Войти
Презентация антигена стимулирует незрелые Т-клетки становиться либо зрелыми «цитотоксическими» клетками CD8 +, либо зрелыми «вспомогательными» клетками CD4 +. антигенпрезентирующая клетка (APC ) или дополнительная клетка - это клетка, которая отображает антиген в комплексе с основные комплексы гистосовместимости (MHCs) на их поверхности; этот процесс известен как презентация антигена. Т-клетки могут распознавать эти комплексы, используя свои Т-клеточные рецепторы (TCR). APC обрабатывают антигены и представляют их Т-клеткам.
Практически все типы клеток могут так или иначе представлять антигены. Они встречаются в различных типах тканей. Профессиональные антигенпрезентирующие клетки, включая макрофаги, В-клетки и дендритные клетки, представляют чужеродные антигены хелперным Т-клеткам, в то время как вирус- инфицированные клетки (или раковые клетки) могут представлять антигены, происходящие внутри клетки, цитотоксическим Т-клеткам. В дополнение к семейству белков MHC презентация антигена зависит от других специализированных сигнальных молекул на поверхности как APC, так и Т-клеток.
Антигенпрезентирующие клетки жизненно важны для эффективного адаптивного иммунного ответа, поскольку функционирование как цитотоксических, так и хелперных Т-клеток зависит от APC. Презентация антигена обеспечивает специфичность адаптивного иммунитета и может способствовать иммунным ответам как против внутриклеточных, так и внеклеточных патогенов. Он также участвует в защите от опухолей. Некоторые методы лечения рака включают создание искусственных APC, чтобы настроить адаптивную иммунную систему на поражение злокачественных клеток.
Антигенпрезентирующие клетки делятся на две категории: профессиональные и непрофессиональные. профессиональный. Те, которые экспрессируют молекулы MHC класса II вместе с костимулирующими молекулами и рецепторами распознавания образов, часто называют профессиональными антигенпрезентирующими клетками . Непрофессиональные APC экспрессируют молекулы MHC класса I.
Т-клетки должны быть активированы, прежде чем они смогут делиться и выполнять свою функцию. Это достигается взаимодействием с профессиональным APC, который представляет антиген, распознаваемый их рецептором Т-клеток. APC, участвующий в активации Т-клеток, обычно является дендритной клеткой. Т-клетки не могут распознавать «свободные» или растворимые антигены и, следовательно, не могут реагировать на них. Они могут распознавать и реагировать только на антиген, который был обработан и представлен клетками через молекулы-носители, такие как молекулы MHC. Хелперные Т-клетки могут распознавать экзогенный антиген, представленный на MHC класса II; цитотоксические Т-клетки могут распознавать эндогенный антиген, представленный на MHC класса I. Большинство клеток в организме могут представлять антиген цитотоксическим T клеткам CD8 + через MHC класса I; однако термин «антигенпрезентирующая клетка» часто используется специально для описания профессиональных APC. Такие клетки экспрессируют молекулы MHC класса I и MHC класса II и могут стимулировать CD4 + хелперные Т-клетки, а также цитотоксические Т-клетки.
APC также могут представлять чужеродные и собственные липиды Т-клеткам и NK-клетки с использованием семейства CD1 белков, структурно аналогичных семейству MHC класса I.
Профессиональные APC специализируются на представлении антиген к Т-клеткам. Они очень эффективны при интернализации антигенов посредством фагоцитоза, например. макрофагами или посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза (В-клетки), процессинга антигена в пептидные фрагменты и последующего отображения этих пептидов, связанных с молекулой MHC класса II, на их мембране. Т-лимфоциты распознают комплекс молекул MHC класса II антиген-класса и взаимодействуют с ним на мембране антигенпрезентирующей клетки. Затем антиген-презентирующая клетка вырабатывает дополнительный костимулирующий сигнал, что приводит к активации Т-клетки. Экспрессия костимулирующих молекул и MHC класса II являются определяющими характеристиками профессиональных APC. Все профессиональные APC также экспрессируют молекулы MHC класса I.
Основными типами профессиональных антигенпрезентирующих клеток являются дендритные клетки, макрофаги и B-клетки.
Дендритные клетки имеют самый широкий диапазон представления антигена и необходимы для активации наивных Т-клеток. DC представляют антиген как хелперам, так и цитотоксическим Т-клеткам. Они также могут выполнять перекрестную презентацию, процесс, посредством которого они представляют экзогенный антиген на молекулах MHC класса I цитотоксическим Т-клеткам. Перекрестная презентация позволяет активировать эти Т-клетки. Дендритные клетки также играют роль в периферической толерантности, которая способствует предотвращению аутоиммунного заболевания.
До встречи с чужеродным антигеном дендритные клетки экспрессируют очень низкие уровни MHC класса II и ко- стимулирующие молекулы на их клеточной поверхности. Эти незрелые дендритные клетки неэффективны для презентации антигена Т-хелперам. Как только рецепторы распознавания паттернов дендритных клеток распознают молекулярный паттерн, связанный с патогеном, антиген фагоцитируется, и дендритная клетка активируется, повышая экспрессию молекул MHC класса II. Он также активирует несколько костимулирующих молекул, необходимых для активации Т-клеток, включая CD40 и B7. Последний может взаимодействовать с CD28 на поверхности CD4 + Т-клетки. Тогда дендритная клетка представляет собой полностью зрелую профессиональную АПК. Он перемещается из ткани в лимфатические узлы, где встречает и активирует Т-клетки.
Макрофаги могут стимулироваться секрецией Т-клетками интерферона гамма. После этой активации макрофаги способны экспрессировать MHC класса II и костимуляторные молекулы, включая комплекс B7, и могут представлять фагоцитированные пептидные фрагменты хелперным Т-клеткам. Активация может помочь макрофагам, инфицированным патогеном, избавиться от инфекции. Происходящие из моноцитов типа белых кровяных телец, они будут циркулировать в крови и проникать в пораженные участки и дифференцироваться от моноцитов до макрофагов. В пораженном месте макрофаг окружает место инфекции или повреждения ткани своей мембраной в рамках механизма, называемого фагоцитоз.
В-клетки, которые могут интернализовать антиген, который связывается с их рецептором В-клеток и представить его Т-хелперам. В отличие от Т-клеток, В-клетки могут распознавать растворимый антиген, для которого специфичен их рецептор В-клеток. Затем они могут обрабатывать антиген и представлять пептиды, используя молекулы MHC класса II. Когда связывается Т-хелперная клетка с TCR, специфичным для этого пептида, маркер В-клеток CD40 связывается с CD40L на поверхности Т-клеток. При активации Т-клеткой В-клетка может претерпевать переключение изотипа антитела, созревание аффинности, а также образование клеток памяти.
Непрофессиональные антигенпредставляющие клетки включают все ядросодержащие типы клеток в организме. Они используют молекулу MHC класса I, связанную с бета-2 микроглобулином, для отображения эндогенных пептидов на клеточной мембране. Эти пептиды происходят внутри самой клетки, в отличие от экзогенного антигена, отображаемого профессиональными APC, использующими молекулы MHC класса II. Цитотоксические Т-клетки способны взаимодействовать с эндогенным антигеном, представленным с использованием молекулы MHC класса I. Непрофессиональные APC обычно не экспрессируют молекулы MHC класса II. Однако было замечено, что презентация антигена CD4 + клеткам через MHC класса II не ограничивается классически профессиональными APC. Другие лейкоциты, включая гранулоциты, такие как тучные клетки и нейтрофилы, могут быть индуцированы к этому, так же как и эндотелиальные и эпителиальные клетки при определенных обстоятельствах. Даже в этом случае мало доказательств того, что эти атипичные APC способны активировать наивные CD4 + Т-клетки.
После того, как дендритные клетки фагоцитируют патогены, они обычно мигрируют в обширную сеть из лимфатических сосудов и переносятся лимфатическим потоком к дренирующим лимфатическим узлам. Каждый лимфатический узел является точкой сбора, где APC могут взаимодействовать с Т-клетками. Во время миграции DCs подвергаются процессу созревания: они теряют большую часть своей способности поглощать патогены и созревают за счет изменения поверхностной экспрессии MHC и костимуляторных молекул, а также увеличения производства цитокинов. Интернализованный антиген расщепляется на более мелкие пептиды, содержащие эпитопы, которые затем представляются Т-клеткам с помощью MHC.
В-клетки находятся в лимфатическом узле. Как только их рецептор В-клеток связывается с антигеном, они могут взаимодействовать с активированными Т-хелперами, как описано выше.
Дендритная клетка, которая взаимодействует с уже активированной хелперной Т-клеткой, может стать лицензированной. Это происходит за счет взаимодействия костимулирующих молекул, включая B7 и CD40, на дендритной клетке с лигандом CD28 и CD40 на Т-клетке. Только лицензированные дендритные клетки способны активировать цитотоксические Т-клетки. Т-клеточное лицензирование дендритных клеток является ключом к активации цитотоксических Т-клеток для многих патогенов, хотя степень, в которой требуется помощь Т-клеток, может варьироваться.
В молекулах MHC класса I и класса II только определенные эпитопы может быть представлен интернализованный пептид. Эти эпитопы называются иммунодоминантными.
APC естественным образом играют роль в борьбе с опухолями посредством стимуляции B- и цитотоксических T-клеток для выработки антител против антигена, связанного с опухолью, и уничтожения злокачественных опухолей. клетки. Дендритные клетки, представляющие опухоль-специфический антиген Т-клеткам, являются ключом к этому процессу. Лечение рака включало лечение пациента с повышенным количеством дендритных клеток или раковых Т-клеток. Однако новые методы лечения превратились в генно-инженерные искусственные антигенпредставляющие клетки, предназначенные для того, чтобы иммунная система могла атаковать злокачественные клетки. Некоторые искусственные APC происходят из клеток человека; другие - бесклеточные, содержащие белки MHC, костимуляторные молекулы и необходимые пептиды.
Активатор APC IMP321 проходит клинические испытания для ускорения иммунной реакции с целью устранения метастатического рака груди или меланома.
 | Викискладе есть материалы, связанные с антигенпрезентирующими клетками. |
