Mikrobiologi

Som omtalt i Cellulære Forsvar, major histocompatibility complex (MHC) molekyler, der er udtrykt på overfladen af sunde celler, og som identificerer dem som normale og “selv” at natural killer (NK) celler., MHC-molekyler spiller også en vigtig rolle i præsentationen af fremmede antigener, hvilket er et kritisk trin i aktiveringen af T-celler og dermed en vigtig mekanisme i det adaptive immunsystem.

Store Histokompatibilitetskompleksmolekyler

det store histokompatibilitetskompleks (MHC) er en samling gener, der koder for MHC-molekyler, der findes på overfladen af alle nukleerede celler i kroppen. Hos mennesker betegnes MHC-generne også som gener af humant leukocytantigen (HLA)., Modne røde blodlegemer, der mangler en kerne, er de eneste celler, der ikke udtrykker MHC-molekyler på deres overflade.

Der er to klasser af MHC-molekyler involveret i adaptiv immunitet, MHC i og MHC II (Figur 1). MHC i-molekyler findes på alle nukleerede celler; de præsenterer normale selvantigener såvel som unormale eller ikke-selvpatogener til effektoren T-celler involveret i cellulær immunitet. I modsætning hertil findes MHC II-molekyler kun på makrofager, dendritiske celler og B-celler; de præsenterer unormale eller ikke-selvpatogenantigener til den indledende aktivering af T-celler.,

begge typer MHC-molekyler er transmembrane glycoproteiner, der samles som dimerer i cellernes cytoplasmatiske membran, men deres strukturer er helt forskellige. MHC i-molekyler er sammensat af en længere a-proteinkæde kombineret med et mindre β2-mikroglobulinprotein, og kun A-kæden spænder over den cytoplasmatiske membran. Α-kæden af MHC i-molekylet foldes ind i tre separate domæner: α1 ,22 og33. MHC II-molekyler er sammensat af to proteinkæder (en A-og en β-kæde), der er omtrent ens i længden., Begge kæder af MHC II-molekylet har dele, der spænder over plasmamembranen, og hver kæde foldes i to separate domæner: α1 og22 og β1 og22. For at præsentere unormale eller ikke-selvantigener til T-celler har MHC-molekyler en spalte, der tjener som antigenbindingsstedet nær den “øverste” (eller yderste) del af MHC-i eller MHC-II-dimeren. For MHC I dannes antigenbindingsspalten af domains1-og22-domænerne, mens for MHC II dannes spalten af domains1-og11-domænerne (Figur 1).

Figur 1., MHC I findes på alle nucleerede kropsceller, og MHC II findes på makrofager, dendritiske celler og B-celler (sammen med MHC I). Antigenbindende spalte af MHC I dannes af domæner α1 og22. Antigenbindingsspalten af MHC II dannes af domænerne α1 og β1.

antigenpræsenterende celler (APC ‘ er)

alle nukleerede celler i kroppen har mekanismer til behandling og præsentation af antigener i forbindelse med MHC-molekyler., Dette signalerer immunsystemet, hvilket indikerer, om cellen er normal og sund eller inficeret med et intracellulært patogen. Imidlertid har kun makrofager, dendritiske celler og B-celler evnen til at præsentere antigener specifikt med det formål at aktivere T-celler; af denne grund betegnes disse typer celler undertiden som antigenpræsenterende celler (APC ‘ er).selvom alle APC ‘ er spiller en lignende rolle i adaptiv immunitet, er der nogle vigtige forskelle at overveje., Makrofager og dendritiske celler er fagocytter, der indtager og dræber patogener, der trænger ind i de første liniebarrierer (dvs.hud og slimhinder). B-celler fungerer på den anden side ikke som fagocytter, men spiller en primær rolle i produktionen og udskillelsen af antistoffer. Derudover henviser makrofager og dendritiske celler til patogener gennem uspecifikke receptorinteraktioner (f. eks., Receptorer og receptorer til opsoniserende komplement eller antistof) interagerer B-celler med fremmede patogener eller deres frie antigener ved hjælp af antigenspecifik immunoglobulin som receptorer (monomere IgD og IgM). Når immunoglobulinreceptorerne binder til et antigen, internaliserer B-cellen antigenet ved endocytose, før de behandles og præsenterer antigenet til T-celler.

Antigen Præsentation med MHC-II-Molekyler

Figur 2. En dendritisk cellefagocytoses en bakteriecelle og bringer den ind i et fagosom., Lysosomer smelter sammen med fagosomet for at skabe et fagolysosom, hvor antimikrobielle kemikalier og en .ymer nedbryder bakteriecellen. Proteaser behandler bakterielle antigener, og de mest antigene epitoper vælges og præsenteres på cellens overflade i forbindelse med MHC II-molekyler. T-celler genkender de præsenterede antigener og aktiveres således.

MHC II-molekyler findes kun på overfladen af APC ‘ er., Makrofager og dendritiske celler til at bruge lignende mekanismer for behandling og præsentation af antigener og deres epitoper i forening med MHC II B-celler bruger lidt forskellige mekanismer, som vil blive beskrevet yderligere i B-Lymfocytter og Humoral Immunitet. Indtil videre vil vi fokusere på trinnene i processen, når de vedrører dendritiske celler.

efter at en dendritisk celle genkender og bindes til en patogencelle, internaliseres patogenet ved fagocytose og er oprindeligt indeholdt i et fagosom., Lysosomer indeholdende antimikrobielle en .ymer og kemikalier smelter sammen med fagosomet for at skabe et fagolysosom, hvor nedbrydning af patogenet til antigenbearbejdning begynder. Proteaser (proteinnedbrydende) er især vigtige ved antigenbehandling, fordi kun proteinantigenepitoper præsenteres for T-celler af MHC II (figur 2).

APC ‘ er præsenterer ikke alle mulige epitoper til T-celler; kun et udvalg af de mest antigene eller immunodominante epitoper præsenteres., Den mekanisme, som epitoper er udvalgt til bearbejdning og præsentation af en APC er kompliceret og ikke kan forstås; men når de antigene, immunodominant epitoper er blevet behandlet, som de omgås i det antigen-bindende kløft af MHC II molekyler og er translocated celleoverfladen af dendritiske celle for præsentation til T-celler.

Antigen Præsentation med MHC jeg Molekyler

MHC jeg molekyler, der findes på alle normale, sunde, kerneholdige celler, signalerer til immunforsvaret, at cellen er en normal “selv” celle. I en sund celle nedbrydes proteiner, der normalt findes i cytoplasmaet, af proteasomer (en .ymkomplekser, der er ansvarlige for nedbrydning og forarbejdning af proteiner) og forarbejdes til selvantigenepitoper; disse selvantigenepitoper binder sig inden i MHC i-antigenbindingsspalten og præsenteres derefter på celleoverfladen., Immunceller, såsom NK-celler, genkender disse selvantigener og målretter ikke cellen mod ødelæggelse. En virus), behandles proteinantigener, der er specifikke for patogenet, i proteasomerne og binder med MHC i-molekyler til præsentation på celleoverfladen. Denne præsentation af patogenspecifikke antigener med MHC i signalerer, at den inficerede celle skal målrettes mod destruktion sammen med patogenet.,

før eliminering af inficerede celler kan begynde, skal APC ‘ er først aktivere T-cellerne involveret i cellulær immunitet. Hvis et intracellulært patogen direkte inficerer cytoplasma af en APC, kan behandling og præsentation af antigener forekomme som beskrevet (i proteasomer og på celleoverfladen med MHC I). Men hvis det intracellulære patogen ikke inficerer APC ‘ er direkte, anvendes en alternativ strategi kaldet krydspræsentation. Ved krydspræsentation bringes antigener ind i APC ved mekanismer, der normalt fører til præsentation med MHC II (dvs .,, gennem fagocytose), men antigenet præsenteres på et MHC i-molekyle for CD8 T-celler. De nøjagtige mekanismer, hvormed krydspræsentation forekommer, er endnu ikke godt forstået, men det ser ud til, at krydspræsentation primært er en funktion af dendritiske celler og ikke makrofager eller B-celler.