Дендритни клетки: описание, характеристика, функция и приложение

Последното десетилетие на имунологията се развива по-активно, което позволява да се направят открития, които са полезни за практическо приложение. А дендритните клетки (DC), изследването на които започна сравнително наскоро, вече се считат за обещаващи при лечението на рак. В хода на някои проучвания учените успяха да получат резултати от предварително заредени DCs, способни да елиминират развитието на антигенна поносимост на туморни клетки. Това ви позволява да развиете такава посока като лечението на рак с дендритни клетки.

Видове дендроцити

Дендроцитите се наричат ​​клетки от моноцитен произход, които в тъканите на границата с околната среда под действието на цитокини се трансформират в специални видове макрофаги. Има два вида DC, които изпълняват различни функции, въпреки че тяхната структура е подобна. Първият тип DC са миелоидни клетки, чиято основна задача е фагоцитозата на антигена и представянето му на имунокомпетентни клетки, отговорни за синтеза на имуноглобулини. Плазмените клетки получават информация за антигена от миелоидни дендроцити и синтезират антитела.

Плазмоцитни дендроцити

Вторият тип DC е плазмоцитните клетки, които са регулатори на активността на имунните процеси. Тези дендритни клетки синтезират интерферони, предавайки информация за необходимостта от привличане на имуноцити към мястото на възпалението. Интерфероните са способни да преодоляват огромни разстояния и да регулират дори пролиферацията на някои клони на лимфоцити. В същото време миелоидните дендроцити имат миелоиден произход и се диференцират от моноцити, докато плазмените клетки произхождат от лимфоцитния хемопоетичен зародиш.

В тази връзка ролята на дендритните клетки е особена. Първо, те стоят на границата на клетъчната и хуморален имунитет. Второ, DCs, особено миелоцитните дендроцити, са способни да „образоват” имунните клетки на мястото на техния пряк контакт с антигени. А плазмоцитните дендроцити могат да предават информация много по-далеч и да достигат до централните и периферните органи на кръвообращението.

Морфология и хистология на дендроцитите

Плазмоцитните и миелоцитните дендритни клетки осигуряват имунната защита на организма. За да направят това, те имат редица устройства, благодарение на които се прилагат. По морфология имунните дендроцити приличат повече на моноцити и макрофаги. Това е така големи клетки с размер до 20 микрона с неправилни контури и множество цитоплазмени издатини. Те имат добре развит клетъчен център, който поддържа тяхната структура и осигурява клетъчна гъвкавост. Въпреки това, той е в състояние да се придвижи до мястото на контакт с антигена.

Ядрото на дендроцитите се измества към цитоплазмата, където има много храносмилателни вакуоли. Те са необходими за осъществяване на имунния фагоцитоза. То е от голямо значение за определяне на структурата на протеиновите молекули на антигените. Тази информация по-късно ще бъде представена върху експресирани мембранни МНС рецептори. Биосинтетичният апарат в дендроцитите е представен от малък брой разпръснати рибозоми на слабо разклонено. ендоплазмен ретикулум.

Дендритни клетъчни рецептори

Както при всички имунни клетки, дендроцити извършват техните мембрани са много рецептори, включително хистосъвместими фактори, клъстер на диференциация, множество междуклетъчни адхезионни молекули, високо специфични маркери на добре диференцирани дендроцити, хемокин на LAMP-молекула и Toll-подобен retsetory, koingibiruyuschie фактори предизвикателни разпознаване патоген молекули (CSTR). Коефициентът на хистосъвместимост е комплексният протеин-полизахариден рецептор МНС, на който са представени антигени за образуването на хуморален активен имунитет.

МНС и CD рецептори

Клъстерите на диференциация са маркерите на определена клетъчна популация, чрез която те се разпознават от Т-убийците. Като цяло, клъстери на диференциация, тоест, CD-рецептори, много. Според версията, съществуваща в имунологията, те са необходими за разпознаването на клетките и препятствието на автоагресията. Междуклетъчните адхезионни молекули на дендритните клетки са оборудвани, за да се прикрепят към други клетки и да разпознават рецепторите, експресирани на тяхната повърхност. Също така е необходимо за директно пренасяне на антигена, тъй като процесът на неговото улавяне от МНС рецептора е свързан с сближаването на клетките.

Адхезионни молекули

Адхезивните молекули също са необходими за движение в тъканите, което им позволява да "разчитат" на съседни клетки. Силно специфични маркери на високо диференциран дендроцит са кластери на диференциация от тип 83 (CD83), които се експресират върху мембраните на зрели дендроцити. Тяхната роля е или да станат сигнал за Т-убиеца. Множество LAMP молекули са основни гликопротеини за лизозомни мембрани. Те са отговорни за сливането на фагосомите с храносмилателната вакуола и затова участват в осъществяването на имунния фагоцитоза.

Рецептори на хемокини и подобни на пътници молекули

Тези рецепторни молекули участват в разпознаването на микробите. Например, всяка хемокинова група на дендритната клетъчна мембрана допринася за разпознаването на някои протеини или полизахариди, с които се свързва. Това означава, че ако на мембраната на микроба има вещество, на което дендроцитът има своя собствена хемокинова група, дендритната клетка ще я разпознае и ще предизвика имунен отговор или просто фагоцитна.

Toll-подобни молекули също са отговорни за разпознаването на антигени и вроден имунитет, като TLR-4. Той е чувствителен към липополизахарид. клетъчна стена всяка грам-отрицателна бактерия. Предполага се, че синтезът на специфични Toll-подобни рецептори в дендроцитната клетка е основа за развитието на имунитет срещу раковите клетки.

Въпреки това, докато е невъзможно да се въведат гени, на базата на които би било възможно да се синтезира протеинова молекула, това е невъзможно. Трудността е в постсинтетичната модификация, която все още не е възможна в изкуствени условия. Следователно, методът на DC грундиране се счита за обещаващ, но слабо разбран. Въпреки че именно този подход ни позволи да постигнем известен успех в борбата с простатните тумори и меланома.

Молекули, разпознаващи патогени

Тези рецепторни мембранни комплекси на дендритни клетки помагат при прилагането на клетъчен и хуморален имунитет. Молекулите, разпознаващи патогените, работят по същия начин, както и рецепторите за таксуване. Това означава, че те са способни да разпознават други патогенни фактори, например ембрионални антигени на ракови клетки. В този случай, Toll-подобни рецептори са конкретен пример на патоген-разпознаващите молекули. Те са хетерогенни и експресирани в дендроцитни мембрани в големи количества. Въпреки това, тяхната експресия зависи от специфичния тип на имунния дендроцит.

Ко-инхибиращи фактори

Ко-инхибиращите фактори се наричат ​​комплексни протеинови молекули, които са регулатори на интензивността на имунния отговор. Това означава, че те са в състояние да блокират фагоцитоза или някаква фаза на имунния отговор. Досега обаче за тях не се знае много. Те са представени в големи количества върху мембраната. Но функциите на дендритните клетки се изпълняват поради наличието на ко-инхибиторни фактори и PFP.

Първите могат да блокират сигнала от PFP, ако считат, че имунният отговор ще бъде насочен срещу собствените им тъкани. Отчасти това е неуспехът на ко-инхибиращите фактори, които могат да доведат до развитие на антигенна поносимост на имунитет към туморни клетки. Освен това следващите популации на дендроцити ще наследят това свойство.

Пациент с отслабена имунна система или с ракова лезия може да се нуждае от допълнително приложение на агресивни дендроцити без многобройни съпътстващи фактори. Следователно, лечението с дендритни клетки има добри шансове да помогне на тялото да развие активен антитуморен имунитет. Това ще означава смъртта на тумора, тъй като скоростта на размножаване на техните клетки не може и тясно да се сравни с тази на имунните клетки след рафиниране.

Перспективни направления в онкологията

Дендритните клетки в имунологията са много важни, защото допринасят за активен имунитет. А въздействието върху тях ще позволи да се развие агресивна реакция към който и да е антиген, дори на който се е развила толерантността на имунната система. Ето защо, борбата с туморите с помощта на DC може да бъде от естеството на ваксинална терапия или имплантиране на грундирани клетки.

Първият тип, т.е. ваксина, базирана на дендритни клетки, включва използването на специфични имунни антигени, които ще бъдат въведени в човешкото тяло. DK ги фагоцитира и разпознава антигена, като го представя на имунокомпетентни клетки. Последните синтезират имуноглобулини, като по този начин осигуряват развитието на активен хуморален имунитет. След 2 седмици тялото ще може да атакува туморните клетки и да ги унищожи, като се бори с тях по възможно най-селективния начин.

Най-важното предимство е липсата на влияние върху здравите клетки без антигени, които са умишлено атакувани от ваксината. Дендритните клетки (това, което е от гледна точка на онкоимунологията, описана по-горе), "повдигнати" от антигени от ваксината, ще предадат информация за разрушаването на туморните клетки. Но няма да има подобен сигнал за поражението на здравите клетки.

Прилагане на грундирани DC

Вторият метод за използване на дендритни клетки в онкологията е въвеждането на заредени имунни дендроцити, получени в лабораторията от моноцити или стволови клетки. Чрез въвеждане на някои антигени в околната среда, те са "образовани" способността да индуцират имунен отговор, когато се свържат с тях отново. Антигените, които са примирани към клетките, са някои специфични ембрионални рецептори.

Преди директна подготовка на грундираните дендроцити, те се определят в човешкото тяло. Ако такъв антиген присъства в туморните клетки, тогава развитието на имунен отговор ще им позволи да започнат имунната им деструкция. Ролята на дендритните клетки в този процес е активирането на имунните отговори след влизане в човешкото тяло. След получаване на информация за антигени, вече представени на МНС рецептори, могат да бъдат синтезирани имуноглобулини.

Последните ще се присъединят към туморни клетки, върху мембраните, от които има рецептор, срещу които се формира клетъчната популация на имунни дендроцити. Туморната клетка, маркирана с имуноглобулин, незабавно се атакува от Т-убиец или макрофаг и се унищожава. Обаче, това не е ваксинална терапия с дендритни клетки, цената на която е потенциално по-ниска от употребата на грундирани DC. Ваксинната терапия е по-евтина и по-бърза, може да покрие широк кръг пациенти. А използването на грундираните дендроцити не е достъпен метод. Въпреки това, всеки от тези методи ясно демонстрира функцията на дендритни клетки в борбата срещу рака. Въпреки това, методите на лечение все още са експериментални, вече имат доказателства за тяхната ефективност.