ЛІМФОЦИТИ CD4 T: СТРУКТУРА, ФУНКЦІЇ, ДОЗРІВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

У CD4 - Т - клітини являють собою тип Т - лімфоцити , що мають функцію клітин , перш за все , як «аксесуар» або «партнер» для відповіді специфічних імунного або адаптивного. Вони характеризуються наявністю мембранного рецептора, відомого як "Т-клітинний рецепторний комплекс", скорочено TCR (T Cell Receptor). Однак існують різні субпопуляції Т-клітин, які ідентифікуються за наявністю інших молекул мембранного маркера.

Ці молекули мають білкову природу і відомі як частина "групи диференціації" або CD (Скупчення диференціації). Відповідно, Т-клітини можна розділити на дві основні групи: CD4 T-лімфоцити та CD8 T-лімфоцити.

Представлення корецептора CD4 на лімфоциті Т-хелпера під час його активації, опосередкованої клітиною, що представляє антиген (APC) (Джерело: Xermani через Wikimedia Commons)

Останні також відомі як "цитотоксичні Т-клітини", оскільки в гуморальній імунній відповіді вони безпосередньо втручаються в елімінацію клітин, вторгнутих вірусами або внутрішньоклітинними мікроорганізмами.

Лімфоцити CD4 T широко відомі в літературі як «допоміжні Т-лімфоцити», оскільки вони беруть участь в активації інших лімфоцитів імунної системи: лімфоцитів В. Їх участь сприяє як активації, так і виробленню та секреції антитіл.

Будова

CD4 Т-клітини поділяють структурні характеристики кожної іншої клітини лімфоїдної лінії. Вони мають чітке ядро, яке обмежує цитозол вузьким кільцем між його плазматичною мембраною та ядром.

У них немає багатьох внутрішніх органел, але на електронних мікрографах деякі мітохондрії, невеликий комплекс Гольджі, вільні рибосоми та кілька лізосом нагадували одна одну.

Ці клітини походять в кістковому мозку від загального попередника з іншими лімфоїдними клітинами, такими як В-клітини та клітини «природного вбивці» (NK), а також з рештою гемопоетичних клітин.

Однак їх дозрівання та активація відбувається за межами кісткового мозку, в органі, відомому як тимус, і вони можуть виконувати свої функції в деяких вторинних лімфоїдних органах, таких як мигдалини, апендикс та інші.

Вони відрізняються від інших клітин лімфоїдної лінії за експресією специфічних маркерів, зокрема "рецепторів Т-клітин" (T-клітинний рецептор). Ці поверхневі білки можна розглядати як білкові комплекси, які функціонують насамперед у розпізнаванні представлених їм антигенів.

З цими білками пов'язаний інший білковий комплекс, відомий як CD3, який необхідний для сигналізації, яка відбувається під час розпізнавання антигену.

З іншого боку, хелперні Т-лімфоцити експресують на своїй поверхні тип "маркерної" молекули, відомий як CD4, який, як і всі молекули груп диференціації, розпізнає конкретні ділянки рецепторів, "обмежені" молекулами МНС II клас.

Типи лімфоцитів CD4 T

У літературі можна знайти різні назви для різних типів Т-лімфоцитів з маркерами типу CD4, але виділяється тип номенклатури, який розрізняє тип цитокіну, який ці клітини здатні продукувати.

Таким чином було визначено кілька класів хелперних Т-лімфоцитів, серед яких виділяються TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, ТГФ і Треги або регуляторні лімфоцити.

Лімфоцити TH1 виділяють гамма інтерферону (IFN-γ), корисного цитокіну для активації інших клітин імунної системи, відомих як макрофаги. Лімфоцити типу 2 (TH2) виділяють велику кількість інтерлейкінів, які сприяють виробленню антитіл.

Фолікулярні хелперні Т-лімфоцити або ТГФ, виявлені в лімфоїдних фолікулах, беруть участь в активації В-клітин, а також "допомагають" у виробленні та секреції антитіл, виділяючи велику кількість цитокінів.

Ще один клас лімфоцитів-помічників, регуляторні Т-лімфоцити або Треги, регулюють велику кількість клітинних функцій за допомогою клітин-клітинних контактів, експресії поверхневих молекул та посилення реакції на різні фактори росту.

Що стосується розвитку цих "підмножин" лімфоцитів CD4 T, різні дослідження показали, що вони походять від одного і того ж Т-клітинного попередника, тобто вони не походять з окремих ліній, які були порушені до антигенної стимуляції.

Навпаки, на диференціацію кожного типу хелперних лімфоцитів впливає безліч мікроекологічних аспектів, яким піддається клітина-попередник, яка, як вважають, є наївним, зрілим лімфоцитом CD4 T, стимулюється цитокінами, що виробляються макрофагами .

Особливості

Лімфоцити CD4 T функціонують переважно як клітини-помічники. Це клітини, які активізуються та генерують імунну відповідь проти інфекцій, коли вони знаходять, розпізнають та взаємодіють із вторгненням антигену.

Їх здатність розпізнавати та зв'язувати чужорідні антигени значно відрізняється від здатності В-клітин, оскільки останні здатні розпізнавати розчинні антигени у стані їх «наївного стану» до їх повної диференціації.

Навпаки, Т-лімфоцити (загалом) можуть розпізнавати лише пептидні антигени, приєднані до інших молекул, кодованих генами сімейства білків, відомим як "основний комплекс гістосумісності" або MHC (основний комплекс гістологічної сумісності), і це називається " обмеження MHC ».

Існують щонайменше три класи білків MHC і CD4 Т-клітини розпізнають антигени, представлені в контексті II класу MHC.

Їх називають Т-хелперними клітинами або "хелперами", оскільки вони "допомагають" В-клітинам, для яких характерна продукція Т-залежних антитіл, тобто їм потрібна наявність Т-лімфоцитів.

Його основна відповідальність лежить у виробленні розчинних цитокінів, які беруть участь у різних імунологічних процесах.

Як клітини імунної пам’яті

Певний набір диференційованих, зрілих CD4 Т-клітин може жити довші періоди часу та забезпечувати більш швидку реакцію, коли організм, у якому вони виявлені, стикається з тим же антигеном вдруге.

Ці клітини, які присвячені "запам'ятовуванню" антигенів, які їх активували і викликали їх диференціювання, відомі як "Т-клітини пам'яті".

Дозрівання та активація

Лімфоцити CD4 T зароджуються в кістковому мозку і згодом мігрують до вилочкової залози для диференціації та дозрівання. Лімфоїдні клітини-попередники лімфоцитів Т, присутні в тимусі, відомі як "тимоцити".

Тимоцити проходять різні стадії дозрівання, на яких поступово виражаються мембранні маркери, що характеризують їх (попереднє посилання робилося на маркери TCR та CD3).

Процес активації Т-лімфоцита (Джерело: DO11.10 через Wikimedia Commons)

Під час процесу дозрівання відбираються Т-клітини-помічники, які розпізнають чужорідні антигени, і ті, що розпізнають молекули організму, що їх породжують, усуваються. Це дуже важливий механізм захисту від наявності "самореактивних" клітин.

Як відбувається активація?

Неактивні Т-лімфоцити знаходяться в періоді мітотичного старіння або, що саме, вони активно не діляться і затримуються у фазі G0 клітинного циклу.

Деякі «аксесуарні» клітини, відомі як клітини, що презентують антиген, або APC (Antigen Presenting Cell), беруть участь у процесі активації . Ці клітини мають функцію "представлення" антигенів, пов'язаних з білками МНС класу II, які вибірково розпізнаються за допомогою TCR на мембрані лімфоцитів CD4 T.

Під час цього процесу, який відбувається в тимусі, лімфоцити диференціюються в лімфобласти, змінюючись за формою і розміром. Лімфобласти можуть ділитися та розмножуватися, примножуючи кількість клітин у популяції.

Взаємодія між рецептором TCR (на поверхні клітини CD4 T) та антигеном, пов'язаним з МНС класу II (на поверхні клітини APC), утворює комплекс, що забезпечує специфічне розпізнавання.

Після того, як представлений антиген розпізнається в контексті II класу МНС, і лімфоцити CD4, і клітина APC починають виділяти цитокіни, що сприяють активації лімфоцитів.

Коли активовано лімфоцит, він розмножується, утворюючи нові однакові клітини, специфічні для відповідного антигену і які знаходяться у стані "наївного" або "наивного", який не модифікується, поки вони не зустрінуться з антигеном, для якого вони були "призначені". ”.

Програмована загибель клітин

Людський організм, як і у багатьох ссавців, здатний виробляти сотні лімфоцитарних клітин за дуже короткі проміжки часу.

Крім того, оскільки диференціація Т-клітини включає випадкове перегрупування генів, кодуючих розпізнавальні білки антигенів, які їй представлені, існує сотні різних популяцій клітин, здатних розпізнавати різні "частини" одного і того ж антигену. або різні антигени.

Це безліч клітин передбачає певні фізіологічні небезпеки, оскільки деякі зразки, розпізнавані мембранними рецепторами Т-клітин, можуть збігатися з моделями деяких самомолекул.

Крім того, не всім цим клітинам призначено негайно виконувати свої функції, оскільки вони потребують взаємодії з визначеним антигеном.

Таким чином, «гомеостаз лімфоцитів» досягається в первинних лімфоїдних органах, запускаючи запрограмовані шляхи загибелі клітин у тих клітинах, які не потрібні або не диференціюються та повністю дозрівають.

Список літератури

1. Аббас, А., Мерфі, К., Шер, А. (1996). Функціональне розмаїття хелперних Т-лімфоцитів. Природа, 383, 787-793.
2. Актор, Дж. К. (2014). Вступні основні поняття імунології для міждисциплінарних застосувань. Лондон: Академічна преса.
3. Знизу, К. (1988). Функціональна дихотомія в лімфоцитах CD4 + T. Імунологія сьогодні, 9 (9), 268–274.
4. Кавана, М. (другий). Активація Т-клітин. Британське товариство імунології.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Введення лейкоцитів II. Т-лімфоцити людини (т. 1). Спрингер.
6. Сміт-Гарвін, Дж. Е., Корецький, G. a, та Джордан, MS (2009). Активація клітин. Ану. Преподобний Імунол. , 27, 591–619.