CD4

En bioloxía molecular, o CD4 (cluster de diferenciación 4) é unha glicoproteína que se encontra na superficie de células inmunes como o linfocito T axudante, monocito, macrófago, e célula dendrítica. Descubriuse a finais da década de 1970 e orixinalmente deuselle o nome de leu-3 e T4 (debido aos anticorpos monoclonais OKT4 que reaccionaban con el) antes de ser rebautizado como CD4 en 1984.^[1] Nos humanos a proteína CD4 está codificada polo xene CD4 do cromosoma 12.^[2][3]

CD4, extracellular
Estrutura da glicoproteína CD4 da superficie das células T, forma cristalina monoclínica
Identificadores
Símbolo	CD4-extrcel
Pfam	PF09191
InterPro	IPR015274
SCOPe	1cid / SUPFAM
OPM superfamily	230
OPM protein	2klu
CDD	cd07695
Estruturas proteicas dispoñibles: Pfam   estruturas / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum resumo de estruturas

Estrutura cristalográfica (V e dominios C2) do CD4 humano.

Os linfocitos T axudantes CD4+ son leucocitos que son parte esencial do sistema inmunitario humano e con frecuencia denomínanse células CD4, células T axudantes ou células T4. Denomínanse células axudantes porque un dos seus principais papeis é enviar sinais a outros tipos de células inmunes, como as células asasinas CD8. As células CD4 envían un sinal ás células CD8 para que destrúan e acaben cunha infección vírica. Se diminúe a cantidade de células CD4, como por exemplo en casos de infección por VIH/SIDA ou despois dun tratamento de inmunosupresión previo a un transplante, o corpo faise vulnerable a un gran número de infeccións que doutro modo serían combatidas eficazmente.

Estrutura

Representación esquemática do receptor CD4.

Como moitos receptores/marcadores da superficie celular, o CD4 é un membro da superfamilia das inmunoglobulinas.

Presenta catro dominios de inmunoglobulina (D₁ a D₄) que se expoñen na superficie da célula ao medio extracelular:

• D₁ e D₃ lembran os dominios variables das inmunoglobulinas (IgV).
• D₂ e D₄ parécense aos dominios constantes das inmunoglobulinas (IgC).

O dominio D₁ do CD4 interacciona co dominio β₂ das moléculas do MHC de clase II. As células T que expresan o CD4 (e non o CD8) na súa superficie son, por tanto, específicas para os antíxenos presentados polo MHC de clase II (e non para o MHC de clase I).

A curta cola citoplasmática/intracelular (C) do CD4 contén unha secuencia especial de aminoácidos que permite que interaccione coa molécula lck (unha quinase do interior da célula).

Función

O CD4 é un correceptor que axuda ao receptor de células T (TCR) na súa comunicación coa célula presentadora de antíxenos. Por medio do seu dominio intraceluar, o CD4 amplifica o sinal xerado polo TCR recrutando o encima tirosina quinase lck, que é esencial na activación de moitos compoñentes moleculares da cascada de sinalización dun linfocito T activado. O CD4 tamén interacciona directamente con moléculas do MHC de clase II na superficie da célula presentadora de antíxenos utilizando o seu dominio extracelular. O dominio extracelular adopta unha estrutura en sándwich beta de tipo inmunoglobulina con sete cadeas en dúas follas beta, formando un motivo greca.^[4]

Outras interaccións

O CD4 tamén interacciona con SPG21,^[5] Lck^{[6][7][8][9][10]} e co homólogo da proteína unc-119.^[11]

Enfermidades

Infección por VIH

O VIH-1 utiliza o CD4 para introducirse dentro das células T hospedes ao unirse a el pola proteína gp120 da envoltura viral.^[12] A unión ao CD4 crea un cambio na conformación da gp120 que lle permite ao VIH-1 unirse ao correceptor expresado na célula hóspede chamado receptor de quimocina CCR5 ou CXCR4. Despois dun cambio estrutural noutra proteína viral (a gp41), o VIH insire un péptido de fusión na célula hóspede que fai que a membrana externa do virus se fusione coa membrana plasmática celular.

Patoloxía do VIH

A infección por VIH produce unha progresiva redución do número de células T axudantes CD4+. O reconto de CD4 utilízase para decidir cando se empeza o tratamento durante a infección por VIH e posteriormente para avaliar a eficacia do tratamento. Os valores sanguíneos normais exprésanse xeralmente como o número de células por microlitro (ou milímetro cúbico, mm³) de sangue, con valores normais para as células CD4 de entre 500 e 1200 células/mm³.^[13] Un reconto de CD4 mide o número de células T que expresan o CD4, e serve para avaliar o estado do sistema inmunitario do paciente, aínda que non mide directamente a cantidade de virus (por exemplo, a presenza de ADN viral, ou de anticorpos específicos contra o virus). Xeralmente o tratamento comeza cando os recontos de CD4 chegan a 350 células por microlitro (con valores de menos de 200 considérase que o individuo infectado ten SIDA).

Rangos de referencia para análises de sangue de glóbulos brancos, onde se compara a cantidade de células CD4+ (mostradas en amarelo verdoso) con outras células.

Outras enfermidades

O CD4 continúa expresándose na maioría dos neoplasmas derivados de células T axudantes. É por tanto posible utilizar a inmunohistoquímica do CD4 en mostras de biopsias de tecidos para identificar a maioría das formas de linfomas de células T periféricas e condicións malignas asociadas.^[14] Este antíxeno foi tamén asociado con varias enfermidades autoinmunitarias como a vitilixe e a diabetes mellitus tipo I.^[15]