Mikrobiologi (Norsk)

Som nevnt i Mobilnettet Forsvaret, major histocompatibility complex (MHC) molekyler uttrykkes på overflaten av friske celler, identifisere dem som normal, og «selv» natural killer (NK) celler., MHC molekyler også spille en viktig rolle i presentasjonen av utenlandske antigener, som er et kritisk punkt i aktivering av T-celler og dermed en viktig mekanisme av det adaptive immunforsvaret.

Major Histocompatibility Complex Molekyler

The major histocompatibility complex (MHC) er en samling av gener som koder for MHC-molekyler som finnes på overflaten av alle nucleated celler i kroppen. I mennesker, MHC-gener er også referert til som human leukocyte antigen (HLA) gener., Modne røde blodlegemer, som mangler en kjerne, er det bare celler som uttrykker ikke MHC-molekyler på overflaten.

Det er to klasser av MHC molekyler som er involvert i adaptiv immunitet, MHC jeg og MHC II (Figur 1). MHC jeg molekyler finnes på alle nucleated celler; de nåværende normale selv-antigener så vel som unormal eller nonself patogener til effector T-celler er involvert i cellulære immunitet. I kontrast, MHC II-molekyler er bare funnet på makrofager, dendrittiske celler og B-celler; de nåværende unormal eller nonself patogen-antigenene for den innledende aktivering av T-celler.,

Begge typer av MHC-molekyler er en av verdens glycoproteins som sammen som dimers i den cytoplasmatiske membranen på cellene, men deres strukturer er ganske forskjellige. MHC jeg molekyler som er sammensatt av en lengre α protein kjede kombinert med en mindre β2-microglobulin protein, og bare α-kjeden strekker seg over den cytoplasmatiske membranen. De α-kjeden av MHC jeg molekyl kaster seg inn i tre separate domener: α1, α2 og α3. MHC II-molekyler som er sammensatt av to protein kjeder (en α-og en β-kjede) som er omtrent like i lengde., Både kjeder av MHC II molekyl i besittelse av deler som spenner plasma membran, og hver kjede kan brettes i to separate domener: α1 og α2, og β1 og β2. For å presentere unormal eller ikke-selv-antigener til T-celler, MHC molekylene har en kløft som fungerer som antigen-bindende nettstedet nærheten «topp» (eller ytterste) del av MHC-jeg eller MHC-II-dimer. For MHC jeg, antigen-bindende kløft er dannet av α1 og α2 domener, mens det for MHC II, kløft er dannet av α1-og β1-domener (Figur 1).

Figur 1., MHC jeg er funnet på alle nucleated kroppens celler og MHC II er funnet på makrofager, dendrittiske celler og B-celler (sammen med MHC jeg). Antigen-bindende kløft av MHC jeg er dannet av domener α1 og α2. Antigen-bindende kløft av MHC II er dannet av domener α1 og β1.

antigenpresenterende Celler (Apc)

Alle nucleated cellene i kroppen har mekanismer for behandling og presentasjon av antigener i forbindelse med MHC-molekyler., Dette signaliserer immunsystemet, og som angir om cellen er normal og sunn eller infisert med en intracellulære patogener. Det er imidlertid bare makrofager, dendrittiske celler og B-celler som har evnen til å presentere antigener spesielt for det formål å aktivere T-celler, for denne grunn, disse typer celler er noen ganger referert til som antigenpresenterende celler (Apc).

Mens alle pansrede kjøretøy spille en lignende rolle i adaptiv immunitet, er det noen viktige forskjeller å vurdere., Makrofager og dendrittiske celler er phagocytes som sluker og drepe patogener som trenger inn i første-linje barrierer (dvs., hud og slimhinner). B-celler, på den annen side, ikke fungerer som phagocytes men spille en avgjørende rolle i produksjon og sekresjon av antistoffer. I tillegg, mens makrofager og dendrittiske celler gjenkjenner patogener gjennom uspesifikke reseptor interaksjoner (f.eks.,, PAMPs, toll-lignende reseptorer, og reseptorer for opsonizing utfylle eller antistoff), B-celler kommuniserer med fremmede patogener eller deres gratis antigener ved hjelp av antigen-spesifikke immunglobulin som reseptorer (monomeric IgD og IgM). Når immunglobulin reseptorer som binder seg til et antigen, B-cellen internalizes antigenet ved endocytosis før behandling og presentting antigen for T-celler.

antigenpresentasjon med MHC II Molekyler

Figur 2. En dendrittiske cellen phagocytoses en bakterie celle og bringer det inn i en phagosome., Lysosomes sikring med phagosome å opprette en phagolysosome, hvor antimikrobielle kjemikalier og enzymer bryter ned den bakterielle celle. Proteases behandle bakterielle antigener, og de antigene epitopes er valgt og presentert på cellens overflate i forbindelse med MHC II-molekyler. T-celler gjenkjenner presentert antigener og er dermed aktivert.

MHC II-molekyler er bare finnes på overflaten av pansrede kjøretøy., Makrofager og dendrittiske celler bruke lignende mekanismer for behandling og presentasjon av antigener og deres epitopes i forbindelse med MHC II; B-celler bruke litt ulike mekanismer som vil bli beskrevet videre i B-Lymfocytter og Humoral Immunitet. For nå, vil vi fokusere på trinnene i prosessen som de gjelder for dendrittiske celler.

Etter en dendrittiske cellen gjenkjenner og festes til en patogen celle, patogene er internalisert av phagocytosis og er i utgangspunktet befinner seg i en phagosome., Lysosomes inneholder antimikrobielle enzymer og kjemikalier sikring med phagosome å opprette en phagolysosome, der nedbrytning av patogen for antigen behandlingen begynner. Proteases (protein-nedbrytende) er spesielt viktig i antigen behandling fordi bare protein antigen epitopes er presentert til T-celler av MHC II (Figur 2).

Apc ikke presentere alle mulige epitopes til T-celler, bare et utvalg av de antigene eller immunodominant epitopes er presentert., Mekanismen som epitopes er valgt for behandling og presentasjon av en APC er komplisert og det er ikke godt forstått, men når de antigene, immunodominant epitopes har blitt behandlet, de setter i antigen-bindende kløft av MHC II molekyler og er translocated til celleoverflaten av den dendrittiske cellen for presentasjon til T-celler.

antigenpresentasjon med MHC jeg Molekyler

MHC jeg molekyler, som finnes på alle normalt, sunt, nucleated celler, signal immunsystemet at cellen er i en normal «selv» cellen. I en sunn celle, proteiner som normalt finnes i cytoplasma er degradert av proteasomes (enzym komplekser som er ansvarlig for nedbrytning og behandling av proteiner) og behandlet i self-antigen epitopes; disse selv-antigen epitopes bind i MHC jeg antigen-bindende kløft og er deretter presentert på celleoverflaten., Immunceller, som NK-celler, gjenkjenne disse selv-antigener og ikke målet cellen for ødeleggelse. Imidlertid, hvis en celle blir infisert med en intracellulære patogener (f.eks. et virus), protein antigener knyttet til den spesifikke organismen er behandlet i proteasomes og binde med MHC jeg molekyler for presentasjon på celleoverflaten. Denne presentasjonen av patogen-spesifikke antigener med MHC jeg signaler om at den infiserte cellen må være målrettet for ødeleggelse sammen med patogen.,

Før eliminering av infiserte celler kan begynne, pansrede kjøretøy må først aktivere T-celler er involvert i cellulære immunitet. Hvis en intracellulære patogener direkte infiserer cytoplasma av en APC, så bearbeiding og presentasjon av antigener som kan oppstå som beskrevet (i proteasomes og på celleoverflaten med MHC jeg). Imidlertid, hvis den intracellulære patogener ikke direkte infisere pansrede kjøretøy, en alternativ strategi som kalles » cross-presentasjon er utnyttet. I cross-presentasjon, antigener er brakt inn APC av mekanismer som normalt fører til presentasjon med MHC II (dvs., gjennom phagocytosis), men antigenet er presentert på MHC jeg molekyl for CD8 T-celler. De eksakte mekanismene som cross-presentasjon skje er ennå ikke godt forstått, men det ser ut til at cross-presentasjon er først og fremst en funksjon av dendrittiske celler og ikke makrofager eller B-celler.