La produzione di cellule T alfa/beta e gamma/delta doppiamente negative (DN) e il loro ruolo nel mantenimento della gravidanza

Dopo l’esposizione a idrocortisone e desametasone, i timociti diventano apoptotici e vanno incontro a morte cellulare. Se gli steroidi sessuali causino o meno la perdita di timociti per apoptosi è stato esaminato in una serie di studi in cui gli animali sono stati sottoposti a somministrazione di estrogeni. Purtroppo, i risultati sono stati notevoli per la loro mancanza di consenso. Il trattamento con estrogeni in alcuni studi ha portato ad un aumento del tasso di apoptosi dei timociti, mentre in altre relazioni, il trattamento con estrogeni ha prodotto poca o nessuna prova di morte apoptotica. In un ulteriore studio del fenomeno, Zoller et al. hanno scoperto che i topi gravidi subiscono un’estesa perdita di timociti e l’involuzione timica senza che l’apoptosi dei timociti abbia mai luogo. Nei topi gravidi, i livelli di estrogeni variano da 7 ng/ml a 13 ng/ml . Gli studi che hanno riportato un’alta incidenza di apoptosi dei timociti hanno iniettato gli animali con livelli di estrogeni molto superiori a questi valori. Quindi, senza prove che dimostrino che i livelli fisiologici di estrogeni causano l’apoptosi, questo processo può essere escluso come causa dell’involuzione timica e della perdita di timociti.

Alcuni ricercatori hanno proposto che la perdita di timociti avvenga perché gli estrogeni bloccano la produzione di cellule T a livello dei precursori. Questa premessa deriva da uno studio in cui il trattamento con estrogeni ha portato ad un aumento dei livelli dei primi progenitori CD44+ e ad una deplezione di tutti i sottoinsiemi timocitari definiti di cellule T CD4+ e CD8+. Altri ricercatori hanno proposto che l’involuzione timica è dovuta a una riduzione indotta dagli estrogeni nei primi progenitori timici. Questi studi suggeriscono la possibilità che la perdita di timociti sia il risultato di un’alterazione nella produzione di cellule T.

Martin et al. utilizzando la microscopia ottica ed elettronica, hanno osservato una perdita di timociti indotta dagli estrogeni nella corteccia subcapsulare e profonda del timo di ratto. Nella regione midollare, hanno trovato prove di un aumento della permeabilità vascolare dei vasi sanguigni situati vicino alla giunzione corticomidollare. I linfociti sono stati spesso visti migrare attraverso le pareti allargate di questi vasi sanguigni. Hanno concluso che “il rilascio di linfociti dal timo sembra essere il principale fattore che induce l’involuzione timica”. Altri hanno osservato che i vasi linfatici nei timi involuti sono pieni di linfociti (cellule T).

Anche se non identificati come tali, questi vasi linfatici dovrebbero essere vasi linfatici efferenti, poiché il timo manca della varietà afferente, una distinzione importante.

Oner e Ozan hanno riferito che il trattamento prolungato di ratti femmina con testosterone o estrogeni (ogni giorno per 3 settimane) ha causato una vasta involuzione timica. Questa involuzione è stata accompagnata da una perdita di timociti nella regione subcapsulare e nella corteccia profonda. I vasi sanguigni nel midollo timico erano anche ingranditi, come è stato notato nella relazione di Martin et al. La scoperta più significativa di Oner e Ozan, tuttavia, fu l’identificazione di mastociti nel tessuto connettivo della capsula timica e nello stroma del midollo timico. Nei ratti di controllo non trattati, i mastociti erano scarsamente distribuiti, mentre negli animali trattati con steroidi erano aumentati di numero e spesso si trovavano in gruppi. Il fatto che i mastociti secernano vasodilatatori lascia pochi dubbi sulla causa dell’aumento della permeabilità vascolare; che può essere la ragione per cui i timi involuti erano pieni di linfociti. Per quanto riguarda l’identità di questi linfociti, studi su topi nudi iniettati di estrogeni e impiantati nel timo hanno rivelato che la “perdita di timociti” era il risultato della scarica di due sottoinsiemi di cellule T DN. Un sottogruppo aveva un tipico recettore delle cellule T αβ (TCR), e l’altro aveva un unico TCR γδ.

Produzione di cellule T

La ghiandola del timo consiste di due lobi distinti, ciascuno composto da un midollo centrale e una corteccia esterna. Due strati di tessuto connettivo, separati da un seno, incapsulano entrambi i lobi. Nella maggior parte delle specie, la capsula dà origine a trabecole che penetrano nella corteccia e terminano alla giunzione corticomidollare, fornendo così un collegamento strutturale al midollo. Una membrana basale sostiene un epitelio appiattito specializzato che riveste la sottocapsula e le trabecole. Le arterie viaggiano all’interno della capsula e poi entrano nella corteccia come arteriole o continuano nelle trabecole fino a raggiungere la giunzione corticomidollare, dove passano nel midollo. Le arteriole diventano progressivamente più piccole e continuano in tutto il timo come capillari, subendo un’eventuale trasformazione in capillari venosi e un successivo ingrandimento per formare venule postcapillari (PCV). Queste venule alla fine portano a grandi vasi sanguigni che viaggiano di nuovo verso le trabecole, dove escono in prossimità delle arterie in entrata.

La distribuzione dei vasi sanguigni e linfatici (PCV) non è uniforme. Per esempio, la corteccia manca di PCV, mentre il midollo contiene un gran numero. Inoltre, la corteccia contiene un piccolo contingente di LV ramificati, situati principalmente nella regione subcapsulare. Questi vasi si estendono nella capsula e nella regione extralobulare e si collegano ai vasi linfatici efferenti (ELV). Nel midollo, i vasi linfatici sono più abbondanti e sono localizzati nella regione della giunzione corticomidollare. Questi si connettono con gli ELV nelle trabecole. I mastociti sono assenti dalla corteccia, ma si trovano nelle vicinanze nel tessuto connettivo della capsula. Nel midollo allungato, i mastociti si trovano in prossimità di entrambi i LV e PCV. In particolare, nel timo involuto il numero di mastociti è significativamente aumentato.

I progenitori delle cellule T prodotte nel midollo osseo raggiungono il timo attraverso il ramo arterioso del sistema circolatorio. Entrando nella ghiandola, viaggiano attraverso le arteriole e i capillari arteriosi e venosi fino ad arrivare alle PCV. I progenitori passano poi nello stroma timico, utilizzando un processo chiamato extravasazione o diapedesi. La diapedesi avviene nei vasi che hanno pareti di endotelio e mancano di uno strato muscolare, come le PCV e le LV. Le cellule endoteliali sono uniche in quanto i linfociti sono in grado di insinuarsi tra le giunzioni cellulari, per poi passare dentro o fuori lo stroma timico. Il movimento dei linfociti è aiutato dai mastociti attivati dagli estrogeni attraverso la loro produzione di istamina e serotonina, che a sua volta provoca un ampliamento delle giunzioni cellulari delle cellule endoteliali. La diapedesi nelle PCV è unidirezionale e limitata al movimento dei linfociti dal lume nel timo. Per il passaggio fuori dal timo, le cellule T utilizzano LVs, dal momento che questi sono in grado di diapedesi inversa.

Le figure 1 e 2 sono rappresentazioni grafiche dello sviluppo dei timociti in topi pre e postpubertari. Mostrati in ogni figura sono quattro fasi di sviluppo spazialmente definite nella corteccia che Lind e colleghi hanno mappato utilizzando i marcatori progenitori, CD117 e CD25. L’espressione differenziale di questi due marcatori riflette i cambiamenti di sviluppo nei timociti mentre si muovono verso l’esterno dalla giunzione corticomidollare nella corteccia. In questo processo, il movimento dei timociti è aiutato in gran parte da un’interazione tra le chemochine prodotte dalle cellule epiteliali corticali in aree specifiche della corteccia e i recettori delle chemochine dei timociti. Lo stadio 1 (CD117+CD25-) inizia alla giunzione corticomidollare ed è caratterizzato da timociti con potenziale multilineare. Queste cellule, oltre a dare origine ai linfociti T, possono anche evolvere in linfociti B, così come in cellule dendritiche e NK. Le cellule che raggiungono lo stadio 2 (CD117+CD25+) non hanno più la capacità di diventare linfociti B e cellule NK, ma possono dare origine a cellule T αβ, cellule T γδ e cellule dendritiche. La proteina CD3ε intracellulare viene rilevata in questa fase. Inoltre, una quantità significativa di proliferazione dei timociti si verifica allo stadio 2. Le cellule che raggiungono lo stadio 3 (CD117-CD25+) sono impegnate nel lineage delle cellule T. La sintesi intracellulare della proteina CD3ε continua senza sosta. La proteina TCR β è rilevata per la prima volta in questo stadio. Le cellule che esprimono riarrangiamenti produttivi del TCR β con una catena α sono selezionate per proliferare e procedere allo stadio 4, un processo definito come selezione β. Allo stadio 4 (CD117-CD25-), i timociti hanno raggiunto la regione subcapsulare della corteccia con il loro TCR in posizione e i componenti leganti γ e δ aggiunti al complesso CD3. La maggior parte ha attraversato il percorso di sviluppo del TCR αβ e sono caratterizzati come cellule T αβ CD4-CD8- doppiamente negative (DN). I timociti che hanno sviluppato un TCR γδ sono chiamati cellule T γδ DN. Il loro numero comprende il 5-10 % del totale delle cellule T DN.

via delle cellule T DN

Le cellule T gamma/delta non si trovano nel timo oltre il quarto stadio di sviluppo. Questo suggerisce: 1) un’assenza di tessuto timico specificamente dedicato alla continuazione del loro viaggio facilitato dalla chemiochina; e 2) una forte probabilità che lascino il timo direttamente dopo la loro produzione. I vasi linfatici situati nelle vicinanze nella corteccia subcapsulare sono molto probabilmente il loro mezzo di uscita. Nei topi, il percorso DN è operativo poco dopo la nascita, con le cellule T DN che si trovano nel fegato e nella milza di animali di 4 giorni. In particolare, i livelli di cellule T αβ DN superano quelli delle cellule T γδ DN di un fattore 4:1. Mostrato in Fig. 1 sono i percorsi di uscita proposti di γδ DN T-cellule e αβ DN T-cellule in topi prepuberi. Come indicato, la maggior parte delle cellule T lascia il timo attraverso le ELV situate nel midollo (frecce nere solide). Tuttavia, nei topi postpuberi (Fig. 2) un gran numero di cellule T γδ DN e di cellule T αβ DN escono dal timo attraverso le ELV situate nella corteccia subcapsulare (frecce rosse solide) come risultato di un’attivazione indotta dagli steroidi sessuali dei mastociti timici.

L’attivazione degli estrogeni dei mastociti avviene attraverso un recettore estrogeno-α (non genomico) associato alla membrana (ER-α). Questa attivazione provoca un afflusso di calcio extracellulare e la sintesi e il rilascio di granuli di istamina e serotonina. L’attivazione dei mastociti può essere ottenuta con concentrazioni di estrogeni tra 10-11 M e 10-9 M (da 2,7 pg/ml a 270 pg/ml). L’attivazione del testosterone richiede livelli che sono 10 volte quelli degli estrogeni. L’attivazione dell’androgeno debole, il deidroepiandrosterone (DHEA), richiede livelli 1000 volte superiori a quelli degli estrogeni. Il diidrotestosterone (DHT) è anche un attivatore dei mastociti. Il progesterone è un inibitore dell’attivazione degli estrogeni.

Negli animali postpuberali, gli steroidi sessuali endogeni raggiungono livelli che sono pienamente in grado di attivare i mastociti timici. Per esempio, i livelli circolanti di testosterone nei topi e nei ratti maschi sono in media 18,7 ng/ml e 5,8 ng/ml, rispettivamente. In topi e ratti femmina non gravidi, i livelli di estrogeni sono 66 pg/ml e 30,6 pg/ml, rispettivamente, e nei topi gravidi, i livelli di estrogeni variano da 7 ng/ml a 13 ng/ml. Una forte evidenza che l’ER-α gioca un ruolo nell’involuzione timica indotta dagli estrogeni è indicata dagli studi sui topi knockout del recettore degli estrogeni (ERKO). In questi animali, l’ER-α non è funzionale; di conseguenza, il timo subisce solo una minima involuzione indotta dagli estrogeni.

Percorso classico delle cellule T

In contrasto con il destino delle cellule T γδ DN, le cellule T αβ DN mantengono la possibilità di continuare il loro sviluppo nel timo. Questa scelta viene esercitata quando i marcatori CD4 e CD8 sono espressi, e le cellule T αβ DN diventano cellule T CD4+ CD8+ a doppia positività (DP). Nell’utilizzare questa opzione, le cellule T DP apparentemente perdono la capacità di accedere al percorso DN. Questo è dovuto al fatto che sono limitate a farlo o hanno lasciato l’area dei LV subcapsulari. Il gruppo di Abo riporta una totale assenza di cellule T DP nel pool di cellule T SP e DN trovate nel fegato di topi iniettati con estrogeni. Nella successiva fase di sviluppo, le cellule T DP subiscono una selezione positiva, una procedura parallela alla produzione di due sottoinsiemi di cellule T mono-positive (SP) MHC restricted. Questi sottoinsiemi sono le cellule T CD4+ (classe II MHC-restricted) e CD8+ (classe I-MHC restricted), e come tali, continuano nel midollo. Qui subiscono la delezione negativa, un processo in cui i loro TCR αβ sono esposti ad auto-antigeni ectopici. La produzione di questi antigeni è sotto la direzione del promotore del regolatore autoimmune (Aire). I linfociti T CD4+ Helper, CD4+ CD25+ Foxp3+ Regulatory, e CD8+ Cytotoxic escono dal timo attraverso i LV situati nel midollo (Fig. 1, frecce nere solide; Fig. 2, frecce rosse tratteggiate).

Interazione tra le vie DN e SP

Si deve notare che la permeabilità di tutti i LV e PCV è aumentata attraverso l’azione combinata di steroidi sessuali e mastociti. Questo si traduce in un aumento dell’ingresso dei progenitori delle cellule T e in un aumento del tasso di uscita delle cellule T DN. Per avere un’idea dei livelli di timociti che escono dal timo attraverso la via del DN, basta misurare il numero totale di timociti prima e dopo la castrazione. Fortunatamente, questo è stato fatto da un certo numero di ricercatori. Per esempio, Pesic et al. hanno riportato che i livelli di timociti nei ratti maschi Albino-Oxford castrati e intatti di 60 giorni erano 1050 × 106 e 650 × 106, rispettivamente. Questo suggerirebbe che l’attivazione dei mastociti ha facilitato l’uscita del 38% dei timociti totali. In particolare, questi timociti sono stati segnalati per provenire dalla corteccia. In uno studio su ratti Sprague-Dawley femmina intatti e castrati di 60 giorni, i risultati hanno indicato che gli estrogeni hanno fatto uscire il 44% dei timociti totali attraverso la via DN. I risultati di un terzo studio su ratti adulti Wistar-albino maschi e femmine hanno rivelato che il testosterone e gli estrogeni hanno causato una riduzione del 31% e del 30% dei timociti totali, rispettivamente. Questi studi dimostrano l’effetto degli steroidi sessuali nell’alterare la dinamica della produzione di cellule T. Nell’animale castrato, il timo produce principalmente cellule T SP. Il loro tempo di produzione richiede 3-5 giorni nella corteccia e 12-16 giorni nel midollo, per un totale di ~21 giorni. Nell’animale intatto, un numero significativo di cellule T DN esce dal timo attraverso la via DN. Il loro tempo di produzione totale è di 3-5 giorni. In questi animali, i rapporti di una riduzione dei livelli di timociti di ~ 35% indicano fortemente che la sostituzione dei progenitori non tiene il passo con la produzione di cellule T DN.

Pesic et al. hanno anche misurato i livelli di timociti nella corteccia e nel midollo di ratti maschi intatti e castrati. Con queste informazioni siamo stati in grado di esaminare l’effetto della scarica di cellule T DN nell’alterazione dei livelli di cellule T SP. Per esempio, nell’animale castrato (Fig. 3) un confronto tra i livelli di timociti nella corteccia e nel midollo indica che il 2% dei timociti totali se ne va attraverso la via DN, e l’11% raggiunge il midollo per diventare cellule T SP. Senza castrazione (Fig. 4), un confronto simile suggerisce che il 38% dei timociti totali esce attraverso la via DN e solo il 7% raggiunge il midollo. Così, la produzione di cellule T DN è il risultato di un proverbiale “bivio” dello sviluppo delle cellule T. I timociti possono lasciare il timo come cellule T DN, oppure possono rimanere nel percorso classico delle cellule T e uscire come cellule T SP. Il loro percorso di sviluppo è determinato dagli steroidi sessuali. Per esempio, durante la gravidanza, quando i livelli di estrogeni sono al massimo, un gran numero di cellule T utilizza il percorso DN. Di conseguenza, la produzione di cellule T SP è al suo nadir. Stimiamo che durante la gravidanza solo il 2% dei timociti totali raggiunge il midollo allungato.

Cellule T DN

Le cellule T DN non subiscono selezione positiva (Figg. 1 e 2). Di conseguenza, mancano di restrizione MHC. Questo fattore, in combinazione con il loro unico TCR, produce caratteristiche di legame per le cellule T γδ DN che differiscono sostanzialmente da quelle delle cellule T αβ con restrizione MHC. Laddove queste ultime si legano a frammenti (epitopi) dell’antigene straniero tenuti all’interno della fessura di una molecola MHC di classe I o classe II, le cellule T γδ DN non lo fanno. Invece, il loro legame all’antigene straniero si basa sulla forma conformazionale dell’antigene intatto, simile a quella degli anticorpi, e indipendente dal coinvolgimento dell’MHC.

Ci sono tre sottoinsiemi principali di cellule T γδ DN, uno dei quali è citolitico. Negli esseri umani questo sottogruppo è stato caratterizzato attraverso il suo TCR come una cellula T Vγ9Vδ2. Quando si attivano, secernono interleuchina-2 (IL-2), interferone-γ (IFN-γ) e fattore di necrosi tumorale-β (TNF-β). Queste citochine promuovono l’infiammazione, la citotossicità e l’ipersensibilità di tipo ritardato (DTH). Le cellule T Vγ9Vδ2 non sono convenzionali in quanto non sono proteine come gli isoprenoidi e le alchilamine a causare la loro attivazione. La loro sede di attività immunologica è nel sangue periferico. Qui hanno un ruolo importante sia nella sorveglianza delle cellule tumorali che nell’immunità anti-infettiva. Il secondo sottoinsieme di cellule T γδ DN ha tutte le caratteristiche delle cellule T Vγ9Vδ2, tranne che non sono citolitiche. La ragione per cui non lo sono è che hanno un complesso di legame TCR/CD3 intermedio e incompletamente espresso. D’ora in poi saranno chiamate cellule T γδ DN (int TCR/CD3). Piuttosto che essere nel flusso sanguigno, queste cellule T risiedono nei compartimenti linfocitari intraepiteliali di tessuti specifici come la pelle, l’intestino, il tratto respiratorio e l’utero. Il terzo sottogruppo di cellule T γδ DN sono regolatori. Nei topi sono caratterizzati come cellule T regolatrici Vγ6Vδ1. L’attivazione di queste cellule T regolatorie γδ DN si traduce nella produzione di IL-10 e del fattore di crescita trasformante-β (TGF-β). Queste citochine controllano l’azione delle cellule T citotossiche, delle cellule NK, dei macrofagi, delle cellule dendritiche e delle cellule B. Le cellule T regolatrici γδ DN sono anche limitate ai compartimenti linfocitari intraepiteliali di tessuti specifici. Nell’utero svolgono un ruolo significativo nel mantenimento della gravidanza.

Immunomodulazione, cellule T DN e mantenimento della gravidanza

Il mantenimento della gravidanza dipende, in larga misura, dall’evitare il rigetto materno. Questo viene affrontato attraverso la costruzione di una barriera immunologica utilizzando cellule che non hanno la capacità di esprimere i classici prodotti HLA-A e HLA-B. Questo produce un bozzolo protettivo (trofoblasto) in cui le molecole MHC di classe I e MHC di classe II sono mancanti o non funzionali; di conseguenza, l’elaborazione e la presentazione degli antigeni da parte delle molecole MHC non può avvenire. Le cellule T SP vengono così eliminate come fattore di rigetto, lasciando solo le cellule T γδ DN a rispondere al trofoblasto. Invece del rigetto, tuttavia, queste cellule T sono essenziali per il mantenimento della gravidanza. La complessità del loro ruolo complessivo e la necessità di coordinazione richiede una comunicazione estesa tra le cellule T γδ DN e la decidua e il trofoblasto. Il trofoblasto, per esempio, avvia il contatto con una varietà di cellule immunitarie attraverso la sua produzione e il rilascio di chemochine. Queste sono piccole proteine che agiscono come ligandi ai recettori delle cellule immunitarie. Il legame di questi ligandi unici a recettori specifici si traduce nella produzione di molecole di adesione da parte delle cellule rispondenti, dando loro i mezzi per aderire all’endotelio dei vasi sanguigni. Con questa capacità sono in grado di seguire un gradiente di concentrazione di chemochine fino alla sua fonte. Le citochine prodotte dalle cellule T γδ DN, al contrario, comprendono un’applicazione più ampia delle chemochine in quanto influenzano la crescita e la ricettività di specifiche popolazioni cellulari.

Il trofoblasto attira le cellule immunitarie all’interfaccia feto-materna attraverso la sua produzione delle chemochine CXCL12 e CXCL16. Per esempio, CXCL12 recluta le cellule NK che hanno recettori CXCR3 e CXCR4, e CXCL16 recluta le cellule T αβ, le cellule T γδ DN e i monociti attraverso la sua interazione con i recettori CXCR6. Le analisi della decidua durante la gravidanza precoce e media hanno identificato la presenza delle seguenti cellule: 1) cellule T regolatrici γδ DN; 2) cellule T γδ DN (int TCR/CD3); 3) cellule T citotossiche CD8+; 4) cellule T regolatrici CD4+ CD25+ Foxp3+; 5) cellule NK; 6) cellule dendritiche; 7) macrofagi; e 8) neutrofili. Queste cellule hanno tutte raggiunto la decidua attraverso il sistema cardiovascolare, con due eccezioni. Le eccezioni sono le cellule T regolatrici γδ DN e le cellule T γδ DN (int TCR/CD3). Questi due sottoinsiemi fanno parte di un gruppo che ottiene l’accesso ai loro tessuti bersaglio attraverso il sistema linfatico.

Nelle donne non incinte, nei topi, nei ratti e nei conigli, il sistema linfatico non si estende oltre il miometrio. Pertanto, durante l’inizio della gravidanza, le cellule T regolatrici γδ DN e le cellule T γδ DN (int TCR/CD3) non sono in grado di rispondere a CXCL16 fino a quando la linfangiogenesi (crescita dei vasi linfatici) ha collegato l’endometrio al sistema linfatico. Di conseguenza, queste cellule T sono le ultime a raggiungere l’interfaccia feto-materna. Il loro arrivo tardivo indica la probabilità che la linfangiogenesi non richieda il loro contributo, almeno a questo punto. La loro partecipazione al processo arriva più tardi ed è essenziale per il mantenimento della gravidanza.

Le cellule T citolitiche Gamma/delta DN si trovano nell’utero durante le prime fasi della gravidanza. La loro presenza in questa sede è molto probabilmente dovuta a CXCL16. Tuttavia, la funzione principale di queste cellule T è quella di rilevare e distruggere i batteri, e sono altamente citolitiche. Quindi, è insolito che queste cellule siano in prossimità del trofoblasto senza causare la sua distruzione. Proteggere il trofoblasto potrebbe essere il motivo per cui un gran numero di cellule T regolatrici CD4+ CD25+ Foxp3+ risiedono nella decidua. Queste cellule T regolatorie sono pienamente in grado di eliminare le cellule T citolitiche γδ DN. E’ degno di nota che le cellule T regolatrici Foxp3+ sono tra le prime cellule immunitarie ad entrare nell’utero, indicando che sono presenti prima dell’ingresso delle cellule T citolitiche γδ DN. I livelli di cellule T regolatrici Foxp3+ subiscono un aumento significativo durante la gravidanza, e la decidua è il principale destinatario della loro maggiore produzione. Va notato che questa forma di protezione del trofoblasto ha un limite superiore, poiché un numero eccessivo di cellule T citolitiche γδ DN periferiche può causare un aborto. Non è stato riportato in questi studi se l’aumento delle cellule T citolitiche γδ DN era dovuto a un’infezione batterica acuta. La prova putativa del coinvolgimento delle cellule T regolatrici Foxp3+ nella prevenzione dell’aborto è indicata dai rapporti che le donne con livelli ridotti di queste cellule T soffrono di aborti ricorrenti .

Le cellule NK svolgono un ruolo significativo nella creazione di vasi sanguigni e linfatici. La loro responsabilità principale è quella di produrre un gran numero di citochine. Queste includono il fattore di crescita dell’endotelio vascolare (VEGF), il fattore di crescita dei fibroblasti (FGF), TNF-β, IFN-γ, e le angiopoietine, per nominarne alcune. Le cellule NK trasportate dal sangue sono citolitiche e pienamente in grado di distruggere il trofoblasto. Tuttavia, a differenza delle cellule T citolitiche γδ DN, non vengono eliminate. Invece, sono convertite in cellule NK non citolitiche. Questa trasformazione è sotto il controllo di TGF-β, e comporta la conversione delle cellule NK periferiche CD56dim CD16+ citolitiche (cellule CD16+ pNK) in cellule NK uterine CD56bright CD16- non citolitiche (cellule CD16- uNK). La fonte iniziale di TGF-β per la conversione delle cellule pNK è fornita dal maschio, e TGF-β raggiunge l’area decidua attraverso l’eiaculato. TGF-β è prodotto anche dalle cellule stromali decidue. Tuttavia, la fornitura complessiva di TGF-β non è inesauribile. Il TGF-β derivato dall’eiaculato è limitato per ovvi motivi, e la capacità delle cellule stromali di produrre la citochina è seriamente compromessa. Questo perché il TGF-β è coinvolto in due operazioni simultanee e contrastanti. Oltre a convertire le cellule pNK in cellule uNK, TGF-β è anche coinvolto nell’impianto. Il suo ruolo in questo processo è quello di avviare la distruzione apoptotica delle cellule stromali decidue.

Shooner et al. hanno notato che le cellule stromali dell’utero di ratto incinta subiscono un aumento dell’apoptosi indotta da TGF-β tra il 5° e il 14° giorno di gravidanza. Durante questo periodo, la perdita di cellule stromali è correlata alla diminuzione della produzione delle due isoforme, TGF-β1 e TGF-β2. Dopo il 14° giorno, solo quantità limitate di TGF-β sono prodotte dalle cellule stromali sopravvissute. Senza ricostituzione, la diminuzione di TGF-β potrebbe avere un serio impatto sulla trasformazione delle cellule pNK in cellule uNK. Red-Horse ha notato che i vasi linfatici nella zona endometriale dei topi gravidi iniziano il loro sviluppo tra il giorno 9.0 embrionale e il giorno 9.5. Questo indicherebbe che questi vasi linfatici hanno ~ 5 giorni per completare il loro sviluppo prima che il TGF-β sia seriamente esaurito. Questo lasso di tempo è critico poiché le cellule T regolatrici γδ DN, una fonte importante di TGF-β, possono raggiungere l’interfaccia feto-materna solo attraverso i vasi linfatici appena formati.

TGF-β è considerato una citochina pleiotropica. Questa caratteristica è evidente durante il mantenimento della gravidanza. Qui, la citochina ha un impatto significativo sulla linfoangiogenesi controllando i livelli di cellule pNK. Tuttavia, mentre TGF-α svolge questa funzione è in fase di autodistruzione avviando l’apoptosi delle cellule stromali decidue. Entrambi i processi sono essenziali per il mantenimento della gravidanza. La prospettiva che la citochina sia esaurita durante l’impianto è preoccupante. Si potrebbero visualizzare scenari in cui i livelli di cellule stromali fossero più bassi del normale, o in cui l’apoptosi delle cellule stromali indotta dal TGF-β avvenisse ad un ritmo più veloce. In questi casi, l’impianto avrebbe successo, mentre una scarsità di TGF-β potrebbe alterare la formazione dei vasi linfatici. Se questo accadesse, impedirebbe alle cellule T regolatrici γδ DN di raggiungere l’interfaccia feto-materna. La perdita di una fonte importante di TGF-β potrebbe impedire la conversione delle cellule pNK in cellule uNK. In particolare, una serie di studi ha riportato che i livelli in eccesso di pNK nelle donne in gravidanza sono altamente correlati con l’aborto spontaneo ricorrente.