CYTOTOXIC T LYMPHOCYTES: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2024

Ang mga cytotoxic T cells , cytolytic T lymphocytes, cytotoxic T cells o killer T cells (CTLs ng English Cytotoxic T Lymphocytes) ay isa sa mga pangkat ng mga selula na kasangkot sa mga immune response na tiyak na cell sa mga tao at iba pang mga multicellular organismo.

Ang mga cell na ito, na inilarawan batay sa kanilang kakayahang mag-mediate na kaligtasan sa sakit, ay inilarawan ng Govaert noong 1960 at, pagkaraan ng taon, pinalalim ng iba't ibang mga grupo ng mga mananaliksik ang kanilang kaalaman tungkol sa kanilang mga mekanismo ng aksyon at kanilang pinaka natatanging katangian.

Ang pagbagsak ng immunological sa pagitan ng isang cytotoxic T lymphocyte (LTc) at ang target cell nito (Source Stephen Fuller, Endre Majorovits, Gillian Griffiths, Jane Stinchcombe, Giovanna Bossi sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang kaligtasan sa sakit sa cell, sa pangkalahatang mga linya, ay pinagsama ng T lymphocytes at phagocytes, na nagtutulungan upang maalis o kontrolin ang mga dayuhan na intracellular na sumasalakay na mga mikrobyo, tulad ng mga virus at ilang bakterya at mga parasito, na nagpapakilala sa pagkamatay ng mga nahawaang cells. .

Tulad ng totoo para sa mga mekanismo ng pagsagot sa immune na humoral (mediated ng B lymphocytes), ang cellular immune response ay maaaring nahahati sa tatlong phase na kilala bilang phase ng pagkilala, ang activation phase at ang effector phase.

Ang phase ng pagkilala ay binubuo ng pagbubuklod ng mga dayuhang antigens sa mga tiyak na pagkakaiba-iba ng T lymphocytes na nagpapahayag ng mga receptor na may kakayahang kilalanin ang mga maliliit na pagkakasunud-sunod ng peptide sa dayuhang antigens ng pinagmulang protina, na ipinakita sa konteksto ng mga protina ng mga pangunahing kumplikadong histocompatibility.

Kapag ang antigen-lymphocyte contact ay nangyayari, ang T lymphocytes ay dumarami (lumaganap) at maaaring pagkatapos ay magkakaiba sa isa pang uri ng cell na may kakayahang pag-activate ng mga phagocytes na pumapatay ng mga intracellular microorganism, o maaaring sila ay mga lyse cell na gumagawa ng mga dayuhang antigens.

Ito ang yugto ng pag-activate at karaniwang nangangailangan ng pakikilahok ng mga helper o accessory cells. Sa wakas, ang phase ng effector ay nagsasangkot ng pag-unlad ng mga tiyak na pag-andar ng mga aktibong lymphocytes na nagtatapos sa pagtanggal ng mga antigens at, sa puntong ito, ang mga lymphocytes ay kilala bilang "mga cell ng effector".

Mga katangian at istraktura

Ang dalawang uri ng mga lymphocytes na umiiral ay may lapad na humigit-kumulang na 8-10 μm at isang malaking nucleus na naglalaman ng mahigpit na nakaimpake na heterochromatin. Sa manipis na bahagi ng cytosol na kanilang tinaglay ay mitochondria, ribosom at lysosome.

Ang mga lymphocyte ay kulang sa dalubhasang mga organelles sa loob at, tulad ng natitirang mga selula ng dugo, nagmula sa utak ng buto.

Kapag ginawa ito, lumipat ang T lymphocytes at nagtungo patungo sa thymus (samakatuwid ang pinagmulan ng kanilang pangalan), kung saan kalaunan ay naisaaktibo at kumpletuhin ang kanilang pagkita ng kaibhan (matanda).

Ang mga cell na ito ay hindi gumagawa ng mga antibodies o kinikilala ang natutunaw na mga antigens, ngunit dalubhasa sa pagkilala sa mga antigen ng peptide na nakagapos sa mga protina na naka-encode ng mga Major gen ng Progrocompatibility Complex (MHC) na ipinahayag sa ibabaw ng iba pang mga cell.

Ang mga cell na ito ay kilala bilang antigen na nagtatanghal ng mga cell o APC (Antigen Presenting Cells).

Ang mga lymphocytes ay nahahati sa dalawang uri: katulong T lymphocytes at cytotoxic o pumatay T lymphocytes.

Helper T lymphocytes

Ang Helper T lymphocytes ay nagtatago ng mga cytokine, mga peptide hormone na may kakayahang itaguyod ang paglaganap at pagkita ng ibang mga cell at bagong lymphocytes (T at B) at ng pag-akit at pag-activate ng nagpapaalab na mga leukocytes tulad ng macrophage at granulocytes.

Nag-iiba sila mula sa mga cytotoxic T lymphocytes sa pamamagitan ng pagpapahayag ng isang tukoy na ibabaw glycoprotein na tinatawag na "Grupo ng Pagkakatulad 4" o CD4 (Cluster ng Pagkakaiba-iba 4).

Cytotoxic T lymphocytes

Ang mga cytotoxic T lymphocytes ay may kakayahang dumila ng mga selula na nagpapahayag ng mga dayuhang antigens sa kanilang ibabaw dahil sa pagkakaroon ng pagsalakay sa mga intracellular microorganism o pathogens.

Nakikilala ang mga ito sa pamamagitan ng pagpapahayag ng marker ng glycoprotein CD8 sa ibabaw (Cluster ng Pagkita ng Kaibhan 8).

Mga Tampok

Ang mga Lymphocytes ng Killer T ay kasangkot sa pagbawi mula sa mga impeksyon sa virus, parasitiko, at bakterya. May pananagutan din sila sa mga tugon ng pagtanggi ng graft mula sa iba pang mga pasyente at may mahalagang papel sa pagbuo ng kaligtasan sa sakit laban sa mga bukol.

Ang pangunahing pag-andar nito, tulad ng nabanggit dati, ay ang regulasyon ng mga tugon ng immune laban sa mga antigens ng protina, bilang karagdagan sa paglilingkod bilang mga cell cells sa pag-aalis ng mga intracellular microorganism.

Mekanismo ng pagkilos

Ang mga lymphocytes ay nagsasagawa ng kanilang mga pag-andar salamat sa katotohanan na ang ilang mga invading pathogens ay gumagamit ng mga cellular na makinarya ng mga cell na kanilang nakakahawa upang dumami o mabuhay. Ang mga ito, sa sandaling nakarating sila sa interior ng cell, ay hindi naa-access sa mga humoral antibodies, kaya ang tanging paraan upang maalis ang mga ito ay sa pamamagitan ng pag-alis ng cell na pinapaloob sa kanila.

Ang mga lymphocytes ng Killer T ay nagtutupad ng tatlong mga pag-andar na nagbibigay-daan sa kanila na "pumatay" o mag-alis ng malignant o nahawahan na mga cell na kanilang mga target:

1- Pinagtatago nila ang mga cytokine tulad ng TNF-α (tumor necrosis factor) at IFN-γ (interferon gamma), na mayroong mga antitumor, antiviral at antimicrobial effects, dahil pinipigilan nila ang kanilang pagtitiklop.

2- Gumagawa at naglalabas sila ng mga cytotoxic granules (nabagong lysosome) na mayaman sa perforin protein at granzymes.

Ang mga perforin ay mga protina na bumubuo ng mga protina na responsable para sa "pagbubutas" ng lamad ng plasma ng mga nahawaang mga selula, habang ang mga granzyma ay mga serine na mga protease na pumapasok sa mga cell sa pamamagitan ng mga pores na nabuo ng perforins at nagpapabagal sa mga intracellular na protina.

Ang pinagsamang aksyon ng perforins at granzymes ay nagtatapos sa pag-aresto sa paggawa ng mga virus, bacterial o parasitiko na protina at may apoptosis o programmed na pagkamatay ng target cell.

3- Direkta nila ang mga mekanismo ng kamatayan na apoptiko sa mga nahawaang selula sa pamamagitan ng mga pakikipag-ugnay ng Fas / FasL (Fas protein at ligand nito, na nakikilahok sa regulasyon ng kamatayan ng cell).

Ang prosesong ito ay nangyayari salamat sa pagpapahayag ng FasL ligand sa ibabaw ng mga aktibong T cells. Ang pagbubuklod ng Fas protein (na gawa din ng cytotoxic T lymphocytes) at ang tagatanggap nito ay nag-uudyok sa mga activation cascades ng cysteine ​​proteases na kilala bilang mga caspases, na direktang namamagitan sa mga proseso ng cellular apoptotic.

Ang mga nahahawang selula na "naproseso" ng mga cytotoxic T lymphocytes ay "nalinis" ng iba pang mga cell tulad ng mga phagocytes, na nakikilahok din sa "pagkakapilat" ng mga patay o necrotic na bahagi ng tissue.

Pag-activate

Ang mga cell ng Cytolytic T ay isinaaktibo ng mga dendritik na cell na nagpapahiwatig ng antigen-sisingilin o may label na mga molekula na klase ng MHC I. Ang mga dendritik na cell ay maaaring magpahayag ng mga antigen na ito sa pamamagitan ng direktang pagdidilaw ng mga buo na selula o sa pamamagitan ng pagdudulot ng mga libreng antigens.

Kapag ang mga nahawaang cell o antigens ay naproseso ng mga dendritik na selula, ipinakilala nila ang mga antigen sa konteksto ng mga pangunahing histocompatibility complex (MHC) na klase ko o mga klase ng II na mga molekula.

Hindi bababa sa tatlong tiyak na signal ang kinakailangan upang maisaaktibo at maisulong ang pagpaparami ng mga cell ng cytotoxic T:

- Ang unang bagay na dapat mangyari ay ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng TCR membrane receptor ng T lymphocyte at ang MHC na nakasalalay sa antigen na ipinakita ng mga dendritik na selula.

- Susunod, ang isa pang klase ng lymphocyte, isang cell na may mga marker ng CD28 na ibabaw, ay nakikipag-ugnay sa ligand (B7-1) sa mga cell anting-presenting at nagbibigay ng pangalawang signal ng pag-activate.

- Ang huling signal, na may kakayahang simulan ang paglaganap ng mga aktibong selula, ay tumutugma sa paggawa ng interleukin factor 12 (IL-12) ng mga dendritik na selula.

Ang prosesong ito ay nagsasangkot din ng pagpapakilos ng calcium, transkripsyon ng gene, pagpapakawala ng mga pre-process na receptor, internalization ng mga receptor ng ibabaw, bukod sa iba pa.

Mahalagang idagdag na ang mga lymphocytes na lumalabas sa thymus ay hindi ganap na naiiba, dahil kailangan nilang ma-aktibo at mature upang maisagawa ang kanilang mga pag-andar. Ang "Naive" o "naive" na mga cytotoxic lymphocytes ay maaaring makilala ang mga antigens, ngunit hindi maiintindihan ang kanilang mga target na cell.

Maturation

Ang pagkahinog ng T lymphocytes ay nagsisimula sa thymus, kung saan sila ay binuo mula sa kung ano ang tinawag ng ilang mga may-akda na tinatawag na cytotoxic pre-T lymphocytes, na mga cell na nakatuon sa cell line na pinag-uusapan, na tiyak para sa isang partikular na dayuhang antigen.

Ang mga pre-lymphocyte cell na ito ay nagpapahayag ng mga tipikal na CD8 marker receptor para sa mga cells ng pumatay, ngunit wala pa ring mga function na cytolytic. Ang mga pre-lymphocytes ay hindi sagana sa dugo, ngunit sa loob ng mga nahawaang tisyu o "dayuhan" na mga tisyu.

Ang pagkahinog o pagkita ng pagkakaiba-iba ng T lymphocytes ay nangyayari pagkatapos ng kanilang pag-activate (na nakasalalay sa mga senyas at mga kaganapan na inilarawan sa nakaraang seksyon) at nagpapahiwatig ng pagkuha ng lahat ng kinakailangang makinarya upang makakuha ng mga function ng cytolytic.

Ang unang bagay na nangyayari ay ang pagbuo ng mga tukoy na butil ng cytotoxic, na nakakabit sa panloob na rehiyon ng lamad ng plasma at mayaman sa perforins at granzymes.

Pagkatapos ay ang expression ng ibabaw ng Fas-binding protein (FasL) ay na-trigger, at sa wakas nakuha nila ang kakayahang magpahayag ng mga cytokine at iba pang uri ng mga protina na magsasagawa ng mga pag-andar sa mga kaganapan sa cell lysis.

Sinasabing ang pagkahinog ng mga selula ng T, pagkatapos ng kanilang pag-activate, ay nagtatapos sa pagkita ng kaibahan ng "effector cell", na may kakayahang isagawa ang mga pag-andar ng cytolytic lymphocyte para sa pagkawasak o pag-aalis ng mga host cell na nahawaan ng mga panlabas na ahente.

Bukod dito, ang bahagi ng populasyon ng T lymphocytes na dumami sa panahon ng pagkita ng kaibhan ay nagtutupad ng mga function bilang "mga cell ng memorya", ngunit ang mga ito ay may iba't ibang mga pattern ng pagpapahayag ng mga lamad na mga receptor na nagpapakilala sa kanila mula sa mga "walang muwang" at "effector" na mga cell.

Mga Sanggunian

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Cellular at Molecular Immunology (3rd ed.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Andersen, M., Schrama, D., Straten, P., & Becker, J. (2006). Cytotoxic T Cells. Journal of Investigative Dermatology, 126, 32–41.
3. Barry, M., & Bleackley, RC (2002). Cytotoxic T Lymphocytes: Lahat ng mga kalsada ay humahantong sa Kamatayan. Mga Review ng Kalikasan na Immunology, 2 (Hunyo), 401–409.
4. Cytotoxic T Cells. (2012). Sa Immunology para sa Parmasya (pp. 162-168). Nakuha mula sa sciencedirect.com
5. Ito, H., & Seishima, M. (2010). Ang regulasyon ng induction at pagpapaandar ng mga cytotoxic T lymphocytes ng natural na pumatay T cell. Journal ng Biomedicine at Biotechnology, 1–8.
6. Janeway CA Jr, Travers P, Walport M, et al. Immunobiology: Ang Sistemang Immune sa Kalusugan at Sakit. Ika-5 edisyon. New York: Garland Science; 2001. T cell-mediated cytotoxicity. Magagamit mula sa: ncbi.nlm.nih.gov
7. Lam Braciale, V. (1998). Cytotoxic T Lymphocytes. Sa Encyclopedia of Immunology (p. 725). Elsevier Ltd.
8. Russell, JH, & Ley, TJ (2002). Lymphocyte-Mediated Cytotoxicity. Annu. Rev. Immunol. , 20, 323-370.
9. Wissinger, E. (nd). British Society para sa Immunology. Nakuha noong Setyembre 25, 2019, mula sa immunology.org