ЦИТОТОКСИЧНІ Т-ЛІМФОЦИТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, БУДОВА, ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025

У цитотоксичні Т - клітини , цитолитические Т - лімфоцити, цитотоксичні Т - клітини або Т - клітини вбивці (ЦТЛ англійської цитотоксичних Т - лімфоцитів) , є однією з груп клітин , що беруть участь в імунних реакцій специфічного клітинного у людини та інших багатоклітинних організмів.

Ці клітини, описані на основі їх здатності опосередковувати клітинний імунітет, були описані Говарцом у 1960 році, і через роки різні групи дослідників поглибили свої знання про механізми їх дії та їх найбільш відмінні характеристики.

Імунологічний синапс між цитотоксичним Т-лімфоцитом (LTc) та його цільовою клітиною (Джерело Стівен Фуллер, Ендре Майоровіц, Джилліан Гріффітс, Джейн Стінчком, Джованні Боссі через Wikimedia Commons)

Клітинний імунітет, загалом, опосередковується Т-лімфоцитами та фагоцитами, які спільно працюють над усуненням або контролем чужорідних внутрішньоклітинних вторгнення мікроорганізмів, таких як віруси та деякі бактерії та паразити, індукуючи загибель заражених клітин. .

Як це стосується механізмів гуморальної імунної відповіді (опосередкованих В-лімфоцитами), клітинну імунну відповідь можна розділити на три фази, які відомі як фаза розпізнавання, фаза активації та ефекторна фаза.

Фаза розпізнавання складається з зв'язування чужорідних антигенів із специфічними диференційованими Т-лімфоцитами, які експресують рецептори, здатні розпізнавати малі пептидні послідовності в чужих антигенах білкового походження, представлені в контексті білків основного комплексу гістосумісності.

Коли відбувається контакт антиген-лімфоцитів, Т-лімфоцити розмножуються (проліферують) і можуть згодом диференціюватися в клітину іншого типу, здатну активувати фагоцити, що вбивають внутрішньоклітинні мікроорганізми, або вони можуть лізувати клітини, що виробляють сторонні антигени.

Це фаза активації і зазвичай вимагає участі допоміжних або допоміжних клітин. Нарешті, фаза ефектора передбачає розвиток специфічних функцій активованих лімфоцитів, які закінчуються елімінацією антигенів, і в цей момент лімфоцити називаються "ефекторними клітинами".

Характеристика та структура

Два типи лімфоцитів, які існують, мають діаметр приблизно 8-10 мкм та велике ядро, яке містить щільно упакований гетерохроматин. У тонкій частині цитозолу, якою вони володіють, є мітохондрії, рибосоми та лізосоми.

Лімфоцитам не вистачає спеціалізованих органел всередині і, як і решта клітин крові, походять з кісткового мозку.

Після їх вироблення лімфоцити Т мігрують та йдуть у напрямку до вилочкової залози (звідси і походження їх назви), де вони згодом активуються та завершують свою диференціацію (дозрівають).

Ці клітини не виробляють антитіла або не розпізнають розчинних антигенів, але спеціалізуються на розпізнаванні пептидних антигенів, зв’язаних з білками, кодованими генами головного комплексу гістосумісності (MHC), які експресуються на поверхні інших клітин.

Ці клітини відомі як клітини, що представляють антиген, або APC (Antigen Presenting Cell).

Т-лімфоцити поділяються на два типи: хелперні Т-лімфоцити та цитотоксичні або вбивчі Т-лімфоцити.

Лімфоцити Helper T

Лімфоцити Helper T виділяють цитокіни, пептидні гормони, здатні сприяти проліферації та диференціації інших клітин та нових лімфоцитів (Т і В) та притягувати та активувати запальні лейкоцити, такі як макрофаги та гранулоцити.

Вони відрізняються від цитотоксичних Т-лімфоцитів експресією специфічного поверхневого глікопротеїну під назвою "Група диференціації 4" або CD4 (Кластер Диференціації 4).

Цитотоксичні Т-лімфоцити

Цитотоксичні Т-лімфоцити здатні лізувати клітини, які експресують чужорідні антигени на їх поверхні завдяки наявності вторгнення в внутрішньоклітинні мікроорганізми або патогени.

Їх ідентифікують за виразом поверхневого маркера глікопротеїну CD8 (Кластер Диференціації 8).

Особливості

Лімфоцити Killer T беруть участь у відновленні від вірусних, паразитарних та бактеріальних інфекцій. Вони також відповідають за реакції відторгнення трансплантатів від інших пацієнтів і відіграють важливу роль у розвитку імунітету проти пухлин.

Основна його функція, як було сказано раніше, - регуляція імунних реакцій проти білкових антигенів, крім того, що вони виступають в якості помічників у виведенні внутрішньоклітинних мікроорганізмів.

Механізм дії

Т-лімфоцити виконують свої функції завдяки тому, що деякі збудники вторгнення використовують клітинну техніку клітин, які вони заражають, для розмноження чи виживання. Вони, потрапляючи до внутрішньої частини клітини, не є доступними для гуморальних антитіл, тому єдиний спосіб їх усунення - це усунення клітини, яка їх розміщує.

Лімфоцити Killer T виконують три функції, що дозволяють їм "вбивати" або ліквідувати злоякісні або заражені клітини, які є їх цілями:

1- Вони виділяють цитокіни, такі як TNF-α (фактор некрозу пухлини) та IFN-γ (інтерферон гама), які мають протипухлинну, противірусну та антимікробну дію, оскільки пригнічують їх реплікацію.

2- Вони виробляють і вивільняють цитотоксичні гранули (модифіковані лізосоми), багаті білками перфорину та гранзимами.

Перфорини - це пороутворюючі білки, які відповідають за "пронизування" плазматичної мембрани інфікованих клітин, тоді як гранзими - це серинові протеази, які переходять у клітини через пори, утворені перфоринами та розкладають внутрішньоклітинні білки.

Комбінована дія перфоринів і гранзимів закінчується зупинкою вироблення вірусних, бактеріальних або паразитарних білків та апоптозом або запрограмованою загибеллю клітини-мішені.

3- Вони направляють апоптотичні механізми загибелі на інфіковані клітини через взаємодії Fas / FasL (білок Fas та його ліганд, які беруть участь у регуляції загибелі клітин).

Цей процес відбувається завдяки експресії ліганда FasL на поверхні активованих Т-клітин. Зв'язування білка Fas (також продукується цитотоксичними Т-лімфоцитами) та його рецептора запускає каскади активації цистеїнових протеаз, відомих як каспази, які безпосередньо опосередковують клітинні апоптотичні процеси.

Інфіковані клітини, які "переробляються" цитотоксичними Т-лімфоцитами, "очищаються" іншими клітинами, такими як фагоцити, які також беруть участь у "загоєнні" мертвих або некротичних ділянок тканини.

Активація

Цитолітичні Т-клітини активуються дендритними клітинами, що експресують заряджені антигеном або мічені молекули МНС класу I. Дендритні клітини можуть експресувати ці антигени шляхом прямого прийому інтактних клітин або прийомом вільних антигенів.

Після того, як інфіковані клітини або антигени обробляються дендритними клітинами, вони представляють антигени в контексті молекул основного комплексу гістосумісності (МНС) класу I або II класу.

Щонайменше три конкретні сигнали потрібні для активації та сприяння розмноженню цитотоксичних Т-клітин:

- Перше, що має відбутися, - це взаємодія між рецептором мембрани TCR лімфоцита Т та МНС, зв’язаним з антигеном, представленим дендритними клітинами.

- Далі, інший клас лімфоцитів, клітина з поверхневими маркерами CD28, взаємодіє зі своїм лігандом (B7-1) на антиген-презентуючих клітинах і забезпечує другий сигнал активації.

- Останній сигнал, здатний ініціювати проліферацію активованих клітин, відповідає виробленню дендритних клітин фактора інтерлейкіну 12 (IL-12).

Цей процес також включає мобілізацію кальцію, транскрипцію генів, вивільнення попередньо оброблених рецепторів, інтерналізацію поверхневих рецепторів, серед інших.

Важливо додати, що лімфоцити, що виходять із вилочкової залози, не є повністю диференційованими, оскільки їх потрібно активувати та дозрівати для виконання своїх функцій. "Наївні" або "наївні" цитотоксичні лімфоцити можуть розпізнавати антигени, але не в змозі лізувати їх цільові клітини.

Дозрівання

Дозрівання Т-лімфоцитів починається в тимусі, де вони розвиваються з того, що деякі автори називають прецитотоксичними Т-лімфоцитами, які є клітинами, присвяченими відповідної клітинної лінії, специфічних для конкретного чужорідного антигену.

Ці клітини попереднього лімфоциту експресують типові рецептори маркерів CD8 для клітин-кілерів, але ще не мають цитолітичних функцій. Попередньо лімфоцити містяться не в крові, а в інфікованих тканинах або "сторонніх" тканинах.

Дозрівання або диференціювання Т-лімфоцитів відбувається після їх активації (що залежить від сигналів та подій, описаних у попередньому розділі) і передбачає отримання всіх необхідних механізмів для придбання цитолітичних функцій.

Перше, що відбувається - це утворення специфічних цитотоксичних гранул, прикріплених до внутрішньої ділянки плазматичної мембрани і багатих перфоринами та гранзимами.

Потім спрацьовує поверхнева експресія Fas-зв'язуючого білка (FasL) і, нарешті, вони набувають здатності експресувати цитокіни та інші види білків, які будуть виконувати функції при подіях лізису клітин.

Кажуть, що дозрівання Т-клітин після їх активації закінчується диференціацією "ефекторної клітини", здатної здійснювати функції цитолітичного лімфоцита для руйнування або елімінації клітин-господарів, заражених зовнішніми агентами.

Крім того, частина популяції Т-лімфоцитів, що розмножилася під час диференціювання, виконує функції як "клітини пам'яті", але вони мають різні форми експресії мембранних рецепторів, що відрізняють їх від "наївних" та "ефекторних" клітин.

Список літератури

1. Аббас, А., Ліхтман, А., Побер, Дж. (1999). Клітинна та молекулярна імунологія (3-е видання). Мадрид: McGraw-Hill.
2. Андерсен, М., Шрама, Д., Стратен, П. і Беккер, Дж. (2006). Цитотоксичні Т-клітини. Журнал слідчої дерматології, 126, 32–41.
3. Баррі, М., Блеклі, штат Колумбія (2002). Цитотоксичні Т-лімфоцити: Усі дороги призводять до смерті. Природні огляди Імунологія, 2 (червень), 401–409.
4. Цитотоксичні Т-клітини. (2012 р.). «Імунологія для фармації» (с. 162-168). Отримано з sciencedirect.com
5. Ito, H., & Seishima, M. (2010). Регуляція індукції та функції цитотоксичних Т-лімфоцитів природними вбивчими Т-клітинами. Журнал біомедицини та біотехнології, 1–8.
6. Janeway CA Jr, Travers P, Walport M та ін. Імунобіологія: імунна система в галузі здоров’я та хвороб. 5-е видання. Нью-Йорк: Гарленд Наука; 2001. Цитотоксичність, опосередкована клітинами. Доступно від: ncbi.nlm.nih.gov
7. Лам Брасіале, В. (1998). Цитотоксичні Т-лімфоцити. В Енциклопедії імунології (с. 725). ТОВ Elsevier
8. Russell, JH, & Ley, TJ (2002). Цитотоксичність, опосередкована лімфоцитами. Ану. Преподобний Імунол. , 20, 323-370.
9. Віссінджер, Е. (другий). Британське товариство імунології. Отримано 25 вересня 2019 року з імунології.org