دسته‌بندی نشده
سلول‌های دندریتیک (Dendritic) چیست؟
سلول‌های دندریتیک (Dendritic) نوعی از سلول‌های اهدا کننده آنتی ژن (APC) هستند که نقش مهمی در سیستم ایمنی اکتسابی دارند. عملکرد اصلی سلول‌های دندریتیک ارائه آنتی‌ژن است و از این رو سلول‌ها گاهی اوقات به عنوان APCهای “حرفه‌ای” شناخته می‌شوند.
علاوه بر این، تنها سلول‌های دندریتیک (Dendritic ) توانایی القای پاسخ ایمنی اولیه را در لنفوسیت‌های T غیرفعال یا ساکن دارند. برای انجام این کار، سلول‌های دندریتیک آنتی‌ژن‌های بدن مهاجم را گرفته، پردازش می‌کنند و سپس روی سطح سلولی خود قرار داده و همراه با مولکول‌های کمکی لازم ارائه می‌دهند.
این سلول‌ها همچنین به عملکرد سلول‌های B کمک می‌کنند و باعث حفظ آنها می‌شوند. پس از اینکه پاسخ اولیه آنتی بادی به بدن مهاجم داده شد، سیتوکینهای (cytokines)، تولید کننده دندریتیک (Dendritic) و سایر عواملی که باعث فعال شدن و تمایز سلول‌های B می‌شوند، به سلول‌های دندریتیک موجود در مرکز ژرمینال غدد لنفاوی با تشکیل کمپلکس‌های آنتی بادی-آنتی ژن متعدد به سلول B کمک می‌کنند.
سلول‌های دندریتیک (Dendritic) در بافت‌هایی یافت می‌شوند که با محیط بیرونی مانند پوست (که به عنوان سلول‌های لانگرهانس (Langerhans ) وجود دارند)، در پوشش بینی، ریه‌ها، معده و روده‌ها در تماس هستند.
اشکال نابالغی از آنها نیز در خون یافت می‌شود. این سلول‌ها پس از فعال شدن، به سمت بافت لنفاوی حرکت می‌کنند تا با سلول‌های T و سلول‌های B تعامل داشته باشند و به شکل‌گیری پاسخ ایمنی اکتسابی کمک کنند. در طول توسعه، آنها برآمدگی‌های شاخه‌ای به نام “دندریت” ایجاد می‌کنند، به همین دلیل است که سلول‌ها به این نام خوانده می‌شوند.
این سلول‌ها اولین بار توسط رالف استاینمن (Ralph Steinman) در دهه 1970 معرفی شد. او این سلول‌ها را در طحال مشاهده کرد و بعداً مشخص شد که سلول‌ها در تمام بافت‌های لنفاوی و غیر لنفوئیدی (lymphoid and most non-lymphoid) وجود دارند. قبل از این، ایمونولوژیست‌ها تصور می‌کردند که ماکروفاژهای (macrophages ) APC اصلی در سیستم ایمنی هستند.
در مقایسه با سلول‌های دندریتیک ، تعداد ماکروفاژها (macrophages ) بسیار بیشتر بود، به طور یکنواخت در سراسر بدن پخش شده بودند و به عنوان آنتی ژن شناخته شده بودند. از آنجایی که سلول‌های دندریتیک (Dendritic) نسبتاً نادر بودند، تا دهه 1980 طول کشید تا آنها به عنوان APCهای حرفه‌ای پذیرفته شوند.
انواع سلول‌های دندریتیک (Dendritic)
سلول‌های دندریتیک سلول‌های ارائه دهنده آنتی ژن هستند که نقش کلیدی در سیستم ایمنی دارند. سلول‌های دندریتیک دارای برآمدگی‌های طولانی متعددی به نام دندریت هستند که سطح بسیار وسیعی از تماس با محیط اطراف خود را برای شناسایی پاتوژن‌هایی مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها ارائه می‌دهند. سلول‌های دندریتیک سطح تماس بسیار زیادی نسبت به حجم کلی سلول خود دارند.
در پستانداران، این سلول‌ها معمولاً به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند: سلول‌های دندریتیک میلوئیدی (mDCs) و سلول‌های دندریتیک پلاسماسیتوئید (pDCs).
سلول‌های دندریتیک میلوئیدی (mDCs) معمولی نیز نامیده می‌شوند، mDCها شبیه مونوسیت‌ها یا گلبول‌های سفید خون هستند و بیشتر به mDC-1 فراوان‌تر تقسیم می‌شوند که محرک اصلی سلول‌های T است. mDC-2 کمتر رایج است که به مبارزه با عفونت‌های ناشی از زخم‌ها کمک می‌کند. mDCها سیتوکین اینترلوکین-12 (cytokine interleukin-12) ترشح می‌کنند و گیرنده‌های شبه Toll (TLRs) TLR 2 و TLR 4 را نمایش می‌دهند.
Pdcها شبیه سلول‌های پلاسما هستند اما برخی از ویژگی‌های mDCها را نیز به اشتراک می‌گذارند. این سلول‌ها که قبلا به عنوان سلول‌های تولید کننده اینترفرون (interferon) شناخته می‌شدند، می‌توانند مقادیر زیادی اینترفرون آلفا (interferon-alpha) ترشح کنند و TLR 7 و TLR 9 را نشان دهند.
برای تمایز بین دو نوع سلول دندریتیک از نشانگرهای BDCA-2، BDCA-3 و BDCA-4 استفاده می‌شود.
نوع دیگری از سلول‌های دندریتیک، سلول‌های دندریتیک فولیکولی (follicular dendritic) یا fDC هستند. این سلول‌های دندریتیک (Dendritic) بر خلاف میلوئید (mDCs) و پلاسماسیتوئید (pDCs) منشأ خون‌ساز ندارند. این fDCها منشأ مزانشیمی (mesenchymal ) دارند اما در فولیکول‌های لنفوئیدی قرار گرفته و دارای دندریت هستند.
سلول‌های دندریتی که در آزمایشگاه کشت می‌شوند از چندین جنبه با سلول‌های جدا شده از بدن متفاوت هستند، اما همچنان در تحقیقات مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا در دسترس‌تر هستند. اینها شامل Mo-DCها یا MDDCهایی هستند که از مونوسیت‌ها (monocytes ) بالغ شده‌اند.
چرخه زندگی سلول‌های دندریتیک (Dendritic)
این سلول‌ها عمدتاً در بافت‌هایی یافت می‌شوند که با محیط بیرون مانند پوست و پوشش داخلی بینی، ریه‌ها، معده و روده‌ها تماس دارند. سلول‌ها همچنین به صورت نابالغ در خون یافت می‌شوند. در طی مراحل خاصی از رشد، سلول های دندریتیک برآمدگی‌های شاخه‌ای به نام «دندریت» ایجاد می‌کنند، به همین دلیل است که آنها به این نام خوانده می‌شوند.
پس از فعال شدن، سلول‌های دندریتیک به سمت بافت‌های لنفاوی حرکت می‌کنند تا با سلول‌های T و سلول‌های B تعامل داشته باشند و پاسخ ایمنی اکتسابی را آغاز کنند.
سلول‌های دندریتیک از سلول‌های خون‌ساز در مغز استخوان تشکیل می‌شوند. در ابتدا، سلول‌های پیش‌ساز، سلول های دندریتیک نابالغی را تشکیل می‌دهند که قابلیت اندوسیتی (endocytic ) دارند اما ظرفیت کمی برای تحریک سلول‌های T دارند. این سلول‌های نابالغ محیط خود را برای مهاجمانی مانند باکتری‌ها و ویروس‌هایی که از طریق گیرنده‌های تشخیص الگو (PRRs) مانند گیرنده‌های ناقوسی شکل (TLR) به دست می‌آورند، نظارت می‌کنند. به محض تماس این سلول‌های نابالغ با آنتی ژن، آنها بالغ شده و به سمت غدد لنفاوی حرکت می‌کنند.
سلول‌های دندریتیک نابالغ پاتوژن (pathogen ) را می‌بلعند و پروتئین‌های آن را تجزیه می‌کنند و پس از بلوغ با استفاده از مولکول‌های MHC آنها را روی سطح خود نشان می‌دهند. در همان زمان، گیرنده‌های سطح سلولی که به عنوان گیرنده‌های مشترک در فعال سازی سلول‌های T عمل می‌کنند، توسط سلول‌های دندریتیک (Dendritic) تنظیم می‌شوند.
علاوه بر این، گیرنده CCR7 نیز تنظیم می‌شود. گیرنده کموتاکتیک (chemotactic ) حرکت سلول‌های دندریتیک (Dendritic) را از طریق خون و به سمت طحال یا غدد لنفاوی تحریک می‌کند، جایی که سلول‌های T و سلول‌های B را از طریق ارائه آنتی ژن فعال می‌کنند.
ماکروفاژهای (macrophages ) فعال شده (نوع دیگری از سلول‌های ارائه دهنده آنتی ژن) شناخته شده‌اند که طول عمری چند روزه دارند، برخی تحقیقات نشان می‌دهد که عمر آنها ممکن است به چند هفته هم افزایش می‌یابد و با طول عمر سلول های دندریتیک (Dendritic) فعال شده مشابه است. با این حال، به نظر می‌رسد که سلول‌های دندریتیک (Dendritic) نابالغ می‌توانند برای مدت زمان قابل توجهی در حالت غیرفعال باقی بمانند.
سلول‌های دندریتیک (Dendritic) و سیتوکین‌ها (Cytokines)
سلول‌های دندریتیک (Dendritic) سلول‌های ایمنی مهمی هستند که نقش کلیدی در شکل دادن به پاسخ ایمنی بدن دارند. این سلول‌ها عمدتاً در مغز استخوان ایجاد می‌شوند و در خون گردش می‌کنند تا به مکان‌هایی که نیاز دارند برسند.
عملکرد سلول‌های دندریتیک (Dendritic)
این سلول‌ها قادر به القای یک پاسخ ایمنی اولیه در لنفوسیت‌های T غیرفعال هستند. برای انجام این کار، سلول‌های دندریتیک آنتی‌ژن‌هایی را از سلول مهاجم می‌گیرند، آنها را پردازش می‌کنند و سپس همراه با مولکول‌های کمکی بر روی سطح سلول خود ارائه می‌کنند.
با توجه به این توانایی برای پردازش و ارائه آنتی ژن، سلول‌های دندریتیک (Dendritic) به عنوان سلول‌های ارائه دهنده آنتی ژن (APCs) شناخته می‌شوند. اگرچه همه سلول‌های دندریتیک (Dendritic) می‌توانند ارائه آنتی‌ژن را برای تحریک سلول‌های T ساده انجام دهند، ولی انواع مختلف سلول‌های دندریتیک (Dendritic) نشانگرهای مشخص و مکان‌های متفاوتی دارند.
این سلول‌ها علاوه بر توانایی خود در فعال کردن سلول‌های T ساده، در کمک به تمایز سلول‌های T تنظیمی و توسعه آنها نیز نقش دارند.
نقش سیتوکین‌ها (cytokines ) در ارتباطات سلولی دندریتیک (Dendritic)
سلول های دندریتیک (Dendritic) به طور مداوم با سایر سلول‌های بدن در ارتباط هستند. این ارتباط ممکن است از طریق تماس سلول به سلول از طریق تعامل گیرنده‌های سطح سلول حاصل شود. به عنوان مثال، پروتئین‌های غشایی موجود در سطح سلول‌های دندریتیک (Dendritic) از خانواده B7 با پروتئین گیرنده CD28 موجود در لنفوسیت‌ها تعامل دارند.
با این حال، این ارتباط بین سلول‌ها می‌تواند به طور غیرمستقیم و از طریق سیتوکین‌ها (cytokines ) نیز رخ دهد. سیتوکین‌ها (cytokines ) مولکول‌های سیگنال‌دهنده سلولی هستند که به ارتباط بین سلول‌ها در پاسخ‌های ایمنی کمک می‌کنند و حرکت سلول‌های ایمنی را به محل‌های عفونت یا تروما تحریک می‌کنند.
برای مثال، فعال‌سازی درون سلولی سلول‌های دندریتیک با استفاده از میکروب‌ها باعث تولید سریع اینترلوکین (IL)-12 می‌شود، که سیتوکینی (cytokines ) است که به فعال شدن سلول‌های CD4+ T ساده و حرکت آنها به سمت سلول‌های کمکی T کمک می‌کند. این در نهایت منجر به فعال شدن سیستم ایمنی برای حمله به هر سلولی در بدن می‌شود که آنتی ژنی را که در ابتدا روی سطح سلول دندریتیک نمایش داده شده است، را نشان می‌دهد.
بسته به نوع سلول دندریتیک درگیر، سیتوکینهای (cytokines ) مختلفی تولید می‌شود. به عنوان مثال، سلول‌های دندریتیک (Dendritic) پلاسماسیتوئید (plasmacytoid ) می‌توانند سطوح بالایی از اینترفرون‌های نوع 1 (type 1 interferons) تولید کنند که منجر به جذب نوع دیگری از APC به نام ماکروفاژ می‌شود که می‌تواند پاتوژن‌ها را در خود فرو برده و از بین ببرد.
نحوه واکنش سلول‌های دندریتیک (Dendritic) به پاتوژن‌ها (pathogens)
سلول های دندریتیک دارای فرآیندهای سیتوپلاسمی زیادی هستند که سطح وسیعی را برای تماس با سایر سلول‌های اطراف مانند نوتروفیل‌ها (neutrophils)، سلول‌های کشنده طبیعی و سلول‌های T فراهم می‌کنند. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که برای فعال کردن 100 تا 3000 سلول T فقط یک سلول دندریتیک بالغ لازم است.
در بدن، پیش سازهای این سلول‌ها از مغز استخوان به سمت جریان خون حرکت می‌کنند و از آنجا می‌توانند تقریباً به هر بافت غیرلنفوئیدی (non-lymphoid) برسند. آنها در این بافت‌ها به شکل غیرفعال باقی می‌مانند و به طور مداوم از فاگوسیتوز (phagocytosis ) و اندوسیتوز (endocytosis) نمونه برداری می‌کنند. فرآیندهای سیتوپلاسمی آنها از طریق اتصالات اپیتلیال (epithelial ) گسترش می‌یابد و به آنها امکان نمونه برداری از آنتی ژن‌ها را حتی در غیاب هرگونه عفونت یا التهاب می‌دهد.
هنگامی که پاتوژن حمله می‌کند، سلول‌های دندریتیک غیرفعال و ساکن، پاتوژن مهاجم را از طریق پروتئین‌هایی که به آنها گیرنده‌های تشخیص الگو گفته می‌شود، شناسایی می‌کنند. پس از گرفتن آنتی ژن‌ها، آنها بافت را ترک کرده و در داخل اندوتلیوم (endothelium ) کانال‌های لنفاوی به سمت گره‌های لنفاوی تخلیه کننده حرکت می‌کنند. این کار توسط کموکاین‌هایی (chemokine ) مانند CCL21 و CCL19 هدایت می‌شود.
همانطور که سلول های دندریتیک (Dendritic) از محیط مهاجرت می‌کنند، هم از نظر عملکردی و هم از نظر فنوتیپی (phenotypically) بالغ می‌شوند. سپس جذب آنتی ژن را متوقف می‌کنند و در عین حال بیان مولکول‌هایی مانند CD86، CD80 و گیرنده کموکاین CCR7 (chemokine ) را تنظیم می‌کنند.
سلول‌های دندریتیک سیتوکین‌هایی (cytokines ) مانند IL-12 و TNF-α که التهاب را تحریک می‌کنند، آزاد می‌کنند. هنگامی که آنها در غدد لنفاوی قرار می‌گیرند، سلول‌های دندریتیک به مکان‌هایی که سلول‌های T در آن قرار دارند مهاجرت می‌کنند و ارائه آنتی ژن را انجام می‌دهند.
سلول‌های دندریتیک در تحقیقات
نقش بسیار مهم این سلول‌ها در شکل دادن به پاسخ سلول‌های T این است که این سلول‌ها را به اهداف تحقیقاتی محبوبی برای توسعه درمان‌های تعدیل کننده ایمنی برای شرایطی مانند بیماری خود ایمنی، سرطان و انواع پیوند‌ها تبدیل می‌کند. دانش و درک سلول‌های دندریتیک در طول سه دهه گذشته به طور قابل توجهی رشد کرده است. با این حال، استفاده از این سلول‌ها به عنوان نوعی ایمونوتراپی (immunotherapy ) هنوز در مراحل اولیه است.
سلول‌های دندریتیک (Dendritic) و HIV
سلول‌های دندریتیک سلول‌های ارائه دهنده آنتی ژن‌های مهم (APCs) هستند که نقش کلیدی در سیستم ایمنی دارند. این APCهای قدرتمند می‌توانند پاسخ‌ها را در برابر عفونت ویروسی تعدیل کنند و مجموعه‌ای مهم از سلول‌های ایمنی را در عفونت HIV به حساب می‌آیند.
سلول‌های دندریتیک عوامل متعددی را در عفونت HIV از جمله انتقال ویروسی، هدف قرار دادن سلول‌های آلوده و ارائه آنتی ژن‌های HIV را تحت تاثیر قرار می‌دهند.
از طریق ترشح سیتوکین (cytokine ) و اینترفرون (interferon )، سلول‌های دندریتیک می‌توانند بر فعال شدن و تکثیر سلول‌های T نیز تأثیر بگذارند و بنابراین به اختلال در پاسخ‌های ایمنی که در بیماری HIV مزمن مشاهده می‌شوند، کمک می‌کنند.
این سلول‌ها در پوشش مخاطی بافت‌ها وجود دارند و بنابراین یکی از اولین انواع سلول‌هایی هستند که با HIV که از طریق رابطه جنسی منتقل می‌شوند، تماس پیدا می‌کنند.
HIV به گیرنده‌های مختلفی که روی سلول‌های دندریتیک (Dendritic) نمایش داده می‌شوند متصل می‌شود. یکی از نمونه‌هایی که روی آن مطالعه انجام شده است، گیرنده لکتینی (lectin ) به نام DC-SIGN است که در زیر مجموعه 1 سلول‌های دندریتیک میلوئیدی (myeloid dendritic cells) وجود دارد. DC-SIGN قادر به اتصال به گلیکوپروتئین (glycoprotein (gp)) 120 در HIV نوع 1 است.
سلول‌های دندریتیک به HIV متصل می‌شود و به سوی غدد لنفاوی حرکت می‌کند که در آنجا با انتقال ویروس به سلول‌های کمکی CD4+ T در ایجاد عفونت نقش دارد. به این ترتیب، سلول های دندریتیک (Dendritic) آلوده، مخزن HIV را برای گسترش عفونت فراهم می‌کنند.
این عفونت سلول‌های دندریتیک مکانیزم بالقوه‌ای در نظر گرفته می‌شود که با آن HIV می‌تواند با وجود درمان ضد ویروسی (antiretroviral therapy) بسیار فعال در بدن باقی بماند.
مترجم: بهار کنعانی
جهت مشاهده کارآموزی‌های ژنیران کلیک کنید
