Rozpoznanie antygenu
przez limfocyty T i
aktywacja
Maria Napierała grupa III
Przetwarzanie antygenu
• Limfocyty T są w stanie rozpoznawać tylko te
antygeny, które zostały przetworzone a następnie
zaprezentowane im przez komórki prezentujące
antygen (APC). Proces przetwarzania antygenu odbywa
się w wewnątrz APC i polega na enzymatycznej
fragmentacji białka antygenu i przyłączeniu wybranych
jego fragmentów (epitopów) do cząsteczki MHC, która
następnie transportuje peptyd na powierzchnię
komórki APC.
• Prezentacja antygenów limfocytom T odbywa się przy
pomocy MHC, co określa się jako restrykcję typu MHC.
• Limfocyty Th wymagą podania antygenu w otoczeniu
cząsteczki MHC klasy II (komórki dendrytyczne,
makrofagi, limfocyty B), a limfocyty Tc w otoczeniu
cząsteczki MHC klasy I (wszystkie kom. Jądrowe).
Etapy przetwarzania
antygenu
• Przetwarzanie antygenu przebiega w kilku
etapach i różni się istotnie w zależności od
jego pochodzenia ( antygen endo- lub
egzogenny) oraz od tego czy będzie on
prezentowany limfocytowi Th czy Tc.
Antygen wewnątrzpochodny
Antygen wewnątrzpochodny
1. Rozkład białka w proteasomie
2. Transport do retikulum przy pomocy
białek TAP, łączenie z cząsteczką
MHC I
3. Transport cząsteczki MHC na
powierzchnię komórki
4. Interakcja z limfocytem Tc
Antygen zewnątrzpochodny
Antygen zewnątrzpochodny
1. Endocytoza
2. Degradacja w fagolizosomie
3. Napotkanie MHC II, wyparcie
peptydu CLIP i połączenie antygenu
z rowkiem
4. Transport cząsteczki MHC na
powierzchnię APC
5. Prezentacja limfocytom Th
Prezentacja antygenu
limfocytom T
• Antygen, znajdujący się w rowku
cząsteczki MHC jest rozpoznawany
przez receptor TCR ( rozpoznawany
jest także fragment cząsteczki MHC)
Ponadto dochodzi do:
• uwalniania cytokin,
• Łączenia cząsteczek LFA z ICAM
CD28 z B7
Pobudzenie limfocytów T pomocniczych
• SYGNAŁ PIERWSZY rozpoznanie antygenu połączonego z
cząsteczką MHC
• SYGNAŁ DRUGI połączenie B7.1 (CD80) lub B7.2 (CD86)
znajdującej się na APC z jej receptorem, cząsteczką CD28 na
limfocycie
Pobudzenie limfocyta T i uwalnianie przez niego do środowiska
szeregu cytokin, ale również ekspresja na powierzchni receptorów
dla IL-2 i cząsteczek adhezyjnych (np. LFA-1) ułatwiających jego
interakcję z innymi komórkami docelowymi. Wśród uwolnionych
cytokin IL-2 stymuluje sam limfocyt T – TRZECI SYGNAŁ.
Pobudzenie oznacza, że limfocyt rozpoczyna przekształcanie, co
morfologicznie wyraża się wzrostem objętości komórki i
pojawieniem się wyraźnych jąderek. Na poziomie molekularnym
następuje wzrost syntezy mRNA i DNA prowadzący do podziału
komórki i jej dalszego różnicowania, a w efekcie pojawienia się
odpowiedniej liczby pobudzonych, swoistych dla antygenu
limfocytów Th
Subpopulacje Th1/Th2
• Na podstawie profilu cytokinowego można wyróżnić 3
subpopulacje limfocytów Th: limfocyty Th0, Th1 i Th2.
• Limfocyty Th1 produkują cytokiny:
IL-2, IL-12, IL-18, IFNgamma,
TNF alpha
• Limfocyty Th2:
IL-3, IL-4, IL-5, IL-9, IL-10, IL-13
• Limfocyty Th0: IL-2, czasem mieszankę cytokin obu typów.
Kierunek różnicowania limfocytów Th0 jest wyznaczony zarówno
przez czynniki genetyczne, jak i czynniki mikrośrodowiska w
tym obecność cytokin.
I tak obecność w mikrośrodowisku
IFNgamma czy IL-12
sprzyja
powstawaniu subpopulacji Th1,
a IL-4 i IL-13
sprzyja
różnicowaniu do typu Th2.
Sam antygen też ma wpływ na profil różnicowania- jeżeli antygen
jest prezentowany przez
makrofagi,
limfocyty różnicują się w
kierunku Th1, a jeżeli przez
komórki dendrytyczne
– w kierunku
Th2.
Cytokiny profilu Th1 wywierają działanie
sprzyjające rozwojowi odpowiedzi
komórkowej, w którym elementami
efektorowymi są limfocyty
cytotoksyczne i makrofagi; hamują
natomiast odpowiedzi typu
humoralnego, szczególnie z udziałem
IgE
Z kolei cytokiny profilu Th2 nasilają
produkcję przeciwciał oraz proliferację i
aktywację komórek tucznych i
eozynofilów, a wywierają efekt
hamujący na rozwój odpowiedzi
cytotoksycznych z udziałem limfocytów
i makrofagów.l
Pobudzenie, anergia i
apoptoza
Aktywacja limfocytów T może prowadzić oprócz pobudzenia
i proliferacji do dwóch innych zjawisk: anergii i apoptozy.
• Do anergii limfocyta dochodzi, gdy rozpoznaniu antygenu
nie towarzyszy odpowiednia kostymulacja lub gdy APC
poddane są ekspozycji na nadmiar antygenu, co nie
pozwala im na uruchomienie sygnałów kostymulujących
( np. słaba ekspresja cząsteczki CD80/CD86)
• Brak w mikrośrodowisku odpowiednich czynników
wzrostowych, stymulacja dużą ilością antygenu lub
poliwalentnym antygenem bakteryjny, superantygenem
może prowadzić do śmierci komórki na drodze apoptozy.
Każde z tych zdarzeń oznacza wygaszenie odpowiedzi w
stosunku do swoistego antygenu może być praktycznie
wykorzystane dla wywołania tolerancji.
Pobudzenie limfocytów T
cytotoksycznych
• Limfocyty cytotoksyczne (tc) to w większości lifocyty
CD8+, ale także niektóre limfocyty pomocnicze
należące do populacji Th1.
• Aktywacja limfocytów T cytotoksycznych odbywa się
z udziałem uprzednio aktywowanych limfocytów Th.
• PIERWSZY SYGNAŁ interakcja receptora TCR z
endogennym antygenem reprezentowanym przez
cząsteczki MHC I
• DRUGI SYGNAŁ dostarczany przez cytokiny wydzielne
przez limfocyty Th1 : IL-2, IFNgamma, IL-12, IL-18,
TNFalpha. Cytokiny mogą być tez uwalniane przez
naciekające miejsce reakcji makrofagi.
Subpopulacje limfocytów T
cytotoksycznych
• Analogicznie do limfocytów T pomocniczych,
limfocyty T cytotoksyczne można podzielić na
dwie subpopulacje, biorąc pod uwagę
zróżnicowanie profilu produkowanych cytokin.
• Limfocyty Tc1 produkują IL-2, IFNgamma i
TNFalpha i biorą udział w nasilaniu reakcji
komórkowych
• Limfocyty Tc2 są źródłem IL-4, IL-5, a więc
cytokin związanych z odpowiedzią
humoralną.