Дендритни клетки — антиген-представящи имунни клетки: определение и функции
Дендритни клетки — ключови антиген-представящи имунни клетки: как разпознават патогени, свързват вродената и адаптивната имунна система и изпълняват жизненоважни функции.
Дендритните клетки (ДК) са бели кръвни клетки, които са част от имунната система на бозайниците. Те преработват антигенен материал от патогени и го поставят на повърхността си. Там той се докосва до други клетки на имунната система. Така че дендритните клетки са антиген-представящи клетки. Те действат като пратеници между вродената и адаптивната имунна система.
Дендритните клетки се намират в тъканите, които са в контакт с външната среда. Тези тъкани са кожата и вътрешната обвивка на носа, белите дробове, стомаха и червата. В незряло състояние могат да бъдат открити и в кръвта.
Как действат дендритните клетки
В незряло състояние дендритните клетки активно улавят и поглъщат частици, микроорганизми и клетъчен отпадък. При среща с патоген или сигнал за увреждане те преминават през процес на узряване. По време на този процес те:
- преработват антигени и ги представят на молекули от семейството на MHC (MHC I и MHC II);
- увеличават експресията на молекули за ко-стимулация (напр. CD80, CD86), необходими за активация на Т-лимфоцитите;
- изразяват рецептори за миграция, като CCR7, които ги насочват към лимфните възли;
- секретират цитокини, които оформят типа на адаптивния отговор (например класификация към Th1, Th2, Th17 или Treg).
В лимфните възли дендритните клетки представят антигена на CD4+ помощни Т-клетки чрез MHC II и могат да активират CD8+ цитотоксични Т-клетки чрез директно представяне на MHC I или чрез механизъм, наречен cross-presentation, при който външен антиген се представя на MHC I.
Подвидове и маркери
Има няколко подтипа дендритни клетки, всеки с различни функции:
- Класически/конвенционални дендритни клетки (cDCs) — добри в представянето на антигени и активирането на Т-клетки;
- Плазмоцитоподобни дендритни клетки (pDCs) — силно продуцират интерферон тип I при вирусни инфекции;
- Лангергансови клетки — локализирани в епидермиса на кожата и важни за кожната имунна защита;
- Други по-специфични подтипове, определяни по молекулни маркери (например CD11c, BDCA/ CD1c, BDCA-2 и др.).
Рецептори и разпознаване
ДК използват различни рецептори за разпознаване на микроорганизми и сигналите за увреждане:
- PRRs (pattern recognition receptors) като TLR (Toll-like рецептори), които разпознават PAMPs (патоген-асоциирани молекулни модели);
- Рецептори за фагоцитоза и комплементни рецептори;
- Рецептори за цитокини и хемокини, които регулират подвижността и преживяемостта.
Роля в имунната толерантност и болести
Освен активирането на имунния отговор, дендритните клетки са ключови и за поддържането на имунна толерантност към собствените тъкани и към невредни антигени (напр. храни, нормална микрофлора). В зависимост от контекста те могат да:
- индуцират апоптоза на авто-реактивни Т-клетки;
- подпомагат диференциацията на регулаторни Т-клетки (Treg), които потискат автоимунни реакции;
- имат роля в автоимунни заболявания, хронични възпаления и алергии, когато регулацията е нарушена.
Клинично значение и приложения
Дендритните клетки са важни за разработването на ваксини и имунни терапии:
- ваксините използват способността на ДК да представят антигени и да стимулират силни Т- и В-клетъчни отговори;
- в имунотерапията при рак се изследват подходи за натоварване на ДК с туморни антигени с цел да активират цитотоксични Т-клетки срещу тумора;
- маркерите и функционалните тестове на ДК в кръвта могат да бъдат използвани за мониториране на имунния статус при инфекции, автоимунни болести и след трансплантации.
Кратко обобщение
Дендритните клетки са професионални антиген-представящи клетки, които свързват вродената и адаптивната имунна система. Те улавят антигени в периферните тъкани, узряват, мигрират до лимфните възли и активират специфични Т-клетки. Освен в защитата срещу инфекции, те участват в поддържането на имунната толерантност и са цел на много изследвания и терапии.
Дендритна клетка
Млади дентрити
Дедритните клетки се развиват от моноцити - бели кръвни клетки, които циркулират в организма. В зависимост от сигнала моноцитите се превръщат в дендритни клетки или макрофаги. Моноцитите се образуват от стволови клетки в костния мозък.
Незрелите дендритни клетки постоянно проверяват заобикалящата ги среда за наличие на патогени, като вируси и бактерии. Това става чрез рецептори за разпознаване на образи (PRRs), като например рецептори, подобни на рецепторите на Тол (TLRs).
Те се хранят с патогени, разграждат техните протеини на малки части и поставят тези фрагменти на клетъчната си повърхност с помощта на молекули MHC. След като се активират, тези клетки се придвижват към лимфните възли и стават зрели. Те включват рецептори на клетъчната повърхност, които активират Т-клетките и В-клетките, за да започнат и оформят адаптивния имунен отговор.
История
Дендритните клетки са описани за първи път от Пол Лангерханс (клетките на Лангерханс) в края на XIX век. Едва през 1973 г. обаче Ралф Стайнман и Занвил Кон им дават името "дендритни клетки". За откриването на централната роля на дендритните клетки в адаптивния имунен отговор Стейнман е удостоен с наградата "Алберт Ласкер" през 2007 г. и с Нобелова награда за физиология или медицина през 2011 г.
Въпроси и отговори
В: Какво представляват дендритните клетки?
О: Дендритните клетки са бели кръвни клетки, които са част от имунната система на бозайниците.
В: Каква е ролята на дендритните клетки?
О: Дендритните клетки обработват антигенния материал от патогените и го поставят на повърхността си, действайки като антиген-представящи клетки, и действат като пратеници между вродената и адаптивната имунна система.
В: Къде в тялото се намират дендритни клетки?
О: Дендритните клетки се намират в тъканите, които са в контакт с външната среда, като кожата и вътрешната обвивка на носа, белите дробове, стомаха и червата.
В: Може ли да се открият дендритни клетки в кръвта?
О: Да, дендритните клетки могат да бъдат открити в незряло състояние в кръвта.
В: Какво правят дендритните клетки с антигенния материал, който обработват?
О: Дендритните клетки поставят обработения антигенен материал на своята повърхност, където той се докосва до други клетки на имунната система.
В: Каква е функцията на дендритните клетки в имунната система?
О: Дендритните клетки действат като пратеници между вродената и адаптивната имунна система и представят антигенен материал на други клетки на имунната система.
В: Как дендритните клетки допринасят за имунния отговор?
О: Като представят антигенен материал на други клетки на имунната система, дендритните клетки улесняват активирането на имунните клетки и спомагат за координирането на имунния отговор.
обискирам