De belangrijkste stap in de ontwikkeling van een specifieke cellulaire immuunrespons is de activering van de T-lymfocytenpopulatie. Deze cellen kunnen echter niet zelfstandig een vreemd agens herkennen dat het lichaam is binnengekomen en hun functies beginnen uit te voeren. Om de T-lymfocyt te activeren, zijn speciale helpers nodig - antigeenpresenterende cellen (APC's), die een fragment van vreemd materiaal op hun oppervlak presenteren als onderdeel van een belangrijk histocompatibiliteitscomplex van de tweede klasse (MHC II).
MHC II zijn speciale moleculen waarvoor de oppervlakte-T-helperreceptoren specifiek zijn.
Het concept van antigeenpresenterende cellen
APC's zijn de helpercellen van het immuunsysteem. Onder hen zijn er "professionals" die inheemse T-helpers kunnen "aanzetten", die niet alleen een antigeen presenteren, maar ook een inducerend signaal produceren bij contact. Geactiveerde T-lymfocyten verwervenhet vermogen om vreemde fragmenten op de membraanoppervlakken te herkennen, niet alleen van APC, maar ook van alle andere cellen die zich kunnen presenteren. In het laatste geval verschijnt het antigeen echter als onderdeel van MHC I, niet als II.
Native T-helpercellen, die nooit in contact zijn geweest met vreemde agentia, kunnen alleen interageren met het antigeen-MHC II-complex, dat uitsluitend in de APC wordt gevormd. Antigeenpresenterende cellen van het immuunsysteem zijn dus cellen die moleculen van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex van de tweede klasse op het oppervlak tot expressie kunnen brengen.
De APC-populatie is een heterogene groep leukocyten met uitgesproken immunostimulerende eigenschappen. Het omvat verschillende soorten cellen die vreemde stoffen kunnen absorberen door fago- of endocytose en deze aan het oppervlak kunnen blootstellen als onderdeel van receptoren die bij contact door T-helpers kunnen worden herkend. Deze laatste veroorzaken een hele cascade van immuunreacties, wat het belang van APC benadrukt.
Werking van de AIC
De functie van antigeenpresenterende cellen is niet alleen om te presenteren, maar ook om een specifiek signaal te induceren dat, bij contact, een natieve T-cel activeert die nog nooit een antigeen is tegengekomen.
Het werk van de AIC bestaat uit twee fasen:
- processing - beperking van een antigeenmolecuul in kleine fragmenten;
- presentatie - het antigene peptide insluiten in MHC en het resulterende exporterencomplex op het membraanoppervlak.
Het grootste deel van de APC wordt gevormd in het beenmerg.
Wanneer een antigeenpresenterende cel in contact komt met een T-lymfocyt, herkennen de receptoren van deze laatste het MHC-molecuul dat is gemodificeerd door de opname van een vreemd peptide. In dit geval wordt het effect van co-stimulatie uitgevoerd.
Welke cellen worden als antigeenpresenterend beschouwd
In de immunologie zijn antigeenpresenterende cellen cellen die in staat zijn om:
- druk tweedeklas MHC-moleculen uit op het membraanoppervlak;
- induceer een stimulerend signaal naar de T-celpopulatie.
Een bijzonder belangrijk criterium is de presentatie van het antigeen in combinatie met MHC II, dat kan worden herkend door T-helper. Bijna alle cellen zijn in staat om een vreemd molecuul te verwerken als onderdeel van MHC 1, maar ze worden geen antigeenpresentatoren genoemd.
Rassen van APK
In de immunologie worden antigeenpresenterende cellen verdeeld in twee grote groepen: professionele en niet-professionele.
Professionele AIC's zijn onder meer:
- macrofagen;
- dendritische cellen;
- B-cellen.
De populatie van dendritische cellen is vrij uitgebreid en onderverdeeld in:
- witte uitgroeiepidermocyten (Langerhans-cellen);
- interdigitale thymuscellen;
- folliculaire dendritische cellen (FDC).
Alle gespecialiseerde APC's hebben het vermogen om co-stimulerende signalen af te geven aan natieve T-lymfocyten, diesensibiliseringsfunctie.
Onprofessionele APK's zijn:
- hersengliacellen;
- epitheelcellen van thymus en schildklier;
- endotheliale vasculaire cellen;
- bètacellen van de alvleesklier;
- dermale fibroblasten.
Niet-gespecialiseerde APC's kunnen alleen antigeen-MHC II-complexen vormen en uitscheiden na stimulatie met cytokinen, die interferon-gamma en andere stoffen kunnen zijn.
Lokalisatie en migratie van APC in het lichaam
Antigeenpresenterende cellen bevinden zich voornamelijk in:
- huid;
- lymfeklieren;
- thymus;
- epitheel en subepitheliale laag van de meeste slijmvliezen.
APC's geconcentreerd in de epidermis worden Langerhans-cellen genoemd. Nadat ze het antigeen aan het oppervlak hebben gepresenteerd in combinatie met MHC, migreren ze naar de regionale lymfeklieren, waar ze een interactie aangaan met T-lymfocyten. De beweging van de APC van Langerhans wordt uitgevoerd langs de afferente lymfevaten.
Een specifieke populatie van folliculaire dendritische cellen (FDC's) die verantwoordelijk zijn voor antigeenpresentatie aan B-lymfocyten, is geconcentreerd in het lymfoïde weefsel van de slijmvliezen en in de follikels van de lymfeklieren.
Het bijzondere van FDC's is dat ze niet migreren als reactie op infectie, maar constant deel uitmaken van een stabiel netwerk dat wordt gevormd door hun eigen processen, die via desmosomen met elkaar verbonden zijn.
Angen presentatiemechanisme
Zoals alZoals hierboven opgemerkt, gaat antigeenpresentatie vooraf aan verwerking. Aanvankelijk overspoelt de antigeenpresenterende cel het vreemde middel door fagocytose of endocytose. Vervolgens worden in speciale organellen (fagosomen of proteosomen), met behulp van enzymen, antigene eiwitten gesneden in kleine fragmenten van 8-12 aminozuurresiduen lang.
Exogene peptiden die de APC binnenkomen, zijn producten van fagocytvertering. In de antigeenpresenterende cel wordt hun verdere beperking tot kleinere peptiden uitgevoerd. Endogene peptiden worden verwerkt in proteasomen.
Dan voegt het antigeenfragment zich samen met het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex. In de ruimtelijke conformatie van het MHC-molecuul is er een speciale holte waar het vreemde peptide wordt geplaatst. Het resulterende antigeen-MHC-complex wordt naar het oppervlak van het APC-membraan getransporteerd.
