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

De T-lymfocytter eller T-celler er immunsystemceller den aktive i det cellulære immunsystem reaktion og bidrager til aktiveringen af antistof - producerende celler i det humorale respons immunsystem.

Disse, ligesom B-celler og naturlige dræberceller (NK), er blodceller (leukocytter), der har oprindelse i knoglemarven, og udgør sammen med B-celler mellem 20 og 40% af de samlede leukocytter i blodet.

Repræsentativt diagram over den hæmatopoietiske proces hos mennesker, der giver anledning til lymfoide afstamning (Kilde: Jmarchn via Wikimedia Commons)

Navnet stammer fra det sted, hvor de modnes, inden de udøvede deres funktioner (thymus), og udtrykket blev opfundet af Roitt i 1969.

Der er forskellige typer T-lymfocytter, og disse adskiller sig fra hinanden både ved udtrykket af visse overflademarkører og af den funktion, de udøver. Der er således beskrevet to hovedgrupper, der er kendt som "hjælper" T-lymfocytter og "cytotoksiske" T-lymfocytter.

Hjælper T-lymfocytter deltager i aktiveringen af ​​antistofsekreterende B-lymfocytter, mens cytotoksiske T-lymfocytter direkte medierer eliminering af celler inficeret med vira, parasitter og andre intracellulære mikroorganismer.

Disse celler er ekstremt vigtige, da de udfører grundlæggende funktioner i forskellige immunologiske aspekter og er essentielle for det adaptive forsvarssystem.

Struktur

T-lymfocytter er små celler med en størrelse, der kan sammenlignes med størrelsen for en gennemsnitlig bakterie: mellem 8 og 10 mikrometer i diameter. De har en karakteristisk sfærisk form, og deres cytosol optages hovedsageligt af en stor kerne omgivet af få organeller.

Alle lymfocytter stammer fra forstadier fra "primære" eller "generative" lymfoide organer. I tilfælde af T-lymfocytter produceres disse i knoglemarven og migrerer derefter til thymus for modning (thymusen er et kirtelorgan placeret bag brystbenet).

Når de er modne, frigives de i blodbanen, men udfører deres funktioner andre steder kendt som "sekundære lymfoide organer."

T-lymfocytter er, som det gælder for B-lymfocytter, blodceller, der er i stand til at producere antistoffer mod specifikke antigener, med den forskel, at de ikke kan frigive dem i cirkulationen.

Antistoffer, der udtrykkes af T-celler, er proteiner bundet til plasmamembranen, med antigengenkendelsessteder "vendt" mod det ekstracellulære miljø. Disse antistoffer er kendt som "T-celle-antigenreceptorer" eller TCR (T-cellereceptor).

TCR'er er transmembrane heterodimerer sammensat af to polypeptidkæder bundet sammen af ​​disulfidbroer. Hver T-celle præsenterer en TCR med en unik specificitet.

Funktioner

T-lymfocytter spiller en grundlæggende rolle i udviklingen af ​​det adaptive eller specifikke immunresponssystem. De er multifunktionelle celler, da de tjener forskellige formål i "kampen" mod invaderende og potentielt patogene antigener.

Nogle T-celler hjælper med produktionen af ​​antistoffer medieret af B-lymfocytter; andre er i stand til at interagere med blodceller i den myeloide linie for at hjælpe dem mere effektivt med at ødelægge patogener, mens andre fungerer direkte ved at dræbe virusinficerede celler eller tumorceller.

En anden af ​​deres funktioner er som regulerende celler ved at overføre immunologisk "tolerance" til organismerne, hvor de virker, eller ved at etablere nogle "grænser" for amplituden af ​​de svar, der udløses.

typer

De forskellige typer lymfocytter adskiller sig fra hinanden ved ekspression af specifikke membranreceptorer, der genkendes eksperimentelt af kunstige monoklonale antistoffer.

Disse receptorer genkendt af de nævnte antistoffer hører til den, der er kendt som en "gruppe af differentiering" eller CD (Cluster of Differentiation).

CD-betegnelsen henviser til en cellefænotype, og selvom den ikke nødvendigvis er specifik for en celletype eller en hel cellelinie, har den været nyttig til karakterisering af lymfocytter.

Funktionelt overvejer nogle forfattere, at T-lymfocytter kan klassificeres som hjælper-T-lymfocytter og cytotoksiske eller cytolytiske T-lymfocytter. Begge typer celler udtrykker lignende T-lymfocytreceptorer (TCR'er), men adskiller sig i ekspressionen af ​​CD-proteiner.

Andre forfattere introducerer imidlertid en yderligere kategori defineret som "hukommelse T-celler" eller "hukommelse T-lymfocytter".

Hjælper T-lymfocytter eller "

Hjælper-T-celler har ikke den primære funktion af at direkte "angribe" eller "genkende" noget antigent molekyle, i stedet for er de specialiseret i sekretion af cytokiner, der fremmer eller forbedrer funktionerne af andre celler, såsom B-lymfocytter.

Disse celler udtrykker CD4-gruppeproteiner på deres overflade, der fungerer som coreceptorer for proteinerne i klasse II-hovedhistokompatibilitetskomplekset. Med andre ord genkender disse proteiner antigener præsenteret i sammenhæng med MHC klasse II.

I litteraturen kan der fås navne på forskellige typer T-hjælperceller, som adskilles fra hinanden ved udskillelse af forskellige typer cytokiner og responsen på visse interleukiner.

Type 1 hjælper T-lymfocytter (TH1), der udskiller cytokinet IFN-y (nyttigt til makrofagaktivering og patogen eliminering) er derefter blevet defineret; type 2-hjælper T-lymfocytter (TH2), der udskiller store mængder IL-4, IL-5 og IL-13 (disse TH2 fremmer antistofproduktion).

Der er også andre hjælperlymfocytter kendt som "follikulære hjælper T-lymfocytter" (THF), som, som deres navn antyder, er til stede i lymfoide follikler og hjælper med aktiveringen af ​​B-celler og stimulering af antistofproduktion.

Disse THF'er udskiller også en lang række forskellige cytokiner og deltager på samme tid i stimulering af produktionen af ​​antistoffer associeret med immunresponset medieret af TH1 og TH2 celler.

Hjælper T-celler af type 9, type 17 og type 22 er også blevet beskrevet, som kontrollerer meget specifikke aspekter af visse immunresponser.

Regulerende T-lymfocytter (Tregs)

Der er også et andet sæt T-celler, der udtrykker CD4-receptorer, der er kendt som regulatoriske CD4 T-lymfocytter eller "Tregs". Disse lymfocytter producerer en transkriptionsfaktor kaldet FoxP3 og udtrykker en anden CD-markør på deres overflade kaldet CD25.

Regulerende T-cellefunktioner (Kilde: Gwilz via Wikimedia Commons)

Dens reguleringsmekanismer består af intercellulære kontakter, ekspression af overflademolekyler, øget respons på vækstfaktorer og ændret produktion af regulatoriske cytokiner, såsom TGF-ß1 og IL-10.

Cytotoksiske eller cytolytiske T-lymfocytter

På den anden side er cytotoksiske T-celler ansvarlige for at angribe og ødelægge invasive eller fremmede celler takket være deres evne til at binde til dem og frigive særlige granuler fyldt med forskellige typer cytotoksiske proteiner.

Perforinerne og granzymerne indeholdt i de cytotoksiske granulater af cytolytiske T-celler har evnen til at åbne porer i henholdsvis plasmamembranen og nedbryde proteiner, hvilket resulterer i lysering af cellerne, de angriber.

Multiplikation og handling af cytotoksiske T-lymfocytter og deres respektive hukommelse T-lymfocytter (Kilde: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Denne type T-lymfocytter er især ansvarlige for nedbrydningen af ​​celler, der er inficeret med vira, bakterier eller intracellulære parasitter samt kræft- eller tumorceller.

Cytotoksiske T-lymfocytter genkendes ved membranekspression af CD8-lignende proteiner, som er proteiner, der er i stand til at genkende og binde antigener, der præsenteres for det i sammenhæng med andre membranproteiner: dem fra det vigtigste klasse I-histokompatibilitetskompleks.

Hukommelse T-lymfocytter

Som allerede nævnt differentierer "naive", "uskyldige" eller "naive" T-lymfocytter, når de kommer i kontakt med et antigen. Denne differentiering giver ikke kun anledning til CD4- og CD8-T-celler, men også til en anden klasse af T-celler kendt som hukommelsesceller.

Disse celler, som det gælder for hukommelse B-lymfocytter, har meget længere levetid, og deres cellepopulationer udvides og differentieres til effektor T-celler, såsom CD4 og CD8, når de kommer i kontakt med det igen. antigen.

Hukommelsesceller kan have CD4- eller CD8-markører, og deres hovedfunktion er at tilvejebringe "molekylær hukommelse" til immunsystemet mod "kendte" patogener.

Modning

T-lymfocytter er nøje udvalgt og modne i thymus. Under modningsprocessen erhverver disse celler evnen til at udtrykke et antigenreceptorprotein på deres membran: T-cellereceptoren.

Forløberens hæmatopoietiske celler fra T-lymfocytter migrerer til thymus i meget tidlige stadier af udvikling og modning består i det væsentlige i omarrangement af de gener, der koder for TCR-receptorer og andre membranmarkører.

Forløbere for T-celler, når de når thymusen, er kendt som "thymocytter", som er dem, der formerer sig og differentierer sig i de forskellige underpopulationer af modne T-celler.

I thymus er der både positiv selektion af celler, der genkender fremmede antigener, og negativ selektion, der eliminerer celler, der genkender selvmolekyler.

Modning forekommer oprindeligt i den ydre thymus-cortex, hvor celler spredes med en meget lav hastighed.

Aktivering

Selv om de ikke er i kontakt med et antigen, forbliver T-lymfocytterne i G0-fasen af ​​cellecyklussen i en slags senescens.

Udtrykket aktivering henviser til alle begivenheder, der finder sted under "engagement" af de antigene receptorer i membranen af ​​disse celler, hvilket fortjener deltagelse af hjælperceller, som i nogle tekster er defineret som antigenpræsenterende celler eller APC'er. (fra de engelske antigenpræsentationsceller).

APC'er indeholder membranmolekyler på deres overflade, der "viser" antigener mod T-celler. Disse er kendt som "Major Histocompatibility Complex molecules" eller MHC (Major Histocompatibility Complex).

Aktiveringsproces af en T-lymfocyt. Antigene receptorer og antigener præsenteret i forbindelse med klasse II-vigtigt histokompatibilitetskompleks (MHC) -proteiner (Kilde: Cecilia Tejero García via Wikimedia Commons)

I løbet af aktiveringsprocessen forøges lymfocytterne i størrelse og ændres fra den oprindelige sfæriske form til en form, der ligner et håndsspejl, og i denne fase er lymfocytterne kendt som lymfoblaster.

Lymfoblaster, i modsætning til inaktive lymfocytter, har evnen til at proliferere mitotisk og generere andre celler, der er i stand til at differentiere.

Aktivering af hjælper-T-celler

TH-lymfocytter kan kun aktiveres, når APC-celler "præsenterer" dem et fremmed antigen ved hjælp af MHC klasse II-molekyler. Det første trin i denne aktiveringsvej består af genkendelsen af ​​det præsenterede antigen af ​​TCR-receptoren.

Derefter interagerer CD4-hjælpercellen med et område af MHC II-molekylet, så der dannes et kompleks mellem TCR-proteinet, antigenet og MHC II-molekylet, hvilket sikrer genkendelsen af ​​både antigenet og molekylerne præsenteret af APC.

Både T-cellen og den antigenpræsenterende celle udskiller derefter regulerende cytokiner, der hjælper med at aktivere CD4-hjælper-T-cellen, der aktiveres. Når den er aktiveret multipliceres denne lymfocyt og producerer nye "naive" CD4 T-lymfocytter, der differentierer sig til de andre typer hukommelse eller effektorlymfocytter.

Aktivering af cytotoksiske T-celler

Sekvensen af ​​trin, der finder sted under aktiveringen af ​​CD8-lymfocytter, ligner meget den for hjælper-T-celler. Imidlertid hører de involverede MHC-molekyler til klasse I.

Når først antigener og receptorer er genkendt, udskiller de APC-celler, der er involveret i denne proces, og de aktiverende cytotoksiske T-lymfocytter cytokiner, der aktiverer klonal proliferation og differentiering af lymfocytter.

Som med CD4 T-celler kan CD8 T-celler differentieres til effektorceller eller hukommelsesceller, i hvilket tilfælde de fungerer som henholdsvis cytotoksiske eller molekylære hukommelsesceller.

Aktivering af CD8 T-lymfocytter opnås takket være deltagelse af andre hjælper-T-celler, specifikt type 1-celler.

Signaltransduktion

Aktivering af lymfocytter involverer transduktion af signaler fra det ekstracellulære miljø ind i det cytosoliske rum og kernen. Disse signaler opfattes af antigene receptorer til stede på plasmamembranen og oversættes af interne signalveje.

Det endelige mål med at modtage disse signaler er at aktivere transkription af specifikke gener, der koder for specifikke overfladeproteiner.

Det er vigtigt at nævne, at lymfocytter, der aktiveres og ikke differentierer (modnes), fjernes fra kroppen ved apoptose eller programmeret celledød.

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. Cavanagh, M. (nd). T-celle aktivering. British Society for Immunology.
4. Heath, W. (1998). T-lymfocytter. I Encyclopedia of Immunology (s. 2341–2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kuby's Immunology (6. udg.). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana fra Spanien.
6. Martin, S. (2014). T-lymfocytter som værktøjer til diagnosticering og immunotoksikologi. T-lymfocytter som værktøjer til diagnosticering og immunotoksikologi (bind 104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schaums oversigt over teori og immunologiproblemer. McGraw-Hill-selskaberne.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocyt Typing II. Humane T-lymfocytter (bind 1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). T-celle-aktivering. Annu. Pastor Immunol., 27, 591–619.