CYTOTOXICKÉ T LYMFOCYTY: CHARAKTERISTIKA, ŠTRUKTÚRA, FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2026

Tieto cytotoxické T bunky , cytolytickej T lymfocyty, cytotoxické T lymfocyty alebo zabíjačské T lymfocyty (CTL anglického cytotoxické T lymfocyty), sú jednou zo skupín buniek zapojených do imunitnej odpovede špecifickej pre bunky u ľudí a iných viacbunkových organizmov.

Tieto bunky, opísané na základe ich schopnosti sprostredkovať bunkovú imunitu, boli popísané Govaertsom v roku 1960 a o niekoľko rokov neskôr rôzne skupiny vedcov prehĺbili znalosti o mechanizmoch ich pôsobenia a ich najvýraznejších vlastnostiach.

Imunologická synapsia medzi cytotoxickým T lymfocytom (LTc) a jeho cieľovou bunkou (Source Stephen Fuller, Endre Majorovits, Gillian Griffiths, Jane Stinchcombe, Giovanna Bossi prostredníctvom Wikimedia Commons)

Celulárna imunita je všeobecne sprostredkovaná T lymfocytmi a fagocytmi, ktoré spolupracujú pri eliminácii alebo kontrole cudzích vnútrobunkových inváznych mikroorganizmov, ako sú vírusy a niektoré baktérie a parazity, čo vyvoláva smrť infikovaných buniek. ,

Ako to platí pre mechanizmy humorálnej imunitnej reakcie (sprostredkované B lymfocytmi), bunková imunitná reakcia sa môže rozdeliť do troch fáz, ktoré sú známe ako rozpoznávacia fáza, aktivačná fáza a efektorová fáza.

Fáza rozpoznávania pozostáva z väzby cudzích antigénov na špecifické diferencované T lymfocyty, ktoré exprimujú receptory schopné rozpoznávať malé peptidové sekvencie v cudzích antigénoch proteínového pôvodu, prezentované v kontexte proteínov hlavného histokompatibilného komplexu.

Keď dôjde ku kontaktu antigén-lymfocyty, T lymfocyty sa množia (proliferujú) a môžu sa následne diferencovať na iný typ bunky schopnej aktivovať fagocyty, ktoré ničia intracelulárne mikroorganizmy, alebo môžu lýzovať bunky, ktoré produkujú cudzie antigény.

Toto je aktivačná fáza a zvyčajne si vyžaduje účasť pomocných alebo pomocných buniek. Nakoniec efektorová fáza zahŕňa vývoj špecifických funkcií aktivovaných lymfocytov, ktoré končia elimináciou antigénov a v tomto okamihu sú lymfocyty známe ako „efektorové bunky“.

Charakteristiky a štruktúra

Dva typy lymfocytov, ktoré existujú, majú priemer približne 8 až 10 μm a veľké jadro, ktoré obsahuje tesne zabalený heterochromatín. V tenkej časti cytozolu, ktoré majú, sú mitochondrie, ribozómy a lyzozómy.

Lymfocyty vo vnútri nemajú špecializované organely a podobne ako zvyšok krvných buniek pochádzajú z kostnej drene.

Akonáhle sú T lymfocyty produkované, migrujú a idú smerom do týmusu (odtiaľ pôvod svojho mena), kde sú neskôr aktivované a dokončujú svoju diferenciáciu (zrelé).

Tieto bunky neprodukujú protilátky ani nerozoznávajú rozpustné antigény, ale špecializujú sa na rozpoznávanie peptidových antigénov naviazaných na proteíny kódované génmi hlavného histokompatibilného komplexu (MHC), ktoré sú exprimované na povrchu iných buniek.

Tieto bunky sú známe ako bunky prezentujúce antigén alebo APC (Antigen Presenting Cells).

T lymfocyty sa delia na dva typy: pomocné T lymfocyty a cytotoxické alebo zabíjajúce T lymfocyty.

Pomocné T lymfocyty

Pomocné T lymfocyty vylučujú cytokíny, peptidové hormóny schopné podporovať proliferáciu a diferenciáciu ďalších buniek a nových lymfocytov (T a B) a priťahovať a aktivovať zápalové leukocyty, ako sú makrofágy a granulocyty.

Líšia sa od cytotoxických T lymfocytov expresiou špecifického povrchového glykoproteínu nazývaného „skupina diferenciácie 4“ alebo CD4 (skupina diferenciácie 4).

Cytotoxické T lymfocyty

Cytotoxické T lymfocyty sú schopné lyzovať bunky, ktoré exprimujú cudzie antigény na svojom povrchu v dôsledku prítomnosti napadajúcich intracelulárnych mikroorganizmov alebo patogénov.

Identifikujú sa expresiou povrchového markerového glykoproteínu CD8 (Cluster of Diferenciace 8).

Vlastnosti

Killer T lymfocyty sa podieľajú na regenerácii vírusových, parazitárnych a bakteriálnych infekcií. Sú tiež zodpovedné za odmietnutie štepu od iných pacientov a zohrávajú dôležitú úlohu vo vývoji imunity proti nádorom.

Jeho hlavnou funkciou, ako už bolo uvedené, je regulácia imunitných odpovedí proti proteínovým antigénom, ktoré slúžia ako pomocné bunky pri eliminácii intracelulárnych mikroorganizmov.

Mechanizmus akcie

T-lymfocyty vykonávajú svoje funkcie vďaka skutočnosti, že niektoré napadajúce patogény využívajú bunkové mechanizmy buniek, ktoré infikujú, aby sa množili alebo prežili. Keď sa dostanú do vnútra bunky, nie sú prístupné humorálnym protilátkam, takže jediný spôsob, ako ich eliminovať, je eliminácia bunky, v ktorej sú umiestnené.

Killer T lymfocyty plnia tri funkcie, ktoré im umožňujú „zabíjať“ alebo odstraňovať zhubné alebo infikované bunky, ktoré sú ich cieľmi:

1 - Vylučujú cytokíny, ako je TNF-a (tumor nekrotický faktor) a IFN-y (interferón gama), ktoré majú protinádorové, antivírusové a antimikrobiálne účinky, pretože inhibujú ich replikáciu.

2 - Vytvárajú a uvoľňujú cytotoxické granule (modifikované lyzozómy) bohaté na proteíny a granzýmy perforínu.

Perforíny sú proteíny tvoriace póry, ktoré sú zodpovedné za „prepichnutie“ plazmatickej membrány infikovaných buniek, zatiaľ čo granzymy sú serínové proteázy, ktoré prechádzajú do buniek cez póry tvorené perforínmi a degradujú intracelulárne proteíny.

Kombinovaný účinok perforínov a granzýmov končí zastavením produkcie vírusových, bakteriálnych alebo parazitických proteínov a apoptózou alebo programovanou bunkovou smrťou cieľovej bunky.

3 - Riadia mechanizmy apoptickej smrti na infikovaných bunkách prostredníctvom interakcií Fas / FasL (proteín Fas a jeho ligand, ktoré sa podieľajú na regulácii bunkovej smrti).

Tento proces nastáva vďaka expresii FasL ligandu na povrchu aktivovaných T buniek. Väzba proteínu Fas (tiež produkovaného cytotoxickými T lymfocytmi) a jeho receptora spúšťa aktivačné kaskády cysteínových proteáz známych ako kaspázy, ktoré priamo sprostredkúvajú bunkové apoptotické procesy.

Infikované bunky, ktoré sú „spracované“ cytotoxickými T lymfocytmi, sú „vyčistené“ inými bunkami, ako sú napríklad fagocyty, ktoré sa tiež zúčastňujú „zjazvenia“ mŕtvych alebo nekrotických častí tkaniva.

aktivácia

Cytolytické T bunky sú aktivované dendritickými bunkami exprimujúcimi antigénmi nabité alebo značené molekuly MHC I. triedy. Dendritické bunky môžu tieto antigény exprimovať priamym požitím neporušených buniek alebo požitím voľných antigénov.

Akonáhle sú infikované bunky alebo antigény spracované dendritickými bunkami, predstavujú antigény v kontexte molekúl hlavného histokompatibilného komplexu (MHC) triedy I alebo triedy II.

Na aktiváciu a podporu množenia cytotoxických T buniek sú potrebné najmenej tri špecifické signály:

- Prvá vec, ktorá musí nastať, je interakcia medzi membránovým receptorom TCR T-lymfocytov a MHC naviazaným na antigén prezentovaný dendritickými bunkami.

- Ďalšia trieda lymfocytov, bunka s povrchovými markermi CD28, interaguje so svojím ligandom (B7-1) na bunkách prezentujúcich antigén a poskytuje druhý aktivačný signál.

- Posledný signál, ktorý je schopný iniciovať proliferáciu aktivovaných buniek, zodpovedá produkcii interleukínového faktora 12 (IL-12) dendritickými bunkami.

Tento proces zahŕňa okrem iného mobilizáciu vápnika, transkripciu génov, uvoľňovanie vopred spracovaných receptorov, internalizáciu povrchových receptorov.

Je dôležité dodať, že lymfocyty, ktoré vychádzajú z týmusu, nie sú úplne diferencované, pretože na vykonávanie svojich funkcií je potrebné ich aktivovať a dozrieť. „Naivné“ alebo „naivné“ cytotoxické lymfocyty dokážu rozpoznať antigény, ale nie sú schopné lýzovať svoje cieľové bunky.

zrenia

Zrenie T lymfocytov začína v týmuse, kde sa vyvíjajú z toho, čo niektorí autori nazývajú cytotoxické pre-T lymfocyty, čo sú bunky viazané na príslušnú bunkovú líniu, špecifické pre konkrétny cudzí antigén.

Tieto pre-lymfocytové bunky exprimujú typické CD8 markerové receptory pre zabíjačské bunky, ale zatiaľ nemajú cytolytické funkcie. Pre-lymfocyty nie sú hojné v krvi, ale skôr v infikovaných tkanivách alebo „cudzích“ tkanivách.

Zrenie alebo diferenciácia T lymfocytov nastáva po ich aktivácii (ktorá závisí od signálov a udalostí opísaných v predchádzajúcej časti) a znamená získanie všetkých potrebných mechanizmov na získanie cytolytických funkcií.

Prvá vec, ktorá sa vyskytuje, je tvorba špecifických cytotoxických granúl pripojených k vnútornej oblasti plazmatickej membrány a bohatých na perforíny a granzymy.

Potom sa spustí povrchová expresia proteínu viažuceho sa na Fas (FasL) a nakoniec získajú schopnosť exprimovať cytokíny a iné typy proteínov, ktoré budú vykonávať funkcie pri udalostiach lýzy buniek.

Hovorí sa, že dozrievanie T buniek po ich aktivácii končí diferenciáciou „efektorovej bunky“, ktorá je schopná vykonávať funkcie cytolytického lymfocytu na deštrukciu alebo elimináciu hostiteľských buniek infikovaných externými agensmi.

Okrem toho časť populácie T lymfocytov, ktorá sa počas diferenciácie množila, plní funkcie ako "pamäťové bunky", ale tieto majú rôzne vzorce expresie membránových receptorov, ktoré ich odlišujú od "naivných" a "efektorových" buniek.

Referencie

1. Abbas, A., Lichtman, A. a Pober, J. (1999). Bunková a molekulárna imunológia (3. vydanie). Madrid: McGraw-Hill.
2. Andersen, M., Schrama, D., Straten, P., & Becker, J. (2006). Cytotoxické T bunky. Journal of Investigative Dermatology, 126, 32 - 41.
3. Barry, M., a Bleackley, RC (2002). Cytotoxické T lymfocyty: Všetky cesty vedú k smrti. Nature Reviews Immunology, 2. jún 401 - 409.
4. Cytotoxické T bunky. (2012). In Immunology for Pharmacy (str. 162-168). Zdroj: sciusalirect.com
5. Ito, H. a Seishima, M. (2010). Regulácia indukcie a funkcie cytotoxických T lymfocytov prírodnými zabíjačskými T bunkami. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 1-8.
6. Janeway CA Jr, Travers P, Walport M, a kol. Imunobiológia: imunitný systém v zdraví a chorobe. 5. vydanie. New York: Garland Science; 2001. cytotoxicita sprostredkovaná T bunkami. K dispozícii od: ncbi.nlm.nih.gov
7. Lam Braciale, V. (1998). Cytotoxické T lymfocyty. V Encyclopedia of Immunology (p. 725). Elsevier Ltd.
8. Russell, JH, a Ley, TJ (2002). Cytotoxicita sprostredkovaná lymfocytmi. Annu. Immunol. 20, 323-370.
9. Wissinger, E. (nd). Britská spoločnosť pre imunológiu. Načítané 25. septembra 2019, z imunology.org