prezentareaAg
-
Upload
elisabeta-ionia -
Category
Documents
-
view
213 -
download
0
Transcript of prezentareaAg
-
8/13/2019 prezentareaAg
1/36
Procesarea si
prezentarea antigenului
-
8/13/2019 prezentareaAg
2/36
Celulele prezentatoare de antigen
Limfocitele T nupot recunoaste antigene native
Limfocitele T recunosc fragmentede antigene
procesatesi prezentatede celulele prezentatoare deantigen
-
8/13/2019 prezentareaAg
3/36
Limfocitele T nurecunosc antigene (Ag) native
Y
B
Y
YY
Y
Y
Y
YB
Y
T
Proliferare si producere
de anticorpi specifici
(raspuns imun umoral)
Nu se declanseaza raspuns
imun celular.
Limfocitele T nu prolifereaza.Nu se produc citokine.
Legare directa prin intermediul
imunoglobulinelor de suprafata
(BCR B cell receptor)
YB
Y
BY
B
YB
Y
B YB
Y
B
Receptorul pentru Ag al
limfocitului T nu leaga directAg-ul (TCR T cell receptor)
-
8/13/2019 prezentareaAg
4/36
Peptideantigenice la
suprafata
celulara
Pentru a putea fi recunoscute de limfocitele T
antigenele trebuie sa fie procesate
Y
T
Raspuns
celular T!!!
Nu se
genereaza
raspunscelular T
Nu se
genereaza
raspuns
celular T
Nu se
genereaza
raspuns
celular T
Nu se
genereaza
raspuns
celular T
Ag solubil,
nativ Ag nativ
atasat de
suprafata
celulara
Peptide
solubile
derivate din Ag
Peptide antigenice prezentate
de celule prin intermediul
moleculelor MHC
PROCESAREA
ANTIGENULUI
TCR
-
8/13/2019 prezentareaAg
5/36
Procesareaare loc
-in citosol (antigenele endogene) sau
-in veziculele caii endocitice (antigenele exogene)
v
Pentru a putea fi recunoscute de limfocitele T
antigenele trebuie sa fie procesate
Activarea limfocitelor T necesita interactiunea
dintre receptorul pentru antigen al celulei T (TCR)
si un complex format dintr-o molecula MHC self siun peptid antigenic (complex Ag/MHC).
Peptidele antigenice pot proveni fie din antigene
endogene, fie din antigene exogene.
- citoplasma, care comunica cu nucleul prin porii
din membrana nucleara
- sistemul vezicular, care include reticulul
endoplasmatic, aparatul Golgi, endozomii,
lizozomii, etc. Acest sistem este in contact cu
fluidul extracelular (ex. endozomii preiau materialextracelular si il introduc in sistemul vezicular).
In interiorul celulelor exista doua compartimente
majoreseparate de membrane.
-
8/13/2019 prezentareaAg
6/36
Celulele prezentatoare de antigen
APC (Antigen Presenting Cells)
Dat fiind faptul ca majoritatea celulelor din organismau pe suprafata fie molecule MHC I, fie MHC II, care
pot prezenta peptide limfocitelor T, toate ar trebui
denumite celule prezentatoare de antigen.
Prin conventie, insa, aceasta denumire revine doar
celulelor care exprima molecule MHC de clasa II si
prezinta antigenul limfocitului T CD4+ (APC profesionale),
in timp ce acele celule care prezinta un antigen in cupa
MHC I limfocitelor T CD8+ sunt denumite celule tinta.
-
8/13/2019 prezentareaAg
7/36
Celulele prezentatoare de antigen profesionale
Exprima molecule MHC de clasa II
Prezinta antigene exogene
Limfocitului T helperCD4+
Celulele prezentatoare de antigen
APC (Antigen Presenting Cells)
Limfocitele B
Macrofagele
Celule dendritice
-
8/13/2019 prezentareaAg
8/36
Celulele prezentatoare de antigen
Celulele tinta
Exprima molecule MHC de clasa I
Prezinta antigene endogene
limfocitului T citotoxicCD8+
Celulele prezentatoare de antigenAPC (Antigen Presenting Cells)
Majoritatea celulelor nucleate +
trombocitele
-
8/13/2019 prezentareaAg
9/36
Generarea liganzilor pentru limfocitele T
Procesareaare loc
-in citosol (antigenele endogene) sau
-in veziculele caii endocitice (antigenele exogene)
Agentii infectiosi se pot replica in unul din cele doua compartimenteintracelulare:
-virusurile si chiar unele bacterii se replica in citoplasma
-cea mai mare parte a bacteriilor patogene si unii paraziti eucarioti
se replica in sistemul vezicular.Pentru a dezvolta un raspuns imun eficient fata de microorganismele
patogene este necesar ca limfocitele T sa detecteze prezenta structurilor
straine in ambele compartimente intracelulare si, totodata, este necesar
ca limfocitele T sa poata discriminaintre cele doua compartimente.
-
8/13/2019 prezentareaAg
10/36
Generarea liganzilor pentru limfocitele T
Generarea peptidelor presupune modificarea proteinei
native, proces numit procesarea antigenului, iar
expunerea peptidelor pe suprafata celulara, in contextul
moleculelor MHC self se numeste prezentarea
antigenului.
-
8/13/2019 prezentareaAg
11/36
Generarea liganzilor pentru limfocitele T
Moleculele MHC clasa I transporta pe suprafatacelulelor peptide provenite din patogeni
endogeni, prezenti in citosol; complexul
peptid/MHC I exprimat pe membrana celulara va
fi recunoscut de catre limfocitul T CD8+ (limfocit
citotoxicCTL = cytotoxic T lymphocyte).
Moleculele MHC clasa II transporta peptide
derivate din patogeni exogeni, ajunsi in
sistemul vezicular; complexul peptid/MHC II
de pe suprafata celulei va fi recunoscut de un
limfocit T CD4+ (limfocit helper).
-
8/13/2019 prezentareaAg
12/36
Generarea liganzilor pentru limfocitele T
Moleculele MHC clasa I transporta pe suprafatacelulelor peptide provenite din patogeni
endogeni, prezenti in citosol; complexul
peptid/MHC I exprimat pe membrana celulara va
fi recunoscut de catre limfocitul T CD8+ (limfocit
citotoxicCTL = cytotoxic T lymphocyte).
Moleculele MHC clasa II transporta peptide
derivate din patogeni exogeni, ajunsi in
sistemul vezicular; complexul peptid/MHC II
de pe suprafata celulei va fi recunoscut de un
limfocit T CD4+ (limfocit helper).
-
8/13/2019 prezentareaAg
13/36
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+
PRELUARE
Antigenele/ patogenii sunt deja in interiorul celulei(virusuri, proteine virale sintetizate in celula gazda,
bacterii intracelulare)
DEGRADARE
Antigenele sintetizate in citopasma sunt degradateproteolitic in interiorul unei structuri denumite
PROTEAZOM
FORMAREA COMPLEXULUI Ag-MHCIncarcarea peptidelor antigenice in cupa MHC I
PREZENTAREComplexele Ag-MHC sunt transportate la suprafata
pentru a fi recunoscute de limfocitele T CD8+
-
8/13/2019 prezentareaAg
14/36
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+
Antigenele endogene pot proveni de
la virusuri care paraziteaza o celula,folosindu-i astfel masinaria de
sinteza,pentru a-si fabrica propriile
proteine. Odata cu proteinele
proprii, celula infectata viral
sintetizeaza si proteine virale.
Sinteza proteinelor self si non-self,
inclusiv a moleculelor MHC I si II se
realizeaza pe fata citosolica a
reticulului endoplasmatic (RE), deunde sunt translocate in lumenul RE.
PRELUARE
Antigenele/ patogenii sunt deja in interiorul celulei (virusuri,proteine virale sintetizate in celula gazda, bacterii
intracelulare)
l l l f l
-
8/13/2019 prezentareaAg
15/36
DEGRADAREA
Proteazomul are o structura cilindrica, fiind format din 28 de subunitati,
grupate in 4 inele. Nu se cunoaste modul in care proteazomul degradeaza
proteinele citoplasmatice. Este posibil ca proteina sa treaca prin centrul
structurii cilindrice, dar nu exista dovezi directe in acest sens.
Proteinele citoplasmatice sunt degradate prin intermediul unui complex
proteazic multicatalitic, denumit proteazom. La nivelul acestui compexproteazic proteinele sunt degradate, iar peptidele rezultate sunt eliberate in
citoplasma.
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+Degradarea antigenului
li il li f i l
-
8/13/2019 prezentareaAg
16/36
Reticul endoplasmic
CITOSOL
Peptidele antigenice
produse in citoplasmavor trebui transportate
in lumenul reticulului
endoplasmic (RE)
pentru a fi incarcate in
cupa MHC I
MHC clasa I
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+Formarea complexului Ag-MHC
G li il li f i l T CD8
-
8/13/2019 prezentareaAg
17/36
ER membrane
Lumen of ER
Cytosol
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Membrana RE
Lumenul RE
Citosol Peptid
Antigene peptidice
degradate in
proteazom
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+Formarea complexului Ag-MHC
Dupa degradarea enzimatica de la nivelul proteazomului,
peptidele generate, sunt transportate activ in lumenul RE, de
catre niste molecule transportoare, numite TAP-1 si TAP-2
(Transporters associated with Antigen Processing), prezente
ca heterodimer la nivelul membranei reticulului.
G li il li f i l T CD8
-
8/13/2019 prezentareaAg
18/36
ER membrane
Lumen of ER
Cytosol
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Membrana RE
Lumenul RE
Citosol
Peptid
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+Formarea complexului Ag-MHC
Dupa degradarea enzimatica de la nivelul proteazomului,
peptidele generate, sunt transportate activ in lumenul RE, de
catre niste molecule transportoare, numite TAP-1 si TAP-2
(Transporters associated with Antigen Processing), prezente
ca heterodimer la nivelul membranei reticulului.
-
8/13/2019 prezentareaAg
19/36
G li il t li f it l T CD8
-
8/13/2019 prezentareaAg
20/36
ER membrane
Lumen of ER
Cytosol
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Membrana RE
Lumenul RE
Citosol
Peptid
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+Formarea complexului Ag-MHC
Dupa degradarea enzimatica de la nivelul proteazomului,
peptidele generate, sunt transportate activ in lumenul RE, de
catre niste molecule transportoare, numite TAP-1 si TAP-2
(Transporters associated with Antigen Processing), prezente
ca heterodimer la nivelul membranei reticulului.
G li il t li f it l T CD8
-
8/13/2019 prezentareaAg
21/36
RE
Calnexinase leaga de
lantul al moleculei
de MHC clasa I,
pentru o stabiliza,
pana la legarea 2-
microglobulinei
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptide
Peptid
2-microglobulina
se leaga
si stabilizeaza
molecula de MHCde clasa I
Tapasina, calreticulina,
TAP 1 si 2 participa la
formarea si stabilizareacomplexului
Peptidele
citoplasmatice
sunt incarcate in cupaMHC I, iar complexul
devine compact, stabil
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+Formarea complexului Ag-MHC
G li il t li f it l T CD8
-
8/13/2019 prezentareaAg
22/36
Complexul MHC care are cupa goala estetrimis in lizozomi pentru a fi degradat
Complexul Ag-MHC I este exportat la
suprafata membranara pentru a fi prezentat limfocitelor T CD8+
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD8+Prezentarea la suprafata celulara
Ajunse in lumenul RE, peptidele sunt preluate de catre moleculele MHC I care asteapta
intr-o forma partial pliata. In absenta peptidelor, moleculele MHC I sunt instabile si
suceptibile la degradare in RE. Complexele formate prin asocierea moleculelor MHC I si
peptide sunt eliminate din RE intr-o vezicula si transportate la suprafata celulei, undevor interactiona cu limfocitele T CD8+.
-
8/13/2019 prezentareaAg
23/36
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+
PRELUARE
Preluarea antigenului in interiorul veziculelorcitoplasmatice: mediata de imunoglobuline
membranare (limfocitele B), fagocitoza
(macrofage), pinocitoza (celule dendritice)
DEGRADAREAntigenele exogene sunt degradate in
interiorul endozomilor si lizozomilor prin
intermediul enzimelor proteolitice
FORMAREA COMPLEXULUI Ag-MHC IIIncarcarea peptidelor antigenice in cupa MHC II
PREZENTAREComplexele Ag-MHC II sunt transportate la suprafata
pentru a fi recunoscute de limfocitele T CD4+
G li il t li f it l T CD4+
-
8/13/2019 prezentareaAg
24/36
Y
Pinocitoza
Fagocitoza
Preluarea
antigenului mediatade imunoglobuline
membranare
YFagocitoza mediatade receptorii
pentru
complement
Fagocitoza mediata
de receptori Fc
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+Preluarea antigenului
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+
-
8/13/2019 prezentareaAg
25/36
Endozomi
Suprafata celulara
Preluare
Cresterea
aciditatii(scaderea pH-lui)
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+Degradarea antigenului
Enzimele proteolitice
(proteazele) degradeaza
antigenele in peptide de
cca 24 aminoacizi
Scaderea pH-lui
duce la activarea
enzimelor
proteolitice:
catepsina B, D si L
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+
-
8/13/2019 prezentareaAg
26/36
Este necesar ca proteinele self
nou-sintetizate sa fie impiedicate
sa se lege in cupa moleculelor
imature de MHC II.
RE
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+Lantul invariant
Pentru ca exista riscul asocierii moleculelor MHC II
cu peptide self sau cu cele derivate din antigene
citoplasmatice (destinate asocierii cu MHC I),
cupele MHC II vor fi ocupate, temporar, de o
molecula, numita lantul Ii (lantul invariant).
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+
-
8/13/2019 prezentareaAg
27/36
Endozomi
Suprafata celulara
Preluare
Complexele MHC II-lant Ii sunt preluate in vezicule transportoare (complex
Golgi). In drumul lor spre suprafata celulei, veziculele ce contin complexele
MHC II-lant Ii fuzioneaza cu veziculele ce contin peptidele generate prin
procesarea antigenului exogen.
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+Formarea complexului MHC II-Ag
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+
-
8/13/2019 prezentareaAg
28/36
Endozomi
Suprafata celulara
Preluare
Peptidul care se potriveste cel mai bine va inlocui lantul Ii din cupa MHC II.
Noul complex, format din peptid antigenic/MHC II este exprimat pe membrana
celulei si va fi recunoscut de un limfocit T CD4+. Moleculele MHC II care nu
reusesc sa lege peptide sunt rapid degradate in compartimentul endozomal.
Generarea liganzilor pentru limfocitele T CD4+Formarea complexului MHC II-Ag
-
8/13/2019 prezentareaAg
29/36
Consecintele biologice ale
-
8/13/2019 prezentareaAg
30/36
Consecintele biologice ale
recunoasterii
complexului peptid-MHC de
catre celula T
Recunoasterea
complexului peptid endogen-MHC de clasa I
de catre celula T CD8+ duce la uciderea
celulei tinta(ex. infectata viral)
Consecintele biologice ale
-
8/13/2019 prezentareaAg
31/36
Consecintele biologice ale
recunoasterii
complexului peptid-MHC de
catre celula T
CD4TCR
Complex
Ag-MHC II
Macrofagele (APC profesionale) preiau
antigenele exogene prin fagocitoza, le
proceseaza si le prezinta la suprafata
celulara in cupa MHC de clasa II
Antigenele astfel prezentate sunt
recunoscute prin intermediul receptoruluiTCR al limfocitelor T CD4+
Consecintele biologice ale
-
8/13/2019 prezentareaAg
32/36
Consecintele biologice ale
recunoasterii
complexului peptid-MHC de
catre celula T
Recunoasterea
complexului peptid exogen-MHC de clasa IIde catre celula T CD4+ de tip helper 1 (Th1)
duce la secretia unui set particular (Th1) de
citokine responsabile de activarea
macrofagelor si uciderea patogenului
extracelular
Consecintele biologice ale
-
8/13/2019 prezentareaAg
33/36
Consecintele biologice ale
recunoasterii
complexului peptid-MHC de
catre celula T
CD4TCR
ComplexAg-MHC II
Limfocitele B (APC profesionale)
preiau antigenele exogene prinintermediul imunoglobulinelor de
suprafata, le proceseaza si le
prezinta la suprafata celulara in
cupa MHC de clasa II
Antigenele astfel prezentate sunt
recunoscute prin intermediul receptoruluiTCR al limfocitelor T CD4+
Consecintele biologice ale
-
8/13/2019 prezentareaAg
34/36
Consecintele biologice ale
recunoasterii
complexului peptid-MHC de
catre celula T
Recunoasterea
complexului peptid exogen-MHC de clasa IIde catre celula T CD4+ de tip helper 2 (Th2)
duce la secretia unui set particular (Th2) de
citokine responsabile de activarea
limfocitelor B care secreta anticorpi ce
elimina patogenul extracelular
-
8/13/2019 prezentareaAg
35/36
Concluziile cursului
Limfocitele T nupot recunoaste antigene native
Limfocitele T recunosc fragmentede antigene procesatesi prezentatede
celulele prezentatoare de antigen
Procesareaare loc
-in citosol (antigenele endogene) sau
-in veziculele caii endocitice (antigenele exogene)
Prezentarea-peptidelor derivate din antigene endogene limfocitelor T CD8+ are loc in cupa
MHC I
-peptidelor derivate din antigene exogene limfocitelor T CD4+ are loc in cupa
MHC II
-
8/13/2019 prezentareaAg
36/36
Concluziile cursului
Recunoasterea complexului peptid endogen-MHC de clasa I de catre celula TCD8+ duce la uciderea celulei tinta(ex. infectata viral)
Recunoasterea complexului peptid exogen-MHC de clasa II de catre celula TCD4+ de tip helper 1 (Th1) duce la secretia unui set particular (Th1) de citokine
responsabile de activarea macrofagelor si uciderea patogenului extracelular
Recunoasterea complexului peptid exogen-MHC de clasa II de catre celula T
CD4+ de tip helper 2 (Th2) duce la secretia unui set particular (Th2) de citokine
responsabile de activarea limfocitelor B care secreta anticorpi ce elimina
patogenul extracelular