LIMFOCITI CD4 T: STRUKTURA, FUNKCIJE, SAZRIJEVANJE - BIOLOGIJA - 2025

U CD4 T stanice su vrsta T-limfocita koji staničnih funkcija prvenstveno kao „dodatak” ili „partnera” za specifične imuni odgovor i prilagodljivi. Karakterizira ih prisutnost membranskog receptora poznatog kao "kompleks staničnih receptora T", skraćeno kao TCR (T ćelijski receptor). Međutim, postoje različite subpopulacije T stanica koje su identificirane po prisutnosti drugih molekula membranskih markera.

Te molekule su proteinske prirode i poznate su kao dio "skupine diferencijacije" ili CD-a (Cluster of Diferenciation). Prema tome, T stanice se mogu podijeliti u dvije glavne skupine: CD4 T limfociti i CD8 T limfociti.

Zastupanje CD4 jezgre receptora na T pomoćnom limfocitu tijekom njegove aktivacije posredovane stanicom koja predstavlja antigen (APC) (Izvor: Xermani putem Wikimedia Commons)

Potonje su također poznate i kao "citotoksične T stanice" jer u humoralnom imunološkom odgovoru izravno interveniraju u uklanjanju stanica invadiranih virusima ili unutarćelijskim mikroorganizmima.

Limfociti CD4 T u literaturi su poznati kao „pomoćni T limfociti“, jer sudjeluju u aktivaciji drugih limfocita imunološkog sustava: limfociti B. Njihovo sudjelovanje potiče i aktivaciju i proizvodnju i izlučivanje antitijela.

Struktura

CD4 T stanice dijele strukturne karakteristike svake druge stanice limfoidne loze. Imaju istaknuto jezgro, koje citosol ograničava na uski prsten između njegove plazma membrane i jezgre.

Nemaju mnogo unutarnjih organela, ali na elektronskim mikrografima neke mitohondrije, mali Golgijev kompleks, slobodni ribosomi i nekoliko lizosoma nalikuju jedni drugima.

Te stanice potječu u koštanoj srži iz uobičajenog prekursora s drugim stanicama limfoida, poput B stanica i "prirodnih ubojica" (NK), kao i s ostalim hematopoetskim stanicama.

Međutim, njihovo sazrijevanje i aktiviranje događa se izvan koštane srži, u organu poznatom kao timus, i oni mogu izvršavati svoje funkcije u nekim sekundarnim limfoidnim organima kao što su krajnici, dodatak i drugi.

Razlikuju se od ostalih stanica limfoidne loze izrazom specifičnih markera, konkretno "T staničnih receptora" (T ćelijskih receptora). Na ove površinske proteine ​​može se gledati kao na proteinske komplekse koji djeluju prvenstveno u prepoznavanju antigena koji su im predstavljeni.

S tim proteinima povezan je još jedan proteinski kompleks poznat kao CD3, koji je potreban za signalizaciju koja se odvija tijekom prepoznavanja antigena.

S druge strane, pomoćni T limfociti izražavaju na svojoj površini tip "markerske" molekule poznate kao CD4 koji, poput svih molekula diferencijacijskih skupina, prepoznaje specifična mjesta receptora "ograničena" od strane MHC molekula klasa II.

Vrste limfocita CD4 T

U literaturi se mogu naći različita imena za različite tipove T limfocita s markerima tipa CD4, ali ističe se nomenklatura koja razlikuje vrstu citokina koju ove stanice mogu proizvesti.

Na taj je način definirano nekoliko klasa pomoćnih T limfocita među kojima se ističu TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF i Tregs ili regulatorni limfociti.

Limfociti TH1 izlučuju interferon gama (IFN-γ), koristan citokin za aktivaciju drugih stanica imunološkog sustava poznatih kao makrofagi. Pomoćni limfociti tipa 2 (TH2) izlučuju široku paletu interleukina koji promiču proizvodnju antitijela.

Folikularni pomoćni T limfociti ili THF koji se nalaze u limfoidnim folikulima sudjeluju u aktivaciji B stanica i također "pomažu" u proizvodnji i izlučivanju protutijela izlučivanjem obilne količine citokina.

Druga klasa pomoćnih limfocita, regulatorni T-limfociti ili Tregs, reguliraju veliki broj staničnih funkcija kroz stanično-stanične kontakte, ekspresiju površinskih molekula i pojačavanje odgovora na različite čimbenike rasta.

S obzirom na razvoj ovih "podskupina" limfocita CD4 T, različita ispitivanja pokazala su da su izvedeni iz istog prekursora T stanica, odnosno da ne potječu iz zasebnih loza koje su ugrožene prije antigene stimulacije.

Suprotno tome, na diferencijaciju svake vrste pomoćnih limfocita utječu mnogi mikrokolinski aspekti kojima je podvrgnuta stanica prekursora, za koju se vjeruje da je naivan, zreo limfocit CD4 T, stimulirani citokini koje proizvode makrofagi,

Značajke

Limfociti CD4 T djeluju prvenstveno kao pomoćne stanice. To su stanice koje se aktiviraju i stvaraju imunološki odgovor na infekcije nakon što pronađu, prepoznaju i stupaju u interakciju s invazivnim antigenom.

Njihova sposobnost prepoznavanja i vezanja stranih antigena znatno se razlikuje od one B-stanica, jer su posljednje sposobne prepoznati topljive antigene u svom stanju "naivnog stanja" prije potpune diferencijacije.

Suprotno tome, T limfociti (općenito) mogu prepoznati samo peptidne antigene vezane za druge molekule kodirane genima proteinske obitelji poznate kao "glavni histokompatibilni kompleks" ili MHC (glavni kompleks histokompatibilnosti) i to se naziva " ograničenje od MHC-a ”.

Postoje najmanje tri klase MHC proteina i CD4 T stanice prepoznaju antigene predstavljene u kontekstu MHC klase II.

Nazivaju ih T pomoćnim stanicama ili "pomagačima", jer "pomažu" B stanicama za koje je karakteristična proizvodnja antitijela ovisnih o T, odnosno potrebna im je prisutnost T limfocita.

Njegova temeljna odgovornost leži u proizvodnji topljivih citokina koji sudjeluju u različitim imunološkim procesima.

Kao stanice imune memorije

Specifičan skup diferenciranih, zrelih CD4 T stanica može živjeti duže vremensko razdoblje i pružiti brži odgovor kada se organizam u kojem su pronađeni suoči s istim antigenom drugi put.

Te stanice koje su posvećene "pamćenju" antigena koji su ih aktivirali i pokrenuli njihovu diferencijaciju poznati su kao "memorije T ćelije".

Sazrijevanje i aktiviranje

Limfociti CD4 T potječu iz koštane srži i nakon toga migriraju u timus da bi se razlikovali i sazrijevali. Limfoidne stanice prethodnika T-limfocita prisutne u timusu poznate su kao "timociti".

Timociti prolaze kroz različite faze sazrijevanja, u kojima se membranski markeri koji ih karakteriziraju postupno izražavaju (prethodno su upućivane na TCR i CD3 markere).

Postupak aktivacije T-limfocita (Izvor: DO11.10 putem Wikimedia Commons)

Tijekom procesa sazrijevanja biraju se pomoćne T stanice koje prepoznaju strane antigene i uklanjaju se one koje prepoznaju molekule organizma koje ih stvaraju. Ovo je vrlo važan mehanizam zaštite od prisutnosti "samo-reaktivnih" stanica.

Kako se aktivira?

Neaktivni T limfociti se nalaze u razdoblju mitotske staroscencije ili, što je isto, ne dijele se aktivno i uhićuju se u G0 fazi staničnog ciklusa.

Neke „pomoćne“ stanice poznate kao stanice koje predstavljaju antigen ili APC (Antigensenting Stalls) sudjeluju u procesu aktivacije. Te stanice imaju funkciju "predstavljanja" antigena vezanih na MHC proteine ​​klase II koje selektivno prepoznaju TCR na membrani CD4 T limfocita.

Tijekom ovog procesa, koji se odvija u timusu, limfociti se diferenciraju u limfoblaste, mijenjajući oblik i veličinu. Limfoblasti mogu podijeliti i razmnožavati, množeći broj stanica u populaciji.

Interakcija između TCR receptora (na površini stanice CD4 T) i antigena vezanog za MHC klasu II (na površini APC stanice) tvori kompleks koji osigurava specifično prepoznavanje.

Jednom kada je prezentirani antigen prepoznat u kontekstu MHC klase II, i limfocit CD4 i APC stanica počinju lučiti citokine koji pridonose aktivaciji limfocita.

Kad se limfocit aktivira, on se umnožava, formirajući nove identične stanice, specifične za predmetni antigen i koje se nalaze u "naivnom" ili "naivnom" stanju, koje se ne modificira dok ne naiđu na antigen za koji su "dizajnirane". ”.

Programirana stanična smrt

Ljudsko tijelo, poput mnogih sisavaca, ima sposobnost proizvodnje stotina limfocitnih stanica u vrlo kratkom vremenskom razdoblju.

Nadalje, budući da diferencijacija T stanice uključuje nasumično preuređivanje gena koji kodiraju za prepoznavanje proteina antigena koji su joj predstavljeni, postoji stotine različitih populacija stanica koje mogu prepoznati različite "dijelove" istog antigena. ili različitih antigena.

Ovo mnoštvo stanica uključuje određene fiziološke opasnosti, jer bi se neki obrasci prepoznati od membranskih receptora T-stanica mogli podudarati s obrascima nekih samo-molekula.

Uz to, nije sve ove stanice suđeno da odmah izvršavaju svoje funkcije, jer im je potrebna interakcija s definiranim antigenom.

Dakle, „homeostaza“ limfocita postiže se u primarnim limfoidnim organima, što pokreće programirane putove smrti stanica u onim stanicama koje nisu potrebne ili se ne diferenciraju i potpuno sazrijevaju.

Reference

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Funkcionalna raznolikost pomoćnih T-limfocita. Priroda, 383, 787-793.
2. Glumac, JK (2014). Uvodni imunološki osnovni pojmovi za interdisciplinarne primjene. London: Academic Press.
3. Bottomly, K. (1988). Funkcionalna dihotomija u limfocitima CD4 + T. Imunologija danas, 9 (9), 268–274.
4. Cavanagh, M. (drugo). Aktivacija T-stanica. Britansko društvo za imunologiju.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., i Bernstein, I. (1986). Leukocitna tipizacija II. Ljudski T limfociti (svezak 1). Springer.
6. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, i Jordan, MS (2009). Aktivacija stanica. Annu. Vlč. Immunol., 27, 591–619.