T pomoćne ćelije (takođe poznate kaoTh ćelije) su pod-grupalimfocita (tipbelih krvnih zrnaca ilileukocita) koje imaju važnu ulogu u uspostavljanju i maksimizaciji kapacitetaimunskog sistema. Te ćelije su neobične po tome što one nemajucitotoksičnu ilifagocitnu aktivnost; one ne mogu da ubiju inficirane ćelijedomaćina (takođe poznate kaosomatske ćelije), kao nipatogene, i bez drugih imunskih ćelija one ne bi bile korisne u borbi protiv infekcije. Th ćelije učestvuju u aktivaciji i usmeravanju drugih imunskih ćelija. One imaju posebnu važnost uimunskom sistemu. One su esencijalne u određivanjupromene klase antitelaB ćelija, u aktivaciji i rastucitotoksičnih T ćelija, i u maksimizacijibaktericidne aktivnostifagocita kao što sumakrofage. Ova raznolikost funkcija, i njihov uticaj na druge ćelije, daje T pomoćnim ćelijama njihovo ime.[1]
Za zrele Th ćelije se smatra da uvek izražavaju na svojoj površini proteinCD4. One se nazivajuCD4+ T ćelijama. CD4+ T ćelije se generalno tretiraju kao ćelije sa ulogom pomoćnih T ćelija u okviruimunskog sistema, mada su poznati izuzeci. Na primer, postoje pod-gruperegulatornih T ćelija,prirodnih ubica T ćelija, icitotoksičnih T ćelija, za koje se zna da izražavajuCD4. Citotoksični primeri su primećeni u izuzetno niskim brojevima u specifičnim stanjima bolesti.
Važnost pomoćnih T ćelija se može videti iz primeraHIV infekcije, tokom koje virus inficira ćelije koje su CD4+ (uključujući T ćelije). Pri kraju HIV infekcije broj funkcionalnih CD4+ T ćelija opadne, što dovodi do simptomatskog stupnja infekcije poznatog kao sindrom stečenog imunološkog deficita (AIDS). Takođe postojeneki retki poremećaji koji rezultiraju u odsustvu ili disfunkciji CD4+ T ćelija. Ta oboljenja proizvode slične simptome, i mnoga od njih su fatalna.
NakonT ćelijskog razvoja, zrele, naivne (u smislu da nikad nisu bili izloženeantigenu na koji one mogu da odgovore) T ćelije napuštajutimus i počinju da se šire kroz telo, uključujućilimfne čvorove. Poput svih T ćelija, one izražavajuT ćelijski receptor/CD3 kompleks. T ćelijski receptor (TcR) se sastoji od konstantnog i varijabilnog regiona. Varijabilni region određuje na koji antigen T ćelija može da odgovori. CD4+ T ćelije imaju TcR receptore sa afinitetom za klasa II MHC, i smatra se da CD4 učestvuje u determinaciji MHC afiniteta tokom maturacije utimusu.Klasa II MHC proteini se generalno samo nalaze na površini specijalizovanihantigen-prezentujućih ćelija (APC). Specijalizovane antigen prezentujuće ćelije su primarnodendritske ćelije,makrofage iB ćelije, mada su B ćelije jedina grupa ćelija koja izražava MHC klasu II konstitutivno (sve vreme). Neke APC ćelije takođe vezuju prirodne (ili neprocesovane) antigene na svojoj površini, npr.folikularne dendritske ćelije. Neobrađeni antigeni ne interaguju sa T ćelijama, i ne učestvuju u njihovoj aktivaciji. Ti antigeni koji se vezuju za MHC proteine su uvek kratkipeptidi, 8-10 aminokiselina dugački za MHC klasu I, i do oko 25 za MHC klasu II.
Tokom imunskog responsa,profesionalne antigen-prezentujuće ćelije (APC) vršeendocitozu (apsorbuju) strani materijal (tipičnobakterije iliviruse), koje se podvrgavajuobradi, i onda prelaze sa mesta infekcije ulimfne čvorove. Kad su jednom u limfnim čvorovima, APC počinje da prezentira antigen peptide vezane za klasu II MHC, to omogućava CD4+ T ćelijama koje izražavaju specifične TCR receptore sa sposobnošću vezivanja za peptid/MHC komplekse da se aktiviraju.
Kad se Th ćelije suoče i prepoznaju antigen, na APC ćelijama,TCR-CD3 kompleks se vezuje za peptid-MHC kompleks na površini profesionalnih APC ćelija.CD4, koreceptor TCR kompleksa, se takođe vezuje, ali za različitu sekciju MHC molekula. Te interakcije prostorno grupišu proteine, što omogućavaintracelularnimkinazama prisutnim na TCR, CD3 i CD4 proteinima da se međusobno aktiviraju putemfosforilacije. Uz pomoć fosfataze prisutne na intracelularnom deluCD45 (koja je rasprostranjeni leukocitni antigen), ti molekuli aktiviraju glavne biohemijske puteve ucitosolu Th ćelija. Ti putevi su poznati kaoSignal 1 T ćelijske aktivacije, jer je to prvi i primarni pro-aktivacioni signal u Th ćelije. Pri naknadnim suočavanjima sa datim antigenom,memorijske T ćelije se re-aktiviraju koristeći iste TCR puteve.
Vezivanje antigen-MHC para sa TCR kompleksom i CD4 takođe pomaže ćelijsku adheziju APC i Th ćelija tokom Th ćelijske aktivacije. Protein integrinLFA-1 na T ćelijama iICAM na APC ćelijama su primarni molekuli adhezije te ćelijske interakcije.
Uloga glomaznog ektracelularnog CD45 regiona u ćelijskoj interakciji nije poznata. CD45 ima više izoformi koje menjaju veličinu u zavisnosti od Th ćelijske aktivacije i statusa maturacije. Na primer, CD45 dužina se smanjuje nakon Th aktivacije (CD45RA+ u CD45RO+). Nije poznato da li ta promena dužine ima uticaja na aktivaciju. Bilo je predloženo da duži CD45RA+ mogu da umanje pristupnost T ćelijskim receptorima za antigen-MHC molekule, čime se uslovljava potreba za porastom afiniteta (i specifičnosti) T ćelije da bi došlo do aktivacije. Kad jednom dođe do aktivacije, CD45 se skraćuje, što olakšava interakcije i aktivaciju efektorskih T pomoćnih ćelija.[2]
Nakon prvog TcR/CD3 signala, naivne T ćelije mogu da aktiviraju drugi nezavisni biohemijski put, koji je poznat kaoSignal 2. Ovaj verifikacioni korak je zaštitna mera kojom se osigurava da T ćelija odgovara na strani antigen. Ako ovaj drugi signal nije prisutan tokom inicijalnog izlaganja antigenu, T ćelija predpostavlja da je auto-reaktivna. To rezultira u njenojanergijskoj reakciji (do anergije dovode nezaštićene biohemijske promene Signala 1). Anergijske ćelije nisu responzivne na antigene, čak i ako su oba signal kasnije prisutna. Za te ćelije se smatra da besciljno cirkulišu kroz telo do ne podlegnuapoptozi na kraju njihovog životnog veka.
Drugi signal obuhvata interakciju izmeđuCD28 na CD4+ T ćeliji i proteinaCD80 (B7.1) iliCD86 (B7.2) na profesionalnim APC ćelijama. Oba CD80 i CD86 aktiviraju CD28 receptor. Ti proteini su takođe poznati kaokostimulatorni molekuli.
Mada je verifikacioni stupanj neophodan za aktivaciju naivnih pomoćnih T ćelija, važnost tog stupnja je najbolje demonstrirana tokom sličnog aktivacionog mehanizma CD8+citotoksičnih T ćelija. Kako naivne CD8+ T ćelije nemaju urođenu sklonost prema stranim izvorima, te T ćelije su zavisne od CD28 aktivacije za potvrdu da one prepoznaju strani antigen (CD80/CD86 su samo izraženi na aktivnim APC ćelijama). CD28 igra važnu ulogu u umanjenju rizika od T ćelijske auto-imunosti protiv antiagenata domaćina.
Kad su jednom oba puta naivnih T ćelija aktivirana, biohemijske promene indukovane signalom 1 se modifikuju, čime se omogućava ćelijska aktivacija umestoanergije. Drugi signal onda postaje nevažan; samo je prvi signal neophodan za buduću aktivaciju. To takođe važi za memorijske T ćelije, što je jedan od primerastečene imunosti. Brži odgovor se javlja nakon reinfekcije zato što su memorijske T ćelije već prošle kroz potvrdni stupanj i mogu da proizvedu efektorske ćelije mnogo brže.
Kad je jednom dvo-signalna aktivacija kompletna T pomoćne ćelije (Th) seproliferiraju. To je omogućeno oslobađanjem potentnogfaktora rasta T ćelijainterleukin 2 (IL-2), koji dejstvuje uautokrinom maniru. Aktivirane T ćelije takođe proizvodealfa pod-jedinicuIL-2 receptora (CD25 ili IL-2R), čime osposobljavaju potpuno funkcionalni receptor koji se može vezati sa IL-2.[3]
Nakon više ćelijskih generacija, Th ćelijski progenitori se diferenciraju uefektorske Th ćelije,memorijske Th ćelije, iregulatorne Th ćelije.
Produkcija IL-2 od strane pomoćnih T ćelija je takođe neophodna za proliferaciju aktiviranihCD8+ T ćelija. Bez interakcije sa pomoćnim T ćelijama,CD8+ T ćelije ne razvijaju efektorsku funkciju, i eventualno podležuapoptozi. Ova uzajamna zavisnost od pomoćnih T ćelija je još jedan način na koji imunski sistem pokušava da spreči T ćelijama posredovaneautoimune bolesti.
Pomoćne T ćelije imaju sposobnost vršenja uticaja na niz imunskih ćelija. Proizvedeni T ćelijski respons (što obuhvateekstracelularne signale kao što sucitokini) može biti esencijalan za uspešni ishod odgovora na infekciju. Da bi bile efektivne pomoćne T ćelije moraju da ustanove koji citokini će omogućiti imunskom sistemu da bude najkoristniji za domaćina. Detaljno razumevanje načina na koji pomoćne T ćelije odgovaraju na imunske izazove je jedan od glavnih interesa uimunološkim istraživanjima. Razumevanje njihovih odgovora može biti veoma korisno u lečenjubolesti u povećanju efikasnostivakcinacije.
Proliferirajuće pomoćne T ćelije koje mogu da se razviju u efektorske T ćelije se diferenciraju u dva glavan podtipa ćelija poznata kao Th1 i Th2 ćelije (ili Tip 1 i Tip 2 pomoćne T ćelije).
| Tip 1/ Th1 | Tip 2/ Th2 | |
| Ćelijski tip glavnog partnera | Makrofag | B ćelija |
| Proizvedeni citokini | interferon-γ ifaktor nekroze tumora-beta. (Interleukin 2 je bio klasično asociran sa Th1 ćelijama, ali ta asocijacija možda unosi zabunu; IL-2 proizvode sve pomoćne T ćelije u ranom periodu njihove aktivacije.) | interleukin 4,interleukin 5,interleukin 6,interleukin 10,interleukin 13 |
| Promovisana imunska stimulacija | Ćelijski imunski sistem. Maksimizira efikasnostmakrofagnog ubijanja i proliferaciju citotoksičnihCD8+ T ćelija. Takođe proizvodiopsoninska antitela | Humoralni imunski sistem. StimulišeB ćelije u proliferaciju, indukciju B-ćelijskepromene klase antitela, i povišenje proizvodnje neutralizujućihantitela. |
| Druge funkcije | Tip 1 citokinIFN-γ povišava produkcijuinterleukin-12 dendritskih ćelija i makrofaga, i putem pozitivne povratne sprege, IL-12 stimuliše produkcijuIFN-γ u pomoćnim T ćelijama, čime se promoviše Th1 profil. IFN-gama takođe inhibira produkciju citokina kao što suinterleukin-4, koji je važan citokin vezan za Tip 2 respons, i na taj način radi na očuvanju sopstvenog responsa. | Tip 2 respons promoviše svoj profil koristeći dva citokina.Interleukin-4 dejstvuje na pomoćne T ćelije da promoviše produkciju Th2 citokina (što obuhvata auto-regulatorno dejstvo), dokinterleukin 10 (IL-10) inhibira niz citokina uključujućiinterleukin 2 iIFN-γ u pomoćnim T ćelijama iIL-12 udendritskim ćelijama imakrofagama. |
<!Lymphocytes>