LIMFOCITI CD4 T: ZGRADBA, FUNKCIJE, ZORENJE - BIOLOGIJA - 2026

Za celice CD4 T so vrsta T limfocitov ob celične funkcije, predvsem kot "dodatek" ali "partner" za odgovor specifičnega imunskega ali prilagodljivi. Zanje je značilna prisotnost membranskega receptorja, znanega kot "celični receptorski kompleks", okrajšano kot TCR (T celični receptor). Vendar obstajajo različne podpopulacije T-celic, ki jih prepoznamo po prisotnosti drugih molekulskih markerjev.

Te molekule so po naravi beljakovine in so znane kot del "skupine diferenciacije" ali CD (grozd diferenciacije). V skladu s tem lahko T celice razdelimo v dve glavni skupini: CD4 T limfociti in CD8 T limfociti.

Predstavitev jedrnega receptorja CD4 na limfocitu T pomagala med njegovo aktivacijo, posredovano s celico, ki predstavlja antigen (APC) (Vir: Xermani prek Wikimedia Commons)

Slednje so znane tudi kot "citotoksične T-celice", saj v humoralnem imunskem odzivu neposredno posegajo v izločanje celic, ki jih napadejo virusi ali znotrajcelični mikroorganizmi.

Limfociti CD4 T so v literaturi popularno poznani kot "pomožni T limfociti", saj sodelujejo pri aktivaciji drugih limfocitov imunskega sistema: limfociti B. Njihovo sodelovanje spodbuja tako aktivacijo kot proizvodnjo in izločanje protiteles.

Struktura

CD4 T celice imajo strukturne značilnosti vsake druge celice limfoidne rodu. Imajo izrazito jedro, ki omejuje citosol na ozek obroč med njegovo plazemsko membrano in jedrom.

Nimajo veliko notranjih organelov, vendar so na elektronskih mikrografih izgledali podobno kot nekateri mitohondriji, majhen Golgijev kompleks, prosti ribosomi in nekaj lizosomov.

Te celice izvirajo iz kostnega mozga iz skupnega predhodnika z drugimi limfoidnimi celicami, kot so celice B in celice "naravnega morilca" (NK), pa tudi z ostalimi hematopoetskimi celicami.

Vendar se njihovo dozorevanje in aktiviranje zgodi zunaj kostnega mozga, v organu, imenovanem timus, in lahko izvajajo svoje funkcije v nekaterih sekundarnih limfoidnih organih, kot so tonzile, priloga in drugi.

Od ostalih celic limfoidne ločnice jih ločimo po izražanju specifičnih markerjev, natančneje "T celičnega receptorja" (T celični receptor). Te površinske beljakovine je mogoče obravnavati kot beljakovinske komplekse, ki delujejo predvsem pri prepoznavanju antigenov, ki so jim predstavljeni.

S temi beljakovinami je še en proteinski kompleks, znan kot CD3, ki je potreben za signalizacijo, ki poteka med prepoznavanjem antigena.

Po drugi strani pa pomagajoči T limfociti na svoji površini izražajo vrsto "markerske" molekule, imenovane CD4, ki tako kot vse molekule diferenciacijskih skupin prepozna specifična mesta receptorjev, "omejena" z molekulami MHC razred II.

Vrste limfocitov CD4 T

V literaturi je mogoče najti različna imena za različne vrste T limfocitov z markerji tipa CD4, vendar izstopa vrsta nomenklature, ki razlikuje vrsto citokinov, ki jih te celice lahko proizvajajo.

Na ta način je bilo opredeljenih več razredov pomožnih T limfocitov, med katerimi izstopajo TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF in regulativni ali Tregsovi limfociti.

Limfociti TH1 izločajo interferonski gama (IFN-γ), koristen citokin za aktivacijo drugih celic imunskega sistema, znanih kot makrofagi. Pomožni limfociti tipa 2 (TH2) izločajo najrazličnejše interlevkine, ki spodbujajo nastajanje protiteles.

Folikularni T pomagajoči limfociti ali THF-ji, ki jih najdemo v limfoidnih foliklih, sodelujejo pri aktivaciji B celic in tudi "pomagajo" pri proizvodnji in izločanju protiteles z izločanjem obilnih količin citokinov.

Drugi razred pomožnih limfocitov, regulativnih T-limfocitov ali Tregs, ureja veliko število celičnih funkcij s pomočjo celic-celičnih stikov, izražanja površinskih molekul in potenciranja odziva na različne rastne dejavnike.

Glede razvoja teh "podskupin" limfocitov CD4 T so različne študije pokazale, da izvirajo iz istega T celičnega predhodnika, torej ne izvirajo iz ločenih linij, ki so ogrožene pred antigensko stimulacijo.

Nasprotno, na diferenciacijo vsake vrste pomožnih limfocitov vplivajo številni mikroekološki vidiki, katerim je podvržena predhodna celica, za katero verjamejo, da je naiven, zrel limfocit CD4 T, ki jo spodbujajo citokini, ki jih proizvajajo makrofagi .

Lastnosti

Limfociti CD4 T delujejo predvsem kot pomožne celice. To so celice, ki se aktivirajo in ustvarijo imunski odziv proti okužbam, ko najdejo, prepoznajo in sodelujejo z invazivnim antigenom.

Njihova sposobnost prepoznavanja in vezave tujih antigenov se bistveno razlikuje od sposobnosti celic B, saj so slednje sposobne prepoznati topne antigene v stanju "naivnega stanja" pred popolno diferenciacijo.

V nasprotju s tem lahko limfociti T (na splošno) prepoznajo le peptidne antigene, vezane na druge molekule, kodirane z geni iz beljakovinske družine, znane kot "Glavni kompleks histokompatibilnosti" ali MHC (glavni kompleks histokompatibilnosti) in to imenujemo " omejitev po MHC “.

Obstajajo vsaj trije razredi proteinov MHC in CD4 T celice prepoznajo antigene, predstavljene v okviru razreda MHC II.

Imenujemo jih T helper celice ali "pomagači", ker "pomagajo" B celicam, za katere je značilno, da proizvajajo protitelesa, odvisna od T, torej potrebujejo prisotnost T limfocitov.

Njegova osnovna odgovornost je v proizvodnji topnih citokinov, ki sodelujejo v različnih imunoloških procesih.

Kot celice imunskega spomina

Poseben sklop diferenciranih, zrelih CD4 T celic lahko živi dlje časa in zagotavlja hitrejši odziv, ko se organizem, v katerem so, srečujejo z istim antigenom drugič.

Te celice, ki so namenjene "spominjanju" antigenov, ki so jih aktivirali in sprožili njihovo diferenciacijo, so znane kot "spominske T celice".

Zorenje in aktivacija

Limfociti CD4 T izvirajo iz kostnega mozga in se nato selijo v timus, da se diferencirajo in dozorijo. Limfoidne celice potomcev limfocitov T, ki so prisotne v timusu, so znane kot "timociti."

Timociti gredo skozi različne faze zorenja, v katerih se postopoma izrazijo membranski markerji, ki so značilni za njih (predhodno je bilo omenjeno označevanje TCR in CD3).

Postopek aktivacije T-limfocitov (Vir: DO11.10 prek Wikimedia Commons)

Med postopkom zorenja se izberejo pomožne T celice, ki prepoznajo tuje antigene, in tiste, ki prepoznajo molekule organizma, ki jih povzročijo. To je zelo pomemben zaščitni mehanizem pred prisotnostjo "samo-reaktivnih" celic.

Kako poteka aktivacija?

Neaktivni T limfociti so v obdobju mitotičnega staranja ali, kar je enako, se ne delijo aktivno in so aretirani v fazi G0 celičnega cikla.

V procesu aktivacije sodelujejo nekatere "pomožne" celice, znane kot celice, ki predstavljajo antigen ali APC (Antigen Presenting Cell). Te celice imajo funkcijo "predstavitve" antigenov, vezanih na proteine ​​razreda MHC II, ki jih na membrani CD4 T limfocitov selektivno prepoznajo TCR.

Med tem postopkom, ki poteka v timusu, se limfociti diferencirajo v limfoblaste, pri čemer se spreminjajo oblika in velikost. Limfoblasti lahko delijo in razmnožujejo, pomnožijo število celic v populaciji.

Interakcija med receptorjem TCR (na površini celice CD4 T) in antigenom, vezanim na razred MHC II (na površini celice APC), tvori kompleks, ki zagotavlja specifično prepoznavnost.

Ko predstavljeni antigen prepoznamo v okviru razreda MHC II, limfociti CD4 in celica APC začnejo izločati citokine, ki prispevajo k aktivaciji limfocitov.

Ko se limfocit aktivira, se množi in tvori nove identične celice, specifične za zadevni antigen in ki so v "naivnem" ali "naivnem" stanju, ki se ne spremeni, dokler ne izpolnijo antigena, za katerega so bile "zasnovane". “.

Programirana celična smrt

Človeško telo, tako kot mnogi sesalci, lahko v zelo kratkem času proizvede na stotine limfocitnih celic.

Ker diferenciacija T celice vključuje naključno preureditev genov, ki kodirajo prepoznavne proteine ​​antigenov, ki so ji predstavljeni, obstaja na stotine različnih populacij celic, ki lahko prepoznajo različne "dele" istega antigena. ali različnih antigenov.

Ta množica celic vključuje določene fiziološke nevarnosti, saj bi lahko nekateri vzorci, ki jih prepoznajo membranski receptorji T-celic, sovpadali z vzorci nekaterih samo-molekul.

Poleg tega niso vse te celice namenjene izvajanju svojih funkcij takoj, saj potrebujejo interakcijo z definiranim antigenom.

Tako se v primarnih limfoidnih organih doseže limfocitna "homeostaza", ki sproži programirane poti celične smrti v tistih celicah, ki niso potrebne ali se ne diferencirajo in popolnoma dozorijo.

Reference

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Funkcionalna raznolikost pomožnih T limfocitov. Narava, 383, 787–793.
2. Igralec, JK (2014). Uvodni imunološki osnovni pojmi za interdisciplinarne aplikacije. London: Academic Press.
3. Bottomly, K. (1988). Funkcionalna dihotomija v limfocitih CD4 + T. Imunologija danes, 9 (9), 268–274.
4. Cavanagh, M. (drugo). Aktivacija T-celic. Britansko društvo za imunologijo.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Levkocitno tipkanje II. Človeški T limfociti (letnik 1). Springer.
6. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, in Jordan, MS (2009). T Aktivacija celic. Annu Rev. Immunol. , 27, 591–619.