Популяції та субпопуляції лімфоцитів, їх функції в імунній відповіді

Усі клітини імунної системи походять з єдиної клітини-попередниці – поліпотентної гемопоетичної стовбурової клітини. Диференціація клітин відбувається під впливом різних ростових факторів. Клітини, які утворилися, відрізняються між собою наявністю різних поверхневих маркерів – певних молекул, які формують фенотип клітини, в т.ч. імунокомпетентних клітин. Ці молекули формують кластери диференціації (cluster of differentiation - CD) - це антигени, які можуть бути ідентифіковані за допомогою певної групи специфічних моноклональних антитіл (МКА). Так, наприклад, Т-лімфоцити мають на своїх мембранах наступні молекули (антигени) - CD2, CD3, CD4, CD5, CD6, CD7, CD8; Т-хелпери – CD4, Т-цитотоксичні лімфоцити – CD8, NК – CD16 і CD56, В-лімфоцити – CD19, CD20, CD21, CD22, CD23, CD24; активовані лімфоцити – CD69, CD25, CD71, CDHLA DR; маркер апоптозу CD95 і т.д.

Т-лімфоцити

Розрізняють наступні субпопуляції Т-лімфоцитів: Т-хелпери, Т-цитотоксичні лімфоцити, Т-регуляторно/суп ресорні лімфоцити, Т-лімфоцити пам’яті.

Пре-Т-клітини утворюються з клітини попередниці лімфопоезу і мігрують з кісткового мозку до тимусу, де під впливом тимічного мікрооточення (епітеліальних клітин та гормонів тимусу - тимозину, тимопоетину, тимічного гуморального фактору, тимуліну) дозрівають до імунокомпетентних Т-лімфоцитів. Після закінчення етапу антигеннезалежного диференціювання в тимусі зрілі Т-лімфоцити через кровоплин розселяються в певних областях (тимусзалежних зонах) органів периферичної лімфатичної системи.

Етапи диференціації Т-лімфоцитів

Перший етап - кістково-мозковий: поліпотентна стовбурова клітина диференціюється в клітину-попередницю лімфопоезу, яка перетворюється в клітину-попередницю В-лімфоцитів (залишається для подальшої диференціації в кістковому мозку) і клітину-попередницю Т-лімфоцитів (пре-Т-клітина), яка мігрує в тимус.

Другий етап - тимічний – пре-Т-клітина (тимоцит) мігрує в субкапсулярну зону тимусної дольки; з поверхні тимоцитів зникають кістково-мозкові антигени і з’являються нові антигени (Thy-1); тимоцити підлягаються подальшій активації, диференціації та проліферації. Вони називаються «подвійні негативи» з наступним фенотипом CD4^-CD8^-ТКР^-. Надалі тимоцити мігрують у кіркову зону тимічної дольки, де на їх поверхні з’являються нові антигени і вони мають назву «подвійні позитиви» з фенотипом - CD4⁺CD8⁺ТКР⁺. Після міграції в мозковий шар формуються дозрілі «одинарні позитиви» з наступними фенотипами CD4⁺CD8^–ТКР⁺ - це «наївні» Т-хелпери і CD4^-CD8⁺ТКР^- - це «наївні» Т-цитотоксичні лімфоцити. Надалі проходить ретельна клональна селекція, в результаті якої відбувається знищення шляхом апоптозу 95% лімфоцитів, які володіють автореактивними властивостями. Решта лімфоцитів мігрують у периферичні органи імунної системи, де проходять навчання щодо роботи з антигенами і мають назву - «арміровані» (озброєні) Т-лімфоцити.

Відносна кількість Т-лімфоцитів у крові становить 70-80% від загального числа лімфоцитів. У 80% Т-лімфоцитів - тривалість життя 100-200 днів, у 20% - 2-3 дні. Рециркулює в периферичній крові 0,2-0,3% Т-лімфоцитів (в основному, це клітини-пам’яті, тривалість життя яких вимірюється роками), решта лімфоцитів – знаходиться в тканинах.

На поверхні всіх Т-лімфоцитів є інструмент, за допомогою якого відбувається розпізнавання чужорідного матеріалу – це Т-клітинний антигенрозпізнаючий рецептор (ТКР). ТКР – гетеродимер, який складається з двох поліпептидних ланцюгів. Більша частина кожного з двох ланцюгів рецептора знаходиться поза клітиною і скручена у вигляді двох доменів – варіабельного (V) та константного (С). Більшість Т-лімфоцитів несуть на своїй поверхні рецептори, які складаються з α- і β-ланцюгів. Іноді такі Т-лімфоцити називаються α-β-Т-лімфоцитами. Т-клітинний антигенрозпізнаючий рецептор зв’язаний в єдиний комплекс з 5 трансмембранними білками: γ (гамма), δ (дельта), ε (епсилон), ζ (дзета), η (ета), які на сьогоднішній день позначаються як єдина диференційна молекула - CD3. Інша група Т-лімфоцитів несе на своїй поверхні рецептори, які складаються з гамма- та дельта-ланцюгів – це γ- δ-Т-лімфоцити.

Таким чином, Т-клітинний антигенрозпізнаючий рецептор (ТКР/TCR) – це комплекс, який складається з: 1) альфа-, бета-ланцюгів; 2)гамма-, дельта- ланцюгів; 3) молекули CD3, яка містить 5 трансмембранних білків.

У залежності від будови TCR Т-лімфоцити можна поділити на:

• α- і β-Т-лімфоцити (Т-хелпери, Т-цитотоксичні та Т-регуляторні лімфоцити);

• - і -Т-лімфоцити (інтраепітеліальні Т-лімфоцити)

Після розпізнавання антигену для реалізації повноцінної імунної відповіді Т-лімфоцит підлягає активізації та проліферації (поділу), в результаті чого з одного Т-лімфоцита утворюється клон (група) клітин, які мають ту ж специфічність, що і їх предки.

На Т-лімфоцитах присутні певні антигени та рецептори.

Фенотип Т-лімфоцитів наступний :

• рецептори до еритроцитів барана (CD2), з якими Т-лімфоцити утворюють розетки (Е-РУК);

• Т-клітинний антигенрозпізнаючий рецептор (TCR);

• рецептори до відповідних Т-лімфоцитарних мітогенів (CD69);

• рецептори до ІL-1, ІL-2;

• трансплантаційні антигени HLA І і ІІ класів;

• молекули CD2, CD3, CD4, CD5, CD6, CD7, CD8 тощо.

Функції Т-лімфоцитів:

• забезпечують формування клітинного специфічного імунітету;

• приймають участь у регуляції клітинного і гуморального імунітету через хелперні й регуляторні (супресорні) субпопуляції та синтезовані ними цитокіни;

• забезпечують противірусний, протипухлинний, трансплантаційний імунітет.

Популяція Т-лімфоцитів поділяється на кілька субпопуляцій: Т-лімфоцити хелпери, Т-цитотоксичні лімфоцити, Т-регуляторно/суп ресорні лімфоцити, Т-лімфоцити пам’яті.

Т-лімфоцити-хелпери (CD 3⁺/4⁺)