SYTOTOKSISET T-LYMFOSYYTIT: OMINAISUUDET, RAKENNE, TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2026

Sytotoksiset T-solut, sytolyyttisen T-lymfosyytit, sytotoksiset T-solut tai tappaja-T-soluja (CTL: t ja Englanti sytotoksisten T-lymfosyyttien) ovat yksi ryhmistä osallistuvien solujen spesifisiä immuunivasteita solujen ihmisissä ja muista monisoluisista organismeista.

Govaerts kuvasi näitä soluja, jotka on kuvattu niiden kyvyn perusteella välittää soluimmuniteettia, vuonna 1960, ja vuosia myöhemmin eri tutkijaryhmät syventtivät tietämystä toimintamekanismeistaan ​​ja niiden erottuvimmista ominaisuuksista.

Sytotoksisen T-lymfosyytin (LTc) ja sen kohdesolun immunologinen synapsi (lähde Stephen Fuller, Endre Majorovits, Gillian Griffiths, Jane Stinchcombe, Giovanna Bossi Wikimedia Commonsin kautta)

Soluimmuniteettia välittävät yleensä T-lymfosyytit ja fagosyytit, jotka toimivat yhdessä eliminoimaan tai hallitsemaan vieraita solunsisäisesti tunkeutuvia mikro-organismeja, kuten viruksia ja joitain bakteereja ja loisia, aiheuttaen tartunnan saaneiden solujen kuoleman..

Kuten humoraalisten immuunivastemekanismien kohdalla (B-lymfosyyttien välittämät), solujen immuunivaste voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen, jotka tunnetaan tunnistusvaiheena, aktivaatiovaiheena ja efektorivaiheena.

Tunnistusvaihe koostuu vieraiden antigeenien sitoutumisesta spesifioituihin erilaistuneisiin T-lymfosyytteihin, jotka ekspressoivat reseptoreita, jotka kykenevät tunnistamaan pienet peptidisekvenssit proteiinista peräisin olevissa vieraissa antigeeneissä, jotka esitetään tärkeimmän histoyhteensopivuuskompleksin proteiinien yhteydessä.

Kun antigeeni-lymfosyyttikontakti tapahtuu, T-lymfosyytit moninkertaistuvat (lisääntyvät) ja voivat sen jälkeen diferentoitua toiseksi solutyypiksi, joka kykenee aktivoimaan solun sisäisiä mikro-organismeja tappavia fagosyyttejä, tai ne voivat hajottaa soluja, jotka tuottavat vieraita antigeenejä.

Tämä on aktivointivaihe ja vaatii yleensä auttaja- tai lisäsolujen osallistumisen. Lopuksi efektorivaiheeseen sisältyy aktivoitujen lymfosyyttien erityisten toimintojen kehittäminen, jotka päättyvät antigeenien eliminointiin, ja tässä vaiheessa lymfosyytit tunnetaan ”efektorisoluina”.

Ominaisuudet ja rakenne

Kahden olemassa olevan lymfosyyttityypin halkaisija on noin 8-10 μm ja suurella ytimellä on tiiviisti pakattu heterokromatiini. Heidän hallussaan olevassa sytosolin ohuessa osassa on mitokondrioita, ribosomeja ja lysosomeja.

Lymfosyyteistä puuttuu erikoistuneita organelleja sisällä ja, kuten muutkin verisolut, peräisin luuytimestä.

Kun ne on tuotettu, T-lymfosyytit muuttuvat ja kulkevat kateenkorvaa kohti (siis heidän nimensä alkuperä), missä ne myöhemmin aktivoituvat ja suorittavat erilaistumisen (kypsät).

Nämä solut eivät tuota vasta-aineita tai tunnista liukoisia antigeenejä, mutta erikoistuvat peptidi-antigeenien tunnistamiseen proteiineihin, joita koodaavat suurten histoyhteensopivuuskompleksin (MHC) geenit, joita ekspressoidaan muiden solujen pinnalla.

Nämä solut tunnetaan antigeeniä esittelevinä soluina tai APC: nä (antigeeniä esittelevät solut).

T-lymfosyytit jaetaan kahteen tyyppiin: auttaja-T-lymfosyytit ja sytotoksiset tai tappavat T-lymfosyytit.

Auttaja T-lymfosyytit

Auttaja-T-lymfosyytit erittävät sytokiinejä, peptidihormoneja, jotka kykenevät edistämään muiden solujen ja uusien lymfosyyttien (T ja B) lisääntymistä ja erilaistumista sekä houkuttelemaan ja aktivoimaan tulehduksellisia leukosyyttejä, kuten makrofageja ja granulosyyttejä.

Ne eroavat sytotoksisista T-lymfosyyteistä spesifisen pinta-glykoproteiinin ekspression avulla, jota kutsutaan "Differentiation Group 4" tai CD4 (Differentialisation Cluster 4).

Sytotoksiset T-lymfosyytit

Sytotoksiset T-lymfosyytit kykenevät hajottamaan soluja, jotka ilmentävät vieraita antigeenejä niiden pinnalla tunkeutuneiden solunsisäisten mikro-organismien tai patogeenien takia.

Ne tunnistetaan pintamarkkeri-glykoproteiini CD8: n (Cluster of Differentiation 8) ekspression avulla.

ominaisuudet

Killer T-lymfosyytit osallistuvat toipumiseen virus-, lois- ja bakteeri-infektioista. He ovat vastuussa myös muiden potilaiden siirrännäisen hylkäysreaktioista ja heillä on tärkeä merkitys kasvaimia koskevan immuniteetin kehittämisessä.

Sen päätehtävä, kuten aiemmin mainittiin, on proteiini-antigeenejä vastaan ​​tapahtuvien immuunivasteiden säätely, sen lisäksi, että se toimii avustajana soluina solunsisäisten mikro-organismien eliminoinnissa.

Toimintamekanismi

T-lymfosyytit suorittavat toimintonsa sen ansiosta, että jotkut tunkeutuvat taudinaiheuttajat käyttävät tartunnan saaneiden solujen solukoneistoa moninkertaistamiseen tai selviytymiseen. Nämä saapuessaan solun sisäpuolelle eivät pääse humoraalisiin vasta-aineisiin, joten ainoa tapa niiden poistamiseksi on eliminoida solu, jossa ne sijaitsevat.

Killer T-lymfosyytit täyttävät kolme toimintoa, joiden avulla ne voivat "tappaa" tai poistaa pahanlaatuiset tai tartunnan saaneet solut, jotka ovat heidän kohteitaan:

1- Ne erittävät sytokiinejä, kuten TNF-α (tuumorinekroositekijä) ja IFN-γ (interferoni gamma), joilla on kasvaimen vastaisia, virusten vastaisia ​​ja antimikrobisia vaikutuksia, koska ne estävät niiden replikaatiota.

2- Ne tuottavat ja vapauttavat sytotoksisia rakeita (modifioituja lysosomeja), joissa on runsaasti perforiiniproteiineja ja -entsyymejä.

Esiinit ovat huokosia muodostavia proteiineja, jotka vastaavat tartunnan saaneiden solujen plasmamembraanin lävistyksestä, kun taas granyymit ovat seriiniproteaaseja, jotka kulkeutuvat soluihin esiintymien muodostamien huokosten kautta ja hajoavat solunsisäisiä proteiineja.

Esiinien ja granyymien yhdistetty vaikutus päättyy virus-, bakteeri- tai loisproteiinien tuotannon pysäyttämiseen ja kohdesolun apoptoosiin tai ohjelmoituun solukuolemaan.

3 - Ne ohjaavat apoptoottisia kuolemanmekanismeja tartunnan saaneisiin soluihin Fas / FasL-vuorovaikutusten kautta (Fas-proteiini ja sen ligandi, jotka osallistuvat solukuoleman säätelyyn).

Tämä prosessi tapahtuu FasL-ligandin ekspression ansiosta aktivoitujen T-solujen pinnalla. Fas-proteiinin (jota tuottavat myös sytotoksiset T-lymfosyytit) ja sen reseptorin sitoutuminen laukaisee kaspaaseina tunnettujen kysteiiniproteaasien aktivaatiokaskadeja, jotka välittävät suoraan solun apoptoottisia prosesseja.

Tartunnatut solut, jotka "prosessoidaan" sytotoksisilla T-lymfosyyteillä, "puhdistavat" muut solut, kuten fagosyytit, jotka myös osallistuvat kuolleiden tai nekroottisten kudososien "arpeutumiseen".

aktivointi

Sytolyyttiset T-solut aktivoidaan dendriittisoluilla, jotka ilmentävät antigeenillä varautuneita tai leimattuja MHC-luokan I molekyylejä. Dendriittisolut voivat ekspressoida näitä antigeenejä nauttimattomien solujen suoralla nauttimisella tai vapaiden antigeenien nauttimisella.

Kun dendriittisolut ovat prosessoineet tartunnan saaneet solut tai antigeenit, ne esittävät antigeenit tärkeimpien luokan I tai luokan II histoyhteensopivuuskompleksien (MHC) yhteydessä.

Sytotoksisten T-solujen lisääntymisen aktivoimiseksi ja edistämiseksi tarvitaan ainakin kolme erityistä signaalia:

- Ensimmäinen asia, jonka täytyy tapahtua, on T-lymfosyytin TCR-kalvoreseptorin ja dendriittisolujen esittämään antigeeniin sitoutuneen MHC: n välinen vuorovaikutus.

- Seuraavaksi toinen lymfosyyttiluokka, solu, jolla on CD28-pintamarkerit, on vuorovaikutuksessa ligandinsa (B7-1) kanssa antigeeniä esittelevillä soluilla ja tarjoaa toisen aktivointisignaalin.

- Viimeinen signaali, joka pystyy käynnistämään aktivoitujen solujen lisääntymisen, vastaa dendriittisolujen tuottamaa interleukiinifaktoria 12 (IL-12).

Tähän prosessiin sisältyy muun muassa kalsiumin mobilisointi, geenitranskriptio, esikäsiteltyjen reseptoreiden vapauttaminen, pintareseptoreiden internalisointi.

On tärkeää lisätä, että kateenkorvasta ulos tulevat lymfosyytit eivät ole täysin erilaistuneita, koska ne on aktivoitava ja kypsä toimintojen suorittamiseksi. "Naiivit" tai "naiivit" sytotoksiset lymfosyytit voivat tunnistaa antigeenit, mutta eivät kykene pilkkomaan kohdesolujaan.

kypsyminen

T-lymfosyyttien kypsyminen alkaa kateenkorvasta, missä ne kehittyvät siitä, mitä jotkut kirjoittajat ovat kutsuneet esisytotoksisiksi T-lymfosyyteiksi, jotka ovat kyseiseen solulinjaan sitoutuneita soluja, jotka ovat spesifisiä tietylle vieraalle antigeenille.

Nämä esi-lymfosyyttisolut ilmentävät tappajasoluille tyypillisiä CD8-markkerireseptoreita, mutta niillä ei vielä ole sytolyyttisiä toimintoja. Esilymfosyyttejä ei ole runsaasti veressä, vaan tartunnan saaneissa tai "vieraissa" kudoksissa.

T-lymfosyyttien kypsyminen tai erilaistuminen tapahtuu niiden aktivoitumisen jälkeen (joka riippuu edellisessä osassa kuvatuista signaaleista ja tapahtumista) ja edellyttää kaikkien tarvittavien koneiden hankkimista sytolyyttisten toimintojen saamiseksi.

Ensimmäinen asia, joka tapahtuu, on spesifisten sytotoksisten rakeiden muodostuminen, kiinnittyneinä plasmamembraanin sisäalueeseen ja runsaasti perforiinien ja granyymien kanssa.

Sitten Fas: ää sitovan proteiinin (FasL) pinta-ilmentyminen laukaistaan, ja lopulta ne saavat kyvyn ekspressoida sytokiinejä ja muun tyyppisiä proteiineja, jotka suorittavat toimintoja solujen hajotustapahtumissa.

Sanotaan, että T-solujen kypsyminen niiden aktivoinnin jälkeen päättyy "efektorisolun" erilaistumiseen, joka kykenee suorittamaan sytolyyttisen lymfosyytin toiminnot ulkoisten tekijöiden tartuttamien isäntäsolujen tuhoamiseksi tai eliminoimiseksi.

Lisäksi osa T-lymfosyyttien populaatiosta, joka on moninkertaistunut erilaistumisen aikana, suorittaa toiminnot "muistisoluina", mutta näillä on erilaisia ​​kalvoreseptoreiden ekspressiokuvioita, jotka erottavat ne "naiivista" ja "efektorisoluista".

Viitteet

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Solu- ja molekyyliammunologia (3. painos). Madrid: McGraw-Hill.
2. Andersen, M., Schrama, D., Straten, P., ja Becker, J. (2006). Sytotoksiset T-solut. Journal of Investigative Dermatology, 126, 32–41.
3. Barry, M., ja Bleackley, RC (2002). Sytotoksiset T-lymfosyytit: Kaikki tiet johtavat kuolemaan. Luontoarvostelut Immunology, 2. (kesäkuu), 401–409.
4. Sytotoksiset T-solut. (2012). Julkaisussa Immunology for Pharmacy (sivut 162 - 168). Haettu osoitteesta sciencedirect.com
5. Ito, H., & Seishima, M. (2010). Sytotoksisten T-lymfosyyttien induktion ja toiminnan säätely luonnollisilla tappaja-T-soluilla. Biolääketieteen ja bioteknologian lehti, 1-8.
6. Janeway CA Jr, Travers P, Walport M, et ai. Immunobiologia: immuunijärjestelmä terveydessä ja sairauksissa. 5. painos. New York: Garland Science; 2001. T-soluvälitteinen sytotoksisuus. Saatavana osoitteesta: ncbi.nlm.nih.gov
7. Lam Braciale, V. (1998). Sytotoksiset T-lymfosyytit. Immunologian tietosanakirjassa (s. 725). Elsevier Ltd.
8. Russell, JH, & Ley, TJ (2002). Lymfosyyttien välitteinen sytotoksisuus. Annu. Rev. Immunol., 20, 323-370.
9. Wissinger, E. (toinen). Britannian immunologiayhdistys. Haettu 25. syyskuuta 2019 osoitteesta immunology.org