As células citotóxicas naturais (NK, natural killer) são os ‘membros fundadores’ de uma família de células hematopoiéticas que foi recentemente estabelecida. Estas células têm origem num progenitor linfoide comum e são denominadas de células linfoides inatas (ILCs) [82]. As ILCs caraterizam-se pela ausência de marcadores fenotípicos mieloides e por exibirem uma morfologia linfoide sem no entanto apresentarem os recetores de Ags-específicos, caraterísticos dos linfócitos T e B, que são originados por rearranjo somático [83] e [84].
Com exceção das células NK, as ILCs são residentes em vários tecidos epiteliais como o intestino ou pulmões e vias aéreas, no fígado e tecidos linfoides [85]. Nestes
tecidos, são células com uma posição privilegiada na vigilância de infeções e controlo de microrganismos comensais e que uma vez ativadas têm um importante papel efetor e imunomodulador, mas também têm um papel central na remodelação de tecidos [82].
Estão descritos três grupos de ILCs maturas, as ILC1, ILC2 e ILC3, caraterizadas por uma expressão divergente de fatores de transcrição e perfis funcionais distintos que se comparam aos perfis efetores das células T CD4+ ‘helper’ (Th). Apresentam em comum um desenvolvimento condicionado à expressão do repressor transcricional inibidor da ligação ao DNA 2 (ID2) e à cadeia γ do recetor comum de citocinas (IL-2Rγ, CD122) [82, 85] (Figura 5).
Figura 5 – Modelo de classificação funcional das ILCs e regulação do seu desenvolvimento e diferenciação.
No modelo de desenvolvimento das ILCs que prevalece, é proposto que todas as ILCs surjam da diferenciação de uma célula precursora comum com potencial linfoide, que, no entanto, não está identificada, pelo que são possíveis outras trajetórias. À semelhança do desenvolvimento das células NK, este precursor é comprometido à diferenciação ILC pela expressão do ID2. O desenvolvimento e diferenciação das ILCs depende da expressão da IL-2Rγ (CD122, que constitui uma componente dos recetores IL-2R, IL-7R, IL-9R, IL-15R e IL-21R). As células NK exigem o estimulo pela IL-15, as outras ILCs são dependentes da estimulação pela IL-7. Para além das citocinas, a diferenciação das ILCs nas diferentes subpopulações é ainda regulada por vários fatores de transcrição. As células NK são dependentes da expressão do fator T-box específico de células T (Tbet) e da eomesodermina (EOMES). Não estão elucidados os requisitos de desenvolvimento das ILC1, mas uma proporção destas células tem origem na diferenciação das ILC3 positivas para o recetor natural de citotocixidade (NCR) que aumentam a expressão de Tbet e diminuem a expressão de recetor-γ órfão relacionado ao recetor do ácido retinoico (RORγt). As ILC2 dependem dos fatores de transcrição GATA-3 e do recetor-α órfão relacionado ao recetor do ácido retinoico (RORα). Já as ILC3 exigem o fator RORγt quer para o seu desenvolvimento quer função. A manutenção das subpopulações NCR+ILC3e células indutoras de tecido linfoide (LTi) dependem do recetor aril hidrocarbono (AHR). As ILC1
ILCs%Grupo%1
ILCs%Grupo%2
e ILC3 produzem as suas citocinas após estimulação com IL-12 e IL-23, respetivamente, atuando as citocinas da família da IL-1 (IL-1β e IL-18) como um co-estimulo importante. As citocinas IL-25, IL-33 e a linfopoietina estromal timica (TSLP) são os estímulos de ativação da ILC2 com produção das suas citocinas específicas. (Figura adaptada de Spits H. et al, 2013, [82]).
As células NK são as ILCs circulantes, constituem 5-10% dos linfócitos do sangue e encontram-se também com relativa abundância na MO, no fígado, no útero, no baço e em menor frequência, no tecido linfoide secundário e no timo. São células com a capacidade de reconhecimento da transformação celular devido à infeção com vírus ou malignidade e em resposta produzem citocinas (em particular IFN-g) e uma variedade de quimiocinas que recrutam APCs e promovem a diferenciação de linfócitos T CD4+ em células efetoras do tipo Th1. Por outro lado, têm uma capacidade natural de produzir e dirigir mediadores citotóxicos e apoptóticos (perforinas, granzimas e Fas ligando) contra células alteradas mediante mecanismos MHC independentes e outros dependentes de anticorpos [86].
As células NK desenvolvem-se a partir de um progenitor linfoide comum (PLC) num processo continuo de diferenciação feito na MO e nos vários tecidos linfoides periféricos até à maturação de células NK funcionalmente distintas [83], (figura 6). O processo é regulado inicialmente por fatores de transcrição específicos indutores do comprometimento à diferenciação NK [87] e depois pela aquisição do recetor IL-15R, que ativado, promove a maturação funcional e a sobrevivência das células NK [88].
Figura 6 – Representação esquemática dos percursores celulares no desenvolvimento das células NK.
O desenvolvimento das células NK desde as células pluripotenciais até às células maturas é proposto como um modelo linear de diferenciação em que as células passam por cinco estadios de maturação e diferenciação que tem provavelmente início na MO. Os intermediários celulares com potencial de diferenciação NK estão também presentes em vários tecidos, e são particularmente abundantes nos linfoides como o timo e gânglios, mas também surgem no sangue, no fígado e até no útero. No processo de diferenciação, as células vão transitando por vários fenótipos de superfície e adquirindo propriedades funcionais, até uma diferenciação terminal que se carateriza pela expressão baixa de CD56 e a expressão de CD16 e dos
CEH Estadio 1 pro-NK Estadio 2 pre-NK Estadio 3 iNK Estadio 4 mNK CD56++ Estadio 5 mNK CD56dim CD34+ CD117- CD94- CD161- CD45RA+ CD10+ CD34+ CD117+ CD161+/- CD45RA+ CD10- CD94- CD34- CD117+ CD161+ NKp46- CD94/NKG2A- CD16- LFA-1+ CD34- CD117+/- NKp46 CD94/NKG2A++ CD16- KIR+/- LFA-1+ CD34- CD117- CD94+/- CD16+ KIR+ Lin- CD34+ CD38- CD45RA- CD90+
recetores KIR e CD94 bem como dos grânulos citotóxicos. CEH, célula estaminal hematopoiética, pro-NK progenitor linfoide NK; pre-NK, precursor celular NK; iNK, célula NK imatura; mNK, célula NK matura. (Adaptado de Yu, J., 2013, [89]; complementado com informação de Caligiuri, M., 2008, [90]).
Durante o processo de maturação as células NK adquirem os seus recetores funcionais de forma progressiva. O primeiro recetor a surgir é o CD161 e de seguida o CD56, seguidos do dímero CD94/NKG2A, do NKp46, do NKG2D e finalmente, na fase final de maturação, os recetores NK da família da Igs (KIRs) e do recetor de Igs FcγRIII (CD16) [83]. Com base na expressão diferencial do CD56 e do CD16, são facilmente reconhecidas no sangue periférico pelo menos 4 populações de células NK, com diferentes maturações e perfis funcionais [90-93]. As células NK mais imaturas apresentam uma expressão forte de CD56 e uma ausência ou uma expressão reduzida de CD16 (CD56++CD16-/+) [94]. As células NK CD56++ são predominantes nos tecidos linfoides secundários, têm excelentes capacidades proliferativas, migratórias e de produção de citocinas imunoreguladoras; no entanto, apresentam uma capacidade citotóxica reduzida. No sangue periférico predominam as células NK com expressão baixa de CD56 e expressão de CD16 (CD56dimCD16+) (constituem até cerca de 90% do pool celular). Estas células apresentam um potencial proliferativo limitado e expressam um repertório maturo de recetores inibitórios e de ativação, incluindo os KIR, que regulam a citotoxicidade celular mediada por Ags e direta mediada por grânulos [90]. Adicionalmente, foi reconhecida uma população de células NK, que tem sido pouco caraterizada, com um fenótipo CD56-CD16+ [95]. Uma acumulação destas células têm sido reportada em situações de infeção viral crónica e constituem provavelmente uma população de células NK terminalmente diferenciadas hiporespondedoras [93, 95, 96].
Há evidências que apontam para que uma fração ou todas as células NK CD56++ sejam as precursoras das CD56dim. As primeiras células apresentam telómeros maiores, são particularmente frequentes nos tecidos neonatais e constituem primeira população de células NK a reconstituir após o transplante de células estaminais hematopoiéticas [83, 97].