CITOTOKSIČNI T LIMFOCITI: ZNAČILNOSTI, STRUKTURA, FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2026

V celica ubijalka , limfociti citolitičnimi T, celica ubijalka ali killer celice T (CTLs angleškega citotoksičnih T limfocitov) je ena od skupin celic, ki sodelujejo pri imunskem odzivu specifičnih celic pri ljudeh in drugih večceličnih organizmov.

Te celice, opisane na podlagi njihove sposobnosti posredovanja pri celični imunosti, je Govaerts opisal leta 1960 in leta kasneje so različne skupine raziskovalcev poglobile znanje o svojih mehanizmih delovanja in njihovih najbolj značilnih lastnostih.

Imunološka sinapsa med citotoksičnim T limfocitom (LTc) in njegovo ciljno celico (Vir Stephen Fuller, Endre Majorovits, Gillian Griffiths, Jane Stinchcombe, Giovanna Bossi prek Wikimedia Commons)

Celično imunost na splošno posredujejo T-limfociti in fagociti, ki skupaj delujejo na odstranjevanje ali nadzor nad tujimi celičnimi invazivnimi mikroorganizmi, kot so virusi in nekatere bakterije in paraziti, kar povzroča smrt okuženih celic. .

Kot velja za mehanizme humoralnega imunskega odziva (posredovani z B limfociti), lahko celični imunski odziv razdelimo na tri faze, ki so znane kot faza prepoznavanja, faza aktivacije in efektorska faza.

Faza prepoznavanja je sestavljena iz vezave tujih antigenov na specifične diferencirane T limfocite, ki izražajo receptorje, ki so sposobni prepoznati majhne peptidne sekvence v tujih antigenih beljakovinskega izvora, predstavljeni v okviru proteinov glavnega kompleksa histokompatibilnosti.

Ko pride do stika antigen-limfociti, se T-limfociti razmnožijo (razmnožijo) in se lahko nato diferencirajo v drugo vrsto celic, ki lahko aktivirajo fagocite, ki ubijajo znotrajcelične mikroorganizme, ali pa lahko lizirajo celice, ki proizvajajo tuje antigene.

To je faza aktivacije in običajno zahteva sodelovanje pomožnih ali pomožnih celic. Končno, faza efektorja vključuje razvoj specifičnih funkcij aktiviranih limfocitov, ki se končajo z izločanjem antigenov in na tem mestu so limfociti znani kot "efektorske celice".

Značilnosti in struktura

Obstajata dve vrsti limfocitov s premerom približno 8-10 μm in veliko jedro, ki vsebuje tesno zapakiran heterokromatin. V tankem delu citosola, ki ga imajo, so mitohondriji, ribosomi in lizosomi.

Limfociti v notranjosti nimajo specializiranih organelov in tako kot preostale krvne celice izvirajo iz kostnega mozga.

Ko se tvorijo, limfociti T migrirajo in gredo proti timusu (od tod tudi ime njihovega imena), kjer se pozneje aktivirajo in dokončajo svojo diferenciacijo (zreli).

Te celice ne proizvajajo protiteles in ne prepoznajo topnih antigenov, ampak so specializirane za prepoznavanje peptidnih antigenov, vezanih na proteine, kodirane z glavnimi geni glavnih histokompatibilnosti (MHC), ki se izražajo na površini drugih celic.

Te celice so znane kot celice, ki predstavljajo antigen ali APC (Antigen Presenting Cellls).

T limfociti so razdeljeni na dve vrsti: pomožni T limfociti in citotoksični ali ubijajoči T limfociti.

Limfociti pomagajočih T

Limfociti pomagajočih T izločajo citokine, peptidne hormone, ki lahko spodbujajo proliferacijo in diferenciacijo drugih celic in novih limfocitov (T in B) ter privabljajo in aktivirajo vnetne levkocite, kot so makrofagi in granulociti.

Od citotoksičnih T-limfocitov se razlikujejo po izražanju specifičnega površinskega glikoproteina, imenovanega "Skupina diferenciacije 4" ali CD4 (Grozd diferenciacije 4).

Citotoksični T limfociti

Citotoksični T limfociti lahko lizirajo celice, ki na svoji površini izražajo tuje antigene zaradi prisotnosti vdorov znotrajceličnih mikroorganizmov ali patogenov.

Identificiramo jih z izrazom površinskega markerja glikoproteina CD8 (Grozd diferenciacije 8).

Lastnosti

Limfociti morilskih T sodelujejo pri okrevanju pred virusnimi, parazitskimi in bakterijskimi okužbami. Odgovorni so tudi za odzive na zavrnitev presadkov drugih bolnikov in igrajo pomembno vlogo pri razvoju imunosti proti tumorjem.

Njegova glavna funkcija je, kot že omenjeno, uravnavanje imunskih odzivov proti beljakovinskim antigenom, poleg tega da služi kot pomožne celice pri izločanju medceličnih mikroorganizmov.

Mehanizem delovanja

T limfociti opravljajo svoje funkcije zahvaljujoč dejstvu, da nekateri napadalci patogenov uporabljajo celične stroje celic, ki jih okužijo, da se množijo ali preživijo. Ko enkrat dosežejo notranjost celice, humorna protitelesa niso dostopna, zato je edini način, da jih odpravimo, tako da odstranimo celico, v kateri so.

Limfociti morilca T izpolnjujejo tri funkcije, ki jim omogočajo, da "ubijejo" ali izločijo maligne ali okužene celice, ki so njihove tarče:

1- Secirajo citokine, kot sta TNF-α (faktor nekroze tumorja) in IFN-γ (interferon gama), ki imajo protitumorski, protivirusni in protimikrobni učinek, saj zavirajo njihovo razmnoževanje.

2- Proizvajajo in sproščajo citotoksične granule (modificirani lizosomi), bogate s perforinimi beljakovinami in grancimi.

Perforini so beljakovine, ki tvorijo pore, ki so odgovorne za "prebijanje" plazemske membrane okuženih celic, granzymi pa so serinske proteaze, ki v pore, ki jih tvorijo perforini, razgradijo v celice in razgradijo znotrajcelične beljakovine.

Kombinirano delovanje perforinov in grancimov se konča z zaustavitvijo proizvodnje virusnih, bakterijskih ali parazitskih beljakovin in z apoptozo ali programirano celično smrtjo ciljne celice.

3- Usmerjajo apoptotične mehanizme smrti na okužene celice s Fas / FasL interakcijami (Fas protein in njegov ligand, ki sodelujeta pri uravnavanju celične smrti).

Do tega procesa pride zaradi izražanja liganda FasL na površini aktiviranih T celic. Vezava proteina Fas (ki jo proizvajajo tudi citotoksični T limfociti) in njegovega receptorja sproži aktivacijske kaskade cisteinskih proteaz, znanih kot kaspaze, ki neposredno posredujejo celični apoptotični procesi.

Okužene celice, ki jih "predelajo" s citotoksičnimi T limfociti, "očistijo" druge celice, kot so fagociti, ki sodelujejo tudi pri "brazgotinjenju" mrtvih ali nekrotičnih delov tkiva.

Aktivacija

Citolitične T celice aktivirajo dendritične celice, ki izražajo antigenom naelektrene ali označene molekule MHC razreda I. Dendritične celice lahko te antigene izrazijo z neposrednim zaužitjem nepoškodovanih celic ali z zaužitjem prostih antigenov.

Ko se okužene celice ali antigeni obdelajo z dendritičnimi celicami, jih antigeni predstavijo v okviru molekul razreda I ali razreda II za glavni kompleks histokompatibilnosti (MHC).

Za aktiviranje in pospeševanje množenja citotoksičnih T celic so potrebni vsaj trije specifični signali:

- Prva stvar, ki se mora zgoditi, je interakcija med receptorjem membrana TCR limfocita T in MHC, vezanim na antigen, ki ga predstavljajo dendritične celice.

- Nato drugi razred limfocitov, celica s površinskimi markerji CD28, na celicah, ki predstavljajo antigen, deluje s svojim ligandom (B7-1) in zagotavlja drugi signal za aktivacijo.

- Zadnji signal, ki lahko sproži proliferacijo aktiviranih celic, ustreza proizvodnji interlevkina faktorja 12 (IL-12), ki ga povzročajo dendritične celice.

Ta postopek vključuje tudi mobilizacijo kalcija, prepisovanje genov, sproščanje predhodno obdelanih receptorjev, internalizacijo površinskih receptorjev.

Pomembno je dodati, da limfociti, ki izhajajo iz timusa, niso popolnoma diferencirani, saj jih je treba za opravljanje svojih funkcij aktivirati in zrel. "Naivni" ali "naivni" citotoksični limfociti lahko prepoznajo antigene, vendar ne morejo lizirati svojih ciljnih celic.

Zorenje

Zorenje limfocitov T se začne v timusu, kjer se razvijejo iz tistega, kar so nekateri avtorji poimenovali citotoksične pre-T limfocite, ki so celice, zavezane za zadevno celično linijo, specifične za določen tuji antigen.

Te celice pred limfociti izražajo značilne receptorje CD8 markerjev za celice morilce, vendar še nimajo citolitičnih funkcij. Pred limfociti niso v krvi, temveč znotraj okuženih tkiv ali "tujih" tkiv.

Zorenje ali diferenciacija T-limfocitov se pojavi po njihovi aktivaciji (kar je odvisno od signalov in dogodkov, opisanih v prejšnjem poglavju) in pomeni pridobitev vseh potrebnih strojev za pridobitev citolitičnih funkcij.

Prva stvar, ki se pojavi, je tvorba specifičnih citotoksičnih zrnc, pritrjenih na notranje območje plazemske membrane in bogate s perforini in grancimi.

Nato se sproži površinsko izražanje proteina, ki veže Fas (FasL), in končno pridobijo sposobnost ekspresije citokinov in drugih vrst beljakovin, ki bodo opravljale funkcije pri celični lizi.

Rečeno je, da se zorenje T celic po njihovi aktivaciji konča z diferenciacijo "efektorske celice", ki je sposobna izvajati funkcije citolitičnega limfocita za uničenje ali izločanje gostiteljskih celic, okuženih z zunanjimi povzročitelji.

Poleg tega del populacije limfocitov T, ki se je med diferenciacijo pomnožil, izpolnjuje funkcije kot "spominske celice", vendar imajo te različne izražene vzorce membranskih receptorjev, ki jih razlikujejo od "naivnih" in "efektorskih" celic.

Reference

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Celična in molekularna imunologija (3. izd.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Andersen, M., Schrama, D., Straten, P., & Becker, J. (2006). Citotoksične T celice. Časopis za raziskovalno dermatologijo, 126, 32–41.
3. Barry, M., & Bleackley, RC (2002). Citotoksični limfociti T: Vse ceste vodijo v smrt. Nature Review Immunology, 2 (junij), 401–409.
4. Citotoksične T celice. (2012). V Imunologiji za farmacijo (str. 162-168). Pridobljeno z sciencedirect.com
5. Ito, H., & Seishima, M. (2010). Uravnavanje indukcije in delovanja citotoksičnih T limfocitov s pomočjo naravnih ubijalskih T celic. Časopis za biomedicino in biotehnologijo, 1–8.
6. Janeway CA Jr, Travers P, Walport M in sod. Imunobiologija: Imunski sistem v zdravju in bolezni. 5. izdaja New York: Garland Science; 2001. Citotoksičnost, ki jo posreduje T. Dostopno od: ncbi.nlm.nih.gov
7. Lam Braciale, V. (1998). Citotoksični T limfociti. V Enciklopediji imunologije (str. 725). Elsevier Ltd.
8. Russell, JH, & Ley, TJ (2002). Citotoksičnost, posredovana z limfociti. Annu Rev. Immunol. , 20, 323–370.
9. Wissinger, E. (drugo). Britansko društvo za imunologijo. Pridobljeno 25. septembra 2019 z imunology.org