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

V limfociti T ali T celice so Celice imunskega sistema aktivne v celični odziv imunskega sistema in ki prispevajo k aktivaciji protiteles - celic, ki proizvajajo v humoralnega sistem imunskega odziva.

Te celice, kot celice B in naravne ubijalske (NK) celice, so krvne celice (levkociti), ki izvirajo iz kostnega mozga in skupaj z B celicami tvorijo med 20 in 40% vseh levkocitov v kri.

Reprezentativni diagram hematopoetskih procesov pri ljudeh, ki povzročajo linijo limfoidov (Vir: Jmarchn via Wikimedia Commons)

Ime izvira iz kraja, kjer dozorijo, preden izvajajo svoje funkcije ( timus ), izraz pa je leta 1969 skoval Roitt.

Obstajajo različne vrste T limfocitov in se med seboj razlikujejo tako po izražanju določenih površinskih markerjev kot po funkciji, ki jo izvajajo. Tako sta bili opisani dve glavni skupini, ki sta znani kot "pomožni" T limfociti in "citotoksični" T limfociti.

Limfociti Helper T sodelujejo pri aktivaciji B limfocitov, ki izločajo protitelesa, medtem ko citotoksični T limfociti neposredno posredujejo pri izločanju celic, okuženih z virusi, paraziti in drugimi znotrajceličnimi mikroorganizmi.

Te celice so izredno pomembne, saj opravljajo temeljne funkcije v različnih imunoloških vidikih in so ključne za prilagodljivi obrambni sistem.

Struktura

T limfociti so majhne celice, katerih velikost je primerljiva z velikostjo povprečne bakterije: s premerom med 8 in 10 mikronov. Imajo značilno sferično obliko, njihov citosol pa zaseda predvsem veliko jedro, obdano z malo organeli.

Vsi limfociti izhajajo iz prekurzorjev iz "primarnih" ali "generativnih" limfoidnih organov. V primeru limfocitov T nastanejo v kostnem mozgu in nato zaradi zorenja migrirajo na timus (timus je žlezni organ, ki se nahaja za prsno kostjo).

Ko dozorijo, se sprostijo v krvni obtok, vendar opravljajo svoje funkcije na drugih mestih, znanih kot "sekundarni limfoidni organi."

T limfociti, kot velja za limfocite B, so krvne celice, ki lahko tvorijo protitelesa proti specifičnim antigenom, s to razliko, da jih ne morejo sprostiti v obtok.

Protitelesa, ki jih izražajo T celice, so beljakovine, vezane na plazemsko membrano, pri čemer so mesta prepoznavanja antigenov "obrnjena" proti zunajtelesnemu okolju. Ta protitelesa so znana kot "celični antigenski receptorji" ali TCR (T celični receptor).

TCR so transmembranski heterodimeri, sestavljeni iz dveh polipeptidnih verig, povezanih med disulfidnimi mostovi. Vsaka T celica predstavlja TCR z edinstveno specifičnostjo.

Lastnosti

T limfociti igrajo temeljno vlogo pri razvoju adaptivnega ali specifičnega imunskega sistema odziva. So večnamenske celice, saj služijo različnim namenom v "boju" proti invazivnim in potencialno patogenim antigenom.

Nekatere T celice pomagajo pri tvorbi protiteles, posredovanih z B limfociti; drugi so sposobni interakcije s krvnimi celicami mieloidne rodu, da bi jim pomagali učinkoviteje uničiti patogene, medtem ko drugi delujejo neposredno pri ubijanju virusov okuženih celic ali tumorskih celic.

Druga od njihovih funkcij so kot regulacijske celice z dodeljevanjem imunološke "tolerance" organizmom, kjer delujejo, ali z določitvijo nekaterih "omejitev" amplitude odzivov, ki se sprožijo.

Vrste

Različne vrste limfocitov se med seboj razlikujejo po izražanju specifičnih membranskih receptorjev, ki jih eksperimentalno prepoznajo umetna monoklonska protitelesa.

Ti receptorji, ki jih prepoznajo omenjena protitelesa, pripadajo tistemu, kar je znano kot "skupina diferenciacije" ali CD (grozd diferenciacije).

Oznaka CD se nanaša na fenotip celice in je, čeprav ni nujno specifičen za vrsto celice ali celotno celično postajo, koristen za karakterizacijo limfocitov.

Funkcionalno nekateri avtorji menijo, da je T limfocite mogoče uvrstiti med pomožne T limfocite in citotoksične ali citolitične T limfocite. Obe vrsti celic izražata podobne T-limfocitne receptorje (TCR), vendar se razlikujeta v ekspresiji CD proteinov.

Drugi avtorji pa uvajajo dodatno kategorijo, opredeljeno kot "spominske T celice" ali "spominski T limfociti".

Pomožni T limfociti oz.

Pomožne T celice nimajo primarne funkcije, da neposredno "napadajo" ali "prepoznajo" katero koli antigeno molekulo, namesto tega so specializirane za izločanje citokinov, ki spodbujajo ali krepijo funkcije drugih celic, kot so limfociti skupine B.

Te celice na svoji površini izražajo beljakovine skupine CD4, ki delujejo kot jedro receptorjev za beljakovine glavnega kompleksa histokompatibilnosti razreda II. Z drugimi besedami, ti proteini prepoznajo antigene, predstavljene v okviru razreda MHC II.

V literaturi je mogoče dobiti imena za različne vrste T pomagajočih celic, ki se med seboj ločijo po izločanju različnih vrst citokinov in odzivu na nekatere interlevkine.

Tako so bili opredeljeni pomožni T limfociti tipa 1 (TH1), ki izločajo citokin IFN-γ (uporabno za aktivacijo makrofagov in odstranjevanje patogenov); pomožne T celice tipa 2 (TH2), ki izločajo velike količine IL-4, IL-5 in IL-13 (ti TH2 spodbujajo proizvodnjo protiteles).

Obstajajo tudi drugi pomožni limfociti, znani kot "folikularni pomožni T limfociti" (THF), ki so, kot pove že njihovo ime, v limfoidnih foliklih in pomagajo pri aktivaciji B celic in spodbujanju tvorbe protiteles.

Ti THF-ji izločajo tudi najrazličnejše različne citokine, ki hkrati sodelujejo pri spodbujanju proizvodnje protiteles, povezanih z imunskim odzivom, ki sta ga posredovali celici TH1 in TH2.

Opisane so tudi pomožne T celice tipa 9, tipa 17 in tipa 22, ki nadzorujejo zelo specifične vidike nekaterih imunskih odzivov.

Regulativni T limfociti (Tregs)

Obstaja tudi drugi sklop T celic, ki izražajo CD4 receptorje, ki jih poznamo kot regulativne CD4 T limfocite ali "Tregs". Ti limfociti proizvajajo transkripcijski faktor, imenovan FoxP3, in na svoji površini izražajo drug CD marker, imenovan CD25.

Regulativne funkcije T-celic (Vir: Gwilz prek Wikimedia Commons)

Njeni regulativni mehanizmi so sestavljeni iz medceličnih stikov, izražanja površinskih molekul, povečanega odziva na rastne faktorje in spremenjene proizvodnje regulatornih citokinov, kot sta TGF-β1 in IL-10.

Citotoksični ali citolitični T limfociti

Citotoksične T celice so po drugi strani odgovorne za napad in uničevanje invazivnih ali tujih celic, zahvaljujoč njihovi sposobnosti, da se na njih vežejo in sprostijo posebna zrnca, napolnjena z različnimi vrstami citotoksičnih beljakovin.

Perforini in grancimi, ki jih vsebujejo citotoksične granule citolitičnih T celic, lahko odpirajo pore v plazemski membrani in razgrajujejo beljakovine, kar povzroči lizo celic, ki jih napadajo.

Razmnoževanje in delovanje citotoksičnih limfocitov T in njihovih limfocitov spomina (Vir: OpenStax College prek Wikimedia Commons)

Ta vrsta limfocitov T je še posebej odgovorna za razgradnjo celic, ki so jih okužile virusi, bakterije ali medcelični zajedavci, pa tudi rakave ali tumorske celice.

Citotoksične T limfocite prepoznamo po membranski ekspresiji CD8 podobnih proteinov, ki so beljakovine, ki lahko prepoznajo in vežejo antigene, ki so nanj predstavljeni v kontekstu drugih membranskih beljakovin: tistih iz kompleksa histokompatibilnosti glavnega razreda I.

Limfociti spomina T

Kot smo že omenili, se "naivni", "nedolžni" ali "naivni" T limfociti razlikujejo, ko pridejo v stik z antigenom. Ta diferenciacija ne povzroča samo CD4 in CD8 T celic, temveč tudi drug razred T celic, znan kot spominske celice .

Te celice, kot velja za limfocite spomina B, imajo veliko daljšo življenjsko dobo in njihova celična populacija se ob ponovnem stiku z njo širi in razlikuje v celice efektorja T, kot sta CD4 in CD8. antigen.

Pomnilniške celice imajo lahko CD4 ali CD8 markerje, njihova glavna funkcija pa je zagotavljanje "molekularnega spomina" imunskemu sistemu pred "znanimi" patogeni.

Zorenje

T limfociti so v timusu strogo izbrani in dozorijo. V procesu zorenja te celice pridobijo sposobnost izražanja antigenskih receptorskih proteinov na svoji membrani: T celični receptor.

Prehodne hematopoetske celice limfocitov T selijo v timus v zelo zgodnjih fazah razvoja in zorenje je v bistvu sestavljeno iz preureditve genov, ki kodirajo TCR receptorje in druge membranske markerje.

Predhodniki T-celic, ko dosežejo timus, so znani kot "timociti", ki so tisti, ki se množijo in diferencirajo v različne podpopulacije zrelih T celic.

V timusu obstaja tako pozitivna selekcija celic, ki prepoznavajo tuje antigene, kot negativna selekcija, ki izloči celice, ki prepoznajo samo-molekule.

Zorenje se sprva pojavi v zunanji skorji timusa, kjer se celice razmnožujejo z zelo nizko hitrostjo.

Aktivacija

T-limfociti, čeprav niso v stiku z antigenom, ostanejo v fazi G0 celičnega cikla, v nekakšnem staranju.

Izraz aktivacija se nanaša na vse dogodke, ki se zgodijo med "zavezovanjem" antigenih receptorjev v membrani teh celic, kar zasluži sodelovanje helper celic, ki so v nekaterih besedilih opredeljene kot celice, ki predstavljajo antigen ali APC. (iz angleškega Antigen Presenting Cellls).

APC vsebujejo membranske molekule na svoji površini, ki "kažejo" antigene T celicam. Ti so znani kot "glavne histokompatibilne kompleksne molekule" ali MHC (glavni kompleks histokompatibilnosti).

Aktivacijski limfocit T. Antigeni receptorji in antigeni, predstavljeni v okviru proteinov glavnega kompleksa histokompatibilnosti (MHC) razreda II (Vir: Cecilia Tejero García prek Wikimedia Commons)

V procesu aktivacije se limfociti povečajo v velikosti in se iz prvotne sferične oblike spremenijo v obliko, podobno kot ročno ogledalo, med to fazo pa so limfociti znani kot limfoblasti.

Za razliko od neaktivnih limfocitov imajo limfoblasti sposobnost mitotičnega razmnoževanja, pri čemer nastajajo druge celice, ki se lahko razlikujejo.

Aktivacija pomožnih T celic

TH limfociti se lahko aktivirajo le, če jim celice APC "predstavijo" tuj antigen s pomočjo molekul MHC razreda II. Prvi korak na tej poti aktivacije je prepoznavanje predstavljenega antigena s strani TCR receptorja.

Nato pomaga helper celica CD4 z regijo molekule MHC II, tako da nastane kompleks med proteinom TCR, antigenom in molekulo MHC II, kar zagotavlja prepoznavanje tako antigena kot molekul, ki jih predstavlja APC.

Nato tako T celica kot celica, ki predstavlja antigen, ločita regulativne citokine, ki pomagajo aktivirati CD4 pomočno T celico, ki se aktivira. Ko se aktivira, se ta limfocit razmnoži in ustvari nove "naivne" limfocite CD4 T, ki se razlikujejo v druge vrste spominskih ali efektorskih limfocitov.

Aktivacija citotoksičnih T celic

Zaporedje korakov, ki se izvajajo med aktivacijo limfocitov CD8, je zelo podobno kot pri pomožnih T celicah. Vendar vključene molekule MHC spadajo v I. razred.

Ko so antigeni in receptorji prepoznani, celice APC, vključene v ta postopek, in aktivirajoči citotoksični T limfociti izločajo citokine, ki aktivirajo klonsko proliferacijo in diferenciacijo limfocitov.

Tako kot pri CD4 T celicah se tudi CD8 T celice lahko razlikujejo v efektorske celice ali pomnilniške celice, v tem primeru pa delujejo kot celice citotoksične ali molekularne spomine.

Aktivacija limfocitov CD8 T doseže zahvaljujoč sodelovanju drugih pomožnih T celic, natančneje celic tipa 1.

Transdukcija signala

Aktivacija limfocitov vključuje transdukcijo signalov iz zunajceličnega okolja v citosolni prostor in jedro. Te signale zaznavajo antigeni receptorji, ki so prisotni na plazemski membrani, in jih prevajajo po notranjih signalnih poteh.

Končni cilj sprejema teh signalov je aktiviranje transkripcije specifičnih genov, ki kodirajo specifične površinske proteine.

Pomembno je omeniti, da se limfociti, ki se aktivirajo in se ne diferencirajo (zreli), izločajo iz telesa z apoptozo ali programirano celično smrtjo.

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. Cavanagh, M. (drugo). Aktivacija T-celic. Britansko društvo za imunologijo.
4. Heath, W. (1998). T limfociti. V Enciklopediji imunologije (str. 2341–2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R., in Osborne, B. (2007). Kubyjeva imunologija (6. izd.). Mehika DF: McGraw-Hill Interamericana iz Španije.
6. Martin, S. (2014). T limfociti kot orodja v diagnostiki in imunotoksikologiji. T limfociti kot orodja v diagnostiki in imunotoksikologiji (Zvezek 104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schaumov oris teorije in problematike imunologije. Podjetja McGraw-Hill.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Levkocitno tipkanje II. Človeški T limfociti (letnik 1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, in Jordan, MS (2009). T Aktivacija celic. Annu Rev. Immunol. , 27, 591–619.