Celulele prezentatoare de antigen

Celulele prezentatoare de antigen [1] (APC, eng.  antigen-presenting cell, APC ) sunt celule care prezintă ( prezent ) un antigen străin în combinație cu molecule ale complexului major de histocompatibilitate ( ing.  MHC ) pe suprafața lor. Celulele T pot recunoaște astfel de complexe folosind receptori pentru celulele T. De obicei, înainte de a prezenta un antigen, celulele prezentatoare de antigen efectuează procesarea acestuia , inclusiv fragmentarea și alte transformări. Celulele prezentatoare de antigen sunt macrofage , celule B și celule dendritice .

Tipuri

Celulele prezentatoare de antigen sunt împărțite în două tipuri: profesionale și neprofesionale. Celulele care exprimă MHC clasa II , moleculele costimulatoare și receptorii de recunoaștere a modelelor , sunt clasificate ca celule profesionale prezentatoare de antigen. Celulele neprofesionale prezentatoare de antigen exprimă doar MHC clasa I , în timp ce celulele profesionale exprimă MHC din ambele clase [2] .

Celulele profesionale prezentatoare de antigen sunt specializate în prezentarea de antigene la celulele T [3] . Ei preiau antigenul foarte eficient (prin fagocitoză precum macrofagele sau endocitoza mediată de receptor, cum ar fi celulele B), îl taie în fragmente peptidice și apoi le expun la suprafață ca parte a unui complex cu MHC-II [2] . Complexul MHC-II-antigen de pe membrana celulei prezentatoare de antigen este recunoscut de celulele T folosind receptori de celule T. În plus, sub acțiunea unui semnal suplimentar de costimulare de la APC, celula T este activată. Exprimarea moleculelor costimulatoare și a MHC clasa II este un semn distinctiv al celulelor profesionale prezentatoare de antigen [2] . Toate APC-urile profesionale, în plus, exprimă MHC clasa I [4] .

APC-urile profesionale includ celule dendritice , macrofage și celule B [2] . Celulele dendritice prezintă o gamă largă de antigene atât pentru celulele T helper , cât și pentru celulele T ucigașe . Celulele dendritice sunt, de asemenea, capabile de prezentare încrucișată , timp în care prezintă un antigen în complex cu MHC clasa I la celulele T ucigașe, ducând la activarea acestora [4] . Celulele dendritice sunt, de asemenea, implicate în mecanismele de toleranță periferică care previne apariția bolilor autoimune [5] .

Înainte de întâlnirea antigenului, celulele dendritice exprimă MHC clasa II și molecule co-stimulatoare la niveluri foarte scăzute. După ce receptorii de recunoaștere a modelului de pe suprafața celulei dendritice recunosc un model molecular asociat patogenului , antigenul suferă fagocitoză și celula dendritică este activată, după care expresia MHC clasa II este reglată. Unele molecule co-stimulatoare sunt, de asemenea, suprareglate, cum ar fi CD40 și B7 care interacționează cu CD28 pe suprafața celulelor T CD4 + [4] [6] [7] . După aceea, celula dendritică devine un APC profesional complet matur. Se deplasează de la țesuturi la ganglionii limfatici unde se întâlnește și activează celulele T [2] .

Macrofagele pot fi activate de interferonul γ , care este secretat de celulele T [8] . La activare, macrofagele încep să exprime MHC clasa II și molecule costimulatoare, inclusiv complexul B7, și prezintă antigene fagocitate celulelor T helper [6] [7] . Activarea poate ajuta macrofagele infectate să lupte împotriva agenților patogeni ingerați [9] . Macrofagele sunt derivate din monocite circulante și se dezvoltă în macrofage mature după mutarea la locul infecției, unde fagocitează activ celulele patogene [10] .

Celulele B pot prelua antigenul legat de receptorul celulei B și apoi îl pot prezenta celor T helpers [2] . Spre deosebire de celulele T, celulele B pot recunoaște antigenele solubile cu receptorii lor specifici pentru celulele B. Ei pot înghiți și procesa antigenul legat și apoi îl pot prezenta celulelor T. Când o celulă T cu un receptor adecvat al celulei T recunoaște complexul antigen MHC-II de pe suprafața celulei B, markerul celulei B CD40 se leagă de molecula CD154 de pe suprafața celulei T. Sub influența semnalelor de activare de la celulele T, celulele B pot schimba clasele de anticorpi și pot forma celule B de memorie [4] .

Toate celulele corpului care au un nucleu pot acționa ca APC-uri neprofesioniste . Ei pot prezenta peptide endogene pe suprafața lor cu ajutorul unei molecule MHC de clasa I și microglobulinei β-2 . Spre deosebire de peptidele de origine străină, care prezintă APC-uri profesionale, EPC-urile non-profesionale prezintă peptide de origine celulară. T-killers pot recunoaște antigenele endogene în combinație cu MHC clasa I [4] . În general, APC-urile neprofesionale nu exprimă MHC clasa II, deși prezentarea antigenului în complex cu MHC clasa II nu se limitează la APC-uri profesionale. Alte leucocite , cum ar fi neutrofilele și mastocitele granulocitare , precum și celulele epiteliale și endoteliale , în anumite condiții, pot prezenta antigene în combinație cu MHC clasa II. Cu toate acestea, nu există dovezi convingătoare că acestea pot activa celulele T CD4+ naive [2] .

Funcții

Celulele T trebuie activate pentru a se diviza și a-și îndeplini funcțiile. Activarea celulelor T are loc ca urmare a interacțiunii sale prin receptorul celulelor T cu complexul MHC clasa II și antigenul expus pe suprafața unei celule profesionale prezentatoare de antigen. Cel mai adesea, celulele dendritice sunt implicate în activarea celulelor T. Celulele T nu răspund la antigenele libere. T helpers pot recunoaște antigenele exogene prezentate în complex cu MHC clasa II. T-killers pot recunoaște, de asemenea, peptide endogene produse de APC-uri neprofesionale în combinație cu MHC clasa I [4] [11] . APC-urile pot prezenta, de asemenea, antigene lipidice endogene și exogene celulelor T și celulelor ucigașe naturale folosind proteinele familiei CD1 , care sunt similare structural cu MHC clasa I [12] .

După preluarea antigenului, celulele dendritice migrează către vasele limfatice , prin care intră în ganglionii limfatici, unde interacționează cu celulele T [2] . În timpul migrării, celulele dendritice sunt supuse maturizării: își pierd capacitatea de a absorbi alți antigene, expresia lor de MHC și molecule costimulatoare se modifică, iar producția de citokine crește . Antigenul absorbit este procesat în peptide mai mici care conțin epitopi , care sunt prezentați celulelor T [4] [13] . Celulele B, spre deosebire de celulele dendritice, rezidă în ganglionii limfatici de la bun început, unde interacționează cu celulele T activate. Când o celulă dendritică interacționează cu o celulă T-helper deja activată, aceasta poate deveni „autorizată”. Numai celulele dendritice „autorizate” pot activa celulele T ucigașe. Licențiarea celulelor dendritice are loc ca urmare a interacțiunii dintre B7 și CD40 de pe suprafața lor cu CD28 și, respectiv, CD154 de pe suprafața celulelor T [14] . Ca parte a complexului cu MHC clasa I sau II, doar unii epitopi pot fi prezenți în compoziția antigenului absorbit. Astfel de epitopi sunt numiți imunodominanți [15] .

Semnificație clinică

APC-urile au proprietăți antitumorale , deoarece determină celulele B și T-killers să producă anticorpi împotriva celulelor tumorale sau, respectiv, să le distrugă direct. Celulele dendritice joacă un rol special în lupta împotriva tumorilor , prezentând antigene tumorale celulelor T. Unele imunoterapii pentru cancer implică tratarea unui pacient cu un număr crescut de celule dendritice și celule T care sunt specifice pentru celulele tumorale. Noile metode de imunoterapie împotriva cancerului includ crearea de APC artificiale prin inginerie genetică , care direcționează sistemul imunitar să atace celulele tumorale [16] [17] . Un activator APC cunoscut sub numele de IMP321 [18] [19] este testat ca tratament pentru cancerul de sân metastatic sau melanom .

Note

1. ↑ Yarilin, 2010 , p. paisprezece.
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Kambayashi T. , Laufer TM Celulele prezentatoare de antigen care exprimă MHC clasa II atipice: poate ceva să înlocuiască o celulă dendritică?  (engleză)  // Nature Reviews. Imunologie. - 2014. - noiembrie ( vol. 14 , nr. 11 ). - P. 719-730 . - doi : 10.1038/nri3754 . — PMID 25324123 .
3. ↑ Mann ER , Li X. Celulele prezentatoare de antigen intestinal în homeostaza imună a mucoasei: diafonie între celulele dendritice, macrofage și celulele B.  (Engleză)  // Jurnalul Mondial de Gastroenterologie. - 2014. - 7 august ( vol. 20 , nr. 29 ). - P. 9653-9664 . doi : 10.3748 / wjg.v20.i29.9653 . — PMID 25110405 .
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 den Haan JM , Arens R. , van Zelm MC Activarea sistemului imunitar adaptativ: interacțiunea între celulele prezentatoare de antigen, celulele T și celulele B.  (engleză)  // Scrisori de imunologie. - 2014. - Decembrie ( vol. 162 , nr. 2 Pt B ). - P. 103-112 . - doi : 10.1016/j.imlet.2014.10.011 . — PMID 25455596 .
5. ↑ Mbongue J. , Nicholas D. , Firek A. , Langridge W. The role of dendritic cells in tissue-specific autoimmunity.  (engleză)  // Journal of Immunology Research. - 2014. - Vol. 2014 . - Str. 857143-857143 . - doi : 10.1155/2014/857143 . — PMID 24877157 .
6. ↑ 1 2 Mittal SK , Roche PA Suprimarea prezentării antigenului de către IL-10.  (Engleză)  // Opinia curentă în imunologie. - 2015. - iunie ( vol. 34 ). - P. 22-27 . - doi : 10.1016/j.coi.2014.12.009 . — PMID 25597442 .
7. ↑ 1 2 Brzostek J. , Gascoigne NR , Rybakin V. Reglarea specifică tipului de celule a dinamicii sinapselor imunologice prin recunoașterea ligandului B7.  (Engleză)  // Frontiers In Immunology. - 2016. - Vol. 7 . - P. 24-24 . - doi : 10.3389/fimmu.2016.00024 . — PMID 26870040 .
8. ↑ Soudja SM , Chandrabos C. , Yakob E. , Veenstra M. , Palliser D. , Lauvau G. Interferon-γ derivat din celulele T de memorie instruiește activarea puternică a celulelor înnăscute pentru imunitate protectoare.  (engleză)  // Imunitate. - 2014. - 19 iunie ( vol. 40 , nr. 6 ). - P. 974-988 . - doi : 10.1016/j.immuni.2014.05.005 . — PMID 24931122 .
9. ↑ Harding CV , Boom WH Reglarea prezentării antigenului de către Mycobacterium tuberculosis: un rol pentru receptorii Toll-like.  (engleză)  // Nature Reviews. microbiologie. - 2010. - Aprilie ( vol. 8 , nr. 4 ). - P. 296-307 . - doi : 10.1038/nrmicro2321 . — PMID 20234378 .
10. ↑ Macrofage  // AccessScience  . - doi : 10.1036/1097-8542.BR1109151 .
11. ↑ Hivroz Claire , Chemin Karine , Tourret Marie , Bohineust Armelle. Diafonie între limfocitele T și celulele dendritice  //  Critical Reviews™ in Immunology. - 2012. - Vol. 32 , nr. 2 . - P. 139-155 . — ISSN 2162-6472 . - doi : 10.1615/critrevimmunol.v32.i2.30 .
12. ↑ Barral DC , prezentarea antigenului Brenner MB CD1: cum funcționează.  (engleză)  // Nature Reviews. Imunologie. - 2007. - Decembrie ( vol. 7 , nr. 12 ). - P. 929-941 . - doi : 10.1038/nri2191 . — PMID 18037897 .
13. ↑ Dalod M. , Chelbi R. , Malissen B. , Lawrence T. Maturarea celulelor dendritice: specializarea funcțională prin specificitatea semnalizării și programarea transcripțională.  (engleză)  // Jurnalul EMBO. - 2014. - 16 mai ( vol. 33 , nr. 10 ). - P. 1104-1116 . - doi : 10.1002/embj.201488027 . — PMID 24737868 .
14. ↑ Licențierea Crispe IN APC și celulele CD4+T ajută la malaria în stadiul hepatic.  (engleză)  // Frontiere în microbiologie. - 2014. - Vol. 5 . - P. 617-617 . - doi : 10.3389/fmicb.2014.00617 . — PMID 25426113 .
15. ↑ Sadegh-Nasseri S. , Chou CL , Hartman IZ , Kim A. , Narayan K. How HLA-DM works: recognition of MHC II conformational heterogeneity.  (engleză)  // Frontiers In Bioscience (Scholar Edition). - 2012. - 1 iunie ( vol. 4 ). - P. 1325-1332 . - doi : 10.2741/s334 . — PMID 22652874 .
16. ↑ Butler MO , Hirano N. Human cell-based artificial antigen-presenting cells for cancer immunotherapy.  (Engleză)  // Revizii imunologice. - 2014. - ianuarie ( vol. 257 , nr. 1 ). - P. 191-209 . - doi : 10.1111/imr.12129 . — PMID 24329798 .
17. ^ Eggermont LJ , Paulis LE , Tel J. , Figdor CG Către imunoterapie eficientă a cancerului: progrese în dezvoltarea celulelor artificiale prezentatoare de antigen.  (Engleză)  // Tendințe în biotehnologie. - 2014. - Septembrie ( vol. 32 , nr. 9 ). - P. 456-465 . - doi : 10.1016/j.tibtech.2014.06.007 . — PMID 24998519 .
18. ↑ Studiu de fază 1 al IMP321 adjuvant la terapia anti-PD-1 în melanomul nerezecabil sau metastatic - Vizualizare text integral - ClinicalTrials.gov . clinicaltrials.gov . Preluat la 3 mai 2018. Arhivat din original la 17 octombrie 2017. (nedefinit)
19. ↑ IMP321 ca adjuvant la chimioterapie standard Paclitaxel Carcinom mamar metastatic - Vizualizare text integral - ClinicalTrials.gov . clinicaltrials.gov . Preluat la 3 mai 2018. Arhivat din original la 17 octombrie 2017. (nedefinit)

Literatură

• Yarilin A. A. Imunologie. - M.  : GEOTAR-Media, 2010. - 752 p. — ISBN 978-5-9704-1319-7 .

Site-uri tematice	FMA
Dicționare și enciclopedii	mare chinezesc