Tcelontwikkeling

Tcelontwikkeling, ook wel thymopoëse genoemd, is het proces waarbij T-lymfocyten rijpen uit hematopoëtische stamcellen in de thymus. De voorlopers ontstaan in het beenmerg en migreren naar de thymus, waar ze rijpen door differentiatie, rearrangement van TCR-genen en selectie om functionele T-cellen te vormen. In de volwassen perifeer circulatie is de meerderheid alfa-beta T-cellen; gamma-delta T-cellen komen ook voor, vooral vroeg in de ontwikkeling.

Tijdens de vroege thymocytaire ontwikkeling doorlopen cellen de stadia dubbel-negatief voor CD4 en CD8 (DN1–DN4). In deze fasen vindt rearrangement van de TCR-betak plaats en de pre-TCR-checkpoint (beta-selectie) stimuleert proliferatie en voortgang naar de dubbel-positieve (DP, CD4+CD8+) thymocyten. Een deel van de progenitors volgt daarnaast het gamma-delta pad en vormt gamma-delta T-cellen. Vervolgens ondergaan de DP-thymocyten rearrangement van de TCR-alfa-keten, waardoor een alfa-beta TCR wordt gevormd in combinatie met CD4/CD8.

Selectie in de thymus bepaalt welke cellen naar de periferie emigreren. Positieve selectie, uitgevoerd door thymische corticale epitheelcellen, laat alleen thymocyten toe die TCR's herkennen met voldoende affiniteit aan self-MHC, waarna ze differentiëren naar CD4+ helper- of CD8+ cytotoxische T-cellen. Negatieve selectie, in de medulla, elimineert zelf-reactieve cellen via apoptose of divertie naar regulatoire T-cellen. Een subgroep van DP-thymocyten ontwikkelt zich tot regulatoire T-cellen (Foxp3+) of tot conventional T-cellen (CD4+ helper of CD8+ cytotoxisch) afhankelijk van de TCR-MHC-interactie.

Belangrijke factoren zijn Notch-signaalweg en cytokinen zoals IL-7 die overleving en proliferatie ondersteunen. De thymus heeft corticale en medullaire zones waar gespecialiseerde stromale cellen de selectieprocessen faciliteren. Met de leeftijd treedt thymusinvolutie op, waardoor de thymusoutput afneemt en perifere homeostase essentieel wordt voor het behoud van T-celpopulaties.