לימפוציטים CD4 T: מבנה, פונקציות, התבגרות - ביולוגיה - 2025

תאי ה- CD4 T הם סוג של לימפוציט T עם תפקודי תאים בעיקר כ"אביזר "או" פרטנר "לתגובה החיסונית הספציפית או אדפטיבית. הם מאופיינים בנוכחות קולטן ממברנה המכונה "מתחם הקולטן לתאי T", המקוצר כ- TCR (Receptor T Cell). עם זאת, קיימות תת-אוכלוסיות שונות של תאי T המזוהות על ידי נוכחות מולקולות סמן קרום אחרות.

מולקולות אלה הינן חלבון בטבען וידועות כחלק מ"קבוצת בידול "או CD (Cluster of Differentiation). בהתאם, ניתן לחלק תאי T לשתי קבוצות עיקריות: לימפוציטים CD4 T ו- לימפוציטים CD8 T.

ייצוג של מנגנון CD4 על לימפוציט עוזר T במהלך הפעלתו מתווך על ידי תא המציג אנטיגן (APC) (מקור: Xermani באמצעות Wikimedia Commons)

האחרונים ידועים גם כ"תאי T ציטוטוקסיים "מכיוון שבתגובה החיסונית ההומורית הם מתערבים ישירות בחיסול התאים שפולשו על ידי נגיפים או מיקרואורגניזמים תוך תאיים.

לימפוציטים מסוג CD4 T ידועים בספרות כ"לימפוציטים T עוזרים ", מכיוון שהם משתתפים בהפעלת לימפוציטים אחרים של מערכת החיסון: לימפוציטים B.השתתפותם מקדמת הן את ההפעלה והן את ייצורם והפרשתם של נוגדנים.

מִבְנֶה

תאי T4 CD חולקים את המאפיינים המבניים של כל תא אחר בשושלת הלימפה. יש להם גרעין בולט, המגביל את הציטוזול לטבעת צרה בין קרום הפלזמה שלו לבין הגרעין.

אין להם הרבה אברונים פנימיים, אך במיקרוגרפי אלקטרונים חלק מהמיטוכונדריה, קומפלקס גולגי קטן, ריבוזומים חופשיים, וכמה ליזוזומים דמו זה לזה.

תאים אלה מקורם במח העצם מקודם שכיח עם תאי לימפואידים אחרים כמו תאי B ותאי "רוצח טבעי" (NK), כמו גם שאר התאים ההמטופואטיים.

עם זאת, התבגרותם והפעלתם מתרחשים מחוץ למח העצם, באיבר המכונה התימוס, והם יכולים להפעיל את תפקידיהם בכמה איברים לימפואיים משניים כמו השקדים, הנספח ואחרים.

הם נבדלים מתאים אחרים בשושלת הלימפה על ידי ביטוי של סמנים ספציפיים, ובמיוחד "הקולטן לתאי T" (קולטן תאי T). ניתן לראות בחלבוני שטח אלה כמתחמי חלבון המתפקדים בעיקר בזיהוי אנטיגנים המוצגים להם.

לחלבונים אלה קשור קומפלקס חלבון נוסף המכונה CD3, הנדרש לאיתות המתרחש במהלך זיהוי אנטיגן.

מצד שני, לימפוציטים מסוג T עוזרים מבטאים על פני השטח סוג של מולקולת "סמן" המכונה CD4 שכמו כל המולקולות של קבוצות ההבחנה מכירות אתרים ספציפיים של הקולטנים "מוגבלים" על ידי מולקולות MHC של כיתה ב '.

סוגי לימפוציטים מסוג CD4 T

בספרות ניתן למצוא שמות שונים עבור הסוגים השונים של לימפוציטים T עם סמנים מסוג CD4, אך סוג של ננומטוריה בולט שמבחין בסוג הציטוקין שתאים אלה מסוגלים לייצר.

באופן זה הוגדרו מספר כיתות של לימפוציטים מסוג T עוזר, ביניהן בולטות TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF ו- Tregs או לימפוציטים רגולטוריים.

לימפוציטים TH1 מפרישים גמא אינטרפרון (IFN-γ), ציטוקין שימושי להפעלת תאים אחרים במערכת החיסון המכונה מקרופאגים. לימפוציטים מסייעים מסוג 2 (TH2) מפרישים מגוון רחב של אינטרלוקינים המקדמים ייצור נוגדנים.

לימפוציטים מסוג T-Follicular Helper Helper, הנמצאים בזקיקי הלימפה, מעורבים בהפעלת תאי B וגם "מסייעים" בייצור והפרשת נוגדנים על ידי הפרשת כמויות שפע של ציטוקינים.

מחלקה נוספת של לימפוציטים מסייעים, לימפוציטים T רגולטוריים או Tregs, מווסתים מספר רב של פונקציות תאיות באמצעות קשרים עם תאים, ביטוי של מולקולות שטח, והגברת התגובה לגורמי צמיחה שונים.

ביחס להתפתחות "קבוצות המשנה" הללו של לימפוציטים מסוג CD4 T, מחקרים שונים הראו כי הם נגזרים מאותו מבשר תאי T, כלומר שהם אינם מקורם בשושלות נפרדות אשר נפגעות לפני גירוי אנטיגני.

נהפוך הוא, הבידול של כל סוג של לימפוציט עוזר מושפע מרבים מההיבטים המיקרו-סביבתיים אליהם נתון תא המבשר, שלפי ההערכה הוא לימפוציט CD4 T נאיבי ובוגר, מגורה על ידי ציטוקינים המיוצרים על ידי מקרופאגים. .

מאפיינים

לימפוציטים CD4 T מתפקדים בעיקר כתאי עוזר. אלה תאים שמופעלים ומייצרים תגובות חיסוניות כנגד זיהומים ברגע שהם מוצאים, מזהים ומתקשרים עם אנטיגן פולש.

יכולתם לזהות ולאגדן אנטיגנים זרים שונה במידה ניכרת מזו של תאי B, מכיוון שהאחרונים מסוגלים לזהות אנטיגנים מסיסים במצבם "התמים", לפני הבחנתם המלאה.

לעומת זאת לימפוציטים מסוג T (באופן כללי) יכולים רק לזהות אנטיגנים של פפטידים המחוברים למולקולות אחרות המקודדות על ידי הגנים ממשפחת חלבונים המכונה "מתחם ההיסטוק-תאימות העיקרי" או MHC (מתחם Histocompatibility Major) וזה נקרא " הגבלה על ידי MHC ".

יש לפחות שלוש כיתות של חלבוני MHC ותאי CD4 T מזהים אנטיגנים המוצגים בהקשר של מחלקת MHC II.

הם נקראים תאי עוזר T או "עוזרים" מכיוון שהם "עוזרים" לתאי B המאופיינים בייצור נוגדנים תלויי T, כלומר הם זקוקים לנוכחות לימפוציטים מסוג T.

האחריות הבסיסית שלה נעוצה בייצור ציטוקינים מסיסים המשתתפים בתהליכים אימונולוגיים שונים.

כתאי זיכרון חיסוניים

קבוצה ספציפית של תאי CD4 T מבדילים ובוגרים יכולה לחיות לפרקי זמן ארוכים יותר ולתת תגובה מהירה יותר כאשר האורגניזם בו הם נמצאים מול אותו אנטיגן בפעם השנייה.

תאים אלה המוקדשים "לזכור" את האנטיגנים שהפעילו אותם והפעילו את הבידול שלהם ידועים כ"תאי T זיכרון ".

התבגרות והפעלה

לימפוציטים CD4 T מקורם במח העצם ומשם נודדים לתימוס כדי להתמיין ולהתבגר. תאי הלימפואידיות של אב אבות של לימפוציטים מסוג T הנמצאים בתימוס ידועים בשם "תימוציטים".

התימוציטים עוברים שלבים שונים של התבגרות, בהם סמני הקרום המאפיינים אותם באים לידי ביטוי בהדרגה (התייחסות קודמת לסמני TCR ו- CD3).

תהליך הפעלה של לימפוציט T (מקור: DO11.10 דרך Wikimedia Commons)

בתהליך ההתבגרות, נבחרים תאי T עוזרים המזהים אנטיגנים זרים ואלו שמכירים מולקולות של האורגניזם המולידים אותם. זהו מנגנון הגנה חשוב ביותר מפני נוכחות של תאים "מגיבים בעצמם".

איך ההפעלה מתרחשת?

לימפוציטים מסוג T לא פעילים נמצאים בתקופה של כריתת עיניים מיטוטית, או מה זהה, הם לא מתחלקים באופן פעיל ונעצרים בשלב ה- G0 של מחזור התא.

בתאי ההפעלה משתתפים כמה תאים "אביזרים" המכונים תאים המציגים אנטיגן או APC (אנטיגן המציג תאים). לתאים אלה יש את התפקיד של "להציג" אנטיגנים הקשורים לחלבוני MHC Class II המוכרים באופן סלקטיבי על ידי TCRs על הממברנה של לימפוציטים CD4 T.

במהלך תהליך זה, המתרחש בתימוס, הלימפוציטים מתבדלים ללימפובלסטים ומשתנים בצורתם ובגודלם. לימפובלסטים יכולים להתחלק ולהתרבות, להכפיל את מספר התאים באוכלוסייה.

האינטראקציה בין קולטן TCR (על פני תא ה- CD4 T) לבין האנטיגן הקשור למחלקה MHC II (על פני תא ה- APC), מהווה קומפלקס שמבטיח הכרה ספציפית.

ברגע שמזהים את האנטיגן המוצג בהקשר של מחלקת MHC II, לימפוציטים CD4 וגם תא APC מתחילים להפריש ציטוקינים התורמים להפעלת לימפוציטים.

כאשר מופעל הלימפוציט הוא מתרבה, ויוצר תאים זהים חדשים, ספציפיים לאנטיגן המדובר, ובמצב "נאיבי" או "נאיבי", אשר אינו משתנה עד שהם פוגשים את האנטיגן שלשמו תוכנן. ”.

מוות תאים מתוכנת

לגוף האדם, כמו זה של יונקים רבים, יש יכולת לייצר מאות תאים לימפוציטים בפרקי זמן קצרים מאוד.

בנוסף, מכיוון שההבחנה של תא T כוללת ארגון מחדש אקראי של הגנים המקודדים לחלבוני הזיהוי של האנטיגנים המוצגים אליו, ישנם מאות אוכלוסיות שונות של תאים המסוגלים לזהות "חלקים" שונים של אותו אנטיגן. או אנטיגנים שונים.

ריבוי תאים זה כרוך בסכנות פיזיולוגיות מסוימות, מכיוון שחלק מהתבניות המוכרות על ידי קולטני הממברנה של תאי T יכולות לחפוף לדפוסים של כמה מולקולות עצמיות.

בנוסף, לא כל התאים הללו מיועדים לבצע את תפקידיהם באופן מיידי, מכיוון שהם דורשים אינטראקציה עם האנטיגן המוגדר.

לפיכך, "הומאוסטזיס" לימפוציט מושגת באיברי הלימפה הראשוניים, מה שמפעיל את מסלולי המוות של התאים המתוכנתים באותם תאים שאינם נחוצים או שאינם מבדילים ובוגרים לחלוטין.

הפניות

1. עבאס, א., מרפי, ק., ושר, א '(1996). מגוון פונקציונלי של לימפוציטים מסוג T עוזר. טבע, 383, 787-793.
2. שחקן, ג'יי קיי (2014). מושגי יסוד אימונולוגיה מבוא ליישומים בינתחומיים. לונדון: העיתונות האקדמית.
3. למטה, ק '(1988). דיכוטומיה פונקציונלית בלימפוציטים CD4 + T. אימונולוגיה היום, 9 (9), 268–274.
4. קוואנה, מ '(נ'). הפעלת תאי T. האגודה הבריטית לאימונולוגיה.
5. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., and Bernstein, I. (1986). הקלדת לייקוציט II. לימפוציטים T אנושיים (כרך 1). שפרינגר.
6. סמית-גרווין, JE, Koretzky, G. a, and Jordan, MS (2009). הפעלת תאים. Annu. הכמרית אימונול. , 27, 591–619.