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

Kad T limfocitai arba T ląstelės yra imuninės sistemos ląstelės veikliosios ląstelinės imuninės sistemos atsaką ir prisideda prie antikūno aktyvinimo - gaminančių ląstelių humoralinio imuninis atsakas sistemos.

Šios, kaip B ląstelės ir natūralios žudikės (NK) ląstelės, yra kraujo ląstelės (leukocitai), atsirandančios kaulų čiulpuose, ir kartu su B ląstelėmis sudaro nuo 20 iki 40% visų leukocitų kraujas.

Reprezentacinė kraujodaros proceso, sukeliančio limfoidinę liniją, diagrama žmonėms (Šaltinis: Jmarchn per Wikimedia Commons)

Jo vardas kilęs iš vietos, kurioje jie subręsta prieš atlikdami savo funkcijas ( užkrūčio liauka ), o šį terminą sukūrė Roitt 1969 m.

T limfocitai yra skirtingų tipų ir skiriasi vienas nuo kito tiek tam tikrų paviršiaus žymenų išraiška, tiek jų atlikta funkcija. Taigi buvo aprašytos dvi pagrindinės grupės, kurios yra žinomos kaip „pagalbiniai“ T limfocitai ir „citotoksiniai“ T limfocitai.

Pagalbiniai T limfocitai dalyvauja aktyvinant antikūnus išskiriančius B limfocitus, o citotoksiniai T limfocitai tiesiogiai tarpina virusų, parazitų ir kitų tarpląstelinių mikroorganizmų užkrėstų ląstelių pašalinimą.

Šios ląstelės yra nepaprastai svarbios, nes jos atlieka pagrindines funkcijas įvairiais imunologiniais aspektais ir yra būtinos adaptyviosios gynybos sistemai.

Struktūra

T limfocitai yra mažos ląstelės, kurių dydis yra panašus į vidutinės bakterijos dydį: nuo 8 iki 10 mikronų skersmens. Jie turi būdingą sferinę formą, o jų citozolį daugiausia užima didelis branduolys, kurį supa keli organeliai.

Visi limfocitai atsiranda dėl pirmtakų iš „pirminių“ arba „generacinių“ limfoidinių organų. T limfocitai susidaro kaulų čiulpuose ir vėliau migruoja į užkrūčio ląstą subrendimui (užkrūčio liauka yra liaukinis organas, esantis už krūtinės kaulo).

Subrendę jie išleidžiami į kraują, tačiau atlieka savo funkcijas kitose vietose, vadinamose „antriniais limfoidiniais organais“.

T limfocitai, kaip ir B limfocitai, yra kraujo ląstelės, galinčios gaminti antikūnus prieš specifinius antigenus, tuo skirtumu, kad negali išleisti jų į kraują.

T ląstelių ekspresuojami antikūnai yra baltymai, sujungti su plazmos membrana, o antigeno atpažinimo vietos „nukreiptos“ į tarpląstelinę aplinką. Šie antikūnai yra žinomi kaip „T ląstelių antigeno receptoriai“ arba TCR (T ląstelių receptoriai).

TCR yra transmembraniniai heterodimerai, sudaryti iš dviejų polipeptidų grandinių, sujungtų disulfido tilteliais. Kiekviena T ląstelė pateikia TCR su unikaliu specifiškumu.

funkcijos

T limfocitai vaidina pagrindinį vaidmenį kuriant adaptyviąją ar specifinę imuninio atsako sistemą. Tai yra daugiafunkcinės ląstelės, nes jos „kovoja“ su įsiveržiančiais ir potencialiai patogeniniais antigenais, skirtingais tikslais.

Kai kurios T ląstelės padeda gaminti antikūnus, kuriuos perduoda B limfocitai; kiti geba sąveikauti su mieloidinės kilmės kraujo ląstelėmis, kad padėtų joms efektyviau sunaikinti patogenus, o kiti veikia tiesiogiai naikindami virusais užkrėstas ar navikines ląsteles.

Kita jų funkcija yra reguliuojančios ląstelės, suteikdamos imunologinį „toleranciją“ organizmams, kuriuose jie veikia, arba nustatydamos tam tikras „ribas“ suaktyvinamų reakcijų amplitudėms.

Tipai

Skirtingi limfocitų tipai vienas nuo kito išsiskiria specifinių membranų receptorių, kuriuos eksperimentiškai atpažįsta dirbtiniai monokloniniai antikūnai, ekspresija.

Šie receptoriai, kuriuos atpažįsta minėti antikūnai, priklauso tai, kas vadinama „diferenciacijos grupe“ arba CD (diferenciacijos klasteriu).

CD žymėjimas nurodo ląstelės fenotipą ir, nors nebūtinai būdingas ląstelės tipui ar visai ląstelės linijai, jis buvo naudingas apibūdinant limfocitus.

Funkcionaliai kai kurie autoriai mano, kad T limfocitai gali būti klasifikuojami kaip pagalbiniai T limfocitai ir citotoksiniai arba citoliziniai T limfocitai. Abiejų tipų ląstelės ekspresuoja panašius T-limfocitų receptorius (TCR), tačiau skiriasi CD baltymų ekspresija.

Tačiau kiti autoriai įveda papildomą kategoriją, apibrėžtą kaip „atminties T ląstelės“ arba „atminties T limfocitai“.

Pagalbiniai T limfocitai arba

Pagalbinės T ląstelės neturi pagrindinės funkcijos tiesiogiai „atakuoti“ ar „atpažinti“ bet kurias antigenines molekules, vietoj to jos specializuojasi citokinų sekrecijoje, skatinančioje ar sustiprinančioje kitų ląstelių, tokių kaip B limfocitai, funkcijas.

Šios ląstelės savo paviršiuje ekspresuoja CD4 grupės baltymus, kurie veikia kaip II klasės pagrindinio histo suderinamumo komplekso baltymų coreceptoriai. Kitaip tariant, šie baltymai atpažįsta antigenus, pateiktus MHC II klasės kontekste.

Literatūroje galima gauti įvairių T helperų ląstelių tipų pavadinimus, kurie skiriasi vienas nuo kito skirtingų citokinų rūšių sekrecija ir reakcija į tam tikrus interleukinus.

Tada buvo apibrėžti 1 tipo T helperų limfocitai (TH1), išskiriantys citokino IFN-γ (naudingi makrofagų aktyvacijai ir patogeno pašalinimui); 2 tipo pagalbinės T ląstelės (TH2), išskiriančios didelius IL-4, IL-5 ir IL-13 kiekius (šios TH2 skatina antikūnų gamybą).

Taip pat yra ir kitų pagalbinių limfocitų, žinomų kaip „folikulų pagalbiniai T limfocitai“ (THF), kurie, kaip rodo jų pavadinimas, yra limfoidiniuose folikuluose ir padeda suaktyvinti B ląsteles bei stimuliuoti antikūnų gamybą.

Šie THF taip pat išskiria daugybę skirtingų citokinų, tuo pačiu dalyvaudami antikūnų, susijusių su TH1 ir TH2 ląstelių sukeltu imuniniu atsaku, gamyboje.

Taip pat buvo aprašytos 9, 17 ir 22 tipo T ląstelės, padedančios kontroliuoti labai specifinius tam tikrų imuninių reakcijų aspektus.

Reguliuojami T limfocitai (tregai)

Taip pat yra dar vienas T ląstelių rinkinys, kuris ekspresuoja CD4 receptorius, vadinamus reguliuojančiais CD4 T limfocitais arba „tregais“. Šie limfocitai sukuria transkripcijos faktorių, vadinamą FoxP3, ir ant jo paviršiaus išreiškia kitą CD žymeklį, vadinamą CD25.

Reguliuojamos T ląstelių funkcijos (Šaltinis: „Gwilz“ per „Wikimedia Commons“)

Jos reguliavimo mechanizmus sudaro tarpląsteliniai kontaktai, paviršiaus molekulių ekspresija, padidėjęs atsakas į augimo faktorius ir pakitusi reguliuojančių citokinų, tokių kaip TGF-β1 ir IL-10, gamyba.

Citotoksiniai arba citolitiniai T limfocitai

Kita vertus, citotoksinės T ląstelės yra atsakingos už invazinių ar pašalinių ląstelių užpuolimą ir sunaikinimą, nes jos gali prie jų prisijungti ir išlaisvinti specialias granules, pakrautas su įvairių tipų citotoksiniais baltymais.

Citolitinių T ląstelių citotoksinėse granulėse esantys perforinai ir fermentai turi savybę atitinkamai atidaryti poras plazmos membranoje ir skaidyti baltymus, todėl lizuojasi ląstelės, kurias jos puola.

Citotoksinių T limfocitų ir jų atminties T limfocitų padauginimas ir veikimas (Šaltinis: OpenStax koledžas per Wikimedia Commons)

Šio tipo T limfocitai yra ypač atsakingi už ląstelių, kurios buvo užkrėstos virusais, bakterijomis ar tarpląsteliniais parazitais, taip pat vėžio ar naviko ląstelių, skilimą.

Citotoksiniai T limfocitai atpažįstami pagal membraninę CD8 baltymų, kurie yra baltymai, galintys atpažinti ir surišti antigenus, kurie pateikiami joje, esant kitiems membraniniams baltymams: pagrindinio I klasės histokompatibilumo baltymams, ekspresiją.

Atminties T limfocitai

Kaip jau minėta, „naivūs“, „nekalti“ ar „naivūs“ T limfocitai išsiskiria, kai tik liečiasi su antigenu. Šis diferenciacija sukelia ne tik CD4 ir CD8 T ląsteles, bet ir kitą T ląstelių klasę, vadinamą atminties ląstelėmis .

Šių ląstelių, kaip ir B atminties limfocitų, gyvenimo trukmė yra daug ilgesnė, o jų ląstelių populiacijos išsiplečia ir diferencijuojasi į efektorines T ląsteles, tokias kaip CD4 ir CD8, kai jos vėl liečiasi. antigenas.

Atminties ląstelės gali turėti CD4 arba CD8 žymenis ir jų pagrindinė funkcija yra aprūpinti imuninę sistemą „molekuline atmintimi“ nuo „žinomų“ patogenų.

Brandinimas

T limfocitai yra kruopščiai atrenkami ir subrandinami užkrūčio liaukoje. Brandinimo proceso metu šios ląstelės įgyja sugebėjimą ant membranos ekspresuoti antigeno receptoriaus baltymą: T ląstelių receptorių.

Pirmtakinės hematopoetinės T limfocitų ląstelės migruoja į užkrūčio liauką labai ankstyvose vystymosi stadijose, o subrendimas iš esmės yra genų, koduojančių TCR receptorius ir kitus membranos žymenis, pertvarkymas.

T ląstelių pirmtakai, pasiekę užkrūčio liauką, yra žinomi kaip „timocitai“, kurie dauginasi ir diferencijuojasi į skirtingas subrendusių T ląstelių populiacijas.

Užkrūčio liaukoje yra ir teigiama ląstelių, atpažįstančių pašalinius antigenus, atranka, ir neigiama atranka, pašalinanti ląsteles, atpažįstančias savąsias molekules.

Brandinimas iš pradžių vyksta išorinėje užkrūčio ląstos žievėje, kur ląstelės dauginasi labai lėtai.

Aktyvinimas

T limfocitai, nesiliedami su antigenu, išlieka ląstelių ciklo G0 fazėje, tam tikroje senėjimo fazėje.

Aktyvacijos terminas reiškia visus įvykius, vykstančius „įsitraukiant“ į antigeninius receptorius šių ląstelių membranoje, ir dėl to turėtų dalyvauti pagalbinės ląstelės, kurios kai kuriuose tekstuose yra apibūdinamos kaip antigeną pateikiančios ląstelės arba APC. (iš angliškų antigenų pristatančių ląstelių).

APC paviršiuje yra membranų molekulių, kurios „rodo“ antigenus T ląstelėms. Tai yra žinomos kaip „pagrindinės istorinio suderinamumo komplekso molekulės“ arba MHC (pagrindinis istorinio suderinamumo kompleksas).

T limfocito aktyvacijos procesas Antigeniniai receptoriai ir antigenai, pristatyti II klasės pagrindinio histokompatibilumo komplekso (MHC) baltymų kontekste (Šaltinis: Cecilia Tejero García per Wikimedia Commons)

Aktyvacijos proceso metu limfocitai padidėja ir pasikeičia iš pradinės sferinės formos į formą, panašią į rankos veidrodį, ir šios fazės metu limfocitai yra žinomi kaip limfoblastai.

Limfoblastai, skirtingai nei neaktyvūs limfocitai, turi savybę daugintis mitotiškai, generuodami kitas ląsteles, gebančias diferencijuoti.

Pagalbinių T ląstelių aktyvinimas

TH ląsteles galima suaktyvinti tik tada, kai APC ląstelės „pateikia“ jiems svetimą antigeną MHC II klasės molekulių pagalba. Pirmasis šio aktyvacijos kelio žingsnis yra pateikto antigeno atpažinimas TCR receptorių pagalba.

Vėliau CD4 pagalbinė ląstelė sąveikauja su MHC II molekulės sritimi taip, kad tarp TCR baltymo, antigeno ir MHC II molekulės susidaro kompleksas, kuris užtikrina tiek antigeno, tiek molekulių, kurias pateikia APC.

Tada T ląstelė ir antigeną pateikianti ląstelė išskiria reguliuojančius citokinus, kurie padeda suaktyvinti aktyvinamą CD4 pagalbinę T ląstelę. Aktyvavęs šis limfocitas padaugėja ir susidaro nauji „naivūs“ CD4 T limfocitai, kurie išsiskiria į kitų tipų atmintį arba efektorinius limfocitus.

Citotoksinių T ląstelių aktyvacija

Veiksmų seka, vykstanti suaktyvinant CD8 limfocitus, yra labai panaši į pagalbinių T ląstelių. Tačiau dalyvaujančios MHC molekulės priklauso I klasei.

Pripažinus antigenus ir receptorius, šiame procese dalyvaujančios APC ląstelės ir aktyvinantys citotoksiniai T limfocitai išskiria citokinus, kurie aktyvina klonų proliferaciją ir limfocitų diferenciaciją.

Kaip ir CD4 T ląstelės, CD8 T ląstelės gali diferencijuotis į efektorines arba atminties ląsteles, tokiu atveju jos atitinkamai veikia kaip citotoksinės arba molekulinės atminties ląstelės.

CD8 T limfocitų aktyvacija pasiekiama dalyvaujant kitoms pagalbinėms T ląstelėms, konkrečiai 1 tipo ląstelėms.

Signalo perdavimas

Limfocitų aktyvacija apima signalų perkėlimą iš tarpląstelinės aplinkos į citozolinę erdvę ir branduolį. Šiuos signalus suvokia antigeniniai receptoriai, esantys ant plazmos membranos, ir perduodami vidiniais signalizacijos keliais.

Pagrindinis šių signalų priėmimo tikslas yra suaktyvinti specifinių genų, kurie koduoja specifinius paviršiaus baltymus, transkripciją.

Svarbu paminėti, kad suaktyvėję ir neišsiskiriantys (subrendę) limfocitai iš organizmo pašalinami apoptozės ar užprogramuotos ląstelių mirties dėka.

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. Cavanagh, M. (nd). T-ląstelių aktyvacija. Britanijos imunologijos draugija.
4. Heath, W. (1998). T limfocitai. Imunologijos enciklopedijoje (p. 2341–2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kuby'io imunologija (6-asis leidimas). Meksikos DF: „McGraw-Hill Interamericana“ iš Ispanijos.
6. Martin, S. (2014). T limfocitai kaip diagnostikos ir imunotoksikologijos priemonės. T limfocitai kaip diagnostinės ir imunotoksikologijos priemonės (104 tomas). Springeris.
7. Pinčukas, G. (2002). Schaumo imunologijos teorija ir problemos. „McGraw-Hill“ kompanijos.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocitų tipo nustatymas II. Žmogaus T limfocitai (1 tomas). Springeris.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, ir Jordan, MS (2009). T ląstelių aktyvinimas. Annu. Immunolis. , 27, 591–619.