Põhierinevus T-rakkude positiivse ja negatiivse selektsiooni vahel on see, et positiivse selektsiooni korral seonduvad topeltpositiivsed T-rakud kortikaalsete epiteelirakkudega, mis ekspresseerivad klassi I või II klassi MHC-d, samas kui negatiivse selektsiooni korral seostuvad topeltpositiivsed T-rakud. T-rakud seostuvad luuüdist pärinevate antigeeni esitlevate rakkudega.
T-rakkude areng on immuunsüsteemis oluline protsess. Arenguprotsess toimub harknääres ja sellel on kaks peamist rada: positiivse selektsiooni ja negatiivse selektsiooni rada. Mõlemat vahendavad spetsiifilised signaalid, mis mängivad rolli T-rakkude arenguprotsessis.
Mis on T-rakkude positiivne valik?
Positiivne selektsioon toimub tüümuse ajukoores. See on protsess, mille käigus tümotsüüdid moodustavad topeltpositiivsed T-rakud. Nad rändavad harknääre, mille tulemuseks on omaantigeenide esitlemine. Need omaantigeenid on seotud peamise histokompatibilitsuse kompleksiga (MHC). T-rakud, mis reageerivad MHC-I ja MHC-II-ga, saavad võime ellu jääda. Seega põhjustab T-rakkude positiivne valik immuunvastuse. See protsess võtab mitu päeva ja mõned T-rakud hävivad selle käigus.
Joonis 01: T-rakkude valik
Lisaks määrab positiivne valik ka selle, kas T-rakust saab abistaja või tsütotoksiline T-rakk. Positiivne selektsioon klassi I MHC-ga tekitab CD8 tsütotoksilise T-raku, samas kui positiivne selektsioon klassi II MHC-ga annab CD4 T-abistajaraku. T-rakkude positiivse selektsiooni protsess ei eemalda T-rakke, mis võivad viia autoimmuunsuseni.
Mis on T-rakkude negatiivne valik?
T-rakkude negatiivne selektsioon toimub harknääre medullas. Tümotsüüdid, millel on topeltpositiivne olemus (CD4+/CD8+), läbivad negatiivse selektsiooni. Rakke esitlevad antigeenid medullaarsed tüümuse epiteelirakud või antigeeni esitlevad rakud, nagu makrofaagid või dendriitrakud. Seega läbivad mõned epiteelirakud fagotsütoosi, mis viib negatiivse selektsioonini MHC klassi I peptiidide ja MHC II klassi peptiidide sidumise vahel. T-rakkude negatiivse selektsiooni ajal interakteeruvad CD4+ rakud MHC II klassi molekulidega ja CD8+ rakud interakteeruvad MHC II klassi molekulidega. Lisaks põhjustab negatiivne selektsioon ka surmasignaale, eeldusel, et tümotsüütide ja omaantigeenide interaktsioon on liiga tugev.
Joonis 02: T-rakkude negatiivne valik
Lisaks takistab negatiivne selektsioon ka isereaktiivsete T-rakkude moodustumist, mis on võimelised tekitama autoimmuunhaigusi. Negatiivse selektsiooniprotsessi lõpus on tüümusest lahkuvatel T-rakkudel kolm peamist tunnust, mis viivad enesepiiratud, isetolerantsete ja ühekordselt positiivsete T-rakkude moodustumiseni.
Millised on T-rakkude positiivse ja negatiivse valiku sarnasused?
- Mõlemad mängivad olulist rolli adaptiivsete immuunvastuste vahendamisel.
- Nad osalevad T-rakkude arengu- ja küpsemisprotsessis.
- Pealegi toimuvad mõlemad selektsiooniprotsessid tüümuses.
- Iseantigeenide esinemine on mõlema protsessi puhul tavaline nähtus.
- Mõlemad on immuunsüsteemi õige funktsionaalsuse säilitamiseks hädavajalikud.
Mis vahe on positiivsel ja negatiivsel T-rakkude valikul?
Põhierinevus T-rakkude positiivse ja negatiivse selektsiooni vahel põhineb sellel, kuidas antigeeni esitlemine toimub. T-rakkude positiivse selektsiooni korral toimub antigeeni esitlus otse MHC klassi I ja II klassi vahelise seose kaudu, mille tulemuseks on topeltpositiivsed T-rakud. Seevastu T-rakkude negatiivse selektsiooni ajal lisavad antigeeni esitlevad rakud, nagu makrofaagid, antigeenid T-rakkudesse. Looduslikus kontekstis toimub negatiivne valik positiivse valiku järel. Kuigi mõlemad toimuvad tüümuses, on tüümuse piirkond, kus iga protsess toimub, erinev. Pealegi toimub positiivne selektsioon ajukoores, negatiivne selektsioon aga medullas.
Pealegi aktiveerib negatiivne valik ka surmasignaale ja aktiveerib apoptoosi. Seda funktsiooni positiivses valikus ei esine. Lisaks võib negatiivne valik takistada ka isereageerivate rakkude tootmist. See vähendab autoimmuunreaktsioonide riski.
Allpool olev infograafik esitab T-rakkude positiivse ja negatiivse selektsiooni erinevused tabelina kõrvuti võrdlemiseks.
Kokkuvõte – T-rakkude positiivne vs negatiivne valik
T-rakkude positiivne ja negatiivne valik on kaks olulist protsessi T-rakkude arengurajas, mis toimub harknääres. Kui positiivne selektsioon toimub tüümuse ajukoores, siis negatiivne selektsioon toimub tüümuse medullas. Peamine erinevus T-rakkude positiivse ja negatiivse selektsiooni vahel põhineb T-rakkude seosel antigeeni esitlemisega. Positiivse selektsiooni korral tekivad MHC klassi I ja II seotud topeltpositiivsed rakud. Seevastu negatiivse selektsiooni ajal annavad antigeeni esitlevad rakud, nagu dendriidid, T-rakkudele antigeenid. Niisiis, see võtab kokku erinevuse T-rakkude positiivse ja negatiivse selektsiooni vahel.
