Th17 lymphocytes – the role in the development of the immune response

Limfocyty T są kluczowymi komórkami układu odpornościowego. Powstają w szpiku kostnym a dojrzewają w grasicy gdzie przechodzą szkolenie, a następnie różnicują się na wiele populacji, wśród których za podstawowe uważa się limfocyty T pomocnicze (Th), cytotoksyczne (Tc) i regulatorowe (Treg). Z kolei limfocyty pomocnicze ze względu na ich funkcje dzieli się na kilka subpopulacji: Th0 (komórki naiwne), Th1, Th2, nTh2, Th9, Th22 i stosunkowo niedawno odkryte limfocyty Th17. Komórki te różnicują się z naiwnych limfocytów T dzięki odpowiednim sygnałom pochodzącym ze środowiska oraz od komórek prezentujących antygen w tym dzięki cytokinom takim jak TGF-β, IL-6, IL-21 i IL-23. Z kolei najważniejszymi czynnikami transkrypcyjnymi niezbędnymi do ich różnicowania są STAT-3 i RORγt.Zróżnicowane Th17 produkują szereg cytokin i chemokin w tym najbardziej dla nich charakterystyczną IL-17 (głównie IL-17A i IL-17F). Oprócz niej Th17 wytwarzają między innymi IL-6, IL-22 oraz GM-CSF. Cytokiny te pobudzają następnie leukocyty i komórki nabłonkowe do produkcji czynników takich jak G-CSF i IL-8/CXCL8, które pobudzają powstawanie i rekrutację do miejsca zakażenia neutrofili. Limfocyty Th17 uczestniczą głównie w zwalczaniu patogenów grzybiczych oraz bakteryjnych w obrębie błon śluzowych układu oddechowego i pokarmowego. Wykazują również działanie przeciwnowotworowe pośrednicząc w migracji komórek cytotoksycznych i komórek NK do miejsca występowania guza. Jednak limfocyty Th17 mają także negatywną rolę, ponieważ ich obecność została wykazana w chorobach alergicznych oraz autozapalnych i autoimmunologicznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów (RZS), stwardnienie rozsiane (SM) a także łuszczyca, zespół Sjögrena czy nieswoiste zapalenie jelit. Ich głównym działaniem patologicznym jest utrzymywanie przewlekłego stanu zapalnego, co sprzyja degradacji tkanek własnego organizmu. Przykładowo w RZS wpływają na niszczenie chrząstki oraz kości w zaatakowanych stawach, a w SM uczestniczą w przerwaniu bariery krew-mózg, co ułatwia dostęp autoreaktywnych leukocytów do centralnego układu nerwowego.Limfocyty Th17 nadal nie są wystarczająco poznane dlatego potrzebne są dalsze badania nad ich rolą w odporności człowieka i zwierząt a w szczególności nad ich zaangażowaniem w patologiach. Pozwoli to być może w przyszłości na projektowanie skuteczniejszych terapii, których celem staną się właśnie Th17 i/lub produkowane przez nie cytokiny.

T lymphocytes are key cells of the immune system. They born in the bone marrow and maturate in the thymus where they undergo training, and then differentiate into many populations, among which helper (Th), cytotoxic (Tc) and regulatory (Treg) T cells are considered basic. In addition, T helper cells, due to their functions, are divided into several subpopulations: Th0 (naive cells), Th1, Th2, nTh2, Th9, Th22 and relatively recently discovered Th17 lymphocytes. These cells differentiate from naïve T cells due to appropriate signals from the environment and from antigen presenting cells including cytokines such as TGF-β, IL-6, IL-21 and IL-23. The most important transcription factors necessary for their differentiation are STAT-3 and RORγt.Differentiated Th17cells produce a number of cytokines and chemokines, including the most characteristic IL-17 (mainly IL-17A and IL-17F). In addition, Th17 also produce IL-6, IL-22 and GM-CSF. Then these cytokines stimulate leukocytes and epithelial cells to produce factors such as G-CSF and IL-8/CXCL8, which stimulate neutrophil formation and recruitment to the infection site. Th17 cells are mainly involved in fighting against fungal and bacterial pathogens within the mucosal surfaces of the respiratory and digestive systems. They also have anti-tumor activity by mediating migration of cytotoxic cells and NK cells to the tumor site. However, Th17 lymphocytes also have a negative role because their presence has been demonstrated in allergic, autoinflammatory and autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis (RA), multiple sclerosis (MS) as well as psoriasis, Sjögren's syndrome or inflammatory bowel disease. Their main pathological effect is to maintain chronic inflammation, which promotes the degradation of the host tissues. For example, in RA, they indirectly cause the destruction of cartilage and bones in the affected joints, and in MS they participate in the breakdown of the blood-brain barrier, which facilitates the access of autoreactive leukocytes to the central nervous system.Th17 lymphocytes are still not understood enough, therefore more research on their role in human and animal immunity and, in particular, their involvement in pathologies is needed. In the future, this might allow for the design of more effective therapies targeting Th17 and/or the cytokines they produce.