CITOTOKSINIAI T LIMFOCITAI: CHARAKTERISTIKA, SANDARA, FUNKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Į citotoksinių T ląstelių , citolitinį T limfocitai, citotoksiniai T ląstelių arba žudikas T ląstelių (NBN anglų citotoksinių T limfocitų) yra vienas iš ląstelių, dalyvaujančių imuniteto atsaką specifinis ląstelių žmogaus organizme ir kitų daugialąsčių organizmų grupių.

Šias ląsteles, aprašytas remiantis jų gebėjimu tarpininkauti ląstelių imunitetui, 1960 m. Aprašė Govaertsas, o po metų skirtingos tyrėjų grupės gilino žinias apie savo veikimo mechanizmus ir išskirtiniausias savybes.

Imunologinė sinazė tarp citotoksinio T limfocito (LTc) ir jo tikslinės ląstelės (šaltinis Stephenas Fulleris, Endre Majorovits, Gillian Griffiths, Jane Stinchcombe, Giovanna Bossi per Wikimedia Commons)

Ląstelinį imunitetą, paprastai, tarpininkauja T limfocitai ir fagocitai, kurie veikia kartu pašalindami arba kontroliuodami svetimus į ląstelę įsiskverbiančius mikroorganizmus, tokius kaip virusai ir kai kurios bakterijos bei parazitai, sukeldami užkrėstų ląstelių mirtį. .

Kaip ir humoralinio imuninio atsako mechanizmai (tarpininkauja B limfocitai), ląstelinį imuninį atsaką galima suskirstyti į tris fazes, kurios vadinamos atpažinimo faze, aktyvacijos faze ir efektoriaus faze.

Atpažinimo fazę sudaro svetimų antigenų surišimas su specifiniais diferencijuotais T limfocitais, kurie ekspresuoja receptorius, galinčius atpažinti mažus peptidų seka baltymų kilmės svetimuose antigenuose, pateiktuose pagrindinio histokompatibilumo komplekso baltymų kontekste.

Kai įvyksta antigeno ir limfocitų kontaktas, T limfocitai dauginasi (dauginasi) ir vėliau gali diferencijuotis į kito tipo ląsteles, galinčias suaktyvinti fagocitus, naikinančius tarpląstelinius mikroorganizmus, arba jie gali lizuoti ląsteles, gaminančias pašalinius antigenus.

Tai yra aktyvacijos fazė, paprastai reikalaujanti pagalbininkų ar papildomų elementų dalyvavimo. Galiausiai efektoriaus fazė apima specifinių aktyvuotų limfocitų funkcijų vystymąsi, pasibaigiant antigenų pašalinimu, ir šiuo metu limfocitai yra žinomi kaip „efektorinės ląstelės“.

Charakteristikos ir struktūra

Dviejų tipų limfocitai yra maždaug 8–10 μm skersmens ir turi didelį branduolį, kuriame yra sandariai supakuotas heterochromatinas. Plonoje citozolio dalyje yra mitochondrijos, ribosomos ir lizosomos.

Limfocituose trūksta specializuotų organelių, o, kaip ir likusios kraujo ląstelės, kilusios iš kaulų čiulpų.

Kai jie gaminasi, T limfocitai migruoja ir eina link užkrūčio liauka (vadinasi, jų vardo kilmė), kur jie vėliau aktyvuojami ir užbaigia diferenciaciją (subrendę).

Šios ląstelės negamina antikūnų ir nepripažįsta tirpių antigenų, tačiau specializuojasi peptidinių antigenų, surištų su baltymais, užkoduotų pagrindinių histokompatibilumo komplekso (MHC) genų, kurie yra ekspresuojami kitų ląstelių paviršiuje, atpažinime.

Šios ląstelės yra žinomos kaip antigenus pateikiančios ląstelės arba APC (Antigen Presening Cells).

T limfocitai yra suskirstyti į dvi rūšis: pagalbinius T limfocitus ir citotoksinius arba žudiklius T limfocitus.

Pagalbiniai T limfocitai

Pagalbiniai T limfocitai išskiria citokinus, peptidinius hormonus, galinčius skatinti kitų ląstelių ir naujų limfocitų (T ir B) dauginimąsi ir diferenciaciją bei pritraukti ir suaktyvinti uždegiminius leukocitus, tokius kaip makrofagai ir granulocitai.

Jie nuo citotoksinių T limfocitų skiriasi specifinio paviršiaus glikoproteino, vadinamo „4 diferenciacijos grupe“ arba CD4 (diferenciacijos klasteris 4), ekspresija.

Citotoksiniai T limfocitai

Citotoksiniai T limfocitai sugeba lizuoti ląsteles, kurios savo paviršiuje ekspresuoja svetimus antigenus dėl įsibrovusių tarpląstelinių mikroorganizmų ar patogenų.

Jie identifikuojami pagal paviršiaus žymens glikoproteino CD8 (Cluster of Differentiation 8) išraišką.

funkcijos

Killer T limfocitai yra atsigaunantys nuo virusinių, parazitinių ir bakterinių infekcijų. Jie taip pat atsakingi už kitų pacientų reakciją į transplantato atmetimą ir vaidina svarbų vaidmenį formuojant imunitetą prieš navikus.

Pagrindinė jo funkcija, kaip minėta anksčiau, yra imuninės reakcijos prieš baltymų antigenus reguliavimas, be to, ji tarnauja kaip pagalbinės ląstelės pašalinant tarpląstelinius mikroorganizmus.

Veiksmo mechanizmas

T limfocitai atlieka savo funkcijas dėl to, kad kai kurie invaziniai patogenai dauginasi ar išgyvena naudodamiesi ląstelių, kuriomis jie užkrėsti, ląstelių mechanizmais. Šie, pasiekę ląstelės vidų, nėra prieinami humoriniams antikūnams, todėl vienintelis būdas juos pašalinti yra pašalinti ląstelę, kurioje yra jų namai.

Killer T limfocitai atlieka tris funkcijas, leidžiančias jiems „nužudyti“ arba pašalinti piktybines ar užkrėstas ląsteles, kurios yra jų taikiniai:

1- Jie išskiria citokinus, tokius kaip TNF-α (naviko nekrozės faktorius) ir IFN-γ (gama interferonas), kurie turi priešvėžinį, antivirusinį ir antimikrobinį poveikį, nes slopina jų dauginimąsi.

2 - Jie gamina ir išskiria citotoksines granules (modifikuotas lizosomas), kuriose gausu perforino baltymų ir granzimų.

Perforinai yra porus formuojantys baltymai, atsakingi už užkrėstų ląstelių plazminės membranos „pradurtą“, o granzimai yra serino proteazės, kurios patenka į ląsteles per perforinų suformuotas poras ir skaido tarpląstelinius baltymus.

Bendras perforinų ir granzimų veikimas baigiasi virusinių, bakterinių ar parazitinių baltymų gamybos sustabdymu ir tikslinės ląstelės apoptoze arba užprogramuota ląstelės mirtimi.

3 - Jie nukreipia apoptozinius mirties mechanizmus užkrėstose ląstelėse per Fas / FasL sąveiką (Fas baltymas ir jo ligadas, dalyvaujantys ląstelių mirties reguliavime).

Šis procesas vyksta dėl FasL ligando ekspresijos aktyvuotų T ląstelių paviršiuje. Fas baltymo (taip pat gaminamo citotoksinių T limfocitų) ir jo receptorių jungimasis skatina cisteino proteazių, vadinamų kaspazėmis, aktyvavimo kaskadą, kuri tiesiogiai tarpininkauja ląstelių apoptotiniams procesams.

Užkrėstos ląstelės, kurias „apdoroja“ citotoksiniai T limfocitai, „išvalomos“ kitomis ląstelėmis, tokiomis kaip fagocitai, kurios taip pat dalyvauja „randant“ negyvas ar nekrozines audinio dalis.

Aktyvinimas

Citolitines T ląsteles suaktyvina dendritinės ląstelės, ekspresuojančios antigenų įkrautas arba paženklintas MHC I klasės molekules. Dendritinės ląstelės gali ekspresuoti šiuos antigenus tiesiogiai prarijusios nepažeistas ląsteles arba prarydamos laisvuosius antigenus.

Kai užkrėstos ląstelės arba antigenai yra perdirbami dendritinėmis ląstelėmis, jie pateikia antigenus pagrindinių I arba II klasės histokompatibilumo komplekso (MHC) molekulių kontekste.

Norint aktyvinti ir skatinti citotoksinių T ląstelių dauginimąsi, reikia mažiausiai trijų specifinių signalų:

- Pirmas dalykas, kuris turi įvykti, yra T limfocito membraninio receptoriaus TCR ir MHC, sujungto su antigenu, kurį pateikia dendritinės ląstelės, sąveika.

- Toliau, kita limfocitų klasė, ląstelė su CD28 paviršiaus žymenimis, sąveikauja su savo ligandu (B7-1) ant antigeną pateikiančių ląstelių ir pateikia antrąjį aktyvacijos signalą.

- Paskutinis signalas, galintis inicijuoti aktyvuotų ląstelių dauginimąsi, atitinka interleukino faktoriaus 12 (IL-12) gaminimą dendritinėse ląstelėse.

Šis procesas taip pat apima kalcio mobilizaciją, genų transkripciją, iš anksto paruoštų receptorių išleidimą, paviršiaus receptorių internalizavimą.

Svarbu pridurti, kad iš užkrūčio liauka išsiskiriantys limfocitai nėra visiškai diferencijuojami, nes jie turi būti suaktyvinti ir subrendę, kad atliktų savo funkcijas. „Naivūs“ arba „naivūs“ citotoksiniai limfocitai gali atpažinti antigenus, tačiau nesugeba lizuoti savo tikslinių ląstelių.

Brandinimas

T limfocitų brendimas prasideda užkrūčio liaukoje, kur jie išsivysto iš to, ką kai kurie autoriai vadina citotoksiniais pre-T limfocitais, kurie yra ląstelės, priskirtos nagrinėjamai ląstelių linijai, būdingos tam tikram užsienio antigenui.

Šios ikimfocitinės ląstelės išreiškia tipiškus žudikėlių CD8 žymenų receptorius, tačiau dar neturi citolitinių funkcijų. Prelimfocitų nėra gausiai kraujyje, jie yra užkrėstų arba „svetimų“ audinių viduje.

T limfocitai subręsta ar diferencijuojasi po jų aktyvavimo (tai priklauso nuo signalų ir įvykių, aprašytų ankstesniame skyriuje) ir reiškia, kad reikia įsigyti visas reikiamas mašinas citolitinėms funkcijoms įgyti.

Pirmas dalykas, kuris atsiranda, yra specifinių citotoksinių granulių, pritvirtintų prie vidinės plazmos membranos srities, susidarymas ir turtingos perforinais bei granizimais.

Tada suaktyvėja Fas surišančio baltymo (FasL) išraiška paviršiuje, ir galiausiai jie įgyja gebėjimą ekspresuoti citokinus ir kitus baltymų tipus, kurie atliks funkcijas ląstelių lizės įvykiuose.

Teigiama, kad T ląstelių brendimas, jas suaktyvinus, baigiasi diferencijavus „efektorinę ląstelę“, galinčią atlikti citolitinio limfocito funkcijas, kad būtų sunaikintos arba pašalintos ląstelės-šeimininkės, užkrėstos išoriniais agentais.

Be to, dalis T limfocitų populiacijos, kuri padaugėjo diferenciacijos metu, vykdo „atminties ląstelių“ funkcijas, tačiau jie turi skirtingus membraninių receptorių ekspresijos modelius, išskiriančius juos iš „naivių“ ir „efektorinių“ ląstelių.

Nuorodos

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Ląstelinė ir molekulinė imunologija (3-asis leidimas). Madridas: „McGraw-Hill“.
2. Andersenas, M., Schrama, D., Straten, P., ir Beckeris, J. (2006). Citotoksinės T ląstelės. Žurnalas „Investigative Dermatology“, 126, 32–41.
3. Barry, M., ir Bleackley, RC (2002). Citotoksiniai T limfocitai: visi keliai veda į mirtį. Gamtos apžvalgų imunologija, 2 (birželio mėn.) 401–409.
4. Citotoksinės T ląstelės. (2012). „Imunologija farmacijai“ (p. 162–168). Gauta iš „sciencedirect.com“
5. Ito, H., & Seishima, M. (2010). Natūralių naikinamųjų T ląstelių citotoksinių T limfocitų indukcijos ir funkcijos reguliavimas. Biomedicinos ir biotechnologijų žurnalas, 1–8.
6. „Janeway CA“ jaunesnysis, „Travers P“, „Walport M“ ir kt. Imunobiologija: sveikatos ir ligų imuninė sistema. 5-asis leidimas. Niujorkas: „Garland Science“; 2001. T ląstelių sąlygotas citotoksiškumas. Galima įsigyti iš: ncbi.nlm.nih.gov
7. Lam Braciale, V. (1998). Citotoksiniai T limfocitai. Imunologijos enciklopedijoje (725 psl.). „Elsevier Ltd.“
8. Russell, JH, & Ley, TJ (2002). Citotoksiškumas, susijęs su limfocitais. Annu. Immunolis. , 20, 323-370.
9. Wissingeris, E. (nd). Britanijos imunologijos draugija. Gauta 2019 m. Rugsėjo 25 d. Iš immunology.org