Il passo più importante nello sviluppo di una specifica risposta immunitaria cellulare è l'attivazione della popolazione di linfociti T. Tuttavia, queste cellule non possono riconoscere in modo indipendente un agente estraneo che è entrato nel corpo e iniziare a svolgere le loro funzioni. Per attivare il linfocita T, sono necessari speciali aiutanti - cellule presentanti l'antigene (APC), che presentano un frammento di materiale estraneo sulla loro superficie come parte di un complesso maggiore di istocompatibilità della seconda classe (MHC II).
MHC II sono molecole speciali a cui sono specifici i recettori T-helper di superficie.
Il concetto di cellule presentanti l'antigene
Le APC sono le cellule aiutanti del sistema immunitario. Tra loro ci sono "professionisti" che possono "accendere" i T-helper nativi, non solo presentando un antigene, ma producendo anche un segnale inducente al contatto. I linfociti T attivati acquisisconola capacità di riconoscere frammenti estranei sulle superfici della membrana non solo di APC, ma anche di tutte le altre cellule in grado di presentarsi. Tuttavia, in quest'ultimo caso, l'antigene appare come parte di MHC I, non II.
Le cellule T-helper native, che non sono mai state in contatto con agenti estranei, possono interagire solo con il complesso antigene-MHC II, che si forma esclusivamente nell'APC. Pertanto, le cellule del sistema immunitario che presentano l'antigene sono cellule in grado di esprimere sulla superficie molecole del principale complesso di istocompatibilità della seconda classe.
La popolazione APC è un gruppo eterogeneo di leucociti con spiccate proprietà immunostimolanti. Comprende diversi tipi di cellule che sono in grado di assorbire agenti estranei mediante fago o endocitosi e di esporli alla superficie come parte di recettori che possono essere riconosciuti dai T-helper al contatto. Questi ultimi innescano un'intera cascata di risposte immunitarie, il che sottolinea l'importanza dell'APC.
Funzionamento dell'AIC
La funzione delle cellule che presentano l'antigene non è solo quella di presentare, ma anche di indurre un segnale specifico che, al contatto, attiva una cellula T nativa che non ha mai incontrato un antigene.
Il lavoro dell'AIC si compone di due fasi:
- elaborazione - restrizione di una molecola di antigene in piccoli frammenti;
- presentazione - incorporare il peptide antigenico in MHC ed esportare il risultantecomplesso sulla superficie della membrana.
La maggior parte dell'APC si forma nel midollo osseo.
Quando una cellula presentante l'antigene entra in contatto con un linfocita T, i recettori di quest'ultimo riconoscono la molecola MHC modificata dall'incorporazione di un peptide estraneo. In questo caso si realizza l'effetto di costimolazione.
Quali cellule sono considerate presentanti l'antigene
In immunologia, le cellule presentanti l'antigene sono cellule capaci di:
- esprimono molecole MHC di seconda classe sulla superficie della membrana;
- inducono un segnale stimolatorio alla popolazione di cellule T.
Un criterio particolarmente importante è la presentazione dell'antigene in combinazione con MHC II, che può essere riconosciuto da T-helper. Quasi tutte le cellule sono in grado di elaborare una molecola estranea come parte di MHC 1, ma non sono chiamate presentatori dell'antigene.
Varietà di APK
In immunologia, le cellule presentanti l'antigene sono divise in due grandi gruppi: professionali e non professionali.
Gli AIC professionali includono:
- macrofagi;
- cellule dendritiche;
- B-cellule.
La popolazione di cellule dendritiche è piuttosto estesa e suddivisa in:
- epidermociti a crescita bianca (cellule di Langerhans);
- cellule timiche interdigitali;
- cellule dendritiche follicolari (FDC).
Tutti gli APC specializzati hanno la capacità di fornire segnali di costimolazione ai linfociti T nativi, che si chiamafunzione di sensibilizzazione.
Gli APK non professionali sono:
- cellule gliali cerebrali;
- cellule epiteliali del timo e della tiroide;
- cellule vascolari endoteliali;
- cellule beta del pancreas;
- fibroblasti cutanei.
Gli APC non specializzati sono in grado di formare ed espellere complessi antigene-MHC II solo dopo stimolazione con citochine, che possono essere interferone-gamma e altre sostanze.
Localizzazione e migrazione di APC nel corpo
Le cellule che presentano l'antigene si trovano prevalentemente in:
- pelle;
- linfonodi;
- timo;
- epitelio e strato subepiteliale della maggior parte delle membrane mucose.
Gli APC concentrati nell'epidermide sono chiamati cellule di Langerhans. Dopo aver presentato l'antigene sulla superficie in combinazione con MHC, migrano verso i linfonodi regionali, dove interagiscono con i linfociti T. Il movimento dell'APC di Langerhans si effettua lungo i vasi linfatici afferenti.
Una specifica popolazione di cellule dendritiche follicolari (FDC) responsabili della presentazione dell'antigene ai linfociti B è concentrata nel tessuto linfoide delle mucose e nei follicoli dei linfonodi.
La particolarità delle FDC è che non migrano in risposta all'infezione, ma fanno costantemente parte di una rete stabile formata dai propri processi, che sono collegati tra loro tramite desmosomi.
Meccanismo di presentazione di Angen
Come giàCome notato sopra, la presentazione dell'antigene precede l'elaborazione. Inizialmente, la cellula presentante l'antigene ingloba l'agente estraneo mediante fagocitosi o endocitosi. Quindi, in speciali organelli (fagosomi o proteosomi), con l'aiuto di enzimi, le proteine antigeniche vengono tagliate in piccoli frammenti di 8-12 residui di amminoacidi lunghi.
I peptidi esogeni che entrano nell'APC sono prodotti della digestione dei fagociti. Nella cellula presentante l'antigene, viene effettuata la loro ulteriore restrizione in peptidi più piccoli. I peptidi endogeni vengono elaborati nei proteasomi.
Quindi, il frammento di antigene si unisce al complesso maggiore di istocompatibilità. Nella conformazione spaziale della molecola MHC, c'è una cavità speciale dove è posto il peptide estraneo. Il risultante complesso antigene-MHC viene trasportato sulla superficie della membrana APC.
