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

De T-lymfocytter eller T-celler er immunsystemceller den aktive i det cellulære immunsystemrespons, og som bidrar til aktivering av antistoff - produserende celler i den humorale immunresponssystemet.

Disse, som B-celler og naturlige killer-celler, er blodceller (leukocytter) som har sin opprinnelse i benmargen og utgjør sammen med B-celler mellom 20 og 40% av de totale leukocytter i blodet.

Representativt diagram over den hematopoietiske prosessen hos mennesker som gir opphav til lymfoide avstamning (Kilde: Jmarchn via Wikimedia Commons)

Navnet stammer fra stedet der de modnes før de utøvde sine funksjoner ( thymus ), og begrepet ble myntet av Roitt i 1969.

Det er forskjellige typer T-lymfocytter, og disse skiller seg fra hverandre både ved uttrykk for visse overflatemarkører og av funksjonen de utøver. Således er to hovedgrupper blitt beskrevet som er kjent som "hjelper" T-lymfocytter og "cytotoksiske" T-lymfocytter.

Hjelper T-lymfocytter deltar i aktiveringen av antistoffsekreterende B-lymfocytter, mens cytotoksiske T-lymfocytter direkte formidler eliminering av celler infisert av virus, parasitter og andre intracellulære mikroorganismer.

Disse cellene er ekstremt viktige, da de utfører grunnleggende funksjoner i forskjellige immunologiske aspekter og er avgjørende for det adaptive forsvarssystemet.

Struktur

T-lymfocytter er små celler, med en størrelse som kan sammenlignes med størrelsen på en gjennomsnittlig bakterie: mellom 8 og 10 mikrometer i diameter. De har en karakteristisk sfærisk form og deres cytosol er hovedsakelig okkupert av en stor kjerne omgitt av få organeller.

Alle lymfocytter stammer fra forløpere fra "primære" eller "generative" lymfoide organer. Når det gjelder T-lymfocytter produseres disse i benmargen og vandrer deretter til thymus for modning (thymus er et kjertelorgan som ligger bak brystbenet).

Når de er modne, slippes de ut i blodomløpet, men utfører sine funksjoner andre steder kjent som "sekundære lymfoide organer."

T-lymfocytter, som er sant for B-lymfocytter, er blodceller som er i stand til å produsere antistoffer mot spesifikke antigener, med den forskjellen at de ikke kan frigjøre dem i sirkulasjonen.

Antistoffer uttrykt av T-celler er proteiner bundet til plasmamembranen, med antigengjenkjenningssteder "vendt" mot det ekstracellulære miljøet. Disse antistoffene er kjent som "T-celleantigenreseptorer" eller TCR (T Cell Receptor).

TCR er transmembrane heterodimerer sammensatt av to polypeptidkjeder koblet sammen av disulfidbroer. Hver T-celle presenterer en TCR med en unik spesifisitet.

Egenskaper

T-lymfocytter spiller en grunnleggende rolle i utviklingen av det adaptive eller spesifikke immunresponssystemet. De er multifunksjonelle celler, ettersom de tjener forskjellige formål i "kampen" mot invaderende og potensielt patogene antigener.

Noen T-celler hjelper til med å produsere antistoffer formidlet av B-lymfocytter; andre er i stand til å samhandle med blodlegemer i myeloid-avstamningen for å hjelpe dem mer effektivt å ødelegge patogener, mens andre fungerer direkte i å drepe virusinfiserte celler eller tumorceller.

En annen av deres funksjoner er som regulatoriske celler ved å overføre immunologisk "toleranse" til organismer der de virker, eller ved å etablere noen "grenser" for amplituden til responsene som utløses.

typer

De forskjellige typer lymfocytter skilles fra hverandre ved uttrykk av spesifikke membranreseptorer som gjenkjennes eksperimentelt av kunstige monoklonale antistoffer.

Disse reseptorene som er gjenkjent av de nevnte antistoffene, tilhører det som er kjent som en "gruppe av differensiering" eller CD (Cluster of Differentiation).

CD-betegnelsen refererer til en cellefenotype, og selv om den ikke nødvendigvis er spesifikk for en celletype eller en hel cellelinje, har den vært nyttig for karakterisering av lymfocytter.

Funksjonelt vurderer noen forfattere at T-lymfocytter kan klassifiseres som hjelper-T-lymfocytter og cytotoksiske eller cytolytiske T-lymfocytter. Begge celletyper uttrykker lignende T-lymfocyttreseptorer (TCR), men avviker i uttrykket av CD-proteiner.

Andre forfattere introduserer imidlertid en tilleggskategori definert som "minne-T-celler" eller "minne-T-lymfocytter".

Hjelper T-lymfocytter eller "

Hjelper T-celler har ikke den primære funksjonen av å direkte "angripe" eller "gjenkjenne" noe antigent molekyl, i stedet er de spesialiserte i utskillelse av cytokiner, som fremmer eller forbedrer funksjonene til andre celler som B-lymfocytter.

Disse cellene uttrykker CD4-gruppeproteiner på overflaten deres, som fungerer som koreceptorer for proteinene i hoved II-histokompatibilitetskomplekset. Med andre ord gjenkjenner disse proteinene antigener presentert i sammenheng med MHC klasse II.

I litteraturen kan man få navn på forskjellige typer T-hjelperceller, som skilles fra hverandre ved utskillelse av forskjellige typer cytokiner og responsen på visse interleukiner.

Type 1 hjelper T-lymfocytter (TH1) som utskiller cytokinet IFN-y (nyttig for makrofagaktivering og eliminering av patogen) er deretter blitt definert; type 2 hjelper T-celler (TH2) som utskiller store mengder IL-4, IL-5 og IL-13 (disse TH2 fremmer antistoffproduksjon).

Det er også andre hjelper-lymfocytter kjent som "follikulære hjelper T-lymfocytter" (THF) som, som navnet tilsier, er til stede i lymfoide follikler og hjelper til med aktivering av B-celler og stimulering av antistoffproduksjon.

Disse THF-ene utskiller også et bredt utvalg av forskjellige cytokiner, og deltar samtidig i å stimulere produksjonen av antistoffer assosiert med immunresponset mediert av TH1- og TH2-celler.

Hjelper T-celler av type 9, type 17 og type 22 er også blitt beskrevet, som kontrollerer veldig spesifikke aspekter ved visse immunresponser.

Regulerende T-lymfocytter (Tregs)

Det er også et annet sett med T-celler som uttrykker CD4-reseptorer som er kjent som regulatoriske CD4 T-lymfocytter eller "Tregs". Disse lymfocytter produserer en transkripsjonsfaktor kalt FoxP3 og uttrykker en annen CD-markør på overflaten deres kalt CD25.

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

Dens reguleringsmekanismer består av intercellulære kontakter, uttrykk av overflatemolekyler, økt respons på vekstfaktorer og endret produksjon av regulatoriske cytokiner som TGF-β1 og IL-10.

Cytotoksiske eller cytolytiske T-lymfocytter

Cytotoksiske T-celler derimot har ansvaret for å angripe og ødelegge invasive eller fremmede celler, takket være deres evne til å binde seg til dem og frigjøre spesielle granuler lastet med forskjellige typer cytotoksiske proteiner.

Perforinene og granzymene som er inneholdt i cytotoksiske granulater av cytolytiske T-celler, har evnen til å åpne porene i henholdsvis plasmamembranen og nedbryte proteiner, noe som resulterer i lysering av cellene de angriper.

Multiplikasjon og virkning av cytotoksiske T-lymfocytter og deres respektive minne T-lymfocytter (Kilde: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Denne typen T-lymfocytter er spesielt ansvarlige for nedbrytningen av celler som har blitt infisert av virus, bakterier eller intracellulære parasitter, så vel som kreft eller tumorceller.

Cytotoksiske T-lymfocytter blir gjenkjent ved membranekspresjonen av CD8-lignende proteiner, som er proteiner som er i stand til å gjenkjenne og binde antigener som blir presentert for det i sammenheng med andre membranproteiner: de av det viktigste histokompatibilitetskomplekset i klasse I.

Memory T-lymfocytter

Som allerede nevnt, "naive", "uskyldige" eller "naive" T-lymfocytter skiller seg ut når de kommer i kontakt med et antigen. Denne differensieringen gir ikke bare opphav til CD4- og CD8-T-celler, men også til en annen klasse av T-celler kjent som minneceller .

Disse cellene, som er sant for lymfocytter fra minne B, har mye lengre levetid, og deres cellepopulasjoner utvides og differensierer til effektor T-celler, som CD4 og CD8, når de kommer i kontakt med dem igjen. antigen.

Minneceller kan ha CD4- eller CD8-markører, og deres viktigste funksjon er å gi "molekylært minne" til immunsystemet mot "kjente" patogener.

modning

T-lymfocytter er nøye valgt og modne i tymusen. Under modningsprosessen tilegner disse cellene seg muligheten til å uttrykke et antigenreseptorprotein på deres membran: T-cellereseptoren.

Forløperens hematopoietiske celler fra T-lymfocytter vandrer til thymus i veldig tidlige stadier av utvikling og modning består hovedsakelig av omorganiseringen av genene som koder for TCR-reseptorer og andre membranmarkører.

Forløperne til T-celler, når de når thymusen, er kjent som "thymocytter", som er de som formerer seg og skiller seg ut i de forskjellige underpopulasjonene til modne T-celler.

I thymus er det både positivt utvalg av celler som gjenkjenner fremmede antigener, og negativ seleksjon, som eliminerer celler som kjenner igjen selvmolekyler.

Modning skjer innledningsvis i den ytre thymus cortex, der celler spredes med en veldig lav hastighet.

aktivisering

Selv om de ikke er i kontakt med et antigen, forblir T-lymfocytter i G0-fasen av cellesyklusen, i en slags senescens.

Begrepet aktivering refererer til alle hendelsene som finner sted under "forpliktelsen" av de antigene reseptorene i membranen til disse cellene, noe som fortjener deltakelse av hjelperceller, som i noen tekster er definert som antigenpresenterende celler eller APCer. (fra de engelske antigenpresenterende celler).

APC inneholder membranmolekyler på overflaten som "viser" antigener mot T-celler. Disse er kjent som "Major Histocompatibility Complex molecules" eller MHC (Major Histocompatibility Complex).

Aktiveringsprosess av en T-lymfocytt Antigenreseptorer og antigener presentert i sammenheng med MHC-proteiner av klasse II (MHC) proteiner (Kilde: Cecilia Tejero García via Wikimedia Commons)

I løpet av aktiveringsprosessen øker lymfocyttene i størrelse og endres fra den opprinnelige sfæriske formen til en form som ligner et håndspeil, og i løpet av denne fasen er lymfocyttene kjent som lymfoblaster.

I motsetning til inaktive lymfocytter, har lymfoblaster evnen til å spre seg mitotisk og generere andre celler som er i stand til å differensiere.

Aktivering av hjelper-T-celler

TH-lymfocytter kan bare aktiveres når APC-celler "presenterer" dem et fremmed antigen ved hjelp av MHC klasse II-molekyler. Det første trinnet i denne aktiveringsveien består av gjenkjenningen av det presenterte antigenet av TCR-reseptoren.

Deretter interagerer CD4-hjelpercellen med et område av MHC II-molekylet, slik at det dannes et kompleks mellom TCR-proteinet, antigenet og MHC II-molekylet, noe som sikrer gjenkjennelse av både antigenet og molekylene presentert av APC.

Både T-cellen og den antigenpresenterende cellen utskiller deretter regulatoriske cytokiner som hjelper til med å aktivere CD4-hjelper-T-cellen som blir aktivert. Når den er aktivert, multipliserer denne lymfocytten og produserer nye "naive" CD4 T-lymfocytter som differensierer seg til de andre typene minne eller effektorlymfocytter.

Aktivering av cytotoksiske T-celler

Trinnsekvensen som finner sted under aktivering av CD8-lymfocytter, er veldig lik den for hjelper-T-celler. Imidlertid tilhører de involverte MHC-molekylene klasse I.

Så snart antigener og reseptorer er gjenkjent, utskiller APC-celler som er involvert i denne prosessen og de aktiverende cytotoksiske T-lymfocytter cytokiner som aktiverer klonal spredning og differensiering av lymfocytter.

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

Aktivering av CD8 T-lymfocytter oppnås takket være deltakelsen fra andre hjelper-T-celler, spesielt type 1-celler.

Signaltransduksjon

Aktivering av lymfocytter involverer overføring av signaler fra det ekstracellulære miljøet inn i det cytosoliske rommet og kjernen. Disse signalene blir oppfattet av antigene reseptorer som er tilstede på plasmamembranen og oversatt av indre signalveier.

Det endelige målet med å motta disse signalene er å aktivere transkripsjonen av spesifikke gener, som koder for spesifikke overflateproteiner.

Det er viktig å nevne at lymfocytter som aktiveres og ikke skiller (moden) elimineres fra kroppen ved apoptose eller programmert celledød.

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. 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. utg.). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana of Spain.
6. Martin, S. (2014). T-lymfocytter som verktøy i diagnostikk og immunotoksikologi. T-lymfocytter som verktøy i diagnostisk og immunotoksikologi (Vol. 104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schaums oversikt over teori og immunologiproblemer. McGraw-Hill-selskapene.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocyte Typing II. Humane T-lymfocytter (bind 1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). T-celleaktivering. Annu. Pastor Immunol. , 27, 591–619.