Т-хелперы (от англ . helper — помощник), также известные, как Th-клетки , CD4+ Т-клетки , CD4+ клетки или CD4-положительные лимфоциты — вид Т-клеток , которые выполняют функции регулирования процессов работы других клеток иммунной системы ( Т-киллеров , B-лимфоцитов , макрофагов , NK-клеток ), распознают антигены и «принимают решения» о запуске или остановке процессов функционирования механизмов приобретённого клеточного иммунного ответа . Основным фенотипическим признаком Т-хелперов служит наличие на поверхности клетки молекулы CD4 .

Жизненный цикл Т-хелперов

В среднем, Т-хелперы живут около 10 лет. За период своего существования они проходят ряд этапов формирования, в процессе которых претимоциты (предшественники Т-лимфоцитов, производящиеся у человека в красном костном мозге ) превращаются в полноценных Т-хелперов.

Тимус

Как и все Т-лимфоциты, в отличие от других иммунных клеток, Т-хелперы в обязательном порядке проходят в тимусе (вилочковой железе) так называемое иммунологическое «обучение» (процесс развития претимоцитов до Т-клеток). После иммунологического «обучения» только 5 % тимоцитов (клеток, «учащихся» в тимусе) в итоге становятся Т-лимфоцитами. Остальные же 95 % уничтожаются из-за своей непригодности к правильному выполнению функций Т-клеток. Причём, как показали исследования, объединение нескольких тимусов в условиях эксперимента не меняет этого соотношения.

«Недавние эмигранты из тимуса (RTE)» и «наивные» Т-хелперы (Тh0)

По окончании процесса «обучения», так называемые «недавние эмигранты из тимуса (RTE)» заселяются в периферические (вторичные) лимфоидные органы (в селезёнку и лимфатические узлы ), где они дозревая превращаются в Т-хелперов (если они CD4-положительные), которые до своего первого контакта с антигеном (то есть, до начала выполнения ими своих прямых задач) будут считаться «наивными» (Th0).

Активация «наивных» Т-хелперов (Th0)

Процесс активации

Когда антигенпрезентующая клетка (АПК) поглощает антиген (антигеном обычно является бактерия или вирус ) она доставляет его в ближайший лимфатический узел. В лимфоузле АПК демонстрирует Т-хелперам эпитоп (частицу антигена, распознающуюся иммунной системой ), который связан с молекулами главного комплекса гистосовместимости 2-го класса (МНС-II). Когда «наивный» Т-Хеллер связывается с АПК, его Т-клеточный рецептор (TCR) вместе со своим корецептором ( CD4 ) взаимодействует с комплексом эпитоп-МНС, после чего, в результате череды сложных биохимических реакций, антиген распознаётся. Но на этом процесс активации Т-хелпера ещё не завершается.

Сигнал 1

Во время того, как «наивный» Т-хелпер взаимодействует с АПК, в нём параллельно протекает и другой биохимический процесс, именуемый «сигналом 1» . Он запускает в Т-клетке (это касается не только CD4-положительных, но и других «наивных» Т-лимфоцитов) механизм, который, если не будет остановлен, сделает её аэнергичной, после чего такая Т-клетка будет просто бесполезно циркулировать по организму, пока не подвергнется апоптозу . Данный процесс является защитным механизмом, смысл которого—убедиться в том, что новый Т-лимфоцит правильно выполняет свои функции (в случае с Т-хелпером проверяется, распознаёт ли он антиген).

Сигнал 2 — Выживание

В Т-хелпере сигнал 2 активируется при взаимодействии между белком CD28 Th-клетки и белками CD80 и CD86 на поверхности АПК. Это взаимодействие свидетельствует о том, что антиген распознан Т-хелпером, поэтому сигнал 2 запускается и нейтрализует разрушительные процессы, активированные в Т-хелпере сигналом 1, после чего тот активируется, вместо того, чтобы стать аэнергичным.

Сигнал 3 — Дифференциация

После того, как Т-хелпер активирован двумя сигналами, он получает способность к размножению. Это происходит под влиянием мощной секреции интерлейкина-2 , действующего аутокринно. Активированные Т-хелперы начинают производить альфа-субъединицы рецептора интерлейкина-2 ( CD25 или IL-2R ), тем самым активируя процессы пролиферации Т-хелпера.

После завершения всех вышеперечисленных процессов, Т-хелпер перестаёт быть «наивным» .

Задачи Т-хелперов

1. Регуляция функциональных процессов других иммунных клеток путём смены их рабочего состояния
2. Распознавание антигенов
3. Управление механизмами адаптивного клеточного иммунного ответа посредством производства особых цитокинов , способных оказывать различное влияние на работу иммунной системы (по сути, цитокины—это средство коммуникации иммунных клеток между собой).

При этом влияние на иммунную систему для обеспечения борьбы с инфекцией может оказывать только лишь большое количество Т-хелперов.

Основные типы Т-хелперов и их функции

На самом деле Т-хелперы далеко не одинаковые. Они делятся на множество типов и подтипов, которые, несмотря на общие задачи, выполняют разные функции в защите организма.

1. Т-хелперы 1 (Th1) —способствуют развитию клеточного иммунного ответа, активируют макрофаги. Делают они это при помощи своего основного цитокина— интерферона-гамма .
2. Т-хелперы 2 (Th2) —отвечают за противопаразитарный иммунитет. Регулируют производство IgE . Также могут способствовать развитию аллергических реакций . Продуцируют интерлейкины - 4 , 5 и 13. Располагаются в тканях, а не в лимфатической системе .
3. Т-хелперы 3 (они же Регуляторные Т-клетки, Т-регуляторы, Т-супрессоры, Т-reg )—главные регуляторы иммунного ответа. Экспрессируют на поверхности своих мембран молекулы СD25 и транскрипционный фактор Foxp3 , продуцируют интерлейкин-10 и трансформирующий фактор роста-beta ( TGF-beta ), за счёт чего подавляют силу иммунной реакции ради обеспечения её контроля.
4. T-хелперы 17 (Th17) —в больших количествах продуцируют провоспалительный цитокин—интерлейкин-17 (IL-17). Способны провоцировать развитие аутоиммунных заболеваний .
5. Т-хелперы 22 (Th22) —роль данного типа Т-хелперов в защите организма пока не ясна, ведь открыт он был совсем недавно. Обнаружен при воспалительных заболеваниях кожи . Продуцирует интерлейкин-22 (IL-22).
6. Фолликулярные Т-клетки (Т-фолликулярные хелперы, Тфк) —специализируются на взаимодействии с В-лимфоцитами и регуляции выработки последними иммуноглобулинов (антител).

Заболевания, связанные с нарушением функции Т-хелперов

У человека

Гиперчувствительность

Гиперчувствительность —это неадекватно бурная реакция иммунной системы на очень низкий уровень антигена. Именно гиперчувствительность является причиной аллергии и некоторых аутоиммунных заболеваний.

Основные 4 типа реакции гиперчувствительности (первые 3–это так называемые "реакции немедленного действия", а 4-й—"замедленного"):

1. Гиперчувствительность 1-го типа —во всех таких реакциях принимает активное участие патологический иммуноглобулин E , за выработку В-лимфоцитами которого ответственны Т-хелперы 2 (Th2). К реакциям гиперчувствительности 1-го типа относятся бронхиальная астма , аллергический ринит , экзема , крапивница и анафилаксия .
2. Гиперчувствительность 2-го и 3-го типа —связаны с выработкой аутоиммунных антител, производство которых стимулируется Т-хелперными цитокинами. Ярким примером такого рода гиперчувствительности является системная красная волчанка (СКВ).
3. Гиперчувствительность 4-го типа —вызвана черезмерной активностью лимфоцитов и макрофагов, а также угнетением Т-супрессоров.

Другие типы гиперчувствительности, включающие в себя и различные аутоиммунные заболевания, вызываются неправильной работой цитотоксических Т-лимфоцитов (Т-киллеров), а также таким явлением, как реакция отторжения трансплантата .

ВИЧ-инфекция

ВИЧ-инфекция — инфекционное заболевание человека, возбудителем которого является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), поражающий иммунные клетки популяции СD4 (в первую очередь это, конечно, Т-хелперы, но вирус может атаковать и другие клетки иммунной системы, экспрессирующие СD4, пускай и в крайне небольших объемах (такими клетками могут вполне стать макрофаги)). В CD4+ клетку вирус проникает при помощи специального гликопротеина на своём S-белке —gp120. Со временем ВИЧ-инфекция переходит в свою терминальную стадию— Синдром приобретённого иммунного дефицита (СПИД), при котором уровень Т-хелперов в организме становится чрезвычайно низким, из-за чего происходит почти полная потеря координации и стимуляции иммунной системы, что делает организм практически абсолютно беззащитным перед другими инфекциям. Также у больных СПИДом может наблюдаться развитие новообразований по всему организму. Это связано с фатальным нарушением функции противоопухолевого иммунитета, который у здорового человека постоянно на клеточном уровне уничтожает зачатки доброкачественных и злокачественных (раковых) новообразований (опухолей). Способа полностью излечится от ВИЧ пока что не найдено, как и действенной вакцины . К счастью, благодаря антиретровирусной терапии больные ВИЧ могут жить нормальной жизнью.

Т-лимфотропный вирус человека

Т-лимфотропный вирус человека — серотип вирусов, поражающих человеческие Т-клетки (в том числе и Т-хелперы). При своём размножении (репликации) провоцируют в геноме Т-клеток ряд мутаций , впоследствии приводящих к Т-клеточному лейкозу и Т-клеточной лимфоме .

У животных

Вирус иммунодефицита кошек (ВИК)

В принципе, ВИК — это почти такой же вирус, как и ВИЧ, но заражающий не человека, а животных из семейства кошачьих (главным образом кошек ). Но, в отличие ВИЧа, ВИК поражает не только CD4-положительные клетки, но и СD8+ Т-лимфоциты, и В-лимфоциты, и макрофаги. Но самый сильный удар всё равно направлен именно на Т-хелперов. Около 4,5 % всех кошек в мире инфицированы ВИКом. Антиретровирусной терапии для домашних котов, больных ВИКом, не существует, как и вакцины.

Аллергия у животных

Природа аллергических реакций у животных идентична человеческой (то есть, перебои в работе Т-хелперов также имеют место быть у животных, как и у людей). Но из-за мелких различий в строении и организации иммунных систем, а также из-за воздействия определённых внешних факторов, аллергены у разных видов максимально разнообразны.

Литература

• Рой Паттерсон, Лесли К. Грэммер, Пол А. Гринбергер. "Аллергические болезни: диагностика и лечение". Практическое пособие. Пятое издание под ред. акад. РАМН А Г. Чучалина (гл. ред.), чл.- кор. РАМН И. С. Гущина (отв. ред.), Э. Г. Улумбекова (отв. ред.), Р. С. Фассахова (отв. ред.) / пер. с англ. Войткевич К. В., канд. мед. наук (главы 1 и 2); Егоров * Э. (глава 6); Поздеев О. К., проф. (приложение 7); Сингатуллина Н. Г. (главы 9, 20, 21); Смирнов И. В., докт. мед. наук (главы 11, 14–19, 23, 24, 26, 27); Фассахов Р. С. (главы 3-8, 22, 27); Черепнёв Г. В., канд. мед. наук (главы 10, 12, 13). Москва, изд. "ГЭОТАР МЕДИЦИНА", 2000. ISBN — 5-9231-0011-8.
• А. В. Атаман. Патологическая физиология в вопросах и ответах. Издание второе, дополненное  и переработанное. Винница, изд. "Нова Книга", 2008. ISBN —978-966-382-121-4
• Бажора Ю. И., Гончарук С. Ф. Клиническая иммунология и аллергология. Учебное пособие. 4-е издание, переработанное и дополненное. Одесса, изд. "Пресс-курьер", 2018. ISBN — 978-966-2512-94-6.