CD4 T LIMFOCITAI: STRUKTŪRA, FUNKCIJOS, BRENDIMAS - BIOLOGIJA - 2025

Į CD4 T ląstelės yra T limfocitų turinti ląstelių funkcijas, visų pirma kaip "aksesuaras" arba "partnerio" už specifinį imuninį atsaką arba prisitaikanti rūšis. Jiems būdingas membranų receptorių, žinomų kaip „T ląstelių receptorių kompleksas“, sutrumpintai kaip TCR (T ląstelių receptoriai), buvimas. Tačiau yra skirtingos T ląstelių populiacijos, kurios identifikuojamos pagal kitas membranos žymenų molekules.

Šios molekulės yra baltymų pobūdžio ir yra žinomos kaip „diferenciacijos grupės“ arba CD (diferenciacijos klasteris) dalis. Atitinkamai T ląsteles galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes: CD4 T limfocitus ir CD8 T limfocitus.

CD4 pagrindinio receptoriaus atvaizdavimas T helpero limfocitui jo aktyvavimo metu, kurį sukelia antigeną pristatanti ląstelė (APC) (Šaltinis: Xermani per Wikimedia Commons)

Pastarosios taip pat žinomos kaip „citotoksinės T ląstelės“, nes esant humoraliniam imuniniam atsakui jos tiesiogiai įsikiša į virusų ar viduląstelinių mikroorganizmų įsiveržusių ląstelių pašalinimą.

CD4 T limfocitai yra populiariai žinomi literatūroje kaip „pagalbiniai T limfocitai“, nes jie dalyvauja aktyvinant kitus imuninės sistemos limfocitus: B limfocitus.

Struktūra

CD4 T ląstelės turi struktūrines kiekvienos kitos limfoidinės ląstelės savybes. Jie turi garsųjį branduolį, kuris riboja citozolį su siauru žiedu tarp jo plazminės membranos ir branduolio.

Jie neturi daug vidinių organelių, tačiau elektronų mikrografuose jie atrodė panašūs į kai kurias mitochondrijas, nedidelį Golgi kompleksą, laisvas ribosomas ir keletą lizosomų.

Šios ląstelės yra kaulų čiulpuose iš bendro pirmtako su kitomis limfoidinėmis ląstelėmis, tokiomis kaip B ląstelės ir „natūralaus žudiko“ (NK) ląstelės, taip pat su likusiomis kraujodaros ląstelėmis.

Tačiau jų brendimas ir aktyvinimas vyksta ne kaulų čiulpuose, organuose, žinomuose kaip užkrūčio liauka, ir jie gali atlikti savo funkcijas kai kuriuose antriniuose limfoidiniuose organuose, tokiuose kaip tonzilai, priedėlis ir kiti.

Nuo kitų limfoidinės linijos ląstelių jos išsiskiria specifinių žymenų, būtent „T ląstelių receptorių“ (T ląstelių receptorių), ekspresija. Šie paviršiaus baltymai gali būti laikomi baltymų kompleksais, kurie pirmiausia veikia atpažindami jiems pateiktus antigenus.

Su šiais baltymais susijęs kitas baltymų kompleksas, žinomas kaip CD3, reikalingas signalizacijai, vykstančiai antigeno atpažinimo metu.

Kita vertus, pagalbiniai T limfocitai savo paviršiuje išreiškia tam tikro tipo „žymeklio“ molekulę, žinomą kaip CD4, kuri, kaip ir visos diferenciacijos grupių molekulės, atpažįsta specifines receptorių vietas, „apribotas“ MHC molekulėmis. II klasė.

CD4 T limfocitų tipai

Literatūroje galima rasti skirtingų pavadinimų skirtingų T limfocitų su CD4 tipo žymenimis pavadinimus, tačiau išsiskiria tam tikra nomenklatūros rūšis, išskirianti citokinų tipą, kurį šios ląstelės sugeba gaminti.

Tokiu būdu buvo apibrėžtos kelios pagalbinių T limfocitų klasės, tarp kurių išsiskiria TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF ir Tregs arba norminiai limfocitai.

TH1 limfocitai išskiria gama interferoną (IFN-γ), naudingą citokiną aktyvuoti kitas imuninės sistemos ląsteles, žinomas kaip makrofagai. 2 tipo pagalbiniai limfocitai (TH2) išskiria daugybę įvairių interleukinų, skatinančių antikūnų gamybą.

Folikulų pagalbininkai T limfocitai arba THF, randami limfoidiniuose folikuluose, dalyvauja B ląstelių aktyvavime, taip pat „padeda“ gaminant ir sekretuojant antikūnus, išskirdami gausų citokinų kiekį.

Kita pagalbinių limfocitų klasė - reguliuojantys T limfocitai arba Tregai - reguliuoja daugybę ląstelių funkcijų per ląstelių-ląstelių kontaktus, paviršinių molekulių ekspresiją ir sustiprina atsaką į skirtingus augimo faktorius.

Kalbant apie šių CD4 T limfocitų „pogrupių“ vystymąsi, skirtingi tyrimai parodė, kad jie yra kilę iš to paties T ląstelės pirmtako, tai yra, jie nėra kilę iš atskirų linijų, kurios yra pažeistos prieš antigeninę stimuliaciją.

Priešingai, kiekvieno pagalbinio limfocito tipo diferenciacijai turi įtakos daugelis mikroaplinkos aspektų, kuriems yra veikiama pirmtako ląstelė, kuri, kaip manoma, yra naivus, subrendęs CD4 T limfocitas, kurią stimuliuoja citokinai, kuriuos gamina makrofagai. .

funkcijos

CD4 T limfocitai pirmiausia veikia kaip pagalbinės ląstelės. Tai yra ląstelės, kurios suaktyvinamos ir sukuria imuninį atsaką prieš infekcijas, kai tik jos suranda, atpažįsta ir sąveikauja su įsiveržiančiu antigenu.

Jų gebėjimas atpažinti ir surišti pašalinius antigenus labai skiriasi nuo B ląstelių, nes pastarosios prieš atpažindamos savo visišką diferenciaciją sugeba atpažinti tirpius antigenus „naivios būklės“ būsenoje.

Priešingai, T limfocitai (paprastai) atpažįsta tik tuos peptidinius antigenus, kurie yra prijungti prie kitų molekulių, koduojamų baltymų šeimos, žinomos kaip „pagrindinis istorinio suderinamumo kompleksas“ arba „MHC“ (pagrindinis pagrindinis suderinamumo kompleksas), genų. Tai vadinama “ apribojimas MHC “.

Yra mažiausiai trys MHC baltymų klasės ir CD4 T ląstelės atpažįsta antigenus, pateiktus MHC II klasės kontekste.

Jie vadinami T pagalbinėmis ląstelėmis arba „pagalbininkais“, nes jie „padeda“ B ląsteles, kurioms būdingas nuo T priklausomų antikūnų gaminimas, tai yra, joms reikia T limfocitų.

Pagrindinė jo atsakomybė tenka tirpių citokinų, dalyvaujančių skirtinguose imunologiniuose procesuose, gamyboje.

Kaip imuninės atminties ląstelės

Tam tikras diferencijuotų, subrendusių CD4 T ląstelių rinkinys gali gyventi ilgesnį laiką ir greičiau reaguoti, kai organizmas, kuriame jos randamos, antrą kartą susiduria su tuo pačiu antigenu.

Šios ląstelės, skirtos „atsiminti“ antigenus, kurie jas suaktyvino ir paskatino jų diferenciaciją, yra žinomos kaip „atminties T ląstelės“.

Brandinimas ir aktyvavimas

CD4 T limfocitai susidaro kaulų čiulpuose ir vėliau migruoja į užkrūčio ląstą, kad atskirtųsi ir subręstų. Užkrūčio liaukoje esantys T limfocitų progenitorinės limfoidinės ląstelės yra žinomos kaip „timocitai“.

Timocitai išgyvena skirtingas brendimo stadijas, kuriose palaipsniui išreiškiami juos apibūdinantys membraniniai žymenys (ankstesnė nuoroda buvo į TCR ir CD3 žymenis).

T limfocito aktyvacijos procesas (Šaltinis: DO11.10 per „Wikimedia Commons“)

Brandinimo proceso metu parenkamos pagalbinės T ląstelės, atpažįstančios pašalinius antigenus, ir pašalinamos tos, kurios atpažįsta jas sukeliančias organizmo molekules. Tai yra labai svarbus apsaugos mechanizmas nuo „savaime reaguojančių“ ląstelių.

Kaip vyksta aktyvinimas?

Neaktyvūs T limfocitai yra mitozinio senėjimo laikotarpyje arba, kas yra tas pats, jie aktyviai nesidalija ir yra sulaikomi ląstelių ciklo G0 fazėje.

Kai kurios „papildomos“ ląstelės, žinomos kaip antigenus pateikiančios ląstelės arba APC (Antigen Presening Cells), dalyvauja aktyvacijos procese . Šios ląstelės turi funkciją „pristatyti“ antigenus, sujungtus su MHC II klasės baltymais, kuriuos selektyviai atpažįsta TCR ant CD4 T limfocitų membranos.

Šio proceso metu, kuris vyksta užkrūčio liamoje, limfocitai diferencijuojasi į limfoblastus, keisdami formą ir dydį. Limfoblastai gali dalytis ir daugintis, padaugindami ląstelių skaičių populiacijoje.

TCR receptoriaus (ant CD4 T ląstelės paviršiaus) ir antigeno, prijungto prie II klasės MHC (APC ląstelės paviršiuje), sąveika sudaro kompleksą, užtikrinantį specifinį atpažinimą.

Kai pateiktas antigenas atpažįstamas pagal II klasės MHC, tiek CD4 limfocitai, tiek APC ląstelės pradeda išskirti citokinus, kurie prisideda prie limfocitų aktyvacijos.

Suaktyvinus limfocitus, jis dauginasi, sudarydamas naujas identiškas ląsteles, būdingas nagrinėjamam antigenui ir kurios yra „naivios“ ar „naivios“ būsenos, kurios nemodifikuojamos, kol jos nesusitiks su antigenu, kuriam jie buvo sukurti. “.

Užprogramuota ląstelių mirtis

Žmogaus kūnas, kaip ir daugelio žinduolių organizmas, gali per labai trumpą laiką gaminti šimtus limfocitinių ląstelių.

Be to, kadangi T ląstelės diferenciacija apima atsitiktinį genų, koduojančių jai pateiktų antigenų atpažinimo baltymus, pertvarkymą, yra šimtai skirtingų ląstelių populiacijų, galinčių atpažinti skirtingas to paties antigeno „dalis“. ar skirtingi antigenai.

Šis daugybė ląstelių sukelia tam tikrus fiziologinius pavojus, nes kai kurie T ląstelių membraninių receptorių atpažinti modeliai gali sutapti su kai kurių savimolekulių modeliais.

Be to, ne visoms šioms ląstelėms yra lemta nedelsiant atlikti savo funkcijas, nes joms reikia sąveikos su apibrėžtu antigenu.

Taigi limfocitų „homeostazė“ pasiekiama pirminiuose limfoidiniuose organuose, sužadinant užprogramuotus ląstelių mirties kelius tose ląstelėse, kurios nėra būtinos arba kurios neišsiskiria ir yra visiškai subrendusios.

Nuorodos

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Pagalbinių T limfocitų funkcinė įvairovė. Nature, 383, 787-793.
2. Aktorius, JK (2014). Įvadinės imunologijos pagrindinės tarpdalykinio taikymo koncepcijos. Londonas: Academic Press.
3. Iš apačios, K. (1988). Funkcinė CD4 + T limfocitų dichotomija. Imunologija šiandien, 9 (9), 268–274.
4. Cavanagh, M. (nd). T-ląstelių aktyvacija. Britanijos imunologijos draugija.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocitų tipo nustatymas II. Žmogaus T limfocitai (1 tomas). Springeris.
6. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, ir Jordan, MS (2009). T ląstelių aktyvinimas. Annu. Immunolis. , 27, 591–619.