Dendritická buňka

Dendritické buňky v kůži; infekce M. ulcerans; obarveno S100 imunoperoxidázou

Dendritické buňky (DC, z angl. Dendritic cells) tvoří spojnici mezi přirozenými a adaptivními mechanismy imunitního systému a jsou profesionálními antigen prezentujícími buňkami. Představují heterogenní množinu buněk navzájem se lišících svými fenotypovými a funkčními znaky.

Dendritické buňky tvoří malou část bílých krvinek v krvi a tkáních. Jsou schopné fagocytózy cizorodých částic, následně dozrávají, načež různým způsobem interagují (komunikují) s ostatními typy bílých krvinek (zejména s T-lymfocyty). Představují čekající „strážce těla“ v různých tkáních, ale když se aktivují, žijí již jen asi 3[1] dny. Patří mezi antigen-prezentující buňky imunitního systému a také mezi fagocyty. Dosahuje obvykle rozměrů kolem 7 mikrometrů.[2] Vznikají jako ostatní imunitní buňky z hematopoetické kmenové buňky, čímž se liší od folikulárních dendritických buněk.[3]

Za objev dendritických buněk a popis jejich role v rámci získané imunity získal americký imunolog Ralph M. Steinman Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství pro rok 2011.[4]

Funkce

Dendritické buňky rozpoznávají skrze své PRR receptory (z angl. Pattern recognition receptors) patogenní struktury (PAMPs, z angl. Pathogen-associated molecular patterns či „nebezpečné“ signály DAMPs, z angl. Damage-associated molecular patterns). Rozeznání antigenu dendritickou buňkou indukuje jeho fagocytózu a posléze jeho prezentaci na MHC naivním T lymfocytům, konkrétně jejich TCR receptorům. Souběžně se takto aktivovaná DC buňka vyznačuje zvýšenou expresí kostimulačních molekul (zejm. CD40, CD80, CD86), MHC II. třídy a produkcí příslušných cytokinů (zejm. IL-12, IL-1β, IL-6 atd.). [5]

Kromě stimulace adaptivní imunitní odpovědi hrají dendritické buňky důležitou roli v indukci centrální a periferní tolerance. Mohou indukovat apoptózu u autoreaktivních T lymfocytů, vznik T regulačních lymfocytů či inhibovat T buněčnou odpověď. [6][5]

Ontogeneze

DC se vyvíjejí v kostní dřeni z hematopoetických kmenových buněk (HSCs, z angl. Hematopoietic stem cells). CD34+ HSCs mohou vytvářet multipotentní progenitor, jež je schopný diferenciovat do dvou možných progenitorů – myeloidního a lymfoidního. [5]

Hlavním růstovým faktorem důležitým pro vývoj DC buněk je Flt3L. Z prekurzorů vznikají dvě základní podmnožiny DC buněk – konvenční dendritické buňky (cDC, z angl. Conventional dendritic cells) a plazmacytoidní dendritické buňky (pDC, z angl. Plasmacytoid dendritic cells). [7]

Klasifikace

Konvenční dendritické buňky

Konvennční dendritické buňky jsou nejvíce účinné v antigenní prezentaci a dělí se do mnoha dalších podtříd na základě své lokalizace v těle, povrchových a funkčních znaků. Základní skupiny cDC buněk jsou cDC1 a cDC2. Lidské cDC1 jsou lokalizovány ve slezině, v krčních mandlích, játrech, plicích, kůži a střevech. Výrazně exprimují TLR3 a TLR8, naopak oproti myším homologům exprimují málo TLR4 a TLR9. Dále cDC1 buňky exprimují TLR1, TLR6 a TLR10. Lidské cDC2 jsou taktéž lokalizovány v lymfatických uzlinách, mandlích, slezině, kůži, játrech, ledvinách, plicích a střevech. Krevní cDC2 buňky exprimují na vysoké úrovni TLR2, naopak málo TLR4.[7]

Plazmacytoidní dendritické buňky

Plazmacytoidní dendritické buňky produkují interferony (zejm. typ I) a hrají tak významnou roli při antivirové imunitní odpovědi. K produkci IFN typu I dochází při stimulaci TLR7 a TLR9. Zásadní transkripční faktor pro diferenciaci a proliferaci pDC buněk je E2-2. Po opuštění kostní dřeně cirkulují pDC v krvi a následně osidlují periferie a lymfoidní tkáně.[7]

Dále lze dendritické buňky dělit na nezralé a zralé:

Nezralé dendritické buňky

Nezralé dendritické buňky se vyskytují v tkáních (zejména v kůži a sliznicích dýchací a trávicí soustavy). Tvoří zde asi 1-2% z celkového počtu buněk. Fagocytují („požírají“) odpad z buněk, různé další molekuly a dále také cizorodé částice a patogenní organizmy. Při pohlcování cizorodých částí virů či bakterií se podílí zejména toll-like (TLR) receptory. Nezralé dendritické buňky nejsou schopné účinně aktivovat T-lymfocyty, naopak je spíše tlumí či vyvolávají vznik tzv. regulačních T-lymfocytů. To umožňuje oslabení imunitního systému a zamezuje vzniku smrtelně nebezpečných autoimunitních onemocnění.[1]

V pokožce se dendritické buňky označují jako Langerhansovy buňky. Mají ovšem obdobnou funkci jako nezralé dendritické buňky kdekoliv jinde v těle, tzn., hlídají tělo před choroboplodnými zárodky a podobně.

Zralé dendritické buňky

Zralé dendritické buňky se od těch nezralých radikálně liší. Vznikají dozráváním dendritických buněk, které přišly do kontaktu s nějakým patogenním organizmem (antigenem). Dozrálá dendritická buňka se přestane „krmit“, stěhuje se do lymfatických uzlin a začne na svém povrchu v tzv. hlavním histokompatibilním komplexu (MHC I a II) vystavovat úlomky z bakteriálních/virových proteinů, čímž aktivuje do té doby naivní pomocné T-lymfocyty nebo cytotoxické T-lymfocyty. Dělají to poměrně sofistikovaným způsobem a aktivně se podle daného druhu cizopasníka rozhodují, jaký druh imunitní obrany zvolí.[1] Zřejmě jsou schopné prezentovat některé molekuly speciálním způsobem i B-lymfocytům.[8]

Jindy se dendritické buňky dělí podle svého původu na myeloidní a lymfoidní.[8]

Autoimunitní onemocnění

Role DC se taktéž diskutuje v souvislosti s autoimunitními chorobami. Příklady těchto onemocnění mohou být např. systémový lupus erythematodes (SLE) či psoriáza (lupénka), dále revmatoidní artritida či chronické střevní záněty (IBD, z angl. inflammatory bowel disease), např. Crohnova choroba či ulcerózní kolitida.[5][7]

Klinické využití

Obdobně jako u cDC buněk, i o pCD buňkách existují hypotézy o možném vlivu na tolerogenitu Treg lymfocytů.[6] V souvislosti s DC buňkami se taktéž diskutuje jejich možné využití při vývoji nových vakcín[9] či při protinádorové imunoterapii, neboť by se speciálním způsobem aktivované dendritické buňky vložily do pacienta a spustily by zde boj proti nádorovým buňkám.[8]

Reference

  1. ↑ a b c RADEK ŠPÍŠEK, JIŘINA BARTŮŇKOVÁ. Dendritická buňka v imunitě; Její role při regulaci imunitní reakce. Vesmír. Duben 2003, roč. 82. Dostupné online. [nedostupný zdroj]
  2. ↑ Diameter of dendritic cell -Human Homo sapiens [online]. Bionumbers. Dostupné online. 
  3. ↑ http://www.nlm.nih.gov/cgi/mesh/2009/MB_cgi?mode=&term=Dendritic+Cells
  4. ↑ The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2011 [online]. Nobel Foundation [cit. 2011-10-03]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ a b c d QIAN, Cheng; CAO, Xuetao. Dendritic cells in the regulation of immunity and inflammation. Seminars in Immunology. 2017. Dostupné online [cit. 2018-02-14]. DOI 10.1016/j.smim.2017.12.002. 
  6. ↑ a b IBERG, Courtney A.; JONES, Andrew; HAWIGER, Daniel. Dendritic Cells As Inducers of Peripheral Tolerance. Trends in Immunology. 2017, roč. 38, čís. 11, s. 793–804. Dostupné online [cit. 2018-02-14]. DOI 10.1016/j.it.2017.07.007. 
  7. ↑ a b c d MACRI, Christophe; PANG, Ee Shan; PATTON, Timothy. Dendritic cell subsets. Seminars in Cell & Developmental Biology. Dostupné online [cit. 2018-02-14]. DOI 10.1016/j.semcdb.2017.12.009. 
  8. ↑ a b c RÉDEI, George P. Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics, and Informatics. 3rd Edition. vyd. [s.l.]: Springer, 2008. ISBN 978-1-4020-6753-2. 
  9. ↑ KREUTZ, Martin; TACKEN, Paul J.; FIGDOR, Carl G. Targeting dendritic cells—why bother?. Blood. 2013-04-11, roč. 121, čís. 15, s. 2836–2844. PMID: 23390195. Dostupné v archivu pořízeném dne 24-09-2016. ISSN 0006-4971. DOI 10.1182/blood-2012-09-452078. PMID 23390195. 

Související články

Externí odkazy

Zdroj