Dendritinės ląstelės — apibrėžimas ir vaidmuo imuninėje sistemoje
Dendritinės ląstelės: imuninės sistemos pasiuntiniai – kaip jos atpažįsta antigenus, perduoda signalus ir saugo organizmą odoje, plaučiuose bei žarnyne.
Dendritinės ląstelės (DC) yra baltosios kraujo ląstelės, priklausančios žinduolių imuninei sistemai. Jos apdoroja patogenų antigeninę medžiagą ir užrašo ją ant savo paviršiaus. Ten ji paliečia kitas imuninės sistemos ląsteles. Taigi, dendritinės ląstelės yra antigeną pateikiančios ląstelės. Jos veikia kaip pasiuntiniai tarp įgimtosios ir adaptyviosios imuninės sistemos.
Dendritinės ląstelės yra audiniuose, kontaktuojančiuose su išorine aplinka. Šie audiniai yra oda, nosies, plaučių, skrandžio ir žarnyno vidinė gleivinė. Nesubrendusių jų taip pat galima rasti kraujyje.
Pagrindinės funkcijos
Dendritinių ląstelių pagrindinė užduotis – aptikti antigenus audiniuose, juos įsiurbti, apdoroti ir pateikti T limfocitams limfiniuose mazguose. Svarbiausi mechanizmai:
- Antigenų suėmimas: vyksta per fagocitozę, makropinocitozę ir receptorių tarpinamą endocitozę.
- Antigenų apdorojimas: suskaidymas endolizosomose ir paruošimas pateikimui ant MHC molekulių.
- Antigenų pateikimas: fragmentai pateikiami ant MHC II CD4+ T ląstelėms; dalis DC gali atlikti cross-presentation ir pateikti antigenus ant MHC I CD8+ T ląstelėms.
- Kostiuliacinė aktyvacija: subrendusios DC išskiria citokinus (pvz., IL-12) ir išreiškia ko-stimuliuojančius molekulių kompleksus (pvz., CD80, CD86, CD40), kurių reikia efektyviai T ląstelių aktyvacijai.
- Tolerancijos palaikymas: ramybės būsenoje (be uždegiminio signalo) DC gali indukuoti T limfocitų toleranciją arba reguliatorių T ląsteles, taip saugodamos nuo autoimuninių reakcijų.
Tipai ir kilmė
Yra keli dendritinių ląstelių potipiai, turintys skirtingas funkcijas:
- Konvencinės (klasikinės) DC – specializuotos T ląstelių aktyvacijai ir antigenų pateikimui.
- Plazminiškosios DC (pDC) – ypač svarbios virusinėse infekcijose, nes intensyviai gamina I tipo interferonus (pvz., IFN-α).
- Monocitinės ar iš monocitų kilusios DC – susiformuoja uždegimo metu ir dalyvauja vietinėse imuninėse reakcijose.
Dendritinės ląstelės kilusios iš kaulų čiulpų progenitorių; jų vystymą reguliuoja augimo faktoriai, pvz., Flt3 ligand. Nesubrendę DC audiniuose aktyviai „rinkti“ antigenus, o gavus uždegiminį signalą – bręsta ir migruoja į regioninius limfmazgius, vadovaujamos chemokino receptoriaus CCR7.
Molekuliniai ženklai ir aktyvacijos signalai
DC atpažįsta mikrobų molekules per pattern recognition receptors (pvz., Toll-like receptorius), taip gauna brendimo signalus. Brendimo metu DC:
- Padidina MHC II ir kostimuliacinių molekulių ekspresiją.
- Išskiria citokinus (pvz., IL-12, IL-6, IL-10), kurie nukreipia T ląstelių diferenciaciją.
- Keičia migracijos taktiką – įjungiamas CCR7 ir DC migruoja į limfmazgius.
Laboratoriniuose tyrimuose dažnai naudojami paviršiniai žymenys, pvz., CD11c (konvencinėms DC), MHC II ir specifiniai žymenys pDC (pvz., CD123 žmonėms).
Funkcinė reikšmė sveikatai ir ligoms
Dendritinės ląstelės yra kertinės pradiniame imuninės atsako etape, todėl jos turi didelę klinikinę reikšmę:
- Infekcijos: DC inicijuoja adaptyvią imuninę reakciją prieš bakterijas, virusus ir parazitus.
- Vakcinacija: efektyvios vakcinos stimuliuoja DC pateikti antigenus ir aktyvuoti naudingas T bei B ląsteles.
- Vėžys: DC geba pristatyti naviko antigenus ir skatinti citotoksines CD8+ ląsteles; DC pagrindu kuriamos vėžio vakcinos ir terapijos, kartais derinamos su imuniniais kontrolpunkčių inhibitoriais.
- Autoimuninės ligos ir alergijos: netinkamas DC aktyvavimas gali prisidėti prie autoimuninių atsakų arba alerginės sensibilizacijos.
- Transplantacija: DC vaidina rolę transplantato atmetime ir tolerancijos indukcijoje; manipuliuojant DC funkcija siekiama pagerinti toleranciją transplantams.
Klinikiniai ir moksliniai taikymai
Tyrėjai naudoja dendritines ląsteles kaip terapinius įrankius (pvz., DC vakcinos prieš vėžį), taip pat ieško būdų moduliuoti jų veiklą autoimuninėse ligose ir alergijose. Monocitinės DC kultivavimas ir antigenų krovimas leidžia sukurti pacientui pritaikytas imunoterapijas. Tačiau DC biologija yra sudėtinga: efektyvi terapija reikalauja tinkamo DC subtipo, brendimo būsenos ir kostimuliacijos bei citokinų režimo parinkimo.
Apibendrinant: dendritinės ląstelės – tai audiniuose esančios, antigenus fiksuojančios ir apdorojančios ląstelės, kurios jungia įgimtą ir adaptyvią imuninę sistemą. Jos sprendžia, ar pateikti antigeną kaip grėsmę (aktyvuoti imuninių ląstelių atsaką), ar kaip savą (indukuoti toleranciją), todėl yra esminės imuninės homeostazės ir ligų valdymo požiūriu.
Dendritinė ląstelė
Jaunieji dentritai
Dedritinės ląstelės išsivysto iš monocitų - organizme cirkuliuojančių baltųjų kraujo kūnelių. Priklausomai nuo signalo, monocitai virsta dendritinėmis ląstelėmis arba makrofagais. Monocitai susidaro iš kamieninių ląstelių kaulų čiulpuose.
Nesubrendusios dendritinės ląstelės nuolat tikrina, ar jų aplinkoje nėra patogenų, pavyzdžiui, virusų ir bakterijų. Tai atliekama per modelio atpažinimo receptorius (PRR), pvz., panašius į kaltės receptorius (TLR).
Jie minta patogenais, suskaido jų baltymus į mažus gabalėlius ir, naudodami MHC molekules, šiuos fragmentus patalpina ant savo ląstelių paviršiaus. Suaktyvėjusios šios ląstelės persikelia į limfmazgius ir subręsta. Jos įjungia ląstelių paviršiaus receptorius, kurie aktyvuoja T ir B ląsteles, kad prasidėtų ir formuotų adaptyvųjį imuninį atsaką.
Istorija
Dendritines ląsteles XIX a. pabaigoje pirmą kartą aprašė Paulas Langerhansas (Langerhanso ląstelės). Tačiau tik 1973 m. Ralphas Steinmanas ir Zanvilas Cohnas joms suteikė dendritinių ląstelių pavadinimą. Už tai, kad atrado pagrindinį dendritinių ląstelių vaidmenį adaptyviojo imuninio atsako procese, 2007 m. R. Steinmanas buvo apdovanotas Alberto Laskerio premija, o 2011 m. - Nobelio fiziologijos ar medicinos premija.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra dendritinės ląstelės?
A: Dendritinės ląstelės yra baltosios kraujo ląstelės, priklausančios žinduolių imuninei sistemai.
K: Koks dendritinių ląstelių vaidmuo?
A: Dendritinės ląstelės apdoroja patogenų antigeninę medžiagą ir pateikia ją ant savo paviršiaus, veikdamos kaip antigeną pateikiančios ląstelės, taip pat jos veikia kaip pasiuntiniai tarp įgimtosios ir adaptyviosios imuninės sistemos.
K: Kur organizme yra dendritinių ląstelių?
A: Dendritinių ląstelių yra audiniuose, kurie liečiasi su išorine aplinka, pavyzdžiui, odoje, nosies, plaučių, skrandžio ir žarnyno vidinėje gleivinėje.
K: Ar dendritinių ląstelių galima rasti kraujyje?
A: Taip, kraujyje galima rasti nesubrendusių dendritinių ląstelių.
K: Ką dendritinės ląstelės daro su apdorotu antigenu?
A: Dendritinės ląstelės apdorotą antigeno medžiagą deda ant savo paviršiaus, kur ji liečiasi su kitomis imuninės sistemos ląstelėmis.
K: Kokią funkciją imuninėje sistemoje atlieka dendritinės ląstelės?
A.: Dendritinės ląstelės veikia kaip pasiuntiniai tarp įgimtosios ir adaptyviosios imuninės sistemos ir pateikia antigeninę medžiagą kitoms imuninės sistemos ląstelėms.
K: Kaip dendritinės ląstelės prisideda prie imuninio atsako?
A: Dendritinės ląstelės, pateikdamos antigeninę medžiagą kitoms imuninės sistemos ląstelėms, palengvina imuninių ląstelių aktyvavimą ir padeda koordinuoti imuninį atsaką.
Ieškoti