Presentación de antígeno - Antigen presentation

La presentación de antígenos estimula a las células T para que se conviertan en células CD8 + "citotóxicas" o células CD4 + "auxiliares".

La presentación de antígenos es un proceso inmunológico vital que es esencial para la activación de la respuesta inmunitaria de las células T. Debido a que las células T reconocen solo los antígenos fragmentados que se muestran en las superficies celulares , el procesamiento del antígeno debe ocurrir antes de que el fragmento del antígeno, ahora unido al complejo principal de histocompatibilidad (MHC) , se transporte a la superficie de la célula, un proceso conocido como presentación, donde puede ser reconocido por un receptor de células T . Si ha habido una infección por virus o bacterias, la célula presentará un fragmento de péptido endógeno o exógeno derivado del antígeno por moléculas MHC. Hay dos tipos de moléculas de MHC que difieren en el comportamiento de los antígenos: las moléculas de MHC de clase I (MHC-I) se unen a péptidos del citosol celular , mientras que los péptidos generados en las vesículas endocíticas después de la internalización se unen a MHC de clase II (MHC- II). Las membranas celulares separan estos dos entornos celulares: intracelular y extracelular. Cada célula T solo puede reconocer decenas a cientos de copias de una secuencia única de un único péptido entre miles de otros péptidos presentados en la misma célula, porque una molécula de MHC en una célula puede unirse a una amplia gama de péptidos. Es difícil predecir qué (fragmentos de) antígenos se presentarán al sistema inmunológico por un determinado tipo de MHC / HLA, pero la tecnología involucrada está mejorando.

Presentación de antígenos intracelulares: Clase I

Procesamiento y presentación de antígenos en la vía MHC-I

Las células T citotóxicas (también conocido como T c , célula T asesina, o linfocitos T citotóxicos (CTL)) expresan CD8 co-receptores y son una población de células T que se especializan para la inducción de la muerte celular programada de otras células. Las células T citotóxicas patrullan regularmente todas las células del cuerpo para mantener la homeostasis del organismo. Siempre que encuentran signos de enfermedad, causados ​​por ejemplo por la presencia de virus o bacterias intracelulares o una célula tumoral transformada, inician procesos para destruir la célula potencialmente dañina. Todas las células nucleadas del cuerpo (junto con las plaquetas ) presentan un complejo mayor de histocompatibilidad de clase I (moléculas MHC-I). Los antígenos generados de forma endógena dentro de estas células se unen a moléculas de MHC-I y se presentan en la superficie celular. Esta vía de presentación de antígenos permite al sistema inmunológico detectar células transformadas o infectadas que presentan péptidos de proteínas propias modificadas (mutadas) o extrañas.

En el proceso de presentación, estas proteínas se degradan principalmente en pequeños péptidos por las proteasas citosólicas en el proteasoma , pero también existen otras vías proteolíticas citoplasmáticas. Luego, los péptidos se distribuyen al retículo endoplásmico (RE) a través de la acción de las proteínas de choque térmico y el transportador asociado con el procesamiento de antígenos (TAP) que transloca los péptidos citosólicos en la luz del RE en un mecanismo de transporte dependiente de ATP. Hay varios acompañantes de ER involucrados en el ensamblaje de MHC-I, como calnexina , calreticulina y tapasina . Los péptidos se cargan en el surco de unión del péptido MHC-I entre dos hélices alfa en la parte inferior de los dominios α1 y α2 de la molécula de MHC de clase I. Después de liberarse de la tapasina, los complejos péptido-MHC-I (pMHC-I) salen del RE y son transportados a la superficie celular por vesículas exocíticas.

Los linfocitos T antivirales ingenuos ( CD8 + ) no pueden eliminar directamente las células transformadas o infectadas. Tienen que ser activados por los complejos pMHC-I de células presentadoras de antígeno (APC). Aquí, el antígeno puede presentarse directamente (como se describió anteriormente) o indirectamente ( presentación cruzada ) de células infectadas y no infectadas por virus. Después de la interacción entre pMHC-I y TCR, en presencia de señales coestimuladoras y / o citocinas, las células T se activan, migran a los tejidos periféricos y matan las células diana (células infectadas o dañadas) induciendo citotoxicidad .

La presentación cruzada es un caso especial en el que las moléculas de MHC-I pueden presentar antígenos extracelulares, generalmente mostrados solo por moléculas de MHC-II. Esta capacidad aparece en varias APC, principalmente células dendríticas plasmocitoides en tejidos que estimulan directamente las células T CD8 +. Este proceso es esencial cuando las APC no están directamente infectadas, lo que desencadena respuestas inmunitarias antivirales y antitumorales locales inmediatamente sin que las APC se transmitan a los ganglios linfáticos locales.

Presentación de antígenos extracelulares: Clase II

Vía de procesamiento del antígeno MHC II A Proteína extraña; B endosoma; C lisosoma; D Endosoma tardío / endolisosoma; E ER; F Aparato de Golgi; G CLIP para intercambio de antígenos; Presentación del antígeno H en la membrana plasmática

Los antígenos del espacio extracelular y, en ocasiones, también los endógenos, se encierran en vesículas endocíticas y se presentan en la superficie celular mediante moléculas MHC-II a las células T auxiliares que expresan la molécula CD4 . Solo las APC, como las células dendríticas , las células B o los macrófagos, expresan moléculas de MHC-II en su superficie en una cantidad sustancial, por lo que la expresión de moléculas de MHC-II es más específica de células que MHC-I.

Las APC generalmente internalizan antígenos exógenos por endocitosis , pero también por pinocitosis , macroautofagia , microautofagia endosomal o autofagia mediada por chaperonas . En el primer caso, después de la internalización, los antígenos se encierran en vesículas llamadas endosomas . Hay tres compartimentos involucrados en esta vía de presentación de antígenos: endosomas tempranos, endosomas tardíos o endolisosomas y lisosomas , donde los antígenos son hidrolizados por enzimas asociadas a lisosomas (hidrolasas dependientes de ácido, glicosidasas, proteasas, lipasas). Este proceso se ve favorecido por la reducción gradual del pH. Las principales proteasas de los endosomas son las catepsinas y el resultado es la degradación de los antígenos en oligopéptidos.

Las moléculas de MHC-II se transportan desde el RE al compartimento de carga de MHC de clase II junto con la cadena invariante de proteínas (Ii, CD74). Una molécula de MHC-II no clásica ( HLA-DO y HLA-DM ) cataliza el intercambio de parte del CD74 ( péptido CLIP ) con el antígeno peptídico. Los complejos péptido-MHC-II (pMHC-II) se transportan a la membrana plasmática y el antígeno procesado se presenta a las células T auxiliares en los ganglios linfáticos.

Las APC experimentan un proceso de maduración mientras migran, a través de señales quimiotácticas , a los tejidos linfoides, en los que pierden la capacidad fagocítica y desarrollan una mayor capacidad para comunicarse con las células T mediante la presentación de antígenos. Así como en las células T citotóxicas CD8 +, las APC necesitan pMHC-II y señales coestimuladoras adicionales para activar completamente las células T colaboradoras vírgenes.

Existe una vía alternativa de procesamiento y presentación de antígenos endógenos sobre las moléculas de MHC-II en las células epiteliales del timo medular (mTEC) a través del proceso de autofagia . Es importante para el proceso de tolerancia central de las células T, en particular, la selección negativa de clones autorreactivos. La expresión genética aleatoria de todo el genoma se logra mediante la acción de AIRE y una autodigestión de las moléculas expresadas presentes en las moléculas MHC-I y MHC-II.

Presentación de antígenos nativos intactos a células B

Los receptores de células B en la superficie de las células B se unen a antígenos nativos y no digeridos intactos de naturaleza estructural, en lugar de a una secuencia lineal de un péptido que ha sido digerido en pequeños fragmentos y presentado por moléculas MHC. Grandes complejos de antígeno intacto se presentan en los ganglios linfáticos a las células B por las células dendríticas foliculares en forma de complejos inmunes . Por tanto, es menos probable que algunas APC que expresan niveles comparativamente más bajos de enzimas lisosomales digieran el antígeno que han capturado antes de presentarlo a las células B.

Ver también

Referencias

enlaces externos