Naar inhoud springen

Th9-cel

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Th9-cellen (T-helpercellen type 9, CD4+IL-9+IL-13-IFN-γ-) zijn een subpopulatie van T-helpercellen die interleukine-9 (IL-9) produceren. Ze spelen een rol bij de afweer tegen parasitaire worminfecties, bij allergische reacties, bij auto-immuunziekten en bij tumoronderdrukking.

Th9-cellen worden gekenmerkt door de expressie van CD4 en CCR6 op hun celoppervlak en het ontbreken van CCR4. Daarnaast worden ze gedefinieerd door hun hoge secretie van interleukine-9.[1] Naast IL-9 produceren Th9-cellen ook IL-10 en IL-21. Hun functies in Th9-cellen zijn nog onduidelijk.[2]

Differentiatie

[bewerken | brontekst bewerken]
Transcriptieregulatie van Th9-celdifferentiatie[3]

Th9-cellen kunnen differentiëren vanuit naïeve T-cellen of vanuit Th2-cellen.[4][5] Er zijn een aantal cytokinen, transcriptiefactoren en andere moleculen die een rol spelen bij de Th9-differentiatie.

Cytokines bij differentiatie

[bewerken | brontekst bewerken]

Cytokinen spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van Th9-cellen. Er zijn veel cytokinen die de differentiatie van Th9-cellen en hun productie van IL-9 beïnvloeden, maar IL-4 en TGF-β zijn onmisbaar voor hun ontwikkeling en polarisatie. IL-4 en TGF-β zijn nodig voor de differentiatie van naïeve T-cellen tot Th9-cellen.[4][5] TGF-β alleen kan Th2-cellen in Th9-cellen veranderen.[6][7] IL-2 is cruciaal voor de productie van IL-9 door Th9-cellen.[8][9] IL-1 kan in sommige gevallen IL-9 induceren en IL-33 kan in het algemeen IL-9 in T-cellen induceren.[10] Over het algemeen versterken leden van de IL-1-familie de expressie van het IL-9-gen.[11] IL-25 induceert ook IL-9-productie in vivo.[12] De ontwikkeling van Th9-cellen vereist een evenwichtige signalering van cytokinen.[13] Alle genoemde cytokinen signaleren vervolgens via specifieke transcriptiefactoren, die later nodig zijn voor een Th9-polarisatie.

Transcriptiefactoren bij differentiatie

[bewerken | brontekst bewerken]

STAT6, IRF4 en GATA3 zijn noodzakelijk voor de ontwikkeling van Th9-cellen[14][15], terwijl andere factoren zoals PU.1, BATF, NF-κB, NFAT1, STAT5 en AP-1 bijdragen aan de differentiatie van Th9-subpopulaties en aan de IL-9-productie.

  • STAT6 wordt geactiveerd door signalering via de IL-4-receptor.[16] Eenmaal geactiveerd, medieert gefosforyleerd STAT6 de transcriptie van Gata3 en Irf4, die beide nodig zijn voor de polarisatie van Th9-cellen.[17][18] STAT6 onderdrukt de expressie van de transcriptiefactoren T-bet en Foxp3 in Th9-cellen, die normaal gesproken de IL-9-productie blokkeren.[15]
  • GATA-3 onderdrukt tijdens de ontwikkeling van Th9-cellen de transcriptiefactor FOXP3, die anders zou leiden tot de differentiatie van andere T-helpercel-subpopulaties.[15]
  • IRF4 bindt aan de promotor van het Il-9-gen in Th9-cellen en is afhankelijk van STAT6.[15]
  • Er is ook aangetoond dat BATF bindt aan de promotor van het Il-9-gen en de transcriptie van het Il-9-gen activeert.[15]
  • PU.1 werkt door rechtstreeks te binden aan de promotor van het Il-9-gen en chromatine-modificerende enzymen aan te trekken die de transcriptie van het Il-9-gen versterken.[6][2]
  • NF-κB en NFAT1 zijn nodig voor een T-celreceptor-geïnduceerde productie van interleukine-9 door Th9-cellen.[19]
  • STAT5, een downstreamfactor van IL-2, induceert IL-9 in Th9-cellen. STAT5 bindt rechtstreeks aan de promotor van het IL-9-gen, hoewel nog niet is vastgesteld hoe belangrijk deze route is voor de ontwikkeling van Th9-cellen in vitro en in vivo.[20][8]

Moleculen met regulerende effecten

[bewerken | brontekst bewerken]

Een aantal moleculen versterkt of remt de IL-9-productie en draagt bij aan de ontwikkeling van Th9-cellen, zoals: Activine A, dat de rol van TGF-β in Th9-cellen volledig kan overnemen,[21] en Jagged2, PD-L2, cyclo-oxygenase (COX)-2, 1,25-dihydroxyvitamine D3, CGRP, TNFRSF4 en TSLP.[22][12][7][23][24][25][26][27]

Fysiologische functies

[bewerken | brontekst bewerken]
Mechanismen van Th9-cellen in de antitumorimmuniteit

De belangrijkste fysiologische rol van Th9-cellen, hoewel slecht gedefinieerd, is de verdediging tegen worminfecties.[[28] Dit wordt waarschijnlijk gemedieerd door lokale en/of systemische productie van interleukine-9, evenals door de bevordering van de overleving van andere antiparasitaire leukocyten, waaronder mestcellen, eosinofiele granulocyten en basofiele granulocyten.[29]

Th9-cellen hebben ook zowel pro- als antitumorale activiteit laten zien, afhankelijk van het type kanker.[29] Er is aangetoond dat ze de groei van melanoomcellen remmen,[30][31] het aantal antitumorale lymfocyten verhogen en de tumormassa en de ernst van de ziekte drastisch verminderen.[29] Aan de andere kant hadden patiënten met hepatocellulair carcinoom met een hoge Th9-infiltratie een kortere ziektevrije overlevingsperiode na chirurgische verwijdering.[32]

De figuur toont de mechanismen van Th9-cellen in de antitumorimmuniteit. De antitumorfunctie van Th9-cellen berust voornamelijk op IL-9 en IL-21. IL-9 activeert mestcellen en versterkt hun cytotoxische capaciteit. IL-9 activeert ook epitheelcellen in de longen om CCL20 te produceren, wat CCR6+ DC's en CCR6+ CD8+ T-cellen (cytotoxische T-cel) naar het tumorbed lokt. Bovendien verhoogt IL-9 de overleving van DC's en T-cellen. Door Th9-cellen geproduceerd IL-21 bevordert de proliferatie van CD8+ T-cellen en versterkt de cytolytische functie van NK-cellen. IL-21 induceert tevens de secretie van IFN-γ door NK-cellen en CD8+ T-cellen.

Pathofysiologische functies

[bewerken | brontekst bewerken]

Th9-cellen lijken verband te houden met veel pathofysiologische processen. Hun precieze rol is nog niet volledig begrepen, aangezien ze een pleiotroop effect lijken te hebben en sterk afhankelijk lijken te zijn van de lokale, evenals systemische, cytokineomgeving.

Th9-cellen zijn aanwezig in het perifeer bloed van allergische patiënten, terwijl een dergelijke populatie zeldzaam is bij niet-allergische personen.[22] Weinig studies hebben duidelijke correlaties gerapporteerd tussen in vivo IL-9 en de serum-IgE-concentratie. De percentages IL-9-afscheidende T-cellen van atopische patiënten correleerden ook met serum-IgE bij volwassenen met astma.[22]

Twee studies toonden aan dat getransplanteerde Th9-cellen leiden tot allergische ontsteking in de longen.[17] Er werd ook waargenomen dat Th9-cellen ontstekingen in de darmen en het centrale zenuwstelsel kunnen bevorderen.[33]

Th9-cellen worden sterk in verband gebracht met astma, gezien hun aanwezigheid in de vochtafvoerende lymfeklieren en luchtwegen.[29] Uit onderzoek is gebleken dat Th9-afgeleide IL-9 de allergische immuunreactie verergert door de antilichaamproductie te verhogen en de celinfiltratie in de luchtwegen te vergroten.[29]

Auto-immuunziekten

[bewerken | brontekst bewerken]

Th9-cellen spelen een rol bij auto-immuunziekten. Zij dragen bij aan colitis ulcerosa, vanwege het vermogen van de Th9-cel om herstel te belemmeren,[29] en ook vanwege het vermogen van het afgescheiden IL-9 om een Th2-achtige immuunrespons te bevorderen.[34] Dit kan ook een rol spelen bij de tumoronderdrukking door Th9. Er is aangetoond dat Th9-cellen een rol spelen in zowel de vroege als de progressieve fase van multiple sclerose door de effecten van pro-inflammatoire Th17-cellen te verminderen.[35] Verhoogde niveaus van IL-9, voornamelijk geproduceerd door Th9, zijn gedetecteerd bij patiënten in de remissiefase van de ziekte.[36] In vitro gedifferentieerde Th9-cellen blijken echter EAE (experimentele auto-immuunencefalomyelitis (een diermodel voor multipele sclerose)) te induceren en perifere neuropathieën te veroorzaken bij muizen,[37] wat het belang benadrukt van de context waarin de cellen zich ontwikkelen en functioneren.[38]

Chronische infecties

[bewerken | brontekst bewerken]

Een hoger percentage Th9-cellen bij patiënten met chronische hepatitis C virus (HCV) werd in verband gebracht met hogere leverenzymwaarden, een ernstiger ziekteverloop en een snellere ontwikkeling van hepatocellulair carcinoom.[39] Ook remissie en een snellere HCV-klaring werden geassocieerd met lagere Th9-cytokineniveaus.[40] Dit zou kunnen worden veroorzaakt door de door Th9 gemedieerde bevordering van het Th17-celfenotype en de remming van het Th1-celfenotype, wat leidt tot een blijvende virale infectie. Er zijn verschillende publicaties verschenen die de rol van Th9-cellen bij chronische hepatitis B virus probeerden op te helderen, met inconsistente resultaten.[41][42]

Idiopathische pulmonale fibrose

[bewerken | brontekst bewerken]

Idiopathische longfibrose IPF is een progressieve en fatale longziekte met een onbekende oorzaak. Immuunstoornissen spelen een belangrijke rol in de pathogenese van IPF. Th9-cellen differentiëren en activeren in het longweefsel van patiënten met IPF en muizen met door bleomycine (BLM) geïnduceerde longfibrose. Th9-cellen bevorderen longfibrose op twee manieren. Enerzijds bevorderen Th9-cellen de differentiatie, activering en collageensecretie van fibroblasten door de secretie van IL-9. Anderzijds bevorderen ze de differentiatie van Th0-cellen naar Th2-cellen door de secretie van IL-4. Th9-cellen en Th2-cellen kunnen elkaar wederzijds stimuleren, waardoor de Th1/Th2-onbalans verergert en uiteindelijk een positieve terugkoppeling ontstaat die longfibrose bevordert. Onderzoek suggereert dat op Th9-celgebaseerde immunotherapie kan worden ingezet als behandelingsstrategie voor IPF.[43]

Zie de categorie Th 9 cells van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.