Vírusfertőzés immunológiai vizsgálata. Mik azok a CD4 sejtek? Aktivált T-limfociták

A dendritikus sejtek a szervezet immunrendszerének részét képezik. Társfelfedezőjük és számos kulcsfontosságú funkciójuk felfedezője Ralph Steinman volt, akiért 2011-ben Nobel-díjat kapott. Véletlenül kiderült, hogy Dr. Steinman volt az egyetlen, aki posztumusz Nobel-díjat kapott (magát a díjat élő embereknek ítélik oda). Az incidens az volt, hogy Mr. Steinman halála és a kitüntetés bejelentése ugyanazon a napon (pénteken) történt, de a halálesetet csak hétfőn jelentették be. A Nobel-díj bizottság úgy döntött, hogy Dr. Steinman technikailag életben volt a győztes kihirdetésekor, és a helyzetet nem „játszották újra”.

A dendrites sejtek (DC-k) a neuronok dendritjeihez való külső hasonlóságukról kapták a nevüket. A veleszületett immunrendszer részét képezik, és fontos szerepet játszanak az adaptív immunitás aktiválásában.

A jegyzet célja, hogy feltárja a dendrites sejtek T-sejt aktiválásának alapelveit, és megismertesse az olvasót a szükséges terminológiával.

• Veleszületett és adaptív immunrendszer;
• A veleszületett immunrendszer működésének általános elvei;
• Pathogen-asszociált molekuláris minták (PAMP) és mintázatfelismerő receptorok (PRR-ek);
  • Kis hangsúly a dendritikus sejtekre és az I. típusú interferonra.
• Röviden az adaptív immunrendszer különböző sejttípusairól;
• Dendritikus sejtek és funkcióik:
  • Antigénprezentáló sejtek és T-sejt aktiválás;
  • MHC fehérjék és mikrobák peptid „aláírásai”;
  • Az MHC I és az MHC II közötti különbség;
  • Dendritikus sejtek aktiválása mikrobiális molekuláris mintázatokkal;
  • CCR7 (kemokin receptor 7) és a dendritikus sejtek migrációja a nyirokcsomókba;
  • A naiv T-sejtek keringése és bejutása a nyirokcsomókba;
  • Az antigén bemutatása dendrites sejtek által és a „kettős kézfogás” elve;
  • A T-sejtek aktiválása, expanziója és deaktiválása.

Nem szeretném a történetet kizárólag a DC-k funkcióinak árnyalataira korlátozni. Szeretném, ha ezek az információk felkerülnének valamilyen adatbázisra az immunrendszer működéséről. Ugyanakkor nem lesz kísérlet arra, hogy mindent egyszerre lefedjen. A komplementer rendszer, az antigének létrehozásának és működésének részletei, a B-sejtek aktiválása és sok-sok minden más nem fog szerepelni a jegyzetben.

Veleszületett immunrendszer

Veleszületett immunrendszer (veleszületett immunitás) - azonnal reagál egy előre meghatározott és kis számú patogén mintára;

Az adaptív immunrendszer késéssel reagál, de bármilyen antitestre. Ezt követően meg kell emlékezni az antitestre, és a későbbiekben reaktívan reagálni rá.

A veleszületett immunrendszer alapvető sejtösszetétele:

• A vérben keringő sejtek:
  • A neutrofilek fagocitizálják a baktériumokat, de gyorsan (egy órán belül) elpusztulnak, citokineket választanak ki stb.;
  • A monociták a szövetbe jutva makrofágokká alakulnak;
• Őrsejtek:
  • Markofágok, mikrobák és elhalt sejtek (főleg neutrofilek) fagocitózisa, citokinek kiválasztása, több hónapos élet stb.;
  • A hízósejtek citokineket, hisztaminokat stb. választanak ki;
  • A dendritikus sejtek vírusellenes választ váltanak ki, aktiválják a T-sejteket stb.

Az őrsejtek a szövetekben találhatók, és reagálnak a mikrobákra, miután átjutottak a bőr és a belek hámrétegein.

Az immunrendszer keringő sejtjei a vérben találhatók. És a gyulladás során bejutnak a szükséges szövetekbe.

A veleszületett immunitás aktiválásának hozzávetőleges sorrendje:

• A mikrobák átjutnak a hámgátakon;
• Az őrsejt-receptorok felismerik a „hívatlan vendégeket”;
• Az őrsejtek proinflammatorikus citokineket választanak ki;
• A citokinek endoteliális receptorokhoz kötődnek;
• Mi aktiválja az adhéziós molekulákat az erekben;
• Különböző adhéziós molekulák különböző affinitással kötődnek a megfelelő ligandumaikhoz a keringő immunsejtek felületén:
  • Például az e-selectin alacsony affinitással kötődik a neutrofileken található e-selectin lingádhoz, ami gátolja azok mozgását;
  • Az I-CAM nagy affinitással kötődik az LFA-1 immunsejtfehérjéhez, amely leállítja az immunsejtet;
• A teljes leállás után az immunsejtek kiszivárognak a gyulladt szövetből, és minden rendelkezésükre álló módon elkezdik elpusztítani a mikrobákat;
• A neutrofilek jönnek először, fagocitizálják a baktériumokat, és néhány óra múlva maguk is elpusztulnak; A monociták utánuk jönnek, makrofágokká alakulnak, és „felfalják” a mikrobák és a neutrofilek holttestének maradványait.

A kérdés továbbra is fennáll: hogyan ismerik fel a veleszületett immunőrsejtek a mikrobákat?

PAMP-ok (Pathogen-asszociált molekuláris minták) – molekuláris kórokozók mintázata;

PPR-ek (mintafelismerő receptorok) – mintákat felismerő receptorok.

• Vírusos (a sejtben található):
  • egyszálú RNS;
  • Kétszálú RNS
• Bakteriális (főleg a sejtfelszínen):
  • Minták Gram-negatív minták:
    • Sejtfal lipopoliszacharidok (LPS);
    • flagellinek („flagella” a mozgáshoz);
  • A Gram-pozitív baktériumok mintázata:
    • flagellinek;
    • Teichoinsavak;
    • Peptidoglikánok

A baktériumok fagocitózissal és sejtfaluk elpusztulásával pusztulnak el.

A lánc a következő lesz: a baktérium a sejtfelszínen kötődik a PPR-ekhez (az ún. TLR-szerű receptorokhoz) → a receptorok dimerizációja és intracelluláris jelek láncának elindítása ˧ az Nf-Kb inhibitor deaktiválása → az Nf-Kb transzkripciós faktor → celluláris változások, különösen a TNFα és IL-1 citokinek szekréciója.

Plazmacytoid dendritikus sejtek és vírusellenes válasz

A vírusok helyzete kicsit érdekesebb, és itt visszatérnek hozzánk a dendrites sejtek.

A dendritikus sejtek 1-es típusú interferonok kiválasztásával reagálnak a vírusos PAMP-okra. Az 1-es típusú INF a sejteket (pl. hámot) vírusellenes állapotba hozza. Ami nagyobb érzékenységet jelent a fertőzött sejtek apoptózisára, olyan fehérjék/enzimek expressziójára, amelyek megakadályozzák a vírus szaporodását, és amelyek károsíthatják a vírus DNS-ét/RNS-ét.

Maguk a sejtek antivirális állapotban szintén képesek az 1-es típusú INF kiválasztására.

Dendritikus sejtek

A szükséges bevezetések véget értek, ideje elkezdeni az antigénprezentáló sejteket. Az antigénprezentáló sejtek közé tartoznak a dendritikus sejtek, a makrofágok és a B-sejtek.

A következőkben arra összpontosítunk, hogy a DC-k hogyan aktiválják az adaptív immunrendszer T-sejtjeit.

T-sejtek,MHCén ésMHCII

A T-sejtek a receptoraikkal csak az antigénprezentáló sejtek MHC fehérjéin bemutatott peptideket képesek érzékelni.

MHC II

• Felelős a baktériumokért;
• A dendritikus sejtek internalizálják a baktériumokat, elpusztítják azokat a lizoszómákban, és ennek eredményeként megkapjuk a baktérium peptid „aláírását”;
• A peptidet tartalmazó MHC a membránba kerül;
• Az MHC II kötődik CD4+ sejtreceptorokhoz (T helperek, amelyek aktiválják a B-sejteket és a veleszületett immunrendszer sejtjeit;
• Az MHC II jelen van az antigénprezentáló sejtekben.

MHCén

• Felelős a vírusokért (a daganatok témáját kihagyjuk);
• A vírusfehérje ubiquináción megy keresztül, és elérhetővé válik a proteázok számára;
• A proteáz peptidekre „bontja” a vírusfehérjét;
• A virális peptid a TAP transzporter segítségével bejut az endoplazmatikus retikulumba, ahonnan az MHC I komplexszel a membránba jut;
• Az MHC I aktiválja a CD8+ sejteket (citotoxikus T-sejtek, amelyek elpusztítják a fertőzött vírusokat;
• A legtöbb sejt MHC I-vel rendelkezik, amit a vírusok sajátosságai magyaráznak.

Dendritikus sejtek. Aktiválás és migráció a nyirokcsomókba

A dendritikus sejtek aktiválásához 2 eseménynek kell bekövetkeznie:

• MHC fehérje mikrobiális peptiddel a sejtfelszínen (ami azt jelenti, hogy valamilyen módon internalizálódott és peptidekre bomlott);
• A dendritikus sejtek PAMP receptorait mikrobáknak kell aktiválniuk;

Ha ez a két feltétel teljesül, a dendritikus sejtek CD80/CD86-ot (erről később) és CCR7-et (7-es kemokin receptor) expresszálnak, amelyek expressziója a DC-k nyirokedényekbe és rajtuk keresztül a másodlagos nyirokszervekbe vándorlásához vezet. Különösen a nyirokcsomókban, ahol az intermembrán térben találkoznak a T-sejtekkel.

A dendritikus sejtek aktiválják a T-sejteket

A T-limfociták a véren áthaladva a véráram és az úgynevezett magas endothel venulák (HEV) segítségével jutnak be a nyirokcsomók memfokuláris terébe.

A tény az, hogy nagyon kevés T-sejt van affinitással egy adott antigénhez. Ezért bejárják az egész testet, rövid időre meglátogatják a nyirokcsomókat, ahová az aktivált dendrites sejtek bejutnak a szövetekből.

A T-sejtek aktiválásához 2 jelnek kell átmennie:

1. jel. Az antigénnek kötődnie kell a T-sejt receptorhoz (a szükséges receptoraffinitással rendelkező T-sejtre van szükség;

2. jel: A kostimuláló molekuláknak egyesülniük kell. Ezek a B7-1 (CD80) és B7-2 (CD86) a DC-k oldalán és a CD-28 a T-sejtek oldalán.

Az 1-es jel a 2-es jel nélkül a T-sejt apoptózisát vagy anergiáját (az aktív immunfunkció leépülését) eredményezi.

Az aktiválás után a T-sejtek klonális expanzión mennek keresztül, aktívan osztódnak, CD4+ esetén több tízezer, CD8+ esetében több százezer van belőlük. Ráadásul a T-sejtek az aktiválás után hasznos funkciókra tesznek szert.

Kihagyom a B-sejtek T-sejtek általi aktiválásának kérdését, a T-helperek és T-gyilkosok mélyebb működésének kérdését. Csak a T-sejtek aktiválására fogok összpontosítani. Nagyjából ugyanúgy bejutnak a szövetekbe, mint a veleszületett immunrendszer vérben keringő sejtjei (lásd fent).

T-sejtek deaktiválása

Minden gyulladás (különösen a citotoxikus) tele van következményekkel a szervezetre nézve. Ezt a folyamatot pedig nem lehet „lelassítani”.

A nyirokcsomókban ezért a T-sejteken található CTLA4 a felelős, amely a CD28 helyett a B7-1/B7-2-hez kötődik. Ez oda vezet, hogy az aktiválás során csak az 1-es jelünk lesz, és a T-sejt inaktív lesz.

A szövetek (és daganatok) PD-1 ligandumot (PD-1, programozott halál) expresszálnak, amely a T-sejtek PD-1 fehérjéhez kötődik, ennek eredményeként azok kimerülése, azaz deaktiválódása következik be.

A CTLA-4 és PD-1 funkcióit elnyomó monoklonális antitestek az egyik utolsó szó a rák elleni küzdelemben.

Következtetések:

• A dendritikus sejteket két jel aktiválja:
  • MHC fehérje a membránon, amelyen peptid antigén lesz;
  • A mikrobiális PAMP-ok a DC-ken lévő receptorokhoz kötődnek;
• Az aktivált dendritikus sejtek CCR7-et expresszálnak, ami lehetővé teszi számukra, hogy a nyirokereken keresztül a nyirokcsomókba vándoroljanak, és a follikuláris térben „keressék” a kívánt T-sejtet;
• A T-sejtek aktiválása két jelből áll:
  • az 1. MHC-szignál peptiddel (antigénnel) a kívánt TCR-hez (T-sejt-receptor) kötődik;
  • 2. szignál: CD86/CD80 DC-k együttstimulálása CD28 T-sejtekkel;
• Ha csak az 1. jel van jelen, a T-sejtek apoptózison vagy anergián mennek keresztül;
• Az aktiválás után megindul a T-sejtek expanziója és differenciálódása, amely az immunrendszer válaszának egyik összetevője.

Források:

1. A leukociták gátlása adhéziós molekulákkal[videó];

P.S. Ezt unalmas volt megírni, tekintettel az én közreműködésem nélküli újramesélésre, de számos későbbi feljegyzéshez szükséges volt.

Szókincs a jegyzetek alapján:

• Veleszületett immunrendszer:
  • Sentinel sejtek (árboc, makrofágok, dendritek - ezek csak a főbbek, vannak mások is);
  • Keringő sejtek (monociták, neutrofilek);
  • Ezenkívül a veleszületett immunrendszer tartalmaz akadályokat (hám, mucin), fehérjéket és molekulákat (bókokat, agglutininek);
• Adaptív immunrendszer: B-sejtek, helper T-sejtek, citotoxikus T-sejtek;
• Dendritikus sejtek:
  • MHC I,
  • MHC II
  • B7-1 (CD80)
  • B7-2 (CD86)
• T-sejtek:
  • CD28
  • CTLA4
• Klonális szelekció;
• Klonális terjeszkedés
• Antigénprezentáló sejtek (DC-k, makrofágok, B-sejtek);
• Anergia

Egyes baktériumok (tuberkulózis, lepra, pestis kórokozói) számára a makrofágok „élőhelyet” biztosítanak. A fagocitózis következtében a fagolizoszómákba kerülve a kórokozók védetté válnak mind az antitestekkel, mind a citotoxikus T-limfocitákkal szemben.

A lizoszómális enzimek aktivitásának elnyomásával ezek a baktériumok aktívan szaporodnak a sejten belül, és így akut fertőző folyamat okozóivá válnak. Nem véletlen, hogy a példaként említett betegségeket a különösen veszélyes fertőzések közé sorolják.

Ebben a meglehetősen összetett helyzetben a szervezetnek mégis vannak olyan erői, amelyek megakadályozzák a kórokozók terjedését, és ezek elsősorban a gyulladásos CD4 T-sejtekhez kapcsolódnak.

Az ilyen típusú limfociták részvétele az immunválasz megszervezésében a makrofágok aktiválásán keresztül valósul meg. Az aktivált makrofágok nemcsak az intracelluláris kórokozókkal küzdenek meg, hanem bizonyos esetekben további tulajdonságokat is szereznek, amelyek nem kapcsolódnak az antibakteriális hatáshoz, például képesek elpusztítani a rákos sejteket.

A makrofágok aktiválásához két jelre van szükség.

Az első közülük az interferon-gamma (IF-gamma). Ez a gyulladásos CD4 T-sejtek által termelt legjellegzetesebb citokin. A segítő T-sejtek nem választják ki ezt a citokint, és nem tudják a makrofágokat a szokásos módon aktiválni.

A makrofágok aktiválásának második jele a felszíni TNF-alfa, amely expresszióra indukálódik, miután a gyulladásos T-sejtek felismerik a makrofág membránon lévő immunogént. A TNF-alfa elleni antitestek megszüntetik a második jel hatását.

A citotoxikus T-sejtek az antigén felismerése után azonnal aktívvá válnak, felismerve a molekuláris apparátus potenciális készségét a célsejtek elpusztítására az apoptózis vagy nekrózis folyamatán keresztül. Ezzel szemben a gyulladásos CD4 T-sejtek, miután felismerték az antigént a makrofágok felszínén, órákat töltenek de novo a makrofágokat aktiváló mediátorok szintetizálásával. Az újonnan szintetizált, mikrovezikulákban összegyűjtött citokinek a T-sejtekkel való érintkezés helyén lépnek be a makrofágokba. Ez a közvetlen út, akárcsak a citotoxikus T-limfociták esetében, a leggazdaságosabb és funkcionálisan indokolt, mivel nem érinti a szomszédos, nem fertőzött sejteket.

A gyulladásos T-sejtekkel való érintkezés és az IF-gamma szekréció eredményeként aktiválódó makrofágokban olyan biokémiai változások sorozata indul be, amelyek erős antibakteriális tulajdonságokat biztosítanak ezeknek a sejteknek (16. ábra). A makrofágok és a gyulladásos T-sejtek közötti kölcsönhatás körülményei között a baktériumokat befogó fagoszómák hatékonyabb fúziója figyelhető meg a lizoszómákkal, az intracelluláris kórokozókat elpusztító proteolitikus enzimek őrzőivel. A fagocitózis folyamatát az úgynevezett oxigénrobbanás kíséri - oxigéngyökök és nitrogén-oxid képződése, amelyek baktericid hatással rendelkeznek.

A TNF-alfa és IF-gamma kostimulációjának körülményei között ez a folyamat sokkal aktívabb. Ezenkívül az aktivált makrofágok fokozzák az MHC II. osztályú molekulák és a TNF-alfa receptor expresszióját, ami további naiv T-sejtek toborzásához vezet. Ez az egész eseménykomplexum meglehetősen erős gátat képez az intracelluláris kórokozókkal szemben.

A makrofágokkal kölcsönhatásba lépő gyulladásos T-sejtek nemcsak a makrofágokon belüli biokémiai folyamatok fokozásához járulnak hozzá, hanem maguk is aktiválódnak, és az antigénre adott sokoldalú immunválasz szervezőiként működnek.

Rizs. 16.

A CD4 gyulladásos T-sejtek funkcionális aktivitása.

A gyulladásos CD4 T-sejtek fő célpontja a fertőzött makrofágok. Az immunogén komplex makrofágokon történő felismerésének eredményeként a CD4 T-sejtek felszínükön tumornekrózis-faktor-alfát (TNF-alfát) expresszálnak, és fokozzák az interferon-gamma (IF-gamma) termelődését. A citokinek együttes hatása biztosítja a hatékonyabb fagolizoszómák képződését, az oxigéngyökök és a nitrogén-oxid felhalmozódását, amelyek baktericid tulajdonságokkal rendelkeznek, az MHC II. osztályú molekulák fokozott expresszióját, valamint a tumornekrózis faktor-alfa fokozott termelését. A makrofágokban zajló biokémiai folyamatok ilyen aktiválása nemcsak a baktériumok intracelluláris elpusztulásához járul hozzá, hanem meghatározza a T-sejtek további bevonását is az immunválaszba.

A szaporodó kórokozók által kiváltott fertőzési folyamat két erő – maga a kórokozó és a gazdaszervezet immunrendszere – küzdelmét tükrözi. Például a Yersenia pestis pestiskórokozó képes indukálhatóan szintetizálni az erősen polimerizált protein I-et, amely savas pH-érték mellett elkezd expresszálódni a sejtfalon. Ismeretes, hogy a kórokozónak a makrofággal való érintkezésének helyén helyi savasodás lép fel. Ez provokálja a protein I szintézisét és expresszióját. Ez a fehérje erős tapadó tulajdonságokkal rendelkezik, és elősegíti a kórokozó hatékonyabb bejutását a sejtbe. Ezenkívül segít a kórokozónak elkerülni a lizoszómális enzimek hatását. A fagolizoszómák savas körülményei támogatják ennek a kórokozó-védő fehérjének a szintézisét.

Az intracelluláris baktériumokkal krónikusan fertőzött makrofágok elveszíthetik a T-sejtek általi aktiválási képességüket. Az új makrofágok tömeges bevonása a folyamatba akkor következik be, amikor a kórokozók felszabadulnak a TNF-béta (limfotoxin) és az IF-gamma fertőzött sejtjein - az aktivált CD4 gyulladásos T-sejtek termékei - szinergetikus hatása alatt (17. ábra).

Rizs. 17

A CD4 gyulladásos T-sejtek, mint komplex immunválasz szervezői.

A gyulladásos CD4 T-sejtek, amikor kölcsönhatásba lépnek a makrofágokkal, nemcsak aktiválják a makrofágokat, hanem maguk is aktiválódnak. A citokinek teljes készletének előállításával egy összetett immunfolyamat szervezői. A citokinek szabályozó hatásának célsejtjei a makrofágok (1, 2, 5, 6), T-sejtek (3), a monocita-makrofág differenciálódási vonal prekurzorai (4). Rövidítések: IF-gamma - interferon-gamma, LT (TNF-béta) - limfotoxin (tumor necrosis faktor-béta), IL-2 - interleukin-2, IL-3 - interleukin-3, GM-CSF - granulocita-makrofág telep -stimuláló faktor, MHF - makrofág kemotaktikus faktor (macrophage chemotaxis faktor), MIF - makrofág gátló faktor (makrofág inhibitor faktor).

Ez a citokinek kombináció a kötőszövet fő összetevői, a fibroblasztok elpusztítására is hatásos, ami biztosítja az immunkompetens sejtek behatolását a fertőzés helyére. Nyilvánvaló, hogy az immunválasz mobilizálásának körülményei között az effektor T-sejtek készletét magas szinten kell tartani. A makrofágok által aktivált gyulladásos T-sejtek az IL-2-n keresztül további effektorokat toboroznak, elősegítve az antigén-specifikus T-sejtek proliferációját és differenciálódását.

A T-effektorokon kívül maguk a makrofágok is toborzásra kerülnek. Ezt kétféleképpen hajtják végre:

Először is, az IL-3 és a granulocita-makrofág kolóniastimuláló faktor (GM-CSF) hatására a csontvelőben a makrofágok differenciálódásának indukálása révén;

Másodszor, az újonnan képződött makrofágok limfotoxin és makrofág kemotaktikus faktor hatására a véráramból vándorolni kezdenek a fertőzés helyére, ahol megtelepednek, megtapasztalva a mobilitásukat csökkentő makrofág gátló faktor hatását.

Az aktivált CD4 gyulladásos T-sejtek által termelt citokinek egy kórokozó specifikus felismerése után a sejtes immunválasz multidiszciplináris fejlesztését biztosítják. Így a vizsgált szubpopuláció sejtjei a megfelelő immunválasz szervezőiként működnek.

Az első vizsgálat mindig a leukocitaszám (lásd a „Hematológiai vizsgálatok” fejezetet). A perifériás vérsejtek számának relatív és abszolút értékét egyaránt értékelik.

A fő populációk (T-sejtek, B-sejtek, természetes ölősejtek) és a T-limfociták alpopulációinak (T-helperek, T-CTL-ek) meghatározása. Az immunállapot kezdeti vizsgálatához és a súlyos immunrendszeri rendellenességek azonosításához A WHO a CD3, CD4, CD8, CD19, CD16+56, CD4/CD8 arány meghatározását javasolta. A vizsgálat lehetővé teszi a limfociták fő populációinak relatív és abszolút számának meghatározását: T-sejtek - CD3, B-sejtek - CD19, természetes gyilkos (NK) sejtek - CD3- CD16++56+, T-limfociták alpopulációi (T helper). sejtek CD3+ CD4+, T-citotoxikus CD3+ CD8+ és ezek aránya).

Kutatási módszer

A limfociták immunfenotipizálását az immunrendszer sejtjein lévő felületi differenciálódási mandulagyulladás elleni monoklonális antitestekkel, áramlási citométereken áramlási lézeres citofluorometriával végezzük.

A limfocita analízis zóna kiválasztása a további CD45 marker alapján történik, amely minden leukocita felületén jelen van.

A minták felvételének és tárolásának feltételei

Vénás vér az ulnaris vénából reggel, szigorúan éhgyomorra, vákuumrendszerbe a csövön jelzett jelig. A K2EDTA-t véralvadásgátlóként használják. A mintavétel után a mintacsövet lassan 8-10-szer megfordítjuk, hogy a vér összekeveredjen a véralvadásgátlóval. Tárolás és szállítás szigorúan 18-23°C-on, függőleges helyzetben, legfeljebb 24 órán keresztül.

E feltételek be nem tartása helytelen eredményekhez vezet.

Az eredmények értelmezése

T-limfociták (CD3+ sejtek). A megnövekedett mennyiség az immunrendszer hiperaktivitását jelzi, akut és krónikus limfocitás leukémiában. A relatív mutató emelkedése néhány vírusos és bakteriális fertőzés esetén a betegség kezdetén és a krónikus betegségek súlyosbodásakor következik be.

A T-limfociták abszolút számának csökkenése a celluláris immunitás kudarcát jelzi, nevezetesen az immunitás celluláris effektor komponensének kudarcát. Különböző etiológiájú gyulladásokban, rosszindulatú daganatokban, sérülések, műtétek, szívinfarktus, dohányzás és citosztatikumok szedése után mutatják ki. Számuk növekedése a betegség dinamikájában klinikailag kedvező jel.

B-limfociták (CD19+ sejtek) Fiziológiás és veleszületett hypogammaglobulinémia és agammaglobulinémia, immunrendszeri daganatok, immunszuppresszáns kezelés, akut vírusos és krónikus bakteriális fertőzések, valamint a lép eltávolítása utáni állapot csökkenése figyelhető meg.

CD3-CD16++56+ fenotípusú NK limfociták A természetes gyilkos sejtek (NK-sejtek) nagy szemcsés limfociták populációja. Képesek lizálni a vírusokkal és más intracelluláris antigénekkel fertőzött célsejteket, daganatsejteket, valamint egyéb allogén és xenogén eredetű sejteket.

Az NK-sejtek számának növekedése az anti-transzplantációs immunitás aktiválásával jár, bizonyos esetekben bronchiális asztmában, vírusos betegségekben, rosszindulatú daganatok és leukémia növekedésében, valamint a lábadozás időszakában fordul elő.

Segítő T-limfociták CD3+CD4+ fenotípussal Az abszolút és relatív mennyiségek növekedése figyelhető meg autoimmun betegségekben, esetleg allergiás reakciókban és egyes fertőző betegségekben. Ez a növekedés az immunrendszer stimulációját jelzi az antigénre, és a hiperreaktív szindrómák megerősítésére szolgál.

A T-sejtek abszolút és relatív számának csökkenése hiporeaktív szindrómát jelez az immunitás szabályozó komponensének megsértésével, és a HIV-fertőzés patognomikus jele; krónikus betegségekben (hörghurut, tüdőgyulladás stb.), szolid daganatokban fordul elő.

T-citotoxikus limfociták CD3+ CD8+ fenotípussal Szinte minden krónikus fertőzésben, vírusos, bakteriális, protozoonfertőzésben növekedést észlelnek. Jellemző a HIV fertőzésre. Csökkenés figyelhető meg vírusos hepatitisben, herpeszben és autoimmun betegségekben.

CD4+/CD8+ arány A CD4+/CD8+ arány (CD3, CD4, CD8, CD4/CD8) vizsgálata csak a HIV-fertőzés monitorozására és az ARV-terápia hatékonyságának ellenőrzésére javasolt. Lehetővé teszi a T-limfociták abszolút és relatív számának, a T-helperek alpopulációinak, a CTL-eknek és ezek arányának meghatározását.

Az értéktartomány 1,2-2,6. Csökkenés figyelhető meg veleszületett immunhiányos betegségek (DiGeorge, Nezelof, Wiskott-Aldrich szindróma), vírusos és bakteriális fertőzések, krónikus folyamatok, sugárzás és mérgező vegyszerek expozíciója, mielóma multiplex, stressz, az életkor előrehaladtával csökkenő, endokrin betegségek, szolid daganatok esetén. Ez a HIV-fertőzés patognomikus jele (kevesebb, mint 0,7).

Értéknövekedés több mint 3 - autoimmun betegségek, akut T-limfoblaszt leukémia, timoma, krónikus T-leukémia.

Az arány változása összefügghet az adott betegben lévő segítők és CTL-ek számával. Például a CD4+ T-sejtek számának csökkenése akut tüdőgyulladásban a betegség kezdetén az index csökkenéséhez vezet, de a CTL nem változhat.

További kutatásokhoz és az immunrendszer változásainak azonosításához patológiákban az akut vagy krónikus gyulladásos folyamat jelenlétének és aktivitásának felmérését igénylő, javasolt a CD3+HLA-DR+ fenotípusú aktivált T-limfociták és a CD3+CD16 esetén a TNK-sejtek számának megadása. ++56+ fenotípus.

T-aktivált limfociták CD3+HLA-DR+ fenotípussal A késői aktiváció markere, az immunhiperreaktivitás indikátora. Ennek a markernek a kifejeződése felhasználható az immunválasz súlyosságának és erősségének megítélésére. A T-limfocitákon az akut betegség 3. napja után jelenik meg. A betegség kedvező lefolyása esetén normálisra csökken. A T-limfociták fokozott expressziója számos krónikus gyulladással összefüggő betegségben előfordulhat. Növekedést észleltek hepatitis C-ben, tüdőgyulladásban, HIV-fertőzésben, szolid daganatokban és autoimmun betegségekben szenvedő betegeknél.

CD3+CD16++CD56+ fenotípusú TNK limfociták A felszínükön CD16++ CD 56+ markereket hordozó T-limfociták. Ezek a sejtek mind a T-, mind az NK-sejtek tulajdonságaival rendelkeznek. A vizsgálat az akut és krónikus betegségek kiegészítő markereként javasolt.

Ezek csökkenése a perifériás vérben különböző szervspecifikus betegségekben és szisztémás autoimmun folyamatokban figyelhető meg. A különböző etiológiájú gyulladásos betegségek és daganatos folyamatok növekedését figyelték meg.

A T-limfocita aktiváció korai és késői markereinek vizsgálata (CD3+CD25+, CD3-CD56+, CD95, CD8+CD38+) Ezenkívül felírják az IS változásainak értékelésére akut és krónikus betegségekben, diagnózishoz, prognózishoz, a betegség lefolyásának nyomon követéséhez és a terápiához.

T-aktivált limfociták CD3+CD25+ fenotípussal, IL2 receptorral A CD25+ a korai aktiválódás markere. A T-limfociták (CD3+) funkcionális állapotát az IL2-t (CD25+) expresszáló receptorok száma jelzi. Hiperaktív szindrómákban ezen sejtek száma megnövekszik (akut és krónikus limfocitás leukémia, timoma, transzplantátum kilökődés), emellett növekedésük a gyulladásos folyamat korai stádiumára utalhat. A perifériás vérben a betegség első három napjában kimutathatók. E sejtek számának csökkenése veleszületett immunhiány, autoimmun folyamatok, HIV-fertőzés, gombás és bakteriális fertőzések, ionizáló sugárzás, öregedés, nehézfém-mérgezés esetén figyelhető meg.

T-citotoxikus limfociták CD8+CD38+ fenotípussal Különböző betegségekben szenvedő betegeknél megfigyelték a CD38+ jelenlétét a CTL limfocitákon. A HIV-fertőzés és az égési betegség tájékoztató mutatója. A CD8+CD38+ fenotípusú CTL-ek számának növekedése figyelhető meg krónikus gyulladásos folyamatokban, rákban és egyes endokrin betegségekben. A terápia során a mutató csökken.

Természetes gyilkos sejtek szubpopulációja CD3-CD56+ fenotípussal A CD56 molekula egy adhéziós molekula, amely széles körben jelen van az idegszövetekben. A természetes ölősejteken kívül számos sejttípuson, köztük a T-limfocitákon is expresszálódik.

Ennek a mutatónak a növekedése a gyilkos sejtek egy specifikus klónjának aktivitásának növekedését jelzi, amelyek citolitikus aktivitása kisebb, mint a CD3-CD16+ fenotípusú NK-sejteké. E populáció száma nő hematológiai daganatokban (NK-sejtes vagy T-sejtes limfóma, plazmasejtes mielóma, aplasztikus nagysejtes limfóma), krónikus betegségekben és egyes vírusfertőzésekben.

Csökkenés figyelhető meg elsődleges immunhiányos állapotok, vírusfertőzések, szisztémás krónikus betegségek, stressz, citosztatikumokkal és kortikoszteroidokkal végzett kezelések esetén.

CD95+ receptor– az apoptózis receptorok egyike. Az apoptózis egy összetett biológiai folyamat, amely szükséges a sérült, régi és fertőzött sejtek eltávolításához a szervezetből. A CD95 receptor az immunrendszer minden sejtjén expresszálódik. Fontos szerepet játszik az immunrendszer működésének szabályozásában, mivel az apoptózis egyik receptora. A sejteken való expressziója meghatározza a sejtek apoptózisra való készségét.

A CD95+ limfociták arányának csökkenése a betegek vérében a hibás és fertőzött saját sejtek selejtezésének utolsó szakaszának hatékonyságának megsértését jelzi, ami a betegség visszaeséséhez, a kóros folyamat krónikussá válásához, autoimmun betegségek kialakulásához vezethet. betegségek és a daganat átalakulásának valószínűségének növekedése (például méhnyakrák papillomatózus fertőzéssel). A CD95 expresszió meghatározásának prognosztikai jelentősége van mielo- és limfoproliferatív betegségekben.

Az apoptózis intenzitásának növekedése figyelhető meg vírusos betegségekben, szeptikus állapotokban és gyógyszerhasználatban.

Aktivált limfociták CD3+CDHLA-DR+, CD8+CD38+, CD3+CD25+, CD95. A teszt a T-limfociták funkcionális állapotát tükrözi, és a betegség lefolyásának nyomon követésére és a különböző etiológiájú gyulladásos betegségek immunterápiájának monitorozására ajánlott.

2981 0

A megfelelő receptorokat expresszáló T- és B-sejtek aktiválása proliferációval - a limfocita klón számának növekedésével (kiterjedésével) - és további effektorsejtekké történő differenciálódással végződik; kis számú megszaporodott sejt memóriacellává válik. A T- és B-sejtek effektor funkciói azonban teljesen eltérőek.

A T-sejtek aktivációja és differenciálódása számos citokin szintéziséhez és felszabadulásához vezet, amelyek számos különböző sejttípust érintenek, vagy éppen ellenkezőleg, olyan effektor sejtek kialakulásához, amelyek közvetlen citotoxikus hatással vannak a gazdasejtekre. Ezzel szemben a B-sejtek aktivációja és differenciálódása antitestek képződéséhez vezet. Ez a fejezet részletesebben leírja, hogyan aktiválódnak a T- és B-sejtek, és hogyan látják el effektor funkcióikat.

CD4+ T-sejtek aktiválása

A szinte minden fehérje antigénre adott válaszban kulcsszerepet játszó CD4+ T-sejteket exogén antigének aktiválják. Először nézzük meg, hogyan veszik fel ezeket az exogén antigéneket a szervezetben. antigénprezentáló sejtek (APC)és hogyan lépnek kölcsönhatásba az APC-k ezt követően a CD4+ T-sejtekkel.

Speciális sejtek, amelyek antigént mutatnak be a T-sejteknek

Az antigén különböző módon kerülhet be a szervezetbe. Az antigéninvázió ezen helyein speciális vagy professzionális APC-k találhatók – különösen a légutakban, a gyomor-bélrendszerben és a bőrben, de a nyirokszervekben és a test más szöveteiben is. Közülük a legfontosabbak a csontvelő mieloid vonalából származó sejtek - dendritikus sejtek és makrofágok. Az APC-k feladata az antigén befogása, feldolgozása és bemutatása a T-sejteknek, valamint a naiv T-sejteket aktiváló kostimulációs jelek biztosítása.

A dendritikus sejtek heterogén sejtcsalád, amely számos szövetben megtalálható, beleértve a csecsemőmirigyet is. Ezek a sejtek szükségesek az elsődleges, vagy naiv T-sejtek válaszának elindításához, pl. amikor a T-sejteket először aktiválja egy idegen antigén. Számos tulajdonságra van szükség ahhoz, hogy a dendritikus sejtek hatékonyan APC-ként működjenek: kostitív módon magas szintű MHC II osztályt (valamint I. osztályt) expresszálnak.

Ezenkívül a dendritikus sejtek nagyon mozgékonyak, gyorsan mozognak azokról a helyekről, ahol érintkezésbe kerültek az antigénnel, a nyirokcsomókba, ahol kölcsönhatásba léphetnek a T-sejtekkel. Ezenkívül az antigének, különösen a mikrobiális patogének dendritikus sejtek általi felvétele és feldolgozása kostimulációs jeleket indukál, amelyek szükségesek a naiv T-sejtek aktiválásához. Ezeket a tulajdonságokat az alábbiakban részletesebben ismertetjük.

Rizs. 10.1. Dendrites sejtek érése a szövetben lévő baktériummal való kölcsönhatás után

ábrán. A 10.1. ábra azt mutatja, hogy egy antigén kölcsönhatása egy dendritesejttel egy szövetben meghatározza annak érését, ami végső soron ahhoz a tényhez vezet, hogy az antigénhordozó sejt a szövetből a nyirokcsomóba kerül, és ezt a területet elszívja. Az ábrán látható antigént, egy gram-negatív baktériumot egy éretlen dendritesejt veszi fel a szövetben. A baktérium kölcsönhatásba lép Toll-like receptor (TLR), amelyet dendrites sejt fejez ki.

A TLR család olyan mintázatfelismerő molekulák, amelyek a veleszületett immunrendszer sejtjein expresszálódnak. Kölcsönhatásba lépnek a fertőző mikroorganizmussal vagy annak összetevőivel: egyedi bakteriális termékekkel, mint például DNS, lipoprotein és lipopoliszacharid. Egyes TLR-ek kölcsönhatásba lépnek különféle bakteriális komponensekkel, míg mások az előrejelzések szerint vírustermékekkel. Egy gram-negatív baktérium sejtfala lipopoliszacharidot tartalmaz, és kölcsönhatásba lép a dendritesejten expresszált TLR-4-gyel. Ez a kölcsönhatás, amely a baktériumok sejtbe való befogásával jár együtt, aktiválja a jelenséget.

A baktérium fehérje komponensei az MHC II. osztályú útvonalon savas tartalmú vakuolákban peptidekké dolgoznak fel. A sejtfelszínen nagy számban jelennek meg a B7 családba tartozó kostimuláló molekulák (CD80/CD86), és az MHC II. osztályú molekulák koncentrációja is megnő. A dendrites sejt magas koncentrációban szintetizál kemokineket és proinflammatorikus citokineket is, amelyek olyan oldható faktorok, amelyek fokozzák vagy indukálják a szövetekben a gyulladásos választ. Ezek a citokinek közé tartozik a tumor nekrózis faktor (TNF) α és az IL-12.

Így a feldolgozott peptideket tartalmazó dendritesejt elhagyja azt a szövetet, amelyben az antigénnel találkozott, és a nyirokereken keresztül a szövetet elvezető nyirokcsomóba vándorol. (A szövetből történő migráció a CCR7 kemokin receptor fokozott dendritesejtes expressziójával jár.) A nyirokcsomó T-sejt régiójában egy érett dendritesejt, amely magas szintű MHC II osztályt és kostimuláló molekulákat expresszál, peptideket mutat be a naiv CD4+ T-nek. T-sejtet expresszáló sejt az MHC és peptid egy adott kombinációjára specifikus receptort.

Megjegyezzük, hogy antigén-indukált jel hiányában az éretlen dendrites sejtek alacsony koncentrációban expresszálnak kostimuláló molekulákat. Így azok az antigének, amelyek nem indukálnak magas szintű kostimuláló funkciókat, nem aktiválják a naiv T-sejteket. Ez az oka annak, hogy egy dendrites sejt találkozása saját molekuláival a normál szövetben nem vezet ennek a sejtnek vagy a T-sejteknek az aktiválásához - mivel a kostimulációs funkció nem indukálódik

Hasonlóképpen, számos „ártalmatlan” antigénre adott T-sejt- és antitest-válasz (pl. egérnek adott csirke tojásfehérje) megköveteli a baktériumokat vagy bakteriális komponenseket tartalmazó adjuváns – például a Freund-féle komplett adjuváns – jelenlétét. Bakteriális adjuváns komponenseket használnak az APC-k aktiválására, különösen a kostimuláló molekulák expressziójára. Ennek a kiegészítő jelnek a hiányában még egy idegen antigén is alig vagy egyáltalán nem válthat ki választ.

Az antigént hordozó APC-k migrációja a drenázscsomóba kombinálódik a naiv T-sejtek azon képességével, hogy a nyirokereken keresztül a nyirokcsomókba keringenek. Ez növeli annak valószínűségét, hogy egyetlen T-sejt, amely a megfelelő TCR-t expresszálja (nagyjából egy a teljes 105-106 sejtből álló populációból), kölcsönhatásba lép az antigént hordozó APC-vel. Valójában a kutatások azt sugallják, hogy ez a kölcsönhatás az antigén beadását követő órákon belül fellép a szervezetben.

Az antigént hordozó APC-k és a T-sejtek – különösen az aktivált és a memória T-sejtek – kölcsönhatása bármely antigén által fertőzött vagy károsodott szövetben előfordulhat. Az alábbiakban leírjuk az események kaszkádját, amely azután alakul ki, hogy az APC és a peptid kölcsönhatásba lép a CD4+ T-sejttel.

Páros kölcsönhatások az APC-k és a CD4+ T-sejtek felszínén

Peptid/MHC és TCR

Az APC-n expresszálódó MHC II. osztályú peptid-molekula komplex és a T-sejt Vα + Vβ TCR variábilis régióinak kölcsönhatását a T-sejt aktiváció első jelének nevezzük. Ez a kölcsönhatás szükséges, de általában nem elegendő a T-sejtek aktiválásához, különösen a naiv CD4+ T-sejtek aktiválásához, mivel a TCR és a peptid-MHC komplex között alacsony a kölcsönhatási hajlandóság.

Fő hisztokompatibilitási komplex, II. osztály és CD4

Az MHC II. osztályú molekula nem polimorf régiójának kölcsönhatása (azaz a peptidkötő üregen kívül) a további CD4 receptorral jelentősen megnöveli a T-sejt azon képességét, hogy reagáljon az antigénre. Kimutatták, hogy a CD4-MHC II. osztályú kölcsönhatás 100-szor érzékenyebbé teszi a sejtet az antigénre, mint annak hiányában. A CD4 receptor fontos szerepet játszik a T-sejtek jelátvitelében.

Rizs. 10.2. Kulcsfontosságú sejtfelszíni kölcsönhatások, amelyek T-sejt aktivációhoz és citokin szekrécióhoz vezetnek. Az árnyékolás az aktiváláskor fokozódó expressziót jelzi.

Azt javasolják, hogy miután a peptid-MHC komplex kötődik a TCR-hez, a CD4 megközelíti a TCR-t, és az enzimhez kötött CD4 citoplazmatikus farok részt vesz a T-sejt aktiválásban; A CD4 „klaszterezése” a TCR-rel ezt az enzimet adja a jelátvitelhez képződött komplexhez.

Kostimulációs párok: B7 CD28-cal vagy CD152-vel, CD40 CD154-gyel

A kostimulátor vagy a második jel felerősíti és fenntartja az MHC - peptid - TCR kölcsönhatása által generált jeleket. A kostimulátorok szükségesek a naiv (primed) T-sejtek aktiválásához, de kevésbé fontosak a korábban aktivált T-sejtek aktiválásához.

A legjobban tanulmányozott kostimulációs kölcsönhatások a B7 nevű molekulák családja között vannak, amelyek professzionális APC-ken (például dendritikus sejteken, makrofágokon és aktivált B-limfocitákon) expresszálódnak, és CD28, amely konstitutívan T-sejteken expresszálódik. A legtöbbet a B7 család CD80 és CD86 molekuláiról ismerjük (B7.1 és B7.2); mindkettő kötődik a CD28-hoz. Jelenleg nem világos, hogy a CD80 és a CD86 különböző funkciókkal rendelkezik-e. Kölcsönhatásba lépnek a T-sejt felszínén lévő másik molekulával is, a CD152-vel (CTLA-4-nek nevezik), amely a T-sejt aktiválásakor indukálódik. A CD152 molekula ugyanabba a molekulacsaládba tartozik, mint a CD28, de más szerepet játszik a T-sejt aktiválásban. A B7 és CD28 család más molekuláinak kostimulációs funkcióinak tisztázása jelenleg folyamatban van.

A peptid-MHC komplex és a TCR kölcsönhatása szintén fokozza a CD154 (CD40-CD40L ligandum) expresszióját a T-sejteken. A CD154 molekula kölcsönhatásba lép a CD40-nel, amelyet konstitutívan expresszálnak az APC-k, például a dendritikus sejtek és a makrofágok, valamint a B-sejtek. A CD40-CD154 kölcsönhatás a B7 fokozott expresszióját okozza az APC felszínén, és így fokozza a B7-CD28 kölcsönhatást az APC és a T-sejt között. Az aktivált T-sejteken lévő CD154 és a B-sejtben expresszált CD40 kölcsönhatása kulcsszerepet játszik a T- és B-sejtek közötti kölcsönhatásban.

Adhéziós molekulák: CD54 CD11a/CD18-cal, CD58 CD2-vel

Két pár adhezív kölcsönhatás erősíti és stabilizálja az APC-T-sejt kölcsönhatást több órán keresztül, amelyet a sejteknek a T-sejt aktiválásához érintkezésben kell tölteniük. Az első kölcsönhatás az APC-n expresszált CD54 (intercelluláris adhéziós molekula 1 – ICAM-1) és a T-sejten expresszálódó CD11a/CD18 (leukocita funkcióval összefüggő antigén 1 – LFA-1) között van.

A második kölcsönhatás az APC-n expresszált CD58 (LFA-3) és a T-sejtben expresszált CD2 között van. Ezen túlmenően ezek a tapadó kölcsönhatások a feltételezések szerint késleltetik az APC-k leválását a T-sejtekről az első kölcsönhatáskor; ez biztosítja a szükséges időt arra, hogy a TCR átvizsgálja az APC felületét egy megfelelő MHC II. osztályú komplex - peptid keresése érdekében.

Immunológiai szinapszis

A jelenlegi elképzelések szerint, amikor az APC és a peptid kölcsönhatásba lép egy CD4+ T-sejttel, intercelluláris érintkezési terület alakul ki, amelyet immunológiai szinapszisnak neveznek. A szinapszist az MHC-peptid és a TCR komplex mellett a korábban ismertetett adhéziós molekulapárok és a T-sejt és az APC felszínén található B7-CD28 molekulák alkotják. (Az, hogy a CD40-CD154 kölcsönhatás belép-e a szinapszisba, még nem dőlt el.) Ezen túlmenően, a T-sejt oldalon a szinapszis a T-sejt belsejéből toborzott jelátviteli molekulák és a citoszkeletális fehérjék révén jön létre. Úgy tűnik, hogy a szinapszisra szükség van a sejt-sejt jelátvitel fenntartásához, amely addig folytatódik, amíg az APC és a T-sejt elválik körülbelül 8 órás érintkezés után.

A szinapszis dinamikusan alakul és fejlődik; összetétele és szerkezete a kezdeti érintkezést követően idővel megváltozik. Például a párosított CD54 (ICAM-1) és CD11a/CD18 (LFA-1) adhéziós molekulák a szinapszis különböző zónáiban helyezkednek el, és a sejtek közötti első érintkezés pillanatától eltérő időpontokban jelennek meg. Ezenkívül más molekulák is bekerülnek vagy ki vannak zárva a szinapszisból az első érintkezés pillanatától számított különböző időpontok után.

Számos kísérletből származó bizonyítékok arra utalnak, hogy aktiváláskor a T-sejtek átszervezik szerkezetüket, mind a belső citoszkeletont, mind a sejtmembránt. A T-sejt membránban a lipidszerkezet inhomogén; koleszterinben és glikoszfingolipidekben dúsított úgynevezett mikrodoméneket vagy lipid „tutajokat” alkotnak. Amikor a T-sejtek aktiválódnak, ezek a lipid „tutajok”, amelyek korábban a membránban eloszlottak, a szinapszis felé húzódnak, és magukkal hozzák az intercelluláris jelek összetevőit. Ez a mozgás azokat a molekulákat is kiszorítja az érintkezési zónából, amelyek nem vesznek részt az APC és a T-sejt kölcsönhatásában.

Intercelluláris események a CD4+ T-sejt aktiváció során

A közelmúltban számos tanulmányt szenteltek a CD4+ T-sejten belüli aktiválási események szekvenciájának azonosítására egy MHC II. osztályú molekulához kapcsolódó peptidet expresszáló APC-vel való kezdeti érintkezés után. Ennek az összetett és egymással összefüggő folyamatnak azonban nem teljesen ismert minden szakasza, bár az bizonyosan ismert, hogy az aktivációs kaszkád meghatározott sorrendben terjed a sejtfelszínről a citoplazmán keresztül a sejtmagba. Az is ismert, hogy egyes események másodpercek alatt, mások percek alatt, mások pedig órák alatt következnek be az interakció megkezdése után. A T-sejt aktiválás során bekövetkező fő eseményeket az 1. ábra írja le. 10.3.

Indító jelzés

Az MHC-peptid komplex kötődése a TCR extracelluláris variábilis régióihoz (Vα+Vβ) szorosan kötött CD3 és ξ molekulákon keresztül szignál transzdukciót eredményez a T sejtbe. A membránforgalom természete jelenleg nem ismert: magában foglalhatja több TCR molekula aggregációját a sejtmembránban (hasonlóan a B-sejt receptoron keresztüli aktiválás első lépéseihez, ahogy azt alább ismertetjük) vagy konformációs változásokat a TCR transzmembrán régiójában. láncok.

Rizs. 10.3. Intracelluláris események a T-limfocita aktiváció során. Az egyszerűség kedvéért csak egy CD3-, ξ- és egy foszforilált ITAM-lánc látható. A narancssárga félkörök az aktivált molekulához hozzáadott foszfátcsoportokat jelölik

Kinázok foszforilációja, jelátviteli komplex összeállítása és aktiválása a sejtmembránon

A ligandum TCR-hez való kötődése után a T-sejtben néhány másodpercen belül észlelt első események egyike a tirozin-kinázok aktiválása, amelyek olyan enzimek, amelyek foszfátcsoportoknak a tirozin-maradékokhoz kötődésével aktiválják a fehérjéket. A tirozin kinázok a TCR komplex citoplazmatikus régióihoz és a CD4 molekulákhoz kapcsolódnak. (A CD45 membránfehérje, egy tirozin-foszfatáz, úgy gondolják, hogy aktiválja ezeket a kinázokat azáltal, hogy eltávolítja a gátló foszfátcsoportokat.) A CD3-hoz kapcsolódó tirozin-kinázt Fyn-nek, a CD4-hez kapcsolódó tirozin-kinázt pedig Lck-nek nevezik. Mindkettő az Src néven ismert tirozin-kinázok családjába tartozik (ejtsd: "sark").

Amikor a Fyn és az Lck aktiválva vannak, olyan CD3 régiókkal és ξ láncokkal csoportosulnak és aktiválják azokat, amelyek a korábban leírt immunreceptor tirozin-tartalmú aktivációs motívum (ITAM) szekvenciákat tartalmazzák. Ez a csoport (klaszter) a CD4-et is toborozza, amely szoros kapcsolatban áll a TCR komplexummal, amint azt korábban leírtuk. A CD3-ban és ξ-ben található foszforilált ITAM-szekvenciák egy másik tirozin-kináz, a ZAP-70 (a tirozin-kinázok második családjába, a Syk-hez tartozik) kapcsolódási helyeként szolgálnak. Ezt a lépést kulcsfontosságúnak tekintik a T-sejt aktiválás szempontjából, mivel néhány olyan betegben, akiknél hiányzik a ZAP-70, a T-sejtek nem reagálnak az antigénre. Mivel a CD3 és a ξ több ITAM szekvenciát tartalmaz, egynél több ZAP-70 molekula kapcsolódik ehhez a jelátviteli fehérjék komplexéhez.

A CD4-hez asszociált tirozin-kináz akkor aktiválja a ZAP-70-et, amikor az már kapcsolódik egy jelzőfehérjék multimolekuláris komplexéhez. Az aktivált ZAP-70 számos fehérjét foszforilál a sejten belül. A ZAP-70 aktiválásának legjelentősebb szubsztrátjai közé tartoznak az adaptermolekulák. Ezek a fehérjék nem rendelkeznek enzimatikus aktivitással, de sok helyet tartalmaznak más fehérjékhez való kötődésre. Ezen fontos adaptermolekulák két típusa, amelyek a T-sejt aktiválását követően foszforilálódnak, a LAT és az SLP-76, az ábrán látható. 10.3.

A foszforilált adapterek vonzódnak a sejtmembránhoz, ezáltal megnövelik az immunológiai szinapszisban képződő jelátviteli molekulák komplexét. Így a T-sejt membrán citoplazmatikus oldalán egy multimolekuláris fehérjekomplex áll össze és aktiválódik, amely molekulákból áll, amelyek szekvenciálisan továbbítanak egy jelet.

Az intracelluláris jelátviteli mechanizmusok aktiválása

Az immunológiai szinapszishoz toborzott aktivált adaptermolekulák olyan enzimekhez és más adapterekhez kötődnek, amelyek számos fontos intracelluláris jelátviteli útvonalat aktiválnak. Az adaptermolekulák megkötik a foszfolipáz C-γ-t (PLC-γ), amely a ZAP-70 foszforilációja után katalizálja a membrán foszfolipid foszfolipid foszfotidilinozit-difoszfát (P1P2) pusztulását.

Két komponensre oszlik: diacilglicerinre (DAG), amely aktiválja a membránhoz kapcsolódó protein kináz C (PKC) enzimet, amely aktiválja a kináz kaszkádot, ami végső soron az NF-kB transzkripciós faktor aktiválódásához vezet a citoplazmában, és inozitol-trifoszfát (IP3), növeli a szabad kalcium intracelluláris koncentrációját, ami viszont aktiválja a citoplazmatikus kalcineurin molekulát, ami az NF-AT transzkripciós faktor aktiválásához vezet. Ez a mechanizmus klinikailag jelentős, mivel az immunszuppresszáns ciklosporin A, amelyet a genetikailag eltérő organizmusok közötti transzplantátum kilökődés megelőzésére használnak, kötődik a kalcineurinhoz, és ezáltal gátolja a T-sejt aktiválás további lépéseit.

Az aktivált adaptermolekulák szintén kötődnek és aktiválják a guanozin nukleotid-kötő fehérjéket, az úgynevezett Ras-t és Rac-et, amelyek viszont aktiválják a mitogén által aktivált protein-kinázok (MAP) citoplazmatikus kaszkádját, ami az AP-1 transzkripciós faktor aktiválásához vezet.

Citokin szekréció és proliferáció

ábrán látható módon. 10.3, NF-κB, NF-AT, AP-1 és más aktivált transzkripciós faktorok bejutnak a T-sejtmagba, és szelektíven kötődnek különböző gének szabályozó szekvenciáihoz. Ennek eredményeként az IL-2 citokint és az IL-2 receptor egyik láncát (IL2Ra; CD25) kódoló gének átíródnak és transzlálódnak (10.4. ábra). Az IL-2Ra más receptorláncokhoz kötődik, és nagy affinitású receptort képez az IL-2 számára az aktivált T-sejten. 24 órán belül a sejt mérete megnövekszik (T-sejt blastossá válik), és elkezd IL-2 fehérjét kiválasztani.

Rizs. 10.4. Az IL-2 szekréciója és kölcsönhatása a nagy affinitású IL-2 receptorral, ami a CD4+ T-sejt klón expanziójához vezet

Az interleukin-2 egy T-sejt növekedési faktor, és nagy affinitású receptorához kötődik ugyanazon vagy egy másik T-sejten. Körülbelül 48 óra elteltével a DNS szintetizálódik, majd további 24 óra elteltével az aktivált CD4+ T-sejtek szaporodni kezdenek, ami számuk növekedéséhez vezet az adott T-sejt klónban. Ezen aktivált sejtek egy része CD4+ memóriasejtekké fejlődik.

A B7-CD28 és B7-CD152 szerepe a T-sejt aktiválásban

Korábban a B7 család tagjainak CD28-cal való kölcsönhatásának fontosságát hangsúlyozták a peptid-MHC komplexből és a TCR-ből származó jelek fokozása és támogatása érdekében egy naiv CD4+ T sejten. Amint már említettük, úgy gondolják, hogy a B7-CD28 kostimuláló szignál hiányában a naiv CD4+T-sejt nem termel IL-2-t, és inaktivált (anergikus) maradhat.

Még nem teljesen ismert, hogy a B7-CD28 kölcsönhatás hogyan vezet „teljes” T-sejt aktiválódáshoz, de feltételezhető, hogy több különböző mechanizmus is szerepet játszik benne. Az egyik fontos útvonal bizonyos mRNS-ek, különösen az IL-2 mRNS élettartamának megnövekedése a CD28-on keresztüli T-sejt-aktiváció eredményeként. Ez megnövekedett IL-2 fehérjeszintézist eredményez az első és a második szignál által aktivált T-sejtekben a kizárólag a TCR-rel aktivált sejtekhez képest. A kutatási eredmények azt is jelzik, hogy a CD28-ból származó jel növeli a T-sejtek életképességét azáltal, hogy indukálja a Bcl-x fehérje expresszióját, amely gátolja az apoptózist.

A legújabb bizonyítékok azt is jelzik, hogy a B7-CD28 kölcsönhatás lipid tutajokat mozgósít a T-sejtben; Ily módon a CD28 molekulákat, például tirozin-kinázokat toboroz, amelyek részt vesznek a T-sejtek aktiválásában, hogy bennük legyenek azon a helyen, ahol a TCR érintkezik az APC-vel. A B7-CD28 kölcsönhatásról kimutatták, hogy aktiválja a foszfatidil-inozitol-3-kináz nevű kinázt is; a kinázút következő lépéseinek aktiválása valószínűleg fokozza a TCR-en keresztüli intracelluláris jelátvitelt.

Korábban jelezték, hogy a B7 csoportba tartozó APC-k (CD80 és CD86) felületén lévő ligandumok érintkezhetnek a CD28-hoz kapcsolódó CD152 T-sejt felszíni molekulával (CTLA-4). Ellentétben a nyugalmi T-sejteken expresszálódó CD28-cal, a CD152 expresszióját a T-sejt-aktiváció indukálja.

A B7 és a CD152 kölcsönhatása negatív jelet továbbít az aktivált T-sejt felé. Kikapcsolja az IL-2 termelést és ezáltal a T-sejtek proliferációját, korlátozva az immunválasz időtartamát. A B7-CD152-vel kapcsolatos negatív hatás mechanizmusa nem teljesen világos; mint a B7-CD28 kölcsönhatásban. valószínűleg több biokémiai mechanizmus is érintett. A legújabb adatok arra utalnak, hogy a CD152 úgy hat az immunológiai szinapszisra, hogy helyettesíti a jelátviteli komplex kulcsfontosságú komponenseit és/vagy korlátozza azok funkcióit.

Migráció a nyirokcsomóból

Néhány nappal az első aktiválási szakasz után az aktivált T-sejtek és memóriasejtek elhagyják a nyirokcsomót, és a test különböző területeire utaznak, különösen azokra, amelyek kórokozóknak voltak kitéve vagy fertőzöttek. A nyirokcsomóból való migráció a sejtfelszíni molekulák expressziójának megváltozásával jár. Leginkább az aktivált T-sejteken a CD64L (L-szelektin vagy MEL-14), egy naiv T-sejt-homing receptor, amely lehetővé teszi a sejtek nyirokcsomóba való bejutását, expressziója csökken.

Az aktivált T-sejtek fokozzák más sejtfelszíni molekulák, például a CD49dCD29 integrin (VLA-4) és a CD44 expresszióját. Ezeknek a molekuláknak a ligandumai a nyirokcsomón kívül expresszálódnak olyan szövetekben, mint a bőr vagy a gyulladás helyén. A legújabb tanulmányok azt is jelzik, hogy az aktivált T-sejtek kemokinreceptor-expressziójukban különböznek a naiv T-sejtektől. Így a homeing molekulák és a kemokin receptorok expressziójában bekövetkezett változás miatt az aktivált T-sejtek és memóriasejtek elhagyják a nyirokcsomót, és a szövetek felé irányulnak.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

A szomszédos makrofágok által prezentált megfelelő antigénnel való érintkezéskor, T limfociták egy specifikus klón szaporodik, nagyszámú aktivált, specifikusan reagáló T-sejtet szabadít fel, ami megfelel az aktivált B-sejtek antitestek felszabadulásának. A fő különbség az, hogy nem antitestek szabadulnak fel a nyirokba, hanem teljes aktivált T-sejtek. Ezután bejutnak a véráramba, és eloszlanak az egész testben, a kapillárisok falain keresztül a szövetekbe, onnan vissza a nyirokba, majd ismét a vérbe, keringve a szervezetben néha hónapokig vagy akár évekig.

A limfocita memória T-sejtek is képződnek, hasonlóan ahhoz, hogyan Memória B-sejtek az antitestrendszerben. Ez azt jelenti, hogy amikor egy antigén aktivál egy T-limfocita klónt, az újonnan képződött limfociták közül sok megmarad a limfoid szövetben, és az adott klón további T-limfocitáivá válnak; ezek a memóriasejtek egyenletesen oszlanak el az egész test limfoid szövetében. Amikor később ugyanaz az antigén megjelenik a test bármely részén, az aktivált T-sejtek sokkal gyorsabban és nagyobb számban szabadulnak fel, mint az első expozíció során.

Antigénprezentáló sejtek, MHC fehérjék és receptorok számára antigének a T-limfocitákon. A T-sejtes válaszok erősen antigénspecifikusak, mint a B-sejtek által szekretált antitestválaszok, és ugyanolyan fontosak a fertőzések elleni védekezésben. Valójában a T-sejtek nélkülözhetetlenek mind az adaptív immunválasz kiváltásához, mind a behatoló kórokozók eltávolításához.

A B limfociták ép antigéneket ismernek fel, miközben mint a T-limfociták csak azután reagálnak az antigénekre, miután azok az MHC-fehérjéknek nevezett specifikus molekulákhoz kötődnek az antigénprezentáló sejtek felszínén a limfoid szövetekben. Az antigénprezentáló sejtek három fő típusa a makrofágok, a B-limfociták és a dendritikus sejtek. A dendritikus sejtek, az antigénprezentáló sejtek közül a leghatékonyabbak, az egész testben megtalálhatók, és egyetlen ismert funkciójuk az, hogy antigéneket mutassanak be a T-sejteknek.

Mert T-sejt aktiválás megvalósítása Az antigénprezentáló sejtekkel való kapcsolatuk kellően tartós kell legyen, és a sejtadhéziós fehérjék kölcsönhatása döntő fontosságú ennek a feltételnek a megvalósulásához.

MCG fehérjék gének nagy csoportja, az úgynevezett fő hisztokompatibilitási komplex kódolja. Az MHC fehérjék megkötik az antigén fehérjék peptidfragmenseit, amelyek az antigénprezentáló sejtekben elpusztulnak, majd a sejtfelszínre szállítják őket. Az MHC fehérjéknek két típusa van: (1) MHC-I fehérjék, amelyek antigéneket mutatnak be a citotoxikus T-sejtek számára; (2) MHC-II fehérjék, amelyek antigéneket prezentáltak a T helper sejteknek. A citotoxikus T-sejtek és a T-helpersejtek specifikus funkcióit az alábbiakban tárgyaljuk.

Antigének az antigénprezentáló sejtek ugyanúgy kötődnek a T-sejtek felszínén lévő receptormolekulákhoz, mint a plazmafehérje antitestekhez. Ezek a receptormolekulák egy humorális antitest variábilis régiójához hasonló variábilis elemből állnak, de ebben az esetben a variábilis elem szárrégiója szorosan kötődik a T-limfocita sejtmembránjához. Egyetlen T-sejtben akár 100 000 receptorhely is lehet.