Презентация антигенов: как иммунная система распознает патогены

Что такое презентация антигенов

Презентация антигенов — это процесс, при котором иммунная система распознает и «показывает» фрагменты патогенов иммунокомпетентным клеткам.

За этот процесс отвечают антиген-презентирующие клетки (АПК) — гетерогенная группа лейкоцитов с выраженными иммуностимулирующими свойствами.

Функции АПК

• захват антигена;  
• процессинг (обработка);  
• представление антигена Т-лимфоцитам.

Основными клетками-мишенями являются:

• Т-хелперы;  
• цитотоксические Т-лимфоциты.

Процессинг антигенов

Процессинг — это этап подготовки антигена к презентации.

Основные этапы процессинга

• частичный протеолиз белка (до 5–20 аминокислот);  
• связывание фрагментов с молекулами МНС I и МНС II;  
• транспорт комплексов на поверхность клетки.

В результате формируется иммуногенная форма антигена, способная вызвать специфический иммунный ответ и формирование иммунологической памяти.

Клетки, участвующие в презентации антигенов

АПК делятся на «профессиональные» и «непрофессиональные».

Профессиональные АПК

• дендритные клетки;  
• макрофаги;  
• В-лимфоциты.

Для них характерно:

• постоянное наличие молекул МНС II;  
• высокая способность к активации иммунного ответа.

Непрофессиональные АПК

Некоторые соматические клетки могут участвовать в презентации при воспалении:

• кератиноциты;  
• тироциты;  
• эндотелиоциты.

Молекулы МНС I присутствуют на большинстве клеток организма и их экспрессия усиливается при воспалении.

Этапы специфического иммунного ответа

Иммунный ответ развивается последовательно:

Основные этапы

• проникновение патогена через барьеры;  
• захват антигена АПК;  
• процессинг и миграция АПК в лимфоидные органы;  
• презентация антигена Т-лимфоцитам;  
• активация и клональная экспансия Т-клеток.

Активация Т-клеток

Для полноценной активации необходимы три сигнала:

• распознавание антигена Т-клеточным рецептором;  
• ко-стимуляция от АПК;  
• действие цитокинов.

Это приводит к формированию эффекторных клеток, способных уничтожать патоген.

Где происходит презентация антигенов

Разные этапы иммунного ответа происходят в разных зонах организма.

H3 Локализация процессов

• этапы 1–3 — в тканях и лимфе;  
• этапы 4–5 — в периферических лимфоидных органах.

К ним относятся:

• лимфатические узлы;  
• селезенка;  
• лимфоидные структуры слизистых оболочек и кожи.

Лимфатические узлы контролируют определенные участки тела, а селезенка отвечает за антигены, попавшие в кровь.

Значение презентации антигенов

Презентация антигенов — центральный механизм адаптивного иммунитета, обеспечивающий:

Основные функции

• распознавание патогенов;  
• активацию Т-клеток;  
• формирование иммунологической памяти;  
• координацию иммунного ответа.