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

Cele limfocitele T sau celulele T sunt celule ale sistemului imunitar activ , în răspunsul sistemului imun celular și care contribuie la activarea anticorpilor - producătoare de celule din sistemul de răspuns imun umoral.

Acestea, cum ar fi celulele B și celulele killer naturale (NK), sunt celule sanguine (leucocite) care își au originea în măduva osoasă și împreună cu celulele B constituie între 20 și 40% din totalul leucocitelor din sangele.

Diagrama reprezentativă a procesului hematopoietic la om care dă naștere liniei limfoide (Sursa: Jmarchn via Wikimedia Commons)

Numele său derivă din locul în care se maturizează înainte de a-și exercita funcțiile ( timusul ), iar termenul a fost creat de Roitt în 1969.

Există diferite tipuri de limfocite T și acestea diferă unele de altele, atât prin exprimarea anumitor markeri de suprafață, cât și prin funcția pe care o exercită. Astfel, au fost descrise două grupe principale care sunt cunoscute sub numele de limfocite T „ajutatoare” și limfocite T „citotoxice”.

Limfocitele Helper T participă la activarea limfocitelor B secretoare de anticorpi, în timp ce limfocitele T citotoxice mediază direct eliminarea celulelor infectate de viruși, paraziți și alte microorganisme intracelulare.

Aceste celule sunt extrem de importante, deoarece îndeplinesc funcții fundamentale în diferite aspecte imunologice și sunt esențiale pentru sistemul de apărare adaptativ.

Structura

Limfocitele T sunt celule mici, cu o dimensiune comparabilă cu cea a unei bacterii medii: între 8 și 10 microni în diametru. Au o formă sferică caracteristică și citosolul lor este ocupat în principal de un nucleu mare înconjurat de puține organule.

Toate limfocitele apar de la precursori din organe limfoide „primare” sau „generative”. În cazul limfocitelor T, acestea sunt produse în măduva osoasă și apoi migrează către timus pentru maturare (timusul este un organ glandular situat în spatele osului toracic).

Odată maturi, sunt eliberați în fluxul sanguin, dar își îndeplinesc funcțiile în alte locuri cunoscute sub numele de „organe limfoide secundare”.

Limfocitele T, așa cum este valabil și pentru limfocitele B, sunt celule sanguine capabile să producă anticorpi împotriva antigenelor specifice, cu diferența că nu le pot elibera în circulație.

Anticorpii exprimați de celulele T sunt proteine ​​legate de membrana plasmatică, siturile de recunoaștere a antigenului „orientate” spre mediul extracelular. Acești anticorpi sunt cunoscuți ca „receptori ai antigenului celulelor T” sau TCR (receptor celular T).

TCR-urile sunt heterodimere transmembranare compuse din două lanțuri polipeptidice legate între ele prin punți disulfură. Fiecare celulă T prezintă un TCR cu o specificitate unică.

Caracteristici

Limfocitele T joacă un rol fundamental în dezvoltarea sistemului de răspuns imun adaptativ sau specific. Sunt celule multifuncționale, deoarece servesc scopuri diferite în „lupta” împotriva antigenelor invadatoare și potențial patogene.

Unele celule T ajută la producerea de anticorpi mediați de limfocite B; alții sunt capabili să interacționeze cu celulele sanguine ale liniei mieloide pentru a le ajuta să distrugă mai eficient agenții patogeni, în timp ce alții funcționează direct în uciderea celulelor infectate cu virus sau a celulelor tumorale.

O altă funcție a lor este ca celule de reglare prin conferirea de „toleranță” imunologică organismelor unde acționează sau prin stabilirea unor „limite” amplitudinii răspunsurilor care sunt declanșate.

Tipuri

Diferitele tipuri de limfocite se disting între ele prin expresia receptorilor specifici ai membranei care sunt recunoscuți experimental de anticorpi monoclonali artificiali.

Acești receptori recunoscuți de anticorpii menționați aparțin ceea ce este cunoscut sub numele de „grup de diferențiere” sau CD (Cluster of Differentiation).

Desemnarea CD se referă la un fenotip celular și, deși nu este neapărat specifică pentru un tip de celulă sau o întreagă linie de celule, a fost utilă pentru caracterizarea limfocitelor.

Funcțional, unii autori consideră că limfocitele T pot fi clasificate ca limfocite T ajutatoare și limfocite T citotoxice sau citolitice. Ambele tipuri de celule exprimă receptori similari ai limfocitelor T (TCR), dar diferă în expresia proteinelor CD.

Alți autori, însă, introduc o categorie suplimentară definită drept „celule T de memorie” sau „limfocite T de memorie”.

Limfocite T Helper sau "

Celulele T ajutatoare nu au funcția principală de a „ataca” sau „recunoaște” direct orice moleculă antigenică, ci sunt specializate în secreția de citokine, care promovează sau îmbunătățesc funcțiile altor celule, cum ar fi limfocitele B.

Aceste celule exprimă proteine ​​din grupul CD4 pe suprafața lor, care funcționează ca coreceptori pentru proteinele din complexul major de histocompatibilitate din clasa II. Cu alte cuvinte, aceste proteine ​​recunosc antigene prezentate în contextul clasei a II-a MHC.

În literatura de specialitate, pot fi obținute denumiri pentru diferite tipuri de celule auxiliare T, care se disting între ele prin secreția diferitelor tipuri de citokine și răspunsul la anumite interleukine.

Au fost apoi definite limfocitele T de tip 1 ajutător (TH1) care secretă citocina IFN-y (utilă pentru activarea macrofagelor și eliminarea patogenului); celule T de tip 2 ajutător (TH2) care secretă cantități mari de IL-4, IL-5 și IL-13 (aceste TH2 promovează producția de anticorpi).

Există, de asemenea, alte limfocite ajutatoare cunoscute sub numele de "limfocite T ajutatoare foliculare" (THF) care, după cum le spune și numele, sunt prezente în foliculii limfoizi și ajută la activarea celulelor B și la stimularea producției de anticorpi.

Aceste THFs secretă, de asemenea, o mare varietate de citokine diferite, participând, în același timp, la stimularea producției de anticorpi asociați cu răspunsul imunitar mediat de celulele TH1 și TH2.

Au fost descrise, de asemenea, celule T de tip 9, tip 17 și 22, care controlează aspecte foarte specifice ale anumitor răspunsuri imune.

Limfocite T de reglare (Tregs)

Există, de asemenea, un alt set de celule T care exprimă receptorii CD4 care sunt cunoscuți ca limfocite T CD4 sau „Tregs” reglatoare. Aceste limfocite produc un factor de transcripție numit FoxP3 și exprimă un alt marker CD pe suprafața lor numit CD25.

Funcții de reglementare a celulelor T (Sursa: Gwilz prin Wikimedia Commons)

Mecanismele sale de reglare constau în contacte intercelulare, expresia moleculelor de suprafață, răspuns crescut la factorii de creștere și producția modificată de citokine reglatoare, cum ar fi TGF-β1 și IL-10.

Limfocite T citotoxice sau citolitice

Celulele T citotoxice, pe de altă parte, sunt responsabile de atacarea și distrugerea celulelor invazive sau străine, datorită capacității lor de a se lega de ele și de a elibera granule speciale încărcate cu diferite tipuri de proteine ​​citotoxice.

Perforinele și granzimele conținute în granulele citotoxice ale celulelor T citolitice au capacitatea de a deschide porii în membrana plasmatică și de a degrada proteinele, ceea ce duce la liza celulelor pe care le atacă.

Înmulțirea și acțiunea limfocitelor T citotoxice și a limfocitelor T ale memoriei respective (Sursa: OpenStax College prin Wikimedia Commons)

Acest tip de limfocit T este responsabil în special de degradarea celulelor care au fost infectate de viruși, bacterii sau paraziți intracelulari, precum și de celule canceroase sau tumorale.

Limfocitele T citotoxice sunt recunoscute prin expresia membrană a proteinelor asemănătoare CD8, care sunt proteine ​​capabile să recunoască și să lege legături antigene care îi sunt prezentate în contextul altor proteine ​​ale membranei: cele din complexul de histocompatibilitate majoră din clasa I.

Limfocite T de memorie

Așa cum am menționat deja, limfocitele T „naive”, „inocente” sau „naive” se diferențiază odată ce intră în contact cu un antigen. Această diferențiere dă naștere numai celulelor T CD4 și CD8, dar și unei alte clase de celule T cunoscute sub numele de celule de memorie .

Aceste celule, așa cum este valabil pentru limfocitele B de memorie, au o durată de viață mult mai lungă, iar populațiile de celule se extind și se diferențiază în celule T efectoare, cum ar fi CD4 și CD8, atunci când intră din nou în contact cu aceasta. antigen.

Celulele de memorie pot avea markeri CD4 sau CD8, iar funcția lor principală este de a oferi „memoria moleculară” sistemului imunitar împotriva agenților patogeni „cunoscuți”.

maturizare

Limfocitele T sunt riguros selectate și mature în timus. În timpul procesului de maturare, aceste celule dobândesc capacitatea de a exprima o proteină receptor antigen pe membrana lor: receptorul celulelor T.

Celulele hematopoietice precursoare ale limfocitelor T migrează către timus în stadii foarte timpurii ale dezvoltării și maturizării constă, în esență, în rearanjarea genelor care codifică receptorii TCR și alți markeri ai membranei.

Precursorii celulelor T, când ajung în timus, sunt cunoscuți sub numele de „timocite”, care sunt cele care se înmulțesc și se diferențiază în diferitele subpopulații ale celulelor T mature.

În timus există atât o selecție pozitivă de celule care recunosc antigene străine, cât și o selecție negativă, care elimină celulele care recunosc auto-moleculele.

Maturizarea are loc inițial în cortexul timusului exterior, unde celulele proliferează într-un ritm foarte scăzut.

Activarea

Limfocitele T, deși nu sunt în contact cu un antigen, rămân în faza G0 a ciclului celular, într-un fel de senescență.

Termenul de activare se referă la toate evenimentele care au loc în timpul „angajamentului” receptorilor antigenici din membrana acestor celule, ceea ce merită participarea celulelor ajutatoare, care în unele texte sunt definite ca celule care prezintă antigen sau APC. (din engleza prezentatoare de celule antigene).

APC-urile conțin molecule de membrană pe suprafața lor care „prezintă” antigeni pentru celulele T. Acestea sunt cunoscute sub numele de „Molecule de histocompatibilitate majoră” sau MHC (Complexul de histocompatibilitate majoră).

Procesul de activare a unui limfocit T. Receptori antigeni și antigeni prezentați în contextul proteinelor majore din complexul de histocompatibilitate (MHC) din clasa II (Sursa: Cecilia Tejero García prin Wikimedia Commons)

În cursul procesului de activare, limfocitele cresc în dimensiune și se schimbă de la forma sferică inițială la o formă similară cu o oglindă de mână, iar în această fază limfocitele sunt cunoscute sub numele de limfoblaste.

Limfoblastele, spre deosebire de limfocitele inactive, au capacitatea de a prolifera mitotic, generând alte celule capabile să se diferențieze.

Activarea celulelor T ajutatoare

Limfocitele TH pot fi activate numai atunci când celulele APC le „prezintă” un antigen străin cu ajutorul moleculelor MHC clasa II. Prima etapă a acestei căi de activare constă în recunoașterea antigenului prezentat de către receptorul TCR.

Ulterior, celula de ajutor CD4 interacționează cu o regiune a moleculei MHC II, astfel încât se formează un complex între proteina TCR, antigenul și molecula MHC II, care asigură recunoașterea atât a antigenului cât și a moleculelor prezentate de APC.

Atât celula T cât și celula prezentatoare de antigen secreta apoi citokine de reglare care ajută la activarea celulei T ajutatoare CD4 care este activată. Odată activat, acest limfocit se înmulțește și produce noi limfocite CD4 T „naive” care se diferențiază de celelalte tipuri de limfocite de memorie sau efectoare.

Activarea celulelor T citotoxice

Secvența etapelor care are loc în timpul activării limfocitelor CD8 este foarte similară cu cea a celulelor T ajutatoare. Cu toate acestea, moleculele de MHC implicate aparțin clasei I.

Odată recunoscute antigenele și receptorii, celulele APC implicate în acest proces și limfocitele T citotoxice de activare secretă citokine care activează proliferarea clonală și diferențierea limfocitelor.

Ca și în cazul celulelor T CD4, celulele T CD8 se pot diferenția în celule efectoare sau celule de memorie, caz în care acționează ca celule de memorie citotoxice sau moleculare.

Activarea limfocitelor T CD8 se realizează datorită participării altor celule T ajutatoare, în special a celulelor de tip 1.

Transducția semnalului

Activarea limfocitelor implică transducția semnalelor din mediul extracelular în spațiul citosolic și în nucleu. Aceste semnale sunt percepute de receptorii antigenici prezenți pe membrana plasmatică și traduse prin căi de semnalizare interne.

Scopul final al primirii acestor semnale este activarea transcrierii genelor specifice, care codifică proteinele specifice de suprafață.

Este important de menționat faptul că limfocitele care sunt activate și nu se diferențiază (mature) sunt eliminate din corp prin apoptoză sau moarte celulară programată.

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. Cavanagh, M. (nd). Activarea celulelor T. Societatea Britanică pentru Imunologie.
4. Heath, W. (1998). Limfocite T. În Enciclopedia imunologiei (pp. 2341–2343). Elsevier.
5. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Imunologia lui Kuby (ediția a 6-a). Mexic DF: McGraw-Hill Interamericana din Spania.
6. Martin, S. (2014). Limfocitele T ca instrumente în diagnostic și imunotoxicologie. Limfocitele T ca instrumente de diagnostic și imunotoxicologie (Vol. 104). Springer.
7. Pinchuk, G. (2002). Schița Schaum a teoriei și problemelor imunologiei. Companiile McGraw-Hill.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., & Bernstein, I. (1986). Tipărirea leucocitelor II. Limfocite T umane (vol. 1). Springer.
9. Smith-Garvin, JE, Koretzky, G. a, & Jordan, MS (2009). Activarea celulelor T Annu. Rev. Immunol. , 27, 591–619.