LIMFOCITE CD4 T: STRUCTURĂ, FUNCȚII, MATURIZARE - BIOLOGIE - 2025

Cele Celulele T CD4 sunt un tip de limfocite T cu funcții de celule în primul rând ca „accesoriu“ sau „partener“ pentru răspunsul imun specific sau adaptative. Acestea se caracterizează prin prezența unui receptor de membrană cunoscut sub numele de „complexul receptorilor de celule T”, prescurtat ca TCR (receptor celular T). Cu toate acestea, există diferite subpopulații de celule T care sunt identificate prin prezența altor molecule de marker de membrană.

Aceste molecule sunt de natură proteică și sunt cunoscute ca făcând parte dintr-un „grup de diferențiere” sau CD (Cluster of Differentiation). În consecință, celulele T pot fi împărțite în două grupe principale: limfocitele T CD4 și limfocitele T CD8.

Reprezentarea coreceptorului CD4 pe un limfocit ajutator T în timpul activării sale mediate de o celulă prezentatoare de antigen (APC) (Sursa: Xermani prin Wikimedia Commons)

Acestea din urmă sunt cunoscute și sub denumirea de „celule T citotoxice”, deoarece, în răspunsul imunitar umoral, acestea intervin direct în eliminarea celulelor invadate de virusuri sau microorganisme intracelulare.

Limfocitele T CD4 sunt cunoscute în literatura de specialitate sub denumirea de „limfocite T ajutatoare”, deoarece participă la activarea altor limfocite ale sistemului imunitar: limfocite B. Participarea lor favorizează atât activarea, cât și producerea și secreția de anticorpi.

Structura

Celulele T CD4 împărtășesc caracteristicile structurale ale fiecărei celule a liniei limfoide. Au un nucleu proeminent, care limitează citozolul la un inel îngust între membrana plasmatică și nucleu.

Nu au multe organule interne, dar pe micrografele electronice arătau deasemenea unele mitocondrii, un mic complex Golgi, ribozomi liberi și câteva lizozomi.

Aceste celule își au originea în măduva osoasă dintr-un precursor comun cu alte celule limfoide, cum ar fi celulele B și celulele „killer natural” (NK), precum și restul celulelor hematopoietice.

Cu toate acestea, maturizarea și activarea lor are loc în afara măduvei osoase, într-un organ cunoscut sub numele de timus și își pot exercita funcțiile în unele organe limfoide secundare, cum ar fi amigdalele, apendicele și altele.

Se disting de alte celule ale liniei limfoide prin expresia unor markeri specifici, în special „receptorul celulelor T” (receptor celular T). Aceste proteine ​​de suprafață pot fi privite ca complexe proteice care funcționează în principal în recunoașterea antigenelor care le sunt prezentate.

Asociat cu aceste proteine ​​este un alt complex proteic cunoscut sub numele de CD3, care este necesar pentru semnalizarea care are loc în timpul recunoașterii antigenului.

Pe de altă parte, limfocitele T ajutatoare exprimă pe suprafața lor un tip de moleculă „marker” cunoscută sub numele de CD4 care, la fel ca toate moleculele grupărilor de diferențiere, recunosc situri specifice ale receptorilor „restricționate” de moleculele MHC ale clasa II.

Tipuri de limfocite T CD4

În literatura de specialitate se pot găsi diferite tipuri de limfocite T cu markeri de tip CD4, dar se evidențiază un tip de nomenclatură care discriminează tipul de citokină pe care aceste celule sunt capabile să le producă.

În acest fel, au fost definite mai multe clase de limfocite T ajutatoare, printre care ies în evidență TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF și Treg sau limfocite regulatoare.

Limfocitele TH1 secretă interferon gamma (IFN-y), o citokină utilă pentru activarea altor celule ale sistemului imunitar cunoscute sub numele de macrofage. Limfocitele auxiliare de tip 2 (TH2) secretă o mare varietate de interleukine care promovează producția de anticorpi.

Limfocitele T ajutatoare foliculare sau THF-urile, care se găsesc în foliculii limfoizi, sunt implicate în activarea celulelor B și, de asemenea, „ajută” la producerea și secreția de anticorpi secretând cantități abundente de citokine.

O altă clasă de limfocite ajutatoare, limfocitele T reglatoare sau Treg-urile, reglează un număr mare de funcții celulare prin contacte celulă-celulă, expresia moleculelor de suprafață și îmbunătățirea răspunsului la diferiți factori de creștere.

În ceea ce privește dezvoltarea acestor „subseturi” de limfocite T CD4, diferite studii au arătat că provin din același precursor de celule T, adică nu provin din linii separate care sunt compromise înainte de stimularea antigenică.

Dimpotrivă, diferențierea fiecărui tip de limfocit ajutător este influențată de multe dintre aspectele microambiente la care este supusă celula precursoare, care se crede a fi un limfocit CD4 T naiv, matur, este stimulată de citokine produse de macrofage. .

Caracteristici

Limfocitele T CD4 funcționează în principal ca celule ajutatoare. Acestea sunt celule care sunt activate și generează răspunsuri imune împotriva infecțiilor odată ce găsesc, recunosc și interacționează cu un antigen invadator.

Capacitatea lor de a recunoaște și de a lega antigenele străine este considerabil diferită de cea a celulelor B, deoarece acestea din urmă sunt capabile să recunoască antigene solubile în starea lor de „naivitate”, înainte de diferențierea lor completă.

În schimb, limfocitele T (în general) pot recunoaște doar antigene peptidice atașate la alte molecule codificate de genele unei familii de proteine ​​cunoscute sub numele de "complexul de histocompatibilitate majoră" sau MHC (Major Histocompatibility Complex) și acest lucru se numește " restricție de către MHC ”.

Există cel puțin trei clase de proteine ​​MHC și celulele T CD4 recunosc antigene prezentate în contextul clasei MHC II.

Ele sunt numite celule T ajutatoare sau „ajutoare”, deoarece „ajută” celulele B care sunt caracterizate prin producerea de anticorpi dependenți de T, adică au nevoie de prezența limfocitelor T.

Responsabilitatea sa fundamentală constă în producerea de citokine solubile care participă la diferite procese imunologice.

Ca celule de memorie imună

Un set specific de celule T CD4 diferențiate, mature, pot trăi perioade mai lungi de timp și pot oferi un răspuns mai rapid atunci când organismul în care se găsesc se confruntă cu același antigen a doua oară.

Aceste celule care sunt dedicate „amintirii” antigenelor care le-au activat și au declanșat diferențierea lor sunt cunoscute sub numele de „celule T de memorie”.

Maturarea și activarea

Limfocitele T CD4 își au originea în măduva osoasă și, ulterior, migrează către timus pentru a se diferenția și matura. Celulele limfoide progenitoare ale limfocitelor T prezente în timus sunt cunoscute sub numele de "timocite".

Timocitele trec prin diferite stadii de maturizare, în care markerii membranei care le caracterizează sunt exprimate treptat (se făcea referire anterioară la markerii TCR și CD3).

Procesul de activare a unui limfocit T (Sursa: DO11.10 prin Wikimedia Commons)

În timpul procesului de maturare, sunt selectate celulele T ajutatoare care recunosc antigene străine, iar cele care recunosc moleculele organismului care dau naștere sunt eliminate. Acesta este un mecanism de protecție foarte important împotriva prezenței celulelor „auto-reactive”.

Cum se întâmplă activarea?

Celulele T inactive se află într-o perioadă de senescență mitotică sau, ceea ce este același, nu se divizează activ și sunt arestați în faza G0 a ciclului celular.

Unele celule „accesorii” cunoscute sub denumirea de celule prezentatoare de antigen sau APC (Antigen Presenting Cells) participă la procesul de activare . Aceste celule au funcția de a „prezenta” antigeni legați de proteine ​​MHC clasa II care sunt recunoscute selectiv de TCR pe membrana limfocitelor T CD4.

În timpul acestui proces, care are loc în timus, limfocitele se diferențiază în limfoblaste, schimbându-se în formă și dimensiune. Limfoblastele se pot diviza și prolifera, înmulțind numărul de celule din populație.

Interacțiunea dintre receptorul TCR (pe suprafața celulei T CD4) și antigenul legat de clasa II MHC (pe suprafața celulei APC) formează un complex care asigură recunoașterea specifică.

Odată ce antigenul prezentat este recunoscut în contextul clasei MHC II, atât limfocitul CD4, cât și celula APC încep să secrete citokine care contribuie la activarea limfocitelor.

Când limfocitul este activat, acesta se înmulțește, formând noi celule identice, specifice pentru antigenul în cauză și care se află într-o stare „naivă” sau „naivă”, care nu este modificată până când nu întâlnesc antigenul pentru care au fost „proiectate”. “.

Moartea programată a celulelor

Corpul uman, ca cel al multor mamifere, are capacitatea de a produce sute de celule limfocitare în perioade foarte scurte de timp.

În plus, din moment ce diferențierea unei celule T implică rearanjarea aleatorie a genelor care codifică proteinele de recunoaștere a antigenelor care îi sunt prezentate, există sute de populații diferite de celule capabile să recunoască diferite „părți” ale aceluiași antigen. sau antigene diferite.

Această multitudine de celule implică anumite pericole fiziologice, deoarece unele dintre tiparele recunoscute de receptorii de membrană ale celulelor T ar putea coincide cu modelele unor auto-molecule.

În plus, nu toate aceste celule sunt destinate să își îndeplinească funcțiile imediat, deoarece necesită interacțiune cu antigenul definit.

Astfel, „homeostazia” limfocitelor se realizează în organele limfoide primare, declanșând căile de moarte ale celulelor programate în acele celule care nu sunt necesare sau care nu se diferențiază și se maturizează pe deplin.

Referințe

1. Abbas, A., Murphy, K., & Sher, A. (1996). Diversitate funcțională a limfocitelor T ajutatoare. Nature, 383, 787-793.
2. Actor, JK (2014). Conceptele de bază pentru imunologie introductivă pentru aplicații interdisciplinare. Londra: Academic Press.
3. În jos, K. (1988). O dicotomie funcțională în limfocitele CD4 + T. Imunologie Astăzi, 9 (9), 268–274.
4. Cavanagh, M. (nd). Activarea celulelor T. Societatea Britanică pentru Imunologie.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Tipărirea leucocitelor II. Limfocite T umane (vol. 1). Springer.
6. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). Activarea celulelor T Annu. Rev. Immunol. , 27, 591–619.