LIMFOCITE T CITOTOXICE: CARACTERISTICI, STRUCTURĂ, FUNCȚII - BIOLOGIE - 2025

Cele Celulele T citotoxice , limfocite T citolitice, celulele T citotoxice sau celulele T killer (CTLs din engleză citotoxică Limfocitele T) sunt unul dintre grupurile de celule implicate în răspunsurile imune celulare specifice la oameni și alte organisme multicelulare.

Aceste celule, descrise pe baza capacității lor de a media imunitatea celulară, au fost descrise de Govaerts în 1960 și, ani mai târziu, diferite grupuri de cercetători și-au aprofundat cunoștințele despre mecanismele lor de acțiune și caracteristicile lor cele mai distinctive.

Sinapsă imunologică între un limfocit T citotoxic (LTc) și celula țintă a acesteia (Sursa Stephen Fuller, Endre Majorovits, Gillian Griffiths, Jane Stinchcombe, Giovanna Bossi prin Wikimedia Commons)

Imunitatea celulară, în linii generale, este mediată de limfocitele T și fagocitele, care lucrează împreună pentru a elimina sau controla microorganismele invadante intracelulare străine, cum ar fi virusii și unele bacterii și paraziți, inducând moartea celulelor infectate. .

Așa cum este valabil pentru mecanismele de răspuns imun umoral (mediate de limfocitele B), răspunsul imun celular poate fi împărțit în trei faze care sunt cunoscute sub denumirea de fază de recunoaștere, faza de activare și faza efectoare.

Faza de recunoaștere constă în legarea antigenilor străini la limfocitele T diferențiate specifice care exprimă receptori capabili să recunoască secvențe de peptide mici în antigene străine de origine proteică, prezentate în contextul proteinelor complexului major de histocompatibilitate.

Când apare contactul antigen-limfocit, limfocitele T se înmulțesc (proliferează) și se pot diferenția ulterior într-un alt tip de celule capabile să activeze fagocitele care ucid microorganismele intracelulare sau pot liza celulele care produc antigene străine.

Aceasta este faza de activare și necesită de obicei participarea celulelor auxiliare sau accesorii. În cele din urmă, faza efector implică dezvoltarea funcțiilor specifice ale limfocitelor activate care se termină cu eliminarea antigenelor și, în acest moment, limfocitele sunt cunoscute sub numele de „celule efectoare”.

Caracteristici și structură

Cele două tipuri de limfocite care există au un diametru de aproximativ 8-10 μm și un nucleu mare care conține heterocromatină strâns ambalată. În porțiunea subțire de citosol pe care o dețin sunt mitocondrii, ribozomi și lizozomi.

Limfocitele au organele specializate în interior și, la fel ca restul celulelor sanguine, provin din măduva osoasă.

După ce sunt produse, limfocitele T migrează și se îndreaptă către timus (de unde și originea numelui lor), unde sunt ulterior activate și își completează diferențierea (matură).

Aceste celule nu produc anticorpi și nu recunosc antigene solubile, dar se specializează în recunoașterea antigenelor peptidice legate de proteinele codificate de genele Complexului de histocompatibilitate majoră (MHC), care sunt exprimate pe suprafața altor celule.

Aceste celule sunt cunoscute sub numele de celule care prezintă antigen sau APC (Antigen Presenting Cells).

Limfocitele T sunt împărțite în două tipuri: limfocite T ajutatoare și limfocite T citotoxice sau ucigașe.

Limfocite T helper

Limfocitele Helper T secretă citokine, hormoni peptidici capabili să promoveze proliferarea și diferențierea altor celule și limfocite noi (T și B) și să atragă și să activeze leucocite inflamatorii, cum ar fi macrofage și granulocite.

Acestea diferă de limfocitele T citotoxice prin expresia unei glicoproteine ​​de suprafață specifice numită „Group of Differentiation 4” sau CD4 (Cluster of Differentiation 4).

Limfocitele T citotoxice

Limfocitele T citotoxice sunt capabile să lisioneze celulele care exprimă antigene străine pe suprafața lor datorită prezenței microorganismelor sau agenților patogeni invadatori.

Acestea sunt identificate prin expresia glicoproteinei CD8 a markerului de suprafață (Cluster of Differentiation 8).

Caracteristici

Limfocitele Killer T sunt implicate în recuperarea infecțiilor virale, parazitare și bacteriene. De asemenea, aceștia sunt responsabili pentru răspunsurile la respingerea grefelor de la alți pacienți și joacă un rol important în dezvoltarea imunității împotriva tumorilor.

Funcția sa principală, așa cum am menționat anterior, este reglarea răspunsurilor imune împotriva antigenelor proteice, pe lângă faptul că servește ca celule ajutatoare în eliminarea microorganismelor intracelulare.

Mecanism de acțiune

Limfocitele T își exercită funcțiile datorită faptului că unii agenți patogeni invadatori folosesc utilajul celular al celulelor pe care le infectează pentru a se multiplica sau a supraviețui. Acestea, odată ce ajung în interiorul celulei, nu sunt accesibile anticorpilor umorali, astfel că singura modalitate de a le elimina este prin eliminarea celulei care le adăpostește.

Limfocitele K criminal T îndeplinesc trei funcții care le permit să „ucidă” sau să elimine celulele maligne sau infectate care sunt țintele lor:

1- secretă citokine, cum ar fi TNF-α (factorul de necroză tumorală) și IFN-γ (interferon gamma), care au efecte antitumorale, antivirale și antimicrobiene, deoarece inhibă replicarea lor.

2- Produce și eliberează granule citotoxice (lizozomi modificați), bogate în proteine ​​și granzime ale perforinei.

Perforinele sunt proteine ​​care formează pori, care sunt responsabile de „străpungerea” membranei plasmatice a celulelor infectate, în timp ce granimele sunt proteaze serine care trec în celule prin porii formați de perforine și degradează proteinele intracelulare.

Acțiunea combinată a perforinelor și granzimelor se încheie cu oprirea producerii de proteine ​​virale, bacteriene sau parazitare și cu apoptoza sau moartea programată a celulei țintă.

3- Direcționează mecanisme de moarte apoptotică asupra celulelor infectate prin interacțiuni Fas / FasL (proteina Fas și ligandul acesteia, care participă la reglarea morții celulare).

Acest proces are loc datorită expresiei ligandului FasL de pe suprafața celulelor T activate. Legarea proteinei Fas (produsă și de limfocitele T citotoxice) și receptorul acesteia declanșează cascada de activare a proteazelor cisteinei cunoscute sub numele de caspaze, care mediază direct procesele apoptotice celulare.

Celulele infectate care sunt „prelucrate” de limfocitele T citotoxice sunt „curățate” de alte celule, cum ar fi fagocitele, care participă, de asemenea, la „cicatrizarea” porțiunilor moarte sau necrotice ale țesutului.

Activarea

Celulele T citolitice sunt activate de celulele dendritice care exprimă molecule de clasă I încărcate cu antigen sau marcate cu antigen. Celulele dendritice pot exprima aceste antigene prin ingestia directă a celulelor intacte sau prin ingestia de antigene libere.

Odată ce celulele infectate sau antigenele sunt procesate de celulele dendritice, acestea prezintă antigenele în contextul complexului de histocompatibilitate majoră (MHC) clasa I sau a moleculelor de clasă II.

Cel puțin trei semnale specifice sunt necesare pentru a activa și promova înmulțirea celulelor T citotoxice:

- Primul lucru care trebuie să apară este interacțiunea dintre receptorul membranei TCR al limfocitelor T și MHC legat de antigenul prezentat de celulele dendritice.

- În continuare, o altă clasă de limfocit, o celulă cu markeri de suprafață CD28, interacționează cu ligandul său (B7-1) pe celulele care prezintă antigen și oferă al doilea semnal de activare.

- Ultimul semnal, capabil să inițieze proliferarea celulelor activate, corespunde producerii factorului de interleucină 12 (IL-12) de către celulele dendritice.

Acest proces implică, de asemenea, mobilizarea calciului, transcrierea genelor, eliberarea receptorilor pre-prelucrați, internalizarea receptorilor de suprafață, printre altele.

Este important să adăugăm că limfocitele care ies din timus nu sunt complet diferențiate, deoarece acestea trebuie activate și mature pentru a-și îndeplini funcțiile. Limfocitele citotoxice „naive” sau „naive” pot recunoaște antigene, dar nu sunt capabile să-și liseze celulele țintă.

maturizare

Maturizarea limfocitelor T începe în timus, unde se dezvoltă din ceea ce unii autori au numit limfocite pre-citotoxice T, care sunt celule angajate cu linia celulară în cauză, specifice pentru un anumit antigen străin.

Aceste celule pre-limfocite exprimă receptorii tipici ai markerilor CD8 pentru celulele ucigașe, dar încă nu au funcții citolitice. Pre-limfocitele nu sunt abundente în sânge, ci mai degrabă în țesuturile infectate sau în țesuturile „străine”.

Maturizarea sau diferențierea limfocitelor T are loc după activarea lor (care depinde de semnalele și evenimentele descrise în secțiunea precedentă) și presupune obținerea tuturor utilajelor necesare pentru dobândirea funcțiilor citolitice.

Primul lucru care se produce este formarea de granule citotoxice specifice, atașate la regiunea interioară a membranei plasmatice și bogate în perforine și granime.

Apoi, expresia de suprafață a proteinei de legare a Fas (FasL) este declanșată și, în final, dobândesc capacitatea de a exprima citokine și alte tipuri de proteine ​​care vor îndeplini funcții în evenimentele de liză celulară.

Se spune că maturizarea celulelor T, după activarea lor, se încheie cu diferențierea „celulei efectoare”, capabilă să exercite funcțiile limfocitului citolitic pentru distrugerea sau eliminarea celulelor gazdă infectate de agenții externi.

Mai mult, o parte din populația limfocitelor T care s-a înmulțit în timpul diferențierii îndeplinesc funcțiile de „celule de memorie”, dar acestea au modele de expresie diferite ale receptorilor de membrană care îi disting de celulele „naive” și „efectoare”.

Referințe

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Imunologie celulară și moleculară (ediția a 3-a). Madrid: McGraw-Hill.
2. Andersen, M., Schrama, D., Straten, P., & Becker, J. (2006). Celule T citotoxice. Journal of Investigative Dermatology, 126, 32–41.
3. Barry, M., & Bleackley, RC (2002). Limfocite T citotoxice: toate drumurile duc la moarte. Nature Review Immunology, 2 (iunie), 401–409.
4. Celule T citotoxice. (2012). În Imunologie pentru farmacie (pp. 162-168). Preluat de pe sciencedirect.com
5. Ito, H., & Seishima, M. (2010). Reglarea inducției și funcției limfocitelor T citotoxice de către celulele T ucigătoare naturale. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 1–8.
6. Janeway CA Jr, Travers P, Walport M și colab. Imunobiologie: sistemul imunitar în sănătate și boli. Ediția a 5-a. New York: Garland Science; 2001. Citotoxicitate mediată de celule T. Disponibil de la: ncbi.nlm.nih.gov
7. Lam Braciale, V. (1998). Limfocite T citotoxice. În Enciclopedia imunologiei (p. 725). Elsevier Ltd.
8. Russell, JH, & Ley, TJ (2002). Citotoxicitate mediată de limfocite. Annu. Rev. Immunol. , 20, 323-370.
9. Wissinger, E. (nd). Societatea Britanică pentru Imunologie. Preluat 25 septembrie 2019, de pe imunologie.org