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

A T limfocita ili T-stanice su stanice imunološkog sustava su djelatni u stanični odgovor imunološkog sustava i doprinose aktivacije antitijela - stanica koje proizvode u humoralnom sustav imunološki odgovor.

To su, poput B stanica i stanice prirodnih ubojica (NK), krvne stanice (leukociti) koji potječu iz koštane srži i zajedno s B stanicama čine između 20 i 40% ukupnih leukocita u krv.

Reprezentativni dijagram hematopoetskih procesa kod ljudi koji dovode do pojave limfoidne loze (Izvor: Jmarchn via Wikimedia Commons)

Ime mu dolazi od mjesta na kojem sazrijevaju prije obavljanja njihovih funkcija (timus), a izraz je skovao Roitt 1969.

Postoje različite vrste T limfocita i one se međusobno razlikuju i po izrazu određenih površinskih markera i prema funkciji koju vrše. Dakle, opisane su dvije glavne skupine koje su poznate kao "pomoćni" T-limfociti i "citotoksični" T-limfociti.

Pomoćni T limfociti sudjeluju u aktiviranju B-limfocita koji izlučuju antitijela, dok citotoksični T limfociti izravno posreduju u uklanjanju stanica zaraženih virusima, parazitima i drugim unutarćelijskim mikroorganizmima.

Te su stanice izuzetno važne, jer obavljaju temeljne funkcije u različitim imunološkim aspektima i ključne su za prilagodljivi obrambeni sustav.

Struktura

T limfociti su male stanice, veličine slične veličini bakterije: promjera između 8 i 10 mikrona. Imaju karakterističan sferni oblik, a njihov citosol zauzima uglavnom veliko jezgro okruženo s malo organela.

Svi limfociti nastaju iz prekursora iz "primarnih" ili "generativnih" limfoidnih organa. U slučaju T limfocita, oni se stvaraju u koštanoj srži, a zatim prelaze u timus radi sazrijevanja (timus je žljezdani organ smješten iza prsne kosti).

Jednom kada sazriju, oni se puštaju u krvotok, ali svoje funkcije obavljaju na drugim mjestima poznatim kao "sekundarni limfoidni organi".

T-limfociti, kao što vrijedi za B-limfocite, su krvne stanice sposobne stvarati antitijela protiv specifičnih antigena s tom razlikom što ih ne mogu pustiti u cirkulaciju.

Antitijela izražena T stanicama su proteini vezani na plazma membranu, s tim da su mjesta prepoznavanja antigena "okrenuta" prema izvanćelijskom okruženju. Ta antitijela su poznata kao "receptori antigena T" ili TCR (T ćelijski receptor).

TCR su transmembranski heterodimeri sastavljeni od dva polipeptidna lanca povezana međusobno disulfidnim mostovima. Svaka T ćelija predstavlja TCR s jedinstvenom specifičnošću.

Značajke

T-limfociti igraju temeljnu ulogu u razvoju adaptivnog ili specifičnog imunološkog sustava odgovora. Oni su višenamjenske stanice, jer služe različitim svrhama u „borbi“ protiv invazivnih i potencijalno patogenih antigena.

Neke T stanice pomažu u proizvodnji antitijela posredovanih B limfocitima; drugi su sposobni komunicirati s krvnim stanicama mijeloidne loze kako bi im pomogli učinkovitije uništiti patogene, dok drugi djeluju izravno u ubijanju virusa zaraženih virusima ili tumorskih stanica.

Druga njihova funkcija su regulatorne stanice davanjem imunološke "tolerancije" organizmima gdje djeluju ili uspostavljanjem određenih "ograničenja" amplitude odgovora koji se pokreću.

vrste

Različite vrste limfocita međusobno se razlikuju izrazom specifičnih membranskih receptora koje eksperimentalno prepoznaju umjetna monoklonska antitijela.

Ti receptori prepoznati spomenutim antitijelima pripadaju onome što je poznato kao "skupina diferencijacije" ili CD (Cluster of Diferenciation).

Oznaka CD-a odnosi se na fenotip ćelije i, mada nije nužno specifičan za stanični tip ili čitavu staničnu lozu, bio je koristan za karakterizaciju limfocita.

Funkcionalno, neki autori smatraju da se T-limfociti mogu klasificirati kao pomoćni T-limfociti i citotoksični ili citolitički T-limfociti. Obje vrste stanica izražavaju slične T-limfocitne receptore (TCR), ali se razlikuju u ekspresiji CD proteina.

Ostali autori, međutim, uvode dodatnu kategoriju definiranu kao "memorijske T stanice" ili "memorije T limfocita".

Limfociti pomoćnih T ili "

Pomoćne T stanice nemaju primarnu funkciju izravno „napadati“ ili „prepoznavati“ bilo koju antigenu molekulu, već su specijalizirane za izlučivanje citokina, koji promiču ili pojačavaju funkcije drugih stanica poput B limfocita.

Ove stanice eksprimiraju proteine ​​CD4 skupine na svojoj površini, koji djeluju kao coreceptori za proteine ​​glavnog kompleksa histokompatibilnosti klase II. Drugim riječima, ovi proteini prepoznaju antigene predstavljene u kontekstu MHC klase II.

U literaturi se mogu dobiti imena za različite vrste T pomagačkih stanica koje se međusobno razlikuju izlučivanjem različitih vrsta citokina i reakcijom na određene interleukine.

Dakle, definirane su tip 1 pomoćne T stanice (TH1) koje luče citokin IFN-γ (korisno za aktivaciju makrofaga i uklanjanje patogena); pomoćne T stanice 2 (TH2) koje luče velike količine IL-4, IL-5 i IL-13 (te TH2 potiču proizvodnju antitijela).

Postoje i drugi pomoćni limfociti poznati kao "folikularni pomoćni T limfociti" (THF) koji su, kao što i njihovo ime govori, prisutni u limfoidnim folikulima i pomažu u aktiviranju B stanica i poticanju proizvodnje antitijela.

Ti THF-i također izlučuju široku paletu različitih citokina, koji sudjeluju istovremeno u poticanju proizvodnje antitijela povezanih s imunološkim odgovorom TH1 i TH2 stanično posredovanim.

Opisane su i pomoćne T stanice 9, tipa 17 i tipa 22 koje kontroliraju vrlo specifične aspekte određenih imunoloških odgovora.

Regulatorni T limfociti (Tregs)

Postoji i drugi skup T stanica koji eksprimiraju CD4 receptore koji su poznati kao regulatorni CD4 T limfociti ili "Tregs". Ti limfociti proizvode transkripcijski faktor koji se zove FoxP3 i na svojoj površini izražavaju još jedan CD marker koji se zove CD25.

Regulatorne funkcije T-stanica (Izvor: Gwilz putem Wikimedia Commonsa)

Njegovi se regulatorni mehanizmi sastoje od međućelijskih kontakata, ekspresije površinskih molekula, pojačanog odgovora na faktore rasta i promijenjene proizvodnje regulatornih citokina poput TGF-β1 i IL-10.

Citotoksični ili citolitički T limfociti

Citotoksične T stanice, s druge strane, zadužene su za napad i uništavanje invazivnih ili stranih stanica, zahvaljujući sposobnosti da se na njih vežu i oslobađaju posebne granule napunjene različitim vrstama citotoksičnih proteina.

Perforini i granzimi sadržani u citotoksičnim granulama citolitičkih T stanica imaju mogućnost otvaranja pora u plazma membrani i razgradnje proteina, što rezultira lizijom stanica koje napadaju.

Umnožavanje i djelovanje citotoksičnih T limfocita i njihovih memorijskih T limfocita (Izvor: OpenStax College putem Wikimedia Commons)

Ova vrsta T limfocita posebno je odgovorna za razgradnju stanica koje su bile zaražene virusima, bakterijama ili unutarstaničnim parazitima, kao i stanicama raka ili tumora.

Citotoksični T-limfociti prepoznaju se po membranskoj ekspresiji proteina sličnih CD8, koji su proteini sposobni prepoznati i vezati antigene koji su predstavljeni u kontekstu ostalih proteina membrane: onih iz kompleksa histokompatibilnosti glavne klase I.

Memorijski T limfociti

Kao što je već spomenuto, „naivni“, „nevini“ ili „naivni“ T limfociti se razlikuju kad dođu u kontakt s antigenom. Ovo razlikovanje ne samo da stvara CD4 i CD8 T stanice, već i drugu klasu T ćelija poznatih kao memorijske stanice.

Ove stanice, kao što vrijedi za memorijske limite B, imaju puno dulji životni vijek i njihova se stanična populacija širi i diferencira u efektorske T stanice, poput CD4 i CD8, kad ponovno dođu u kontakt s njom. antigen.

Memorijske stanice mogu imati CD4 ili CD8 markere i njihova je glavna funkcija pružanje "molekularne memorije" imunološkom sustavu protiv "poznatih" patogena.

Sazrijevanje

T limfociti su rigorozno odabrani i sazrevaju u timusu. Tijekom procesa sazrijevanja ove stanice stječu sposobnost ekspresije proteina antigena na svojoj membrani: T staničnog receptora.

Hematopoetske stanice prethodnika T limfocita migriraju do timusa u vrlo ranim fazama razvoja i sazrijevanja se, u osnovi, sastoji u preuređivanju gena koji kodiraju TCR receptore i ostale membranske markere.

Prekursori T stanica, kad dođu do timusa, poznati su kao "timociti" koji su oni koji se množe i diferenciraju u različite subpopulacije zrelih T stanica.

U timusu postoji i pozitivan odabir stanica koje prepoznaju strane antigene, kao i negativna selekcija koja eliminira stanice koje prepoznaju samo-molekule.

Sazrijevanje se u početku događa u vanjskoj kore timijana, gdje se stanice razmnožavaju vrlo niskom brzinom.

aktiviranje

T-limfociti, iako nisu u kontaktu s antigenom, ostaju u G0 fazi staničnog ciklusa, u nekoj vrsti starenja.

Pojam aktivacija odnosi se na sve događaje koji se događaju tijekom "vezivanja" antigenih receptora u membrani ovih stanica, što zaslužuje sudjelovanje helper stanica, koje su u nekim tekstovima definirane kao stanice koje predstavljaju antigen ili APC. (iz engleskog Antigen Presenting Stalls).

APC sadrže membranske molekule na svojoj površini koje "pokazuju" antigene T stanicama. To su poznate kao "Glavni histokompatibilni kompleksni molekuli" ili MHC (glavni histokompatibilni kompleks).

Postupak aktivacije limfocita T. Predstavljeni su antigeni receptori i antigeni u kontekstu proteina glavnih histokompatibilnosti klase II (MHC) (Izvor: Cecilia Tejero García via Wikimedia Commons)

Tijekom procesa aktivacije limfociti se povećavaju u veličini i mijenjaju se od izvornog sferičnog oblika u oblik sličan ručnom zrcalu, a tijekom ove faze limfociti su poznati kao limfoblasti.

Limfoblasti, za razliku od neaktivnih limfocita, imaju sposobnost mitotičkog razmnožavanja stvarajući druge stanice sposobne za diferencijaciju.

Aktivacija pomoćnih T stanica

TH limfociti se mogu aktivirati samo kada im APC stanice "predstave" strani antigen uz pomoć molekula MHC klase II. Prvi korak u tom putu aktivacije sastoji se u prepoznavanju predstavljenog antigena TCR receptorom.

Nakon toga, pomoćna stanica CD4 stupa u interakciju s regijom molekule MHC II, tako da nastaje kompleks između proteina TCR, antigena i molekule MHC II, što osigurava prepoznavanje i antigena i molekula predstavljenih od APC.

I T ćelija i stanica koja predstavlja antigen zatim izdvajaju regulatorne citokine koji pomažu u aktiviranju CD4 pomoćne T stanice koja se aktivira. Nakon aktiviranja, ovaj se limfocit umnožava i stvara nove "naivne" limfocite CD4 T koji se razlikuju u ostale vrste memorije ili efektorske limfocite.

Aktivacija citotoksičnih T stanica

Slijed koraka koji se odvijaju tijekom aktivacije CD8 limfocita vrlo je sličan onome u pomoćnim T stanicama. Međutim, uključene molekule MHC pripadaju klasi I.

Jednom kada se prepoznaju antigeni i receptori, APC stanice koje su uključene u ovaj postupak i aktivirajući citotoksični T limfociti izlučuju citokine koji aktiviraju klonalnu proliferaciju i diferencijaciju limfocita.

Kao i kod CD4 T stanica, i CD8 T stanice mogu se razlikovati u efektorske stanice ili memorijske stanice, u tom slučaju djeluju kao citotoksične ili molekularne memorijske stanice.

Aktivacija CD8 T-limfocita postiže se sudjelovanjem ostalih pomoćnih T-stanica, konkretno stanica tipa 1.

Prijenos signala

Aktivacija limfocita uključuje transdukciju signala iz izvanćelijskog okoliša u citosolni prostor i jezgro. Ti se signali percipiraju antigenim receptorima prisutnima na plazma membrani i prevode unutarnjim signalnim putovima.

Krajnji cilj primanja ovih signala je aktiviranje transkripcije specifičnih gena koji kodiraju specifične površinske proteine.

Važno je napomenuti da se limfociti koji se aktiviraju i ne diferenciraju (zreli) eliminiraju iz tijela apoptozom ili programiranom staničnom smrću.

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. Cavanagh, M. (drugo). Aktivacija T-stanica. Britansko društvo za imunologiju.
4. Heath, W. (1998). T limfociti. U Enciklopediji imunologije (str. 2341-2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R., i Osborne, B. (2007). Kubyjeva imunologija (6. izd.). Meksički DF: McGraw-Hill Interamericana iz Španjolske.
6. Martin, S. (2014). T limfociti kao alati u dijagnostici i imunotoksikologiji. T-limfociti kao alat u dijagnostici i imunotoksikologiji (svezak 104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schaumov je nacrt teorije i problemi imunologije. Tvrtke McGraw-Hill.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., i Bernstein, I. (1986). Leukocitna tipizacija II. Ljudski T limfociti (svezak 1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, i Jordan, MS (2009). Aktivacija stanica. Annu. Vlč. Immunol., 27, 591–619.