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

De T-lymfocyter eller T-celler är celler från immunsystemet det verksamma i det cellulära immunsystemet och som bidrar till aktiveringen av antikropps - producerande celler i det humorala immunsvarssystemet.

Dessa, som B-celler och naturliga mördare-celler, är blodceller (leukocyter) som har sitt ursprung i benmärgen och utgör tillsammans med B-celler mellan 20 och 40% av den totala leukocyten i blodet.

Representativt diagram över den hematopoietiska processen hos människor som ger upphov till lymfoidlinjen (Källa: Jmarchn via Wikimedia Commons)

Namnet härstammar från den plats där de mognar innan de utövade sina funktioner ( tymusen ) och termen myntades av Roitt 1969.

Det finns olika typer av T-lymfocyter och dessa skiljer sig från varandra både genom uttryck av vissa ytmarkörer och av den funktion de utövar. Således har två huvudgrupper beskrivits som är kända som "hjälpar" T-lymfocyter och "cytotoxiska" T-lymfocyter.

Hjälp T-lymfocyter deltar i aktiveringen av antikroppsutsöndrande B-lymfocyter, medan cytotoxiska T-lymfocyter direkt förmedlar eliminering av celler infekterade av virus, parasiter och andra intracellulära mikroorganismer.

Dessa celler är extremt viktiga, eftersom de utför grundläggande funktioner i olika immunologiska aspekter och är väsentliga för det adaptiva försvarssystemet.

Strukturera

T-lymfocyter är små celler med en storlek som kan jämföras med den för en genomsnittlig bakterie: mellan 8 och 10 mikrometer i diameter. De har en karakteristisk sfärisk form och deras cytosol upptas huvudsakligen av en stor kärna omgiven av få organeller.

Alla lymfocyter härrör från föregångare från "primära" eller "generativa" lymfoida organ. När det gäller T-lymfocyter produceras dessa i benmärgen och migrerar sedan till tymusen för mognad (tymusen är ett körtelorgan placerat bakom bröstbenet).

När de är mogna släpps de ut i blodomloppet, men utför sina funktioner på andra platser kända som "sekundära lymfoida organ."

T-lymfocyter, som gäller för B-lymfocyter, är blodceller som kan producera antikroppar mot specifika antigener, med skillnaden att de inte kan frisätta dem i cirkulationen.

Antikroppar uttryckta av T-celler är proteiner bundna till plasmamembranet, med antigenigenkänningsställen "vända" mot den extracellulära miljön. Dessa antikroppar är kända som "T-cellantigenreceptorer" eller TCR (T-cellreceptor).

TCR är transmembrane heterodimerer som består av två polypeptidkedjor länkade samman av disulfidbroar. Varje T-cell presenterar en TCR med en unik specificitet.

Funktioner

T-lymfocyter spelar en grundläggande roll i utvecklingen av det adaptiva eller specifika immunresponssystemet. De är multifunktionella celler, eftersom de tjänar olika syften i "striden" mot invaderande och potentiellt patogena antigener.

Vissa T-celler hjälper till att producera antikroppar medierade av B-lymfocyter; andra är i stånd att interagera med blodceller i den myeloida linjen för att hjälpa dem att mer effektivt förstöra patogener, medan andra fungerar direkt i att döda virusinfekterade celler eller tumörceller.

En annan av deras funktioner är som reglerande celler genom att överföra immunologisk "tolerans" till organismerna där de verkar eller genom att fastställa några "gränser" för amplituden av de svar som utlöses.

typer

De olika typerna av lymfocyter skiljer sig från varandra genom uttryck av specifika membranreceptorer som erkänns experimentellt av artificiella monoklonala antikroppar.

Dessa receptorer som känns igen av de nämnda antikropparna tillhör den som är känd som en "grupp av differentiering" eller CD (Cluster of Differentiation).

CD-beteckningen avser en cellfenotyp och även om den inte nödvändigtvis är specifik för en celltyp eller en hel cellstamning, har den varit användbar för karakterisering av lymfocyter.

Funktionellt anser vissa författare att T-lymfocyter kan klassificeras som hjälpar-T-lymfocyter och cytotoxiska eller cytolytiska T-lymfocyter. Båda typerna av celler uttrycker liknande T-lymfocytreceptorer (TCR), men skiljer sig i uttrycket av CD-proteiner.

Andra författare introducerar emellertid en ytterligare kategori definierad som "minne T-celler" eller "minne T-lymfocyter".

Helper T-lymfocyter eller "

Hjälpar-T-celler har inte den primära funktionen att direkt "attackera" eller "erkänna" någon antigen molekyl, de är istället specialiserade på utsöndring av cytokiner, som främjar eller förbättrar funktionerna hos andra celler, såsom B-lymfocyter.

Dessa celler uttrycker CD4-gruppproteiner på deras yta, vilka fungerar som coreceptorer för proteinerna i klass II-huvudhistokompatibilitetskomplex. Med andra ord igenkänner dessa proteiner antigener som presenteras i sammanhanget av MHC-klass II.

I litteraturen kan namn för olika typer av T-hjälpceller erhållas, vilka skiljer sig från varandra genom utsöndring av olika typer av cytokiner och svaret på vissa interleukiner.

Typ 1-hjälpar-T-lymfocyter (TH1) som utsöndrar cytokinet IFN-y (användbart för makrofagaktivering och eliminering av patogen) har sedan definierats; typ 2-hjälpar-T-lymfocyter (TH2) som utsöndrar stora mängder IL-4, IL-5 och IL-13 (dessa TH2 främjar produktionen av antikroppar).

Det finns också andra hjälparlymfocyter kända som "follikulära hjälpar-T-lymfocyter" (THF), som, som deras namn antyder, finns i lymfoida folliklar och hjälper till att aktivera B-celler och stimulera produktionen av antikroppar.

Dessa THF utsöndrar också ett brett utbud av olika cytokiner, samtidigt som de deltar i att stimulera produktionen av antikroppar associerade med immunsvaret medierat av TH1- och TH2-celler.

Hjälp-T-celler av typ 9, typ 17 och typ 22 har också beskrivits, som kontrollerar mycket specifika aspekter av vissa immunsvar.

Reglerande T-lymfocyter (Tregs)

Det finns också en annan uppsättning T-celler som uttrycker CD4-receptorer som är kända som regulatoriska CD4 T-lymfocyter eller "Tregs". Dessa lymfocyter producerar en transkriptionsfaktor som kallas FoxP3 och uttrycker en annan CD-markör på deras yta som kallas CD25.

Reglerande T-cellfunktioner (Källa: Gwilz via Wikimedia Commons)

Dess regulatoriska mekanismer består av intercellulära kontakter, uttryck av ytmolekyler, ökat svar på tillväxtfaktorer och förändrad produktion av regulatoriska cytokiner såsom TGF-p1 och IL-10.

Cytotoxiska eller cytolytiska T-lymfocyter

Cytotoxiska T-celler å andra sidan ansvarar för att attackera och förstöra invasiva eller främmande celler, tack vare deras förmåga att binda till dem och släppa speciella granuler laddade med olika typer av cytotoxiska proteiner.

Perforinerna och granzymema som finns i de cytotoxiska granulerna av cytolytiska T-celler har förmågan att öppna porerna i plasmamembranet respektive nedbrytande proteiner, vilket resulterar i lysningen av cellerna de attackerar.

Multiplikation och verkan av cytotoxiska T-lymfocyter och deras respektive minne T-lymfocyter (Källa: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Denna typ av T-lymfocyt är särskilt ansvarig för nedbrytningen av celler som har infekterats av virus, bakterier eller intracellulära parasiter, såväl som cancer- eller tumörceller.

Cytotoxiska T-lymfocyter känns igen av membranuttrycket av CD8-liknande proteiner, vilka är proteiner som kan identifiera och binda antigener som presenteras för det i sammanhanget med andra membranproteiner: de som är av det högsta klass I-histokompatibilitetskomplexet.

Memory T-lymfocyter

Som redan nämnts skiljer sig "naiva", "oskyldiga" eller "naiva" T-lymfocyter när de kommer i kontakt med ett antigen. Denna differentiering inte bara ger upphov till CD4 och CD8 T-celler, men också till en annan klass av T-celler som är kända som minnesceller .

Dessa celler har, precis som för minne B-lymfocyter, mycket längre livslängd och deras cellpopulationer expanderar och differentierar till effektor T-celler, såsom CD4 och CD8, när de kommer i kontakt med det igen. antigen.

Minneceller kan ha CD4- eller CD8-markörer och deras huvudfunktion är att tillhandahålla "molekylärt minne" till immunsystemet mot "kända" patogener.

Mognande

T-lymfocyter är noggrant utvalda och mogna i tymusen. Under mognadsprocessen får dessa celler förmågan att uttrycka ett antigenreceptorprotein på deras membran: T-cellreceptorn.

Pursurshematopoietiska celler av T-lymfocyter migrerar till tymus i mycket tidiga utvecklingsstadier och mognad består väsentligen i omarrangemang av generna som kodar för TCR-receptorer och andra membranmarkörer.

Prekursorerna för T-celler, när de når tymusen, är kända som "tymocyter", som är de som multiplicerar och differentierar sig i olika underpopulationer av mogna T-celler.

I tymusen finns både ett positivt urval av celler som känner igen främmande antigener och ett negativt urval, vilket eliminerar celler som känner igen självmolekyler.

Mognad inträffar initialt i den yttre tymuskorten, där celler sprider sig i mycket låg takt.

Aktivering

T-lymfocyterna, även om de inte är i kontakt med ett antigen, förblir i G0-fasen i cellcykeln, i en slags senescens.

Termen aktivering avser alla händelser som äger rum under "engagemanget" av antigenreceptorer i membranet hos dessa celler, vilket förtjänar deltagandet av hjälpceller, som i vissa texter definieras som antigenpresenterande celler eller APC: er. (från de engelska antigenpresenterande cellerna).

APC innehåller membranmolekyler på deras yta som "visar" antigener mot T-celler. Dessa är kända som "Major Histocompatibility Complex molecules" eller MHC (Major Histocompatibility Complex).

Aktiveringsprocess för en T-lymfocyt Antigenreceptorer och antigen presenterade i samband med klass II-viktiga histokompatibilitetskomplex (MHC) -proteiner (Källa: Cecilia Tejero García via Wikimedia Commons)

Under aktiveringsprocessen ökar lymfocyterna i storlek och ändras från den ursprungliga sfäriska formen till en form som liknar en handspegel, och under denna fas kallas lymfocyterna lymfoblaster.

Lymfoblaster, till skillnad från inaktiva lymfocyter, har förmågan att sprida sig mitotiskt och generera andra celler som kan differentieras.

Aktivering av hjälpar-T-celler

TH-lymfocyter kan endast aktiveras när APC-celler "presenterar" dem ett främmande antigen med hjälp av MHC-klass II-molekyler. Det första steget i denna aktiveringsväg består av igenkänningen av det presenterade antigenet av TCR-receptorn.

Därefter interagerar CD4-hjälparcellen med en region av MHC II-molekylen, så att ett komplex bildas mellan TCR-proteinet, antigenet och MHC II-molekylen, vilket säkerställer igenkänningen av både antigenet och molekylerna som presenteras av APC.

Både T-cellen och den antigenpresenterande cellen utsöndrar sedan reglerande cytokiner som hjälper till att aktivera CD4-hjälpar-T-cellen som aktiveras. När den har aktiverats multiplicerar denna lymfocyt och producerar nya "naiva" CD4 T-lymfocyter som differentierar sig till andra typer av minne eller effektorlymfocyter.

Aktivering av cytotoxiska T-celler

Stegsekvensen som äger rum under aktiveringen av CD8-lymfocyter är mycket lik den för hjälpar-T-celler. De involverade MHC-molekylerna tillhör emellertid klass I.

När antigen och receptorer har igenkänts, utsöndrar APC-cellerna som är involverade i denna process och de aktiverande cytotoxiska T-lymfocyterna cytokiner som aktiverar klonal spridning och differentiering av lymfocyter.

Liksom med CD4 T-celler kan CD8 T-celler differentieras till effektorceller eller minneceller, i vilket fall de fungerar som cytotoxiska respektive molekylära minneceller.

Aktivering av CD8 T-lymfocyter uppnås tack vare deltagande av andra hjälpar-T-celler, specifikt typ 1-celler.

Signaltransduktion

Aktiveringen av lymfocyter involverar överföring av signaler från den extracellulära miljön till det cytosoliska rymden och kärnan. Dessa signaler uppfattas av antigena receptorer närvarande på plasmamembranet och översätts av interna signalvägar.

Det ultimata målet med att ta emot dessa signaler är att aktivera transkriptionen av specifika gener, som kodar för specifika ytproteiner.

Det är viktigt att nämna att lymfocyter som aktiveras och inte skiljer sig (mogna) elimineras från kroppen genom apoptos eller programmerad celldöd.

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. Cavanagh, M. (nd). T-cellaktivering. British Society for Immunology.
4. Heath, W. (1998). T-lymfocyter. I Encyclopedia of Immunology (s. 2341–2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kuby's Immunology (6: e upplagan). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana of Spain.
6. Martin, S. (2014). T-lymfocyter som verktyg för diagnostik och immunotoxikologi. T-lymfocyter som verktyg för diagnostisk och immunotoxikologi (vol. 104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schaums översikt över teori och immunologiproblem. McGraw-Hill-företagen.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Leukocyt Typing II. Humana T-lymfocyter (vol. 1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). T-cellaktivering. Annu. Pastor Immunol. , 27, 591–619.