Т-лимфоциты: функции, виды и значение. Развитие т-лимфоцитов в тимусе Т и в лимфоциты кратко

1.2 Образование и развитие лимфоцитов

Клетки, осуществляющие иммунологические функции, имеют общее происхождение, -- они являются производными полипотентной стволовой кроветворной клетки. Стволовые кроветворные клетки -- самоподдерживающаяся популяция мезенхимных клеток костного мозга. Они составляют менее 0,01% всех клеток костного мозга, но их роль исключительно велика: они являются родоначальниками всех клеток крови и клеток иммунной системы. Стволовые клетки полиморфны. 80-90% из них находится в Go фазе клеточного цикла, т.е. в состоянии покоя. Это обеспечивает относительную устойчивость популяции и широкие возможности мобилизации клеток для их дифференцировки. 10-20% стволовых клеток находятся в разных фазах деления. В результате митоза из них формируется два вида дочерних клеток. Одни сохраняют свойства родительских, оставаясь в популяции недифференцированных стволовых кроветворных клеток.

Другие дочерние клетки дифференцируются в клетки-предшественники лимфоцитов или миелоцитов. Первые в дальнейшем превращаются в В- или Т-лимфоциты, вторые дают начало гранулоцитам, макрофагам, эритроцитам и тромбоцитам. Направление и интенсивность дифференцировки клеток регулируются гуморальными факторами -- цитокинами, гормонами, гормоноподобными веществами, что обеспечивает потребность организма в тех или иных клетках. В ходе дифференцировки клетки покидают костный мозг, распределяются по органам и тканям и лишь часть из них завершают дифференцировку на месте.

Лимфоциты. Лимфоциты, как и другие клетки иммунной системы, являются производными полипотентной стволовой клетки костного мозга. В результате пролиферации и дифференцировки стволовых клеток формируются две основные группы лимфоцитов, именуемые В- и Т-лимфоцитами, которые морфологически не отличимы друг от друга. В ходе дифференцировки лимфоциты приобретают рецепторный аппарат, определяющий их способность взаимодействовать с другими клетками организма и отвечать на антигенные воздействия, формировать клоны клеток -- потомков, реализующих конечный эффект иммунологической реакции (образование антител или цитолитических лимфоцитов).

Этапы созревания и дифференцировки Т-лимфоцитов

Созревание и дифференцировка лимфоцитов проходят в два этапа. Первый этап -- развитие от стволовой клетки до зрелого лимфоцита, способного вступать в контакт с антигеном называемого антиген-реактивной клеткой (АРК). Созревание лимфоцита на этом этапе не зависит от воздействия антигена, рецепторы к которому формируются только при завершении созревания. Второй этап осуществляется в том случае, если лимфоцит вступил в контакт с антигеном, рецепторами для которого он обладает. Антиген индуцирует в АРК цепь внутриклеточных событий, начинающихся с активации внутриклеточной протеинкиназы и мобилизации из митохондрий в цитозоль внутриклеточного Са2+. Действие протеинкиназы и Са2+ разнонаправленно: протеинкиназа индуцирует дальнейшую пролиферацию клетки, деление, формирование клона, Са2+ -- тормозит или прекращает этот процесс, активирует эндонуклеазы лимфоцита, разрушающие ДНК и приводящие клетки к апоптозу (физиологической гибели). В зрелых лимфоцитах второй механизм, способствующий развитию иммунологической толерантности, репрессирован и происходит дальнейшее развитие клеток, обуславливающих формирование позитивного иммунного ответа.

Специфическое иммунологическое распознавание патогенных организмов - это всецело функция лимфоцитов, поэтому именно они инициируют реакции приобретенного иммунитета. Все лимфоциты происходят из стволовых клеток костного мозга...

В-лимфоциты. Характеристика субпопуляций. Рецепторы и маркеры. Участие в иммунном ответе

В-лимфоциты. Характеристика субпопуляций. Рецепторы и маркеры. Участие в иммунном ответе

На периферии (вне костного мозга) В-лимфоциты приобретают характерные для них поверхностно-клеточные маркёры...

В-лимфоциты. Характеристика субпопуляций. Рецепторы и маркеры. Участие в иммунном ответе

Все В-лимфоциты обладают рядом общих свойств: они продуцируют антитела и иммуноглобулин (Ig), экспрессируют антиген-распознающий Ig-рецептор (B-Cell Receptor -- BCR) и поверхностные маркеры CD 19 и CD45 (В220)...

Влияние анестезии на функцию печени

Достоверная информация о влиянии анестетиков на образование и накопление желчи отсутствует. Все опиоиды могут вызывать спазм сфинктера Одди и повышать давление в желчных путях (фентанил > морфин> меперидин > буторфанол >налбуфин)...

Влияние холодового воздействия на клетки крови человека

Происходит забор крови у спортсменов прошедших курс криотерапии, он составляет 10 процедур по 3 мин, минус 110С. Периферическую кровь из локтевой вены в объеме 10 мл (или 5 мл) забирают в вакутейнер, содержащий гепарин или ЭДТА...

Воздушная струя, необходимая для образования голоса и звуков речи, возникает в процессе дыхательного акта, именно в фазе вдоха. В связи с этим описание деятельности речевых органов целесообразно начинать с процесса дыхания. 5...

Дыхательная система. Гортань: строение, топография, функции. Механизм голосообразования

Особенность надставной трубы голосового аппарата человека состоит в том, что она не только усиливает голос и придает ему индивидуальную окраску (тембр), но и служит местом образования звуков речи. Они части надставной трубы (полость носа...

Иммунологические методы исследования

Исследуют ограниченную по HLA цитотоксичность CD8 клеток. Исследуемые T-лимфоциты предварительно инкубируют с антигеном, присутствующим на клетках-мишенях. Клетками-мишенями служат собственные клетки...

Физиологическое значение лимфоцитов крови

Морфологически лимфоцит -- клетка шаровидной формы с большим ядром и узким слоем базофильной цитоплазмы. В процессе дифференцировки последовательно формируются большие, средние и малые лимфоциты...

Физиология мочевыделения сельскохозяйственных животных

В настоящее время является общепризнанными теории мочеобразования Собьеранского, Кешни, Ричардса - фильтрационно-реабсорбционная. Мочеобразование протекает в две фазы: фильтрационная и реабсорбционная...

Часть лимфоидных стволовых клеток мигрирует в вилочковую железу (тимус) и созревает там до Т-лимфоцитов; другая их часть остается в костном мозге и созревает до В-лимфоцитов. На пути созревания (дифференцировки) в центральных органах иммунитета стволовая клетка проходит несколько этапов. Эти этапы созревания Т- и В-лим- фоцитов происходят без участия антигена и поэтому получили название антигеннезависимойдифференцировки.
Первый этап -это появление на стволовой клетке структур, указывающих, по какому пути дифференцировки (Т- или В-лимфоцитов) пойдет ее развитие; он происходит еще в костном мозге.
Ранний предшественник В-лимфоцитов имеет на своей мембране так называемую суррогатную L-цепь молекулы иммуноглобулина, а ранний предшественник Т-лимфоцитов - гликопротеин с молекулярной массой 3,3 104 D (ГП-33), который впоследствии ассоциируется с бета-цепью Т-клеточного антигенраспознающего рецептора.
Указанные структуры, определяющие дальнейшую судьбу гемопоэтической стволовой клетки, играют важную роль: 1) задают путь дифференцировки Т- и В-лимфоцитов; 2) передают сигнал ранним предшественникам Т- и В-лимфоцитов, по которому начинается их пролиферация.
Например, на этапе появления суррогатной L-цепи и ГП-33 таких клеток в костном мозге и тимусе у мышей насчитывается по 3-5 106. Однако уже через 4 недели их количество увеличивается в 10-100 раз и составляет 5 НО7- 108 клеток. Таким образом, наличие суррогатной L-цепи и ГП-33 является тем инструментом, с помощью которого количество пре-В- и пре-Т-клеток достигает необходимого уровня.
Второй этап дифференцировки лимфоцитов -это появление незрелых предшественников В- и Т-лимфоцитов.
Он определяется появлением на мембране В- и Т-лимфоцитов ан- тигенраспознающих рецепторов, с помощью которых В- и Т-лимфо- циты после этого этапа дифференцировки приобретают способность распознавать антигены.
Для В-лимфоцита антигенраспознающим рецептором (ВАГРР) является мембранный IgM, а для Т-лимфоцита (ТАГРР) - специальная димерная молекула, имеющая альфа- и бета-цепи, и относящаяся к суперсемейству иммуноглобулинов (подробно об антигенраспознающих рецепторах будет сказано в разделах о Т- и В-лимфоцитах).
Между I и II этапом есть еще несколько стадий дифференцировки, о которых здесь не упоминается. ¦
Таким образом, появление на поверхности ранних предшественников лимфоидных клеток определенных структур (рецепторов) служит тем сигналом, который позволяет клеткам дифференцироваться в. специфическую линию лимфоцитов. Имеющие такие рецепторы клетки- предшественники мигрируют в определенную область центральных иммунных органов, а затем взаимодействуют со специфическим микроокружением, необходимым для того, чтобы в этой области произошла дифференцировка данной клетки. В ответ на контакт с клеткой- предшественником, в стромальных клетках локального микроокружения в свою очередь развиваются молекулярные процессы, которые направлены на "обучение" (коммитирование) клеток-предшественни- ков для дальнейшей их дифференцировки в отдельно взятую линию.
Показано, что клетки-предшественники в тесном контакте с их стромальным клеточным микроокружением сохраняют очередную стадию дифференцировки до тех пор, пока имеется достаточно пространства в соответствующей зоне (компартменте) центрального органа иммунитета (тимуса или костного мозга), и пока соответствующий цитокин, ответственный за пролиферацию и дифференцировку продуцируется в данной зоне.
. Таким образом, отсутствие контакта со стромальными клетками и потеря сигнала через цитокиновый рецептор являются теми условиями, при которых клетка-предшественник переходит к дальнейшей стадии дифференцировки. Это позволяет, ей осуществить новый контакт в следующем, новом месте микроокружения.

Т-лимфоциты – многочисленный подтип агранулоцитов. Участвуют в клеточном и гуморальном иммунитете, обеспечивая защиту организма от патогенных воздействий.

Т-лимфоциты

Внимание! Первый анализ в общеклиническом исследовании крови – подсчет лейкоцитарной формулы. В общем анализе крови оценивается относительное и абсолютное содержание лимфоцитов в крови. Отклонения от нормальных показателей указывают на патологии.

Что такое T-лимфоциты, и где они образуются?

Предшественники агранулоцитов появляются в костном мозге. В вилочковой железе происходит процесс созревания. Определенные гормоны и ткани на конечном этапе созревания оказывают влияние на дифференциацию лимфоцитов. Каждый тип Т-клеток отличается структурно и функционально друг от друга. Лимфоциты вырабатываются в костном мозге и в малых количествах в селезенке и лимфоузлах. При нарушениях в работе костного мозга или лейкозах различной этиологии увеличиваются лимфоузлы, что является первым признаком патологических состояний.

Т-клетки можно отличить от других лимфоцитов наличием специального рецептора на мембране. Большинство Т-лимфоцитов несут на мембране клеточный рецептор, состоящий из альфа- и бета-цепей. Такие лимфоциты принято называть альфа-β-Т-клетками. Они – часть приобретенной иммунной системы. Специализированные гамма-дельта-Т-клетки (менее распространенный тип Т-лимфоцитов в организме человека) имеют инвариантные Т-клеточные рецепторы с ограниченным разнообразием.

Виды Т-лимфоцитов и их функции

Существует несколько видов Т-клеток:

• Эффекторы.
• Хелперы.
• Цитотоксические
• Регуляторные.
• Киллеры.
• Гамма-дельта.
• Памяти.

Важно! Главной функцией Т-лимфоцитов является выявление и уничтожение патогенного микроорганизма или инородной частицы.

Т-хелперы помогают другим лейкоцитам в иммунологических процессах, в превращении В-лимфоцитов в плазматические клетки. Т-хелперы известны как CD4 Т-лимфоциты, поскольку имеют гликопротеин CD4 на мембране. Т-хелперы активируются, когда связываются с молекулярными антигенами ГКГ класса II, которые располагаются на поверхности антигенпрезентативных клеток. После активации Т-лимфоциты делятся и выделяют белки, называемые цитокинами, которые регулируют активный иммунный ответ. Клетки могут дифференцировать в один из нескольких подтипов лимфоцитов – TH1, TH2, TH3, TH17, TH9 или TFH. Т-лимфоциты этого вида могут быть представлены фенотипом CD3. Данные гликопротеиды (CD4 и CD3) помогают мобилизовать иммунную систему и уничтожить патогенный микроорганизм.

Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) уничтожают раковые или инфицированные вирусом клетки, участвуют в отторжении трансплантата. Известны как CD8 Т-клетки, поскольку имеют гликопротеин CD8 на мембране. Распознают мишени путем связывания с пептидными молекулами ГКГ класса I, которые присутствуют на мембране зародышевых клеток.

Регуляторные Т-лимфоциты играют ключевую роль в поддержании иммунологической толерантности. Их основная задача – вовремя отключить иммунную реакцию при уничтожении патогенного микроорганизма. Эту функцию совместно выполняют Т-киллеры и Т-хелперы.

Нормальные значения Т-лимфоцитов в анализе крови

Нормальные показатели лимфоцитов различаются у разных возрастных групп. Связано с индивидуальными особенностями иммунной системы. Объем вилочковой железы, в которой находится основная часть агранулоцитов, в процессе старения уменьшается. До шестилетнего возраста в кровеносном русле преобладают лимфоциты, а с 6 лет – нейтрофилы.

Процентное соотношение количества Т-лимфоцитов в крови у разных возрастных групп:

• У новорожденных показатель составляет 14-36% от общего числа лейкоцитов.
• У грудных детей варьируется в пределах 41-78%.
• У детей от 12 месяцев до 15 лет постепенно снижается до 23-50%.
• У взрослых варьируется в диапазоне 18-36%.

Анализ количества Т-лимфоцитов является частным случаем общеклинического исследования крови. Данное исследование позволяет определить относительное и абсолютное содержание лимфоцитов в кровеносном русле. (иммунограмму) проводят для выявления концентрации лимфоцитов. Иммунограмма отображает показатели В и Т-клеток. Нормой Т-лимфоцитов принято считать 48-68%, а В-клеток – 4-18%. Соотношение Т-хелперов и Т-киллеров не должно в норме превышать 2.0.

Показания к проведению иммунограммы

Врачи назначают иммунограмму для исследования статуса иммунной системы. В первую очередь данное обследование крови необходимо больным ВИЧ-инфекцией или другими инфекционными заболеваниями.

Распространенные болезни, при которых показано прохождение иммунологического исследования:

• Заболевания ЖКТ.
• Непрекращающиеся или хронические инфекционные заболевания.
• Аллергические реакции неясного происхождения.
• Анемия различной этиологии (железодефицитная, гемолитическая).
• Хронические заболевания печени вирусной или идиопатической природы (гепатиты, цирроз).
• Постоперационные осложнения.
• Подозрение на онкозаболевания.
• Сильные воспалительные процессы, которые продолжаются несколько недель.
• Оценка эффективности иммуностимулирующих препаратов.
• Подозрение на аутоиммунные болезни (ревматоидный артрит, миастения).

В зависимости от лечащего врача могут быть и другие показания к проведению иммунологического обследования.

Интерпретация результатов анализов

Общее содержание лимфоцитов в крови

Чрезмерное повышение уровня лимфоцитов (CD3+ Т-клеток) в крови может указывать на инфекционные или воспалительные процессы. Такое состояние наблюдается при хронических лейкозах или бактериальных инфекциях. Снижение абсолютного числа Т-клеток указывает на дефицит клеточно-эффекторного иммунитета. Пониженное количество Т-лимфоцитов наблюдается при злокачественных новообразованиях, сердечном приступе, применении цитостатических препаратов или травмах различной этиологии.

В-клетки

Повышенные показатели В-лимфоцитов (CD19+ Т-клетки) наблюдаются при аутоиммунных заболеваниях, болезнях печени, бронхиальной астме, грибковых или бактериальных инфекциях. Хронический лимфолейкоз может стать причиной повышенного содержания В-лимфоцитов в кровеносном русле. Пониженные показатели В-лимфоцитов появляются при доброкачественных новообразованиях, агаммаглобулинемии или после удаления селезенки.

Т-хелперы

Если повышаются показатели абсолютного и относительного содержания Т-клеток с фенотипом СД3+CД4 (Т-хелперов), то это указывает на наличие аутоиммунных заболеваний, аллергических реакций или инфекционных болезней. Если чрезмерно понижаются показатели содержания Т-клеток в крови, то это признак ВИЧ, пневмонии, злокачественных новообразований или лейкоза.

ЦТЛ

Естественные (N) киллеры

Снижение общего количества натуральных киллеров с фенотипом CD16 ведет к развитию онкологических, вирусных, аутоиммунных заболеваний. Повышение приводит к отторжению трансплантата и осложнениям различной этиологии.

Совет! Вышеуказанные данные предоставлены в ознакомительных целях. Выполнять анализ показателей может только квалифицированный специалист. Для подтверждения или исключения диагноза необходимы дополнительные обследования. Не занимайтесь самодиагностикой или лечением – обратитесь за консультацией к лечащему врачу.

Еще:

Причины повышения и понижения лимфоцитов в крови, общепризнанные нормы

Хотя при исследовании под микроскопом большинство лимфоцитов в нормальной лимфоидной ткани выглядят одинаковыми, эти клетки подразделяют на две основные популяции. Одна популяция - Т-лимфоциты - ответственна за формирование активированных лимфоцитов, обеспечивающих клеточно-опосредованный иммунитет. Другая популяция - В-лимфоциты - ответственна за формирование антител, обеспечивающих гуморальный иммунитет.

Оба типа лимфоцитов образуются у эмбриона из полипотентных гемопоэтических стволовых клеток, формирующих лимфоциты как один из наиболее важных результатов их дифференцировки. Почти все сформированные лимфоциты в результате заселяют лимфоидную ткань, однако прежде чем это произойдет, они дополнительно дифференцируются или проходят предварительную обработку.

Лимфоциты , которые в итоге станут активированными Т-лимфоцитами, сначала мигрируют к тимусу, где подвергаются предварительной обработке. Эти ответственные за клеточно-опо-средованный иммунитет лимфоциты называют Т-лимфоцитами, что подчеркивает роль тимуса.

Другая популяция лимфоцитов , В-лимфоциты, предназначенные для формирования антител, проходят предварительную обработку в печени плода в середине периода внутриутробной жизни, а также в костном мозге в конце внутриутробной жизни плода и после рождения. Эта популяция клеток впервые была открыта у птиц, имеющих специальный орган для их предварительной обработки, который называют бурсой Фабриция (фабрициевой сумкой). Ответственные за гуморальный иммунитет лимфоциты называют В-лимфоцитами, что подчеркивает роль бурсы. На рисунке показаны две лимфоцитарные системы для формирования: (1) активированных Т-лимфоцитов; (2) антител.

Предварительная обработка Т- и В-лимфоцитов

Все лимфоциты организма происходят от коммитированных в лимфоцитарном направлении стволовых клеток эмбриона, но эти клетки не могут непосредственно превратиться в активированные Т-лимфоциты или антитела. Прежде чем это станет возможным, клетки должны подвергнуться дальнейшей дифференцировке в соответствующих областях, где они проходят специфическую обработку.

Т-лимфоциты проходят предварительную обработку в тимусе (вилочковой железе). После образования в костном мозге Т-лимфоциты сначала мигрируют к вилочковой железе. Здесь они быстро делятся, одновременно становясь чрезвычайно разнообразными, т.е. предназначенными для реакции против разных специфических антигенов. Это значит, что один лимфоцит, обработанный в тимусе, проявляет специфическую реактивность в отношении одного антигена. Следующий лимфоцит специфически реагирует на другой антиген. Это продолжается до тех пор, пока в тимусе не появятся тысячи разных типов лимфоцитов со специфической реактивностью в отношении тысяч разных антигенов. Эти разные типы предварительно обработанных Т-лимфоцитов оставляют тимус и распространяются кровью по всему телу, временно оседая в лимфоидной ткани.

Кроме того, благодаря обработке в тимусе любой оставляющий его Т-лимфоцит не реагирует с белками или другими антигенами собственных тканей организма (иначе Т-лимфоциты погубили бы собственное тело человека в течение всего нескольких дней). Тимус выбирает, какие Т-лимфоциты могут его покинуть, сначала смешивая их практически со всеми специфическими аутоантигенами собственных тканей тела. Если Т-лимфоцит реагирует, он разрушается и фагоцитируется, вместо того, чтобы выделяться. Это происходит с основной частью клеток (вплоть до 90%). Таким образом, клетки, выделяющиеся из тимуса, не реагируют против собственных антигенов тела; они реагируют лишь на антигены внешних источников, например бактерий, токсинов или тканей, пересаженных от другого человека.

Основная часть предобработки Т-лимфоцитов в тимусе происходит перед рождением ребенка и в течение нескольких месяцев после рождения. Удаление вилочковой железы после этого периода ослабляет (но не исключает) Т-лимфоцитарную иммунную систему. Однако удаление тимуса за несколько месяцев до рождения может нарушить развитие всего клеточно-опосредован-ного иммунитета. Поскольку именно клеточный тип иммунитета в основном отвечает за отторжение трансплантированных органов, например сердца или почек, органы можно пересаживать с меньшей вероятностью отторжения, если у животного в соответствующее время до его рождения удалить тимус.

В-лимфоциты проходят предварительную обработку в печени и костном мозге. О деталях предварительной обработки В-лимфоцитов известно гораздо меньше, чем о предобработке Т-лимфоцитов. Известно, что у человека предварительная обработка В-лимфоцитов осуществляется в печени в середине внутриутробного периода развития, а также в костном мозге в конце внутриутробного периода и после рождения.

Существуют два важных различия между В- и Т-лимфоцитами . Во-первых, В-лимфоциты активно секретируют реактивные агенты, называемые антителами, в отличие от Т-лимфоцитов, реагирующих с антигеном непосредственно. Антитела - это крупные белковые молекулы, способные соединяться с антигенной субстанцией и разрушать ее. Во-вторых, разнообразие В-лимфоцитов выражено больше, чем у Т-лимфоцитов, т.е. формируются миллионы типов В-лимфоцитарных антител с разными специфическими реактивностями. После предобработки В-лимфоциты, как и Т-лимфоциты, мигрируют к лимфоидной ткани по всему телу, где временно располагаются рядом, но несколько обособленно от областей локализации Т-лимфоцитов.

Важным компонентом крови выступают лимфоциты. Данное звено состава крови не имеет постоянного значения . По этой причине, при повышении/понижении показателя лимфоцитов, можно определить возможные воспалительные процессы, происходящие в организме. Большинство биохимических разновидностей анализов крови предусматривают пункт определения концентрации данного компонента.

Видоизменённые лимфоциты имеют важное значение для установления присутствия определённых заболеваний или травм.

В организме здорового взрослого человека имеется, до 35-40 % Т-лимфоцитов, относительно общей массы всех лимфоцитов. Снижение концентрации лимфцитов называется лимфопенией. Зашкаливающий показатель, относительно максимально допустимой нормы — лейкоцитоз.

Посмотрите видео про работу Т-лимфоцитов