תא T ציטוטוקסי

תא T ציטוטוקסי

תמונה תלת־ממדית של תא T ציטוטוקסי. אפשר להקיש על התמונה ולסובב עם מקש שמאלי בעכבר לכל הכיוונים, כדי לראות את המבנה המדויק
קישור סינפטי	{{#property:P926}}
עצבוב	{{#property:P3190}}

תא T ציטוטוקסי, הידוע גם כתא T ציטוליטי או תא T הורג (מסומן CTL ,⁺CD8 ,T_C או TK), משתייך לתת-קבוצה של לימפוציטים מטיפוס T (סוג של תאי דם לבנים). לתאים אלו יכולת להרוג תאי גוף הנגועים בנגיף (או בפתוגן אחר) או תאים שעברו התמרה סרטנית. רוב ה-CTL מציגים על פני קרומם קולטן של תאי T ‏(T cell receptors או TCR) ו-CD8. חלבונים אלו נקשרים למולקולות MHC I המציגות פפטיד, ובכך מזהה ה-CTL את תא המטרה הנגוע. כאשר CTL מופעל בא במגע עם תא נגוע, מחדיר ה-CTL חומרים ציטוטוקסיים לתא המטרה, ואלו הורגים את תא המטרה הנגוע באופן מבוקר (על ידי אפופטוזה).

התפתחות תאי T ציטוטוקסיים

כמו כל תאי T, מקורם של ה-CTL הוא בתאי הגזע המטופוייטים המצויים במח העצם העוברי. תאים אלו נודדים אל התימוס, שם הם עוברים סידור מחדש של ה DNA של הגן המקודד ל-TCR. הסידור מחדש יוצר TCR בעל ספציפיות לאנטיגן ספציפי, בדרך זאת נוצרות בתימוס אוכלוסיות שונות של תאי T המזהים מיליוני אנטיגנים שונים, אוכלוסיות אלו חיוניות ליצירת התגובה החיסונית כנגד פתוגנים הפולשים לגוף. לאחר שנוצר ה- TCR מבטאים תאי ה-T הן את האנטיגן CD4 והן את האנטיגן CD8 על כן הם נקראים (+CD4+ /CD8) או תאי T "double-positive". תאים אלו נחשפים בתימוס למגוון של אנטיגנים עצמיים המוצגים על פני מולקולות MHC. תאי T הנקשרים באופן חזק מדיי לאנטיגנים עצמיים עוברים אפופטוזה על מנת שלא יגרמו למחלות אוטואימוניות, בנוסף תאי T שאינם מזהים כלל מולקולות MHC גם הם עוברים אפופטוזה כיוון שהם חסרי תועלת בתגובה חיסונית. רק תאי T הנקשרים באופן חלש/בינוני למולקולות MHC עוברים שגשוג (פרוליפרציה), תאים אלו גם עוברים מיון לתאים מטיפוס ⁺CD4 (תאי T מסייעים) או ⁺CD8 (תאי T ציטוטוקסיים) בהתאם לרמת ההקשרות של ה-TCR שלהם ל-MHC I או ל-MHC II, תאים שהרצפטור שלהם מגלה זיקה חזקה יותר ל-MHC I יתמיינו ל-CTL (תאי T ציטוטוקסיים).

שפעול תאי T ציטוטוקסיים

קובץ:DC-CD8.png

שפעול תאי T

כדי להימנע מתגובה חיסונית לא רצויה, נמצאים תאי T ציטוטוקסיים רוב הזמן במצב נאיבי. כדי להפוך לפעיל חייב התא הנאיבי להיחשף למספר אותות:

• כאשר פתוגן או שברי תא נמצאים בפלזמה הם נבלעים על ידי תאים מציגי אנטיגן מקצועיים (APC) כגון מאקרופאג'ים, תאי B ובעיקר תאים דנדריטים (DC), ונודדים למערכת הלימפה, שם ה-APC מציגים על פני הממברנה פפטידים שמקורם בפתוגן על גבי מולקולות MHC I ו-MHC II לתאי T ציטוטוקסיים ותאי T מסייעים, בהתאמה. כאשר תא T ציטוטוקסי הוא בעל TCR ספציפי לפפטיד המוצג על מולקולת MHC I מועבר לתא הציטוטוקסי אות לשפעול.
• אות קו סטימולטורי - מגע עם מולקולת MHC I הוא חיוני אך לא מספיק כדי לשפעל תאי T ציטוטוקסיים. מולקולת B7 – במולקולה הקו-סטימולטורית היא חלבון ממברנלי המוצג על פני תאים מציגי אנטיגן מקצועיים משופעלים, מגע בין המולקולה הקו-סטימולטורית לחלבון CD28 מעביר לתא T הציטוטוקסי אות שני הגורם לשפעול.
• אינטרלוקין 2 (IL-2) הוא ציטוקין מופרש מתאי T מסייעים משופעלים מטיפוס 1 (Th1), תאי T ציטוטוקסיים משופעלים יכולים לעבור פרוליפרציה (חלוקה) רק אם נחשפו לציטוקין זה.

תא T ציטוטוקסי נאיבי שייחשף רק לאות שפעול אחד (למולקולת MHC I), ולא לאות הקו-סטימולטורי ייכנס למצב אַנרגי שלא יאפשר את הפעלתו גם בעתיד.

זיהוי תאים נגועים על ידי תאי T ציטוטוקסיים

רוב התאים בעלי הגרעין מבטאים על פניהם את החלבון MHC I, כאשר תאים אלו מותקפים על ידי פתוגנים (לרוב נגיפים) או עוברים התמרה סרטנית, הם מפרקים חלבונים הקשורים לפתוגן או לתהליך הסרטני. מקטעים קצרים מחלבונים אלו (פפטידים) נקשרים למולקולות ה-MHC I, ומוצגים על פני התא הנגוע. מולקולות MHC I המציגות פפטיד זר יכולות להיקשר לחלבון TCR ו-CD8 המוצגים על גבי תאי T ציטוטוקסיים. המגע בין חלבון ה-MHC ל-TCR מעביר לתאי T ציטוטוקסיים משופעלים אות להפעלת המנגנונים האפקטוריים (ביצועיים).

פעילות אפקטורית של תאי T ציטוטוקסיים

קובץ:CTL e.png

פעילות אפקטורית של תא T ציטוטוקסי

תאי T ציטוטוקסיים משופעלים נודדים ברחבי הגוף בחיפושם אחר תאים המציגים את האנטיגן הזר. כאשר נמצא תא שכזה תוקפים אותו התאים הציטוטוקסיים במספר מנגנונים אפקטוריים:

• תאי T ציטוטוקסיים מכילים גרנולות (גרגירים), שהן למעשה אברונים, המכילות חלבונים שונים הפוגעים בתאי המטרה. עם זיהוי של תא מטרה על ידי תא T ציטוטוקסי מופרשות גרנולות אלו בתהליך תלוי סידן (יוני Ca⁺²) ופוגעות בתאי המטרה בשני מנגנונים:
  • חרור ממברנלי - תאי T ציטוטוקסיים מפרישים את החומרים הציטוטוקסיים פרפורין (perforin) וגרנולוצין הגורמים ליצירת חורים בממברנה בקוטר 16 ננו-מטר. בעקבות החירור נכנסים לתא יונים ומים הגורמים לתא המטרה לעבור ליזיס. תאים אלו, העוברים מוות נקרוטי, נבלעים על ידי תאים פגוציטים ובכך מסולקים מן הגוף. ניתן להרוג תאי מטרה in vitro (במבחנה) במנגנון זה, אך על פי הדעה המקובלת כיום, אין ריכוז תאי ה-T הציטוטוקסיים מספיק ברוב המקרים לגרום למוות על ידי חירור של תאי המטרה.
  • מוות אפופטוטי על ידי גרנזים - מכיוון שלרוב החומרים המחוררים את הממברנה אינם מספיקים לגרימת מות התא המותקף, תאי T ציטוטוקסיים מפרישים גם גרנזים , חלבון החודר לתא המותקף דרך החורים שנוצרו על ידי הפרפורין והגרנולוצין. גרנזים משרה על התא התוקף מוות תאי מבוקר - אפופטוזה.
• מוות במסלול FAS - תאי T ציטוטוקסיים, כמו גם תאי T מסייעים טיפוס 1, מציגים על פניהם את החלבון קולטן Fas - ליגנד הנקשר לחלבון FAS המוצג על פני התא המותקף. הפעלת מנגנון ה-FAS גורמת לאפופטוזה בתא המותקף, מנגנון זה נחשב למשני להרג תלוי גרנולות.

קישורים חיצוניים{{

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא [[commons:Category:{{#property:P373}}|תא T ציטוטוקסי]] בוויקישיתוף

• ד"ר יוחאי וולף, החיילים הקרביים של מערכת החיסון, באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי, מדע במבט על, ‏2 ביוני, 2018