Antigénbemutató sejt - Antigen-presenting cell

Az antigén bemutatása stimulálja az éretlen T -sejteket, hogy vagy érett "citotoxikus" CD8+ sejtekké, vagy érett "segítő" CD4+ sejtekké váljanak.

Az antigénbemutató sejt ( APC ) vagy kiegészítő sejt olyan sejt, amely felszínén a fő hisztokompatibilitási komplex (MHC) fehérjékhez kötött antigént jeleníti meg ; ezt a folyamatot antigén bemutatásnak nevezik . A T -sejtek felismerhetik ezeket a komplexeket T -sejt -receptoraik (TCR -ek) segítségével. Az APC-k feldolgozzák az antigéneket és bemutatják azokat a T-sejteknek.

Szinte minden sejttípus valamilyen módon bemutathat antigéneket. Különféle szövettípusokban találhatók. A professzionális antigénbemutató sejtek, beleértve a makrofágokat , a B-sejteket és a dendritikus sejteket , idegen antigéneket mutatnak be a segítő T-sejteknek , míg a vírussal fertőzött sejtek (vagy rákos sejtek) a sejt belsejéből származó antigéneket mutathatják be a citotoxikus T-sejteknek . Az MHC fehérjecsaládon kívül az antigén bemutatása más speciális jelzőmolekulákra támaszkodik mind az APC -k, mind a T -sejtek felületén.

Az antigénbemutató sejtek létfontosságúak a hatékony adaptív immunválasz szempontjából , mivel mind a citotoxikus, mind a segítő T-sejtek működése függ az APC-től. Az antigén bemutatása lehetővé teszi az adaptív immunitás specifitását, és hozzájárulhat mind az intracelluláris, mind az extracelluláris kórokozók elleni immunválaszhoz. Részt vesz a daganatok elleni védekezésben is. Egyes rákterápiák mesterséges APC -k létrehozását foglalják magukban, hogy az adaptív immunrendszert a rosszindulatú sejtek megcélozására használják fel.

Típusok és funkciók

Az antigént bemutató sejtek két kategóriába sorolhatók: professzionálisak és nem professzionálisak. Azok, amelyek expresszál MHC-II molekulákat együtt ko-stimulátor molekulák és mintázat felismerő receptorok gyakran nevezik a professzionális antigénprezentáló sejtek . A nem professzionális APC-k MHC I. osztályú molekulákat expresszálnak.

A T -sejteknek aktiválódniuk kell, mielőtt osztódhatnak és elláthatják funkciójukat. Ezt úgy érik el, hogy kölcsönhatásba lépnek egy professzionális APC -vel, amely a T -sejt -receptoruk által felismert antigént mutatja be. A T -sejtek aktiválásában részt vevő APC általában dendritikus sejt. A T -sejtek nem tudják felismerni (és ezért nem tudnak reagálni) a "szabad" vagy oldható antigéneket. Csak olyan antigént képesek felismerni és reagálni, amelyet a sejtek hordozómolekulákon, például MHC -molekulákon keresztül dolgoztak fel és mutattak be. A segítő T -sejtek fel tudják ismerni az MHC II. Osztályon bemutatott exogén antigént; a citotoxikus T -sejtek felismerik az I. osztályú MHC -n bemutatott endogén antigént. A test legtöbb sejtje képes antigént mutatni a CD8+ citotoxikus T -sejteknek az MHC I. osztályon keresztül; az "antigénbemutató sejt" kifejezést azonban gyakran kifejezetten a professzionális APC-k leírására használják. Az ilyen sejtek expresszálják az MHC I. és az MHC II.

Az APC -k idegen és saját lipideket is bemutathatnak a T -sejteknek és az NK -sejteknek a CD1 fehérjecsalád használatával, amelyek szerkezetileg hasonlóak az MHC I. osztályú családhoz.

Professzionális APC -k

A professzionális APC -k az antigének T -sejteknek való bemutatására specializálódtak. Nagyon hatékonyak az antigének internalizálásában, akár fagocitózis (pl. Makrofágok), akár receptor által közvetített endocitózis (B-sejtek) révén, az antigént peptiddarabokká dolgozzák fel, majd megjelenítik ezeket a peptideket (II. Osztályú MHC-molekulához kötve) a membránjukon. . A T-sejt felismeri és kölcsönhatásba lép az antigén-II. Osztályú MHC-molekula komplexszel az antigént bemutató sejt membránján. Ezt követően az antigént bemutató sejt további ko-stimulációs jelet állít elő, ami a T-sejt aktiválásához vezet. A ko-stimuláló molekulák expressziója és az MHC II. Osztály a professzionális APC-k meghatározó jellemzői. Valamennyi professzionális APC expresszálja az MHC I. osztályú molekulákat is.

A professzionális antigénbemutató sejtek fő típusai a dendritikus sejtek, a makrofágok és a B-sejtek.

Dendritikus sejtek (DC)

A dendritikus sejtek az antigén legszélesebb skálájával rendelkeznek, és szükségesek a naiv T -sejtek aktiválásához. A DC -k antigént mutatnak be a segítő és a citotoxikus T -sejtekben is. Azt is végez kereszt-prezentáció , a folyamat, amelyben bemutatják exogén antigén MHC-I molekulák citotoxikus T-sejtek. A kereszt-bemutatás lehetővé teszi ezen T-sejtek aktiválását. A dendritikus sejtek a perifériás toleranciában is szerepet játszanak , ami hozzájárul az autoimmun betegségek megelőzéséhez .

Az idegen antigénnel való találkozás előtt a dendritikus sejtek nagyon alacsony MHC II osztályú és ko-stimuláló molekulákat expresszálnak sejtfelületükön. Ezek az éretlen dendritikus sejtek hatástalanok az antigén T -segítő sejtek számára történő bemutatására. Amint a dendritikus sejt mintafelismerő receptorai felismerik a kórokozóhoz kapcsolódó molekuláris mintázatot, az antigén fagocitózist kap, és a dendritikus sejt aktiválódik, fokozva az MHC II. Osztályú molekulák expresszióját. Emellett felülszabályozza a T-sejtek aktiválásához szükséges több ko-stimuláló molekulát, beleértve a CD40-et és a B7-et. Ez utóbbi kölcsönhatásba léphet a CD28 -mal a CD4+ T -sejt felületén. A dendritikus sejt ekkor teljesen érett professzionális APC. A szövetből a nyirokcsomókba kerül, ahol találkozik és aktiválja a T -sejteket.

Makrofágok

A makrofágokat az interferon T -sejt -szekréciója stimulálhatja . Ezen aktiválás után a makrofágok képesek expresszálni a II. Osztályú MHC-t és a ko-stimuláló molekulákat, beleértve a B7-komplexet is, és fagocitált peptidfragmenseket tudnak bemutatni a segítő T-sejteknek. Az aktiválás segíthet a kórokozóval fertőzött makrofágokban a fertőzés megszüntetésében. A monocitákból , a fehérvérsejtek típusából származnak , és keringtetik a vért, belépnek az érintett területekre, és megkülönböztetik a monocitákat a makrofágoktól. Az érintett helyen a makrofág membránjával körülveszi a fertőzés vagy szövetkárosodás helyét egy fagocitózis nevű mechanizmusban .

B -sejtek

A B -sejtek internalizálhatják a B -sejt -receptorukhoz kötődő antigént, és bemutathatják azt a segítő T -sejteknek. A T -sejtekkel ellentétben a B -sejtek fel tudják ismerni az oldható antigént, amelyre B -sejt -receptoruk specifikus. Ezután fel tudják dolgozni az antigént és bemutatják a peptideket MHC II osztályú molekulák felhasználásával. Amikor az adott peptidre specifikus TCR segítő sejt kötődik, a CD40 B -sejt marker kötődik a CD40L -hez a T -sejt felületén. Amikor egy T -sejt aktiválja, a B -sejt ellenanyag -izotípus váltáson, affinitásérésen, valamint memóriasejtek képződésén eshet át.

Nem professzionális APC-k

A nem professzionális antigénbemutató sejtek magukban foglalják a szervezet összes sejtes sejttípusát. Béta-2 mikroglobulinhoz kapcsolt MHC I. osztályú molekulát használnak endogén peptidek megjelenítésére a sejtmembránon. Ezek a peptidek a sejtből származnak, ellentétben az exogén antigénnel, amelyet professzionális APC -k mutatnak MHC II. A citotoxikus T -sejtek képesek kölcsönhatásba lépni az MHC I. osztályú molekula segítségével bemutatott endogén antigénnel. A nem professzionális APC-k jellemzően nem fejeznek ki II. Osztályú MHC-molekulákat. Megfigyelték azonban, hogy az antigén bemutatása a CD4+ sejtekhez az MHC II osztályon keresztül nem korlátozódik a klasszikusan professzionális APC -kre. Más leukociták, beleértve a granulocitákat, például hízósejteket és neutrofileket, erre is kiválthatók, csakúgy, mint bizonyos körülmények között az endothel- és hámsejtek. Ennek ellenére kevés bizonyíték van arra, hogy ezek az atipikus APC -k képesek aktiválni a naiv CD4+ T -sejteket.

Kölcsönhatás a T -sejtekkel

Miután a dendritikus sejtek fagocitált kórokozókkal rendelkeznek, általában a nyirokerek hatalmas hálózatába vándorolnak, és a nyirokáramlás a leeresztő nyirokcsomókba kerül . Minden nyirokcsomó egy gyűjtőpont, ahol az APC -k kölcsönhatásba léphetnek a T -sejtekkel. A migráció során a DC-k érési folyamaton mennek keresztül: elveszítik a kórokozók további elnyelésére való képességük nagy részét, és az MHC és a ko-stimuláló molekulák felszíni expressziójának megváltoztatásával, valamint a citokinek termelésének növekedésével érnek. Az internalizált antigént kisebb peptidekké emésztik, amelyek epitópokat tartalmaznak , majd az MHC bemutatja a T -sejteknek.

A B -sejtek a nyirokcsomóban találhatók. Amint B -sejt -receptoruk antigénhez kötődik, kölcsönhatásba léphetnek az aktivált segítő T -sejtekkel, amint azt fentebb leírtuk.

Az a dendritikus sejt, amely kölcsönhatásba lép egy már aktivált segítő T-sejttel, licencet kaphat. Ez a ko-stimuláló molekulák, köztük a B7 és CD40 kölcsönhatásán keresztül történik a dendritikus sejten, valamint a CD28 és CD40 ligandummal a T-sejten. Csak engedéllyel rendelkező dendritikus sejtek képesek aktiválni a citotoxikus T -sejteket. A dendritikus sejtek T -sejt -engedélyezése kulcsfontosságú a citotoxikus T -sejtek aktiválásában sok kórokozó számára, bár a T -sejt segítségre való szükséglet mértéke változhat.

Az MHC I. és II. Osztályú molekuláiban csak egy internalizált peptid bizonyos epitópjait lehet bemutatni. Ezeket az epitópokat immunmodominánsnak nevezik.

A rákterápiában

Az APC-k természetesen szerepet játszanak a daganatok elleni küzdelemben, a B- és citotoxikus T-sejtek stimulálása révén, hogy antitesteket termeljenek a tumorral kapcsolatos antigén ellen, és elpusztítsák a rosszindulatú sejteket. A dendritikus sejtek, amelyek tumorspecifikus antigént mutatnak be a T-sejteknek, kulcsfontosságúak ebben a folyamatban. A rákterápiák magukban foglalják a páciens fokozott dendritikus sejtek vagy rák-specifikus T-sejtek kezelését. Az újabb terápiák azonban géntechnológiával előállított mesterséges antigénbemutató sejtekhez fordultak, amelyek célja az immunrendszer felkészítése a rosszindulatú sejtek megtámadására. Néhány mesterséges APC emberi sejtekből származik; mások acellulárisak, MHC fehérjéket, ko-stimuláló molekulákat és a szükséges peptideket tartalmaznak.

Az IMP321 APC aktivátort klinikai vizsgálatokban tesztelik, hogy felgyorsítsák az immunreakciót a metasztatikus emlőrák vagy melanoma megszüntetése érdekében.

Hivatkozások

További irodalom

  • Kindt TJ, Goldsby RA | cím = Kuby immunológia | kiadás = 6. kiadás | kiadó = WH Freeman | dátum = 2007}}

Külső linkek