CD1

Qué es CD1

CD1 es una familia de proteínas transmembrana perteneciente al sistema de antígenos CD que se caracteriza por presentar antígenos de naturaleza lipídica a subpoblaciones especializadas de linfocitos T. La denominación proviene de la nomenclatura de clusters of differentiation adoptada en el Primer Taller Internacional de Antígenos de Diferenciación Leucocitaria, celebrado en París en 1982. En los seres humanos se han identificado cinco isoformas codificadas por genes agrupados en el brazo largo del cromosoma 1: CD1a, CD1b, CD1c, CD1d y CD1e.

Estructuralmente, las moléculas CD1 se asocian de forma no covalente con la beta-2 microglobulina, igual que las moléculas de MHC de clase I, y poseen un peso molecular comprendido entre 43 y 49 kDa. Su rasgo definitorio es la existencia de un surco de unión hidrofóbico capaz de alojar cadenas acílicas de lípidos, algo que las moléculas de MHC convencionales no pueden hacer porque su hendidura está adaptada a la retención de péptidos.

Clasificación en dos grupos funcionales

Las cinco isoformas se reparten en dos grupos según su homología de secuencia y la función inmunitaria que desempeñan. El grupo 1 comprende CD1a, CD1b y CD1c; estas moléculas presentan lípidos y glucolípidos microbianos (ácido micólico, lipoarabinomanano, hexosa-1-fosfoprenoles, entre otros) a linfocitos T convencionales con receptor alfa-beta. La importancia de este grupo en la defensa frente a infecciones por micobacterias ha sido objeto de especial estudio desde finales de los años noventa.

El grupo 2 incluye únicamente la isoforma CD1d, que presenta glucolípidos propios y exógenos a las células NKT invariantes (iNKT), una población linfocitaria con características mixtas de células NK y linfocitos T. Conviene no confundir estas iNKT con las propias células NK: las iNKT expresan un receptor de célula T invariante (Vα24/Vβ11 en el ser humano) que reconoce antígenos lipídicos en el contexto de CD1d, mientras que las NK carecen de receptor T.

CD1e, la quinta isoforma, no llega a la superficie celular en cantidades apreciables. Se localiza en compartimentos endosomales y lisosomales, donde facilita el procesamiento de lípidos complejos para que otras moléculas CD1 puedan cargarlos y exponerlos.

Vía intracelular de carga y reciclaje de lípidos

Las moléculas CD1 recién sintetizadas captan lípidos endógenos en el retículo endoplásmico y los transportan a la superficie celular. Desde allí, los complejos CD1-lípido son internalizados mediante endocitosis hacia compartimentos endosomales o lisosomales, donde pueden intercambiar su carga por lípidos exógenos que la célula ha incorporado del medio extracelular. Los nuevos complejos regresan a la membrana plasmática para su reconocimiento por los linfocitos T.

Cada isoforma del grupo 1 tiene un patrón de tráfico intracelular ligeramente distinto. CD1a se localiza preferentemente en endosomas de reciclaje, donde capta lípidos con colas hidrofóbicas cortas e insaturadas. CD1b alcanza endosomas tardíos y lisosomas, lo que le permite unir lípidos con cadenas largas y saturadas como el ácido micólico. CD1c, por su parte, puede unir antígenos tanto en endosomas tempranos como tardíos. Esta distribución diferencial amplía el repertorio de lípidos que el sistema CD1 puede vigilar.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia a CD1 de las moléculas clásicas del MHC?

La diferencia principal reside en la naturaleza del antígeno presentado. Las moléculas de MHC de clase I y clase II presentan fragmentos peptídicos derivados de proteínas; CD1 presenta lípidos y glucolípidos. Los genes que codifican CD1 se encuentran en el cromosoma 1, no en la región del cromosoma 6 donde residen los genes del MHC humano, y, a diferencia de estos, las moléculas CD1 son prácticamente no polimórficas: todos los individuos expresan las mismas variantes.

¿Qué relación tiene CD1 con la defensa frente a la tuberculosis?

Mycobacterium tuberculosis posee una pared celular extraordinariamente rica en lípidos complejos. Varios de estos componentes, en particular el ácido micólico, el lipoarabinomanano y el monomicolato de glucosa, son presentados por las isoformas del grupo 1 (CD1a, CD1b, CD1c) a linfocitos T específicos. Se ha propuesto que esta vía de presentación lipídica contribuye a la inmunidad antimicobacteriana de una forma complementaria a la vía clásica dependiente de MHC.

¿Existen moléculas CD1 en otras especies?

Sí, pero con notables variaciones. Los ratones, modelo animal más empleado en inmunología, solo expresan la isoforma CD1d y carecen de las del grupo 1, lo cual ha limitado durante años el estudio de la presentación lipídica por CD1a, CD1b y CD1c in vivo. En 2024 un estudio mediante espectrometría de masas identificó más de mil especies lipídicas asociadas a las cuatro isoformas humanas de superficie, lo que ha ampliado de forma considerable la comprensión del lipidoma de CD1.

Referencias

1. National Center for Biotechnology Information. CD1A CD1a molecule [Homo sapiens (human)] - Gene.
2. Frontiers in Immunology. Insights into the CD1 lipidome.
3. Investigación en Salud, Universidad de Guadalajara. Procesamiento y presentación de antígenos lipídicos por moléculas CD1.
4. Gaceta Médica de México. La vía de CD1 y la activación de células T NK hacia los antígenos glicolipídicos de Mycobacterium tuberculosis.