- Uzbūve
- Iespējas
- Veidi
- Helper T limfocīti vai "
- Normatīvie T limfocīti (Tregs)
- Citotoksiski vai citolītiski T limfocīti
- Atmiņas T limfocīti
- Nogatavināšana
- Aktivizēšana
- Palīgu T šūnu aktivizēšana
- Citotoksisko T šūnu aktivizēšana
- Signāla pārraide
- Atsauces
The T limfocīti vai T šūnas ir imūnās sistēmas šūnas ar darbīgo šūnu imūnā sistēmas reakcija un veicina aktivizēšanu antivielu - ražo šūnas ar humorālās imūnās atbildes sistēmā.
Tās, tāpat kā B šūnas un dabiskās slepkavas (NK) šūnas, ir asins šūnas (leikocīti), kuru izcelsme ir kaulu smadzenēs un kopā ar B šūnām veido no 20 līdz 40% no kopējā leikocītu asinis.
Reprezentatīva diagramma hematopoētiskajam procesam cilvēkiem, kas izraisa limfoīdās cilmes (Avots: Jmarchn caur Wikimedia Commons)
Tās nosaukums cēlies no vietas, kur tās nobriedušas pirms funkciju veikšanas ( aizkrūts dziedzeris ), un terminu 1969. gadā izgudroja Rīts.
Ir dažādi T limfocītu veidi, un tie viens no otra atšķiras gan ar noteiktu virsmas marķieru izpausmēm, gan pēc to funkcijām. Tādējādi ir aprakstītas divas galvenās grupas, kuras dēvē par "palīgu" T limfocītiem un "citotoksiskiem" T limfocītiem.
Palīdzošie T limfocīti piedalās antivielas izdalošo B limfocītu aktivizācijā, bet citotoksiskie T limfocīti tieši pastarpina šūnu, kas inficētas ar vīrusiem, parazītiem un citiem intracelulāriem mikroorganismiem, izvadīšanu.
Šīs šūnas ir ārkārtīgi svarīgas, jo tās veic pamatfunkcijas dažādos imunoloģiskos aspektos un ir būtiskas adaptīvajai aizsardzības sistēmai.
Uzbūve
T limfocīti ir mazas šūnas, kuru izmērs ir salīdzināms ar vidējās baktērijas lielumu: diametrs ir no 8 līdz 10 mikroniem. Viņiem ir raksturīga sfēriska forma, un to citosolu galvenokārt aizņem liels kodols, ko ieskauj daži organeli.
Visi limfocīti rodas no "primāro" vai "ģeneratīvo" limfoīdo orgānu prekursoriem. T limfocītu gadījumā tie tiek ražoti kaulu smadzenēs un pēc tam migrē uz aizkrūts dziedzera nobriešanu (aizkrūts dziedzeris ir dziedzeru orgāns, kas atrodas aiz krūšu kaula).
Pēc nobriešanas tie tiek izlaisti asinsritē, bet savas funkcijas veic citās vietās, kas pazīstamas kā "sekundārie limfoīdi orgāni".
T limfocīti, tāpat kā B limfocīti, ir asins šūnas, kas spēj radīt antivielas pret specifiskiem antigēniem, ar atšķirību, ka tie nevar tos atbrīvot cirkulācijā.
T šūnu antivielas ir olbaltumvielas, kas piesaistītas plazmas membrānai, un antigēnu atpazīšanas vietas ir "vērstas" pret ārpusšūnu vidi. Šīs antivielas ir zināmas kā "T šūnu antigēnu receptori" vai TCR (T šūnu receptori).
TCR ir transmembranālie heterodimeri, kas sastāv no divām polipeptīdu ķēdēm, kas savienotas kopā ar disulfīdu tiltiņiem. Katrā T šūnā ir TCR ar unikālu specifiku.
Iespējas
T limfocītiem ir būtiska loma adaptīvās vai specifiskās imūnās atbildes sistēmas attīstībā. Tās ir daudzfunkcionālas šūnas, jo tām ir dažādi mērķi "cīņā" pret iebrūkošajiem un potenciāli patogēniem antigēniem.
Dažas T šūnas palīdz ražot antivielas, ko mediē B limfocīti; citi ir spējīgi mijiedarboties ar mieloīdās cilmes asins šūnām, lai palīdzētu tām efektīvāk iznīcināt patogēnus, savukārt citi darbojas tieši, iznīcinot ar vīrusu inficētas šūnas vai audzēja šūnas.
Vēl viena no viņu funkcijām ir kā regulējošās šūnas, piešķirot imunoloģisko "toleranci" organismiem, kur tie darbojas, vai nosakot dažus "ierobežojumus" ierosināto reakciju amplitūdai.
Veidi
Dažādos limfocītu veidus atšķir viens no otra ar specifisku membrānas receptoru ekspresiju, kurus eksperimentāli atpazīst ar mākslīgām monoklonālām antivielām.
Šie receptori, kurus atpazīst minētās antivielas, pieder pie tā saucamās "diferenciācijas grupas" vai CD (diferenciācijas klastera).
CD apzīmējums attiecas uz šūnas fenotipu, un, lai arī tas ne vienmēr ir specifisks šūnas tipam vai visai šūnu līnijai, tas ir noderējis limfocītu raksturošanā.
Funkcionāli daži autori uzskata, ka T limfocītus var klasificēt kā palīdzīgus T limfocītus un citotoksiskus vai citolītiskus T limfocītus. Abu veidu šūnas ekspresē līdzīgus T-limfocītu receptorus (TCR), bet atšķiras ar CD olbaltumvielu ekspresiju.
Citi autori tomēr ievieš papildu kategoriju, kas definēta kā “atmiņas T šūnas” vai “atmiņas T limfocīti”.
Helper T limfocīti vai "
T palīgšūnu primārajai funkcijai nav tieši “uzbrukt” vai “atpazīt” jebkuras antigēnas molekulas, tā vietā tās ir specializējušās citokīnu izdalīšanā, kas veicina vai pastiprina citu šūnu, piemēram, B limfocītu, funkcijas.
Šīs šūnas uz savas virsmas ekspresē CD4 grupas olbaltumvielas, kas darbojas kā II klases galvenā histocompatibility kompleksa olbaltumvielu kodoreceptori. Citiem vārdiem sakot, šie proteīni atpazīst antigēnus, kas uzrādīti MHC II klases kontekstā.
Literatūrā var iegūt dažādu T veida palīgu šūnu nosaukumus, kurus atšķir viens no otra ar dažādu veidu citokīnu sekrēciju un reakciju uz noteiktiem interleikīniem.
Tādējādi ir definētas 1. tipa helperu T šūnas (TH1), kas izdala citokīna IFN-γ (noderīgas makrofāgu aktivizēšanai un patogēna izvadīšanai); 2. tipa helper T šūnas (TH2), kas izdala lielu daudzumu IL-4, IL-5 un IL-13 (šie TH2 veicina antivielu veidošanos).
Ir arī citi palīgu limfocīti, kas pazīstami kā "folikulāri palīg T limfocīti" (THF), kuri, kā norāda to nosaukums, atrodas limfoīdos folikulos un palīdz aktivizēt B šūnas un stimulēt antivielu veidošanos.
Šie THF arī izdala ļoti dažādus citokīnus, vienlaikus piedaloties antivielu veidošanās stimulēšanā, kas saistītas ar TH1 un TH2 šūnu mediēto imūno reakciju.
Ir aprakstītas arī 9., 17. un 22. tipa T palīgšūnas, kas kontrolē noteiktu imūno reakciju ļoti specifiskus aspektus.
Normatīvie T limfocīti (Tregs)
Ir arī vēl viens T šūnu komplekts, kas ekspresē CD4 receptorus, kas ir pazīstami kā regulatīvie CD4 T limfocīti vai "Tregs". Šie limfocīti rada transkripcijas faktoru, ko sauc par FoxP3, un uz to virsmas izsaka vēl vienu CD marķieri, ko sauc par CD25.
Reglamentējošās T šūnu funkcijas (Avots: Gwilz caur Wikimedia Commons)
Tās regulējošie mehānismi sastāv no starpšūnu kontaktiem, virsmas molekulu ekspresijas, pastiprinātas reakcijas uz augšanas faktoriem un mainītu regulējošo citokīnu, piemēram, TGF-β1 un IL-10, ražošanu.
Citotoksiski vai citolītiski T limfocīti
Citotoksiskās T šūnas, no otras puses, ir atbildīgas par invazīvo vai svešo šūnu uzbrūkšanu un iznīcināšanu, pateicoties spējai tām saistīties un izdalīt īpašas granulas, kas piekrautas ar dažāda veida citotoksiskiem proteīniem.
Perforīniem un granzīmiem, kas atrodas citolītisko T šūnu citotoksiskajās granulās, ir spēja attiecīgi atvērt plazmas membrānā poras un noārdīt olbaltumvielas, kā rezultātā notiek to lizēšana, kurām viņi uzbrūk.
Citotoksisko T limfocītu un to atbilstošo atmiņas T limfocītu pavairošana un darbība (Avots: OpenStax koledža, izmantojot Wikimedia Commons)
Šis T limfocītu tips ir īpaši atbildīgs par to šūnu noārdīšanos, kuras ir inficējušies ar vīrusiem, baktērijām vai starpšūnu parazītiem, kā arī vēža vai audzēja šūnām.
Citotoksiskos T limfocītus atpazīst pēc CD8 līdzīgu olbaltumvielu membrānas ekspresijas, kas ir proteīni, kas spēj atpazīt un saistīt antigēnus, kas tam tiek uzrādīti citu membrānas olbaltumvielu kontekstā: I galvenā histocompatibility kompleksa proteīniem.
Atmiņas T limfocīti
Kā jau minēts, "naivi", "nevainīgi" vai "naivi" T limfocīti atšķiras pēc saskares ar antigēnu. Šī diferenciācija rada ne tikai CD4 un CD8 T šūnas, bet arī citu T šūnu klasi, kas pazīstama kā atmiņas šūnas .
Šīm šūnām, kā tas attiecas uz atmiņas B limfocītiem, ir daudz ilgāks dzīves ilgums, un, kad tās atkal saskaras ar tām, to šūnu populācijas paplašinās un diferencējas efektoru T šūnās, piemēram, CD4 un CD8. antigēns.
Atmiņas šūnām var būt CD4 vai CD8 marķieri, un to galvenā funkcija ir nodrošināt "molekulāro atmiņu" imūnsistēmai pret "zināmiem" patogēniem.
Nogatavināšana
T limfocīti tiek stingri atlasīti un nobrieduši aizkrūts dziedzerī. Nobriešanas procesa laikā šīs šūnas iegūst spēju uz membrānas ekspresēt antigēna receptoru proteīnu: T šūnu receptoru.
T limfocītu hematopoētisko prekursoru šūnas migrē uz aizkrūts dziedzeri ļoti agrīnā attīstības stadijā, un nobriešana galvenokārt sastāv no gēnu pārkārtojuma, kas kodē TCR receptorus un citus membrānas marķierus.
T šūnu priekšgājēji, sasniedzot aizkrūts dziedzeri, ir zināmi kā "timocīti" - tie, kas vairojas un diferencējas dažādās nobriedušu T šūnu apakšpopulācijās.
Aizkrūts dziedzerī ir gan pozitīva šūnu atlase, kas atpazīst svešos antigēnus, gan negatīva atlase, kas izslēdz šūnas, kas atpazīst pašmolekulās.
Nobriešana sākotnēji notiek aizkrūts dziedzera garozā, kur šūnas proliferējas ar ļoti nelielu ātrumu.
Aktivizēšana
Kaut arī T limfocīti nav saskarē ar antigēnu, tie paliek šūnu cikla G0 fāzē, sava veida novecošanās veidā.
Termins "aktivizācija" attiecas uz visiem notikumiem, kas notiek antigēnu receptoru "iesaistes" laikā šo šūnu membrānā, kas ir pelnījis palīgu šūnu dalību, kas dažos tekstos tiek definētas kā antigēnu prezentējošas šūnas vai APC. (no angļu valodas Antigen Presenting Cells).
APC uz virsmas ir membrānas molekulas, kas "parāda" antigēnus T šūnām. Tās ir zināmas kā "lielākās histoloģiskās saderības kompleksa molekulas" vai MHC (lielākais histoloģiskās savietojamības komplekss).
T limfocīta aktivizācijas process: Antigēni receptori un antigēni, kas parādīti II klases galvenā histocompatibility complex (MHC) olbaltumvielu kontekstā (Avots: Cecilia Tejero García, izmantojot Wikimedia Commons)
Aktivizācijas procesa laikā limfocīti palielinās un mainās no sākotnējās sfēriskās formas uz formu, kas līdzīga rokas spogulim, un šajā fāzē limfocīti ir zināmi kā limfoblasti.
Limfoblastiem, atšķirībā no neaktīvajiem limfocītiem, ir spēja proliferēt mitotiski, veidojot citas šūnas, kuras spēj atšķirties.
Palīgu T šūnu aktivizēšana
TH limfocītus var aktivizēt tikai tad, kad APC šūnas "pasniedz" viņiem svešu antigēnu ar MHC II klases molekulu palīdzību. Pirmais solis šajā aktivizācijas ceļā sastāv no iesniegtā antigēna atpazīšanas ar TCR receptoru.
Pēc tam CD4 helpera šūna mijiedarbojas ar MHC II molekulas reģionu tā, ka starp TCR proteīnu, antigēnu un MHC II molekulu veidojas komplekss, kas nodrošina gan antigēna, gan molekulu atpazīšanu, APC.
Pēc tam gan T šūna, gan antigēnu prezentējošā šūna izdala regulējošos citokīnus, kas palīdz aktivizēt aktivizējamo CD4 helper T šūnu. Pēc aktivizēšanas šis limfocīts vairojas un rada jaunus "naivus" CD4 T limfocītus, kas diferencējas cita veida atmiņā vai efektoros limfocītos.
Citotoksisko T šūnu aktivizēšana
Soļu secība, kas notiek CD8 limfocītu aktivizēšanas laikā, ir ļoti līdzīga T helperu šūnu šūnām. Tomēr iesaistītās MHC molekulas pieder pie I klases.
Kad antigēni un receptori ir atpazīti, šajā procesā iesaistītās APC šūnas un aktivizējošie citotoksiskie T limfocīti izdala citokīnus, kas aktivizē klonu proliferāciju un limfocītu diferenciāciju.
Tāpat kā CD4 T šūnas, arī CD8 T šūnas var diferencēties efektoru šūnās vai atmiņas šūnās, šajā gadījumā tās attiecīgi darbojas kā citotoksiskas vai molekulāras atmiņas šūnas.
CD8 T limfocītu aktivizēšana tiek panākta, pateicoties citu palīgu T šūnu, īpaši 1. tipa šūnu, līdzdalībai.
Signāla pārraide
Limfocītu aktivizēšana ietver signālu pārnešanu no ārpusšūnu vides citosoliskajā telpā un kodolā. Šos signālus uztver antigēnie receptori, kas atrodas uz plazmas membrānas, un tos pārvada ar iekšējiem signalizācijas ceļiem.
Galvenais šo signālu saņemšanas mērķis ir aktivizēt specifisku gēnu transkripciju, kas kodē specifiskos virsmas proteīnus.
Svarīgi pieminēt, ka aktivizētie un neatšķirti (nobriedušie) limfocīti tiek izvadīti no organisma apoptozes vai ieprogrammētas šūnu nāves dēļ.
Atsauces
- Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Palīdzīgo T limfocītu funkcionālā daudzveidība. Daba, 383, 787-793.
- Aktieris, JK (2014). Ievada imunoloģijas pamatkoncepcijas starpdisciplināriem lietojumiem. Londona: Academic Press.
- Cavanagh, M. (nd). T-šūnu aktivizēšana. Lielbritānijas imunoloģijas biedrība.
- Heath, W. (1998). T limfocīti. Imunoloģijas enciklopēdijā (2341. – 2343. Lpp.). Elsevier.
- Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kubija imunoloģija (6. izdevums). Meksika DF: McGraw-Hill Interamericana no Spānijas.
- Martins, S. (2014). T limfocīti kā diagnostikas un imūntoksikoloģijas rīki. T limfocīti kā diagnostikas un imūntoksikoloģijas rīki (104. sējums). Springers.
- Pinčuks, G. (2002). Schaum's imunoloģijas teorijas un problēmu izklāsts. McGraw-Hill uzņēmumi.
- Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leikocītu tipa noteikšana II. Cilvēka T limfocīti (1. sējums). Springers.
- Smits-Garvins, JE, Koretzky, G. a, un Jordānija, MS (2009). T šūnu aktivizēšana. Annu. Imunols. , 27, 591–619.