Najdôležitejším krokom vo vývoji špecifickej bunkovej imunitnej odpovede je aktivácia populácie T-lymfocytov. Tieto bunky však nedokážu nezávisle rozpoznať cudzie činidlo, ktoré vstúpilo do tela, a začať vykonávať svoje funkcie. Na aktiváciu T-lymfocytu sú potrební špeciálni pomocníci - bunky prezentujúce antigén (APC), ktoré na svojom povrchu prezentujú fragment cudzieho materiálu ako súčasť hlavného histokompatibilného komplexu druhej triedy (MHC II).
MHC II sú špeciálne molekuly, pre ktoré sú špecifické povrchové T-helper receptory.
Koncept buniek prezentujúcich antigén
APC sú pomocné bunky imunitného systému. Sú medzi nimi „profesionáli“, ktorí dokážu „zapnúť“natívnych T-pomocníkov, ktorí nielen prezentujú antigén, ale pri kontakte produkujú aj indukčný signál. Aktivované T-lymfocyty získavajúschopnosť rozpoznať cudzie fragmenty na membránových povrchoch nielen APC, ale aj všetkých ostatných buniek schopných prezentácie. Avšak v druhom prípade sa antigén objaví ako súčasť MHC I, nie II.
Natívne T-pomocné bunky, ktoré nikdy neboli v kontakte s cudzími látkami, môžu interagovať iba s komplexom antigén-MHC II, ktorý sa tvorí výlučne v APC. Antigén prezentujúce bunky imunitného systému sú teda bunky schopné exprimovať na povrchu molekuly hlavného histokompatibilného komplexu druhej triedy.
Populácia APC je heterogénna skupina leukocytov s výraznými imunostimulačnými vlastnosťami. Zahŕňa niekoľko typov buniek, ktoré sú schopné absorbovať cudzorodé látky fago- alebo endocytózou a vystavovať ich povrchu ako súčasť receptorov, ktoré môžu T-pomocníci pri kontakte rozpoznať. Ten spúšťa celú kaskádu imunitných odpovedí, čo zdôrazňuje dôležitosť APC.
Fungovanie AIC
Funkciou buniek prezentujúcich antigén je nielen prezentovať, ale aj vyvolať špecifický signál, ktorý pri kontakte aktivuje natívnu T bunku, ktorá sa nikdy nestretla s antigénom.
Práca AIC pozostáva z dvoch etáp:
- spracovanie - obmedzenie molekuly antigénu na malé fragmenty;
- prezentácia - vloženie antigénneho peptidu do MHC a export výslednéhokomplex na povrchu membrány.
Väčšina APC sa tvorí v kostnej dreni.
Keď sa bunka prezentujúca antigén dostane do kontaktu s T-lymfocytom, jeho receptory rozpoznávajú molekulu MHC modifikovanú inkorporáciou cudzieho peptidu. V tomto prípade sa uskutoční efekt kostimulácie.
Ktoré bunky sa považujú za bunky prezentujúce antigén
V imunológii sú bunky prezentujúce antigén bunky, ktoré sú schopné:
- vyjadrujú molekuly MHC druhej triedy na povrchu membrány;
- vyvolať stimulačný signál do populácie T buniek.
Zvlášť dôležitým kritériom je prezentácia antigénu v kombinácii s MHC II, ktorú T-helper dokáže rozpoznať. Takmer všetky bunky sú schopné spracovať cudzorodú molekulu ako súčasť MHC 1, ale nenazývajú sa prenášače antigénu.
Odrody APK
V imunológii sú bunky prezentujúce antigén rozdelené do dvoch veľkých skupín: profesionálne a neprofesionálne.
Profesionálne AIC zahŕňajú:
- makrofágy;
- dendritické bunky;
- B-bunky.
Populácia dendritických buniek je pomerne rozsiahla a delí sa na:
- biele vyrastené epidermocyty (Langerhansove bunky);
- interdigitálne bunky týmusu;
- folikulárne dendritické bunky (FDC).
Všetky špecializované APC majú schopnosť dodávať kostimulačné signály natívnym T-lymfocytom, čo je tzv.funkcia senzibilizácie.
Neprofesionálne súbory APK sú:
- mozgové gliové bunky;
- epiteliálne bunky týmusu a štítnej žľazy;
- endotelové vaskulárne bunky;
- beta bunky pankreasu;
- dermálne fibroblasty.
Nešpecializované APC sú schopné vytvárať a vylučovať komplexy antigén-MHC II iba po stimulácii cytokínmi, ktorými môžu byť interferón-gama a iné látky.
Lokalizácia a migrácia APC v tele
Bunky prezentujúce antigén sa nachádzajú prevažne v:
- skin;
- lymfatické uzliny;
- týmus;
- epitel a subepiteliálna vrstva väčšiny slizníc.
APC koncentrované v epiderme sa nazývajú Langerhansove bunky. Po prezentácii antigénu na povrchu v kombinácii s MHC migrujú do regionálnych lymfatických uzlín, kde interagujú s T-lymfocytmi. Pohyb Langerhansovho APC sa uskutočňuje pozdĺž aferentných lymfatických ciev.
Špecifická populácia folikulárnych dendritických buniek (FDC) zodpovedných za prezentáciu antigénu B-lymfocytom sa koncentruje v lymfoidnom tkanive slizníc a vo folikuloch lymfatických uzlín.
Zvláštnosťou FDC je, že nemigrujú v reakcii na infekciu, ale sú neustále súčasťou stabilnej siete vytvorenej ich vlastnými procesmi, ktoré sú navzájom prepojené cez desmozómy.
Mechanizmus prezentácie angen
Ako užAko je uvedené vyššie, prezentácia antigénu predchádza spracovaniu. Bunka prezentujúca antigén spočiatku pohltí cudzie činidlo fagocytózou alebo endocytózou. Potom sa v špeciálnych organelách (fagozómoch alebo proteozómoch) pomocou enzýmov rozrežú antigénne proteíny na malé fragmenty s dĺžkou 8-12 aminokyselinových zvyškov.
Exogénne peptidy, ktoré vstupujú do APC, sú produktmi trávenia fagocytmi. V bunke prezentujúcej antigén sa uskutočňuje ich ďalšia reštrikcia na menšie peptidy. Endogénne peptidy sa spracovávajú v proteazómoch.
Potom sa fragment antigénu spojí s hlavným komplexom histokompatibility. V priestorovej konformácii molekuly MHC existuje špeciálna dutina, kde je umiestnený cudzí peptid. Výsledný komplex antigén-MHC je transportovaný na povrch APC membrány.
