CD4 T-LYMFOCYTER: STRUKTUR, FUNKTIONER, MOGNAD - BIOLOGI - 2025

De CD4-T-celler är en typ av T-lymfocyt som har cellfunktioner i första hand som "tillbehör" eller "partner" för det specifika immunsvaret eller adaptiv. De kännetecknas av närvaron av en membranreceptor känd som "T-cellreceptorkomplexet", förkortad som TCR (T-cellreceptor). Det finns emellertid olika subpopulationer av T-celler som identifieras genom närvaron av andra membranmarkörmolekyler.

Dessa molekyler har protein i naturen och är kända som en del av en "grupp av differentiering" eller CD (Cluster of Differentiation). Följaktligen kan T-celler delas in i två huvudgrupper: CD4 T-lymfocyter och CD8 T-lymfocyter.

Representation av CD4-coreceptorn på en T-hjälparlymfocyt under dess aktivering medierad av en antigenpresenterande cell (APC) (Källa: Xermani via Wikimedia Commons)

De senare är också kända som "cytotoxiska T-celler" eftersom de i det humorala immunsvaret direkt ingriper i eliminering av celler som invaderats av virus eller intracellulära mikroorganismer.

CD4-T-lymfocyter är populärt kända i litteraturen som "hjälpar-T-lymfocyter", eftersom de deltar i aktiveringen av andra lymfocyter i immunsystemet: B-lymfocyter. Deras deltagande främjar både aktivering och produktion och utsöndring av antikroppar.

Strukturera

CD4-T-celler delar de strukturella egenskaperna hos alla andra celler i den lymfoida linjen. De har en framstående kärna, som begränsar cytosolen till en smal ring mellan dess plasmamembran och kärnan.

De har inte många inre organeller, men på elektronmikrografier såg de lika ut några mitokondrier, ett litet Golgi-komplex, fria ribosomer och några lysosomer.

Dessa celler har sitt ursprung i benmärgen från en vanlig föregångare med andra lymfoida celler som B-celler och "naturliga mördare" -celler, liksom resten av hematopoietiska celler.

Deras mognad och aktivering sker emellertid utanför benmärgen, i ett organ som kallas tymusen, och de kan utöva sina funktioner i vissa sekundära lymfoida organ, såsom mandlarna, bilagan och andra.

De skiljer sig från andra celler i den lymfoida linjen genom uttrycket av specifika markörer, specifikt "T-cellreceptorn" (T-cellreceptor). Dessa ytproteiner kan ses som proteinkomplex som främst fungerar i igenkänningen av antigener som presenteras för dem.

Förbundet med dessa proteiner är ett annat proteinkomplex känt som CD3, vilket krävs för signalering som sker under antigenigenkänning.

Å andra sidan uttrycker hjälpar-T-lymfocyter på sin yta en typ av "markör" -molekyl, känd som CD4, som, liksom alla molekyler i differentieringsgrupperna, känner igen specifika platser för receptorerna "begränsade" av MHC-molekylerna i klass II.

Typer av CD4 T-lymfocyter

Olika namn finns i litteraturen för de olika typerna av T-lymfocyter med markörer av CD4-typ, men en typ av nomenklatur skiljer sig ur den typ av cytokin som dessa celler kan producera.

På detta sätt har flera klasser av hjälpar-T-lymfocyter definierats, bland vilka TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF och regulatoriska eller Tregs-lymfocyter skiljer sig ut.

TH1-lymfocyter utsöndrar interferon gamma (IFN-y), ett användbart cytokin för aktivering av andra celler i immunsystemet känt som makrofager. Typ 2-hjälparlymfocyter (TH2) utsöndrar en mängd olika interleukiner som främjar produktionen av antikroppar.

Follikulära hjälpar-T-lymfocyter eller THF, som finns i lymfoida folliklar, är involverade i aktiveringen av B-celler och "hjälper också" till produktion och utsöndring av antikroppar genom att utsöndra stora mängder cytokiner.

En annan klass med hjälp av lymfocyter, de regulatoriska T-lymfocyterna eller Tregs, reglerar ett stort antal cellulära funktioner genom cellcellskontakter, uttrycket av ytmolekyler och förbättringen av svaret på olika tillväxtfaktorer.

När det gäller utvecklingen av dessa "undergrupper" av CD4 T-lymfocyter har olika studier visat att de härrör från samma T-cell-föregångare, det vill säga att de inte härstammar från separata linjer som komprometteras före antigenstimulering.

Tvärtom påverkas differentieringen av varje typ av hjälparlymfocyt av många av de mikromiljöaspekter som prekursorcellen utsätts för, som tros vara en naiv, mogen CD4 T-lymfocyt, stimuleras av cytokiner producerade av makrofager .

Funktioner

CD4 T-lymfocyter fungerar främst som hjälpceller. Dessa är celler som aktiveras och genererar immunsvar mot infektioner när de hittar, känner igen och interagerar med ett invaderande antigen.

Deras förmåga att känna igen och binda främmande antigener skiljer sig avsevärt från B-celler, eftersom de senare kan känna igen lösliga antigen i deras "naiva tillstånd", innan deras fullständiga differentiering.

Däremot kan T-lymfocyter (i allmänhet) bara känna igen peptidantigener bundna till andra molekyler kodade av generna i en proteinfamilj känd som "Major Histocompatibility Complex" eller MHC (Major Histocompatibility Complex) och detta kallas " begränsning av MHC ”.

Det finns minst tre klasser av MHC-proteiner och CD4-T-celler känner igen antigener som presenteras i samband med MHC-klass II.

De kallas T-hjälpceller eller "hjälpare" eftersom de "hjälper" B-celler som kännetecknas av produktion av T-beroende antikroppar, det vill säga de behöver närvaron av T-lymfocyter.

Dess grundläggande ansvar ligger i produktionen av lösliga cytokiner som deltar i olika immunologiska processer.

Som immunminneceller

En specifik uppsättning differentierade, mogna CD4 T-celler kan leva under längre tidsperioder och ge ett snabbare svar när organismen i vilken de befinner sig står inför samma antigen en andra gång.

Dessa celler som är dedikerade till att "komma ihåg" antigenen som aktiverade dem och utlöste deras differentiering är kända som "minne T-celler".

Mognad och aktivering

CD4 T-lymfocyter har sitt ursprung i benmärgen och migrerar därefter till tymusen för att differentiera och mogna. Föräldrarnas lymfoida celler från T-lymfocyterna närvarande i tymusen är kända som "tymocyter."

Tymocyter går igenom olika stadier av mognad, där membranmarkörerna som karakteriserar dem gradvis uttrycks (tidigare hänvisning gjordes till TCR- och CD3-markörerna).

Aktiveringsprocess för en T-lymfocyt (Källa: DO11.10 via Wikimedia Commons)

Under mognadsprocessen väljs hjälpar-T-celler som känner igen främmande antigener och de som känner igen molekyler i organismen som ger upphov till dem elimineras. Detta är en mycket viktig skyddsmekanism mot närvaron av "självreaktiva" celler.

Hur sker aktivering?

Inaktiva T-lymfocyter befinner sig i en period med mitotisk senescens eller vad som är samma, de delar inte aktivt och arresteras i G0-fasen i cellcykeln.

Vissa "tillbehör" -celler som kallas antigenpresenterande celler eller APC (Antigen Presenting Cells) deltar i aktiveringsprocessen . Dessa celler har funktionen att "presentera" antigener bundna till MHC-klass II-proteiner som selektivt igenkänns av TCR på membranet av CD4 T-lymfocyter.

Under denna process, som äger rum i tymusen, differentieras lymfocyterna till lymfoblaster och förändras i form och storlek. Lymfoblaster kan delas upp och spridas, multiplicera antalet celler i befolkningen.

Interaktionen mellan TCR-receptorn (på ytan av CD4 T-cellen) och antigenet bundet till MHC-klass II (på ytan av APC-cellen) bildar ett komplex som säkerställer specifikt igenkänning.

När det presenterade antigenet igenkänns i samband med MHC-klass II, börjar både CD4-lymfocyten och APC-cellen att utsöndra cytokiner som bidrar till lymfocytaktivering.

När lymfocyten aktiveras multiplicerar den och bildar nya identiska celler, specifika för antigenet i fråga och som är i ett "naivt" eller "naivt" tillstånd, som inte modifieras förrän de möter antigenet för vilket de var designade. ”.

Programmerad celldöd

Den mänskliga kroppen, liksom många däggdjur, har kapacitet att producera hundratals lymfocytceller på mycket korta tidsperioder.

Eftersom differentieringen av en T-cell inbegriper slumpmässig omarrangemang av generna som kodar för igenkänningsproteinerna för antigenen som presenteras för den, finns det hundratals olika populationer av celler som kan känna igen olika "delar" av samma antigen. eller olika antigener.

Denna mängd celler innebär vissa fysiologiska faror, eftersom vissa av de mönster som känns igen av membranreceptorerna för T-celler kan sammanfalla med mönstren i vissa självmolekyler.

Dessutom är inte alla dessa celler avsedda att utföra sina funktioner omedelbart, eftersom de kräver interaktion med det definierade antigenet.

Således uppnås lymfocyt "homeostas" i de primära lymfoida organen, vilket utlöser de programmerade celldödvägarna i de celler som inte är nödvändiga eller som inte differentierar och fullt mogna.

referenser

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Funktionell mångfald av hjälpar-T-lymfocyter. Nature, 383, 787-793.
2. Actor, JK (2014). Inledande immunologiska grundkoncept för tvärvetenskapliga tillämpningar. London: Academic Press.
3. I botten, K. (1988). En funktionell dikotomi i CD4 + T-lymfocyter. Immunology Today, 9 (9), 268–274.
4. Cavanagh, M. (nd). T-cellaktivering. British Society for Immunology.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocyt Typing II. Humana T-lymfocyter (vol. 1). Springer.
6. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). T-cellaktivering. Annu. Pastor Immunol. , 27, 591–619.