Kas ir citotoksiskā T šūna?

Katra kodolu saturoša organisma šūna nepārtraukti sasmalcina daļu savu olbaltumvielu un izliek to gabaliņus uz virsmas īpašā turētājā, I klases audu saderības molekulā. Tas ir kā logs uz šūnas iekšpusi: garāmejot var redzēt, ko šūna pašlaik ražo.

Ja šūnā vairojas vīruss, starp izliktajiem gabaliņiem parādās vīrusa olbaltumvielu fragmenti. T šūnas receptors, kas tieši šim fragmentam ir piemērots, to atpazīst, un CD8 molekula vienlaikus pieķeras turētājam, nostiprinot kontaktu. Bez šīs divkāršās atbilstības signāls netiek pieņemts.

Atpazīšana viena pati vēl nav pietiekama. Lai naivā šūna kļūtu par gatavu izpildītāju, tai nepieciešams arī otrs, apstiprinošs signāls no dendrītiskās šūnas, kas antigēnu atnesusi uz limfmezglu, bieži ar T palīgšūnas atbalstu. Šī divu atslēgu prasība ir drošības mehānisms pret uzbrukumiem veselām šūnām.

Saskares vietā starp T šūnu un mērķa šūnu izveidojas blīvs kontakta gredzens, ko sauc par imunoloģisko sinapsi. Tajā T šūna iztukšo savus granulus tikai vienā virzienā, uz mērķa šūnu, nevis uz visām pusēm. Tāpēc kaimiņu šūnas paliek neskartas, lai gan atrodas pāris mikrometru attālumā.

Granulos ir perforīns, kas mērķa šūnas membrānā palīdz izveidot ieeju, un granzīmi, fermenti, kas iekšpusē iedarbina šūnas pašiznīcināšanās programmu. Otrs ceļš ir caur virsmas molekulu Fas: T šūna pieskaras mērķa šūnas receptoram un tas pats palaiž to pašu programmu.

Svarīgi, ka mērķa šūna nevis uzsprāgst, bet iet bojā sakārtoti, apoptozes ceļā, salocot arī vīrusa nukleīnskābi savā iekšienē. Tas ierobežo iekaisumu un neļauj vīrusam izkļūt brīvā veidā. Pēc tam T šūna atraujas un dodas pie nākamā mērķa, tāpēc viena šūna spēj iznīcināt daudzas.

Kad infekcija ir pārvarēta, lielākā daļa izpildītāju iet bojā, bet daļa paliek kā atmiņas šūnas. Tieši tās nākamreiz reaģē daudz ātrāk, un uz to veidošanos balstās arī vakcīnu ilgstošā aizsardzība.

Ja citotoksisko T šūnu darbs ir traucēts, vīrusu infekcijas kļūst smagas un ilgstošas, atdzīvojas latentie vīrusi, un biežāk parādās vīrusu izraisīti audzēji. Tāda situācija rodas HIV infekcijas vēlīnās stadijās, pēc orgānu transplantācijas lietotās imūnsupresijas laikā un dažu iedzimtu imūndeficītu gadījumā.

Pretējā galā ir pārmērīga aktivitāte: ja atlase aizkrūts dziedzerī nav novērsusi pret sevi vērstas šūnas, tās var uzbrukt paša audiem. Šis mehānisms ir viens no pamatiem, kā rodas dažas autoimūnas slimības, piemēram, aizkuņģa dziedzera bēta šūnu bojāeja pirmā tipa cukura diabēta gadījumā.

Transplantētā orgāna atgrūšana lielā mērā ir tieši šo šūnu darbs: donora šūnu audu saderības molekulas saņēmēja T šūnām izskatās svešas. No otras puses, tieši šo pašu mehānismu izmanto mūsdienu onkoloģija: zāles, kas atbrīvo T šūnu no bremzēm, un laboratorijā pārveidotas T šūnas ir atsevišķu audzēju ārstēšanas metodes.

Ar imūndeficītiem nodarbojas imunologs, ar audzējiem onkologs, ar transplantāciju transplantologs. Pie ārsta jādodas, ja infekcijas atkārtojas neparasti bieži vai norit neparasti smagi, ja bez izskaidrojuma ilgstoši ir subfebrila temperatūra, nakts svīšana, svara zudums vai palielināti limfmezgli, kas nepāriet pāris nedēļu laikā.

Vistuvākais sajaukšanas objekts ir dabīgā galētājšūna (NK šūna). Abas nogalina inficētas šūnas ar perforīnu un granzīmiem, bet loģika ir pretēja. T šūna prasa redzēt konkrētu antigēnu uz audu saderības molekulas un uzbrūk tad, kad tas ir klāt. NK šūna uzbrūk tad, kad audu saderības molekulas uz šūnas virsmas trūkst. Tas ir gudri, jo daudzi vīrusi un audzēji tieši slēpj šīs molekulas, lai izvairītos no T šūnām, un tādējādi nokļūst NK šūnas redzeslokā.

Otrs pāris ir CD8 un CD4 šūnas. Citotoksiskā CD8 šūna nogalina, bet T palīgšūna CD4 nenogalina neko: tā izdala signālvielas, kas iekustina B šūnas, makrofāgus un pašas citotoksiskās šūnas. Vienkārša atceres saite: CD8 ir izpildītājs, CD4 ir diriģents.

Trešā jaucamā lieta ir vārds „limfocīts“. Limfocīti ir visa saime, kurā ietilpst T šūnas, B šūnas un NK šūnas; citotoksiskā T šūna ir tikai viens šīs saimes loceklis.

Aizkrūts dziedzeris, kurā šīs šūnas apmācās, ir vislielākais bērnībā un ar gadiem pakāpeniski aizvietojas ar taukaudiem. Tas nenozīmē, ka pieaugušais paliek bez T šūnām: jau izveidotais repertuārs uzturas un atjaunojas perifērijā. Bet tas izskaidro, kāpēc tieši bērnībā iegūtā imunoloģiskā pieredze ir tik nozīmīga un kāpēc gados vecākiem cilvēkiem atbilde uz pilnīgi jaunu patogēnu vidēji ir vājāka.

Otra detaļa, kas maina priekšstatu: citotoksiskā T šūna nogalina nevis mikrobu, bet paša organisma šūnu. Tas nozīmē, ka daļa no simptomiem infekcijas laikā, piemēram, aknu bojājums vīrushepatīta gadījumā, rodas nevis no vīrusa tiešās darbības, bet no imūnsistēmas atbildes. Tāpēc slimības smagums ne vienmēr ir tieši proporcionāls vīrusa daudzumam.

Un vēl: burts T nenozīmē „toksisks“. Tas nāk no aizkrūts dziedzera nosaukuma thymus, tāpat kā burts B B limfocītu nosaukumā nāk no putna orgāna, kurā šīs šūnas pirmoreiz aprakstīja.