Prezentace antigenu

Prezentace antigenu je proces prezentace fragmentu  antigenu T -lymfocytu za účelem spuštění reakce T-buněk . Protože T buňky nerozpoznají nativní antigeny, jsou nativní antigeny předem fragmentovány buňkou prezentující antigen a fragmenty jsou exponovány na jejím povrchu ve formě spojené s hlavním histokompatibilním komplexem (MHC), takže mohou být rozpoznány T- buněčné receptory . V případě virové nebo bakteriální infekce antigen prezentující buňka na svém povrchu zobrazuje endogenní nebo exogenní peptidové fragmenty odvozené od původního antigenu ve formě komplexu s MHC. Existují dvě třídy molekul MHC, které se liší původem fragmentů antigenu, které se na ně vážou: molekuly MHC I. třídy (MHC-I) vážou peptidové fragmenty pocházející z cytosolu buňky (tj. endogenní) a MHC molekuly třídy II (MHC-II) vážou fragmenty exogenního původu, které se objevily v důsledku endocytózy původního antigenu a jeho následného štěpení [1] . Každá T ​​buňka je schopna rozpoznat několik desítek až několik stovek fragmentů stejného antigenu, i když na povrchu buňky prezentující antigen mohou být exponovány tisíce dalších peptidových fragmentů, protože stejná molekula MHC je schopna vázat širokou škálu peptidy [2] [3] .

Na rozdíl od T lymfocytů jsou B lymfocyty schopny prostřednictvím receptorů B lymfocytů vázat neporušené antigeny na jejich nativní strukturu, spíše než na jejich lineární peptidové fragmenty.

Prezentace intracelulárních antigenů

Cytotoxické T buňky , také známé jako zabíječské T buňky, se vyznačují expresí koreceptoru CD8 a jsou specializované na způsobování programované buněčné smrti jiných buněk. Když zabijácké T buňky detekují známky onemocnění – virovou infekci, infekci způsobenou intracelulárními bakteriemi nebo maligními buňkami  – spouštějí smrt potenciálně nebezpečných buněk (tj. buněk infikovaných virem nebo intracelulárními bakteriemi a maligních buněk). Všechny buňky s jádry , stejně jako krevní destičky , exprimují MHC I. třídy, jehož molekuly jsou umístěny v buněčné membráně . Antigeny zpracované v těchto buňkách jsou zobrazeny na jejich povrchu v kombinaci s molekulami MHC I. třídy [4] [5] .

Během zpracování antigenu je původní antigen štěpen na krátké peptidy cytosolickými proteázami . Dále jsou výsledné peptidové fragmenty dopraveny do endoplazmatického retikula (ER) za účasti proteinů tepelného šoku a transportéru asociovaného se zpracováním antigenu ( anglicky  transporter asociovaný se zpracováním antigenu, TAP ). TAP transportuje cytosolové peptidy do lumen ER se spotřebou ATP . V lumenu ER je několik chaperonů spojených se sestavou MHC-I, jmenovitě kalnexin , calreticulin a tapazin . Peptidy jsou naneseny na MHC-I prostřednictvím žlábku vázajícího peptid, který je umístěn mezi dvěma a-helixy ve spodní části al a a2 domén MHC-I. Když se tapazin uvolní z komplexu MHC-I s fragmentem antigenu (pMHC-I), pMHC-I opustí ER a je transportován na buněčný povrch uvnitř exocytárních váčků [6] .

Naivní CD8+ T buňky nemohou přímo zabít infikovanou nebo maligní buňku. Musí být aktivovány komplexem pMHC-I neseným buňkou prezentující antigen. Antigen může být prezentován přímo mechanismem popsaným výše nebo křížovou prezentací z infikovaných nebo neinfikovaných buněk. Po interakci pMHC-I s receptorem T-buňky na povrchu naivní CD8+ T-buňky, za účasti kostimulačních signálů a/nebo cytokinů , se T-buňka aktivuje a migruje do periferních tkání, kde zabíjí buňky exprimující antigen, který mu byl předložen [7] .

Během křížové prezentace molekuly MHC-I prezentují extracelulární antigeny, které jsou normálně prezentovány MHC-II. Tuto schopnost má MHC-I některých buněk prezentujících antigen, zejména plazmacytoidních dendritických buněk . Křížová prezentace nastává, když buňka prezentující antigen není sama infikována, ale spouští lokální antivirovou nebo protinádorovou imunitní odpověď , aniž by migrovala do blízkých lymfatických uzlin [5] .

Prezentace extracelulárních antigenů

Antigeny z extracelulárního prostoru, stejně jako některé endogenní antigeny, jsou uzavřeny v endocytických vezikulách, dopraveny na buněčný povrch a vázány molekulami MHC-II. Jsou rozpoznávány T helpery , které exprimují CD4 koreceptor . Pouze dendritické buňky , B buňky a makrofágy exprimují MHC-II v dostatečném množství, takže exprese MHC-II je specifičtější než exprese MHC-I [8] .

Buňky prezentující antigen typicky vychytávají antigen z extracelulárního prostoru prostřednictvím endocytózy, stejně jako pinocytózy , makroautofagie , endozomální mikroautofagie nebo autofagie zprostředkované chaperony . V případě endocytózy jsou antigeny uloženy ve váčcích nazývaných endozomy . Na zpracování antigenu se podílejí tři kompartmenty: rané endozomy, pozdní endozomy nebo endolysozomy a lysozomy , ve kterých jsou antigeny hydrolyzovány lysozomálními enzymy ( kyselé hydrolázy , glukosidázy , proteázy, lipázy ). Štěpení je usnadněno postupným snižováním pH ve váčcích. Hlavní roli ve štěpení antigenu hrají endozomální katepsinové hydrolázy , které štěpí antigen na krátké peptidy [8] .

Molekuly MHC-II jsou transportovány z ER do zaváděcího kompartmentu MHC-II v místě polypeptidu známého jako invariantní řetězec (Ii, CD74). Specifická molekula třídy MHC-II ( HLA-DO a HLA-DM ) katalyzuje výměnu části CD74, známé jako CLIP peptid , za fragment antigenu. Výsledný komplex peptid-MHC-II (pMHC-II) je transportován do buněčné membrány, kde je fragment antigenu prezentován T-pomocníkům v lymfatických uzlinách [6] .

Migrací do lymfoidních tkání pomocí chemotaktických signálů procházejí buňky prezentující antigen procesem zrání, během kterého ztrácejí svou schopnost fagocytózy a stávají se schopnějšími interakce s T buňkami a prezentují jim antigen. Stejně jako v případě T-killerů vyžaduje aktivace T-helperů kromě pMHC-II další kostimulační signály [9] .

Prezentace nativních antigenů B buňkám

Receptory B-buněk, umístěné na povrchu B-buněk, se vážou na neštěpené antigeny, které mají nativní konformaci , a ne na lineární peptidové fragmenty antigenů v komplexu s MHC. Velké komplexy intaktních antigenů jsou prezentovány B lymfocytům v lymfatických uzlinách folikulárními dendritickými buňkami ve formě imunitních komplexů . Některé buňky prezentující antigen exprimují snížené množství lysozomálních enzymů, díky čemuž mohou B lymfocytům prezentovat nerozštěpené antigeny [10] [11] .

Poznámky

1. ↑ Charles A Janeway, Jr.; Travers, Paul; Walport, Mark; Shlomchik, Mark J. Antigen Presentation to T Lymphocytes  (anglicky)  : journal. - 2001. - 1. ledna.
2. ↑ Purcell AW , Croft NP , Tscharke DC Imunologie podle čísel: kvantifikace prezentace antigenu doplňuje kvantitativní prostředí systémové imunologie!  (anglicky)  // Current Opinion In Immunology. - 2016. - Červen ( vol. 40 ). - str. 88-95 . - doi : 10.1016/j.coi.2016.03.007 . — PMID 27060633 .
3. ↑ Charles A Janeway, Jr.; Travers, Paul; Walport, Mark; Shlomchik, Mark J. The major histocompatibility complex and its functions  (anglicky)  : journal. - 2001. - 1. ledna.
4. ↑ Hewitt EW Cesta prezentace antigenu MHC I. třídy: strategie pro únik virové imunity.  (anglicky)  // Immunology. - 2003. - říjen ( roč. 110 , č. 2 ). - S. 163-169 . - doi : 10.1046/j.1365-2567.2003.01738.x . — PMID 14511229 .
5. ↑ 1 2 Joffre OP , Segura E. , Savina A. , Amigorena S. Křížová prezentace dendritickými buňkami.  (anglicky)  // Nature Reviews. Imunologie. - 2012. - 13. července ( roč. 12 , č. 8 ). - str. 557-569 . - doi : 10.1038/nri3254 . — PMID 22790179 .
6. ↑ 1 2 Bhattacharya, JK Sinha & S. Text Book of Immunology  . — Akademické nakladatelství. — ISBN 9788189781095 .
7. ↑ Sei JJ , Haskett S. , Kaminsky LW , Lin E. , Truckenmiller ME , Bellone CJ , Buller RM , Norbury CC Peptide-MHC-I z endogenního antigenu převyšuje ty z exogenního antigenu, bez ohledu na APC fenotyp nebo aktivaci.  (anglicky)  // PLoS Pathogens. - 2015. - Červen ( roč. 11 , č. 6 ). - P. e1004941-1004941 . - doi : 10.1371/journal.ppat.1004941 . — PMID 26107264 .
8. ↑ 1 2 Stern LJ , Santambrogio L. Tavicí kotlík peptidomu MHC II.  (anglicky)  // Current Opinion In Immunology. - 2016. - Červen ( vol. 40 ). - str. 70-77 . - doi : 10.1016/j.coi.2016.03.004 . — PMID 27018930 .
9. ↑ Flores-Romo L. In vivo zrání a migrace dendritických buněk.  (anglicky)  // Immunology. - 2001. - březen ( roč. 102 , č. 3 ). - str. 255-262 . - doi : 10.1046/j.1365-2567.2001.01204.x . — PMID 11298823 .
10. ↑ Batista FD , Harwood NE Kdo, jak a kde prezentace antigenu B lymfocytům.  (anglicky)  // Nature Reviews. Imunologie. - 2009. - Leden ( roč. 9 , č. 1 ). - str. 15-27 . - doi : 10.1038/nri2454 . — PMID 19079135 .
11. ↑ Harwood NE , Batista FD Prezentace antigenu B buňkám.  (anglicky)  // F1000 Biology Reports. - 2010. - 17. prosince ( vol. 2 ). - str. 87-87 . - doi : 10.3410/B2-87 . — PMID 21283653 .

Slovníky a encyklopedie	velká čínština