CD4 T-LYMFOCYTTER: STRUKTUR, FUNKSJONER, MODNING - BIOLOGI - 2026

De CD4 T-celler er en type T-lymfocytt som har celle virker primært som "tilbehør" eller "partner" for den spesifikke immunrespons eller adaptiv. De er karakterisert ved tilstedeværelsen av en membranreseptor kjent som "T-cellereseptorkomplekset", forkortet som TCR (T Cell Receptor). Imidlertid er det forskjellige underpopulasjoner av T-celler som identifiseres ved tilstedeværelsen av andre membranmarkørmolekyler.

Disse molekylene er proteiner og er kjent som en del av en "gruppe av differensiering" eller CD (Cluster of Differentiation). Følgelig kan T-celler deles inn i to hovedgrupper: CD4 T-lymfocytter og CD8 T-lymfocytter.

Representasjon av CD4-coreceptor på en T-hjelper-lymfocytt under aktivering av den formidlet av en antigenpresenterende celle (APC) (Kilde: Xermani via Wikimedia Commons)

De sistnevnte er også kjent som "cytotoksiske T-celler" siden de, i den humorale immunresponsen, direkte griper inn i eliminering av celler invadert av virus eller intracellulære mikroorganismer.

CD4 T-lymfocytter er populært kjent i litteraturen som "hjelper T-lymfocytter", siden de deltar i aktiveringen av andre lymfocytter i immunsystemet: B-lymfocytter. Deres deltakelse fremmer både aktivering og produksjon og sekresjon av antistoffer.

Struktur

CD4 T-celler deler de strukturelle egenskapene til hver annen celle i lymfoide avstamning. De har en fremtredende kjerne, som begrenser cytosolen til en smal ring mellom plasmamembranen og kjernen.

De har ikke mange indre organeller, men på elektronmikrografier så de like ut noen mitokondrier, et lite Golgi-kompleks, frie ribosomer og noen få lysosomer.

Disse cellene stammer fra benmargen fra en vanlig forløper med andre lymfoide celler som B-celler og "naturlig killer" (NK) celler, så vel som resten av hematopoietiske celler.

Modning og aktivering av dem skjer imidlertid utenfor benmargen, i et organ kjent som thymus, og de kan utøve sine funksjoner i noen sekundære lymfoide organer som mandlene, vedlegget og andre.

De skilles fra andre celler i lymfoide avstamning ved uttrykk av spesifikke markører, nærmere bestemt "T-cellemottakeren" (T-cellemottaker). Disse overflateproteinene kan sees på som proteinkomplekser som hovedsakelig fungerer i gjenkjenningen av antigener som blir presentert for dem.

Tilknyttet disse proteinene er et annet proteinkompleks kjent som CD3, som er nødvendig for signaliseringen som finner sted under antigengjenkjenning.

På den annen side uttrykker hjelper-T-lymfocytter på overflaten en type "markør" -molekyl kjent som CD4, som, i likhet med alle molekylene i differensieringsgruppene, gjenkjenner spesifikke steder for reseptorene "begrenset" av MHC-molekylene fra klasse II.

Typer CD4 T-lymfocytter

Ulike navn kan finnes i litteraturen for de forskjellige typene T-lymfocytter med CD4-type markører, men en type nomenklatur skiller seg ut som diskriminerer typen cytokin som disse cellene er i stand til å produsere.

På denne måten er det definert flere klasser av hjelper-T-lymfocytter, blant dem TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF og Tregs eller regulatoriske lymfocytter skiller seg ut.

TH1-lymfocytter utskiller interferon gamma (IFN-y), et nyttig cytokin for aktivering av andre celler i immunsystemet kjent som makrofager. Type 2 hjelperlymfocytter (TH2) utskiller et bredt utvalg av interleukiner som fremmer antistoffproduksjon.

Follikulær hjelper T-lymfocytter eller THF, funnet i lymfoide follikler, er involvert i aktiveringen av B-celler og "bistår" også i produksjonen og sekresjonen av antistoffer ved å utskille rikelige mengder cytokiner.

En annen klasse av hjelpelymfocytter, de regulerende T-lymfocytter eller Tregs, regulerer et stort antall cellulære funksjoner gjennom celle-cellekontakter, uttrykk for overflatemolekyler, og forbedring av responsen på forskjellige vekstfaktorer.

Når det gjelder utviklingen av disse "undergruppene" av CD4 T-lymfocytter, har forskjellige studier vist at de er avledet fra den samme T-celleforløperen, det vil si at de ikke stammer fra separate linjer som er kompromittert før antigenstimulering.

Tvert imot påvirkes differensieringen av hver type hjelper-lymfocytt av mange av de mikromiljøaspektene som forløpercellen utsettes for, som antas å være en naiv, moden CD4 T-lymfocyt, og stimuleres av cytokiner produsert av makrofager. .

Egenskaper

CD4 T-lymfocytter fungerer først og fremst som hjelpeceller. Dette er celler som aktiveres og genererer immunsvar mot infeksjoner når de først finner, gjenkjenner og interagerer med et invaderende antigen.

Deres evne til å gjenkjenne og binde fremmede antigener er betydelig forskjellig fra B-celler, siden de sistnevnte er i stand til å gjenkjenne oppløselige antigener i deres "naive tilstand", før deres fullstendige differensiering.

I motsetning til dette kan T-lymfocytter (generelt) bare gjenkjenne peptidantigener bundet til andre molekyler som er kodet av genene fra en proteinfamilie kjent som "Major Histocompatibility Complex" eller MHC (Major Histocompatibility Complex), og dette kalles " begrensning av MHC ”.

Det er minst tre klasser av MHC-proteiner og CD4 T-celler gjenkjenner antigener presentert i sammenheng med MHC klasse II.

De kalles T-hjelperceller eller "hjelpere" fordi de "hjelper" B-celler som er preget av produksjon av T-avhengige antistoffer, det vil si at de trenger tilstedeværelse av T-lymfocytter.

Det grunnleggende ansvaret ligger i produksjonen av løselige cytokiner som deltar i forskjellige immunologiske prosesser.

Som immunminneceller

Et visst sett med differensierte, modne CD4 T-celler kan leve i lengre perioder og gi en raskere respons når organismen de befinner seg i mot det samme antigenet en gang til.

Disse cellene som er dedikert til å "huske" antigenene som aktiverte dem og utløste deres differensiering, er kjent som "minne-T-celler".

Modning og aktivering

CD4 T-lymfocytter har sin opprinnelse i benmargen og vandrer deretter til tymusen for å differensiere og modnes. Forfødte lymfoide celler fra T-lymfocytter som er tilstede i tymusen, er kjent som "thymocytter."

Thymocytter går gjennom forskjellige stadier av modning, der membranmarkørene som karakteriserer dem gradvis kommer til uttrykk (forrige referanse ble referert til TCR- og CD3-markørene).

Aktiveringsprosess av en T-lymfocytt (Kilde: DO11.10 via Wikimedia Commons)

Under modningsprosessen blir T-hjelper-celler som gjenkjenner fremmede antigener valgt og de som gjenkjenner molekyler i organismen som gir opphav til dem blir eliminert. Dette er en veldig viktig beskyttelsesmekanisme mot tilstedeværelse av "selvreaktive" celler.

Hvordan skjer aktivering?

Inaktive T-lymfocytter er i en periode med mitotisk senescens, eller hva er det samme, de deler ikke aktivt og blir arrestert i G0-fasen av cellesyklusen.

Noen "tilbehør" celler kjent som antigenpresenterende celler eller APC (Antigen Presenting Cells) deltar i aktiveringsprosessen . Disse cellene har funksjonen til å "presentere" antigener bundet til MHC klasse II-proteiner som selektivt blir gjenkjent av TCR på membranen til CD4 T-lymfocytter.

Under denne prosessen, som foregår i tymusen, differensierer lymfocyttene til lymfoblaster, og forandrer seg i form og størrelse. Lymfoblaster kan dele seg og spre seg, multiplisere antall celler i befolkningen.

Samspillet mellom TCR-reseptoren (på overflaten av CD4 T-cellen) og antigenet bundet til MHC klasse II (på overflaten av APC-cellen) danner et kompleks som sikrer spesifikk gjenkjennelse.

Når det presenterte antigenet er gjenkjent i sammenheng med MHC klasse II, begynner både CD4-lymfocytten og APC-cellen å utskille cytokiner som bidrar til lymfocyttaktivering.

Når lymfocytten er aktivert, multipliserer den seg, og danner nye identiske celler, spesifikke for antigenet det gjelder, og som er i en "naiv" eller "naiv" tilstand, som ikke modifiseres før de møter antigenet de ble designet for. ”.

Programmerte celledød

Menneskekroppen har, som mange pattedyr, kapasitet til å produsere hundrevis av lymfocytiske celler i løpet av veldig korte perioder.

I tillegg, ettersom differensieringen av en T-celle involverer tilfeldig omorganisering av genene som koder for gjenkjennelsesproteiner av antigenene som blir presentert for den, er det hundrevis av forskjellige populasjoner av celler som er i stand til å gjenkjenne forskjellige "deler" av det samme antigenet. eller forskjellige antigener.

Dette mangfoldet av celler innebærer visse fysiologiske farer, siden noen av mønstrene som gjenkjennes av membranreseptorene til T-celler kunne sammenfalle med mønstrene til noen selvmolekyler.

I tillegg er ikke alle disse cellene bestemt til å utføre sine funksjoner umiddelbart, siden de krever interaksjon med det definerte antigenet.

Dermed oppnås lymfocytt "homeostase" i de primære lymfoide organene, noe som utløser de programmerte celledødveiene i de cellene som ikke er nødvendige eller som ikke skiller seg ut og blir fullmodne.

referanser

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Funksjonell mangfold av hjelper T-lymfocytter. Nature, 383, 787-793.
2. Actor, JK (2014). Innledende immunologiske grunnleggende konsepter for tverrfaglige applikasjoner. London: Academic Press.
3. I bunn, K. (1988). En funksjonell 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). Leukocyte Typing II. Humane T-lymfocytter (bind 1). Springer.
6. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). T-celleaktivering. Annu. Pastor Immunol. , 27, 591–619.