosyyttejä, jotka ovat kehittäneet γδ TCR:n, kutsutaan γδ DN T-soluiksi. Niiden määrä on 5-10 % kaikista DN-T-soluista.

Kuva 1

Ehdotetut polut T-solujen tuotantoon esipuberteettisilla hiirillä. Progenitorisolut tulevat kateenkorvaan välikarsinassa sijaitsevien postkapillaaristen laskimoiden (PCV) kautta ja poistuvat T-soluina kateenkorvassa ja välikarsinassa sijaitsevien efferenttien imusuonten (ELV) kautta. Prepuberteettisilla hiirillä suurin osa tymosyyteistä kulkee klassista kehitysreittiä ja SP T-soluina pääsee lymfaattiseen järjestelmään (LS) (yhtenäiset mustat nuolet) medullassa sijaitsevien ELV:iden kautta. Pienempi määrä kymosyyttejä tulee LS:ään (katkoviivoitetut mustat nuolet) DN T-soluina subcapulaarialueella sijaitsevien ELV:iden kautta

Kuva 2

Ehdotetut reitit T-solujen tuotannolle postpuberteettisilla hiirillä. Progenitorisolut tulevat kateenkorvaan välikarsinassa sijaitsevien postkapillaaristen laskimoiden (PCV) kautta ja poistuvat T-soluina kateenkorvassa ja välikarsinassa sijaitsevien efferenttien imusuonten (ELV) kautta. Postpuberteettisilla hiirillä syöttösolujen aktivoituminen (punaiset pisteet) johtaa siihen, että suuri määrä tymosyyttejä poistuu klassista reittiä DN T-soluina ja saapuu LS:ään (yhtenäiset punaiset nuolet) subkapsulaarialueella sijaitsevien ELV:iden kautta. Pienempi määrä kymosyyttejä jää klassiseen reittiin ja tulee LS:ään (katkoviivoitetut punaiset nuolet) SP T-soluina medulla-alueella sijaitsevien ELV:iden kautta

DN T-solureitti

Gamma/delta T-soluja ei löydy kateenkorvasta kehitysvaihetta 4 pidemmälle . Tämä viittaa siihen, että : 1) kateenkorvan kudoksen puuttuminen, joka on erityisesti omistettu niiden kemokiinien mahdollistaman matkan jatkamiselle; ja 2) suuri todennäköisyys sille, että ne poistuvat kateenkorvasta välittömästi niiden syntymisen jälkeen. Lähistöllä subkapsulaarisessa aivokuoressa sijaitsevat imusuonet ovat hyvin todennäköisesti niiden poistumisreitti. Hiirillä DN-reitti on toiminnassa pian syntymän jälkeen, ja DN-T-soluja löytyy 4 päivän ikäisten eläinten maksasta ja pernasta. Erityisesti αβ DN T-solujen määrä ylittää γδ DN T-solujen määrän 4:1-kertaisesti. Kuvassa 1 on esitetty γδ DN T-solujen ja αβ DN T-solujen ehdotetut poistumisreitit esipuberteettisilla hiirillä. Kuten näkyy, useimmat T-solut poistuvat kateenkorvasta medullaan sijaitsevien ELV:iden kautta (yhtenäiset mustat nuolet). Postpuberteettisilla hiirillä (kuva 2) suuri määrä γδ DN T-soluja ja αβ DN T-soluja poistuu kateenkorvesta subkapsulaarisessa aivokuoressa sijaitsevien ELV:iden kautta (yhtenäiset punaiset nuolet) kateenkorvan syöttösolujen sukupuolisteroidien aiheuttaman aktivaation seurauksena.

Massasolujen estrogeeniaktivaatio tapahtuu kalvoon assosioituneen (ei-genomisen) estrogeenireseptori-α:n (ER-α) välityksellä. Tämä aktivaatio johtaa solunulkoisen kalsiumin tuloon sekä histamiini- ja serotoniinirakeiden synteesiin ja vapautumiseen . Mastosolujen aktivaatio voidaan saavuttaa estrogeenipitoisuuksilla 10-11 M ja 10-9 M välillä (2,7 pg/ml-270 pg/ml) . Testosteronin aktivaatio edellyttää 10-kertaisia pitoisuuksia estrogeeniin verrattuna . Heikon androgeenin, dehydroepiandrosteronin (DHEA), aiheuttama aktivoituminen edellyttää 1000-kertaisia pitoisuuksia estrogeeniin verrattuna. Dihydrotestosteroni (DHT) on myös syöttösolujen aktivaattori . Progesteroni on estrogeenin aktivaation estäjä .

Puberteetin jälkeisillä eläimillä endogeeniset sukupuolisteroidit saavuttavat tasot, jotka kykenevät täysin aktivoimaan kateenkorvan syöttösoluja. Esimerkiksi uroshiirillä ja -rotilla testosteronin kiertävät tasot ovat keskimäärin 18,7 ng/ml ja 5,8 ng/ml . Ei-tiineillä naarashiirillä ja -rotilla estrogeenitasot ovat 66 pg/ml ja 30,6 pg/ml , ja tiineillä hiirillä estrogeenitasot vaihtelevat 7 ng/ml ja 13 ng/ml välillä. Vahvaa näyttöä siitä, että ER-α:lla on merkitystä estrogeenin aiheuttamassa kateenkorvan involuutiossa, osoittavat tutkimukset estrogeenireseptorin knockout-hiirillä (ERKO). Näissä eläimissä ER-α ei toimi, minkä vuoksi kateenkorvassa tapahtuu vain minimaalinen estrogeenin aiheuttama involuutio.

Klassinen T-solureitti

Toisin kuin γδ DN T-solujen kohtalo, αβ DN T-soluilla on mahdollisuus jatkaa kehitystään kateenkorvassa. Tämä valinta toteutuu, kun CD4- ja CD8-markkerit ilmentyvät, ja αβ DN T-soluista tulee CD4+ CD8+ kaksoispositiivisia (DP) T-soluja. Käyttäessään tätä vaihtoehtoa DP-T-solut menettävät ilmeisesti kykynsä päästä DN-reitille. Tämä johtuu joko siitä, että ne eivät voi tehdä niin, tai siitä, että ne ovat poistuneet kapselin alapuolisten LV:iden alueelta. Abon ryhmä raportoi DP-T-solujen täydellisestä puuttumisesta SP-T-solujen ja DN-T-solujen joukosta, joka löytyi estrogeeni-injektoitujen hiirten maksasta. Seuraavassa kehitysvaiheessa DP-T-solut käyvät läpi positiivisen valikoitumisen, joka on samanaikainen prosessi, jossa tuotetaan kaksi yksittäispositiivisten (SP) MHC-rajoitteisten T-solujen alaryhmää. Nämä alaryhmät ovat CD4+ (luokan II MHC-rajoitteisia) ja CD8+ (luokan I MHC-rajoitteisia) T-soluja, ja sellaisinaan ne jatkavat medullaan. Siellä ne käyvät läpi negatiivisen deletion, prosessin, jossa niiden αβ TCR:t altistuvat ektooppisille itseantigeeneille. Näiden antigeenien tuotanto tapahtuu autoimmuunisäätimen (Aire) promoottorin ohjaamana. Tämä johtaa T-solujen esiasteiden lisääntyneeseen sisäänpääsyyn ja DN-T-solujen poistumisnopeuden lisääntymiseen. DN-reitin kautta kateenkorvesta poistuvien tymosyyttien määrän arvioimiseksi riittää, että mitataan tymosyyttien kokonaismäärä ennen kastraatiota ja sen jälkeen. Onneksi useat tutkijat ovat tehneet näin. Esimerkiksi Pesic ym. raportoivat, että kastroiduilla ja ehjillä 60 päivän ikäisillä Albino-Oxford-urosrotilla kymosyyttien määrä oli 1050 × 106 ja 650 × 106. Näin ollen kymosyyttien määrä kastroiduilla ja ehjillä 60 päivän ikäisillä Albino-Oxford-urosrotilla oli 50 × 106. Tämä viittaisi siihen, että syöttösolujen aktivaatio on helpottanut 38 prosentin poistumista kaikista kymosyyteistä. Erityisesti näiden kymosyyttien ilmoitettiin olevan peräisin aivokuoresta. Tutkimuksessa, jossa tutkittiin ehjiä ja kastroituja 60 päivän ikäisiä naaraspuolisia Sprague-Dawley-rottaeläimiä, tulokset osoittivat, että estrogeeni aiheutti sen, että 44 prosenttia kaikista kymosyyteistä poistui DN-reitin kautta. Kolmannessa uros- ja naaraspuolisilla aikuisilla Wistar-albino-rotilla tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että testosteroni vähensi 31 prosenttia ja estrogeeni 30 prosenttia kaikista kymosyyteistä. Nämä tutkimukset osoittavat, että sukupuolisteroidit muuttavat T-solujen tuotannon dynamiikkaa. Kastroiduilla eläimillä kateenkorva tuottaa pääasiassa SP-T-soluja. Niiden tuotantoaika on 3-5 päivää aivokuoressa ja 12-16 päivää ydinjatkeessa, eli yhteensä ~21 päivää. Intaktissa eläimessä merkittävä määrä DN-T-soluja poistuu kateenkorvasta DN-reitin kautta. Niiden kokonaistuotantoaika on 3-5 päivää. Näissä eläimissä raportit kymosyyttitasojen vähenemisestä ~ 35 %:lla viittaavat vahvasti siihen, että progenitorien korvautuminen ei pysy samassa tahdissa DN T-solujen tuotannon kanssa.

Pesic ym. mittasivat myös kymosyyttitasoja ehjien ja kastroidun urosrottien aivokuoressa ja medullassa. Näiden tietojen avulla pystyimme tutkimaan DN T-solujen tyhjennyksen vaikutusta SP T-solujen tasojen muuttumiseen. Esimerkiksi kastroidulla eläimellä (kuva 3) vertailu timosyyttitasojen välillä aivokuoressa ja aivokurkiaisessa osoittaa, että 2 prosenttia kaikista timosyyteistä poistuu DN-reitin kautta ja 11 prosenttia pääsee aivokurkiaiseen muuttumaan SP-T-soluiksi. Ilman kastraatiota (kuva 4) vastaava vertailu osoittaa, että 38 prosenttia kaikista tymosyyteistä poistuu DN-reitin kautta ja vain 7 prosenttia pääsee medullaan. DN-tyypin T-solujen tuotanto on siis seurausta T-solujen kehityksen sananmukaisesta ”tienhaarasta”. Kymosyytit voivat joko poistua kateenkorvasta DN-T-soluina tai ne voivat jäädä klassiselle T-solureitille ja poistua SP-T-soluina. Niiden kehitysreitti määräytyy sukupuolisteroidien mukaan. Esimerkiksi raskauden aikana, kun estrogeenitaso on korkeimmillaan, suuri määrä T-soluja käyttää DN-reittiä. Tämän seurauksena SP-T-solujen tuotanto on alimmillaan. Arvioimme, että tiineyden aikana vain 2 % kaikista tymosyyteistä pääsee välikarsinaan.

Kuva 3

DN-T-solujen ja SP-T-solujen tuotanto kastroiduilla aikuisilla eläimillä. Kuvassa on esitetty kastroitujen aikuisten eläinten tuottamien DN T-solujen ja SP T-solujen prosenttiosuudet. Numeroarvot on määritetty Pesic et al.

Kuva 4

Terveiden aikuisten eläinten DN T-solujen ja SP T-solujen tuotanto. Kuvassa on esitetty ehjien aikuisten eläinten tuottamien DN T-solujen ja SP T-solujen prosenttiosuudet. Numeroarvot on määritetty Pesic ym. aineistosta.

DN-T-solut

DN-T-solut eivät käy läpi positiivista valikoitumista (kuvat 1 ja 2). Näin ollen niiltä puuttuu MHC-rajoitus. Tämä tekijä yhdessä niiden ainutlaatuisen TCR:n kanssa tuottaa γδ DN T-soluille sitoutumisominaisuudet, jotka eroavat huomattavasti MHC-rajoitettujen αβ T-solujen sitoutumisominaisuuksista. Jälkimmäiset sitoutuvat vieraan antigeenin fragmentteihin (epitooppeihin), jotka ovat luokan I tai II MHC-molekyylin raossa, mutta γδ DN T-solut eivät sitoudu. Sen sijaan niiden sitoutuminen vieraaseen antigeeniin perustuu ehjän antigeenin konformaatiomuotoon, joka on samanlainen kuin vasta-aineilla ja riippumaton MHC:n osallisuudesta.

γδ DN T-soluja on kolme suurta alaryhmää, joista yksi on sytolyyttinen. Ihmisillä tämä alaryhmä on luonnehdittu TCR:nsä kautta Vγ9Vδ2 T-soluiksi . Aktivoituessaan ne erittävät interleukiini-2:ta (IL-2), interferoni-γ:tä (IFN-γ) ja tuumorinekroositekijä-β:tä (TNF-β) . Nämä sytokiinit edistävät tulehdusta, sytotoksisuutta ja viivästyneen tyyppistä yliherkkyyttä (DTH) . Vγ9Vδ2 T-solut ovat epätavanomaisia siinä mielessä, että muut kuin proteiinit, kuten isoprenoidit ja alkyyliamiinit, aiheuttavat niiden aktivoitumisen . Niiden immunologinen toimintapaikka on perifeerisessä verenkierrossa . Siellä niillä on tärkeä rooli sekä kasvainsolujen valvonnassa että infektioiden vastaisessa immuniteetissa . γδ DN T-solujen toisella alaryhmällä on kaikki Vγ9Vδ2 T-solujen ominaisuudet, mutta ne eivät ole sytolyyttisiä. Se johtuu siitä, että niillä on välivaiheessa oleva ja epätäydellisesti ilmentynyt TCR/CD3-sidoskompleksi . Jatkossa niistä käytetään nimitystä γδ DN (int TCR/CD3) T-solut. Sen sijaan, että nämä T-solut olisivat verenkierrossa, ne sijaitsevat tiettyjen kudosten, kuten ihon, suoliston, hengitysteiden ja kohdun, epiteelin sisäisissä lymfosyyttiosastoissa. Kolmas γδ DN T-solujen alaryhmä on säätelysoluja. Hiirillä niitä kutsutaan Vγ6Vδ1-sääteleviksi T-soluiksi . Näiden γδ DN-säätelytason T-solujen aktivoituminen johtaa IL-10:n ja transformoivan kasvutekijä-β:n (TGF-β) tuotantoon. Nämä sytokiinit ohjaavat sytotoksisten T-solujen, NK-solujen, makrofagien, dendriittisten solujen ja B-solujen toimintaa . γδ DN-säätelytason T-solut rajoittuvat myös tiettyjen kudosten intraepiteelisiin lymfosyyttiosastoihin . Kohdussa niillä on merkittävä rooli raskauden ylläpidossa.

Immunomodulaatio, DN T-solut ja raskauden ylläpito

Raskauden ylläpito riippuu suurelta osin äidin hylkimisen välttämisestä. Tähän pyritään rakentamalla immunologinen este käyttämällä soluja, joilla ei ole kykyä ilmentää klassisia HLA-A- ja HLA-B-tuotteita . Näin syntyy suojakotelo (trofoblasti), jossa MHC-luokan I- ja MHC-luokan II-molekyylit joko puuttuvat tai eivät toimi; tämän seurauksena antigeenien käsittelyä ja esittämistä MHC-molekyyleillä ei voi tapahtua. SP T-solut eliminoidaan siten hyljintätekijänä, jolloin vain γδ DN T-solut reagoivat trofoblastiin. Hylkimisen sijaan nämä T-solut ovat kuitenkin välttämättömiä raskauden ylläpitämisen kannalta. Niiden yleisen roolin monimutkaisuus ja koordinointitarve edellyttävät laajaa viestintää γδ DN T-solujen sekä dekiduan ja trofoblastin välillä. Trofoblasti esimerkiksi aloittaa yhteydenpidon erilaisten immuunisolujen kanssa tuottamalla ja vapauttamalla kemokiineja. Nämä ovat pieniä proteiineja, jotka toimivat ligandeina immuunisolujen reseptoreille. Näiden ainutlaatuisten ligandien sitoutuminen tiettyihin reseptoreihin johtaa siihen, että vastaantulevat solut tuottavat adheesiomolekyylejä, mikä antaa niille keinot kiinnittyä verisuonten endoteeliin. Tämän kyvyn ansiosta ne pystyvät seuraamaan kemokiinien pitoisuusgradienttia sen lähteelle. γδ DN T-solujen tuottamat sytokiinit sen sijaan kattavat kemokiineja laajemman käyttökohteen, sillä ne vaikuttavat tiettyjen solupopulaatioiden kasvuun ja vastaanottokykyyn.

Trofoblasti houkuttelee immuunisoluja sikiön ja äidin rajapinnalle tuottamalla kemokiineja CXCL12 ja CXCL16. Esimerkiksi CXCL12 rekrytoi NK-soluja, joilla on CXCR3- ja CXCR4-reseptorit , ja CXCL16 rekrytoi αβ T-soluja, γδ DN T-soluja ja monosyyttejä vuorovaikutuksen kautta CXCR6-reseptoreiden kanssa. Raskauden alkuvaiheessa ja raskauden puolivälissä tehdyissä decidua-analyyseissä on tunnistettu seuraavien solujen läsnäolo: 1) γδ DN-säätelytason T-solut; 2) γδ DN (int TCR/CD3) T-solut; 3) CD8+-sytotoksiset T-solut; 4) CD4+ CD25+ Foxp3+-säätelytason T-solut; 5) NK-solut; 6) dendriittiset solut; 7) makrofaagit; ja 8) neutrofiilit . Nämä solut ovat kaikki saapuneet decidualle sydän- ja verisuonijärjestelmän kautta kahta poikkeusta lukuun ottamatta. Poikkeukset ovat γδ DN-säätelevät T-solut ja γδ DN (int TCR/CD3) T-solut. Nämä kaksi osajoukkoa kuuluvat ryhmään, joka saa pääsyn kohdekudoksiinsa imusuoniston kautta .

Ei raskaana olevilla naisilla, hiirillä, rotilla ja kaneilla imusuonisto ei ulotu kohdun limakalvon ulkopuolelle . Siksi raskauden alkuvaiheessa γδ DN-säätely-T-solut ja γδ DN (int TCR/CD3) T-solut eivät pysty reagoimaan CXCL16:een ennen kuin lymfhangiogeneesi (imusuonten kasvu) on yhdistänyt kohdun limakalvon lymfaattiseen järjestelmään. Tämän seurauksena nämä T-solut ovat viimeisiä, jotka saavuttavat sikiön ja äidin välisen rajapinnan. Niiden myöhäinen saapuminen osoittaa, että lymfangiogeneesi ei todennäköisesti tarvitse niiden panosta ainakaan tässä vaiheessa. Niiden osallistuminen prosessiin tapahtuu myöhemmin, ja se on välttämätöntä raskauden ylläpitämisen kannalta.

Gamma/delta DN -sytolyyttisiä T-soluja esiintyy kohdussa raskauden alkuvaiheessa . Niiden läsnäolo tässä paikassa johtuu hyvin todennäköisesti CXCL16:sta. Näiden T-solujen tärkein tehtävä on kuitenkin bakteerien havaitseminen ja tuhoaminen, ja ne ovat erittäin sytolyyttisiä. Näin ollen on epätavallista, että nämä solut ovat trofoblastin läheisyydessä aiheuttamatta sen tuhoutumista . Trofoblastin suojeleminen voisi olla syy siihen, miksi suuri määrä CD4+ CD25+ Foxp3+ -regulaattoreita T-soluja asuu deciduaassa . Nämä säätely-T-solut pystyvät täysin eliminoimaan γδ DN -sytolyyttiset T-solut . On huomionarvoista, että Foxp3+-säätelytason T-solut ovat ensimmäisiä kohtuun saapuvia immuunisoluja, mikä osoittaa, että ne ovat paikalla ennen γδ DN-sytolyyttisten T-solujen saapumista . Foxp3+-säätelytason T-solujen määrä kasvaa merkittävästi raskauden aikana, ja decidua on niiden lisääntyneen tuotannon pääasiallinen vastaanottaja. On huomattava, että tällä trofoblastin suojelun muodolla on yläraja, sillä perifeeristen γδ DN-sytolyyttisten T-solujen liiallinen määrä voi aiheuttaa abortin . Näissä tutkimuksissa ei ilmoitettu, johtuiko γδ DN-sytolyyttisten T-solujen lisääntyminen akuutista bakteeri-infektiosta . Oletettavaa näyttöä Foxp3+-säätelytason T-solujen osallistumisesta abortin ehkäisyyn antavat raportit, joiden mukaan naiset, joiden T-solujen määrä on vähentynyt, kärsivät toistuvista keskenmenoista.

NK-soluilla on merkittävä rooli veri- ja imusuonten muodostumisessa. Niiden tärkein tehtävä on tuottaa suuri määrä sytokiineja. Näitä ovat muun muassa verisuonten endoteelin kasvutekijä (VEGF), fibroblastien kasvutekijä (FGF), TNF-β, IFN-γ ja angiopoietiinit . Veressä olevat NK-solut ovat sytolyyttisiä ja kykenevät täysin tuhoamaan trofoblastin . Toisin kuin γδ DN-sytolyyttiset T-solut, ne eivät kuitenkaan eliminoidu. Sen sijaan ne muuttuvat ei-sytolyyttisiksi NK-soluiksi. Tämä muuntuminen tapahtuu TGF-β:n valvonnassa, ja siihen liittyy sytolyyttisten CD56dim CD16+ perifeeristen NK-solujen (CD16+ pNK-solut) muuntuminen ei-sytolyyttisiksi CD56-kirkkaiksi CD16- kohdun NK-soluiksi (CD16- uNK-solut) . TGF-β:n alkulähteen pNK-solujen muuntumista varten tarjoaa uros, ja TGF-β pääsee dekiduaalialueelle ejakulaatin kautta . TGF-β:tä tuottavat myös dekiduaaliset stroomasolut . TGF-β:n kokonaistarjonta ei kuitenkaan ole ehtymätön. Ejakulaatista saatava TGF-β on ilmeisistä syistä rajallinen, ja stroomaalisten solujen kyky tuottaa sytokiinia on vakavasti heikentynyt. Tämä johtuu siitä, että TGF-β osallistuu kahteen samanaikaiseen ja ristiriitaiseen toimintaan. Sen lisäksi, että TGF-β muuntaa pNK-soluja uNK-soluiksi, se osallistuu myös istutukseen. Sen tehtävänä tässä prosessissa on käynnistää dekiduaalisten stroomasolujen apoptoottinen tuhoutuminen.

Shooner ym. totesivat, että raskaana olevan rotan kohdun stroomasoluissa tapahtuu TGF-β:n aiheuttama apoptoosin lisääntyminen 5. ja 14. raskauspäivän välillä. Tänä aikana stroomasolujen häviäminen korreloi kahden isomuodon, TGF-β1:n ja TGF-β2:n, vähentyneen tuotannon kanssa. Päivän 14 jälkeen eloonjääneet stroomasolut tuottavat vain vähäisiä määriä TGF-β:tä. Ilman täydennystä TGF-β:n vähenemisellä voi olla vakava vaikutus pNK-solujen muuttumiseen uNK-soluiksi. Red-Horse totesi, että tiineiden hiirten kohdun limakalvon alueen imusuonet alkavat kehittyä alkion 9,0 ja 9,5 päivän välillä. Tämä viittaisi siihen, että näillä imusuonilla on ~ 5 päivää aikaa saada kehityksensä päätökseen ennen kuin TGF-β:n määrä vähenee vakavasti. Tämä aikaväli on kriittinen, koska γδ DN-säätelytason T-solut, jotka ovat TGF-β:n pääasiallinen lähde, pääsevät sikiön ja äidin rajapintaan vain äskettäin muodostuneiden imusuonten kautta.

TGF-β:tä pidetään pleiotrooppisena sytokiinina. Tämä ominaisuus on ilmeinen raskauden ylläpidon aikana. Tässä sytokiinillä on merkittävä vaikutus lymfangiogeneesiin ohjaamalla pNK-solujen tasoja . Samalla kun TGF-α hoitaa tätä tehtävää, se kuitenkin tuhoaa itseään käynnistämällä dekiduaalisten stroomasolujen apoptoosin . Molemmat prosessit ovat välttämättömiä raskauden ylläpitämisen kannalta. On huolestuttavaa, että sytokiini voi loppua implantoinnin aikana. Voidaan kuvitella skenaarioita, joissa stroomaalisten solujen määrä on normaalia alhaisempi tai joissa TGF-β:n aiheuttama stroomaalisten solujen apoptoosi tapahtuu nopeammin. Näissä tapauksissa implantointi onnistuisi, kun taas TGF-β:n niukkuus voisi muuttaa imusuonten muodostumista. Jos näin tapahtuisi, se estäisi γδ DN-säätelevien T-solujen pääsyn sikiön ja äidin rajapintaan. TGF-β:n tärkeän lähteen katoaminen voisi estää pNK-solujen muuntumisen uNK-soluiksi. Erityisesti useissa tutkimuksissa on raportoitu, että pNK:n liiallinen määrä raskaana olevilla naisilla korreloi vahvasti toistuvien spontaanien aborttien kanssa.

Jätä kommentti