Komórki dendrytyczne: opis, charakterystyka, funkcja i zastosowanie

Ostatnie dziesięciolecie immunologii rozwija się aktywniej, co umożliwia dokonywanie odkryć przydatnych w praktycznym zastosowaniu. A komórki dendrytyczne (DC), których badania rozpoczęto stosunkowo niedawno, są już uważane za obiecujące w leczeniu raka. W trakcie niektórych badań naukowcom udało się uzyskać wyniki z zagruntowanych DC zdolnych do eliminacji rozwoju antygenowej tolerancji komórek nowotworowych. Pozwala to na opracowanie takiego kierunku, jak leczenie raka komórkami dendrytycznymi.

Rodzaje dendrocytów

Dendrocytów nazywa się komórkami pochodzenia monocytowego, które w tkankach na granicy z otoczeniem pod wpływem cytokin przekształcają się w specjalne typy makrofagów. Istnieją dwa typy DC, które wykonują różne funkcje, chociaż ich struktura jest podobna. Pierwszym rodzajem DC są komórki mieloidalne, których głównym zadaniem jest fagocytoza antygenu i jego prezentacja komórkom immunokompetentnym odpowiedzialnym za syntezę immunoglobulin. Komórki plazmatyczne otrzymują informacje o antygenie z dendrocytów mieloidalnych i syntetyzują przeciwciała.

Dendrocyty plazmocytowe

Drugi typ DC to komórki plazmocytyczne, które są regulatorami aktywności procesów immunologicznych. Te komórki dendrytyczne syntetyzują interferony, przekazując informacje o potrzebie przyciągnięcia immunocytów do miejsca zapalenia. Interferony są w stanie pokonać ogromne odległości i regulować nawet proliferację pewnych klonów limfocytów. Jednocześnie dendrocyty mieloidalne mają mieloidalne pochodzenie i różnią się od monocytów, podczas gdy komórki plazmatyczne pochodzą z limfocytarnego zarodka hemopoetycznego.

Pod tym względem rola komórek dendrytycznych jest szczególna. Najpierw stoją na granicy komórki i odporność humoralna. Po drugie, DK, zwłaszcza dendrocyt mielocytarny, są w stanie "wykształcić" komórki odpornościowe w miejscu ich bezpośredniego kontaktu z antygenami. A dendrocyty plazmocytowe mogą przekazywać informacje znacznie dalej i docierać do centralnych i obwodowych narządów krwiotwórczych.

Morfologia i histologia dendrocytów

Plasmocytowe i mielocytowe komórki dendrytyczne zapewniają obronę immunologiczną organizmu. Aby to zrobić, mają szereg urządzeń, dzięki czemu są zaimplementowane. Przez morfologię, dendrocyty immunologiczne bardziej przypominają monocyty i makrofagi. Tak jest duże komórki wielkości do 20 mikronów z nieregularnymi konturami i wieloma występami cytoplazmatycznymi. Mają dobrze rozwinięte centrum komórek, które wspiera ich strukturę i zapewnia elastyczność komórek. Jednakże jest w stanie przenieść się do miejsca kontaktu z antygenem.

Jądro dendrocytów przenosi się do cytoplazmy, gdzie znajduje się wiele wakuoli trawiennych. Są one niezbędne do wdrożenia fagocytozy immunologicznej. Ma to ogromne znaczenie dla określenia struktury cząsteczek białkowych antygenów. Ta informacja będzie później prezentowana na wyrażonych receptorach MHC błonowych. Aparat biosyntetyczny w dendrocytach jest reprezentowany przez niewielką liczbę rozproszonych rybosomów w słabo rozgałęzionych retikulum endoplazmatyczne.

Receptory komórek dendrytycznych

Podobnie jak w przypadku wszystkich komórek odpornościowych, dendrocytes prowadzania Błony wiele receptorów, w tym czynniki zgodności tkankowej klaster rozróżnienia różnych międzykomórkowych cząsteczek adhezyjnych, wysoce specyficznych markerów dobrze zróżnicowany dendrocytes chemokin LAMP cząsteczka i Toll-podobny retsetory czynniki koingibiruyuschie wyzwanie cząsteczek rozpoznających patogen (PFP). Czynnik zgodności tkankowej to złożony kompleksowy receptor białkowo-polisacharydowy MHC, na którym prezentowane są antygeny mające na celu kształtowanie odporności czynnej humoralnie.

MHC i receptory CD

Klastry różnicowania są znacznikami pewnej populacji komórek, przez które są rozpoznawane przez zabójców T. Ogólnie rzecz biorąc, klastry różnicowania, czyli receptory CD, są bardzo liczne. Zgodnie z wersją istniejącą w immunologii, są one niezbędne do rozpoznawania komórek i przeszkody autoagresji. Komórki dendrytyczne międzykomórkowych cząsteczek adhezyjnych są wyposażone w celu przyłączenia się do innych komórek i rozpoznawania receptorów wyrażanych na ich powierzchni. Konieczne jest również bezpośrednie przeniesienie antygenu, ponieważ proces jego wychwytywania z receptora MHC jest związany z konwergencją komórek.

Cząsteczki adhezyjne

Cząsteczki adhezyjne są również niezbędne do przemieszczania się w tkankach, pozwalając im "polegać" na sąsiadujących komórkach. Wysoce specyficznymi markerami wysoce zróżnicowanego dendrocytu są klastery różnicowania typu 83 (CD83), które ulegają ekspresji na błonach dojrzałych dendrocytów. Ich rolą jest stać się sygnałem dla T-killer. Wiele cząsteczek LAMP jest niezbędnymi glikoproteinami dla błon lizosomalnych. Są odpowiedzialni za łączenie się fagosomów z wakuolą przewodu pokarmowego, a zatem są zaangażowani we wdrażanie fagocytozy immunologicznej.

Receptory chemokin i podobne do opłat cząsteczki

Te cząsteczki receptorów biorą udział w rozpoznawaniu drobnoustrojów. Na przykład, jakakolwiek grupa chemokinowa na błonie komórkowej dendrytycznej przyczynia się do rozpoznawania pewnych białek lub polisacharydów, z którymi się kontaktuje. Oznacza to, że jeśli na błonie mikroba znajduje się substancja, do której dendrocyt ma swoją własną grupę chemokinową, komórka dendrytyczna rozpozna ją i wywoła odpowiedź immunologiczną lub po prostu fagocytuje.

Cząsteczki podobne do opłat są również odpowiedzialne za rozpoznawanie antygenów i odporności wrodzonej, takich jak TLR-4. Jest wrażliwy na lipopolisacharyd. ściana komórkowa dowolne bakterie gram ujemne. Zakłada się, że synteza swoistych receptorów Toll-podobnych w komórce dendrocytów jest podstawą do rozwoju odporności na komórki rakowe.

Jednakże niemożliwe jest wprowadzenie genów, na podstawie których możliwa byłaby synteza cząsteczki białka. Trudność polega na modyfikacji postsyntetycznej, która nie jest jeszcze możliwa w sztucznych warunkach. W związku z tym metoda inicjowania DC jest uważana za obiecującą, ale słabo zrozumianą. Chociaż to podejście pozwoliło nam odnieść sukces w walce z nowotworami prostaty i czerniakiem.

Cząsteczki rozpoznające patogeny

Te kompleksy błon receptora komórek dendrytycznych pomagają we wdrożeniu odporności komórkowej i humoralnej. Cząsteczki rozpoznające patogeny działają w taki sam sposób, jak receptory opłat. Oznacza to, że są one w stanie rozpoznać inne czynniki chorobotwórcze, na przykład, embrionalne antygeny komórek nowotworowych. W tym przypadku receptory toll-podobne są szczególnym przykładem cząsteczek rozpoznających patogeny. Są heterogenne i ulegają ekspresji na membranach dendrocytów w dużych ilościach. Jednak ich ekspresja zależy od specyficznego typu dendrocytów odpornościowych.

Współ-hamujące czynniki

Współ-hamujące czynniki są nazywane złożonymi cząsteczkami białka, które są regulatorami intensywności odpowiedzi immunologicznej. Oznacza to, że są w stanie zablokować fagocytozę lub pewną fazę odpowiedzi immunologicznej. Jednak jak dotąd niewiele o nich wiadomo. Są one prezentowane w dużych ilościach na membranie. Ale funkcje komórek dendrytycznych są wykonywane ze względu na obecność zarówno czynników ko-hamujących, jak i PFP.

Te pierwsze są w stanie zablokować sygnał z PFP, jeśli uznają, że odpowiedź immunologiczna będzie skierowana przeciwko ich własnym tkankom. Po części, to niepowodzenie czynników ko-hamujących może prowadzić do rozwoju tolerancji antygenów na odporność na komórki nowotworowe. Ponadto kolejne populacje dendrocytów odziedziczą tę własność.

Pacjent z osłabionym układem odpornościowym lub ze zmianą nowotworową może wymagać dodatkowego podawania agresywnych dendrocytów bez licznych czynników ko-hamujących. Dlatego leczenie komórkami dendrytycznymi ma duże szanse, aby pomóc organizmowi rozwinąć aktywną odporność przeciwnowotworową. Będzie to oznaczać śmierć nowotworu, ponieważ tempo rozmnażania się ich komórek nie może i ściśle porównać z poziomem komórek odpornościowych po rafinacji.

Perspektywiczne kierunki w onkologii

Komórki dendrytyczne w immunologii są bardzo ważne, ponieważ wywołują aktywną odporność. A wpływ na nie pozwoli rozwinąć agresywną reakcję na dowolny antygen, nawet w którym rozwinęła się tolerancja układu odpornościowego. Dlatego walka z nowotworami za pomocą DC może mieć charakter terapii szczepionkowej lub implantacji zagruntowanych komórek.

Pierwszy typ, to znaczy szczepionka oparta na komórkach dendrytycznych, obejmuje użycie specyficznych antygenów odpornościowych, które zostaną wprowadzone do ludzkiego ciała. DK fagocytuje je i rozpoznaje antygen, prezentując go komórkom immunokompetentnym. Ten ostatni syntetyzuje immunoglobuliny, zapewniając w ten sposób rozwój aktywnej odporności humoralnej. Następnie po 2 tygodniach organizm będzie w stanie zaatakować komórki nowotworowe i zniszczyć je, walcząc z nimi w najbardziej selektywny sposób.

Najważniejszą zaletą jest brak wpływu na zdrowe komórki bez antygenów, które są celowo atakowane przez szczepionkę. Komórki dendrytyczne (co jest z punktu widzenia onkoimmunologii opisane powyżej), "wychowane" przez antygeny ze szczepionki, będą przekazywać informacje o niszczeniu komórek nowotworowych. Ale nie będzie podobnego sygnału dla pokonania zdrowych komórek.

Zastosowanie zagruntowanych DC

Drugą metodą użycia komórek dendrytycznych w onkologii jest wprowadzenie do primerów pierwotnych dendrocytów odpornościowych otrzymanych w laboratorium z monocytów lub komórek macierzystych. Wprowadzając pewne antygeny do środowiska, są one "wykształcone" jako zdolne do indukowania odpowiedzi immunologicznej, gdy ponownie się z nimi kontaktują. Antygeny, które są zagruntowane do komórek, są specyficznymi receptorami embrionalnymi.

Przed bezpośrednim przygotowaniem zagruntowanych dendrocytów określa się je w ludzkim ciele. Jeśli taki antygen jest obecny w komórkach nowotworowych, wówczas rozwój odpowiedzi immunologicznej pozwoli im na rozpoczęcie ich immunologicznej destrukcji. Rola komórek dendrytycznych w tym procesie polega na aktywacji odpowiedzi immunologicznej po wejściu do organizmu człowieka. Po otrzymaniu informacji o antygenach już prezentowanych na receptorach MHC, można syntetyzować immunoglobuliny.

Ten ostatni połączy się z komórkami nowotworowymi na błonach, których jest receptor, przeciwko którym utworzyła się populacja komórek z dendrocytami immunologicznymi. Komórka nowotworowa wyznakowana immunoglobuliną jest natychmiast atakowana przez zabójcę T lub makrofag i ulega zniszczeniu. Jednak nie jest to terapia szczepionkowa komórkami dendrytycznymi, których koszt jest potencjalnie niższy niż użycie zagruntowanych DC. Terapia szczepionkowa jest tańsza i szybsza, może obejmować szeroki zakres pacjentów. A użycie zagruntowanych dendrocytów nie jest metodą niedrogą. Jednak każda z tych metod wyraźnie demonstruje funkcję komórek dendrytycznych w walce z rakiem. Jednak metody leczenia są nadal eksperymentalne, już wykazujące ich skuteczność.