CD4 T-LYMFOCYTTER: STRUKTUR, FUNKTIONER, MODNING - BIOLOGI - 2025

De CD4-T-celler er en type af T-lymfocyt med cellefunktioner primært som "tilbehør" eller "partner" for svar den specifikke immun- eller adaptiv. De er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​en membranreceptor kendt som "T-celleceptorkomplekset", forkortet til TCR (T-celleceptor). Der er imidlertid forskellige underpopulationer af T-celler, der identificeres ved tilstedeværelsen af ​​andre membranmarkørmolekyler.

Disse molekyler er af protein og er kendt som en del af en "gruppe af differentiering" eller CD (Cluster of Differentiation). Følgelig kan T-celler opdeles i to hovedgrupper: CD4 T-lymfocytter og CD8 T-lymfocytter.

Repræsentation af CD4-coreceptoren på en T-hjælper-lymfocyt under dens aktivering medieret af en antigenpræsenterende celle (APC) (Kilde: Xermani via Wikimedia Commons)

Sidstnævnte er også kendt som "cytotoksiske T-celler", da de i den humorale immunrespons direkte griber ind i eliminering af celler, der er invaderet af vira eller intracellulære mikroorganismer.

CD4 T-lymfocytter er populært kendt i litteraturen som "hjælper T-lymfocytter", da de deltager i aktiveringen af ​​andre lymfocytter i immunsystemet: B-lymfocytter. Deres deltagelse fremmer både aktivering og produktion og sekretion af antistoffer.

Struktur

CD4 T-celler deler de strukturelle karakteristika for hver anden celle i lymfoidlinjen. De har en fremtrædende kerne, der begrænser cytosolen til en smal ring mellem dens plasmamembran og kernen.

De har ikke mange indre organeller, men på elektronmikrografer så de ens ud nogle mitokondrier, et lille Golgi-kompleks, frie ribosomer og et par lysosomer.

Disse celler stammer fra knoglemarven fra en fælles forløber med andre lymfoide celler, såsom B-celler og “naturlig killer” (NK) celler, såvel som resten af ​​hæmatopoietiske celler.

Modning og aktivering heraf sker imidlertid uden for knoglemarven, i et organ kendt som thymus, og de kan udøve deres funktioner i nogle sekundære lymfoide organer, såsom mandler, appendiks og andre.

De adskilles fra andre celler i lymfoide afstamning ved ekspression af specifikke markører, specifikt "T-cellereceptoren" (T-cellereceptor). Disse overfladeproteiner kan ses som proteinkomplekser, der primært fungerer i genkendelsen af ​​antigener, der er præsenteret for dem.

Forbundet med disse proteiner er et andet proteinkompleks kendt som CD3, hvilket er nødvendigt til signalering, der finder sted under antigengenkendelse.

På den anden side udtrykker hjælper T-lymfocytter på deres overflade en type "markør" -molekyle kendt som CD4, som, ligesom alle molekylerne i differentieringsgrupperne, genkender specifikke steder for receptorerne "begrænset" af MHC-molekylerne fra klasse II.

Typer af CD4 T-lymfocytter

Forskellige navne kan findes i litteraturen for de forskellige typer T-lymfocytter med CD4-type markører, men en type nomenklatur skiller sig ud, der skelner mellem den type cytokin, som disse celler er i stand til at producere.

På denne måde er flere klasser af hjælper-T-lymfocytter blevet defineret, blandt hvilke TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF og Tregs eller regulatoriske lymfocytter skiller sig ud.

TH1-lymfocytter udskiller interferon gamma (IFN-y), et nyttigt cytokin til aktivering af andre celler i immunsystemet kendt som makrofager. Type 2 hjælperlymfocytter (TH2) udskiller en lang række interleukiner, der fremmer antistofproduktion.

Follikulær hjælper T-lymfocytter eller THF'er, der findes i lymfoide follikler, er involveret i aktiveringen af ​​B-celler og "hjælper" også med produktion og sekretion af antistoffer ved udskillelse af rigelige mængder cytokiner.

En anden klasse af hjælperlymfocytter, de regulerende T-lymfocytter eller Tregs, regulerer et stort antal cellulære funktioner gennem celle-celle-kontakter, ekspression af overflademolekyler og forbedring af responsen på forskellige vækstfaktorer.

Med hensyn til udviklingen af ​​disse "undergrupper" af CD4 T-lymfocytter har forskellige undersøgelser vist, at de er afledt fra den samme T-celleforløber, det vil sige, at de ikke stammer fra separate linjer, der kompromitteres før antigenstimulering.

Tværtimod påvirkes differentieringen af ​​hver type hjælper-lymfocyt af mange af de mikromiljøaspekter, som prækursorcellen udsættes for, hvilket antages at være en naiv, moden CD4 T-lymfocyt, stimuleres af cytokiner produceret af makrofager.

Funktioner

CD4 T-lymfocytter fungerer primært som hjælperceller. Dette er celler, der aktiveres og genererer immunrespons mod infektioner, når de først finder, genkender og interagerer med et invaderende antigen.

Deres evne til at genkende og binde fremmede antigener er væsentligt forskellige fra B-celler, da sidstnævnte er i stand til at genkende opløselige antigener i deres "naive tilstand" tilstand, inden deres komplette differentiering.

I modsætning hertil kan T-lymfocytter (generelt) kun genkende peptidantigener bundet til andre molekyler kodet af generne fra en proteinfamilie kendt som "Major Histocompatibility Complex" eller MHC (Major Histocompatibility Complex), og dette kaldes " begrænsning af MHC ”.

Der er mindst tre klasser af MHC-proteiner, og CD4-T-celler genkender antigener præsenteret i sammenhæng med MHC-klasse II.

De kaldes T-hjælperceller eller "hjælpere", fordi de "hjælper" B-celler, der er kendetegnet ved produktionen af ​​T-afhængige antistoffer, dvs. de har brug for tilstedeværelsen af ​​T-lymfocytter.

Dets grundlæggende ansvar ligger i produktionen af ​​opløselige cytokiner, der deltager i forskellige immunologiske processer.

Som immunhukommelsesceller

Et vist sæt differentierede, modne CD4 T-celler kan leve i længere perioder og tilvejebringe en hurtigere respons, når organismen, hvori de findes, står over for det samme antigen en anden gang.

Disse celler, der er dedikeret til at "huske" antigenerne, der aktiverede dem og udløste deres differentiering, er kendt som "hukommelse T-celler".

Modning og aktivering

CD4 T-lymfocytter stammer fra knoglemarven og migrerer derefter til thymus for at differentiere og modne. Forfædres lymfoide celler fra T-lymfocytterne, der er til stede i thymusen, er kendt som "thymocytter."

Thymocytter gennemgår forskellige stadier af modning, hvor membranmarkørerne, der kendetegner dem, gradvist udtrykkes (tidligere henvisning blev henvist til TCR- og CD3-markørerne).

Aktiveringsproces af en T-lymfocyt (Kilde: DO11.10 via Wikimedia Commons)

Under modningsprocessen vælges T-hjælper-celler, der genkender fremmede antigener, og de, der genkender molekyler i organismen, der giver anledning til dem, fjernes. Dette er en meget vigtig beskyttelsesmekanisme mod tilstedeværelsen af ​​"selvreaktive" celler.

Hvordan sker aktivering?

Inaktive T-lymfocytter er i en periode med mitotisk senescens, eller hvad der er det samme, de deler ikke aktivt og arresteres i G0-fasen af ​​cellecyklussen.

Nogle "tilbehør" -celler kendt som antigenpræsenterende celler eller APC (Antigen Presenting Cells) deltager i aktiveringsprocessen. Disse celler har funktionen af ​​at "præsentere" antigener bundet til MHC klasse II proteiner, som selektivt genkendes af TCR'er på membranen fra CD4 T-lymfocytter.

Under denne proces, der finder sted i thymus, differentieres lymfocytterne til lymfoblaster og ændrer sig i form og størrelse. Lymfoblaster kan opdeles og spredes ved at multiplicere antallet af celler i befolkningen.

Interaktionen mellem TCR-receptoren (på overfladen af ​​CD4 T-cellen) og antigenet bundet til MHC klasse II (på overfladen af ​​APC-cellen) danner et kompleks, der sikrer specifik genkendelse.

Når det præsenterede antigen er genkendt i sammenhæng med MHC klasse II, begynder både CD4-lymfocytten og APC-cellen at udskille cytokiner, der bidrager til lymfocytaktivering.

Når lymfocytten aktiveres multipliceres den og danner nye identiske celler, der er specifikke for det pågældende antigen, og som er i en "naiv" eller "naiv" tilstand, som ikke ændres, før de møder antigenet, som de var designet til. ”.

Programmeret celledød

Den menneskelige krop, ligesom for mange pattedyr, har kapacitet til at producere hundreder af lymfocytiske celler i meget korte perioder.

Eftersom differentieringen af ​​en T-celle involverer den tilfældige omlægning af generne, der koder for genkendelsesproteinerne af antigenerne, der præsenteres for den, er der desuden hundreder af forskellige populationer af celler, der er i stand til at genkende forskellige "dele" af det samme antigen. eller forskellige antigener.

Denne mangfoldighed af celler indebærer visse fysiologiske farer, da nogle af de mønstre, der genkendes af membranreceptorerne i T-celler, kunne falde sammen med mønstrene i nogle selvmolekyler.

Derudover er ikke alle disse celler bestemt til at udføre deres funktioner med det samme, da de kræver interaktion med det definerede antigen.

Således opnås lymfocyt "homeostase" i de primære lymfoide organer ved at udløse de programmerede celledødveje i de celler, der ikke er nødvendige, eller som ikke differentierer og fuldt modnes.

Referencer

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Funktionel mangfoldighed af hjælper T-lymfocytter. Nature, 383, 787-793.
2. Skuespiller, JK (2014). Indledende immunologi grundlæggende koncepter til tværfaglige applikationer. London: Academic Press.
3. Bundly, K. (1988). En funktionel dikotomi i CD4 + T-lymfocytter. Immunology Today, 9 (9), 268–274.
4. Cavanagh, M. (nd). T-celle aktivering. British Society for Immunology.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocyt Typing II. Humane T-lymfocytter (bind 1). Springer.
6. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). T-celle-aktivering. Annu. Pastor Immunol., 27, 591–619.