Komórki dendrytyczne

Komórki dendrytyczne - czym są? W organizmie istnieje multum rodzajów komórek o rozmaitych funkcjach. Warto jednak doceniać te, które robią kawał dobrej roboty. Szczególnie jeśli mają związek z odpornością.

Komórki dendrytyczne swego czasu były dość szeroko omawiane, jak również przeprowadzano liczne badania z ich udziałem. Nie bez powodu… Nasz mechanizm immunologiczny nie tylko chroni przed patogenami i spełnia się w roli wojownika stojącego na granicy naszego organizmu! Sprawnie funkcjonujący, realnie wspiera nasz rozwój pod kątem zdrowotnym oraz sportowym. Często określa się je detektorami organizmu. Można powiedzieć, iż jest to swego rodzaju system wsparcia dla rozpoznania i wykrywania zagrożeń. Na czym polega dokładniej ich fenomen i jak można je wykorzystać?

Do czego nam komórki dendrytyczne?

Oczywiście towarzyszyły nam od zawsze, jednakże za pierwszą i zarazem sztandarową pracę z ich udziałem uznaje się pracę Steinmana oraz Cohna (1973). Od tamtego momentu zaczęto zastanawiać się bardziej nad ich rolą, funkcjami, a przede wszystkim wykorzystaniem. Świat nauki przebrnął przez liczne opracowania oraz badania, aby obalać mity, interpretować fakty, a co za tym idzie nakreślić realne możliwości użycia komórek dendrytycznych. Podobnie jeśli chodzi o ich stymulację na rzecz udziału w różnego rodzaju terapiach. Tym bardziej, że znajdują się i działają w mniejszym lub większym stopniu w niemal wszystkich ważniejszych narządach – jak np. mózg.

Występują w małych ilościach – jest ich mały odsetek – aczkolwiek pełnią istotne funkcje, zależnie od miejsca pobytu. Mimo że znajdują się w ogromnej liczbie narządów czy struktur, to nas będzie interesowało przede wszystkim kilka z nich. Warto zacząć od grasicy, gdzie komórki te aktywnie wspomagają zjawisko selekcji negatywnej, polegającej na eliminacji limfocytów T, które to z kolei wchodzą w „reakcję” z tzw. autoantygenami. Definiując w sposób klasyczny pojęcie komórki dendrytycznej (DC) można powiedzieć, iż są to wyspecjalizowane komórki prezentujące antygen (APC) – rzecz jasna wyróżniano głównie tę funkcję. Chodziło przede wszystkim o ich istotny udział w odpowiedzi immunologicznej (przeciw infekcjom itp.). Wiele źródeł mówi na temat ich pozytywnego działania względem odpowiedzi antynowotworowej – immunoterapia przeciwnowotworowa. O co chodzi z tą całą prezentacją antygenu?

Zauważcie na jakiej zasadzie działa odpowiedź immunologiczna. Mamy tu do czynienia z limfocytami B oraz limfocytami T. Pierwsze wymienione są w stanie związać antygen za pośrednictwem działania swoistych receptorów. W przypadku drugiego typu limfocytów jest to nieco bardziej skomplikowane, gdyż są one w stanie rozpoznać antygen po związaniu z MHC, za pośrednictwem właśnie komórek prezentujących ów antygen. W zasadzie limfocyty B również spełniają się w roli prezenterów antygenu dla limfocytów T, aczkolwiek tę funkcję przypisuje się też komórkom dendrytycznym oraz chociażby makrofagom. Jednakże zgodnie z testami, to właśnie DC posiadają najsilniejsze właściwości stymulujące limfocyty T do działania. Co ciekawsze, tylko nasze komórki dendrytyczne są w stanie indukować odpowiedź immunologiczną typu pierwotnego.

komórki dendrytyczne

Rzecz jasna w zależności od miejsca występowania określone DC mogą się różnić nie tylko budową czy wielkością, ale także funkcjami. Stąd też nie będzie nas raczej dziwił fakt, że dzielimy je na różne rodzaje. Ponadto, możemy je też dzielić z uwagi na stymulację różnych cytokin czy też zestaw antygenów do prezentacji. Bazowo wyróżniamy:

  • plazmocytoidalne (PDC) – przede wszystkim aktywnie przyczyniają się do produkcji interferonu (typ I) w naszym ustroju. Interferon – ogólnie rzecz ujmując – wydzielając się głównie w odpowiedzi na obecność patogenów, umożliwia sprawną komunikację między komórkami, zaś celem jest zwalczanie zagrożeń (patogenów). Ponadto, interferony wzmacniają odporność na płaszczyźnie komórkowej oraz sprzyjają aktywacji makrofagów i komórek NK – komórek układu immunologicznego. Regulują także prezentację antygenu limfocytom T, co znacznie usprawnia oraz przyspiesza proces. W PDC wzrasta ilość owej cytokiny w następstwie na infekcję wirusową. Co ciekawsze, komórki te indukują zarówno odpowiedź nabytą wskutek aktywacji T-komórek, jak też wrodzoną (interferon).
  • mieloidalne (MDC) – dzięki sieci wypustek wyposażonych w liczne receptory są w stanie bardzo dobrze rozpoznawać patogeny. Rozpoznają też obce antygeny oraz je prezentują. Antygen jest zazwyczaj przetwarzany do formy peptydów oraz przenoszony, aby mógł związać się ze wspomnianą już cząsteczką MHC, a następnie zostać przedstawiony limfocytom T.
  • folikularne (FDC) – ich główną rolą również jest prezentacja antygenu, jednakże różnią się od wyżej wymienionych mieloidalnych komórek dendrytycznych. Chociażby fakt ulokowania – znajdują się głównie w grudkach chłonnych oraz wtórnych narządach limfatycznych. Nie migrują, ale zachodzą w interakcje z limfocytami B (w przeciwieństwie do komórek MDC). Za pomocą wspomnianych już wypustek prezentują ikkosomy limfocytom B, jednakże nie przetwarzają antygenu. Przyspieszają i usprawniają proliferację, jednocześnie ograniczając apoptozę np. limfocytów B.

Ciekawe, prawda? Warto nadmienić, że przez stosunkowo długi okres czasu komórki dendrytyczne uważano za przydatne wyłącznie w zakresie prezentacji antygenu, jednocześnie utożsamiając je jedynie z APC. Co się zmieniło? Już jakiś czas temu zaktualizowano listę funkcji w jakich się spełniają – mianowicie:

  • funkcja immunoregulacyjna,
  • funkcja związana z indukcją tolerancji immunologicznej,
  • wytwórstwo interferonu (I),
  • właściwości cytotoksyczne.

Oczywiście wraz z rozwojem / dojrzewaniem komórek dendrytycznych zmienia się nie tylko sam ich zakres funkcji, ale także morfologia czy fenotyp. Rozpatrując dojrzałe komórki dendrytyczne, ich aktywacja doprowadza między innymi do wzmożonego wytwórstwa cytokin, szczególnie cenionych w stymulacji nabytej odpowiedzi na płaszczyźnie komórkowej. Szczególnie jeśli chodzi o interleukinę produkowaną przez komórki dendrytyczna. Interleukina jest przez nie wytwarzana - po aktywacji komórek - ale jednocześnie wspiera ich migrację oraz właściwe interakcje z limfocytami T. Warto wspomnieć, że stymulacja receptorów związanych z komórkami dendrytycznymi jest też związana z samą aktywacją określonych czynników transkrypcyjnych oraz ekspresją genową. Wspomniałem jednak o dodatkowych funkcjach owych komórek, co wypadałoby nieco rozwinąć…

Funkcja immunoregulacyjna jest w zasadzie dość ściśle związana z cytokiną IL-10, posiadającej wszak charakter immunosupresyjny. Zgodnie z badaniami, przy interakcjach komórek dendrytycznych z cytokiną IL-10 obserwowano nadekspresję molekuł immunosupresyjnych. Co ciekawsze, naukowcy sugerują też, że może to wpływać na zmniejszenie ryzyka odrzutu narządu po przeszczepie serca. Mimo swojej funkcji, a także poniekąd charakteru, IL-10 względem komórki dendrytycznej, wciąż zachowana zostaje zdolność wytwórstwa np. cytokin prozapalnych oraz eliminacji patogenów. A co z tolerancją immunologiczną? Cóż… Zacznijmy od tego, że komórki dendrytyczne wyposażone w specyficzne dla siebie receptory sprzyjają eliminacji tzw. komórek apoptycznych oraz pozostałych produktów degradacji. Zresztą podobną funkcję mają także makrofagi oraz neutrofile będące komórkami żernymi (zjawisko fagocytozy) wspierającymi usuwanie chorobotwórczych drobnoustrojów i realnie przekładające się na usprawnienie naszego mechanizmu immunologicznego.

komórki dendrytyczne - naukowiec patrzący przez mikroskop

Warto wspomnieć, że te same komórki poniekąd wspomagają rozwój naszych mięśni, pozwalając po wysiłku fizycznym na skuteczne usuwanie wyłączonych z funkcjonowania białek. Jednocześnie stymulują wytwarzanie m.in. cytokin oraz RFT (reaktywne formy tlenu). Jeśli chodzi o samą fagocytozę to wiele źródeł mówi o tym, że wyłącznie niedojrzałe komórki dendrytyczne są do niej zdolne w odniesieniu do wspomnianych już tzw. komórek apoptycznych. Oczywiście jest różnica między masą martwiczą, a ciałkami apoptycznymi – oba typy będą działały odmiennie w stosunku do dendrytycznych komórek. Pierwsze będą stymulowały wytwórstwo cytokin o naturze prozapalnej, zaś drugie tolerancję. Sporo źródeł podaje też do informacji, że owe komórki indukują wytwarzanie limfocytów T-regulatorowych.

Wiemy już, że tak właściwie to jelita są bazą naszej odporności, prawda? Jak pisałem wielokrotnie – to w nich wszystko ma swój początek. Zacznijmy od tego, że większość limfocytów zawarta jest w tkance limfatycznej, która to jest związana z przewodem pokarmowym, a dokładniej jego błonami śluzowymi. Składową tzw. systemu limfatyczno – odpornościowego są również komórki dendrytyczne ulokowane w blaszce jelita (podobnie jak wspomniane już wcześniej makrofagi czy też limfocyty T oraz B). Warto wiedzieć, że to właśnie ten system jest w dużej mierze odpowiedzialny za wytwarzanie przeciwciał IgA „idących” na pierwszy ogień w stanach zagrożenia. Ponadto, właśnie w jelitach odbywa się produkcja limfocytów T o charakterze przeciwzapalnym czy też limfocytów T-regulatorowych względem odpowiedzi odpornościowej. Już od naszych narodzin wspomniany system immunologiczny coraz bardziej się kształtuje, zależnie od sprzyjających mu czynników / warunków. Za jego poprawne wykształcenie odpowiadają chociażby bakterie jelitowe pełniące rolę swego rodzaju antygenu.

Ma to ogromne znaczenie nawet świeżo po narodzeniu. Z czasem funkcje odpornościowe w zakresie jelit ulegają szerszemu rozwojowi, a zyskuje na tym cały organizm. Tkanka limfatyczna naszych jelit reaguje na bodziec, w tym wypadku działanie bakterii jelitowych, stymulując układ odpornościowy do aktywacji. Zarówno komórki dendrytyczne, jak i makrofagi prezentują dany antygen naszym limfocytom, co de facto jest równoznaczne z procesami namnażania limfocytów typu T oraz B. Oczywiście komórki dendrytyczne mogą też wychwytywać bakterie jelitowe za pośrednictwem wypustek. Warto wspomnieć, iż stymulowane w przewodzie pokarmowym komórki, limfocyty migrują czy też są transportowane do innych układów oraz części organizmu.

Szczególne zainteresowanie zyskały jednak w terapii antynowotworowej. Nic zatem dziwnego, że to od nich w dużej mierze zależy pamięć immunologiczna. Ten właśnie fakt chciano wykorzystać w zwalczaniu zmian nowotworowych, gdzie ich zadaniem byłoby wyuczenie się charakterystycznych dla danego nowotworu antygenu. Z założenia miał to być mechanizm wykrywający tzw. mikroprzerzuty. Rzecz jasna komórki dendrytyczny mogą być sojusznikiem lub oponentem,  wszystko to w zależności od okoliczności czy typu problemu z jakim się zmagamy. Jednak ich rola czy wykorzystanie w immunoterapii nowotworowej to raczej temat na osobny, bardziej szczegółowy artykuł.

Przydatne linki:

 

Pin It