T-LYMFOCYTY: ŠTRUKTÚRA, FUNKCIE, TYPY, DOZRIEVANIE - BIOLÓGIE - 2026

Tieto T lymfocyty alebo T bunky sú bunky imunitného systému Active v bunkovej odpovedi imunitného systému a prispieva k aktivácii protilátky - buniek produkujúcich v humorálnej imunitnej odpovedi systému.

Tieto, podobne ako B bunky a prirodzené zabíjačské bunky (NK), sú krvnými bunkami (leukocyty), ktoré pochádzajú z kostnej drene a spolu s B bunkami tvoria medzi 20 a 40% celkových leukocytov v krv.

Reprezentatívny diagram hematopoetického procesu u ľudí, ktorý vedie k vzniku lymfoidnej línie (Zdroj: Jmarchn prostredníctvom Wikimedia Commons)

Jeho názov je odvodený od miesta, kde dozrievajú pred vykonávaním svojich funkcií ( týmus ), a tento pojem bol vytvorený Roittom v roku 1969.

Existujú rôzne typy T lymfocytov a tieto sa navzájom líšia expresiou určitých povrchových markerov a funkciou, ktorú vykonávajú. Boli teda opísané dve hlavné skupiny, ktoré sú známe ako „pomocné“ T lymfocyty a „cytotoxické“ T lymfocyty.

Pomocné T lymfocyty sa podieľajú na aktivácii B lymfocytov secernujúcich protilátku, zatiaľ čo cytotoxické T lymfocyty priamo sprostredkujú elimináciu buniek infikovaných vírusmi, parazitmi a inými intracelulárnymi mikroorganizmami.

Tieto bunky sú mimoriadne dôležité, pretože vykonávajú základné funkcie v rôznych imunologických aspektoch a sú nevyhnutné pre adaptívny obranný systém.

štruktúra

T lymfocyty sú malé bunky, ktorých veľkosť je porovnateľná s veľkosťou priemernej baktérie: priemer medzi 8 a 10 mikrónmi. Majú charakteristický sférický tvar a ich cytosól je obsadený hlavne veľkým jadrom obklopeným niekoľkými organelami.

Všetky lymfocyty pochádzajú z prekurzorov „primárnych“ alebo „generatívnych“ lymfoidných orgánov. V prípade T lymfocytov sa tieto produkujú v kostnej dreni a potom migrujú do týmusu na dozrievanie (týmus je žľazový orgán umiestnený za hrudnou kosťou).

Po dozretí sa uvoľňujú do krvného obehu, ale vykonávajú svoje funkcie na iných miestach známych ako „sekundárne lymfoidné orgány“.

T lymfocyty, ako to platí pre B lymfocyty, sú krvinky schopné produkovať protilátky proti špecifickým antigénom s tým rozdielom, že ich nemôžu uvoľniť do obehu.

Protilátky exprimované T bunkami sú proteíny viazané na plazmatickú membránu, pričom miesta rozpoznávania antigénu „smerujú“ k extracelulárnemu prostrediu. Tieto protilátky sú známe ako „receptory antigénu T-buniek“ alebo TCR (T Cell Receptor).

TCR sú transmembránové heterodiméry zložené z dvoch polypeptidových reťazcov vzájomne spojených disulfidovými mostíkmi. Každá T ​​bunka predstavuje TCR s jedinečnou špecifickosťou.

Vlastnosti

T-lymfocyty hrajú zásadnú úlohu pri vývoji adaptívneho alebo špecifického imunitného systému. Sú to multifunkčné bunky, ktoré slúžia na rôzne účely v „boji“ proti napadajúcim a potenciálne patogénnym antigénom.

Niektoré T bunky pomáhajú pri tvorbe protilátok sprostredkovaných B lymfocytmi; iné sú schopné interagovať s krvnými bunkami myeloidnej línie a pomáhať im tak účinnejšie ničiť patogény, zatiaľ čo iné fungujú priamo pri usmrcovaní vírusom infikovaných buniek alebo nádorových buniek.

Ďalšou z ich funkcií sú regulačné bunky udelením imunologickej „tolerancie“ organizmom, v ktorých pôsobia, alebo stanovením určitých „limitov“ na amplitúdu spustených reakcií.

druhy

Rôzne typy lymfocytov sa navzájom líšia expresiou špecifických membránových receptorov, ktoré sú experimentálne rozpoznávané umelými monoklonálnymi protilátkami.

Tieto receptory rozpoznávané uvedenými protilátkami patria k tzv. „Skupine diferenciácie“ alebo CD (klaster diferenciácie).

Označenie CD sa týka bunkového fenotypu, a hoci to nie je nevyhnutne špecifické pre typ bunky alebo celú bunkovú líniu, bolo užitočné na charakterizáciu lymfocytov.

Funkčne sa niektorí autori domnievajú, že T lymfocyty možno klasifikovať ako pomocné T lymfocyty a cytotoxické alebo cytolytické T lymfocyty. Oba typy buniek exprimujú podobné receptory T-lymfocytov (TCR), líšia sa však expresiou CD proteínov.

Iní autori však zavádzajú ďalšiu kategóriu definovanú ako „pamäťové T bunky“ alebo „pamäťové T lymfocyty“.

Pomocné T lymfocyty alebo „

Pomocné T bunky nemajú primárnu funkciu priameho „napadnutia“ alebo „rozpoznávania“ akejkoľvek antigénnej molekuly, namiesto toho sa špecializujú na sekréciu cytokínov, ktoré podporujú alebo zlepšujú funkcie iných buniek, ako sú B lymfocyty.

Tieto bunky exprimujú na svojom povrchu proteíny skupiny CD4, ktoré fungujú ako koreceptory proteínov hlavného histokompatibilného komplexu triedy II. Inými slovami tieto proteíny rozpoznávajú antigény prítomné v kontexte MHC triedy II.

V literatúre je možné získať názvy rôznych typov pomocných buniek T, ktoré sa od seba líšia sekréciou rôznych typov cytokínov a reakciou na určité interleukíny.

Potom boli definované pomocné T lymfocyty typu 1 (TH1), ktoré vylučujú cytokín IFN-y (užitočné na aktiváciu makrofágov a elimináciu patogénov); pomocné T bunky typu 2 (TH2), ktoré vylučujú veľké množstvá IL-4, IL-5 a IL-13 (tieto TH2 podporujú produkciu protilátok).

Existujú aj ďalšie pomocné lymfocyty známe ako „folikulárne pomocné T lymfocyty“ (THF), ktoré, ako vyplýva z ich názvu, sú prítomné v lymfoidných folikuloch a pomáhajú pri aktivácii B lymfocytov a stimulácii tvorby protilátok.

Tieto THF tiež vylučujú širokú škálu rôznych cytokínov a podieľajú sa súčasne na stimulácii produkcie protilátok spojených s imunitnou reakciou sprostredkovanou bunkami TH1 a TH2.

Boli tiež opísané pomocné T lymfocyty typu 9, typu 17 a typu 22, ktoré riadia veľmi špecifické aspekty určitých imunitných reakcií.

Regulačné T lymfocyty (Tregs)

Existuje tiež iná sada T buniek, ktoré exprimujú CD4 receptory, ktoré sú známe ako regulačné CD4 T lymfocyty alebo „Tregs“. Tieto lymfocyty produkujú transkripčný faktor nazývaný FoxP3 a na svojom povrchu exprimujú ďalší CD marker nazývaný CD25.

Funkcie regulačných T buniek (Zdroj: Gwilz prostredníctvom Wikimedia Commons)

Jeho regulačné mechanizmy pozostávajú z medzibunkových kontaktov, expresie povrchových molekúl, zvýšenej odpovede na rastové faktory a zo zmenenej produkcie regulačných cytokínov, ako je TGF-pi a IL-10.

Cytotoxické alebo cytolytické T lymfocyty

Cytotoxické T bunky sú na druhej strane zodpovedné za napadnutie a zničenie invazívnych alebo cudzích buniek, a to vďaka ich schopnosti sa na ne viazať a uvoľňovať špeciálne granule naplnené rôznymi typmi cytotoxických proteínov.

Perforíny a granzymy obsiahnuté v cytotoxických granulách cytolytických T buniek majú schopnosť otvárať póry v plazmatickej membráne a degradovať proteíny, čo vedie k lýze buniek, na ktoré útočia.

Násobenie a pôsobenie cytotoxických T lymfocytov a ich príslušných pamäťových T lymfocytov (Zdroj: OpenStax College cez Wikimedia Commons)

Tento typ T lymfocytov je zvlášť zodpovedný za degradáciu buniek infikovaných vírusmi, baktériami alebo intracelulárnymi parazitmi, ako aj rakovinových alebo nádorových buniek.

Cytotoxické T lymfocyty sú rozpoznávané membránovou expresiou proteínov podobných CD8, čo sú proteíny schopné rozpoznávať a viazať antigény, ktoré sú mu prezentované v kontexte iných membránových proteínov: antigénov hlavného histokompatibilného komplexu I. triedy.

Pamäťové T lymfocyty

Ako už bolo uvedené, „naivné“, „nevinné“ alebo „naivné“ T lymfocyty sa diferencujú, keď prídu do styku s antigénom. Táto diferenciácia vedie nielen k vzniku CD4 a CD8 T buniek, ale tiež k inej triede T buniek známych ako pamäťové bunky .

Tieto bunky, ako to platí pre pamäťové B lymfocyty, majú oveľa dlhšiu životnosť a ich bunkové populácie sa rozširujú a diferencujú na efektorové T bunky, ako napríklad CD4 a CD8, keď sa s nimi znova dostanú do kontaktu. antigén.

Pamäťové bunky môžu mať markery CD4 alebo CD8 a ich hlavnou funkciou je poskytnúť imunitnému systému "molekulárnu pamäť" proti "známym" patogénom.

zrenia

T-lymfocyty sú starostlivo vybrané a zrelé v týmuse. Počas procesu dozrievania tieto bunky získavajú schopnosť exprimovať proteín antigénového receptora na svojej membráne: receptor T buniek.

Prekurzorové hematopoetické bunky T-lymfocytov migrujú do týmusu vo veľmi skorých štádiách vývoja a dozrievania v podstate spočíva v preskupení génov kódujúcich receptory TCR a ďalšie membránové markery.

Prekurzory T buniek, keď sa dostanú do týmusu, sú známe ako „tymocyty“, čo sú tie, ktoré sa množia a diferencujú na rôzne subpopulácie zrelých T buniek.

V týmuse je pozitívny výber buniek, ktoré rozpoznávajú cudzie antigény, a negatívny výber, ktorý vylučuje bunky, ktoré rozpoznávajú vlastné molekuly.

Zrenie nastáva spočiatku vo vonkajšej kôre týmusu, kde sa bunky množia veľmi nízkym tempom.

aktivácia

T-lymfocyty, aj keď nie sú v kontakte s antigénom, zostávajú vo fáze G0 bunkového cyklu v určitom veku.

Termín aktivácia sa vzťahuje na všetky udalosti, ku ktorým dôjde počas "viazania" antigénnych receptorov na membráne týchto buniek, čo si zasluhuje účasť pomocných buniek, ktoré sú v niektorých textoch definované ako bunky prezentujúce antigén alebo APC. (z prezentujúcich buniek anglického antigénu).

APC obsahujú na svojom povrchu molekuly membrány, ktoré „vykazujú“ antigény voči T bunkám. Sú známe ako „molekuly hlavnej histokompatibility“ alebo MHC (hlavný histokompatibilný komplex).

Proces aktivácie T lymfocytov Antigénne receptory a antigény prítomné v kontexte proteínov hlavného histokompatibilného komplexu (MHC) triedy II (Zdroj: Cecilia Tejero García prostredníctvom Wikimedia Commons)

V priebehu aktivačného procesu sa lymfocyty zväčšujú a menia sa z pôvodného sférického tvaru na tvar podobný zrkadlu rúk, a počas tejto fázy sú lymfocyty známe ako lymfoblasty.

Lymfoblasty, na rozdiel od inaktívnych lymfocytov, majú schopnosť mitoticky proliferovať, čím vytvárajú ďalšie bunky schopné diferenciácie.

Aktivácia pomocných T buniek

TH lymfocyty je možné aktivovať iba vtedy, keď im APC bunky „prezentujú“ cudzí antigén pomocou molekúl MHC triedy II. Prvý krok v tejto aktivačnej ceste spočíva v rozpoznaní prezentovaného antigénu receptorom TCR.

Následne pomocná bunka CD4 interaguje s oblasťou molekuly MHC II, takže sa vytvára komplex medzi TCR proteínom, antigénom a molekulou MHC II, čo zaisťuje rozpoznanie antigénu a molekúl prezentovaných APC.

T bunka aj bunka prezentujúca antigén potom vylučujú regulačné cytokíny, ktoré pomáhajú aktivovať pomocnú T bunku CD4, ktorá sa aktivuje. Po aktivácii sa tento lymfocyt rozmnožuje a vytvára nové „naivné“ CD4 T lymfocyty, ktoré sa diferencujú na iné typy pamäťových alebo efektorových lymfocytov.

Aktivácia cytotoxických T buniek

Sekvencia krokov, ktorá sa uskutočňuje počas aktivácie CD8 lymfocytov, je veľmi podobná sekvencii pomocných T buniek. Príslušné molekuly MHC však patria do triedy I.

Keď sú antigény a receptory rozpoznané, bunky APC zapojené do tohto procesu a aktivujúce cytotoxické T lymfocyty vylučujú cytokíny, ktoré aktivujú klonálnu proliferáciu a diferenciáciu lymfocytov.

Rovnako ako v prípade CD4 T buniek, aj CD8 T bunky sa môžu diferencovať na efektorové bunky alebo na pamäťové bunky, v takom prípade pôsobia ako cytotoxické alebo molekulárne pamäťové bunky.

Aktivácia T lymfocytov CD8 sa dosiahne vďaka účasti ďalších pomocných T buniek, konkrétne buniek typu 1.

Prenos signálu

Aktivácia lymfocytov spočíva v transdukcii signálov z extracelulárneho prostredia do cytosolického priestoru a jadra. Tieto signály sú vnímané antigénnymi receptormi prítomnými na plazmatickej membráne a prenášané vnútornými signálnymi dráhami.

Konečným cieľom prijímania týchto signálov je aktivácia transkripcie špecifických génov, ktoré kódujú špecifické povrchové proteíny.

Je dôležité uviesť, že lymfocyty, ktoré sú aktivované a nerozlišujú sa (zrelé), sú z tela eliminované apoptózou alebo programovanou bunkovou smrťou.

Referencie

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Funkčná diverzita pomocných T lymfocytov. Náture, 383, 787-793.
2. Herec, JK (2014). Úvodné imunologické základné pojmy pre interdisciplinárne aplikácie. London: Academic Press.
3. Cavanagh, M. (nd). Aktivácia T-buniek. Britská spoločnosť pre imunológiu.
4. Heath, W. (1998). T-lymfocyty. V Encyclopedia of Immunology (pp. 2341-2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kuby's Immunology (6. vydanie). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana zo Španielska.
6. Martin, S. (2014). Lymfocyty ako nástroje v diagnostike a imunotoxikológii. T-lymfocyty ako nástroje v diagnostike a imunotoxikológii (zväzok 104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schaumov náčrt teórie a imunologických problémov. Spoločnosti McGraw-Hill.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Typizácia leukocytov II. Ľudské T lymfocyty (zv. 1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a & Jordan, MS (2009). Aktivácia T-buniek. Annu. Immunol. , 27, 591 - 619.