Najważniejszym krokiem w rozwoju specyficznej komórkowej odpowiedzi immunologicznej jest aktywacja populacji limfocytów T. Jednak komórki te nie mogą samodzielnie rozpoznać obcego czynnika, który dostał się do organizmu i zaczyna pełnić swoje funkcje. Do aktywacji limfocytów T potrzebni są specjalni pomocnicy - komórki prezentujące antygen (APC), które prezentują na swojej powierzchni fragment obcego materiału jako część głównego kompleksu zgodności tkankowej drugiej klasy (MHC II).
MHC II to specjalne cząsteczki, do których specyficzne są powierzchniowe receptory pomocnicze T.
Koncepcja komórek prezentujących antygen
APC to komórki pomocnicze układu odpornościowego. Wśród nich są „profesjonaliści”, którzy mogą „włączyć” natywnych T-pomocników, nie tylko prezentując antygen, ale także wytwarzając sygnał indukujący w kontakcie. Aktywowane limfocyty T nabywajązdolność rozpoznawania obcych fragmentów na powierzchni błony nie tylko APC, ale także wszystkich innych zdolnych do prezentacji komórek. Jednak w tym drugim przypadku antygen pojawia się jako część MHC I, a nie II.
Natywne limfocyty T-pomocnicze, które nigdy nie miały kontaktu z obcymi czynnikami, mogą wchodzić w interakcje jedynie z kompleksem antygen-MHC II, który powstaje wyłącznie w APC. Zatem komórki układu odpornościowego prezentujące antygen są komórkami zdolnymi do ekspresji na powierzchni cząsteczek głównego układu zgodności tkankowej drugiej klasy.
Populacja APC to niejednorodna grupa leukocytów o wyraźnych właściwościach immunostymulujących. Obejmuje kilka typów komórek, które są zdolne do absorbowania obcych czynników przez fago- lub endocytozę i wystawiania ich na powierzchnię jako część receptorów, które mogą być rozpoznawane przez T-pomocników w kontakcie. Te ostatnie wyzwalają całą kaskadę odpowiedzi immunologicznych, co podkreśla znaczenie APC.
Funkcjonowanie AIC
Funkcją komórek prezentujących antygen jest nie tylko prezentowanie, ale także indukowanie specyficznego sygnału, który w kontakcie aktywuje natywną komórkę T, która nigdy nie napotkała antygenu.
Praca AIC składa się z dwóch etapów:
- przetwarzanie - ograniczenie cząsteczki antygenu do małych fragmentów;
- prezentacja - osadzanie peptydu antygenowego w MHC i eksportowanie powstałegokompleks na powierzchni membrany.
Większość APC powstaje w szpiku kostnym.
Gdy komórka prezentująca antygen kontaktuje się z limfocytem T, jego receptory rozpoznają cząsteczkę MHC zmodyfikowaną przez włączenie obcego peptydu. W tym przypadku realizowany jest efekt kostymulacji.
Które komórki są uważane za prezentujące antygen
W immunologii komórki prezentujące antygen to komórki, które są zdolne do:
- ekspresjonują cząsteczki MHC drugiej klasy na powierzchni membrany;
- wywołać sygnał stymulujący do populacji komórek T.
Szczególnie ważnym kryterium jest prezentacja antygenu w połączeniu z MHC II, który może być rozpoznany przez T-helper. Prawie wszystkie komórki są w stanie przetwarzać obcą cząsteczkę jako część MHC 1, ale nie są one nazywane prezenterami antygenu.
Odmiany APK
W immunologii komórki prezentujące antygen dzielą się na dwie duże grupy: profesjonalną i nieprofesjonalną.
Profesjonalne AIC obejmują:
- makrofagi;
- komórki dendrytyczne;
- Komórki B.
Populacja komórek dendrytycznych jest dość rozległa i podzielona na:
- biały naskórek (komórki Langerhansa);
- komórki międzypalcowe grasicy;
- folikularne komórki dendrytyczne (FDC).
Wszystkie wyspecjalizowane APC mają zdolność dostarczania sygnałów kostymulujących do natywnych limfocytów T, co nazywa sięfunkcja uczulania.
Nieprofesjonalne pliki APK to:
- komórki glejowe mózgu;
- komórki nabłonkowe grasicy i tarczycy;
- komórki naczyniowe śródbłonka;
- komórki beta trzustki;
- fibroblasty skóry.
Niewyspecjalizowane APC są w stanie tworzyć i wydalać kompleksy antygen-MHC II tylko po stymulacji cytokinami, którymi mogą być interferon-gamma i inne substancje.
Lokalizacja i migracja APC w ciele
Komórki prezentujące antygen znajdują się głównie w:
- skóra;
- węzły chłonne;
- thymus;
- nabłonek i warstwa podnabłonkowa większości błon śluzowych.
APC skoncentrowane w naskórku nazywane są komórkami Langerhansa. Po prezentacji antygenu na powierzchni w połączeniu z MHC migrują do regionalnych węzłów chłonnych, gdzie oddziałują z limfocytami T. Ruch APC Langerhansa odbywa się wzdłuż doprowadzających naczyń limfatycznych.
Specyficzna populacja pęcherzykowych komórek dendrytycznych (FDC) odpowiedzialna za prezentację antygenu limfocytom B jest skoncentrowana w tkance limfatycznej błon śluzowych oraz w pęcherzykach węzłów chłonnych.
Specyfiką FDC jest to, że nie migrują one w odpowiedzi na infekcję, ale są stale częścią stabilnej sieci utworzonej przez ich własne procesy, które są połączone ze sobą za pomocą desmosomów.
Mechanizm prezentacji Angen
Jak jużJak zauważono powyżej, prezentacja antygenu poprzedza przetwarzanie. Początkowo komórka prezentująca antygen pochłania obcy czynnik przez fagocytozę lub endocytozę. Następnie w specjalnych organellach (fagosomach lub proteosomach), za pomocą enzymów, białka antygenowe są cięte na małe fragmenty o długości 8-12 reszt aminokwasowych.
Peptydy egzogenne wchodzące do APC są produktami trawienia fagocytów. W komórce prezentującej antygen przeprowadza się ich dalsze ograniczanie do mniejszych peptydów. Peptydy endogenne są przetwarzane w proteasomach.
Następnie fragment antygenu łączy się z głównym kompleksem zgodności tkankowej. W konformacji przestrzennej cząsteczki MHC znajduje się specjalna wnęka, w której umieszczony jest obcy peptyd. Powstały kompleks antygen-MHC jest transportowany na powierzchnię błony APC.
