Rozpoznanie antygenu przez limfocyty T
Cząsteczki MHC prezentują limfocytom T krótkie fragmenty antygenów (8-12 aminokwasów - klasy I lub 12-20 aa - klasy II). Zanim antygen zostanie zaprezentowany odpowiednim limfocytom, podlega przetworzeniu w komórkach prezentujących. Antygeny zewnątrzkomórkowe są wychwytywane przez komórki, takie jak makrofagi, komórki dendrytyczne oraz limfocyty B, które są wyposażone w białka MHC klasy II.
W komórkach tych podlegają one enzymatycznej degradacji. Wyodrębnione fragmenty antygenu, składające się z 12-20 aa łączą się z białkami MHC II w endosomach po oddysocjowaniu od nich peptydu niezmiennego (Li). Peptyd Li blokuje miejsce aktywne w białkach MHC II i zabezpiecza je przed związaniem antygenu wewnątrzkomórkowego. Kompleksy: cząsteczka MHC II - peptyd (fragment antygenu) są eksponowane na powierzchni komórki prezentującej, by następnie mogły być rozpoznawane przez zespół TCR/CD4, występujący na limfocytach Th.
Antygeny wewnątrzkomórkowe, określane również jako cytozolowe, mogą być białkami wirusowymi (w komórkach zakażonych) lub białkami własnymi powstającymi np. w komórkach nowotworowych w następstwie mutacji. Po przyłączeniu ubikwityny podlegają one rozkładowi w proteosomach, które są bezbłonowymi kompleksami nielizosomalnych enzymów proteolitycznych. Fragmenty antygenu (8-12 aa) są transportowane przez białka TAP do siateczki śródplazmatycznej, gdzie łączą się z białkami MHC klasy I. Powstałe kompleksy są następnie wynoszone na powierzchnię komórki w pęcherzykach wydzielniczych, by sygnalizować limfocytom Tc - posiadającym system rozpoznający TCR/CD8 - potrzebę interwencji. Jest nią reakcja cytotoksyczna, która może spowodować zabicie komórki wytwarzającej prezentowany antygen.
Zainicjowanie aktywacji limfocytów T wymaga zadziałania dwóch sygnałów. W komórkach Th receptor TCR przekazuje informację o rozpoznaniu antygenu - jako sygnał 1 - do ich wnętrza za pośrednictwem kompleksu CD3, składającego się z trzech par łańcuchów peptydowych. Sygnałem 2 jest interakcja cząsteczek powierzchniowych B7/CD28. Oddziaływaniom tym sprzyjają cząsteczki adhezyjne wzmacniające połączenie współdziałających komórek. Limfocyty Th podczas aktywacji są dodatkowo stymulowane przez cytokiny, wytwarzane przez komórki prezentujące antygen. Cytokiny wytwarzane przez limfocyty Th także mogą wpływać na komórki APC, pobudzając w nich wytwarzanie cząsteczek powierzchniowych.
Rozpoznanie antygenu przez limfocyty B
Wśród antygenów rozpoznawanych przez limfocyty B rozróżnia się formy T-niezależne oraz T-zależne.
Antygeny T-niezależne z reguły są wielocukrami bakteryjnymi, które mogą samodzielnie indukować wytwarzanie przeciwciał (IgM) o niskim powinowactwie.
Antygeny T-zależne mają przeważnie strukturę białkową i stanowią zdecydowaną większość. Aktywują one limfocyty B przy współudziale limfocytów Th. Aktywacja wymaga dwóch sygnałów. Pierwszy sygnał pochodzi od receptora immunoglobulinowego BCR, który rozpoznaje antygen w postaci naturalnej. Rozpoznanie to ma głównie charakter przestrzenny, w odróżnieniu od limfocytów T, które rozpoznają sekwencje aminokwasów w peptydach, pochodzących z przetworzonych antygenów. W przekazaniu sygnału 1 do wnętrza limfocytu B uczestniczą łańcuchy peptydowe Igα i Igβ, towarzyszące cząsteczce BCR. Sygnał 1 może być modulowany przez tzw. koreceptory, działajace wzmacniająco lub osłabiająco. Cząsteczka CD21 wzmacnia sygnał podstawowy po rozpoznaniu na powierzchni antygenu składnika C3d dopełniacza. Z kolei, cząsteczka CD32 - będąca receptorem Fcγ rozpoznającym przeciwciała (IgG) związane z antygenem - stwarza możliwość osłabienia sygnału podstawowego na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. W przypadku aktywacji limfocytów B przez antygen T-niezależny, sygnał 2 najprawdopodobniej jest indukowany przez składniki antygenowe, tj. komponenty mitogenne lub powtarzające się epitopy. Antygeny T-zależne, po rozpoznaniu przez BCR, są internalizowane, a następnie degradowane w limfocycie B i prezentowane odpowiednim limfocytom Th w połączeniu z białkami MHC II. Prowadzi to do aktywacji rozpoznających limfocytów Th, które poprzez cząsteczki powierzchniowe CD40L/CD40 przekazują limfocytom B sygnał, niezbędny do ich aktywacji oraz uwalniają cytokiny, dodatkowo stymulujące procesy zachodzące w aktywowanym limfocycie B. Interakcja cząsteczek CD40L/CD40 indukuje przełączenie klas przeciwciał, wytwarzanych przez limfocyty B, które początkowo wytwarzają przeciwciała IgM. Zmiana klasy przeciwciał na Ig G jest pobudzana przez limfocyty Th1 za pośrednictwem IFN-γ, zaś zapoczątkowanie produkcji IgE i IgA następuje pod wpływem interleukin wydzielanych przez limfocyty Th2.
SUPERANTYGEN - jest zdolny do pobudzania określonej liczby klonów limfocytów. Nie reaguje on z unikatowym miejscem wiążącym antygen receptora TCR, utworzonym przez obydwa łańcuchy, lecz tylko z odcinkiem V łańcucha β, i to z jego zewnętrzną powierzchnią. Będzie on aktywował te wszystkie klony limfocytów T, które mają TCR z danym łańcuchem β - niezależnie od wchodzącego w skład TCR łańcucha α, i to zarówno limfocyty T CD4+, jak i limfocyty T CD8+. Superantygeny wiążą się również nietypowo z cząsteczkami MHC klasy II.
Są wytwarzane przez:
bakterie np. Staphylococcus aureus
mikoplazmy np. Mycoplasma arthritidis
wirusy np. wirus wścieklizny
pasożyty np. Toxolasma gondii
niektóre rośliny