CD4 T ЛИМФОЦИТИ: СТРУКТУРА, ФУНКЦИИ, УЗРЯВАНЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

На CD4 Т клетките са вид на Т лимфоцити като клетъчни функции предимно като "аксесоар" или "партньор" за отговор специфичен имунен или адаптивни. Те се характеризират с наличието на мембранен рецептор, известен като "Т клетъчен рецепторен комплекс", съкратено като TCR (T клетъчен рецептор). Съществуват обаче различни субпопулации на Т клетки, които се идентифицират по наличието на други молекули на мембранния маркер.

Тези молекули са протеинови в природата и са известни като част от "група на диференциация" или CD (клъстер на диференциация). Съответно, Т клетките могат да бъдат разделени на две основни групи: CD4 T лимфоцити и CD8 T лимфоцити.

Представяне на CD4 ядрорецептора върху Т хелперен лимфоцит по време на неговото активиране, медиирано от антиген представяща клетка (APC) (Източник: Xermani чрез Wikimedia Commons)

Последните са известни още като "цитотоксични Т клетки", тъй като в хуморалния имунен отговор те директно се намесват в елиминирането на клетките, нахлувани от вируси или вътреклетъчни микроорганизми.

CD4 Т-лимфоцитите са популярно известни в литературата като „помощни Т-лимфоцити“, тъй като те участват в активирането на други лимфоцити на имунната система: В-лимфоцити, Участието им насърчава както активирането, така и производството и секрецията на антитела.

структура

CD4 Т клетки споделят структурните характеристики на всяка друга клетка от лимфоидната линия. Те имат видно ядро, което ограничава цитозола до тесен пръстен между неговата плазмена мембрана и ядрото.

Те нямат много вътрешни органели, но на електронните микрографии приличат на някои митохондрии, малък комплекс на Голджи, свободни рибозоми и няколко лизозоми.

Тези клетки произхождат в костния мозък от общ предшественик с други лимфоидни клетки като В клетки и клетки на „естествен убиец“ (NK), както и с останалите хематопоетични клетки.

Въпреки това, тяхното узряване и активиране се случва извън костния мозък, в орган, известен като тимус, и те могат да упражняват функциите си в някои вторични лимфоидни органи като сливиците, апендикса и други.

Те се отличават от другите клетки на лимфоидната линия чрез експресията на специфични маркери, по-специално "Т клетъчен рецептор" (Т клетъчен рецептор). Тези повърхностни протеини могат да се разглеждат като протеинови комплекси, които функционират главно в разпознаването на антигените, представени им.

Свързан с тези протеини е друг протеинов комплекс, известен като CD3, който е необходим за сигнализирането, което се осъществява по време на разпознаване на антиген.

От друга страна, помощните Т-лимфоцити изразяват на повърхността си тип "маркерна" молекула, известна като CD4, която, подобно на всички молекули от групите за диференциация, разпознава специфични места на рецепторите, "ограничени" от MHC молекулите на клас II.

Видове CD4 T лимфоцити

В литературата могат да се намерят различни имена за различните видове Т-лимфоцити с маркери от тип CD4, но се откроява тип номенклатура, която различава типа цитокин, който тези клетки са способни да произвеждат.

По този начин са дефинирани няколко класа помощни Т-лимфоцити, сред които се открояват TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF и регулаторни или Tregs лимфоцити.

TH1 лимфоцитите секретират интерферон гама (IFN-γ), полезен цитокин за активиране на други клетки на имунната система, известни като макрофаги. Тип 2 помощни лимфоцити (TH2) отделят голямо разнообразие от интерлевкини, които насърчават производството на антитела.

Фоликуларни Т хелперни лимфоцити или THFs, открити в лимфоидните фоликули, участват в активирането на В клетките и също така "подпомагат" производството и секрецията на антитела чрез секретиране на изобилно количество цитокини.

Друг клас помощни лимфоцити, регулаторни Т-лимфоцити или Tregs, регулират голям брой клетъчни функции чрез клетъчно-клетъчни контакти, експресия на повърхностни молекули и потенциране на отговора на различни растежни фактори.

По отношение на развитието на тези „подмножества“ на CD4 Т-лимфоцити, различни проучвания показват, че те са получени от един и същ Т-клетъчен предшественик, тоест не произхождат от отделни линии, които са компрометирани преди антигенната стимулация.

Напротив, диференциацията на всеки тип помощни лимфоцити се влияе от много от микроекологичните аспекти, на които е подложена предшествената клетка, за която се смята, че е наивен, зрял CD4 Т-лимфоцит, стимулира се от цитокини, произведени от макрофаги,

Характеристика

CD4 Т-лимфоцитите функционират главно като помощни клетки. Това са клетки, които се активират и генерират имунен отговор срещу инфекции, след като намерят, разпознаят и взаимодействат с нахлуващ антиген.

Способността им да разпознават и свързват чужди антигени е значително различна от тази на В-клетките, тъй като последните са способни да разпознават разтворими антигени в състояние на "наивно състояние" преди пълното им разграничаване.

За разлика от тях, Т-лимфоцитите (най-общо) могат да разпознаят само пептидни антигени, свързани с други молекули, кодирани от гените на белтъчна фамилия, известна като "Основен комплекс за хистосъвместимост" или MHC (Основен хистосъвместим комплекс) и това се нарича " ограничение от МНС ”.

Има поне три класа МНС протеини и CD4 Т клетки разпознават антигени, представени в контекста на клас МНС II.

Те се наричат ​​Т-хелперни клетки или „помощници“, защото „помагат“ В-клетките, които се характеризират с производството на Т-зависими антитела, тоест имат нужда от присъствието на Т-лимфоцити.

Основната му отговорност се състои в производството на разтворими цитокини, които участват в различни имунологични процеси.

Като клетки на имунната памет

Специфичен набор от диференцирани, зрели CD4 Т клетки могат да живеят за по-дълги периоди от време и да осигурят по-бърза реакция, когато организмът, в който са намерени, се сблъсква със същия антиген втори път.

Тези клетки, които са посветени на „запомняне“ на антигените, които са ги активирали и са предизвикали диференциацията им, са известни като „Т клетки на паметта“.

Съзряване и активиране

CD4 Т-лимфоцитите възникват в костния мозък и впоследствие мигрират към тимуса, за да се диференцират и узреят. Прогениторните лимфоидни клетки на Т-лимфоцитите, присъстващи в тимуса, са известни като "тимоцити."

Тимоцитите преминават през различни етапи на зреене, в които мембранните маркери, които ги характеризират, постепенно се експресират (предишните препратки бяха направени към маркерите на TCR и CD3).

Процес на активиране на Т-лимфоцит (Източник: DO11.10 през Wikimedia Commons)

По време на процеса на съзряване се избират помощни Т клетки, които разпознават чужди антигени, и тези, които разпознават собствените молекули на организма, които ги пораждат, се елиминират. Това е много важен защитен механизъм срещу наличието на "самореактивни" клетки.

Как става активирането?

Неактивните Т-лимфоцити са в период на митотично стареене или, което е същото, те не се делят активно и се задържат във фазата G0 на клетъчния цикъл.

Някои „аксесоарни“ клетки, известни като антиген представящи клетки или APC (антиген представящи клетки) участват в процеса на активиране. Тези клетки имат функцията да "представят" антигени, свързани с MHC протеини от клас II, които селективно се разпознават от TCRs на мембраната на CD4 Т-лимфоцитите.

По време на този процес, който протича в тимуса, лимфоцитите се диференцират в лимфобласти, променяйки се по форма и размер. Лимфобластите могат да се разделят и размножават, умножавайки броя на клетките в популацията.

Взаимодействието между TCR рецептора (на повърхността на CD4 Т клетката) и антигена, свързан с МНС клас II (на повърхността на APC клетката), образува комплекс, който осигурява специфично разпознаване.

След като представеният антиген бъде разпознат в контекста на клас МНС II, както CD4 лимфоцитът, така и APC клетката започват да отделят цитокини, които допринасят за активирането на лимфоцитите.

Когато лимфоцитът се активира, той се размножава, образувайки нови идентични клетки, специфични за въпросния антиген и които са в "наивно" или "наивно" състояние, което не се модифицира, докато не се срещнат с антигена, за който са били проектирани. ".

Програмирана клетъчна смърт

Човешкото тяло, подобно на това на много бозайници, има способността да произвежда стотици лимфоцитни клетки за много кратки периоди от време.

Освен това, тъй като диференцирането на Т клетки включва случайно пренареждане на гените, които кодират разпознаващите протеини на антигените, които са му представени, има стотици различни популации от клетки, способни да разпознават различни "части" от един и същ антиген. или различни антигени.

Това множество клетки включва определени физиологични опасности, тъй като някои от моделите, разпознати от мембранните рецептори на Т-клетките, могат да съвпадат с моделите на някои самомолекули.

Освен това, не всички тези клетки са предназначени да изпълняват функциите си незабавно, тъй като се нуждаят от взаимодействие с определения антиген.

По този начин се постига лимфоцитна "хомеостаза" в първичните лимфоидни органи чрез задействане на програмираните пътища на смъртта на клетките в онези клетки, които не са необходими или които не се диференцират и напълно зреят.

Препратки

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Функционално разнообразие на помощни Т-лимфоцити. Природа, 383, 787-793.
2. Актьор, Ж.К. (2014). Основни понятия за имунология за интердисциплинарни приложения. Лондон: Academic Press.
3. Отдолу, К. (1988). Функционална дихотомия в CD4 + T лимфоцитите. Имунология днес, 9 (9), 268–274.
4. Cavanagh, M. (nd). Активиране на Т-клетките. Британско дружество за имунология.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocyte Typing II. Човешки Т-лимфоцити (том 1). Springer.
6. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, и Jordan, MS (2009). T Активация на клетките. Annu. Преподобни имунол., 27, 591–619.