Microbiologie (Română)

decembrie 25, 2020 admin 0 Comments

Obiectivele de Învățare

  • Identifica celulele care exprima MHC I și/sau MHC II molecule și descrie structurile celulare și amplasarea MHC I și MHC II molecule
  • Identifica celulele care sunt antigen-prezentarea celule
  • Descrie procesul de antigen prelucrare și prezentare cu MHC I și MHC II

Cum s-a discutat în Celulară de Apărare, major histocompatibility complex (MHC) moleculele sunt exprimate pe suprafața celulelor sanatoase, pentru a le identifica drept normal și „auto” natural killer (NK) și celulele., Moleculele MHC joacă, de asemenea, un rol important în prezentarea antigenelor străine, ceea ce reprezintă un pas critic în activarea celulelor T și astfel un mecanism important al sistemului imunitar adaptiv.Complexul major de histocompatibilitate (MHC) este o colecție de gene care codifică moleculele MHC găsite pe suprafața tuturor celulelor nucleate ale corpului. La om, genele MHC sunt, de asemenea, denumite gene de antigen leucocitar uman (HLA)., Celulele roșii din sânge Mature, care nu au un nucleu, sunt singurele celule care nu exprimă molecule MHC pe suprafața lor.există două clase de molecule MHC implicate în imunitatea adaptivă, MHC I și MHC II (Figura 1). Moleculele MHC I se găsesc pe toate celulele nucleate; ele prezintă auto-antigene normale, precum și agenți patogeni anormali sau nonself la celulele T efectoare implicate în imunitatea celulară. În schimb, moleculele MHC II se găsesc numai pe macrofage, celule dendritice și celule B; ele prezintă antigene patogene anormale sau nonself pentru activarea inițială a celulelor T.,ambele tipuri de molecule MHC sunt glicoproteine transmembranare care se asamblează ca dimeri în membrana citoplasmatică a celulelor, dar structurile lor sunt destul de diferite. Moleculele MHC I sunt compuse dintr-un lanț proteic α mai lung cuplat cu o proteină β2 microglobulină mai mică și numai lanțul α se întinde pe membrana citoplasmatică. Lanțul α al moleculei MHC I se pliază în trei domenii separate: α1, α2 și α3. Moleculele MHC II sunt compuse din două lanțuri proteice (un lanț α și un lanț β) care au o lungime aproximativ similară., Ambele lanțuri ale moleculei MHC II posedă porțiuni care acoperă membrana plasmatică și fiecare lanț se pliază în două domenii separate: α1 și α2 și β1 și β2. Pentru a prezenta celule T anormale sau non-auto-antigene, moleculele MHC au o cleft care servește ca situs de legare a antigenului în apropierea porțiunii” superioare ” (sau exterioare) a dimerului MHC-I sau MHC-II. Pentru MHC I, fanta de legare a antigenului este formată din domeniile α1 și α2, în timp ce pentru MHC II, fanta este formată din domeniile α1 și β1 (Figura 1).

Figura 1., MHC I se găsesc pe toate celulele nucleate ale corpului, iar MHC II se găsesc pe macrofage, celule dendritice și celule B (împreună cu MHC I). Cleftul de legare a antigenului MHC I este format din domeniile α1 și α2. Cleftul de legare a antigenului MHC II este format din domeniile α1 și β1.

gândiți-vă

  • comparați structurile moleculelor MHC I și MHC II.

celule prezentatoare de Antigen (APCs)

toate celulele nucleate din organism au mecanisme de procesare și prezentare a antigenelor în asociere cu moleculele MHC., Aceasta semnalează sistemul imunitar, indicând dacă celula este normală și sănătoasă sau infectată cu un agent patogen intracelular. Cu toate acestea, numai macrofagele, celulele dendritice și celulele B au capacitatea de a prezenta antigene în mod specific în scopul activării celulelor T; din acest motiv, aceste tipuri de celule sunt uneori denumite celule prezentatoare de antigen (APCs).în timp ce toate APC joacă un rol similar în imunitatea adaptivă, există câteva diferențe importante de luat în considerare., Macrofagele și celulele dendritice sunt fagocite care ingerează și ucid agenții patogeni care penetrează barierele de primă linie (adică pielea și membranele mucoase). Celulele B, pe de altă parte, nu funcționează ca fagocite, ci joacă un rol primordial în producerea și secreția de anticorpi. În plus, în timp ce macrofagele și celulele dendritice recunosc agenții patogeni prin interacțiuni nespecifice ale receptorilor (de ex., B interacționează cu agenți patogeni străini sau antigeni liberi folosind imunoglobulină specifică antigenului ca receptori (IgD monomeric și IgM). Când receptorii imunoglobulinei se leagă de un antigen, celula B internalizează antigenul prin endocitoză înainte de prelucrarea și prezentarea antigenului în celulele T.

Prezentării Antigenului cu MHC II Molecule

Figura 2. O celulă dendritică fagocitează o celulă bacteriană și o aduce într-un fagozom., Lizozomii fuzionează cu fagozomul pentru a crea un fagolizozom, unde substanțele chimice antimicrobiene și enzimele degradează celula bacteriană. Proteazele procesează antigene bacteriene, iar epitopii cei mai antigenici sunt selectați și prezentați pe suprafața celulei împreună cu moleculele MHC II. Celulele T recunosc antigenele prezentate și sunt astfel activate.moleculele MHC II se găsesc numai pe suprafața APCs., Macrofagele și celulele dendritice utilizează mecanisme similare pentru prelucrarea și prezentarea antigenelor și epitopilor lor în asociere cu MHC II; celulele B utilizează mecanisme oarecum diferite care vor fi descrise în continuare în limfocitele B și imunitatea umorală. Deocamdată, ne vom concentra pe etapele procesului, deoarece acestea se referă la celulele dendritice.după ce o celulă dendritică recunoaște și se atașează de o celulă patogenă, agentul patogen este internalizat prin fagocitoză și este inițial conținut într-un fagozom., Lizozomii care conțin enzime antimicrobiene și substanțe chimice fuzionează cu fagozomul pentru a crea un fagolizozom, unde începe degradarea agentului patogen pentru prelucrarea antigenului. Proteazele (degradarea proteinelor) sunt deosebit de importante în procesarea antigenului, deoarece numai epitopii antigenului proteic sunt prezentați celulelor T prin MHC II (Figura 2).APC nu prezintă toți epitopii posibili la celulele T, sunt prezentate doar o selecție a celor mai antigenici sau imunodominanți epitopi., Mecanismul prin care epitopi sunt selectate pentru prelucrare și prezentare de către un APC este complicat și nu este bine înțeles; cu toate acestea, odată cel mai antigenic, immunodominant epitopi au fost prelucrate, pe care le asocia în cadrul antigen-binding despicat de MHC II molecule și sunt translocate la suprafața celulelor de celule dendritice de prezentare a T celule.

gândiți-vă

  • care sunt cele trei tipuri de APC?
  • ce rol joacă moleculele MHC II în prezentarea antigenului?
  • care este rolul prezentării antigenului în imunitatea adaptivă?,

prezentarea antigenului cu moleculele MHC I

moleculele MHC I, găsite pe toate celulele normale, sănătoase, nucleate, semnalează sistemului imunitar că celula este o celulă normală „de sine”. Într-o celulă sănătoasă, proteine găsite în mod normal în citoplasmă sunt degradate de proteasomes (complexe enzimatice responsabile pentru degradarea și prelucrarea de proteine) și prelucrate în auto-antigen epitopi; aceste auto-antigen epitopi lega în MHC-am antigen-binding despicat și sunt apoi prezentate pe suprafata celulelor., Celulele imune, cum ar fi celulele NK, recunosc aceste auto-antigene și nu vizează celula pentru distrugere. Cu toate acestea, dacă o celulă devine infectată cu un agent patogen intracelular (de exemplu, un virus), antigenele proteice specifice agentului patogen sunt procesate în protezomi și se leagă cu moleculele MHC I pentru prezentare pe suprafața celulei. Această prezentare a antigenelor specifice agentului patogen cu MHC I semnalează că celula infectată trebuie să fie vizată pentru distrugere împreună cu agentul patogen.,înainte de a începe eliminarea celulelor infectate, APC trebuie să activeze mai întâi celulele T implicate în imunitatea celulară. Dacă un agent patogen intracelular infectează direct citoplasma unui APC, atunci prelucrarea și prezentarea antigenelor pot apărea așa cum este descris (în protezomi și pe suprafața celulară cu MHC I). Cu toate acestea, dacă agentul patogen intracelular nu infectează direct APCs, se utilizează o strategie alternativă numită prezentare încrucișată. În prezentarea încrucișată, antigenii sunt aduși în APC prin mecanisme care conduc în mod normal la prezentarea cu MHC II (adică.,, prin fagocitoză), dar antigenul este prezentat pe o moleculă MHC I pentru celulele T CD8. Mecanismele exacte prin care apar prezentarea încrucișată nu sunt încă bine înțelese, dar se pare că prezentarea încrucișată este în primul rând o funcție a celulelor dendritice și nu a macrofagelor sau a celulelor B.

gândiți-vă

  • comparați și contrastați procesarea și prezentarea antigenului asociate moleculelor MHC I și MHC II.
  • ce este prezentarea încrucișată și când este posibil să apară?,

concepte cheie și rezumat

  • complexul major de histocompatibilitate (MHC) este o colecție de gene care codifică moleculele de glicoproteină exprimate pe suprafața tuturor celulelor nucleate.moleculele MHC I sunt exprimate pe toate celulele nucleate și sunt esențiale pentru prezentarea antigenelor normale „de sine”. Celulele care se infectează cu agenți patogeni intracelulari pot prezenta și antigene străine pe MHC I, marcând celula infectată pentru distrugere.,moleculele MHC II sunt exprimate numai pe suprafața celulelor prezentatoare de antigen (macrofage, celule dendritice și celule B). Prezentarea antigenului cu MHC II este esențială pentru activarea celulelor T.
  • Antigen-prezentarea celule (APCs), în primul rând ingera patogeni prin fagocitoză, distruge-le în phagolysosomes, procesul de antigenele proteice, și selectați cel mai antigenic/immunodominant epitopi cu MHC II de prezentare a T celule.,
  • Cross-prezentarea este un mecanism de antigen prezentare și activarea celulelor T utilizate de către celulele dendritice nu direct infectate cu agentul patogen; implică fagocitoza a agentului patogen, dar prezentarea pe MHC I, mai degrabă decât MHC II.

Alegere Multiplă

MHC-am molecule ________.

  1. antigene străine prelucrate din protezomi.
  2. auto-antigene prelucrate din fagolizozom.
  3. anticorpi.
  4. antigene de celule T.
Arată Răspunsul

un Răspuns., Moleculele MHC I prezintă antigene străine prelucrate din protezomi.

moleculele MHC II prezintă ________.

  1. auto-antigene prelucrate din protezomi.
  2. antigene străine prelucrate din fagolizozomi.
  3. anticorpi.
  4. receptorii celulelor T.
Arată Răspunsul

Răspunsul b. MHC II molecule prezente prelucrate antigenele străine din phagolysosomes.

ce tip de moleculă prezentatoare de antigen se găsește pe toate celulele nucleate?,

  1. MHC I
  2. MHC II
  3. anticorpi
  4. B-receptorii celulari
Arată Răspunsul

un Răspuns. MHC I se găsesc pe toate celulele nucleate.

ce tip de moleculă prezentatoare de antigen se găsește numai pe macrofage, celule dendritice și celule B?

  1. MHC I
  2. MHC II
  3. T-celule receptorilor
  4. B-receptorii celulari
Arată Răspunsul

Răspunsul b., MHC II se găsește numai pe macrofage, celule dendritice și celule B.

completați martorul

moleculele MHC sunt utilizate pentru antigenul _ _ _ _ _ _ _ la celulele T.

arată răspunsul

moleculele MHC sunt utilizate pentru prezentarea antigenului în celulele T.moleculele MHC II sunt alcătuite din două subunități (α și β) de dimensiuni aproximativ egale, în timp ce moleculele MHC I constau dintr-o subunitate α mai mare și o subunitate mai mică numită ________.,

Arată Răspunsul

MHC II molecule sunt alcătuite din două subunități (α și β) de aproximativ aceeasi dimensiune, întrucât MHC-am molecule constau într-o mai mare subunitatea α și o mică subunitate numit β2 microglobulină.

gândiți-vă

  1. ce mecanism de prezentare a antigenului ar fi utilizat pentru a prezenta antigene dintr-o celulă infectată cu un virus?
  2. care cale de prezentare a antigenului ar fi utilizată pentru a prezenta antigene dintr-o infecție bacteriană extracelulară?

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *