Т-клетки

Т-лимфоциты: функции, дифференцировка, виды и значение

Т-клетки

Т-лимфоциты – это вырабатываемые лейкоциты в костном мозге, направляемые в тимус (вилочковую железу), которые позже изменяются под воздействием гормонов и клеток. Погибают данные субстанции в селезёнке.

В процессе этого изменения делятся на t и b-лимфоциты, причем В-лимфоциты малочисленные, их, как правило, до 20%.

Но благодаря им организм приобретает иммунитет к заболеваниям, которыми уже переболел, вырабатывая антитела на вирусы или бактерии, и вакцинация происходит успешно.

На Т-лимфоциты приходится 80% клеток, они заселяют особые Т-зоны, находящиеся в лимфатических узлах, селезёнке, в мелких отростках разных органов.

Лимфоциты – клетки звеньев крови, выполняющие иммунные функции организма. Снижение или повышение уровня в крови говорит, что в организме происходит развитие патологического процесса.

Анализ крови на лейкоциты измеряют общим анализом крови, который популярен в государственных учреждениях здравоохранения и недорогим в частных клиниках.

Так врач получает сведения о состоянии организма, в том числе через уровень данных веществ.

Виды и значение Т-лимфоцитов

Они уничтожают чужеродные антигены и под влиянием их подразделяются на виды:

  • Т-киллеры (СD 8) – расщепляют и ликвидируют ткани, поражённые вирусом, бактерией или опухолью, тем самым уничтожая поврежденные клетки собственного организма.
  • Т-хелперы (CD 4) – усиливают ответ иммунитета на вторжение чужеродных веществ и активируют Т-киллеров.
  • Т-супрессоры – контролируют интенсивность ответа иммунной системы и не дают уничтожать здоровые клетки организма.
  • Амплификаторы или эффекторы – клетки, способные предоставлять поддержку в размножении Т-лимфоцитов, поддерживая связь.
  • Клетки памяти – они возникают, уничтожив очередную угрозу, образуя дубликаты, которые запоминают информацию об угрозе. Этот клон может быстро размножаться для повторного отражения атаки.

Антигены – это вещества, являющиеся переносчиками чужой генетической информации. Так организм распознает ткани, даже органы, и стремится ликвидировать. Иммунный ответ на потенциально опасные угрозы происходит безостановочно. Сила зависит от качества иммунитета и предыдущего контакта с данным антигеном, насколько успешно на него выработалась ответная реакция.

Количество Т-лимфоцитов узнаётся сдачей общего анализа крови, в результате лабораторного исследования будет сделана иммунограмма, где отражено в процентах количество также и b-лимфоцитов. Норма показателей взрослого человека:

  • Т-лимфоцитов 50-70% (0,7-2,6 тыс.).
  • В-лимфоцитов 7-22% (0,1-0,8 тыс.).
  • Пропорция супрессоров и хелперов 1,4-2,1.

Когда показатель вне границ нормы, значит, происходит чрезмерная работа иммунитета или недостаточная защитная функция.

Стоит помнить, что при небольшом воспалении их уровень снижается, и по размеру этого снижения определяется интенсивность и сила воспалительного процесса.

Пример заболеваний при понижении уровня: гнойный клеточный процесс внутренних органов, почечная недостаточность, может быть следствием химиотерапии или приёма некоторых препаратов. Превышение нормы является свидетельством наличия хронического заболевания.

Функции

Функции Т-лимфоцитов:

  • Обнаружение антигенов (вирусов, бактерий вредоносных микроорганизмов), анализ клеток собственного организма на повреждения, мутации, заражения.
  • Информирование иммунной системы о сбое или вторжении.
  • Уничтожение их, выработка антител предотвращая последующее заражение.
  • Помощь в выводе мёртвых клеток.
  • Сохранение информации о побежденном микробе, гене с целью последующего распознавания и ликвидации ещё быстрее при последующем заражении.

Дифференцировка (превращение, созревание)

Как сказано выше, часть стволовых клеток мигрирует в тимус и созревает до Т-лимфоцитов. Клетки созревают в органах иммунитета, за 3 недели их становится до 100 раз больше количественно.

Стволовая клетка в процессе миграции в тимус (вилочковую железу) дифференцируется под влиянием окружения этой железы в Т-лимфоцит.

Организму необходим этот процесс, чтобы осуществить распознавание, разрушить чужеродный антиген; создать особый набор рецепторов, при последующем контакте с данным вирусом, бактерией распознает их и разрушит.

Т-лимфоцит разрушает патогенную клетку

На начальном этапе дифференцировки данные распознающие рецепторы уже полностью работоспособны, существуют альфа и бета цепи, CD3 структура, но молекулы CD4 и CD8 ещё отсутствуют, строение клетки ещё неполное, в целом состав остаётся сложный.

При продолжительном воздействии гормонов и тимуса Т-лимфоцит развивается все больше, и из предшественника клетки образуются незрелыми предшественниками обычного лимфоцита. Наступает этап, когда окончательно дозревает из-за контакта с мозговым веществом тимуса, при этом происходит максимальное усиление защитной функции иммунитета.

Покидая вилочковую железу, прошедшие развитие зрелые Т-лимфоциты расселяются в вышеупомянутые Т-зоны органов. Подведя итог, выделим этапы дифференцировки:

  • Миграция из такой поверхности, как костный мозг в поверхность тимуса.
  • Формируются незрелые предшественники, происходит перераспределение генов TCR с последующим формированием рецепторов.
  • Положительная и отрицательная селекция.
  • Формирование Т-киллеров и Т-хелперов.
  • Миграция зрелых клеток из тимуса.

Что такое th1 и th2?

Т-хелперы преобразуются (дифференцируются) в клетки, необходимые организму для особой популяции под названием цитокины. Разделены на два типа:

  • th1 – отвечают за хронические воспаления, обеспечивая защиту Т-лимфоцитов от патогенных микроорганизмов, находящихся внутри клеток;
  • th2 – выполняют функцию защиты от внешних клеточных угроз.

Здоровое и гармоничное развитие иммунитета и поддержание необходимого баланса в организме постоянно поддерживается балансом Т1- и Т2-хелперов, они сдерживают рост друг друга. Так, к примеру, при рождении содержание значений показателя Т2-хелпера повышено, позже количество приходит в норму, но, допустим, при заболеваниях желудка или кишечника количество Т1-хелперов уменьшается.

Размер Т-лимфоцитов меньше других, с помощью микроскопа на одну единицу исследуемого материала их размер исчисляется 6-9 мкм. Отличительной особенностью является овальное или круглое ядро, в содержимом зернистость отсутствует.

Подведя итог, важно помнить, что как высокий, так и низкий показатель Т-лимфоцитов должен насторожить и дать повод для других исследований для выявления причины этого скачка.

Сдача общего анализа крови согласно общему регламенту происходит довольно просто, для точности измерений нельзя употреблять пищу за 4 часа и заниматься физическими упражнениями. Количество Т-лимфоцитов в лабораторных исследованиях записывается как CD3.

Достаточно помнить, что в каждом организме незримо и ежедневно Т-лимфоциты ведут свой невидимый невооруженным глазом бой за крепость иммунной системы, уничтожение чужеродных антигенов и профилактику новых заболеваний.

Значение составляющих крови для такой науки, как иммунология, настолько важно, что существование человечества как популяции без них невозможно.

Источник: //onko.guru/termin/t-limfotsity.html

Т-клетки — марионетки, или как перепрограммировать Т-лимфоциты, чтобы вылечить рак

Т-клетки

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Ученые объединили методы иммунотерапии, цитотерапии и генотерапии для перепрограммирования Т-лимфоцитов в потенциальных «убийц» раковых клеток.

Но и этого оказалось недостаточно — следующим шагом стало создание молекулярного «выключателя», с помощью которого можно регулировать время и силу действия активированных Т-клеток.

Инновационный метод закладывает основу для резкого сокращения серьезных (а иногда и смертельных) побочных эффектов, вызванных терапией с использованием модифицированных Т-клеток.

Обратите внимание!

Эта работа опубликована в номинации «Лучшая статья по иммунологии» конкурса «био/мол/текст»-2015.

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon.

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

В последнее время в терапии опухолевых заболеваний особое внимание уделяется адоптивной иммуноцитотерапии (от англ. adoptive — приемный). При этом часть клеток иммунной системы пациента искусственно «натравливают» на опухолевые клетки.

Суть метода состоит в том, чтобы отобрать у пациента необходимые иммунные клетки, обработать их — например, иммунными цитокинами (небольшими белками, выполняющими функции регуляторов деления и дифференцировки специфических иммунных клеток), — а затем вернуть в организм уже активированные клетки, которые и будут помогать бороться с опухолями* (рис. 1).

Рисунок 1. Схема получения антиопухолевых Т-клеток для адоптивной иммуноцитотерапии. Рисунок из [3].

Впервые метод адоптивной иммуноцитотерапии был описан еще в 1988 году — у пациентов с метастатической меланомой (то есть раком кожи на четвертой стадии) наблюдалась регрессия заболевания при терапии с помощью их TIL-клеток (лимфоцитов, инфильтрующих опухоль) [2]. В настоящее время терапия метастатической меланомы на основе TIL-клеток является наиболее эффективным способом лечения данного заболевания, поскольку регрессия опухоли наблюдается у половины пациентов [3].

Существует несколько вариантов клеток, которые используются в адоптивной иммунотерапии; из них три используются при терапии опухолевых заболеваний: уже знакомые нам TIL-клетки (лимфоциты, инфильтрующие опухоль), LAC-клетки (лимфокин-активированные киллеры) и CIK-клетки (цитокин-индуцированные киллеры).

На самом деле собственные Т-клетки организма тоже стараются бороться с опухолевыми клетками, только зачастую опухолевые клетки им «не по зубам».

Не то, чтобы совсем — ведь существует иммунный надзор, осуществляемый Т-клетками и естественными киллерами (NK-клетками), с помощью которых иммунная система старается защититься от опухолей, — однако это вовсе не стопроцентная защита.

Однако случается, что иммунный надзор не всегда достаточно силен, чтоб предотвратить развитие опухолей: так, при длительном применении иммунодепрессантов после трансплантаций органов повышается частота развития многих опухолей [4].

Несмотря на сложность получения модифицированных клеток, а также сопутствующий риск возникновения серьезных побочных эффектов, все же главной проблемой метода иммуноцитотерапии является отсутствие способов прицельной доставки вводимых модифицированных иммунных клеток в опухоль.

Раковые клетки часто делаются практически «невидимыми» для иммунной системы, и они образуют микросреду, которая подавляет активность и миграцию Т-клеток [5]. Для того, чтобы сбросить мантию-невидимку с опухолевых клеток, Т-лимфоциты надо не только активировать, но и придать им способность прицельно узнавать опухолевые клетки.

Т-клетки могут быть перепрограммированы методами генной инженерии путем введения генов, кодирующих рецепторы к опухолевым антигенам (TAA, tumour-associated аntigens) — оснащения собственной «системой наведения».

Также можно заодно ввести гены для придания Т-клеткам устойчивости к иммуносупрессии для увеличения выживаемости или облегчения проникновения сконструированных Т-клеток в опухоль. В итоге, могут быть получены высокоактивные «наемные убийцы» раковых клеток [5].

Для получения эффективных «убийц» Т-лимфоциты модифицируют путем оснащения их искусственными химерными антигенными рецепторами (CAR, chimeric antigen receptors).

Рецепторы химерные, поскольку одна часть (распознающая) была «позаимствована» у моноклональных антител, а часть, передающая сигнал, — у Т-клеточного рецептора (ТCR).

В качестве внеклеточной «распознающей» части обычно служат вариабельные домены тяжелой и легкой цепи иммуноглобулинов необходимой специфичности (scFv), которые образуют специфичный к опухолевым клеткам антиген-связывающий участок [5] (рис. 2).

Рисунок 2. Структура химерного антигенного рецептора (CAR).

CAR состоит из внеклеточного домена (одноцепочечного вариабельного фрагмента антитела (scFv)), соединенного с помощью цепей и трансмембранных доменов с цитоплазматической сигнальной областью.

Гены, кодирующие scFv, получены из В-клеток, продуцирующих антитела, специфичные к опухолевому антигену. CAR существует в виде димера, и распознавание опухоли происходит напрямую (без участия MHC). Рисунок из [5].

Все новое — это хорошо забытое старое. Первые Т-клетки с химерным антигенным рецептором были получены командой ученых под руководством профессора Эсхара (Zelig Eshhar); результаты работы были опубликованы еще в 1989 году [6]. Эсхар понял, что, обладая данной техникой, Т-клетки можно запрограммировать на нацеленную атаку.

Однако с момента обнаружения химерных антигенных рецепторов до внедрения технологии в практику прошло больше 20 лет.

За это время были улучшены химерные антигенные рецепторы — были созданы CAR 2-го поколения, в которые был внесен дополнительный сигнальный домен костимулирующей молекулы, который позволил улучшить активацию Т-клеток и их распространение.

В CAR 3-го поколения был добавлен еще один сигнальный домен, что в конечном итоге повысило уровни выживания и размножения модифицированных Т-клеток [7] (рис. 3). В конечном итоге были улучшены способность к «выслеживанию» опухолевых клеток, а также уменьшены побочные эффекты.

Рисунок 4. Бутылка с питательной средой для Т-клеток, которые после введения в них нового рецептора выращивают около 10 дней до достижения ими количества в несколько миллиардов. Тогда они могут быть введены в вены пациента. Рисунок из [9].

Первые клинические испытания генетически модифицированных Т-лимфоцитов, несущих химерные антигенные рецепторы, прошли в 2012 году. Они выпали на долю девочки по имени Эмили, больной острой лимфобластной лейкемией.

После того, как генетически модифицированные Т-клетки были обратно введены девочке, ее состояние резко ухудшилось, и она провела несколько недель в отделении интенсивной терапии на искусственной вентиляции легких.

В какой-то момент жизнь Эмили висела на волоске, но в итоге девочка поправилась, и уже три года в ее организме врачи не находят даже единичных раковых клеток [8].

Побочные эффекты новой терапии

Несмотря на то, что иммуноцитотерапия Т-клетками с CAR является прорывом в области лечения опухолевых заболеваний, есть еще ряд опасностей, которые могут поджидать за углом.

Доктор Карл Джун (Carl June) из университета Пенсильвании был одним из первых, кто опубликовал успешные результаты лечения модифицированными Т-клетками, сравнил то, что происходит внутри тела пациента с «серийным убийством» и «массовым убийством».

Когда миллиарды Т-клеток, которые были введены в организм, поделятся, то они смогут обнаружить и убить несколько фунтов опухоли.

Но в этом тоже немало риска — многие пациенты страдают от синдрома высвобождения цитокинов (цитокинового шторма) — при борьбе Т-клетки с опухолевой клеткой высвобождается большое количество молекул цитокинов, что представляет угрозу для самого организма. Так, семь пациентов умерло вследствие этого синдрома [9].

Побочные эффекты связаны с мощной иммунной активностью модифицированных Т-клеток. Одним из камней преткновения является риск высокой токсичности, не позволяющий ввести подобное лечение на регулярной основе.

«Т-клетки — действительно мощные создания», — говорит профессор Венделл Лим (Wendell Lim), заведующий отделом Департамента клеточной и молекулярной фармакологии Калифорнийского университета. — «Будучи активированными, они могут вызвать смерть.

Нам необходима система удаленного контроля, которая сохранит силу этих модифицированных Т-клеток, и позволит специфично „общаться“ с ними и управлять Т-клетками, находящимися в организме» [10].

Т-клетки взяли под контроль

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско создали молекулярный «включатель», с помощью которого можно управлять действиями генноинженерных Т-лимфоцитов.

Как и обыкновенные Т-клетки, несущие CAR, новые Т-клетки с «включателем» будут взаимодействовать с опухолевыми клетками, но не будут переходить «в атаку», пока не будет введен специальный препарат.

Данный препарат является своеобразным «химическим мостиком» внутри Т-клеток: он запускает иммунные реакции, «включает» их, переводя в активное состояние. Когда препарат перестает циркулировать в крови, Т-клетки снова переходят в «выключенное» состояние (рис. 5).

Рисунок 5. Титруемый контроль генноинженерных Т-клеток с помощью включаемого химерного антигенного рецептора. С обычным CAR Т-клетки активируются при соединении с клеткой-мишенью, при этом из-за очень сильного иммунного ответа есть риск высокой токсичности.

«Включаемый» CAR требует небольшую стимулирующую молекулу для запуска терапевтической функции. Величину ответа (например, «убийства» клеток-мишеней) можно титровать, тем самым уменьшая токсичность при уменьшении количества небольшой стимулирующей молекулы. Рисунок из [11].

Внедрение «пульта управления» в Т-клетку с химерным антигенным рецептором — это пример простой и эффективной стратегии совмещения собственных и автономных решений клетки (например, обнаружение сигналов болезни) с контролируемыми пользователем из вне.

Перегруппировка и расщепление основных частей CAR обеспечивает возможность «включения» и «выключения» химерных антигенных рецепторов.

Данная работа также подчеркивает важность разработки оптимизированных биоинертных «пультов управления», таких как небольшие молекулы и свет, вместе с их клеточными компонентами реагирования, в целях повышения точности контролируемой терапии [11].

Таким образом, правильно дозируя препарат, можно управлять уровнем иммунной активности модифицированных Т-клеток. В частности, благодаря данной технологии можно снизить отрицательные последствия синдрома высвобождения цитокинов.

Также иногда нормальные клетки экспрессируют небольшие количества белков, которые являются мишенью для Т-клеток с CAR.

Поскольку модифицированные Т-клетки вводят в кровяное русло и они проходят через сердце и легкие, ткани этих органов могут быть повреждены прежде, чем Т-клетки достигнут своих намеченных целей в других частях тела. А с новой технологией Т-клетки будут в «выключенном» состоянии, пока не достигнут цели [10].

Иммунотерапия с помощью Т-клеток с CAR успешна против рака крови, но, когда дело доходит до твердых опухолей, которые образуются в толстой кишке, молочных железах, мозге и других тканях, модифицированные Т-клетки до сих пор не показывают высокой эффективности. Возможно, метод дистанционного управления Т-клетками позволит разработать более мощные версии химерных антигенных рецепторов, которые позволят Т-клеткам поражать твердые опухоли, при этом не обладая серьезными побочными эффектами.

  1. Хороший, плохой, злой, или Как разозлить лимфоциты и уничтожить опухоль;
  2. Rosenberg S.A., Packard B.S., Aebersold P.M., Solomon D., Topalian S.L., Toy S.T. et al. (1988). Use of tumor-infiltrating lymphocytes and interleukin-2 in the immunotherapy of patients with metastatic melanoma. A preliminary report. N. Engl. J. Med. 319, 1676–1680;
  3. Rosenberg S.A., Restifo N.P., Yang J.C., Morgan R.A., Dudley M.E. (2008). Adoptive cell transfer: a clinical path to effective cancer immunotherapy. Nat. Rev. Cancer. 8, 299–308;
  4. Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. — 752 с.;
  5. Kershaw M.H., Westwood J.A., Darcy P.K. (2013). Gene-engineered T cells for cancer therapy. Nat. Rev. Cancer. 13, 525–541;
  6. Gross G., Waks T., Eshhar Z. (1989). Expression of immunoglobulin-T-cell receptor chimeric molecules as functional receptors with antibody-type specificity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86, 10024–10028;
  7. Urba W.J. and Longo D.L. (2011). Redirecting T cells. N. Engl. J. Med. 365, 754–757;
  8. Emily Whitehead Foundation;
  9. Regalado A. (2015). Biotech’s coming cancer cure. MIT Technology Review;
  10. Farley P. (2015). ‘Remote control’ of immune cells opens door to safer, more precise cancer therapies. University of California San Francisco;
  11. Wu C., Roybal K.T., Puchner E.M., Onuffer J., Lim W.A. (2015). Remote control of therapeutic T cells through a small molecule-gated chimeric receptor. Science. 350, aab4077..

Источник: //biomolecula.ru/articles/t-kletki-marionetki-ili-kak-pereprogrammirovat-t-limfotsity-chtoby-vylechit-rak

СD8 лимфоциты. Т супрессоры. Цитотоксические Т-лимфоциты ( ЦТЛ ). Т-киллеры. Цитотоксический эффект Т-киллеров. Т-клетки памяти

Т-клетки

Оглавление темы “СD8 лимфоциты. Антиген ( Аг ) представляющие клетки. Классификация антигенов ( Аг ).”:
1. Рецептор Т-клеток. Активация Т-лимфоцитов. Субпопуляции Т-лимфоцитов. СD4+ лимфоциты.
2. СD8 лимфоциты. Т супрессоры. Цитотоксические Т-лимфоциты ( ЦТЛ ). Т-киллеры. Цитотоксический эффект Т-киллеров.

Т-клетки памяти.
3. В-лимфоциты. В-клетки. Созревание В-лимфоцитов. Продолжительность жизни B-лимфоцитов. Маркеры В-клеток ( В-лимфоцитов ).
4. Естественные киллеры ( NK-клетки ). Перфорины. Функция естественных киллеров. Задачи NK-клеток.
5. Антиген ( Аг ) представляющие клетки. Иммунные реакции.

Классификация имунных реакций. Антигены. Свойства антигенов. Структура антигенов ( Аг ). Валентность Аг.
6. Классификация антигенов ( Аг ). Иммуногены. Гаптены. Непреципитирующие гаптены. Преципитирующие гаптены. Полугаптены. Проантигены.
7. Адъюванты. Адъювант Фройнда. Толерогены. Природа антигенов (Аг). Происхождение антигенов.

Молекулярная масса антигенов (Аг).
8. Специфичность антигенов (Аг). Видовые антигены. Групповые антигены (Аг). Гетерогенные антигены (Аг). Антиген Форссмана. Аллоантигены ( изоантигены ).
9. Патологические антигены. Аутоантигены. Врождённые аутоантигены. Приобретённые аутоантигены. Суперантигены.
10.

Антигены ( Аг ) микроорганизмов. Антигены бактерий. Капсульные антигены ( К-антигены ( Аг )). Соматические антигены ( O-антигены ( Аг )). Жгутиковые антигены ( H-антигены ( Аг )). Vi-Ar ( Антиген вирулентности ).

СD8+-лимфоциты.

Мембранные Аг CD8 экспрессируют субпопуляции Т-клеток, разделяемые на регуляторные (супрессоры) и эффекторные (цитотоксические Т-лимфоциты).

Т супрессоры

Т-супрессоры [от англ. to supress, подавлять) регулируют интенсивность иммунного ответа, подавляя активность СD4+-клеток. Т-супрессоры предотвращают развитие аутоиммунных реакций, защищают организм от нежелательных последствий иммунных реакций. Эти клетки обеспечивают толерантность матери к чужеродным Аг, представленным на клетках вынашиваемого плода.

Это даёт возможность развиваться чужеродному в иммунном отношении плоду в организме матери. Т-супрессоры дифференцируются из предшественников в результате антигенной стимуляции. По-видимому, активация супрессоров находится вне контроля МНС, и представления Аг макрофагом не требуется. Аутоантигены могут стимулировать развитие ауторегуляторных Т-супрессоров.

Чужеродные Аг в неиммуногенной форме (гаптены) или иммуногенные Аг в очень высокой концентрации также способны индуцировать специфическую супрессорную активность клеток. После распознавания Аг зрелые лимфоциты препятствуют развитию иммунного ответа, действуя непосредственно на клетки или секретируя супрессорные факторы.

Цитотоксические Т-лимфоциты ( ЦТЛ ). Т-киллеры. Цитотоксический эффект Т-киллеров

Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ), или Т-киллеры [от англ. to kill, убивать] лизируют клетки-мишени, несущие чужеродные или видоизменённые аутоантигены (например, клетки опухолей, трансплантатов, инфицированные вирусами, клетки, несущие поверхностные вирусные Аг).

В большинстве случаев функция ЦТЛ также МНС-рестригирована — цитотоксические Т-лимфоциты распознаёт чужеродный вирусный, опухолевый или трансплантационный Аг в комплексе с молекулой МНС I на мембране клетки-мишени.

Индукция цитотоксических свойств клетки-предшественницы Т-киллера происходит под действием двух сигналов.

Первый сигнал включает взаимодействие между двумя комплексами: поверхностной молекулой CD8 лимфоцита и комплексом эпитоп-молекула МНС I на клетке-мишени.

Второй сигнал — ИЛ, секретируемые близлежащими макрофагами и Т-клетками.

Т-хелпер играет ключевую роль в стимуляции цитотоксических Т-лимфоцитов в качестве источника необходимых цитокинов, усиливающих их пролиферацию и созревание до функционально активных ЦТЛ.

Цитотоксический эффект Т-киллеров реализуется через образование в клетках-мишенях пор под действием особых белков — перфоринов. Нарушение осмотического баланса с внеклеточной средой приводит к гибели клетки.

Т-клетки памяти

Т-клетки памяти образуются при первичном иммунном ответе. Специфически распознают Аг и участвуют в иммунном ответе при вторичном попадании Аг. Большинство клеток памяти обладает функциями Т-клеток, экспрессируют CD4 и рестригированы по молекулам МНС II, то есть узнают Аг только на Аг-представляющих клетках в связи с молекулой МНС II.

– Также рекомендуем “В-лимфоциты. В-клетки. Созревание В-лимфоцитов. Продолжительность жизни B-лимфоцитов. Маркеры В-клеток ( В-лимфоцитов ).”

Источник: //meduniver.com/Medical/Microbiology/241.html

Т-клетки иммунной системы: состав, как работают

Т-клетки

   Т-клетки это фактически приобретенный иммунитет, способный защитить от цитотоксического повреждающего воздействия на организм. Чужеродные клетки-агрессоры, попадая в организм вносят “хаос”, который внешне проявляется в симптомах заболеваний.

Клетки-агрессоры повреждают по ходу своей деятельности в организме все, что могут, действуя в своих интересах. А задача иммунной системы найти и уничтожить все чуждые элементы.

Специфическая защита организма от биологической агрессии (чужеродных молекул, клеток, токсинов, бактерий, вирусов, грибов и т.д.) осуществляется при помощи двух механизмов:

  • продуцирования специфических антител в ответ на чужеродные антигены (потенциально опасных для организма веществ);
  • выработки клеточных факторов приобретённого иммунитета (Т-клетки).

Как осуществляются иммунные реакции

При попадании в организм человека «клетки-агрессора», иммунная система распознаёт чужеродные и собственные измененные макромолекулы (антигены) и удаляет их из организма.

Также при первичном контакте с новыми антигенами происходит их запоминание, что способствует их более быстрому удалению, в случае вторичного попадания в организм.

Процесс запоминания (презентация) происходит благодаря антиген-распознающим рецепторам клеток и работе антиген представляющих молекул (МНС молекул- комплексов гистосовместимости).

Что такое Т-клетки иммунной системы, и какие функции они выполняют

Функционирование иммунной системы обуславливается работой лимфоцитов. Это клетки иммунной системы, являющиеся разновидностью лейкоцитов и способствующие формированию приобретённого иммунитета. Среди них выделяют:

  • В-клетки (распознающие «агрессора» и вырабатывающие к нему антитела);
  • Т-клетки (выполняющие функцию регулятора клеточного иммунитета);
  • NК- клетки (разрушающие отмеченные антителами чужеродные структуры).

Однако, помимо регуляции иммунного ответа, Т-лимфоциты способны выполнять эффекторную функцию, разрушая опухолевые, мутировавшие и чужеродные клетки, участвовать в формировании иммунологической памяти, распознавать антигены и индуцировать иммунные реакции.

Справочно. Важной особенностью T-клеток является их способность реагировать только на презентированные антигены. На одном T-лимфоците находится только один рецептор к одному конкретному антигену. Это обеспечивает отсутствие реакции T-клеток на собственные аутоантигены организма.

Разнообразие функций Т-лимфоцитов обусловлено наличием в них субпопуляций, представленных Т-хелперами, Т-киллерами и Т-супрессорами.

Субпопуляция клеток, их стадия дифференцирования (развития), степень зрелости и т.д. определяется при помощи специальных кластеров дифференцировки, обозначаемых как СD. Наиболее значимыми являются СD3, СD4 и СD8:

  • СD3 находится на всех зрелых T-лимфоцитах, он способствует передаче сигнала от рецептора к цитоплазме. Это важный маркер функционирования лимфоцитов.
  • СD8 – это маркер цитотоксических T-клеток.
  • СD4 является маркером T-хелперов и рецептором к ВИЧ (вирус иммунодефицита человека)

Т-хелперы

Около половины Т-лимфоцитов имеют антиген CD4, то есть являются Т-хелперами.

Это помощники, стимулирующие процесс секреции антител В-лимфоцитами, стимулируют работу моноцитов, тучных клеток и предшественников Т-киллеров к «включению» в иммунную реакцию.

Справочно.

Функция хелперов осуществляется за счёт синтеза цитокинов (информационных молекул, регулирующих взаимодействие между клетками).

В зависимости от продуцируемого цитокина, их разделяют на:

  • T-хелперные клетки 1-го класса (продуцируют интерлейкин-2 и гамма-интерферон, обеспечивая гуморальный иммунный ответ на вирусы, бактерии, опухоли и трансплантанты).
  • T-хелперные клетки 2-го класса (секретируют интерлейкины-4,-5,-10,-13 и отвечают за образование IgЕ, а также иммунного ответа, направленного на внеклеточные бактерии).

Т-хелперы 1-го и 2-го типа всегда взаимодействуют антагонистически, то есть повышенная активность первого типа угнетает функцию второго типа и наоборот.

Работа хелперов обеспечивает взаимодействие между всеми клетками иммунитета, определяя какой тип иммунного ответа будет преобладать (клеточный либо гуморальный).

Важно.

Нарушение работы клеток-помощников, а именно недостаточность их функции, наблюдается у больных с приобретённым иммунодефицитом. Т-хелперы являются основной мишенью ВИЧ.

В результате их гибели нарушается иммунная реакция организма на стимуляцию антигенов, что приводит к развитию тяжёлых инфекций, росту онкологических новообразований и летальному исходу.

Т-киллеры

   Это так называемые T-эффекторы (цитотоксические клетки) или клетки убийцы. Такое название обусловлено их способностью уничтожать клетки-мишени. Осуществляя лизирование (ли́зис (от греч.

λύσις — разделение) — растворение клеток и их систем) мишеней, переносящих чужеродный антиген или мутировавший аутоантиген (трансплантанты, опухолевые клетки), они обеспечивают реакции противоопухолевой защиты, трансплантационного и противовирусного иммунитета, а также аутоиммунные реакции.

Т-киллеры при помощи собственных МНС-молекул распознают чужеродный антиген. Связываясь с ним на поверхности клетки, они продуцируют перфорин (цитотоксический белок).

После лизирования клетки «агрессора» Т-киллеры остаются жизнеспособными и продолжают циркулировать в крови, разрушая чужеродные антигены.

Т-киллеры составляют до 25-ти процентов от всех Т-лимфоциотов.

Справочно. Помимо обеспечения реакций нормального иммунного ответа, Т-эффекторы могут участвовать в реакциях антителозависимой клеточной цитотоксичности, способствуя развитию гиперчувствительности второго типа (цитотоксической).

Это может проявляться лекарственными аллергиями и различными аутоиммунными заболеваниями (системные заболевания соединительной ткани, гемолитическая анемия аутоиммунного характера, злокачественная миастения, аутоиммунные тиреоидиты, и т.д.).

Подобным механизмом действия обладают некоторые лекарственные средства, способные запускать процессы некроза опухолевых клеток.

Важно. Препараты с цитотоксическим действием используют в химиотерапии онкологических заболеваний.

Например, к таким медикаментам относится Хлорбутин. Это средство применяют для лечения хронического лимфолейкоза, лимфогранулематоза и рака яичников.

Т-супрессоры и клетки памяти

Супрессоры подавляют функцию хелперов и В-лимфоцитарного звена. Однако современная классификация не выносит супрессоры в отдельную субпопуляцию. Поскольку доказано, что решающую роль в угнетении иммунной реакции играют апоптоз и специфические цитокины.

Помимо основных T-лимфоцитов, в организме человека существуют потомки клеток, контактировавших с антигеном и имеющих к нему рецепторы. Это клетки обеспечивающие иммунологическую память.

Они способны в течение от десяти до 15 лет сохранять память об антигене, передавая её другим клеткам.

Справочно. Благодаря клеткам памяти обеспечивается быстрый иммунный ответ при повторном попадании «агрессора» в организм.

К ним относят лимфоциты, не имеющие T и B маркеров. Они составляют до 10% от всей популяции лимфоцитов. К ним относят NК-клетки (естественные киллеры) и K-клетки (киллерные).

Справочно. Основным отличием NK-клеток от T-киллеров является способность уничтожать не сенсибиллизированные клетки-мишени.

K-клетки отвечают за антителозависимую клеточную цитотоксичность. Они отражают взаимодействия гуморального и клеточного звеньев иммунитета, а также выступают в качестве «наводчиков» эффекторных (выполняющих функцию – в данном случае уничтожение) клеток на мишень.

NК- клетки обеспечивают контроль за качеством клеток и участвуют в формировании противовирусного иммунитета, обеспечиваютзащиту от роста опухолей и размножения мутировавших (дефектных) клеток.

Диагностика клеточного иммунитета

  Диагностика T- и B-лимфоцитарного звена позволяет оценить состояние клеточного иммунитета. Базовое исследование с определением процентного содержания Т-, В- и нулевых клеток проводится с целью выявления первичных или вторичных иммунодефицитов, а также при контроле иммуностимулирующего лечения.

Исследование основных популяций при помощи маркеров CD3, 8, 19, 16+5б, а также соотношение между хелперами и киллерами, позволяет комплексно оценить иммунный статус. Для исследования используют венозную кровь.

Диагностика проводится при выявлении и контроле течения:

  • аутоиммунных заболеваний (увеличено содержание CD3, CD4 хелперов);
  • лимфолейкозов (повышено количество Т-лимфоцитов CD3);
  • злокачественных новообразований (увеличено количество NK);
  • ВИЧ (CD3, CD8);
  • хронических инфекций, аллергических реакций, бронхиальной астмы и т.д.

Справочно. В зависимости от результатов анализа пациенту может быть рекомендована консультация иммунолога, гематолога, аллерголога, онколога или инфекциониста. С дальнейшим лечением у профильного специалиста по основному заболеванию.

Источник: //serdcet.ru/t-kletki.html

Т-лимфоциты: функции, виды и значение

Т-клетки

Лимфоциты – это особые клетки в организме живого существа. Именно они отвечают за его защиту от внешних раздражителей, инфекций, вирусов. Но само понятие “лимфоциты” – довольно обширное и общее.

Внутри себя эти клетки будут разделяться еще на несколько групп. В статье мы подробно познакомимся с одной из них – Т-лимфоцитами.

Функции, разновидности клеток, нормальные их показатели, отклонения от нормы в крови человека – все эти темы будут рассмотрены далее.

Происхождение клеток

Где образуются клетки Т-лимфоциты? Хоть основное место их “жительства” – кровеносное русло (лимфоциты также обитают и в иных тканях), образуются они далеко не там. Место их “рождения” – костный красный мозг. Он известен как кроветворная ткань организма. То есть, помимо лимфоцитов, тут также будут образовываться эритроциты, белые кровяные клетки (нейтрофилы, лейкоциты, моноциты).

“Предшественники” наших лимфоцитов – стволовые клетки. Вместе с тем какая-то часть лимфоцитов будет “рождаться” не только в красном костном мозге, но и в других иммунных органах – вилочковой железе (тимусе). Тут их основой выступает уже лимфоидная ткань.

Строение лимфоцитов

Т-лимфоциты, функции которых мы далее рассмотрим, не видны невооруженным глазом – только под специальным мощным микроскопом. Их размер сравнительно небольшой на фоне остальных кровяных клеток (всего 7-10 мкм в диаметре).

“Анатомические” особенности следующие:

  • Крупное ядро круглой или овальной формы.
  • В цитоплазме (содержимом самой клетки) будет отсутствовать зернистость.
  • Если цитоплазмы в клетке мало, она называется узкоплазменной, если много – широкоплазменной.

По своему строению лимфоциты, населяющие кровь, будут немного отличаться от своих собратьев, поселившихся в иных тканях. И это нормально. Более того, клетки, “живущие” в одном месте, тоже будут иметь между собой некоторые внешние различия.

Виды лимфоцитов

Кроме типов Т-лимфоцитов, существуют различные группировки этих клеток вообще. Давайте рассмотрим их.

Первая классификация – по размеру:

Вторая классификация – по выполняемым функциям:

  • В-лимфоциты. Могут распознавать инородные частицы и вырабатывать против них убийственные антитела. Иными словами, ответственны за гуморальный иммунитет.
  • Т-лимфоциты. Основная функция – ответственность за клеточный иммунитет. Вступают в контакт с чужеродными телами и уничтожают их.
  • NK-клетки. Натуральные киллеры, что могут распознать раковые, дефектные клетки и уничтожить их. Отвечают за сохранение клеточного нормального состава всего организма.

Разновидности Т-лимфоцитов

Данная группа лимфоцитов внутри себя будет разделяться еще на несколько типов:

  • Т-киллеры.
  • Т-хелперы.
  • Т-супрессоры.
  • Т-клетки памяти.
  • Ампликаторы-лимфоциты.

Далее разбираем каждую из этих групп детально. Рассмотрим и функции Т-лимфоцитов. Каждый вид имеет свое назначение.

Т-киллеры: что за тип

Это самые известные представители группы Т-лимфоцитов. Их главная задача – разрушение неполноценных, дефектных клеток организма. Иное название группы – цитотоксические Т-лимфоциты. Иными словами, отвечающие за устранение клеток (“цито”), которые обладают токсическим воздействием на весь организм.

функция Т-киллеров – иммунный надзор. Клетки агрессивно воздействуют на чужеродный белок. Именно эта полезная функция бывает вредной при пересадке человеку органов. Т-киллеры стремятся поскорее уничтожить “чужака”, не понимая, что именно он способен спасти организм.

Поэтому пациент какое-то время после трансплантации органа принимает медикаменты, что угнетают иммунную систему. Препараты снижают процент Т-киллеров в крови, нарушают их взаимодействие.

Благодаря этому пересаженный орган приживается, а пациенту не грозят осложнения и летальный исход.

Механизм воздействия данного вида лимфоцитов на чужеродный элемент очень интересен. Фагоциты, например, агрессивно “нападают” на “чужака” для его последующего пожирания и переваривания.

Т-киллеры на их фоне – “благородные убийцы”. Они прикасаются к объекту своими отростками, затем разрывают контакт и удаляются. Только после такого “смертельного поцелуя” инородный микроорганизм погибает.

Почему же?

Во время прикосновения Т-киллеры оставляют на поверхности организма частичку своей мембраны. Она обладает свойствами, которые позволяют ей разъедать поверхность объекта нападения – вплоть до образования сквозных дыр.

Через эти отверстия из микроорганизма уходят ионы калия, а их место занимает вода и ионы натрия. Клеточный барьер нарушается, между внутренней и внешней средой уже нет границы. Микроорганизм раздувает поступившая в него вода, белки цитоплазмы и органеллы разрушаются.

Остатки “чужака” после этого пожирают фагоциты.

Хелперы

функция этих клеток Т-лимфоцитов – помощь. Отсюда и их название, произошедшее от английского слова, переводящегося так же.

Но кому или чему приходят на выручку данные Т-лимфоциты? Они призваны индуцировать и стимулировать иммунный ответ. Именно под влиянием Т-хелперов будут активировать свою работу Т-киллеры, с которыми мы уже успели познакомиться.

Хелперы станут передавать данные о присутствии в организме чужеродного белка. А это ценная информация для В-лимфоцитов – они, в свою очередь, начинают выделять против него определенные защитные антитела.

Также Т-хелперы стимулируют работу еще одной разновидности “охранных” клеток – фагоцитов. В частности, они плотно взаимодействуют с моноцитами.

Супрессоры

Этот термин сам по себе означает “подавление”. Отсюда нам становится понятной функция Т-супрессоров. Хелперы в нашем организме будут активировать защитную, иммунную функцию, а данные Т-лимфоциты, напротив, будут ее подавлять.

Не надо думать, что это оказывает какое-то негативное влияние на систему. Т-супрессоры отвечают за регуляцию иммунного ответа. Ведь где-то нужно реагировать на определенный раздражитель сдержанно и умеренно, а где-то – аккумулировать против него все имеющиеся силы.

Амплификаторы

Перейдем теперь к функциям Т-лимфоцитов данной группы. После того как в организм проникает тот или иной агрессор, в крови и тканях живого существа сразу же повышается содержание лимфоцитов. К примеру, буквально за несколько часов их объем может увеличиться в два раза!

Какова же причина такого быстрого роста армии клеток-защитников? Может быть, дело в том, что в организме где-то до поры до времени они “припрятаны” про запас?

Это действительно так. В тимусе и селезенке обитает какая-то масса зрелых полноценных лимфоцитов. Только до какого-то момента эти клетки “не определяются” со своим предназначением, функцией. Они и будут называться амплификаторами. При надобности данные клетки превращаются в ту или иную разновидность Т-лимфоцитов.

Опыт, как известно, – главное оружие. Поэтому, справившись с какой-либо угрозой, наши Т-лимфоциты ее запоминают. В свою очередь, организм вырабатывает специальные клетки, которые будут хранить эту информацию до новой “битвы” с данным чужеродным элементом. Этими элементами и будут Т-клетки памяти.

Вторичный агрессор (того вида, которому иммунная система уже противостояла) проникает в организм. Т-клетка памяти узнает его. Затем данная частица начинает активно размножаться, чтобы дать чужеродному организму вторичный достойный иммунный ответ.

Нормальные показатели Т-лимфоцитов в крови человека

В данной категории невозможно представить какую-то определенную цифру – нормальные значения будут варьироваться в зависимости от возраста человека. Связано это с особенностями развития его иммунной системы. С возрастом будет уменьшаться объем вилочковой железы. Поэтому, если в детстве в крови преобладают лимфоциты, то с взрослением они передают лидирующую позицию уже нейтрофилам.

Уровень Т-лимфоцитов крови помогает определить общий клинический анализ крови. Нормальные показатели тут такие:

  • (50,4±3,14)*0,6-2,5 тыс.
  • 50-70%.
  • Соотношение “хелперы/супрессоры” – 1,5-2.

О чем говорят повышенные и пониженные показатели

Повышенное содержание Т-лимфоцитов в крови может свидетельствовать о следующем:

  • Хронический или острый лимфолейкоз.
  • Гиперактивный иммунитет.
  • Синдром Сезари.

А, напротив, пониженное содержание Т-элементов говорит о следующих патологиях и заболеваниях:

  • Хронические инфекции – гнойные процессы, ВИЧ, туберкулез.
  • Сниженная выработка лимфоцитов.
  • Генетические заболевания, вызывающие иммунодефицит.
  • Опухоли лимфоидной ткани.
  • Почечная и сердечная недостаточность, наблюдаемая на последней стадии.
  • Т-клеточная лимфома.
  • Прием пациентом медикаментов, которые разрушают лимфоциты.
  • Следствие лучевой терапии.

Мы познакомились с Т-лимфоцитами – клетками-защитниками нашего организма. Каждый из видов выполняет при этом свою особенную функцию.

Источник: //FB.ru/article/385031/t-limfotsityi-funktsii-vidyi-i-znachenie

WikiMedSpravka.Ru
Добавить комментарий