CD4 T LIMFOCĪTI: STRUKTŪRA, FUNKCIJAS, NOBRIEŠANA - BIOLOĢIJA - 2025

Par CD4 T šūnu ir T limfocītu kam šūnu funkcijas galvenokārt kā "piederumu" vai "partneris" par specifisku imūno reakciju vai adaptīvo veidu. Tos raksturo membrānas receptoru klātbūtne, kas pazīstami kā "T šūnu receptoru komplekss", saīsināti kā TCR (T šūnu receptori). Tomēr ir dažādas T šūnu apakšpopulācijas, kuras identificē pēc citu membrānas marķieru molekulu klātbūtnes.

Šīs molekulas ir olbaltumvielas un ir pazīstamas kā "diferenciācijas grupas" vai CD (diferenciācijas klastera) daļa. Attiecīgi T šūnas var iedalīt divās galvenajās grupās: CD4 T limfocīti un CD8 T limfocīti.

CD4 kodoreceptora attēlojums T palīga limfocītā tā aktivizēšanas laikā, ko nodrošina antigēnu prezentējošā šūna (APC) (Avots: Xermani caur Wikimedia Commons)

Pēdējās sauc arī par “citotoksiskām T šūnām”, jo humorālās imūnās atbildes laikā tās tieši iejaucas vīrusu vai starpšūnu mikroorganismu iebrukušo šūnu eliminācijā.

CD4 T limfocīti literatūrā ir plaši pazīstami kā “helper T limfocīti”, jo tie piedalās citu imūnsistēmas limfocītu: B limfocītu aktivizēšanā, un to piedalīšanās veicina gan antivielu aktivizēšanu, gan ražošanu un sekrēciju.

Uzbūve

CD4 T šūnām ir kopīgas strukturālās īpašības visām pārējām limfoīdās cilmes šūnām. Viņiem ir ievērojams kodols, kas citosolu ierobežo šaurā gredzenā starp tā plazmas membrānu un kodolu.

Viņiem nav daudz iekšējo organellu, bet uz elektronu mikrogrāfiem daži mitohondriji, neliels Golgi komplekss, brīvas ribosomas un dažas lizosomas atgādināja viens otru.

Šīs šūnas rodas kaulu smadzenēs no kopīga priekšteča ar citām limfoīdo šūnām, piemēram, B šūnām un "dabiskās slepkavas" (NK) šūnām, kā arī ar pārējām asinsrades šūnām.

Tomēr to nobriešana un aktivizēšana notiek ārpus kaulu smadzenēm, orgānā, kas pazīstams kā aizkrūts dziedzeris, un viņi var veikt savas funkcijas dažos sekundāros limfoīdo orgānos, piemēram, mandeles, papildinājumā un citos.

No citām limfoīdās līnijas šūnām tās atšķiras ar specifisku marķieru, īpaši "T šūnu receptoru" (T šūnu receptoru), ekspresiju. Šīs virsmas olbaltumvielas var uzskatīt par olbaltumvielu kompleksiem, kas galvenokārt darbojas, atpazīstot viņiem uzrādītos antigēnus.

Saistīts ar šiem proteīniem ir vēl viens olbaltumvielu komplekss, kas pazīstams kā CD3, un tas ir nepieciešams signālu pārraidei, kas notiek antigēna atpazīšanas laikā.

No otras puses, palīgu T limfocīti uz to virsmas izsaka “marķiera” molekulas veidu, kas pazīstams kā CD4 un kas, tāpat kā visas diferenciācijas grupu molekulas, atpazīst īpašas receptoru vietas, kuras “ierobežo” ar MHC molekulām II klase.

CD4 T limfocītu veidi

Literatūrā ir atrodami dažādi nosaukumi dažādiem T limfocītu tipiem ar CD4 tipa marķieriem, taču izceļas nomenklatūras tips, kas diskriminē citokīnu tipu, ko šīs šūnas ir spējīgas ražot.

Tādā veidā ir definētas vairākas palīgu T limfocītu klases, starp kurām izceļas TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF un Tregs vai regulējošie limfocīti.

TH1 limfocīti izdala gamma interferonu (IFN-γ), kas ir noderīgs citokīns citu imūnsistēmas šūnu, kas pazīstamas kā makrofāgi, aktivizēšanai. 2. tipa palīglimfocīti (TH2) izdala ļoti dažādus interleikīnus, kas veicina antivielu veidošanos.

Folikulāri palīgu T limfocīti vai THF, kas atrodami limfoīdos folikulos, ir iesaistīti B šūnu aktivizācijā un arī "palīdz" antivielu ražošanā un sekrēcijā, izdalot bagātīgu daudzumu citokīnu.

Cita palīgu limfocītu klase, regulējošie T limfocīti vai Tregs, regulē lielu skaitu šūnu funkciju, izmantojot šūnu-šūnu kontaktus, virsmas molekulu ekspresiju un pastiprinātu reakciju uz dažādiem augšanas faktoriem.

Attiecībā uz šo CD4 T limfocītu "apakškopu" attīstību, dažādi pētījumi parādīja, ka tie ir iegūti no tā paša T šūnu prekursora, tas ir, tie nav cēlušies no atsevišķām līnijām, kuras ir apdraudētas pirms antigēnas stimulācijas.

Gluži pretēji, katra veida palīga limfocītu diferenciāciju ietekmē daudzi no mikrovides aspektiem, kuriem tiek pakļauta priekšgājēja šūna, kas, domājams, ir naivs, nobriedis CD4 T limfocīts, un to stimulē makrofāgu radītie citokīni. .

Iespējas

CD4 T limfocīti galvenokārt darbojas kā palīgšūnas. Tās ir šūnas, kuras tiek aktivizētas un rada imūno reakciju pret infekcijām, kad tās atrod, atpazīst un mijiedarbojas ar iebrukušo antigēnu.

Viņu spēja atpazīt un saistīt svešos antigēnus ievērojami atšķiras no B šūnām, jo ​​pēdējie spēj atpazīt šķīstošos antigēnus "naiva stāvokļa" stāvoklī pirms pilnīgas diferenciācijas.

Turpretī T limfocīti (vispārīgi) var atpazīt tikai peptīdu antigēnus, kas piestiprināti pie citām molekulām, kuras kodē olbaltumvielu saimes, kas pazīstama ar nosaukumu “Lielākais histoloģiskās savietojamības komplekss” vai MHC (lielākais histokompatibilitātes komplekss), gēni, un to sauc par ” ierobežojums ar MHC ”.

Ir vismaz trīs MHC olbaltumvielu klases, un CD4 T šūnas atpazīst antigēnus, kas iesniegti MHC II klases kontekstā.

Tos sauc par T palīga šūnām vai par "palīgiem", jo tie "palīdz" B šūnām, kuras raksturo T atkarīgo antivielu veidošanās, tas ir, tām ir nepieciešama T limfocītu klātbūtne.

Tās galvenā atbildība ir tādu šķīstošu citokīnu ražošanā, kas piedalās dažādos imunoloģiskos procesos.

Kā imūnās atmiņas šūnas

Īpašs diferencētu, nobriedušu CD4 T šūnu komplekts var dzīvot ilgāk un sniegt ātrāku reakciju, ja organisms, kurā tās atrodamas, otro reizi saskaras ar to pašu antigēnu.

Šīs šūnas, kas veltītas antigēnu "atcerēšanai", kas tos aktivizēja un izraisīja to diferenciāciju, sauc par "atmiņas T šūnām".

Nogatavināšana un aktivizēšana

CD4 T limfocīti rodas kaulu smadzenēs un pēc tam migrē uz aizkrūts dziedzera, lai atšķirtos un nobriest. Aizmugurkaulā esošo T limfocītu cilmes limfoīdās šūnas ir zināmas kā "timocīti".

Timocīti iziet dažādos nobriešanas posmos, kuros pakāpeniski tiek izteikti tos raksturojošie membrānas marķieri (iepriekš tika izdarīta atsauce uz TCR ​​un CD3 marķieriem).

T limfocīta aktivizācijas process (Avots: DO11.10, izmantojot Wikimedia Commons)

Nogatavināšanas laikā tiek atlasītas palīgvielas T šūnas, kas atpazīst svešos antigēnus, un tiek izdalītas tās, kas atpazīst organisma molekulas, kas tās rada. Tas ir ļoti svarīgs aizsardzības mehānisms pret "pašreaģējošu" šūnu klātbūtni.

Kā notiek aktivizēšana?

Neaktīvie T limfocīti atrodas mitotiskā novecošanās periodā vai, kas ir tas pats, tie aktīvi nedalās un tiek arestēti šūnu cikla G0 fāzē.

Dažas “papildinošās” šūnas, kas pazīstamas kā antigēnu prezentējošās šūnas vai APC (Antigen Presenting Cells), piedalās aktivizēšanas procesā . Šo šūnu funkcija ir "uzrādīt" antigēnus, kas saistīti ar MHC II klases olbaltumvielām, kuras selektīvi atpazīst TCR uz CD4 T limfocītu membrānas.

Šī procesa laikā, kas notiek aizkrūts dziedzeros, limfocīti diferencējas limfoblastos, mainot formu un izmēru. Limfoblasti var dalīties un vairoties, reizinot šūnu skaitu populācijā.

Mijiedarbība starp TCR receptoru (uz CD4 T šūnas virsmas) un antigēnu, kas piesaistīts MHC II klasei (uz APC šūnas virsmas), veido kompleksu, kas nodrošina specifisku atpazīšanu.

Kad iesniegtais antigēns ir atzīts II klases MHC kontekstā, gan CD4 limfocīti, gan APC šūna sāk izdalīt citokīnus, kas veicina limfocītu aktivizēšanu.

Kad limfocīts tiek aktivizēts, tas vairojas, veidojot jaunas identiskas šūnas, kas ir specifiskas attiecīgajam antigēnam un atrodas "naivā" vai "naivā" stāvoklī, kas netiek modificēts, līdz tās sastopas ar antigēnu, kuram tie tika izstrādāti. ”.

Ieprogrammēta šūnu nāve

Cilvēka ķermenis, tāpat kā daudzu zīdītāju ķermenis, spēj saražot simtiem limfocītu šūnu ļoti īsā laika posmā.

Turklāt, tā kā T šūnas diferenciācija ir saistīta ar nejaušu gēnu pārkārtošanu, kas kodē tai uzrādīto antigēnu atpazīšanas olbaltumvielas, ir simtiem dažādu šūnu, kas spēj atpazīt viena un tā paša antigēna dažādas "daļas". vai dažādi antigēni.

Šis daudzskaitlīgais šūna ir saistīta ar noteiktām fizioloģiskām briesmām, jo ​​daži no modeļiem, kurus atzīst T šūnu membrānu receptori, varētu sakrist ar dažu pašmolekulu modeļiem.

Turklāt ne visām šīm šūnām ir paredzēts tūlīt veikt savas funkcijas, jo tām nepieciešama mijiedarbība ar noteikto antigēnu.

Tādējādi limfocītu "homeostāze" tiek sasniegta primārajos limfoīdo orgānos, izraisot ieprogrammētos šūnu nāves ceļus tajās šūnās, kuras nav vajadzīgas vai kuras nediferencē un pilnībā nobriest.

Atsauces

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Palīdzīgo T limfocītu funkcionālā daudzveidība. Daba, 383, 787-793.
2. Aktieris, JK (2014). Ievada imunoloģijas pamatkoncepcijas starpdisciplināriem lietojumiem. Londona: Academic Press.
3. Grunts, K. (1988). Funkcionāla dihotomija CD4 + T limfocītos. Imunoloģija šodien, 9. (9), 268. – 274.
4. Cavanagh, M. (nd). T-šūnu aktivizēšana. Lielbritānijas imunoloģijas biedrība.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leikocītu tipa noteikšana II. Cilvēka T limfocīti (1. sējums). Springers.
6. Smits-Garvins, JE, Koretzky, G. a, un Jordānija, MS (2009). T šūnu aktivizēšana. Annu. Imunols. , 27, 591–619.