Examen imunologic pentru infecție virală. Ce sunt celulele CD4? Limfocite T activate

Celulele dendritice fac parte din sistemul imunitar al organismului. Co-descoperitorul lor și descoperitorul unui număr de funcții cheie a fost Ralph Steinman, pentru care a primit Premiul Nobel în 2011. Din întâmplare, s-a dovedit că Dr. Steinman a fost singurul care a primit premiul Nobel postum (premiul în sine este acordat oamenilor vii). Incidentul a fost că moartea domnului Steinman și anunțarea premiului către acesta au avut loc în aceeași zi (vineri), dar decesul a fost anunțat abia luni. Comitetul Premiului Nobel a decis că Dr. Steinman era în viață din punct de vedere tehnic la momentul anunțării câștigătorului, iar situația nu a fost „reluată”.

Celulele dendritice (DC) și-au primit numele pentru similitudinea lor externă cu dendritele neuronilor. Ele fac parte din sistemul imunitar înnăscut și joacă un rol important în activarea imunității adaptive.

Scopul notei este de a dezvălui principiile de bază ale activării celulelor T de către celulele dendritice și de a introduce cititorul în terminologia necesară.

• Sistem imunitar înnăscut și adaptativ;
• Principii generale de funcționare a sistemului imunitar înnăscut;
• Modele moleculare asociate patogenului (PAMP) și receptori de recunoaștere a modelelor (PRR);
  • Un mic accent pe celulele dendritice și interferonul de tip I.
• Pe scurt despre diferitele tipuri de celule ale sistemului imunitar adaptativ;
• Celulele dendritice și funcțiile lor:
  • Celule prezentatoare de antigen și activarea celulelor T;
  • Proteinele MHC și „semnăturile” peptidice ale microbilor;
  • Diferența dintre MHC I și MHC II;
  • Activarea celulelor dendritice prin modele moleculare microbiene;
  • CCR7 (receptorul de chemokine 7) și migrarea celulelor dendritice către ganglionii limfatici;
  • Circulația celulelor T naive și intrarea lor în ganglionii limfatici;
  • Prezentarea antigenului de către celulele dendritice și principiul „dublei strângeri de mână”;
  • Activarea, expansiunea și dezactivarea celulelor T.

Nu vreau să limitez povestea doar la nuanțele funcțiilor DC. Aș dori ca aceste informații să fie suprapuse pe un fel de bază de date despre funcționarea sistemului imunitar. În același timp, nu va exista nicio încercare de a acoperi totul deodată. Sistemul complementar, detalii despre crearea și funcționarea antigenelor, activarea celulelor B și multe, multe altele nu vor fi incluse în notă.

Sistemul imunitar înnăscut

Sistemul imunitar înnăscut (imunitate înnăscută) - reacționează instantaneu la un număr predeterminat și mic de modele patogene;

Sistemul imunitar adaptiv reacționează cu întârziere, dar la orice anticorp. Ulterior, amintirea anticorpului și reacționarea reactivă la acesta în perioadele ulterioare.

Compoziția celulară de bază a sistemului imunitar înnăscut:

• Celulele care circulă în sânge:
  • Neutrofilele fagocitează bacteriile, dar mor rapid (în decurs de o oră), secretă citokine etc.;
  • Monocitele se transformă în macrofage atunci când intră în țesut;
• Celulele santinelă:
  • Markofage, fagocitoza microbilor și celulelor moarte (în principal neutrofile), secretă citokine, câteva luni de viață etc.;
  • Mastocitele secretă citokine, histamine etc.;
  • Celulele dendritice declanșează un răspuns antiviral, activează celulele T etc.

Celulele santinelă se găsesc în țesuturi și răspund la microbi după ce trec barierele epiteliale ale pielii și intestinelor.

Celulele circulante ale sistemului imunitar se gasesc in sange. Și în timpul inflamației acestea intră în țesuturile necesare.

Ordinea aproximativă de activare a imunității înnăscute:

• Microbii traversează barierele epiteliale;
• Receptorii celulelor santinelă recunosc „oaspeții neinvitați”;
• Celulele santinelă secretă citokine proinflamatorii;
• Citokinele se leagă de receptorii endoteliali;
• Ce activează moleculele de adeziune în interiorul vaselor de sânge;
• Diferitele molecule de adeziune se leagă cu afinități diferite de liganzii lor respectivi de pe suprafața celulelor imune circulante:
  • De exemplu, e-selectina se leagă cu afinitate scăzută de lingada e-selectină de pe neutrofile, ceea ce inhibă mișcarea acestora;
  • I-CAM se leagă cu afinitate mare de proteina LFA-1 a celulei imune, care oprește celula imunitară;
• După o oprire completă, celulele imune se scurg din țesutul inflamat și încep să distrugă microbii în toate modurile disponibile;
• Neutrofilele vin pe primul loc, fagocitează bacteriile și mor singure după câteva ore; Monocitele vin după ele, se transformă în macrofage și „mâncă” rămășițele cadavrelor atât ale microbilor, cât și ale neutrofilelor.

Întrebarea rămâne: cum recunosc celulele sentinelă imune înnăscute microbii?

PAMPs (Pathogen-associated molecular patterns) – modele ale agenților patogeni moleculari;

PPR (Receptori de recunoaștere a modelelor) – receptori care recunosc modele.

• Viral (situat în interiorul celulei):
  • ARN monocatenar;
  • ARN dublu catenar
• Bacterian (mai ales pe suprafața celulei):
  • Modele Modele Gram-negative:
    • lipopolizaharide peretelui celular (LPS);
    • Flageline („flagelele” pentru mișcare);
  • Modele de bacterii Gram-pozitive:
    • Flageline;
    • acizi teicoici;
    • Peptidoglicani

Bacteriile sunt distruse prin fagocitoză și distrugerea peretelui celular.

Lanțul va fi după cum urmează: bacteria se leagă de PPR-urile de pe suprafața celulei (așa-numitele receptori de tip TLR) → dimerizarea receptorilor și lansarea unui lanț de semnale intracelulare ˧ dezactivarea inhibitorului Nf-Kb → expresia factorul de transcripție Nf-Kb → modificări celulare, în special secreția de citokine TNFα și IL-1.

Celulele dendritice plasmacitoide și răspunsul antiviral

Situația cu virușii este puțin mai interesantă, iar aici celulele dendritice revin la noi.

Celulele dendritice răspund la PAMP-urile virale secretând interferoni de tip 1. INF de tip 1 pune celulele (de exemplu, epiteliul) într-o stare antivirală. Care este o susceptibilitate mai mare la apoptoza de catre celulele infectate, expresia proteinelor/enzimelor care impiedica reproducerea virusului si care pot provoca leziuni ADN/ARN-ului virusului.

Celulele în sine, într-o stare antivirală, sunt, de asemenea, capabile să secrete INF de tip 1.

Celulele dendritice

Introducerile necesare s-au terminat, este timpul să începem celulele prezentatoare de antigen. Celulele prezentatoare de antigen includ celule dendritice, macrofage și celule B.

În cele ce urmează, ne vom concentra asupra modului în care DC activează celulele T ale sistemului imunitar adaptativ.

celulele TMHCeu siMHCII

Celulele T cu receptorii lor pot percepe doar peptidele care le sunt prezentate pe proteinele MHC ale celulelor prezentatoare de antigen.

MHC II

• Responsabil pentru bacterii;
• Celulele dendritice internalizează bacteriile, le distrug în lizozomi și, ca urmare, obținem „semnătura” peptidică a bacteriei;
• MHC cu peptida este trimis la membrană;
• MHC II se leagă de receptorii celulelor CD4+ (ajutoare T, care activează celulele B și celulele sistemului imunitar înnăscut;
• MHC II este prezent în celulele prezentatoare de antigen.

MHCeu

• Responsabil pentru viruși (vom sări peste subiectul tumorilor);
• Proteina virală este supusă ubichinării și devine disponibilă pentru proteaze;
• Proteaza „descompune” proteina virală în peptide;
• Peptida virală, folosind transportorul TAP, pătrunde în reticulul endoplasmatic, de unde intră în membrana cu complexul MHC I;
• MHC I activează celulele CD8+ (celule T citotoxice care distrug virusurile infectate;
• Majoritatea celulelor au MHC I, ceea ce se explică prin particularitățile virușilor.

Celulele dendritice. Activarea și migrarea către ganglionii limfatici

Pentru a activa celulele dendritice, trebuie să apară 2 evenimente:

• Proteina MHC cu o peptidă microbiană pe suprafața celulei (ceea ce înseamnă că a fost cumva internalizată și descompusă în peptide);
• Receptorii PAMP de pe celulele dendritice trebuie activați de microbi;

Când aceste două condiții sunt îndeplinite, celulele dendritice exprimă CD80/CD86 (mai multe despre asta mai târziu) și CCR7 (receptorul de chemokine 7), a căror expresie duce la migrarea DC în vasele limfatice și prin ele în organele limfatice secundare. În special, în ganglionii limfatici, unde se întâlnesc celulele T în spațiul intermembranar.

Celulele dendritice activează celulele T

Limfocitele T călătoresc prin sânge și intră în spațiul memfocular al ganglionilor limfatici folosind fluxul sanguin și așa-numitele venule endoteliale înalte (HEV).

Faptul este că există foarte puține celule T cu afinitate pentru un antigen specific. Prin urmare, ei călătoresc în tot corpul, vizitând pentru scurt timp ganglionii limfatici, unde celulele dendritice activate intră din țesuturi.

Pentru a activa celulele T, trebuie să treacă 2 semnale:

Semnal 1. Antigenul trebuie să se lege de receptorul celulei T (este nevoie de o celulă T cu afinitatea de receptor necesară;

Semnalul 2: Moleculele costimulatoare trebuie să se combine. Acestea sunt B7-1 (CD80) și B7-2 (CD86) pe partea DC și CD-28 pe partea celulelor T.

Semnalul 1 fără semnalul 2 va duce la apoptoză sau anergie (decăderea funcției imune active) a celulei T.

După activare, celulele T suferă expansiune clonală, se divid activ, există zeci de mii în cazul CD4+ și chiar sute de mii în cazul CD8+. În plus, celulele T, după activare, capătă câteva funcții utile.

Voi omite problema activării celulelor B de către celulele T, problema funcției mai profunde a T helpers și T killers. Mă voi concentra doar pe activarea celulelor T. Ele pătrund în țesuturi în același mod ca și celulele sistemului imunitar înnăscut care circulă în sânge (vezi mai sus).

Dezactivarea celulelor T

Orice inflamație (în special citotoxică) este plină de consecințe pentru organism. Și acest proces nu poate fi „încetinit”.

În ganglionii limfatici, proteina responsabilă pentru aceasta este CTLA4 de pe celulele T, care se leagă de B7-1/B7-2 în loc de CD28. Acest lucru duce la faptul că în timpul activării vom avea doar semnalul 1 și celula T va fi inactivă.

Țesuturile (și tumorile) exprimă ligand PD-1 (PD-1, moarte programată), care se leagă de proteina PD-1 a celulelor T, rezultând epuizarea acestora, adică dezactivarea.

Anticorpii monoclonali care suprimă funcțiile CTLA-4 și PD-1 sunt unul dintre ultimele cuvinte în lupta împotriva cancerului.

Concluzii:

• Celulele dendritice sunt activate de două semnale:
  • proteina MHC pe membrana pe care va exista un antigen peptidic;
  • PAMP-urile microbiene se leagă de receptorii de pe DC;
• Celulele dendritice activate exprimă CCR7, ceea ce le permite să migreze prin vasele limfatice în ganglionii limfatici și să „căuteze” celula T dorită în spațiul interfolicular;
• Activarea celulelor T include 2 semnale:
  • Semnalul MHC 1 cu peptidă (antigen) se leagă de TCR (receptor de celule T) dorit;
  • Semnalul 2, co-stimularea DC-urilor CD86/CD80 cu celule T CD28;
• Când este prezent doar semnalul 1, celulele T suferă apoptoză sau anergie;
• Odată activat, începe expansiunea și diferențierea celulelor T, care este una dintre componentele răspunsului sistemului imunitar.

Surse:

1. Inhibarea leucocitelor de către moleculele de adeziune[video];

P.S. A fost plictisitor de scris, având în vedere repovestirea fără contribuția mea, dar necesar pentru o serie de note ulterioare.

Vocabular bazat pe note:

• Sistemul imunitar înnăscut:
  • Celule santinelă (catarg, macrofage, dendritice - acestea sunt doar principalele, există altele);
  • Celulele circulante (monocite, neutrofile);
  • De asemenea, sistemul imunitar înnăscut include bariere (epiteliu, mucină), proteine ​​și molecule (complimente, aglutinine);
• Sistem imunitar adaptiv: celule B, celule T helper, celule T citotoxice;
• Celulele dendritice:
  • MHC I,
  • MHC II
  • B7-1 (CD80)
  • B7-2 (CD86)
• celule T:
  • CD28
  • CTLA4
• Selecția clonală;
• Expansiunea clonală
• Celule prezentatoare de antigen (DC, macrofage, celule B);
• Anergie

Pentru unele bacterii (agenți cauzatori de tuberculoză, lepră, ciumă), macrofagele oferă un „habitat”. Odată ajunsi în fagolizozomi ca urmare a fagocitozei, agenții patogeni devin protejați atât de anticorpi, cât și de limfocitele T citotoxice.

Prin suprimarea activității enzimelor lizozomale, aceste bacterii se înmulțesc activ în interiorul celulei și devin astfel cauza unui proces infecțios acut. Nu întâmplător bolile menționate ca exemplu sunt clasificate drept infecții deosebit de periculoase.

În această situație destul de complexă, organismul are totuși forțe care împiedică răspândirea agenților patogeni și sunt asociate în principal cu celulele T CD4 inflamatorii.

Participarea acestui tip de limfocite la organizarea răspunsului imun se realizează prin activarea macrofagelor. Macrofagele activate nu numai că fac față agenților patogeni intracelulari, dar în unele cazuri dobândesc și proprietăți suplimentare care nu sunt asociate cu acțiunea antibacteriană, de exemplu, capacitatea de a distruge celulele canceroase.

Activarea macrofagelor necesită două semnale.

Primul dintre ele este interferon-gamma (IF-gamma). Este cea mai caracteristică citokină produsă de celulele T CD4 inflamatorii. Celulele T helper nu secretă această citokină și nu pot activa macrofagele în mod obișnuit.

Al doilea semnal pentru activarea macrofagelor este TNF-alfa de suprafață, care este indus la exprimare după ce celulele T inflamatorii recunosc imunogenul de pe membrana macrofagelor. Anticorpii la TNF-alfa anulează efectul celui de-al doilea semnal.

Celulele T citotoxice devin active imediat după recunoașterea antigenului, realizând capacitatea potențială a aparatului molecular de a distruge celulele țintă prin procesul de apoptoză sau necroză. În schimb, celulele T CD4 inflamatorii, după ce recunosc antigenul de pe suprafața macrofagelor, petrec ore întregi sintetizând mediatori care activează macrofagele. Citokinele nou sintetizate, colectate în microvezicule, intră în macrofage la locul de contact cu celulele T. Această cale directă, ca și în cazul limfocitelor T citotoxice, este cea mai economică și mai justificată funcțional, deoarece nu afectează celulele vecine, neinfectate.

În macrofagele activate prin contactul cu celulele T inflamatorii și ca urmare a secreției de IF-gamma, sunt inițiate o serie de modificări biochimice care conferă acestor celule proprietăți antibacteriene puternice (Fig. 16). În condiții de interacțiune între macrofage și celulele T inflamatorii, se observă o fuziune mai eficientă a fagozomilor care au capturat bacterii cu lizozomi, gardienii enzimelor proteolitice care distrug agenții patogeni intracelulari. Procesul de fagocitoză este însoțit de așa-numita explozie de oxigen - formarea de radicali de oxigen și oxid nitric, care au activitate bactericidă.

În condiții de costimulare a TNF-alfa și IF-gamma, acest proces este mult mai activ. În plus, macrofagele activate reglează expresia moleculelor MHC clasa II și receptorul TNF-alfa, ceea ce duce la recrutarea de celule T naive suplimentare. Acest întreg complex de evenimente oferă o barieră destul de puternică împotriva agenților patogeni intracelulari.

Celulele T inflamatorii care interacționează cu macrofagele nu numai că contribuie la îmbunătățirea proceselor biochimice intramacrofage, dar, în același timp, ele însele sunt activate și acționează ca organizatori ai unui răspuns imun cu mai multe fațete la antigen.

Orez. 16.

Activitatea funcțională a celulelor T inflamatorii CD4.

Ținta principală a celulelor T CD4 inflamatorii sunt macrofagele infectate. Ca rezultat al recunoașterii complexului imunogen de pe macrofage, celulele T CD4 exprimă factorul de necroză tumorală-alfa (TNF-alfa) pe suprafața lor și cresc producția de interferon-gamma (IF-gamma). Acțiunea combinată a citokinelor asigură formarea mai eficientă a fagolizozomilor, acumularea de radicali de oxigen și oxid nitric, care au proprietăți bactericide, exprimarea crescută a moleculelor MHC clasa II și producția crescută de factor de necroză tumorală-alfa. O astfel de activare a proceselor biochimice în macrofage nu numai că contribuie la distrugerea intracelulară a bacteriilor, dar determină și includerea suplimentară a celulelor T în răspunsul imun.

Procesul infecțios provocat de reproducerea agenților patogeni reflectă lupta a două forțe - agentul patogen însuși și sistemul imunitar al gazdei. De exemplu, agentul patogen al ciumei Yersenia pestis are capacitatea de a sintetiza inductibil proteina I foarte polimerizată, care începe să fie exprimată pe peretele celular la o valoare a pH-ului acid. Se știe că acidificarea locală are loc la locul contactului agentului patogen cu macrofagul. Acest lucru provoacă sinteza și exprimarea proteinei I. Această proteină, având proprietăți adezive puternice, promovează o pătrundere mai eficientă a agentului patogen în celulă. În plus, ajută agentul patogen să evite acțiunea enzimelor lizozomale. Condițiile acide ale fagolizozomilor susțin sinteza acestei proteine ​​protectoare de patogeni.

Macrofagele infectate cronic cu bacterii intracelulare pot pierde capacitatea de a fi activate de celulele T. Includerea masivă a noilor macrofage în proces are loc atunci când agenții patogeni sunt eliberați sub influența efectului sinergic asupra celulelor infectate de TNF-beta (limfotoxină) și IF-gamma - produse ale celulelor T inflamatorii CD4 activate (Fig. 17).

Orez. 17

Celulele T inflamatorii CD4 ca organizatori ai unui răspuns imun complex.

Celulele T CD4 inflamatorii, atunci când interacționează cu macrofagele, nu numai că activează macrofagele, ci sunt ele însele activate. Prin producerea unui întreg set de citokine, ele sunt astfel organizatorii unui proces imunitar complex. Celulele țintă ale acțiunii de reglare a citokinelor sunt macrofagele (1, 2, 5, 6), celulele T (3), precursoare ale liniei de diferențiere monocite-macrofage (4). Abrevieri: IF-gamma - interferon-gamma, LT (TNF-beta) - limfotoxină (factor de necroză tumorală-beta), IL-2 - interleukină-2, IL-3 - interleukină-3, GM-CSF - colonie de granulocite-macrofage -factor de stimulare, MHF - factor chemotactic macrofagic (factor de chemotaxie a macrofagelor), MIF - factor inhibitor al macrofagelor (factor de inhibiție a macrofagelor).

Această combinație de citokine este eficientă și pentru moartea fibroblastelor, principalele componente ale țesutului conjunctiv, care asigură pătrunderea celulelor imunocompetente la locul infecției. Este clar că în condițiile de mobilizare a răspunsului imun, grupul de celule T efectoare trebuie menținut la un nivel ridicat. Celulele T inflamatorii activate de macrofage recrutează efectori suplimentari prin IL-2, promovând proliferarea și diferențierea celulelor T specifice antigenului.

Pe lângă efectorii T, macrofagele în sine sunt recrutate. Acest lucru este implementat în două moduri:

În primul rând, prin inducerea diferențierii macrofagelor în măduva osoasă sub influența IL-3 și a factorului de stimulare a coloniilor granulocite-macrofage (GM-CSF);

În al doilea rând, macrofagele nou formate, sub influența limfotoxinei și a factorului chemotactic macrofag, încep să migreze din fluxul sanguin la locul infecției, unde se instalează, experimentând efectul unui factor inhibitor al macrofagelor care le reduce mobilitatea.

Un set de citokine produse de celulele T inflamatorii CD4 activate după recunoașterea specifică a unui agent patogen asigură o dezvoltare multidisciplinară a răspunsului imun celular. Astfel, celulele subpopulației considerate acționează ca organizatori ai unui răspuns imun adecvat.

Primul studiu este întotdeauna un număr de leucocite (vezi capitolul „Studii hematologice”). Sunt evaluate atât valorile relative, cât și absolute ale numărului de celule sanguine periferice.

Determinarea principalelor populații (celule T, celule B, celule natural killer) și subpopulații de limfocite T (T-helper, T-CTL). Pentru studiul inițial al stării imunitare și identificarea tulburărilor severe ale sistemului imunitar OMS a recomandat determinarea raportului CD3, CD4, CD8, CD19, CD16+56, CD4/CD8. Studiul vă permite să determinați numărul relativ și absolut al principalelor populații de limfocite: celule T - CD3, celule B - CD19, celule natural killer (NK) - CD3- CD16++56+, subpopulații de limfocite T (T helper) celule CD3+ CD4+, T-citotoxice CD3+ CD8+ și raportul acestora).

Metodă de cercetare

Imunofenotiparea limfocitelor se efectuează cu ajutorul anticorpilor monoclonali pentru amigdalita de diferențiere superficială pe celulele sistemului imunitar, utilizând citofluorometrie cu laser în flux pe citometre în flux.

Selecția zonei de analiză a limfocitelor se face pe baza markerului suplimentar CD45, care este prezent pe suprafața tuturor leucocitelor.

Condiții de prelevare și păstrare a probelor

Sânge venos prelevat din vena ulnară dimineața, strict pe stomacul gol, într-un sistem de vid până la marcajul indicat pe tub. K2EDTA este utilizat ca anticoagulant. După colectare, tubul de probă este răsturnat încet de 8-10 ori pentru a amesteca sângele cu anticoagulant. Depozitare și transport strict la 18–23°C în poziție verticală timp de cel mult 24 de ore.

Nerespectarea acestor condiții duce la rezultate incorecte.

Interpretarea rezultatelor

limfocite T (celule CD3+). O cantitate crescută indică hiperactivitatea sistemului imunitar, observată în leucemia limfocitară acută și cronică. O creștere a indicatorului relativ are loc cu unele infecții virale și bacteriene la debutul bolii și exacerbări ale bolilor cronice.

O scădere a numărului absolut de limfocite T indică o insuficiență a imunității celulare, și anume o defecțiune a componentei celular-efectoare a imunității. Este detectat în inflamații de diverse etiologii, neoplasme maligne, după leziuni, intervenții chirurgicale, infarct, fumat și luarea de citostatice. O creștere a numărului lor în dinamica bolii este un semn clinic favorabil.

limfocite B (celule CD19+) Se observă o scădere cu hipogammaglobulinemie fiziologică și congenitală și agammaglobulinemie, cu neoplasme ale sistemului imunitar, tratament cu imunosupresoare, infecții virale acute și bacteriene cronice și starea după îndepărtarea splinei.

limfocite NK cu fenotipul CD3-CD16++56+ Celulele natural killer (celule NK) sunt o populație de limfocite granulare mari. Ele sunt capabile să lizeze celulele țintă infectate cu viruși și alți antigeni intracelulari, celule tumorale, precum și alte celule de origine alogenă și xenogeneică.

O creștere a numărului de celule NK este asociată cu activarea imunității anti-transplant, în unele cazuri observată în astmul bronșic, apare în boli virale, creșteri ale neoplasmelor maligne și leucemiei și în perioada de convalescență.

Limfocite T helper cu fenotipul CD3+CD4+ O creștere a cantităților absolute și relative se observă în bolile autoimune, eventual în reacții alergice și în unele boli infecțioase. Această creștere indică stimularea sistemului imunitar la antigen și servește ca confirmare a sindroamelor hiperreactive.

O scădere a numărului absolut și relativ de celule T indică un sindrom hiporeactiv cu o încălcare a componentei de reglementare a imunității și este un semn patognomic pentru infecția cu HIV; apare în boli cronice (bronșită, pneumonie etc.), tumori solide.

Limfocite T-citotoxice cu fenotipul CD3+ CD8+ O creștere este detectată în aproape toate infecțiile cronice, infecții virale, bacteriene, protozoare. Este caracteristică infecției cu HIV. Se observă o scădere a hepatitei virale, herpesului și bolilor autoimune.

Raportul CD4+/CD8+ Studiul raportului CD4+/CD8+ (CD3, CD4, CD8, CD4/CD8) este recomandat doar pentru monitorizarea infecției cu HIV și monitorizarea eficacității terapiei ARV. Vă permite să determinați numărul absolut și relativ de limfocite T, subpopulații de T-helper, CTL și raportul acestora.

Intervalul de valori este 1,2-2,6. Se observă o scădere cu imunodeficiențe congenitale (sindrom DiGeorge, Nezelof, Wiskott-Aldrich), cu infecții virale și bacteriene, procese cronice, expunere la radiații și substanțe chimice toxice, mielom multiplu, stres, scade cu vârsta, cu boli endocrine, tumori solide. Este un semn patognomic al infecției cu HIV (mai puțin de 0,7).

O creștere a valorii de peste 3 – în bolile autoimune, leucemie T-limfoblastică acută, timom, leucemie T cronică.

Modificarea raportului poate fi legată de numărul de ajutoare și CTL la un anumit pacient. De exemplu, o scădere a numărului de celule T CD4+ în pneumonia acută la debutul bolii duce la o scădere a indicelui, dar CTL poate să nu se schimbe.

Pentru cercetări suplimentare și identificarea modificărilor sistemului imunitar în patologii care necesită evaluarea prezenței unui proces inflamator acut sau cronic și a gradului de activitate al acestuia, se recomandă includerea numărului de limfocite T activate cu fenotipul CD3+HLA-DR+ și celule TNK cu CD3+CD16. fenotip ++56+.

Limfocite T-activate cu fenotipul CD3+HLA-DR+ Un marker al activării târzii, un indicator al hiperreactivității imune. Expresia acestui marker poate fi folosită pentru a evalua severitatea și puterea răspunsului imun. Apare pe limfocitele T după a 3-a zi de boală acută. Cu o evoluție favorabilă a bolii, aceasta scade la normal. Expresia crescută pe limfocitele T poate apărea în multe boli asociate cu inflamația cronică. Creșterea sa a fost observată la pacienții cu hepatită C, pneumonie, infecție HIV, tumori solide și boli autoimune.

Limfocite TNK cu fenotipul CD3+CD16++CD56+ Limfocitele T care poartă markeri CD16++ CD 56+ pe suprafața lor. Aceste celule au proprietăți atât ale celulelor T, cât și ale celulelor NK. Studiul este recomandat ca marker suplimentar pentru bolile acute și cronice.

O scădere a acestora în sângele periferic poate fi observată în diferite boli specifice organelor și procese autoimune sistemice. S-a observat o creștere a bolilor inflamatorii de diferite etiologii și a proceselor tumorale.

Studiul markerilor precoce și tardiv ai activării limfocitelor T (CD3+CD25+, CD3-CD56+, CD95, CD8+CD38+) prescris suplimentar pentru a evalua modificările IS în bolile acute și cronice, pentru diagnostic, prognostic, monitorizare a cursului bolii și terapie.

Limfocite T-activate cu fenotipul CD3+CD25+, receptor IL2 CD25+ este un marker al activării precoce. Starea funcțională a limfocitelor T (CD3+) este indicată de numărul de receptori care exprimă IL2 (CD25+). În sindroamele hiperactive, numărul acestor celule crește (leucemie limfocitară acută și cronică, timom, respingerea transplantului), în plus, creșterea lor poate indica un stadiu incipient al procesului inflamator. În sângele periferic pot fi detectate în primele trei zile de boală. O scădere a numărului acestor celule poate fi observată cu imunodeficiențe congenitale, procese autoimune, infecție cu HIV, infecții fungice și bacteriene, radiații ionizante, îmbătrânire și otrăvire cu metale grele.

Limfocite T-citotoxice cu fenotipul CD8+CD38+ Prezența CD38+ pe limfocitele CTL a fost observată la pacienții cu diferite boli. Un indicator informativ pentru infecția cu HIV și boala arsurilor. O creștere a numărului de CTL cu fenotipul CD8+CD38+ se observă în procesele inflamatorii cronice, cancer și unele boli endocrine. În timpul terapiei, indicatorul scade.

Subpopulație de celule natural killer cu fenotipul CD3-CD56+ Molecula CD56 este o moleculă de adeziune prezentă pe scară largă în țesutul nervos. În plus față de celulele ucigașe naturale, este exprimată pe multe tipuri de celule, inclusiv limfocitele T.

O creștere a acestui indicator indică o extindere a activității unei clone specifice de celule ucigașe, care au o activitate citolitică mai mică decât celulele NK cu fenotipul CD3-CD16+. Numărul acestei populații crește în tumorile hematologice (limfom cu celule NK sau cu celule T, mielom cu celule plasmatice, limfom cu celule mari aplastice), boli cronice și unele infecții virale.

Se observă o scădere cu imunodeficiențe primare, infecții virale, boli cronice sistemice, stres, tratament cu citostatice și corticosteroizi.

receptor CD95+– unul dintre receptorii de apoptoză. Apoptoza este un proces biologic complex necesar pentru a elimina celulele deteriorate, vechi și infectate din organism. Receptorul CD95 este exprimat pe toate celulele sistemului imunitar. Joacă un rol important în controlul funcționării sistemului imunitar, deoarece este unul dintre receptorii apoptozei. Expresia sa pe celule determină disponibilitatea celulelor pentru apoptoză.

O scădere a proporției de limfocite CD95+ în sângele pacienților indică o încălcare a eficacității ultimei etape de sacrificare a celulelor proprii defecte și infectate, care poate duce la recidiva bolii, cronicizarea procesului patologic, dezvoltarea autoimunei. boli și o creștere a probabilității transformării tumorii (de exemplu, cancer de col uterin cu infecție papilomatoasă). Determinarea exprimării CD95 are semnificație prognostică în bolile mielo- și limfoproliferative.

O creștere a intensității apoptozei este observată în bolile virale, afecțiunile septice și consumul de droguri.

Limfocite activate CD3+CDHLA-DR+, CD8+CD38+, CD3+CD25+, CD95. Testul reflectă starea funcțională a limfocitelor T și este recomandat pentru monitorizarea evoluției bolii și monitorizarea imunoterapiei pentru boli inflamatorii de diverse etiologii.

2981 0

Activarea celulelor T și B care exprimă receptori adecvați se încheie cu proliferare - o creștere a numărului (expansiunea) clonei limfocitare - și diferențierea ulterioară în celule efectoare; un număr mic de celule multiplicate vor deveni celule de memorie. Cu toate acestea, funcțiile efectoare ale celulelor T și B sunt complet diferite.

Activarea și diferențierea celulelor T conduc la sinteza și eliberarea unui număr de citokine care afectează multe tipuri diferite de celule sau, dimpotrivă, la dezvoltarea celulelor efectoare care au un efect citotoxic direct asupra celulelor gazdă. În schimb, activarea și diferențierea celulelor B conduc la formarea de anticorpi. Acest capitol descrie mai detaliat modul în care celulele T și B sunt activate și își îndeplinesc funcțiile efectoare.

Activarea celulelor T CD4+

Celulele T CD4+, care joacă un rol cheie în răspunsurile la aproape toate antigenele proteice, sunt activate de antigenele exogene. Să ne uităm mai întâi la modul în care aceste antigene exogene sunt preluate în organism. celule prezentatoare de antigen (APC)și modul în care APC-urile interacționează ulterior cu celulele T CD4+.

Celule specializate care prezintă antigen celulelor T

Un antigen poate pătrunde în organism în diferite moduri. În aceste locuri de invazie a antigenelor sunt APC-uri specializate sau profesionale — în special în tractul respirator, tractul gastrointestinal și piele, dar și în organele limfoide și alte țesuturi din tot corpul. Cele mai importante dintre ele sunt celulele derivate din descendența mieloidă a măduvei osoase - celule dendritice și macrofage. Funcțiile APC-urilor sunt de a capta antigenul, de a-l procesa și de a-l prezenta celulelor T și de a furniza semnale costimulatoare care activează celulele T naive.

Celulele dendritice sunt o familie eterogenă de celule care pot fi găsite în multe țesuturi, inclusiv în timus. Aceste celule sunt necesare pentru a iniția răspunsul celulelor T primare sau naive, de exemplu. când celulele T sunt activate pentru prima dată de un antigen străin. Sunt necesare multe proprietăți pentru ca celulele dendritice să funcționeze eficient ca APC: ele exprimă costitutiv niveluri ridicate de MHC clasa II (precum și clasa I).

În plus, celulele dendritice sunt foarte mobile, mișcându-se rapid din locurile în care au intrat în contact cu antigenul la ganglionii limfatici, unde pot interacționa cu celulele T. Mai mult, captarea și procesarea antigenelor, în special a agenților patogeni microbieni, de către celulele dendritice induc semnale costimulatoare care sunt necesare pentru activarea celulelor T naive. Aceste proprietăți sunt descrise mai detaliat mai jos.

Orez. 10.1. Maturarea unei celule dendritice după interacțiunea cu o bacterie în țesut

În fig. 10.1 arată că interacțiunea unui antigen cu o celulă dendritică dintr-un țesut determină maturarea acestuia, conducând în cele din urmă la faptul că celula purtătoare de antigen iese din țesut în ganglionul limfatic care drenează această zonă. Antigenul prezentat în figură, o bacterie gram-negativă, este preluat de o celulă dendritică imatură din țesut. Bacteria interacționează cu Receptor de tip toll (TLR), care este exprimat de o celulă dendritică.

Familia TLR sunt molecule de recunoaștere a modelelor exprimate pe celulele sistemului imunitar înnăscut. Ele interacționează cu microorganismul infecțios sau cu componentele acestuia: produse bacteriene individuale, cum ar fi ADN, lipoproteine ​​și lipopolizaharide. Unele TLR interacționează cu diferite componente bacteriene, în timp ce altele se preconizează că interacționează cu produse virale. Peretele celular al unei bacterii gram-negative conține lipopolizaharide și interacționează cu TLR-4 exprimat pe celula dendritică. Această interacțiune, asociată cu captarea bacteriilor în celulă, activează fenomenul.

Componentele proteice ale bacteriei sunt procesate în peptide în vacuole cu conținut acid prin calea MHC clasa II. Pe suprafața celulei apar un număr mare de molecule costimulatoare din familia B7 (CD80/CD86), iar concentrația de molecule MHC clasa II crește, de asemenea. Celula dendritică sintetizează, de asemenea, concentrații mari de chemokine și citokine proinflamatorii, care sunt factori solubili care cresc sau induc un răspuns inflamator în țesuturi. Aceste citokine includ factorul de necroză tumorală (TNF) α și IL-12.

Astfel, o celulă dendritică care conține peptide procesate părăsește țesutul în care a întâlnit antigenul și migrează prin vasele limfatice către ganglionul limfatic care drenează acest țesut. (Migrația din țesut este asociată cu expresia crescută a celulelor dendritice a receptorului de chemokine CCR7.) În regiunea celulelor T a ganglionului limfatic, o celulă dendritică matură care exprimă niveluri ridicate de MHC clasa II și molecule costimulatoare prezintă peptide unui CD4+ T naiv. celula care exprimă celulele T un receptor specific pentru o combinație particulară de MHC și peptidă.

Rețineți că, în absența unui semnal indus de antigen, celulele dendritice imature exprimă concentrații scăzute de molecule co-stimulatoare. Astfel, antigenele care nu induc niveluri ridicate de funcții co-stimulatoare nu activează celulele T naive. Acesta este motivul pentru care întâlnirea unei celule dendritice cu propriile sale molecule în țesutul normal nu duce la activarea acestei celule sau a celulelor T - deoarece funcția de costimulare nu este indusă.

În mod similar, răspunsurile celulelor T și anticorpilor la mulți antigene „inofensive” (de exemplu, albușul de ou de pui administrat unui șoarece) necesită prezența unui adjuvant - cum ar fi adjuvantul complet al lui Freund - care include bacterii sau componente bacteriene. Componentele adjuvante bacteriene sunt utilizate pentru a activa APC-urile, în special expresia moleculelor co-stimulatoare. În absența acestui semnal suplimentar, chiar și un antigen străin poate provoca un răspuns redus sau deloc.

Migrarea APC-urilor care transportă antigenul către nodul de drenaj este combinată cu capacitatea celulelor T naive de a recircula prin vasele limfatice către ganglionii limfatici. Aceasta crește probabilitatea ca o singură celulă T care exprimă TCR adecvat (aproximativ una dintr-o populație totală de 105-106 celule) să interacționeze cu un APC care poartă antigenul. De fapt, cercetările sugerează că această interacțiune are loc în organism în câteva ore de la administrarea antigenului.

Interacțiunea dintre APC și celulele T purtătoare de antigen - în special celulele T activate și cu memorie - poate avea loc în orice țesut infectat sau deteriorat de antigen. Cascada de evenimente care se dezvoltă după APC, combinată cu o peptidă, interacționează cu o celulă T CD4+ este descrisă mai jos.

Interacțiuni pereche pe suprafața APC-urilor și a celulelor T CD4+

Peptide/MHC și TCR

Interacțiunea complexului peptidă-moleculă MHC clasa II exprimată pe APC și regiunile variabile TCR Vα + Vβ de pe celula T se numește primul semnal de activare a celulei T. Această interacțiune este necesară, dar în general nu suficientă pentru activarea celulelor T, în special pentru activarea celulelor T CD4+ naive, din cauza înclinației scăzute pentru interacțiunea dintre TCR și complexul peptidă-MHC.

Complex major de histocompatibilitate clasa II și CD4

Interacțiunea unei regiuni nepolimorfe a moleculei MHC clasa II (adică în afara cavității de legare a peptidei) cu receptorul CD4 suplimentar crește semnificativ capacitatea celulei T de a răspunde la antigen. S-a demonstrat că interacțiunea CD4-MHC clasa II face ca celula să fie de 100 de ori mai sensibilă la antigen decât în ​​absența acestuia. Receptorul CD4 joacă un rol important în transducția semnalului celulelor T.

Orez. 10.2. Interacțiuni cheie ale suprafeței celulelor care conduc la activarea celulelor T și secreția de citokine. Umbrirea indică expresia care crește la activare.

Se propune ca după ce complexul peptidă-MHC se leagă de TCR, CD4 se apropie de TCR și coada citoplasmatică CD4 legată de enzimă este implicată în activarea celulelor T; „agruparea” CD4 cu TCR adaugă această enzimă la complexul format pentru transducția semnalului.

Perechi de costimulare: B7 cu CD28 sau CD152, CD40 cu CD154

Costimulatorul, sau al doilea semnal, amplifică și menține semnalele generate de interacțiunea MHC - peptidă - TCR. Costimulatorii sunt necesari pentru activarea celulelor T naive (neamorsate), dar sunt mai puțin importanți pentru activarea celulelor T amorsate anterior.

Cele mai bine studiate interacțiuni costimulatoare sunt între o familie de molecule numite B7, care sunt exprimate pe APC-uri profesionale (cum ar fi celulele dendritice, macrofagele și limfocitele B activate) și CD28, exprimate constitutiv pe celulele T. Cele mai multe sunt cunoscute despre moleculele CD80 și CD86 din familia B7 (B7.1 și respectiv B7.2); ambele se leagă de CD28. În prezent, nu este clar dacă CD80 și CD86 au funcții diferite. Ei interacționează, de asemenea, cu o altă moleculă de pe suprafața celulei T, CD152 (numită CTLA-4), care este indusă la activarea celulelor T. Molecula CD152 aparține aceleiași familii de molecule ca și CD28, dar joacă un rol diferit în activarea celulelor T. Funcțiile costimulatoare ale altor molecule din familiile B7 și CD28 sunt în prezent clarificate.

Interacțiunea complexului peptidă-MHC cu TCR îmbunătățește, de asemenea, expresia CD154 (ligand CD40-CD40L) pe celula T. Molecula CD154 interacționează cu CD40, care este exprimat constitutiv de către APC-uri, cum ar fi celulele dendritice și macrofagele, precum și celulele B. Interacțiunea CD40-CD154 determină o expresie crescută a B7 pe suprafața APC și astfel îmbunătățește interacțiunea B7-CD28 dintre APC și celula T. Interacțiunea CD154 pe celula T activată cu CD40 exprimat pe celula B joacă un rol cheie în interacțiunea dintre celulele T și B.

Molecule de adeziune: CD54 cu CD11a/CD18, CD58 cu CD2

Două perechi de interacțiuni adezive întăresc și stabilizează interacțiunea celulelor APC-T pentru câteva ore pe care celulele trebuie să le petreacă în contact pentru activarea celulelor T. Prima interacțiune este între CD54 (molecula de adeziune intercelulară 1 - ICAM-1), exprimată pe APC, și integrina CD11a/CD18 (antigen asociat funcției leucocitelor 1 - LFA-1), exprimată pe celula T.

A doua interacțiune este între CD58 (LFA-3) exprimat pe APC și CD2 exprimat pe celula T. În plus, se presupune că aceste interacțiuni adezive întârzie detașarea APC-urilor de celulele T la prima interacțiune; aceasta oferă timpul necesar pentru ca TCR să scaneze suprafața APC în căutarea unui complex MHC de clasa II adecvat - peptidă.

Sinapsa imunologică

Conform conceptelor actuale, atunci când APC și peptida interacționează cu o celulă T CD4+, se formează o zonă de contact intercelular, numită sinapsă imunologică. În plus față de complexul MHC-peptid și TCR, sinapsa este formată din perechi de molecule de adeziune descrise mai devreme și molecule B7-CD28 de pe suprafața celulei T și APC. (Nu a fost încă decis dacă interacțiunea CD40-CD154 intră în sinapsă.) În plus, pe partea celulelor T, sinapsa este formată prin molecule de semnalizare recrutate din interiorul celulei T și proteinelor citoscheletice. Se pare că sinapsa este necesară pentru a menține semnalizarea celulă la celulă, care continuă până când APC și celula T se separă după aproximativ 8 ore de contact.

Sinapsa este formată și dezvoltată dinamic; compoziția și structura sa se schimbă în timp după primul contact. De exemplu, moleculele de adeziune pereche CD54 (ICAM-1) și CD11a/CD18 (LFA-1) sunt situate în diferite zone ale sinapsei și apar la momente diferite din momentul primului contact între celule. În plus, alte molecule sunt incluse sau excluse din sinapsă după momente diferite din momentul primului contact.

Dovezile din mai multe experimente sugerează că, la activare, celulele T își reorganizează structura, atât citoscheletul intern, cât și membrana celulară. În membrana celulelor T, structura lipidică este neomogenă; formează așa-numitele microdomenii, sau „plute” lipidice, îmbogățite în colesterol și glicosfingolipide. Când celulele T sunt activate, aceste „plute” lipidice, care au fost distribuite anterior prin membrană, sunt atrase spre sinapsă și aduc cu ele componente ale semnalelor intercelulare. Această mișcare împinge, de asemenea, moleculele care nu sunt implicate în interacțiunea APC cu celula T în afara zonei de contact.

Evenimente intercelulare în timpul activării celulelor T CD4+

Multe studii recente au fost dedicate identificării secvenței evenimentelor de activare în cadrul unei celule T CD4+ după contactul inițial cu un APC care exprimă o peptidă asociată cu o moleculă MHC clasa II. Cu toate acestea, toate etapele acestui proces complex și interconectat nu sunt pe deplin înțelese, deși se știe cu siguranță că cascada de activare se răspândește într-o anumită ordine de la suprafața celulei prin citoplasmă în nucleu. De asemenea, se știe că unele evenimente au loc în secunde, altele în minute și unele în ore după începerea interacțiunii. Principalele evenimente din timpul activării celulelor T sunt descrise în Fig. 10.3.

Semnal de pornire

Legarea complexului MHC-peptidă la regiunile variabile extracelulare (Vα+Vβ) ale TCR are ca rezultat transducția semnalului prin molecule CD3 și ξ strâns legate în celula T. Natura traficului de membrane este în prezent necunoscută: poate implica agregarea mai multor molecule TCR în membrana celulară (similar cu primii pași de activare prin receptorul celulei B, așa cum este descris mai jos) sau modificări conformaționale în regiunea transmembranară a TCR. lanţuri.

Orez. 10.3. Evenimente intracelulare în timpul activării limfocitelor T. Pentru simplitate, sunt prezentate doar un lanț de CD3, ξ și un ITAM fosforilat. Semicercurile portocalii reprezintă grupări de fosfat adăugate la molecula activată

Fosforilarea kinazelor, asamblarea și activarea complexului de semnalizare pe membrana celulară

După legarea ligandului de TCR, unul dintre primele evenimente detectate în celula T în câteva secunde este activarea tirozin kinazelor, enzime care activează proteinele prin atașarea grupărilor fosfat la reziduurile de tirozină. Tirozin kinazele sunt asociate cu regiunile citoplasmatice ale complexului TCR și cu moleculele CD4. (Se crede că proteina de membrană CD45, o tirozin fosfatază, activează aceste kinaze prin îndepărtarea grupărilor fosfat inhibitoare.) Tirozin kinaza asociată cu CD3 se numește Fyn, iar tirozin kinaza asociată cu CD4 se numește Lck. Ambele aparțin familiei de tirozin kinaze cunoscută sub numele de Src (pronunțat „sark”).

Când Fyn și Lck sunt activate, ele se grupează și activează regiunile CD3 și lanțurile ξ care conțin secvențele de motiv de activare care conțin tirozină (ITAM) descrise anterior. Această grupare (cluster) recrutează și CD4, care este în strânsă asociere cu complexul TCR, așa cum a fost descris anterior. Secvențele ITAM fosforilate în CD3 și ξ servesc ca un loc de atașare pentru o altă tirozin kinază, ZAP-70 (aparține celei de-a doua familii de tirozin kinaze, Syk). Această etapă este considerată cheie pentru activarea celulelor T, deoarece la unii pacienți cărora le lipsește ZAP-70, celulele T nu răspund la antigen. Deoarece CD3 și ξ conțin mai multe secvențe ITAM, mai mult de o moleculă ZAP-70 este atașată la acest complex de proteine ​​de semnalizare.

Tirozin kinaza asociată cu CD4 activează ZAP-70 atunci când este deja atașată la un complex multimolecular de proteine ​​de semnalizare. ZAP-70 activat fosforilează o varietate de proteine ​​în interiorul celulei. Printre cele mai semnificative substraturi pentru activarea ZAP-70 sunt moleculele adaptoare. Aceste proteine ​​nu au activitate enzimatică, dar conțin multe locuri pentru legarea la alte proteine. Două tipuri de aceste molecule adaptoare importante fosforilate după activarea celulelor T, LAT și SLP-76, sunt prezentate în Fig. 10.3.

Adaptorii fosforilați sunt atrași de membrana celulară, crescând astfel complexul de molecule pentru transducția semnalului care se formează la sinapsa imunologică. Astfel, pe partea citoplasmatică a membranei celulelor T, un complex proteic multimolecular format din molecule care transmit secvenţial un semnal este asamblat şi activat.

Activarea mecanismelor de semnalizare intracelulară

Moleculele adaptoare activate recrutate la sinapsa imunologică leagă enzimele și alți adaptori care activează mai multe căi importante de semnalizare intracelulară. Moleculele adaptoare leagă fosfolipaza C-γ (PLC-γ), care, după fosforilarea ZAP-70, catalizează distrugerea fosfolipidei membranei fosfotidilinozitol difosfat (P1P2).

Este împărțit în două componente: diacilglicerol (DAG), care activează enzima protein kinaza C (PKC), asociată membranei, care activează cascada kinazei, care duce în cele din urmă la activarea factorului de transcripție NF-kB în citoplasmă și inozitol trifosfat (IP3), crescând concentrația intracelulară de calciu liber, care la rândul său activează molecula de calcineurină citoplasmatică, ducând la activarea factorului de transcripție NF-AT. Acest mecanism este semnificativ clinic deoarece imunosupresorul ciclosporină A, utilizat pentru a preveni respingerea transplantului între organisme distincte genetic, se leagă de calcineurină și astfel inhibă etapele ulterioare în activarea celulelor T.

Moleculele adaptoare activate se leagă și activează proteinele de legare a nucleotidelor de guanozină numite Ras și Rac, care, la rândul lor, activează cascada citoplasmatică a protein kinazelor activate de mitogen (MAP), ducând la activarea factorului de transcripție AP-1.

Secreția și proliferarea citokinelor

După cum se arată în Fig. 10.3, NF-kB, NF-AT, AP-1 și alți factori de transcripție activați intră în nucleul celulei T și se leagă selectiv la secvențele reglatoare ale diferitelor gene. Ca rezultat, genele care codifică citokina IL-2 și un lanț al receptorului IL-2 (IL2Ra; CD25) sunt transcrise și traduse (Fig. 10.4). IL-2Ra se leagă de alte lanțuri de receptori pentru a forma un receptor de mare afinitate pentru IL-2 pe celulele T activate. În 24 de ore, celula crește în dimensiune (devine o blast de celule T) și începe să secrete proteina IL-2.

Orez. 10.4. Secreția de IL-2 și interacțiunea acesteia cu receptorul IL-2 de mare afinitate, ducând la extinderea clonei de celule T CD4+

Interleukina-2 este un factor de creștere a celulelor T și se leagă de receptorul său de mare afinitate pe aceeași celulă T sau pe alta. După aproximativ 48 de ore, ADN-ul este sintetizat și, după alte 24 de ore, celulele T CD4+ activate încep să prolifereze, ceea ce duce la o creștere a numărului lor în acea clonă specifică a celulei T. Unele dintre aceste celule activate se dezvoltă în celule de memorie CD4+.

Rolurile B7-CD28 și B7-CD152 în activarea celulelor T

Anterior, a fost subliniată importanța interacțiunii membrilor familiei B7 cu CD28 pentru a îmbunătăți și susține semnalul de la complexul peptidă-MHC și TCR pe o celulă T CD4+ naivă. După cum sa menționat deja, se crede că în absența semnalului costimulator B7 - CD28, celula T CD4 + naivă nu produce IL-2 și poate rămâne inactivată (anergică).

Modul în care interacțiunea B7-CD28 duce la activarea „completă” a celulelor T nu este încă pe deplin înțeles, dar se crede că sunt implicate mai multe mecanisme diferite. O cale importantă este creșterea duratei de viață a anumitor ARNm, în special ARNm IL-2, ca rezultat al activării celulelor T prin CD28. Acest lucru are ca rezultat creșterea sintezei proteinei IL-2 în celulele T activate atât de primul cât și de cel de-al doilea semnal în comparație cu celulele activate numai prin intermediul TCR. Rezultatele cercetării indică, de asemenea, că semnalul de la CD28 crește viabilitatea celulelor T prin inducerea expresiei proteinei Bcl-x, care inhibă apoptoza.

Dovezi recente indică, de asemenea, că interacțiunea B7-CD28 mobilizează plute lipidice în interiorul celulei T; În acest fel, CD28 recrutează molecule precum tirozin kinazele, care sunt implicate în activarea celulelor T, pentru a locui în ele la locul în care TCR-ul contactează APC. S-a demonstrat de asemenea că interacțiunea B7-CD28 activează o kinază numită fosfatidilinozitol 3-kinază; activarea etapelor ulterioare în această cale kinazei îmbunătățește probabil semnalizarea intracelulară prin TCR.

Anterior, a fost indicată posibilitatea contactului liganzilor de pe suprafața APC-urilor din grupul B7 (CD80 și CD86) cu molecula CD152 de suprafață a celulelor T înrudite cu CD28 (numită CTLA-4). Spre deosebire de CD28, care este exprimat pe celulele T în repaus, expresia CD152 este indusă datorită activării celulelor T.

Interacțiunea B7 cu CD152 transmite un semnal negativ celulei T activate. Oprește producția de IL-2 și astfel proliferarea celulelor T, limitând durata răspunsului imun. Mecanismul efectului negativ asociat cu B7-CD152 nu este complet clar; ca în interacţiunea B7-CD28. sunt probabil implicate mai multe mecanisme biochimice. Date recente sugerează că CD152 acționează la sinapsa imunologică prin înlocuirea componentelor cheie ale complexului de semnalizare și/sau limitând funcțiile acestora.

Migrația din ganglionul limfatic

La câteva zile după primele etape de activare, celulele T activate și celulele de memorie părăsesc ganglionul limfatic și călătoresc în diferite zone ale corpului, în special în cele care au fost expuse sau infectate cu agenți patogeni. Migrația din ganglionul limfatic este asociată cu o modificare a expresiei moleculelor de suprafață celulară. În cea mai mare parte, pe celulele T activate, expresia CD64L (L-selectină sau MEL-14), un receptor naiv pentru celulele T, care permite celulelor să intre în ganglionul limfatic, este redusă.

Celulele T activate cresc expresia altor molecule de suprafață celulară, cum ar fi integrina CD49dCD29 (VLA-4) și CD44. Liganzii acestor molecule sunt exprimați în afara ganglionului limfatic în țesuturi precum pielea sau în locurile de inflamație. Studiile recente indică, de asemenea, că celulele T activate diferă de celulele T naive prin exprimarea receptorilor de chemokine. Astfel, datorită acestei modificări în expresia moleculelor de origine și a receptorilor de chemokine, celulele T activate și celulele de memorie părăsesc ganglionul limfatic și sunt direcționate către țesuturi.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

La contactul cu antigenul corespunzător prezentat de macrofagele adiacente, limfocitele T o clonă specifică se înmulțește, eliberând un număr mare de celule T activate, care răspund în mod specific, ceea ce corespunde eliberării de anticorpi de către celulele B activate. Principala diferență este că nu anticorpii sunt eliberați în limfă, ci celulele T întregi activate. Ele intră apoi în fluxul sanguin și sunt distribuite în tot organismul, trecând prin pereții capilari în spațiile tisulare, de acolo înapoi în limfă și din nou în sânge, circulând în tot corpul uneori pentru luni sau chiar ani.

Celulele T de memorie limfocitară sunt, de asemenea, formate, în mod similar Celulele B de memorie în sistemul de anticorpi. Aceasta înseamnă că atunci când un antigen activează o clonă de limfocite T, multe dintre limfocitele nou formate sunt reținute în țesutul limfoid, devenind limfocite T suplimentare ale acelei clone specifice; aceste celule de memorie sunt distribuite uniform în țesutul limfoid al întregului corp. Atunci când același antigen apare ulterior în orice parte a corpului, celulele T activate sunt eliberate mult mai repede și în număr mai mare decât în ​​timpul primei expuneri.

Celule prezentatoare de antigen, proteine ​​MHC și receptori pentru antigene pe limfocitele T. Răspunsurile celulelor T sunt foarte specifice antigenului, la fel ca răspunsurile anticorpilor secretate de celulele B și sunt la fel de importante în apărarea împotriva infecției. Într-adevăr, celulele T sunt esențiale atât pentru declanșarea răspunsurilor imune adaptative, cât și pentru eliminarea agenților patogeni invadatori.

Limfocitele B recunosc antigenele intacte în timp ce ca limfocitele T răspund la antigene numai după ce se leagă de molecule specifice numite proteine ​​MHC de pe suprafața celulelor prezentatoare de antigen din țesuturile limfoide. Cele trei tipuri principale de celule prezentatoare de antigen sunt macrofagele, limfocitele B și celulele dendritice. Celulele dendritice, cele mai puternice dintre celulele prezentatoare de antigen, se găsesc în tot organismul și singura lor funcție cunoscută este de a prezenta antigene celulelor T.

Pentru implementarea activării celulelor T legătura lor cu celulele prezentatoare de antigen trebuie să fie suficient de lungă, iar interacțiunea proteinelor de adeziune celulară este crucială pentru implementarea acestei afecțiuni.

proteine ​​MCG sunt codificate de un grup mare de gene numit complex major de histocompatibilitate. Proteinele MHC leagă fragmente de peptide ale proteinelor antigenice care sunt distruse în interiorul celulelor prezentatoare de antigen și apoi le transportă la suprafața celulei. Există două tipuri de proteine ​​MHC: (1) proteine ​​MHC-I, care prezintă antigene celulelor T citotoxice; (2) Proteinele MHC-II care prezintă antigene celulelor T helper. Funcțiile specifice ale celulelor T citotoxice și ale celulelor T helper sunt discutate mai jos.

Antigene de pe suprafața celulelor prezentatoare de antigen se leagă de moleculele receptor de pe suprafața celulelor T în același mod în care se leagă de anticorpii proteinei plasmatice. Aceste molecule de receptor sunt compuse dintr-un element variabil similar cu regiunea variabilă a unui anticorp umoral, dar în acest caz regiunea tulpină a elementului variabil este strâns legată de membrana celulară a limfocitului T. Pot exista până la 100.000 de situsuri receptori pe o singură celulă T.