Lümfotsüüt

Inimese lümfotsüüt elektronmikroskoobis

Lümfotsüüt ehk lümfirakk (ladina lymphocytus) on paljude selgroogsete immuunsüsteemi agranuloosne rakk. Lümfotsüüdid kuuluvad leukotsüütide hulka ja neile omistatakse tähtis osa organismi immuunvastuses.

Lümfotsüütide areng, morfoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.

Lümfotsüüdid moodustavad omandatud immuunsuse. Lümfotsüütide populatsioonid liiguvad kehes vere (ligi 2%) ja lümfiga ning neid leidub lümfikoes, lümfisoontes, lümfisõlmedes, harkelundis, põrnas, luuüdis ja vähem muudes kudedes. Lümfotsüütide populatsioonid infiltreeruvad ka kasvaja mikrokeskkonda.

Lümfotsüüdid on väga tundlikud röntgenikiirguse suhtes ja võivad kergesti immuunvastuse minetada.

Inimestel

Lümfotsüüdid on kantud kehtivasse inimese tsütoloogia ja histoloogia nomenklatuuri Terminologia Histologica.

Liigitus

Lümfotsüüdid erinevad üksteisest diferentseerumiskoha ja funktsioonide poolest. Neid võib eristada spetsiifiliste pinnamarkerite järgi.

Lümfotsüütidel eristatakse kolme põhilist tüüpi:

• NK-rakud ehk loomulikud tapjarakud (suured lümfotsüüdid), mis on osa kaasasündinud immuunsusest;
• B-lümfotsüüdid (väikesed lümfotsüüdid), mis osalevad humoraalses immuunvastuses;
• T-lümfotsüüdid (väikesed lümfotsüüdid), mis osalevad rakulises immuunvastuses.

Värvunud lümfotsüüt veresvalgusmikroskoobis

Lümfotsüütide hulka liigitatakse ka lümfoidkoe arengut mõjutavad rakud.

Retseptorid

 Pikemalt artiklis ''Homing''-retseptor

Homing-retseptor ehk suunaretseptor on lümfotsüütide ja ka metastaseeruvate vähirakkude retseptor, mille abil rakk kinnitub teatud kudedele.

Roomajatel

Roomajate lümfotsüüdid sarnanevad välimuselt imetajate ja lindude lümfotsüütide ja plasmarakkudega. Ka lümfotsüütide ülesanne arvatakse olevat sarnane. Lümfotsüütide repertuaari kuuluvad nii T-lümfotsüüdid (küpsevad tüümuses) kui B-lümfotsüüdid (küpsevad luuüdis).

Lümfotsüüdid liigitatakse väikesteks (5,5–10 µm) ja suurteks (kuni 15 µm).

Lümfotsüütide arv alla 1,5 x 10³ raku µL kohta võib indikeerida lümfotsütopeeniat. Lümfotsüütide arvu vähenemist seostatakse madudel loomuliku immunosupressiooniga hormoonide toimel näiteks paaritumisperioodil. Lümfotsütopeeniat esineb ka talveunejärgsel ajal.

Lümfotsüütide arv on väiksem isastel madudel ja kõrgeim juveniilsetel madudel.

Immuunvastus põletikule ei põhjusta madudel alati leukotsütoosi ja analüüs võib näidata normväärtuseid (5–15 x 10³ µ/L).

Ebanormaalsed on reaktiivsed või neoplastilised lümfotsüüdid, mida võib olla keeruline eristada. Neoplastilisi lümfotsüüte on tuvastatud lümfosarkoomide korral.

Paiknemine

Lümfotsüütide populatsioonide vahekorrad on üksikutes elundites ja perifeerses veres erinevad, näiteks paiknevad T-lümfotsüüdid lümfisõlme parakortikaalses osas ja B-lümfotsüüdid lümfisõlme koore välisosas.

Põrnas paiknevad T-lümfotsüüdid arterioole ümbritsevates tuppedes.

T- ja B-lümfotsüüdid

T-lümfotsüüdid ja B-lümfotsüüdid on adaptiivse immuunvastuse peamised komponendid. T-rakud on seotud rakulise immuunsusega ja diferentseeruvad tüümuses. B-rakud vastutavad peamiselt humoraalse immuunsuse eest (seostumine antikehadega). Algselt avastati B-rakud lindude kloakaalpaunast (ladina bursa Fabricii), millest tuleneb ka B-rakkude nimetus. Imetajatel diferentseeruvad B-rakud luuüdis.

T- ja B-rakkude ülesanne on antigeeni esitluse põhjal ära tunda kehavõõraid valke. Antigeeni esitlus on immuunsüsteemi protsess, mille käigus makrofaagid, dendriitrakud ja teised rakud püüavad antigeenid kinni ja tutvustavad neid T-rakkudele. B-rakud reageerivad patogeenidele, tootes suurel hulgal antikehi, mis neutraliseerivad kehavõõrad objektid (bakterid ja viirused). Vastava signaali saabumisel diferentseeruvad B-lümfotsüüdid plasmarakkudeks, mis produtseerivad antigeenidega seonduvaid valke – antikehi.

B- ja T-lümfotsüüte, mis pole kokku puutunud antigeeniga, nimetatakse neitsilikeks või naiivseteks rakkudeks (naive cells). Pärast kokkupuudet antigeeniga diferentseeruvad naiivsed rakud mälurakkudeks ning aktiveeritud B- ja T-rakkudeks, mis diferentseeruvad antikehasid produtseerivateks plasmarakkudeks ning retseptoreid produtseerivateks T-rakkudeks.

Mälurakud on pikaealised – nad võivad organismis püsida kuu ja isegi aastaid. Mälurakud võivad järgmise kokkupuute korral sama antigeeniga väga kiiresti diferentseeruda plasmarakkudeks ning tappurrakkudeks, tagades kiire immuunvastuse.

Lümfotsüütide areng

Hematopoees

Imetajate tüvirakud diferentseeruvad luuüdis mitut tüüpi vererakkudeks. Seda protsessi nimetatakse vereloomeks e hematopoeesiks. Protsessi käigus pärinevad kõik diferentseerumata lümfotsüüdid ühisest lümfoidsest eellasrakust. Lümfotsüütide diferentseerumine toimub hierarhiliselt. Lümfotsüütide moodustumise protsessi kutsutakse lümfopoeesiks. B-rakud küpsevad B-lümfotsüütideks luuüdis, aga T-rakud rändavad luuüdist harkelundisse, kus nad valmivad. Pärast B-lümfotsüütide ja T-lümfotsüütide valmimist sisenevad nad perifeersetesse lümfoidsetesse elunditesse (näiteks põrna ja lümfisõlmedesse), kus nad hakkavad täitma oma ülesannet, jälgides sissetungivaid patogeene ja vähirakke.

Lümfotsüüdid, mis on seotud omandatud immuunsusega, diferentseeruvad pärast kokkupuudet antigeeniga efektor- ehk aktiivseteks ja lümfotsüütideks ja mälurakkudeks. Aktiivsete lümfotsüütide ülesanne on kõrvaldada antigeen, tootes antikehi (B-lümfotsüütide puhul), tootes tsütotoksilisi graanuleid (T-rakud) või saates signaale teistele immuunrakkudele (T-abistajarakud). Mälurakud jäävad perifeersetesse kudedesse ja vereringesse pikemaks ajaks, et reageerida samale antigeenile hiljem kiiremini. Nad võivad erinevalt teistest leukotsüütidest elada kuid või aastaid ja isegi kuni organismi elu lõpuni.

Lümfotsüütide arenemisel on tsüsteiin piiravaks teguriks.

Omadused

Elektronmikroskoobi pilt: Inimese vereringe. Pildil on punased verelibled ja valged verelibled: lümfotsüüdid, monotsüüt, neutrofiil ja mitmed väikesed diskikujulised trombotsüüdid

Wrighti värvinguga on normaalsel lümfotsüüdil näha tumedalt värvunud suur rakutuum ja vähe eosinofiilset tsütoplasmat. Harilikult on lümfotsüüdi tuuma suurus võrreldav punase vererakuga (diameeter on umbes 7 μm). Polüribosoomid on lümfotsüütide silmapaistvad tunnused. Neid saab vaadelda elektronmikroskoobiga. Perifeerses veres on võimatu eristada B- ja T-rakke. FACSi (läbivoolutsütomeetrit) kasutatakse erinevate lümfotsüütide loendamiseks ja nende osakaalu määramiseks. Selle meetodi puhul eristatakse lümfotsüüte nende pinnavalkude põhjal. Pinnavalkudeks võivad olla immuunglobuliinid või CD-valgud (cluster of differentiation). Lümfotsüütide tüübi määramiseks saab kasutada ka ELISPOT või sekretsiooni analüüsi tehnikat (protsess, mida kasutatakse rakkude identifitseerimiseks nende eritatava valgu põhjal).

Lümfotsüütidele omased pinnamarkerid

Klass	Funktsioon	Kogus (hulk)	Fenotüübilised markerid
NK-rakud	viiruslikult nakatunud rakkude ja kasvajarakkude lüüsimine	7% (2–13%)	CD16, CD56 aga mitte CD3
T-abistajarakud	tsütokiinide ja kasvufaktorite tootmine, mis reguleerivad teisi immuunsüsteemi rakke	46% (28–59%)	TCRαβ, CD3 ja CD4
Tsütotoksilised T-rakud	viiruslikult nakatunud rakkude, kasvajarakkude ja siirikute lüüsimine	19% (13–32%)	TCRαβ, CD3 ja CD8
γδT-rakud	immuunvastuse regulatsioon ja tsütotoksilisus	5% (2–8%)	TCRγδ ja CD3
B-rakud	antikehade eritamine	23% (18–47%)	MHC klass II, CD19 ja CD21

Kliiniline humaanmeditsiin

Täisvereanalüüs

Lümfotsüütide (lym) normväärtused täisvereanalüüsi põhjal

Vanus	Kogus (hulk)	SI-süsteemi ühikutes
Vastsündinul	5500/μL	5500 x 106/L
12–24 tundi pärast sündi	5800/μL	5800 x 106/L
1. sünnijärgsel nädalal	5000/μL	5000 x 106/L
2. sünnijärgsel nädalal	5500/μL	5500 x 106/L
1. sünnikuu kuni 1. eluaasta	6000–7000/μL	6000–7000 x 106/L
2. eluaastal	6300/μL	6300 x 106/L
4. eluaastal	4500/μL	4500 x 106/L
6. eluaastal	3500/μL	3500 x 106/L
8.–20. eluaastal	2500-3300/μL	2500–3300 x 106/L

Patoloogia

Lümfotsüütidega seotud haiguslikud seisundid

Kliinilises meditsiinis diagnoositakse mitmeid lümfoproliferatiivseid haigusi, näiteks äge lümfoblastleukeemia, pahaloomulised lümfoomid (Hodgkini lümfoom, mitte-Hodgkini lümfoom), lümfotsütoos jpt.

Tüümuse haiguslikud seisundid

Tümektoomia

 Pikemalt artiklis Tümektoomia

Lapseeas tehtud tümektoomia ehk tüümuse eemaldamise järgselt püüab organism uue olukorraga kohaneda ja korraldada oma tööd, nimelt ei komplekteeri tüümus enam piisavas koguses CD4+ abistajarakke ega saada neid lümfisõlmedesse ja põrna, pärsitud on nii rakuline kui ka humoraalne immuunsus.

T-rakkude anomaaliatega seostatakse järgmisi haiguslikke seisundeid:

• DiGeorge'i sündroom
• CATCH-22 ehk VCFS sündroom ka 22q11 kromosoomi mikrodeletsioon
• Williamsi sündroom
• tüümuse hüpoplaasia jm.

Lümfotsüütide hulk vereproovis

Lümfotsüüdid moodustavad osa vererakkudest ja nende osakaalu väljendatakse protsendina valgete vererakkude hulgast.

Lümfotsüütide arvu suurenemine on lümfotsütoos ja lümfotsüütide arvu langus on lümfotsütopeenia. Suurenenud lümfotsüütide kontsentratsioon viitab tavaliselt viiruslikule infektsioonile (harva viitab suurenenud lümfotsüütide hulk leukeemiale). Vähenenud lümfotsüütide hulk võib kaasa tuua suurenenud nakkusohu pärast operatsiooni või traumat.

HIV

Kui inimene nakatub HIV-i, sekkuvad viiruseosakesed T-lümfotsüütide taastootmistsüklisse. T-lümfotsüüte küll komplekteeritakse tavapäraselt, kuid HI-viiruse molekulid ründavad ja hävitavad massiliselt CD4⁺ T-rakke. Kuna need on immuunvastuse toimimiseks olulised rakud, muutub keha vastuvõtlikuks ka sellistele viirustele, mis terveid inimesi ei mõjutaks. HIV-i nakatumist määratakse tavaliselt CD4+ T-rakkude hulga järgi patsiendi veres, aga ka HIV-antikehade testiga.

Kasvajasse infiltreeruvad lümfotsüüdid

 Pikemalt artiklis TIL-rakk

Mõnede pahaloomuliste kasvajate, näiteks melanoomi ja pärasoolevähi korral lümfotsüüdid migreeruvad ja ründavad kasvajat. Mõnel juhul võib see viia primaarse kasvaja taandumiseni.

Välislingid

• Sissekanne Terminologia Histologica-ss, H2.00.04.1.02002: Lymphocytus. Lümfotsüüt
• Sissekanne Encyclopædia Britannica-ss
• Janeway CA Jr, Travers P, Walport M, et al., Generation of lymphocytes in bone marrow and thymus, "Immunobiology: The Immune System in Health and Disease.", 5. trükk, New York: Garland Science; 2001., veebiversioon (vaadatud 15.09.2014) (inglise keeles)
• Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al., Lymphocytes and the Cellular Basis of Adaptive Immunity, Molecular Biology of the Cell, 4. trükk, New York: Garland Science; 2002., veebiversioon (vaadatud 26.02.2014) (inglise keeles)
• Paul R. Avery, Anne C. Avery, Molecular methods to distinguish reactive and neoplastic lymphocyte expansions and their importance in transitional neoplastic states, Veterinary Clinical Pathology, 33. väljaanne, nr 4, 2004, veebiversioon (vaadatud 7.07.2014) (inglise keeles)
• Eitan Yefenof, Innate and Adaptive Immunity in the Tumor Microenvironment, ISBN: 978-1-4020-6749-5, 2008, Springer Science + Business Media
• Lymphocyte development, veebiversioon (vaadatud 27.02.2014) (inglise keeles)
• The Development and Survival of Lymphocytes, veebiversioon (vaadatud 23.05.2014) (inglise keeles)

• Nancie J. MacIver, Sarah R. Jacobs, Heather L. Wieman, Jessica A. Wofford, Jonathan L. Coloff, ja Jeffrey C. Rathmell, Glucose metabolism in lymphocytes is a regulated process with significant effects on immune cell function and survival, veebiversioon (vaadatud 16.11.2014) (inglise keeles)