Palīga T limfocīti: imūnsistēmas dispečeri

T šūnas receptors nespēj atpazīt veselu baktēriju vai brīvu olbaltumvielu. Tas redz tikai īsu peptīdu, kas ievietots saderības kompleksa molekulas gropē un pasniegts uz citas šūnas virsmas. Palīga T šūnas gadījumā šī ir otrā tipa molekula, kas atrodas uz dendritisko šūnu, makrofāgu un B limfocītu virsmas.

Tieši šī sadales loģika nosaka visu sistēmas darbību. Otrā tipa molekulās nonāk tas, ko šūna ir norijusi no ārpuses, tātad ārpusšūnas draudi. Pirmā tipa molekulās, kuras redz citotoksiskās T šūnas, nonāk tas, kas ražots šūnas iekšienē, tātad vīrusi un audzēja olbaltumvielas.

Lai šūna patiešām aktivizētos, ar pašu antigēna atpazīšanu nepietiek. Vajadzīgs otrs, apstiprinošs signāls no antigēnu pasniedzošās šūnas un trešais signāls citokīnu veidā, kas nosaka, par kādu apakštipu šūna kļūs. Ja pirmais signāls pienāk bez otrā, šūna nevis aktivizējas, bet kļūst nereaģējoša; šis mehānisms pasargā no reakcijas pret paša audiem.

1. Dendritiskā šūna audos uzņem patogēna daļiņas un migrē uz limfmezglu.
2. Limfmezglā tā uz otrā tipa saderības molekulām pasniedz peptīdus.
3. Palīga T šūna ar savu receptoru un CD4 molekulu atpazīst konkrēto peptīdu.
4. Saņemot apstiprinošo signālu, šūna sāk dalīties un veido klonu.
5. Apkārtējie citokīni nosaka, par kādu apakštipu klons nobriest.
6. Nobriedušās šūnas izceļo uz iekaisuma vietu vai paliek limfmezglā, palīdzot B šūnām.

Aktivizēta palīga T šūna nav vienveidīga. Atkarībā no citokīnu vides tā nobriest par vienu no vairākiem apakštipiem, un katrs no tiem ir noregulēts pret noteiktu draudu veidu. Šī specializācija ir viens no skaistākajiem imunoloģijas principiem: sistēma nemēģina cīnīties pret visu vienādi.

Pirmais tips ir vērsts pret patogēniem, kas slēpjas šūnu iekšienē, piemēram, pret mikobaktērijām. Tas aktivizē makrofāgus un liek tiem nogalināt norītos mikrobus. Otrais tips nodarbojas ar parazītiem un vienlaikus ir tas, kas uztur alerģiskās reakcijas. Trešais darbojas pret ārpusšūnas baktērijām un sēnītēm, piesaistot neitrofilos leikocītus. Ceturtā grupa paliek limfmezglu folikulos un palīdz B limfocītiem izveidot kvalitatīvas antivielas.

Atsevišķi stāv regulējošās T šūnas. Tās arī nes CD4 molekulu, bet to uzdevums ir pretējs: apturēt pārmērīgu atbildi un pasargāt paša audus. To trūkums vai vājums ir daudzu autoimūnu slimību mehānisma daļa.

Antivielu ražošana bez palīga T šūnas paliek primitīva. B limfocīts, kas saticis antigēnu, pats spēj saražot tikai vienu antivielu klasi ar vidēju piemērotību. Lai iegūtu spēcīgas, precīzas antivielas un ilgstošu atmiņu, tam nepieciešams tiešs kontakts ar folikulāro palīga T šūnu.

Šajā kontaktā notiek divas izšķirošas lietas. Pirmkārt, mainās antivielas klase, tātad tā pati specifiskā antiviela tiek pārlikta uz citu pamata daļu, kas maina tās darbības vietu un veidu. Otrkārt, notiek gēnu smalkā piemeklēšana, kuras rezultātā izdzīvo tie B limfocītu pēcteči, kuru antiviela pie antigēna turas visciešāk.

Praktiskā šī procesa sekas ir tas, ka vakcīnu efektivitāte lielā mērā atkarīga no palīga T šūnu iesaistes. Tieši tāpēc dažas vakcīnas, piemēram, tīri cukuru tipa antigēni, maziem bērniem darbojas slikti, un tos speciāli piesaista olbaltumvielai, lai iesaistītu T šūnu palīdzību.

Cilvēka imūndeficīta vīruss izmanto CD4 molekulu kā ieejas durvis šūnā. Infekcijas gaitā šo šūnu skaits pakāpeniski samazinās, un, kad tas nokrīt zem noteikta līmeņa, parādās infekcijas, kuras veselam cilvēkam neattīstītos. Tieši šī iemesla dēļ CD4 šūnu skaits ir viens no galvenajiem slimības uzraudzības rādītājiem kopā ar vīrusa daudzumu asinīs.

Mūsdienu pretretrovīrusu terapija spēj vīrusa vairošanos nomākt tik lielā mērā, ka tas analīzēs vairs nav nosakāms, un CD4 šūnu skaits pakāpeniski atjaunojas. Ārstēšanu vada infektologs, un ir būtiski to uzsākt pēc iespējas agrāk, tāpēc testēšanās pēc riska situācijas ir svarīga.

Palīga T šūnas var trūkt arī citu iemeslu dēļ. Iedzimti imūndeficīti, kuros nav izveidojies aizkrūts dziedzeris, izpaužas jau zīdaiņa vecumā ar smagām infekcijām. Iegūti trūkumi rodas pēc ķīmijterapijas, ilgstošas imūnsupresijas pēc orgānu transplantācijas vai atsevišķu bioloģisko zāļu lietošanas.

• Atkārtotas, neparasti smagas vai neatbilstošas infekcijas.
• Ilgstoša, neizskaidrojama sēnīšu infekcija mutē vai barības vadā.
• Ilgstošs drudzis, svīšana naktīs un svara zudums bez skaidra iemesla.
• Vairāki palielināti limfmezgli, kas saglabājas nedēļām.
• Jebkura no šīm pazīmēm ir iemesls vērsties pie ārsta, nevis gaidīt.

Tikpat bieži problēma ir nevis trūkums, bet nepareizs virziens. Ja pret nekaitīgu vielu, piemēram, putekšņiem vai pārtikas olbaltumvielu, tiek ieslēgta otrā tipa atbilde, rezultāts ir alerģija ar attiecīgo antivielu klasi, tuklo šūnu aktivāciju un raksturīgajiem simptomiem.

Ja pret paša audu olbaltumvielu tiek ieslēgta pirmā vai trešā tipa atbilde, rezultāts ir autoimūna slimība. Trešā tipa palīga šūnu ceļš ir īpaši cieši saistīts ar psoriāzi un vairākām locītavu un zarnu slimībām, un tieši uz šo ceļu vērstas mūsdienu bioloģiskās zāles.

Transplantācijas gadījumā palīga T šūnas ir galvenais atgrūšanas virzītājspēks, jo tieši tās atpazīst svešā orgāna saderības molekulas. Tāpēc visa imūnsupresīvā terapija būtībā ir mēģinājums nomākt šo šūnu aktivāciju, saglabājot pietiekamu aizsardzību pret infekcijām.

Galvenā metode ir plūsmas citometrija. Asins paraugu apstrādā ar krāsotām antivielām, kas piesaistās konkrētām virsmas molekulām, un aparāts laiž šūnas pa vienai cauri lāzera staram, skaitot un šķirojot tās pēc iezīmēm. Tā iegūst gan CD4 šūnu absolūto skaitu, gan to attiecību pret CD8 šūnām.

Papildus vērtē arī funkciju, nevis tikai skaitu. Testi, kuros šūnas saskaras ar konkrētu antigēnu un mēra izdalīto gamma interferonu, tiek izmantoti tuberkulozes infekcijas noteikšanai. Ādas testos vērtē aizkavēta tipa reakciju, kuras pamatā arī ir palīga T šūnu darbs.

Rezultāti vienmēr jāvērtē kontekstā. CD4 šūnu skaits īslaicīgi mainās infekcijas laikā, pēc slodzes un atkarībā no diennakts laika, tāpēc atsevišķs novirzīts rezultāts bez klīniskas ainas parasti neko nenozīmē.

• Plūsmas citometrija: CD4 un CD8 šūnu skaits un attiecība.
• Gamma interferona izdales testi: tuberkulozes infekcijas noteikšanai.
• Antivielu līmeņa noteikšana: netieši rāda folikulāro palīga šūnu darbu.
• Ģenētiskā izmeklēšana: aizdomu gadījumā par iedzimtu imūndeficītu.
• Ādas aizkavēta tipa reakcijas testi atsevišķos gadījumos.

Pirmā biežā neskaidrība ir starp palīga T šūnām un citotoksiskajām T šūnām. Abas ir T limfocīti, bet pirmās nes CD4, redz otrā tipa saderības molekulas un vada, bet otrās nes CD8, redz pirmā tipa molekulas un tieši nogalina inficētās šūnas.

Otrā ir starp T un B limfocītiem. B limfocīts ir antivielu ražotājs un antigēnu spēj atpazīt tā dabiskajā formā. T limfocīts antivielas neražo un redz tikai pasniegtus peptīdus.

Trešā, ikdienā biežākā, ir starp CD4 šūnu skaitu un vispārējo balto asins šūnu skaitu parastajā analīzē. Parastā asins aina rāda limfocītu kopskaitu, bet neatdala apakšgrupas. Normāls limfocītu skaits tātad neizslēdz nopietnu CD4 šūnu trūkumu, un tieši tāpēc aizdomu gadījumā nepieciešams atsevišķs izmeklējums.

Mācību grāmatās palīga T šūnu apakštipi bieži tiek attēloti kā stingri nodalītas, galīgas šūnu kategorijas. Pētījumi pēdējos gadu desmitos parādījuši, ka realitāte ir elastīgāka: mainoties apkārtējai citokīnu videi, jau nobriedusi šūna var mainīt savu profilu un sākt ražot citas signālvielas. Šo īpašību sauc par plasticitāti, un tā izskaidro, kāpēc hroniskas slimības gaitā imūnās atbildes raksturs var pārvirzīties.

Otrs mazāk zināms fakts ir tas, ka liela daļa palīga T šūnu darba vispār nenotiek asinīs. Pēc aktivācijas šīs šūnas izceļo uz audiem, un daļa no tām tur paliek pastāvīgi kā audu atmiņas šūnas, kas asinsritē vairs neatgriežas. Tas nozīmē, ka asins analīze rāda tikai daļu ainas, un tieši tāpēc, piemēram, gļotādas imunitātes stāvokli no asins parauga bieži nevar spriest. Šī atziņa mainīja arī vakcīnu izstrādes domāšanu, jo audu atmiņas šūnu veidošanās ir atkarīga no ievadīšanas veida, nevis tikai no antigēna.