Virtuele T-geheugencel

B. Confocale beelden van muizen-TVM CD8+ T-cellen.
Differentiatiepad van conventionele en onconventionele CD8+ T-geheugencellen. Naïeve cytotoxische T-cellen die een verwante antigeenherkenning ondergaan in de context van een infectie of een immunisatie, differentiëren tot effectorcellen en vormen "echte" antigeen-ervaren geheugencellen of "conventionele geheugencellen". Onder fysiologische omstandigheden kunnen naïeve cytotoxische T-cellen ook een geheugenfenotype verwerven zonder stimulatie door een niet-lichaamseigen verwant antigeen. Dit kan plaatsvinden in de thymus of in de periferie onder controle van cytokinen zoals IL-4, IL-15 en type I IFN en aanleiding geven tot "virtuele geheugencellen" of "aangeboren/geheugenachtige" cytotoxische T-cellen.

Virtuele T-geheugencellen (Engels: Virtual memory T cell (TVM)) zijn een subtype van T-geheugencellen. Dit zijn cellen met een geheugenfenotype die niet zijn blootgesteld aan een vreemd antigeen. Ze worden geclassificeerd als geheugencellen, maar hebben geen duidelijke geheugenfunctie. Ze werden voor het eerst waargenomen en beschreven in 2009.[1] De naam komt van een gecomputeriseerd "virtueel geheugen" dat een werkgeheugen beschrijft dat gebaseerd is op een alternatief gebruik van een bestaande ruimte.

Oorsprong

TVM's ontstaan uit autoreactieve T-cellen tijdens de thymussectie. Autoreactieve lymfocyten worden doorgaans in de thymus verwijderd omdat ze de eigen structuur van het lichaam herkennen en auto-immuunziekten kunnen veroorzaken. Sommige autoreactieve cytotoxische T-cellen zijn echter voorbestemd om zich tot TVM's te ontwikkelen. Dit proces wordt gecontroleerd door CD8-Lck. De vorming en instandhouding van de TVM-populatie is afhankelijk van de transcriptiefactoren Eomes en IRF4. De aanwezigheid van het cytokine IL-15 is daarbij essentieel.[2][3][4]

Functie

Het bestaan van T-geheugencellen is ook bekend bij niet-geïmmuniseerde dieren. TVM-cellen zijn cellen die specifiek reageren op vreemde antigenen die ze nog nooit eerder zijn tegengekomen. Er zijn verschillende fenotypische verschillen tussen naïeve T-cellen, echte T-geheugencellen en TVM-cellen. Er zijn na activering functionele verschillen. Het is gemakkelijk om naïeve cellen te onderscheiden van T-geheugencellen, maar echte T-geheugencellen kunnen alleen van TVM-cellen worden onderscheiden door de markers CD49d en CD122.[1][5]

TVM-cellen produceren een sterkere ontstekingsreactie met behulp van de cytokinen IL-12 en IL-18 dan naïeve T-cellen.[1][6][3] Ze zijn een significante producent van IFN-γ.[7] Vergeleken met andere naïeve fenotypes vertegenwoordigen TVM-cellen slechts 10-30% van de populatie, maar ze presteren beter dan andere subpopulaties door hun sterkere proliferatie. De reactie is echter trager dan die van echte T-geheugencellen. Deze eigenschappen suggereren dat virtuele T-geheugencellen mogelijk deelnemen aan zowel de aangeboren als de verworven immuunrespons tijdens de immuunrespons.[1]

Een ander onmisbaar kenmerk is de onderdrukking van potentiële toestanden. Dit gebeurt al tijdens de ontwikkeling van virtuele geheugencellen uit autoreactieve T-celklonen. Om deze reden dachten sommige wetenschappers dat TVM gebruikt zou kunnen worden in de strijd tegen auto-immuunziekten, maar tot nu toe is daar geen bewijs voor gevonden.[5]

De fysiologische rol van virtuele T-geheugencellen moet nog worden onderzocht, maar onderzoek suggereert dat ze een uniek type respons op pathogenen hebben en bijdragen aan de functionele diversiteit van het T-cel immuunsysteem, wat nodig is voor een effectieve immuunafweer.[2][3]

CD4-positieve TVM

Hiervoor werden alleen cytotoxische T-cellen besproken, maar er worden ook CD4+ virtuele T-geheugencellen beschreven. De functie van deze cellen is niet bekend, maar er wordt een nog waarschijnlijker verband met auto-immuunziekten verondersteld, hetzij door onderdrukking, hetzij door vorming.[8]