Dendriittisolu | |
---|---|
Tekstiili | Immuunijärjestelmä |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Dendriittisolut (DC, eng. Dendriittisolut, DC ) - erikoistuneet leukosyyttien antigeenien esittelyyn , joilla on tyypillinen prosessimorfologia. Dendriittisoluja kutsutaan "ammattimaisiksi" antigeenia esitteleviksi soluiksi . Dendriittisoluilla on kriittinen rooli immuunijärjestelmän toiminnassa, koska niitä tarvitaan aktivoimaan T- soluvastetta. Dendriittisolut ilmentävät suuria histokompatibiliteettikompleksi I ( MHC-I ) ja II ( MHC-II ) -molekyylejä, joilla antigeenifragmentteja esitellään T-soluille. Ilman antigeeniä esittelevien solujen osallistumista T-solut eivät pysty tunnistamaan antigeeniä.
Lähes kaikki dendriittisolut ovat luuytimestä peräisin, lukuun ottamatta follikulaarisia dendriittisoluja , jotka ovat mesenkymaalista alkuperää. Luuytimestä peräisin olevat dendriittisolut voivat olla joko myeloidisia tai lymfoidisia. Dendriittisoluja voidaan saada fibroblasteista sekä perifeerisen veren monosyyteistä tai luuytimen kantasoluista . Dendriittisoluja on useita lajikkeita: myeloidisia dendriittisoluja, plasmasytoidisia dendriittisoluja , follikulaarisia dendriittisoluja ja Langerhansin soluja .
Dendriittisoluilla on tärkeä rooli autoimmuunisairauksien , syövän ja muiden sairauksien kehittämisessä ja hoidossa. Useille viruksille , kuten HIV :lle, dendriittisolut toimivat kohteena. Joskus dendriittisoluista itsestään tulee syövän aiheuttaja ja ne muuttuvat pahanlaatuisiksi .
Dendriittisolut kuvaili ensimmäisen kerran Paul Langerhans vuonna 1868. Myöhemmin hänen löytämiä dendriittisoluja kutsuttiin Langerhansin soluiksi. Dendriittisolujen toiminnallinen rooli vakiintui 1900-luvun jälkipuoliskolla. Vuonna 1973 Ralph Steinman ja Cohn loivat termin "dendriittisolut". Vuonna 2011 Steinman sai Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon dendriittisolujen löytämisestä .
Dendriittisolut ovat liikkuvia suuria ( halkaisijaltaan 15–20 µm ) soikeita tai monikulmioisia soluja, joissa on epäkeskisesti sijoitettu tuma [1] [2] ja pitkät sytoplasmiset kasvut , joidenkin sytoplasmisten kasvainten koko on yli 10 µm. Dendriittisolujen sytoplasmassa on pieni määrä solunsisäisiä organelleja [3] , mutta melko suuri määrä mitokondrioita [4] . Prosessimorfologia, pseudopodioiden ja villien esiintyminen ovat luontaisia kaikille kypsille dendriittisoluille niiden erikoistumisesta riippumatta. Dendriittisolut ovat nimensä velkaa prosessien olemassaolosta [5] . Ominaisuuksiin, jotka ovat yleisiä kaikille dendriittisoluille, voivat myös kuulua suuren histokompatibiliteettikompleksin I ( MHC-I ) ja II ( MHC-II ) luokkien ilmentymistaso sekä kostimulatoriset - molekyylit CD80 ja CD86 . Lisäksi kaikki dendriittisolut voivat pinosytoosin tai vähemmässä määrin fagosytoosin kautta siepata antigeenin jatkokäsittelyä varten ja sen esittelyä T-soluille, mikä johtaa jälkimmäisten aktivoitumiseen [6] .
Terveiden ihmisten veressä dendriittisoluilla on alhainen CD83- , CD80-, CCR7 -molekyylien ilmentymistaso solutyypistä riippumatta [2] [7] .
Dendriittisolut ovat peräisin hematopoieettisista kantasoluista , eli dendriittisolut, lukuun ottamatta follikulaarisia dendriittisoluja, jotka ovat mesenkymaalista alkuperää, ovat peräisin luuytimestä. Dendriittisoluja muodostuu sekä myeloidi- että lymfoidisarjan esiastesoluista, ja prekursorien erilaistuminen dendriittisoluiksi on mahdollista jo varhaisessa kehitysvaiheessa. Samalla sallitaan erityisen dendriittisolujen esiastesolun olemassaolo [6] .
Useimmat dendriittisolut kuuluvat myeloidisarjaan. Uskotaan, että in vivo dendriittisoluja voidaan muodostaa sekä granulosyytti-monosyyttien progenitoreista että monosyyteistä . Viljelmässä myeloidisia dendriittisoluja voidaan saada myös luuydinsoluista GM-CSF:n ja muiden sytokiinien läsnä ollessa sekä monosyyteistä GM-CSF:n ja IL-4 :n läsnä ollessa . Lymfoidisarjan dendriittisolut eroavat tavallisesta lymfoidiprekursorista, samoin kuin T- ja B-solujen esiasteet , erityisesti tymosyytit kateenkorvan varhaisessa kehitysvaiheessa (DN1-solut). Lymfoidisten ja myeloidisten dendriittisolujen esiasteilla on yhteinen sytokiinireseptorin FLT3 ilmentyminen , mikä erottaa ne muiden immuunisolujen esiasteista . Siten dendriittisoluja voidaan muodostaa 6-7 solulähteestä [8] .
Perifeerisessä veressä on kypsymättömiä dendriittisoluja, jotka muodostavat alle 0,5 % verenkierron leukosyyttien kokonaismäärästä ja toimivat myeloidi- ja lymfoidisarjan dendriittisolujen sekä Langerhansin solujen prekursoreina. Myeloidisten progenitorisolujen markkereita ovat CD11c- ja MHC-II-molekyylit. Suurin osa verenkierrossa olevista epäkypsistä dendriittisoluista on niin kutsuttuja plasmasytoidisia dendriittisoluja, jotka kuuluvat lymfoidisarjaan. Epäkypsät dendriittisolut kulkeutuvat ääreisverestä kudoksiin johtuen siitä, että lähes kaikkien β- kemokiinien reseptorit sijaitsevat niiden pinnalla . Vaikka dendriittisoluja on monissa kudoksissa ja elimissä , niiden määrä on pieni, ja siksi ne löydettiin suhteellisen myöhään. Kuten makrofagit, dendriittisolut jaetaan asuviin, joita esiintyy pääasiassa estekudoksissa ( ihossa ja limakalvoissa ), ja tulehdussoluihin [9] .
Dendriittisolujen päätehtävä on antigeenien esittely T-lymfosyyteille, joten niitä kutsutaan "ammattimaisiksi" antigeenia esitteleviksi soluiksi. Esittelytehokkuuden kannalta ne ovat kaksi kertaluokkaa makrofageja parempia johtuen MHC:n, erityisesti MHC-II:n, lisääntyneestä ilmentymisestä sekä kostimuloivista molekyyleistä. Dendriittisolujen antigeenin esittely naiiveille T-soluille laukaisee immuunivasteen [10] .
Dendriittisolut tunnistavat aktiivisesti ja jatkuvasti patogeenejä (tarkemmin patogeeneihin liittyviä molekyylikuvioita , PAMP [11] ) Toll-tyyppisten reseptorien avulla ja ottavat vastaan vastaavat antigeenit pinosytoosin ja vähemmässä määrin fagosytoosin kautta [ 6] . Jos dendriittisolun ympärillä ei ole vieraita antigeenejä, se imee ja esittelee T-soluille kehon omien kudosten materiaalia, mutta ilman ydinreseptoriärsytystä, eikä immuunivaste elimistön omia kudoksia vastaan kehity. Ennen antigeeniaktivaatiota dendriittisolut pysyvät kypsymättöminä ja niillä on alhainen esiintymiskyky. Dendriittisolun kypsyminen tapahtuu, kun Toll-kaltaiset reseptorit tunnistavat patogeenin. Myeloidiset dendriittisolut, kuten makrofagit, kuljettavat mannoosi- , lipopolysakkaridi- ja TLR2- ja TLR4 -reseptoreita , jotka mahdollistavat gramnegatiivisten ja grampositiivisten bakteerien tunnistamisen . Plasmasytoidiset dendriittisolut kantavat TLR7 :ää ja TLR9 :ää , jotka tunnistavat virusten ja bakteerien DNA:n [12] .
Patogeenin tunnistamisen jälkeen dendriittisoluissa sytokiinien ja kemokiinien tuotanto lisääntyy sekä tarttuvien molekyylien ilmentyminen , joita tarvitaan antigeenien esittelyyn ja T-solujen stimulaatioon [13] . Useimmissa tapauksissa käsitellyn antigeenin fragmentteja edustavat dendriittisolut kompleksina MHC-II:n kanssa. Toisin kuin muut antigeeniä esittelevät solut, dendriittisolut voivat esitellä antigeeniä sytotoksisille CD8 +T-lymfosyyteille kompleksina MHC-I:n kanssa. Tämä prosessi tunnetaan ristiinesitysnä [14] . Yksi kypsä dendriittisolu voi aktivoida 100-3 tuhatta T-solua [15] .
Kemokiinien CCL19 , CCL21 ja CXCL12 vaikutuksen alaisena kypsät dendriittisolut siirtyvät ihokudoksesta ja kulkeutuvat imusuonten kautta kudosnesteen kautta , josta ne siirtyvät alueellisiin imusolmukkeisiin , esim. imusolmukkeiden parakortikaalinen vyöhyke . Vaellusvaiheessa dendriittisolu käytännössä menettää kykynsä endosytoosiin ja prosessoi antigeeniä esittelemällä edelleen fragmenttejaan MHC:ssä. Dendriittisolujen pääsy imusolmukkeiden T-riippuvaiselle alueelle tapahtuu kemokiinireseptorien ilmentymisen muutoksella. Estekudossolujen tuottamien kemokiinireseptorien sijaan dendriittisolut alkavat ilmentää reseptoreita CCR7 ja CXCR4 , jotka tunnistavat imusolmukkeiden T-riippuvaisten vyöhykkeiden stroomasolujen vapauttamia kemokiineja. Näillä vyöhykkeillä tapahtuu dendriittisolujen antigeenien esittely T-lymfosyyteille ja jälkimmäisten aktivoituminen rinnakkaisreseptorien CD40 , CD80 ja CD86 kautta. Dendriittisolun ja T-solun välistä kontaktia MHC-II:ssa olevan antigeenin kautta kutsutaan immunologiseksi synapsiksi . Ilman immunologista synapsia immuunivasteen kehittyminen on mahdotonta [16] . Juuri suuri määrä MHC-II:ta sekä CD80- ja CD86-soluja kypsien dendriittisolujen pinnalla tekee niistä antigeeniä esitteleviä [17] . Aktivoidut dendriittisolut tuottavat CD154 :ää , joka sitoutuu CD40:een dendriittisolujen pinnalla [3] . Kypsät dendriittisolut, jotka toimittivat antigeenin imusolmukkeen T-riippuvaiselle alueelle, tulevat osaksi sen stroomaa, ja niitä kutsutaan interdigitaalisiksi dendriittisoluiksi, koska T-lymfosyytit sijaitsevat niiden sormimaisten prosessien välissä [11] .
Asuvat myeloidiset dendriittisolut asuttavat elimiä esisolujen tai epäkypsien dendriittisolujen vaiheessa ja suorittavat kehityksensä loppuun jo elimessä, josta ne eivät poistu myöhemmin. Monet asuvat dendriittisolut sijaitsevat kateenkorvassa, itukeskuksissa , pernan reunavyöhykkeessä , maksassa ja muissa elimissä [11] .
Risat ja maha -suolikanavan epiteelisolut tuottavat kemokiinia MIP-3a , joka houkuttelee kypsymättömiä dendriittisoluja vuorovaikutuksessa CCR6- reseptorin kanssa epäkypsien dendriittisolujen pinnalla. Tämän kemokiinin synteesi aktivoituu tulehduksen aikana. Kypsyessään dendriittisolut lakkaavat ilmentämästä CCR6:ta ja lakkaavat reagoimasta MIP-3a:aan, mutta toinen kemokiinireseptori, CCR7 , ilmestyy niiden pinnalle . Kypsyvät dendriittisolut alkavat reagoida sekundaaristen imukudosten tuottamiin kemokiineihin MIP-3β ja SLC , mikä houkuttelee dendriittisoluja imusolmukkeisiin [3] .
Jotkut tekijät voivat systeemisesti muuttaa ja jopa häiritä dendriittisolujen toimintaa. Siten dyslipidemia muuttaa antigeenin esittelyn toimintaa ja nikotiini vahingoittaa niiden kykyä aloittaa T-solujen lisääntyminen ja tuottaa sytokiinejä [ 18] .
Kypsät dendriittisolut jaetaan kahteen tyyppiin: DC1 (myeloidi) ja DC2 (lymfoidi). Tämän tyyppisten solujen tärkeimmät ominaisuudet on esitetty alla olevassa taulukossa [17] :
Ominaista | DC1 | DC2 |
---|---|---|
Alkuperä | Myelooinen | Lymfaattinen |
Sytokiinien indusoiminen | IL-12 , IFNy | IL-10 |
Fenotyyppi | CD11c hi CD123 lo | CD11c - CD123hi _ |
Tuottanut sytokiinejä | IL-12 | IFNy |
Vaikutus T-soluihin | Aktivointi | Anergiainduktio [ |
Epäkypsiä lymfaattisia dendriittisoluja edustavat plasmasytoidiset dendriittisolut. Erinomaisia ovat epidermaaliset dendriittisolut, jotka tunnetaan nimellä Langerhans-solut, ja follikulaariset dendriittisolut, jotka ovat ennemminkin mesenkymaalisia kuin luuytimen alkuperää. Kateenkorva sisältää pääasiassa lymfoidisia dendriittisoluja, mutta on myös myeloidisia. Pernassa ja suoliliepeen imusolmukkeissa myelooisten lymfoidisolujen populaatiot hallitsevat eri suhteissa. Ihoon liittyvissä imusolmukkeissa on myeloidisten dendriittisolujen lisäksi suuria määriä Langerhansin soluja [19] .
Vaihtoehtoisen luokituksen mukaan dendriittisolut jaetaan klassisiin ja plasmasytoideihin (katso alla). Klassiset dendriittisolut stimuloivat T-soluvastetta. Klassiset dendriittisolut ovat vallitseva dendriittisolujen ryhmä imukudoksissa. Klassiset dendriittisolut jaetaan edelleen pää- ja ristiinesitteleviin [20] . Plasmasytoidut dendriittisolut ovat epäkypsiä soluja, jotka ovat peräisin samasta esiasteesta kuin klassiset dendriittisolut ja sijaitsevat pääasiassa verenkierrossa, vähäisemmässä määrin lymfoidisissa elimissä. Toisin kuin klassiset dendriittisolut, plasmasytoidut dendriittisolut eivät käytännössä kykene fagosytoosiin eivätkä absorboi antigeenejä. Plasmasytoidisolujen päätehtävä on interferonin tuotanto [21] .
Myeloidiset dendriittisolut (MDC:t) ovat hematopoieettista alkuperää olevia dendriittisiä esiastesoluja. MDC:illä on samanlainen morfologia, samoin kuin endosyyttinen ja entsymaattinen aktiivisuus makrofagien ja monosyyttien kanssa. Paikallistunut orvasketeen, verinahaan , hengitysteihin , suoleen , kateenkorvaan , pernaan, maksaan ja imukudoksiin. Niille on tunnusomaista alhainen MHC-ilmentymistaso sekä kostimuloivat ja adhesiiviset molekyylit. Pinosytoosia ja fagosytoosia käyttämällä MDC:t vangitsevat vieraita antigeenejä, minkä jälkeen ne ilmentävät antigeenideterminanttia yhdessä MHC-II-molekyylien kanssa. Sitten ne siirtyvät paikallisiin imusolmukkeisiin, joissa ne stimuloivat antigeenispesifisten T-lymfosyyttien proliferaatiota ja erilaistumista, mikä aiheuttaa ja stimuloi immuunivastetta. Vasteena stimulaatiolle kypsymisen indusoijilla MDC:t tuottavat pääasiassa tyypin 1 T-Helper sytokiinejä, mukaan lukien IL-6 , IL12RB1 , tuumorinekroositekijä ja interferoni-y. MDC-markkerit ovat CD1c- ja CD141-molekyylejä [4] [7] [22] .
Plasmasytoidiset dendriittisolut (PDC:t) ovat lymfoidista alkuperää olevia epäkypsiä soluja, jotka muistuttavat morfologisesti plasmasoluja . MPC on hallitseva lajike epäkypsistä dendriittisoluista, jotka kiertävät veressä. MPC on pienempi kuin monosyytit (8-10 mikronia), niiden ytimessä on vähemmän selvä lovi. Verenvirtauksen lisäksi MPC:t sijaitsevat imukudosten, risojen , kateenkorvan, maksan, keuhkojen ja ihon T-solualueilla. IL-3:n ja bakteeriantigeenien läsnä ollessa MPC:t erilaistuvat kypsiksi lymfaattisiksi dendriittisoluiksi. Pinnallaan MPC:t eivät sisällä CD83- , CD11b- ja CD11c -molekyylejä, jotka ovat tyypillisiä myeloidisten dendriittisoluille, samoin kuin CD13- ja CD14 -molekyylejä, jotka ovat ominaisia useimmille myeloidisoluille. RAG -geenit ilmentyvät PDC : ssä , jotka ovat välttämättömiä antigeeniä tunnistavien reseptoreiden geenien järjestäytymiselle. CD45R0- ja IL-3- reseptoreita on läsnä PDC-solujen pinnalla , kun taas MHC-II:ta on läsnä vähemmän kuin myeloidisissa dendriittisoluissa, ja MHC-II-molekyylejä on läsnä paitsi pinnalla, myös sytoplasmassa. PDC-genomeissa on merkkejä T-solujen reseptorigeenien uudelleenjärjestelystä, jotka ovat ominaisia T-soluille. PDC:t erittävät suuria määriä tyypin I interferoneja (α, β ja ω), jotka ovat tärkeimpiä interferonin toimittajia verisoluille, joten PDC:t tunnetaan myös interferonia tuottavina soluina. PDC:t erittävät suuria määriä interferoneja pääasiassa ensimmäisenä päivänä viraalista alkuperää olevilla nukleiinihapoilla stimuloinnin jälkeen. Ne ovat myös vastuussa sytokiinien IL-4 ja IL-10 tuotannosta, jotka muuttavat naiivien T-auttajien erilaistumisen T-auttajatyypiksi 2. PDC:n ilmentämien Toll-kaltaisten reseptorien kirjoa hallitsevat sytoplasmisissa rakeissa sijaitsevat reseptorit, jotka tunnistavat nukleiinihapot. Erityisesti TLR9:n, jonka ligandit ovat bakteeri - DNA :n CpG - oligonukleotideja , ilmentäminen mahdollistaa patogeenien havaitsemisen. MPC-markkerit ovat CD303- , CD304- , CD141-molekyylit, IL-3-reseptori CD123 ja immunoglobuliinin kaltaiset reseptorit CD85k ja CD85g [4] [13] [22] [23] [24] .
MPC:t tulevat imusolmukkeisiin samalla tavalla kuin T-solut, nimittäin kapillaarin jälkeisten laskimoiden korkean endoteelin kautta . Samaan aikaan myeloidisten dendriittisolujen esiastesolut tulevat imusolmukkeisiin afferentin imusolmukkeen mukana . Kuten edellä mainittiin, ensimmäisten päivien aikana viruksilla tai IL-3:lla stimuloinnin jälkeen MPC:t yliekspressoivat interferoneja. Toisena päivänä ne erilaistuvat kypsiksi lymfoidisarjan dendriittisoluiksi. MPC:n kypsyessä MHC-II-molekyylien määrä kasvaa pinnalla ja kostimulatorisia molekyylejä CD80 ja CD86 ilmestyvät. Kypsymisen aikana MPC:t jatkavat interferonien eritystä, mutta pienempiä määriä. Virusstimulaation jälkeen kypsyvä PDC edistää tyypin 1 T-auttajasolujen (Th1-solujen) erilaistumista, jotka tuottavat y-interferonia, ja IL-3:lla stimuloitaessa IL-4:ää tuottavan tyypin 2 T-auttajasolut (Th2-solut) [25] .
Follikulaariset dendriittisolut (FDC) ovat kypsiä soluja, toisin kuin muut dendriittisolut, ne ovat mesenkymaalista alkuperää. Prosessien desmosomien tiukasti liitettyinä ne muodostavat vakaan verkon, jonka ansiosta ne eivät siirry muille alueille. FDC:t sijaitsevat imusolmukkeiden ja pernan solualueilla. Ne esittelevät antigeeniä B-lymfosyyteille sekundaarisissa imusolmukkeissa. FDC-pinnalla oleva antigeeni on passiivinen, säilyttää antigeenin alkuperäisen konformaation vasta- aineen kanssa . Nämä solut ovat erityinen mikroympäristö, jossa tapahtuu vasta-aineita koodaavien geenien vaihtelevien segmenttien somaattinen hypermutaatioprosessi , joka on ainutlaatuinen B-lymfosyyteille, ja vasta-ainevarianttien valinta, joilla on korkein affiniteetti antigeeniin. Ne eivät ilmennä MHC-II-proteiineja, mutta sisältävät monia Fcy-reseptoreita , CR1 ja CR2 -molekyylejä , joiden avulla ne voivat sitoa immuunikomplekseja ja esitellä kompleksien sisältämän antigeenin B-lymfosyyteille. Kun antigeeni tulee uudelleen elimistöön ja sitoutuu aiemmin valmistettuihin vasta-aineisiin, FDC:t stimuloivat B-muistisoluja [4] [26] .
Langerhansin solut ovat myeloidisia epidermaalisia dendriittisoluja. Langerhansin solut saivat nimensä löytäjän Paul Langerhansin kunniaksi , joka kuvaili niitä 1800-luvun lopulla orvaskeden prosessisoluiksi, mutta niiden kuuluvuus immuunisoluihin todettiin myöhemmin. Langerhansin soluilla on useita ominaisuuksia, jotka erottavat ne kaikista muista dendriittisoluista. Niiden sytoplasmassa on kerrostettuja inkluusioita, jotka tunnetaan nimellä Birbeck granules , ja pinnalla on langerin-reseptori ( CD208 ), joka kuuluu lektiineihin ja on jo läsnä verenkierrossa kiertävissä kantasoluissa, sekä "ei-klassinen" MHC. molekyyli - CD1a , joka on tarkoitettu lipidiantigeenien esittelyyn . Birbeckin rakeet ovat soikeita pitkänomaisia rakenteita, joissa on keskeisesti sijoitettu sirpaloitunut sauva, jotka ovat peräisin epätyypillisistä rakeista ja muistuttavat muodoltaan tennismailoja . Birbeckin rakeet ovat mahdollisesti endosomeja , jotka osallistuvat antigeenin sisäänottoon [3] . Langerhansin solujen epätyypilliset rakeet eroavat morfologisesti lysosomeista rakeen ulkokalvon ja sen keskivyöhykkeen erottavan läpinäkyvän halon läsnäololla [4] . Myös Langerhansin solujen sytoplasmassa on tubulaarinen vesikulaarinen järjestelmä - modifioidun ja hypertrofoituneen Golgi-kompleksin yhteys sileään endoplasmiseen retikulumiin [4] . Langerhansin solujen pinnalla on edellä mainittujen langerinin ja CD1a:n lisäksi molekyylejä, kuten E-kadheriini , CD20 , CD11c , CD13 , CD14 ja CD33 . Langerhansin solujen kehitystä ei täysin ymmärretä. Niiden uskotaan kehittyvän pääasiassa keltuaispussin hematopoieettisista soluista ja myös, vaikkakin vähäisemmässä määrin, luuytimen esisoluista [27] . Langerhansin solut sijaitsevat orvaskedessä, tali- ja hikirauhasissa , karvatuppeissa , suuontelon epiteelissä, nenässä, ruokatorvessa , keuhkoissa, emättimessä ja paksusuolessa . Langerhansin solujen päätehtävä on koko organismin homeostaasin säätely ja ihon suojaavien reaktioiden toteuttaminen [28] . Prosessien avulla ne yhdistetään orvaskeden hermopäätteisiin ja papillaarisen dermiksen hemomicrocirculatory bed . Tämän ansiosta Langerhansin soluissa on suljettu 3 säätelyjärjestelmää - immuuni-, hermosto- ja hormonitoiminta . Langerhansin solujen ainutlaatuinen ominaisuus on patogeeniantigeenin säilyminen immunogeenisessä muodossa pitkään [29] . Antigeenin sisäänoton jälkeen Langerhansin solut siirtävät antigeeniset peptidit paikallisiin imusolmukkeisiin keskusimusuonten kautta ja osallistuvat naiivien T-lymfosyyttien erilaistumiseen T-auttajiksi [4] [13] .
Dendriittisolut osallistuvat kehon immuunivasteeseen monille viruksille, ja jotkut niistä voivat vaikuttaa niihin. Siten Langerhansin solut ovat mukana nopeassa HIV - infektiossa. Solut ilmentävät HIV- CD4- ja kemokiinireseptorien reseptorirakenteita. Antigeenin sieppaamisen tai HIV-infektion jälkeen 30 minuutin kuluttua Langerhansin solut siirtyvät imusolmukkeisiin, jolloin ne edistävät HIV:n nopeaa leviämistä koko kehoon [4] . Dendriittisolut tuottavat interferoneja, kun ne ovat infektoituneet viruksilla, kuten sytomegaloviruksella ja influenssaviruksella [30] . Hantavirus , joutuessaan kehoon, infektoi tehokkaasti dendriittisoluja aiheuttamatta hajoamista tai apoptoosia . Hantavirus aktivoi epäkypsiä soluja, mikä lisää MHC:n sekä kostimulatoristen ja adheesiomolekyylien ilmentymistä. Hantaviruksen infektoimat solut lisäävät tulehdusta edistävien sytokiinien , erityisesti tuumorinekroositekijän ja interferoni-alfan , vapautumista . Siten hantavirukset indusoivat vahvan immuunivasteen, joka on osa virusinfektion patogeneesiä [31] . On osoitettu, että follikulaariset dendriittisolut voivat edistää prionien lisääntymistä scrapiessa [32] .
Dendriittisolut osallistuvat useiden autoimmuunisairauksien patogeneesiin . Potilailla, joilla on systeeminen lupus erythematosus , dendriittisolujen aktiivisuus lisääntyy patologisesti, minkä seurauksena interferonien vapautuminen, joka stimuloi dendriittisolujen kantasolujen erilaistumista, lisääntyy. Kypsät dendriittisolut imevät DNA:ta, jonka pitoisuus veressä lisääntyy systeemisessä lupus erythematosuksessa, ja immuunivaste alkaa: elimistöön muodostuu vasta-aineita omaa DNA:ta vastaan, jotka aiheuttavat taudin [4] . Dendriittisolujen rooli allergioiden sekä tulehduksellisten suolistosuolisairauksien , kuten Crohnin taudin ja haavaisen paksusuolitulehduksen [33] [34] 35] , kehittymisessä on osoitettu .
Joskus dendriittisolut muuttuvat pahanlaatuisiksi . Esimerkiksi follikulaariset dendriittisoluista johtuvat sarkoomit sisältävät yleensä imukudoksia, mutta voivat vaikuttaa myös maksaan, sappitiehyisiin , haimaan , kilpirauhaseen ja muihin elimiin [36] . Lisääntynyt dendriittisolujen pitoisuus kasvaimessa korreloi paremman ennusteen kanssa, joten dendriittisolut voivat vaikuttaa kasvainten kehittymiseen [37] [38] . Dendriittisolut aktivoivat auttaja-T-soluja ja sytotoksisia T-soluja, jotka voivat estää kasvaimen kehittymistä. Lisäksi dendriittisolut voivat vaikuttaa syövän immunoterapian onnistumiseen erityisesti tarkistuspisteestäjien käytön perusteella [39] [40] .
Dendriittisolujen kyky hallita immuuniprosesseja sekä edistys järjestelmien kehittämisessä, joilla saadaan soluja tietyillä parametreilla, ovat johtaneet niiden käyttöön syövän ja joidenkin autoimmuunisairauksien sekä ateroskleroosin immuunihoidossa [18] . Dendriittisoluihin kohdistettua syövän immunoterapiaa on testattu menestyksekkäästi potilailla, joilla on hepatosellulaarinen syöpä , munuaissyöpä , melanooma ja lymfooma . Dendriittisolujen aktivaation käyttö syövän immunoterapiassa perustuu niiden kykyyn aktivoida immuunivastetta kasvainta vastaan [41] . Dendriittisolujen aktivoimiseksi käytetään sytokiineja, jotka on ristisilloitettu kasvainantigeenien kanssa [42] . Dendriittisoluja kasvaimissa on pääsääntöisesti vähän, mutta dendriittisolupopulaatioiden lisääntyneen tiheyden katsotaan olevan suotuisan ennusteen merkki [37] [38] . Dendriittisolut, jotka ovat osa kasvaimia, voivat aktivoida T-auttajia ja sytotoksisia T-soluja, jotka puolestaan voivat tukahduttaa kasvaimen kasvua [40] [43] .
Immuunivasteen voimakkuutta säätelevän kyvyn ansiosta dendriittisoluja voidaan käyttää autoimmuunisairauksien, erityisesti nivelreuman , hoidossa . Dendriittisolut voivat tukahduttaa autoreaktiivisia T-soluja ja siten häiritä autoimmuuniprosessin kehittymistä [44] [45] . Dendriittisolujen toimintahäiriöt liittyvät muiden autoimmuunisairauksien, kuten systeemisen lupus erythematosuksen , Crohnin taudin ja haavaisen paksusuolitulehduksen , sekä allergioiden kehittymiseen [33] [34] [35] .
Dendriittisolut voivat itse muuttua pahanlaatuiseksi . Erityisesti plasmasytoidisten dendriittisolujen blastisessa neoplasiassa pahanlaatuiset plasmasytoidut dendriittisolut tunkeutuvat ihoon , luuytimeen, hermokudokseen ja muihin kudoksiin ja elimiin . On myös leukemiaa , jonka aiheuttaa plasmasytaattisten dendriittisolujen pahanlaatuinen rappeutuminen. Tässä tapauksessa pahanlaatuisia plasmasytoidisia dendriittisoluja on suuria määriä (vähintään 2 % kaikista tumallisista verisoluista ) verenkierrossa [46] .
Dendriittisoluja aktivoivat paitsi patogeenit, myös keinotekoiset stimulantit voivat aktivoida ne. VSL#3 probiootticocktail pystyy muuttamaan antigeenin ilmentymistä ja sytokiinien tuotantoa. Suurilla annoksilla probiootti lisää myös CD80-, CD86-, CD40- ja MHC-molekyylien ilmentymistä. Probioottien avulla voidaan säädellä dendriittisolujen määrää, mikä edistää suolistosairauksien hoitoa [47] .
Vuonna 2018 pystyttiin suorittamaan fibroblastien suora uudelleenohjelmointi antigeeniä esitteleviksi dendriittisoluiksi, jolloin ihmisen ja hiiren fibroblasteista saatiin antigeenejä edustavia dendriittisoluja . Tutkimuksessa käytettiin transkriptiotekijöiden keinotekoista ilmentämistä erilaistuneiden solujen uudelleenohjelmoimiseksi kohti pluripotenssia . 18 solun ekspressoiman transkriptiotekijän yhdistelmien avulla transkriptiotekijät PU.1 , IRF8 ja BATF3 tunnistettiin ohjelmoivat uudelleen sekä hiiren että ihmisen fibroblastit indusoiduiksi dendriittisoluiksi. Kuten normaalit dendriittisolut, ne voivat vapauttaa sytokiineja ja imeä ja esitellä antigeenejä. Hiiren indusoimat dendriittisolut pystyvät ristiin esittelemään antigeenejä CD8+ T-soluille [48] .
Dendriittisolut ovat yksi ihmisen immuunikatoviruksen kohteista . Yksi molekyyleistä, jotka helpottavat HIV:n tunkeutumista dendriittisoluihin, on DC-SIGN- pintaproteiini [49] . Jotkut muut virukset voivat myös päästä dendriittisoluihin, esimerkiksi SARS , joka myös käyttää DC-SIGN:ää päästäkseen dendriittisoluihin [50] .
Dendriittisolut löysi ensimmäisen kerran vuonna 1868 Paul Langerhansin toimesta, ja myöhemmin hän nimesi Langerhansin solut hänen mukaansa [4] . Langerhans löysi dendriittisolut yliopisto-opiskelijana käyttämällä Julius Conheimin kehittämää menetelmää epidermiksen pigmentoitumattomien solujen havaitsemiseksi . Langerhans ei kuitenkaan selvittänyt löytämiensä prosessikennojen toimintaa [51] .
Vuonna 1957 Frank McFarlane Burnet ehdotti klonaalisen valinnan teoriaa olettamalla, että immuunivasteen aikana vain ne T-lymfosyytit aktivoituvat ja jakautuvat , joiden T-solureseptori sitoo antigeeniä [52] . T-solut eivät pysty reagoimaan antigeeneihin yksinään, mutta välittäjä, joka esitteli antigeenejä T-soluille, jäi tuntemattomaksi [53] . 1960-luvun alussa muotoiltiin A-solujen käsite - pienet solut, jotka prosessoivat antigeeniä ja tuovat sen esille T-lymfosyyteille. Vuonna 1966 Robert Michell ja Richard Dutton osoittivat, että T-soluja voitiin aktivoida lisäämällä pernasolususpensiota [54] . Vuonna 1973 Ralph Steinman ja Zanville Cohn käyttivät termiä "dendriittisolut" prosessoimaan soluja, jotka sijaitsevat imusolmukkeissa. Vuonna 2011 Steinman sai Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon dendriittisolujen löytämisestä [55] . 1980-luvun loppuun mennessä kerättiin tietoja, jotka osoittavat, että dendriittisolut ovat "ammattimaisia" antigeenia esitteleviä soluja [10] .
Lymfosyyttien adaptiivinen immuunijärjestelmä ja komplementti | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Lymfaattinen |
| ||||||||
Lymfosyytit | |||||||||
Aineet |
|