כזכור אחד העקרונות של מנגנון הפעולה של תגובת החיסון הוא ספציפיות לאנטיגן. כיצד אם כן מפעיל הציטוקין (שאינו קושר אנטיגן) רק תאים ספציפיים לאנטיגן? מהו המנגנון המבטיח שרק תאים שקשרו אנטיגן יעברו
ריבוי והתמיינות? נמצא כי הקולטן לציטוקינים מופיע על קרום התא של לימפוציטים רק לאחר קישור האנטיגן, כמודגם באיור שלפנינו:
איור8.1: אינטראקציה (פעולת גומלין) בין אנטיגן ו -IL להפעלה של תא TH.
תא TH אשר קשר תא מציג אנטיגן (הפעלה) מבטא קולטנים ל-IL ומפריש -IL (תגובה). ה -IL המופרש נקשר לקולטנים הספציפיים לו. (שים לב: התא מופעל כתגובה לקישור חלבון, שהוא עצמו הפריש.) בתגובה לכך התא עובר תהליך של ריבוי והתמיינות, שבסופו מתקבל שבט של תאי TH מופעלים.
באיור 1.8 רואים כי :
קולטן ל-IL אינו נמצא בקביעות על קרום התא של תאי TH אלא אם הופעלו התאים על ידי אנטיגן. (בניסוי שנעשה על ידי מורגן ושותפיה*[1] החליף החומר המיטוגני את האנטיגן.)
תא TH מופעל מפריש -IL. ה- IL נקשר לקולטן הספציפי שבקרום התא שהפריש אותו, ומפעיל אותו לריבוי והתמיינות. גם לתאי הבת של התא המופעל יש קולטנים ל -IL, והם מופעלים על ידי -IL גם אם לא קשרו אנטיגן.
גם תאי TC שקשרו אנטיגן מבטאים על קרום התא קולטנים ל- -IL. הפעלתם מותנית בקישור -IL. ראה איור 8.2:
איור 8.2: הפעלה של תאי TC על ידי אנטיגן ו -IL.
מכיוון ש -IL הכרחי להתמיינות של תאי TH ומכיוון שתאי TH נחוצים להפעלה הן של התגובה הציטוטוקסית והן של התגובה ההומורלית, חסר ב-IL יגרום לדעיכה בפעילות של תגובות אלה. האם ל -IL יש גם תפקיד בגוף (vivo in)? כאשר מעכבים את הייצור של -IL בגוף, על ידי תרופות מסוימות, חלה ירידה ברמת הפעילות של מערכת החיסון. ואמנם תרופות כאלה ניתנות לחולים המועמדים לניתוחי השתלת אברים, וזאת כדי למנוע דחייתם על ידי מערכת החיסון. היות ש -IL גורם לעלייה בעצמת התגובה הציטוטוקסית, נעשים ניסיונות להשתמש בו לשם הגברת התגובה החיסונית במקרים של סרטן. ניסיונות אלה נתקלים בקשיים רבים, בעיקר בגלל תופעות הלוואי השליליות שיש לשימוש בריכוזים גבוהים של -IL.
- הציטוקינים הם חלבונים שמשתחררים מקבוצת תאים אחת ונקלטים על ידי קולטן ספציפי המצוי בקרום התא של אותו תא או בקרום התא של תאים אחרים. כתגובה לקישור הציטוקין התא מופעל, או שפעילותו מדוכאת.
בין החלבונים הנמנים עם קבוצת הציטוקינים נכללים האינטרלויקינים. בקובץ זה עסקנו בקצרה ב -IL. - תהליך ההפעלה של תאי TH תלוי בשני גורמים:
1. בקישור אנטיגן (לקולטן ספציפי המצוי בקרום התא של תא TH).
2. בייצור, הפרשה וקליטה של- -IL (על ידי תאי TH שקשרו אנטיגן). - בהכרת אנטיגן ובהפעלת הלימפוציטים נוצרים קשרים משלושה סוגים:
1. בין הקולטן הספציפי לאנטיגן (על הלימפוציט) לבין התצמיד מולקולת MHC/פפטיד אנטיגני (על תא מציג אנטיגן).
2. בין ציטוקינים לבין קולטנים לציטוקינים.
3. בין מולקולות נוספות המצויות על קרום תא T לבין קולטנים ספציפיים להן שעל קרום התא שמציג אנטיגן. במקרה זה דנו רק בשני סוגי הקשרים הראשונים.
[1] מורגן ושותפיה- באמצע שנות השבעים עמלו חוקרים למצוא דרך לגדל תאי T של אדם בתרבית למשך זמן רב. גידול זה היה נחוץ הן למחקר האימונולוגי, שניסה באותה תקופה לפענח את דרך פעולתם של תאי T, והן למחקר הווירולוגי, שניסה לגדל נגיפים גורמי סרטן, הגדלים באופן סלקטיבי בתאי T. באותה תקופה לא ניתן היה לגדל בתרבית תאי T שלא בנוכחות אנטיגן, אלא ימים ספורים בלבד. במסגרת מחקרים אלה נעשה הניסוי שלהלן על ידי ד' מורגן (D. Morgan), פ' ראשטי (F. Ruscetti) ור' גלו (G. Gallo): לויקוציטים (תאי דם לבנים) מאדם הודגרו בתרבית נוזלית עם חומר מיטוגני (גורם מיטוזות) לתאי T. מצע הגידול של תרבית זאת (הנוזל שבו גדלו התאים, ולא התאים עצמם) הוסף ללויקוציטים אחרים. בתגובה לכך גדלו והתרבו באופן סלקטיבי תאי T במשך למעלה משנה, ואילו יתר סוגי הלויקוציטים מתו. מכאן הוסק, שמצע הגידול הזה מכיל כנראה "גורם גידול לתאי T".*
מאוחר יותר בודד גורם גידול זה. שים לב כי בניסוי זה, בדומה לניסוי שנערך ב- 1965, גורם הגידול מופרש מאוכלוסיה אחת של תאים ומפעיל אוכלוסיה אחרת של תאים. גורם כזה, כידוע לך, נקרא כיום ציטוקין. החומר המיטוגני לכשעצמו לא הספיק כדי לשמר תאי T בתרבית למשך זמן רב.
