Limfocyty – właściwości, działanie i zastosowanie limfocytów

Limfocyty stanowią główny element systemu odpornościowego naszego organizmu, bez którego przetrwanie gatunku nie byłoby możliwe. W kultowym serialu edukacyjnym produkcji francuskiej „Było sobie życie” dość obrazowo przedstawiono je jako surowych policjantów pojawiających się wszędzie tam, gdzie powstało ognisko zakażenia. Tak naprawdę stale rozszyfrowywana przez naukowców rola limfocytów może być odpowiedzią na kluczowe wyzwania medycyny XXI w.

W 1959 r. brytyjski lekarz i immunolog John Gowans dokonał przełomowego odkrycia dotyczącego roli limfocytów w reakcjach obronnych organizmu. Jako pierwszy zasugerował on też obiegowy charakter limfy mającej oczyszczać nasze ciała z patogenów. Samą nazwę zaczerpnięto od Lymf – mitologicznych rzymskich nimf wód źródlanych.

Co to są limfocyty?

Limfocyty są rodzajem białych ciałek krwi, zwanych też leukocytami. Cyrkulują one w naszej krwi oraz limfie, ale największe ich stężenie obserwuje się w organach takich jak grasica, szpik kostny, śledziona oraz węzły limfatyczne. Wytwarzane są bezpośrednio w szpiku kostnym, gdzie powstają wszystkie komórki macierzyste krwi, zwane hemocytoblastami. Te ostatnie podlegają procesowi specjalizacji, w wyniku której powstają najpierw tzw. limfoblasty, a później specyficzne rodzaje limfocytów. Po dojrzeniu opuszczają one szpik i włączają się do układu krążenia.

Większość limfocytów żyje od tygodnia do kilku miesięcy, ale nieliczne potrafią przetrwać nawet latami gwarantując ciągłość tzw. pamięci immunologicznej.

Ciekawostka: Limfocyty stanowią 20-42% wszystkich białych ciałek krwi. Łącznie w całym organizmie jest ich 2 x 1012, co oznacza, że gdyby złożyć je wszystkie razem, powstałby narząd podobny mózgowi pod względem masy komórek.

Funkcje limfocytów

Aby zrozumieć zasady działania limfocytów, trzeba posiadać podstawową wiedzę na temat działania systemu odpornościowego. Współczesna medycyna rozróżnia dwa rodzaje odporności: wrodzoną, zwaną również nieswoistą oraz nabytą (swoistą). Ta pierwsza jest podstawową siłą obrony organizmu i reaguje na zagrożenie szybko, wywołując ostry stan zapalny. Można by ją przyrównać do armii, która w odpowiedzi na sygnał o nieprzyjacielskich zastępach bombarduje zaciekle całą linię frontu. Posługując się tą samą metaforą odporność nabytą można zobrazować jako specjalistyczne jednostki, np. snajperów, które potrzebują się najpierw odpowiednio zorganizować, ale uderzają precyzyjnie w cel. Aby organizm wykształcił odporność nabytą musi najpierw zetknąć się z danym patogenem i wykształcić odpowiednie receptory pozwalające identyfikować daną bakterię czy wirusa.

Limfocyty w ogromnej większości biorą udział w reakcjach związanych z odpornością nabytą, choć niektóre odpowiadają również za odporność wrodzoną. Najogólniej można powiedzieć, że mechanizm ich działania polega na identyfikowaniu patogenów za pomocą receptorów wykrywających obecność określonych antygenów (genów niebędących „swoimi”), łączeniu się z nimi i usuwaniu ich z systemu. Po połączeniu się z antygenem limfocyty mnożą się na zasadzie klonowania, a część z nich wytwarza przeciwciała, które wnikają do krwi i limfy, aby „łapać” i niszczyć wroga. Co ciekawe, wytwarzanie przeciwciał trwa często jeszcze długie tygodnie po zwycięstwie nad intruzami.

Co zaś najważniejsze, limfocyty mają pamięć! Oznacza to, że są one w stanie zapamiętywać dane antygeny – wirusy, bakterie czy toksyny – i przy kolejnym kontakcie z tym samym problemem wywoływać skuteczne reakcje immunologiczne. Na tej właśnie zasadzie działają szczepionki.

Niestety, limfocyty w swojej wrogości wobec obcych genów mogą nam również szkodzić. To one właśnie są bowiem w dużej mierze odpowiedzialne za odrzucanie organów czy tkanek po operacjach przeszczepu.

Rodzaje limfocytów

Limfocyty nie są jednak identyczne. Pod względem budowy i funkcji wyróżniamy tzw. natural killers (NK – „naturalni zabójcy”) będące częścią odporności wrodzonej, które specjalizują się w szybkim reagowaniu na określone substancje obce, jak również zabijaniu komórek rakowych i wirusowych oraz limfocyty B i T. Te ostatnie tworzą mechanizmy odporności nabytej, a ich funkcja w organizmie jest nie do przecenienia. Obie kategorie powstają jako komórki w szpiku kostnym, ale część z nich przesuwa się do grasicy, gdzie przekształcają się w limfocyty T, a pozostałe dojrzewają w szpiku stając się limfocytami B.

Same limfocyty B dzielą się na dwa różne rodzaje. Pierwszy z nich odpowiada za wspomnianą już pamięć immunologiczną i na bieżąco krąży po całym organizmie, a gdy odnajdzie zapamiętany antygen, wywołuje natychmiastową reakcję obronną. Dzięki temu z wiekiem coraz lepiej radzimy sobie na przykład z wirusami wywołującymi przeziębienia. Drugi typ limfocytów B u zdrowego człowieka występuje jedynie w marginalnych ilościach (0.5% wszystkich limfocytów B). Pełni on jednak kluczową rolę regulującą hamując procesy zapalne wywołane przez inne limfocyty.

Rola głównej artylerii w walce z patogenami przypada jednak limfocytom T, które mnożą się w grasicy i nabierają tam różnych specjalizacji. Jedne mają funkcję zabójców, którzy bacznie śledzą powierzchnię naszych komórek, a gdy odkryją w któryś infekcję czy zmiany rakowe, natychmiast je unicestwiają. Inne, zwane pomocnikami, odpowiedzialne są za rozpoczęcie i kontrolę reakcji immunologicznej, przy czym podtyp Th1 specjalizuje się w wirusach i bakteriach działających wewnątrz komórek, Th2 zaś w bakteriach i pasożytach aktywnych na zewnątrz. Regulujące limfocyty z kolei tłumią reakcje odpornościowe, przez co z jednej strony chronią nas przed chorobami autoimmunologicznymi, z drugiej zaś „przymykają oko” na rozwój raka lub infekcji. Wreszcie, wśród limfocytów T znajdują się również komórki odpowiedzialne za zapamiętywanie określonych antygenów.

Choroby związane z limfocytami

Układ limfatyczny podlega ciągłym zmianom, a niektóre z nich mogą być objawami poważnych chorób. Limfocytoza jest przykładem podwyższonego poziomu limfocytów w organizmie, który może być wynikiem takich schorzeń jak nowotwory krwi i węzłów chłonnych czy reumatoidalne zapalenie stawów, jak również efektem usunięcia śledziony czy rozległego urazu. Ponadto wyróżnia się limfopenię, związaną ze zbyt niskim poziomem limfocytów, która bywa wrodzoną chorobą dziedziczną osłabiającą działanie układu odpornościowego, ale również może towarzyszyć AIDS, stwardnieniu rozsianemu czy chorobom autoimmunologicznym.

Paradoksalnie, mimo że limfocyty mają nas chronić przed rozwojem raka, one same mogą również paść ofiarą procesów nowotworowych. Jednym z częstszych przykładów jest przewlekła białaczka limfocytowa (CLL) występująca przede wszystkim u dorosłych. Mowa o sytuacji, w której wskutek zmian w komórkach szpiku kostnego limfocyty zaczynają być produkowane w sposób masowy, wymykający się spod kontroli, ale nie dojrzewają na tyle, aby mogły pełnić swoją rolę. W końcu „wylewają” się do krwiobiegu powodując natychmiastowy wzrost poziomu białych ciałek krwi. Choroba rozwija się bardzo powoli i długo nie daje żadnych oznak, a wielu ludzi żyje z nią przez lata bez żadnego leczenia. Jej podtypem jest np. białaczka włochatokomórkowa manifestująca się akumulacją zmienionych limfocytów B, które pod mikroskopem wyglądają jakby porośnięte były włosami. Przy obu tych nowotworach powodami do niepokoju mogą być spadek wagi ciała, chroniczne zmęczenie, nocne poty czy opuchlizna węzłów chłonnych.

Badania poziomu limfocytów – o czym mówią?

Ilość limfocytów cyrkulujących w organizmie zależy od wieku, rasy, płci, miejsca zamieszkania, a także stylu życia. Generalnie przyjmuje się, że osoby dorosłe mają 1000-4800 limfocytów na 1 mikrolitr (µL) krwi. U dzieci przedział ten wynosi 3000-9500. Pomiar wykonuje się w laboratorium wykorzystując pobraną próbkę krwi – jest to jeden z podstawowych testów, które wyniki dostępne są zazwyczaj w ciągu kilkunastu godzin.

Podwyższony poziom limfocytów nie musi być powodem do zmartwienia, gdyż najczęściej jest po prostu wynikiem przebytej infekcji czy stanu zapalnego. Zdarza się jednak, że jest związany ze wspomnianą wyżej limfocytozą o chronicznym charakterze. Niski poziom z kolei również może być jedynie przejściowym stanem wynikającym ze stresu czy przetrenowania, ale bywa także oznaką limfopenii. Stąd w określonych przypadkach zleca się również badanie rozróżniające ilość limfocytów B i T oddzielnie – jego wyniki mogą pomóc w diagnozowaniu genetycznych chorób, nowotworów, a także problemów takich jak toksoplazmoza, infekcja HIV czy gruźlica.

Warto pamiętać, że pojedyncze badanie poziomu limfocytów, które wykaże pewne odchylenia od normy, nie powinno być nigdy traktowane jako diagnoza czy zły znak. Nasz system odpornościowy wciąż napotyka różne wyzwania i ma prawo reagować na nie w chaotyczny sposób. Złe wyniki są więc jedynie przesłanką, aby badania powtórzyć i ewentualnie poszerzyć!