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

לימפוציטים מסוג T או תאי T הם תאי מערכת החיסון הפעיל את תגובת המערכת החיסונית התאית ותרומה ההפעלה של נוגדן - תאים מייצרי במערכת תגובה חיסונית הלחות.

אלה, כמו תאי B ותאי רוצח טבעיים (NK), הם תאי דם (לויקוציטים) שמקורם במח העצם ויחד עם תאי B מהווים בין 20 ל- 40% מסך הלוקוציטים ב הדם.

תרשים מייצג של התהליך ההמטופואטי בבני אדם המוליד את שושלת הלימפה (מקור: Jmarchn באמצעות ויקימדיה Commons)

שמו נובע מהמקום בו הם בוגרים לפני שהם מבצעים את תפקידיהם ( התימוס ) והמונח נטבע על ידי רויט בשנת 1969.

ישנם סוגים שונים של לימפוציטים מסוג T ואלה נבדלים זה מזה הן על ידי ביטוי של סמני שטח מסוימים והן על ידי הפונקציה שהם מבצעים. לפיכך תוארו שתי קבוצות עיקריות המכונות לימפוציטים T "עוזרים" ולימפוציטים T "ציטוטוקסיים".

לימפוציטים מסוג Helper T משתתפים בהפעלת לימפוציטים מסוג B המפרישים נוגדנים, בעוד לימפוציטים מסוג ציטוטוקסיים T מתווכים ישירות לחיסול התאים הנגועים בנגיפים, טפילים ומיקרואורגניזמים תוך תאיים אחרים.

תאים אלה חשובים ביותר, מכיוון שהם מבצעים תפקודים בסיסיים בהיבטים אימונולוגיים שונים והם חיוניים למערכת ההגנה ההסתגלותית.

מִבְנֶה

לימפוציטים T הם תאים קטנים, בגודל זהה לזה של חיידק ממוצע: בקוטר 8 עד 10 מיקרון. יש להם צורה כדורית אופיינית והציטוזול שלהם תפוס בעיקר על ידי גרעין גדול המוקף במעט איברים.

כל הלימפוציטים נובעים מקודמים מאברים לימפואיים "ראשוניים" או "דוריים". במקרה של לימפוציטים מסוג T, אלה מיוצרים במח העצם ואז נודדים לתימוס לצורך התבגרות (התימוס הוא איבר בלוטה שנמצא מאחורי עצם החזה).

ברגע שהם בוגרים הם משוחררים לזרם הדם, אך מבצעים את תפקידיהם במקומות אחרים המכונים "איברים לימפואיים משניים".

לימפוציטים T, כפי שנכון לימפוציטים B, הם תאי דם המסוגלים לייצר נוגדנים כנגד אנטיגנים ספציפיים, עם ההבדל שהם לא יכולים לשחרר אותם למחזור הדם.

נוגדנים המתבטאים בתאי T הם חלבונים הנקשרים לקרום הפלזמה, כאשר אתרי זיהוי אנטיגן "פונים" לעבר הסביבה החוץ תאי. נוגדנים אלה ידועים בשם "קולטני תאי T תאים" או TCR (T Cell Receptor).

TCRs הם הטרודימרים טרנסמברטיים המורכבים משתי שרשראות פוליפפטיד המקושרות זו לזו על ידי גשרי דיסולפיד. כל תא T מציג TCR עם ספציפיות ייחודית.

מאפיינים

לימפוציטים T ממלאים תפקיד מהותי בהתפתחות מערכת התגובה החיסונית האדפטיבית או הספציפית. הם תאים רב-פונקציונליים, מכיוון שהם משרתים מטרות שונות ב"קרב "נגד אנטיגנים פולשים ואולי פוטנציאליים.

חלק מתאי T מסייעים בייצור נוגדנים בתיווך לימפוציטים B; אחרים מסוגלים ליצור אינטראקציה עם תאי הדם של שושלת myeloid כדי לעזור להם להרוס ביעילות יותר פתוגנים, בעוד שאחרים פועלים ישירות כדי להרוג תאים נגועים בנגיף או תאים סרטניים.

תפקיד אחר הוא כתאי ויסות על ידי העברת "סובלנות" אימונולוגית לאורגניזמים שבהם הם פועלים או על ידי קביעת "גבולות" מסוימים למשרעת התגובות המופעלות.

סוגים

הסוגים השונים של הלימפוציטים נבדלים זה מזה על ידי ביטוי של קולטני קרום ספציפיים המוכרים באופן ניסיוני על ידי נוגדנים מונוקלוניים מלאכותיים.

קולטנים אלה המוכרים על ידי הנוגדנים שהוזכרו שייכים למה שמכונה "קבוצת בידולציה" או CD (Cluster of Differentiation).

ייעוד התקליטורים מתייחס לפנוטיפ של התא, ולמרות שהוא לא בהכרח ספציפי לסוג תאים או לשושלת תאים שלמים, הוא שימש לאפיון הלימפוציטים.

באופן פונקציונלי, חלק מהמחברים סבורים כי ניתן לסווג לימפוציטים מסוג T כלימפוציטים מסוג T ועוזרים לימפוציטים מסוג ציטוטוקסיים או ציטוליטיים. שני סוגי התאים מבטאים קולטני T-לימפוציטים דומים (TCRs), אך נבדלים זה מזה בביטוי של חלבוני CD.

עם זאת, מחברים אחרים מציגים קטגוריה נוספת המוגדרת "תאי T זיכרון" או "לימפוציטים מסוג זיכרון T".

לימפוציטים מסוג Helper T או "

לתאי T של עוזר אין את התפקיד העיקרי של "לתקוף" או "לזהות" ישירות מולקולה אנטיגנית כלשהי, אלא הם מתמחים בהפרשת ציטוקינים, המקדמים או משפרים את תפקודיהם של תאים אחרים כמו לימפוציטים B.

תאים אלה מבטאים חלבונים מקבוצת CD4 על פני השטח שלהם, אשר מתפקדים כמנגלים עבור החלבונים במתחם ההיסטוק-תאימות העיקרי מסוג Class II. במילים אחרות, חלבונים אלה מזהים אנטיגנים המוצגים בהקשר של מחלקת MHC II.

בספרות ניתן להשיג שמות לסוגים שונים של תאי עוזר T, המבדילים זה מזה על ידי הפרשת סוגים שונים של ציטוקינים והתגובה לאינטרוקינים מסוימים.

לאחר מכן הוגדרו לימפוציטים T עוזר מסוג T (TH1) המפרישים את הציטוקין IFN-γ (שימושי להפעלת מקרופאגים ולחיסול פתוגן); לימפוציטים מסוג עוזר מסוג 2 (TH2) המפרישים כמויות גדולות של IL-4, IL-5 ו- IL-13 (TH2 אלה מקדמים ייצור נוגדנים).

ישנם גם לימפוציטים עוזרים נוספים המכונים "לימפוציטים מסוג T follicle helper" (THF), שכשמם משתמע, קיימים בזקיקי הלימפה ומסייעים בהפעלת תאי B ובגירוי ייצור הנוגדנים.

THFs גם מפרישים מגוון רחב של ציטוקינים שונים ומשתתפים בו זמנית בהמרצת ייצור הנוגדנים הקשורים לתגובה החיסונית המתווכת על ידי תאי TH1 ו- TH2.

תוארו גם תאי T של עוזר מסוג 9, סוג 17 וסוג 22, השולטים על היבטים ספציפיים מאוד של תגובות חיסוניות מסוימות.

לימפוציטים T רגולטוריים (Tregs)

יש גם קבוצה נוספת של תאי T המבטאים קולטני CD4 הידועים כלימפוציטים CD4 T רגולטוריים או "Tregs". לימפוציטים אלה מייצרים גורם שעתוק הנקרא FoxP3 ומבטאים סמן CD אחר על פני השטח שלהם שנקרא CD25.

פונקציות של תאי T רגולטוריים (מקור: Gwilz באמצעות Wikimedia Commons)

מנגנוני הוויסות שלה מורכבים ממגעים בין-תאיים, ביטוי של מולקולות פני השטח, תגובה מוגברת לגורמי צמיחה ושינויים בייצור של ציטוקינים רגולטוריים כמו TGF-β1 ו- IL-10.

לימפוציטים ציטוטוקסיים או ציטוליטיים

לעומת זאת, תאי T ציטוטוקסיים אחראים לתקוף ולהשמיד תאים פולשים או זרים, בזכות יכולתם להיקשר אליהם ולשחרר גרגירים מיוחדים עמוסי סוגים שונים של חלבונים ציטוטוקסיים.

לפרפורנים והגרנזים המצויים בגרגירים הציטוטוקסיים של תאי T ציטוליטיים יש את היכולת לפתוח נקבוביות בקרום הפלזמה ולהשפיל חלבונים, בהתאמה, וכתוצאה מכך התמוגה בתאים שהם תוקפים.

כפל ופעולה של לימפוציטים T ציטוטוקסיים וזכרון לימפוציטים מסוג T שלהם (מקור: OpenStax College דרך Wikimedia Commons)

לימפוציט מסוג זה אחראי במיוחד להשפלת התאים שנדבקו בנגיפים, חיידקים או טפילים תאיים, כמו גם לסרטן או תאים סרטניים.

לימפוציטים מסוג ציטוטוקסיות T מוכרים על ידי ביטוי הממברנה של חלבונים דמויי CD8, שהם חלבונים המסוגלים לזהות ולקשור אנטיגנים המוצגים בפניו בהקשר של חלבוני ממברנה אחרים: אלה של קומפלקס ההיסטוק התאימות העיקרי בכיתה I.

לימפוציטים מסוג זיכרון T

כאמור, לימפוציטים T "נאיביים", "תמימים" או "נאיביים" מבדילים ברגע שהם באים במגע עם אנטיגן. בידול זה לא רק מוליד תאי CD4 ו- CD8 T, אלא גם סוג אחר של תאי T המכונים תאי זיכרון .

לתאים אלה, כפי שנכון ללימפוציטים מסוג זיכרון B, יש תוחלת חיים ארוכה בהרבה ואוכלוסיות התאים שלהם מתרחבות ומתמיינות לתאי T של אפקטור, כמו CD4 ו- CD8, כאשר הם באים במגע איתם שוב. אַנְטִיגֵן.

לתאי זיכרון יכולים להיות סמני CD4 או CD8 ותפקידם העיקרי הוא לספק "זיכרון מולקולרי" למערכת החיסון כנגד פתוגנים "ידועים".

הַבשָׁלָה

לימפוציטים T נבחרים בקפדנות ובוגרים בתימוס. בתהליך ההתבגרות תאים אלה רוכשים את היכולת לבטא חלבון קולטן אנטיגן על הממברנה שלהם: קולטן תאי T.

התאים המטו-פואטיים המקודמים של לימפוציטים T נודדים לתימוס בשלבים מוקדמים מאוד של התפתחות והתבגרות מורכבים, בעיקרם, בסידור מחדש של הגנים המקודדים לקולטני TCR וסמנים קרומים אחרים.

מבשרי תאי T, כאשר הם מגיעים לתימוס, ידועים כ"תימוציטים ", שהם אלו שמתרבים ומתבדלים לתת-אוכלוסיות שונות של תאי T בוגרים.

בתימוס יש גם מבחר חיובי של תאים שמזהים אנטיגנים זרים, וגם סלקציה שלילית, שמבטלת תאים שמזהים מולקולות עצמיות.

התבגרות מתרחשת בתחילה בקליפת המוח החיצונית, שם התאים מתפשטים בקצב נמוך מאוד.

הַפעָלָה

בעוד הלימפוציטים מסוג T אינם באים במגע עם אנטיגן, הם נשארים בשלב ה- G0 של מחזור התא, בסוג של תהום.

המונח הפעלה מתייחס לכל האירועים המתרחשים במהלך "התחייבותם" של קולטנים אנטיגניים בקרום התאים הללו, מה שמאפשר את השתתפותם של תאי עוזר, שבטקסטים מסוימים מוגדרים תאים המציגים אנטיגן או APCs. (מתוך התאים המציגים תאים אנטיגנים).

APCs מכילים מולקולות ממברנות על פני השטח המראים "אנטיגנים לתאי T. אלה ידועים בשם" מולקולות מורכבות Histocompatibility Complex "או MHC (Complex Major Histocompatibility Complex).

תהליך הפעלה של לימפוציט T. מיוצגים קולטנים אנטיגנים ואנטיגנים בהקשר של חלבונים מורכבים ההיסטוק תאימות העיקריים (MHC) (מקור: Cecilia Tejero García באמצעות Wikimedia Commons)

במהלך תהליך ההפעלה הלימפוציטים מתגברים בגודלם ומשתנים מהצורה הכדורית המקורית לצורה הדומה למראה ידנית, ובשלב זה הלימפוציטים ידועים כלימפובלסטים.

לימפובלסטים, שלא כמו לימפוציטים לא פעילים, הם בעלי יכולת להתפשט באופן מיטוטי, ויוצרים תאים אחרים המסוגלים להבדיל.

הפעלת תאי T עוזרים

ניתן להפעיל לימפוציטים מסוג TH רק כאשר תאי APC "מציגים" להם אנטיגן זר בעזרת מולקולות MHC II. השלב הראשון במסלול ההפעלה הזה מורכב מההכרה של האנטיגין שהוצג על ידי הקולט TCR.

בהמשך, תא העוזר CD4 מתקיים באינטראקציה עם אזור של מולקולת MHC II, כך שנוצר קומפלקס בין חלבון TCR, האנטיגן והמולקולה MHC II, מה שמבטיח את ההכרה של האנטיגן והמולקולות שהוצגו על ידי ה- APC.

ואז גם תא ה- T וגם התא שמציג אנטיגן מפרישים ציטוקינים רגולטוריים המסייעים בהפעלת תא ה- T של עוזר CD4 שמופעל. לאחר ההפעלה, לימפוציט זה מתרבה ומייצר לימפוציטים מסוג CD4 T "תמים" חדשים המבדילים לסוגים אחרים של זיכרון או לימפוציטים אפקטורים.

הפעלת תאי T ציטוטוקסיים

רצף הצעדים שמתרחש במהלך הפעלת לימפוציטים CD8 דומה מאוד לזה של תאי T עוזרים. עם זאת, מולקולות ה- MHC המעורבות שייכות לכיתה I.

לאחר זיהוי אנטיגנים וקולטנים, תאי ה- APC המעורבים בתהליך זה והלימפוציטים T הציטוטוקסיים המפעילים מפרישים ציטוקינים המפעילים את התפשטות המשוב והבדל של הלימפוציטים.

בדומה לתאי CD4 T, תאי CD8 T יכולים להתמיין לתאי אפקטור או לתאי זיכרון, ובמקרה זה הם פועלים כתאי זיכרון ציטוטוקסיים או מולקולריים, בהתאמה.

הפעלת לימפוציטים מסוג CD8 T מושגת בזכות השתתפותם של תאי T עוזרים אחרים, במיוחד תאים מסוג 1.

הולכת אותות

הפעלת לימפוציטים כוללת הולכת אותות מהסביבה החוץ תאית לחלל הציטוזולי והגרעין. אותות אלה נתפסים על ידי קולטנים אנטיגניים שנמצאים על קרום הפלזמה ומתורגמים על ידי מסלולי איתות פנימיים.

המטרה הסופית של קבלת אותות אלה היא להפעיל את התמלול של גנים ספציפיים, המקודדים לחלבוני שטח ספציפיים.

חשוב להזכיר כי לימפוציטים המופעלים ואינם מבדילים (בוגרים) מסולקים מהגוף על ידי אפופטוזיס או מוות תאים מתוכנת.

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. קוואנה, מ '(נ'). הפעלת תאי T. האגודה הבריטית לאימונולוגיה.
4. הית ', וו. (1998). לימפוציטים T. באנציקלופדיה של אימונולוגיה (עמ '2341–2343). אלזביאר.
5. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). האימונולוגיה של קובי (מהדורה 6). מקסיקו DF: מקגרו היל אינטרמריקנה מספרד.
6. Martin, S. (2014). לימפוציטים T ככלי באבחון ובחיסון חיסוני. לימפוציטים T ככלי באבחון ואימוטוטוקסיקולוגיה (כרך 104). שפרינגר.
7. פינצ'וק, ג '(2002). מתווה התיאוריה ובעיות אימונולוגיה של Schaum. חברות מקגרו-היל.
8. Reinherz, E., Haynes, B., Nadles, L., and Bernstein, I. (1986). הקלדת לייקוציט II. לימפוציטים T אנושיים (כרך 1). שפרינגר.
9. סמית-גרווין, JE, Koretzky, G. a, and Jordan, MS (2009). הפעלת תאים. Annu. הכמרית אימונול. , 27, 591–619.