Kõige olulisem samm spetsiifilise rakulise immuunvastuse kujunemisel on T-lümfotsüütide populatsiooni aktiveerimine. Need rakud ei suuda aga iseseisv alt ära tunda kehasse sattunud võõragensit ja hakkavad oma ülesandeid täitma. T-lümfotsüüdi aktiveerimiseks on vaja spetsiaalseid abilisi – antigeeni esitlevaid rakke (APC), mis toovad oma pinnale võõrmaterjali fragmenti osana teise klassi (MHC II) suurest histo-ühilduvuse kompleksist.
MHC II on spetsiaalsed molekulid, millele on spetsiifilised pinna T-abistaja retseptorid.
Antigeeni esitlevate rakkude kontseptsioon
APC-d on immuunsüsteemi abistavad rakud. Nende hulgas on "professionaale", kes suudavad "sisse lülitada" natiivseid T-abistajaid, mitte ainult ei esitle antigeeni, vaid annavad kokkupuutel ka indutseeriva signaali. Aktiveeritud T-lümfotsüüdid omandavadvõime ära tunda võõrfragmente mitte ainult APC, vaid ka kõigi teiste esitlemisvõimeliste rakkude membraanipindadel. Kuid viimasel juhul ilmub antigeen MHC I, mitte II osana.
Natiivsed T-abistajarakud, mis pole kunagi võõraste ainetega kokku puutunud, saavad suhelda ainult antigeen-MHC II kompleksiga, mis moodustub eranditult APC-s. Seega on immuunsüsteemi antigeeni esitlevad rakud rakud, mis on võimelised pinnal ekspresseerima teise klassi histo-sobivuskompleksi peamise kompleksi molekule.
APC populatsioon on heterogeenne leukotsüütide rühm, millel on väljendunud immunostimuleerivad omadused. See sisaldab mitut tüüpi rakke, mis on võimelised fago- või endotsütoosi teel absorbeerima võõrkehi ja paljastama need pinnale osana retseptoritest, mida T-abistajad saavad kokkupuutel ära tunda. Viimased käivitavad terve rea immuunvastuseid, mis rõhutab APC tähtsust.
AIC-i toimimine
Antigeeni esitlevate rakkude ülesanne ei ole mitte ainult esitada, vaid ka indutseerida spetsiifilist signaali, mis kokkupuutel aktiveerib natiivse T-raku, mis pole kunagi antigeeniga kokku puutunud.
AIC töö koosneb kahest etapist:
- töötlemine - antigeeni molekuli piiramine väikesteks fragmentideks;
- esitlus – antigeense peptiidi sisestamine MHC-sse ja saadud tulemuse eksportiminekompleks membraani pinnal.
Suurem osa APC-st moodustub luuüdis.
Kui antigeeni esitlev rakk puutub kokku T-lümfotsüüdiga, tunnevad viimase retseptorid ära võõra peptiidi inkorporeerimisega modifitseeritud MHC molekuli. Sel juhul viiakse läbi kostimulatsiooni efekt.
Milliseid rakke peetakse antigeeni esitlevateks
Imunoloogias on antigeeni esitlevad rakud rakud, mis on võimelised:
- ekspresseerivad membraani pinnal teise klassi MHC molekule;
- indutseerida T-rakkude populatsioonile stimuleerivat signaali.
Eriti oluline kriteerium on antigeeni esitlus kombinatsioonis MHC II-ga, mille T-helper suudab ära tunda. Peaaegu kõik rakud on võimelised töötlema võõrmolekuli MHC 1 osana, kuid neid ei nimetata antigeeniesitlejateks.
APK-d
Imunoloogias jaotatakse antigeeni esitlevad rakud kahte suurde rühma: professionaalsed ja mitteprofessionaalsed.
Professionaalsete AIC-de hulka kuuluvad:
- makrofaagid;
- dendriitrakud;
- B-lahtrid.
Dendriitrakkude populatsioon on üsna ulatuslik ja jaguneb järgmisteks osadeks:
- valged väljakasvu epidermotsüüdid (Langerhansi rakud);
- sõrmedevahelised tüümuse rakud;
- follikulaarsed dendriitrakud (FDC).
Kõigil spetsialiseeritud APC-del on võime edastada kostimuleerivaid signaale natiivsetele T-lümfotsüütidele, mida nimetataksesensibiliseerimisfunktsioon.
Ebaprofessionaalsed APK-d on:
- aju gliaalrakud;
- harknääre ja kilpnäärme epiteelirakud;
- endoteliaalsed vaskulaarsed rakud;
- pankrease beetarakud;
- naha fibroblastid.
Spetsialiseerimata APC-d on võimelised moodustama ja eritama antigeen-MHC II komplekse alles pärast stimuleerimist tsütokiinidega, milleks võivad olla gamma-interferoon ja muud ained.
APC lokaliseerimine ja migreerimine kehas
Antigeeni esitlevad rakud paiknevad valdav alt:
- nahk;
- lümfisõlmed;
- harknääre;
- enamiku limaskestade epiteel ja subepiteliaalne kiht.
Epidermisesse koondunud APC-sid nimetatakse Langerhansi rakkudeks. Pärast antigeeni esitlemist pinnale koos MHC-ga migreeruvad nad piirkondlikesse lümfisõlmedesse, kus interakteeruvad T-lümfotsüütidega. Langerhansi APC liikumine toimub mööda aferentseid lümfisooneid.
Follikulaarsete dendriitrakkude (FDC-de) spetsiifiline populatsioon, mis vastutab antigeeni B-lümfotsüütidele esitlemise eest, on koondunud limaskestade lümfoidkoesse ja lümfisõlmede folliikulitesse.
FDC-de eripära on see, et nad ei migreeru vastusena infektsioonile, vaid on pidev alt osa stabiilsest võrgustikust, mille moodustavad nende enda protsessid, mis on omavahel seotud desmosoomide kaudu.
Angeni esitlusmehhanism
Nagu jubaNagu eespool märgitud, eelneb töötlemisele antigeeni esitus. Esialgu neelab antigeeni esitlev rakk võõragensi fagotsütoosi või endotsütoosi teel. Seejärel lõigatakse spetsiaalsetes organellides (fagosoomid või proteosoomid) ensüümide abil antigeensed valgud väikesteks 8–12 aminohappejäägi pikkusteks fragmentideks.
APC-sse sisenevad eksogeensed peptiidid on fagotsüütide seedimise saadused. Antigeeni esitlevas rakus teostatakse nende edasine piiramine väiksemateks peptiidideks. Endogeenseid peptiide töödeldakse proteasoomides.
Seejärel ühineb antigeeni fragment peamise histo-sobivuse kompleksiga. MHC molekuli ruumilises konformatsioonis on spetsiaalne õõnsus, kuhu asetatakse võõrpeptiid. Saadud antigeen-MHC kompleks transporditakse APC membraani pinnale.
