Las células presentadoras de antígeno son células capaces de presentar antígenos en la superficie externa de sus membranas citoplasmáticas unidos al Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC, por su siglas en inglés Major Histocompatibility Complex).
La presentación de antígenos es un paso esencial en el inicio y desarrollo de las respuestas del llamado sistema inmunitario adaptativo, tanto respuestas humorales (mediadas por anticuerpos) como respuestas celulares (mediados por linfocitos T citotóxicos, macrófagos, NK).
Los linfocitos T son capaces de interaccionar con los complejos antígeno-MCH a través de los receptores TCR (T-cell receptor), y a través de esta interacción se activan e inician las respuestas inmunitarias específicas.
Índice de contenido
Funciones
Los linfocitos T no pueden reconocer ni responder frente a antígenos libres o en solución, solo interaccionan con antígenos que han sido procesados y presentados en la superficie celular unidos al Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC).
Por lo tanto, los linfocitos T requieren a las células presentadoras de antígeno para activarse y realizar su función inmunitaria.
Algunas células presentadoras de antígeno presentan antígenos a los linfocitos T CD4+ (maduran y se transforman en linfocitos Th, colaboradores, cooperadores, helper o efectores) y otras células presentadoras de antígeno presentan antígenos a linfocitos T CD8+ (maduran y se transforman en linfocitos Tc o citotóxicos).
Los linfocitos T colaboradores pueden reconocer antígenos exógenos presentados a través de MHC clase II. Los linfocitos T citotóxicos pueden reconocer antígenos endógenos presentados en moléculas MHC clase I.
Las llamadas células presentadoras de antígeno profesionales expresan MHC clase II y clase I y pueden presentar antígenos tanto a linfocitos T colaboradores como a linfocitos T citotóxicos.
Por otro lado, casi todas las células del cuerpo expresan MHC clase I y pueden presentar antígenos endógenos a los linfocitos T citotóxicos. No obstante, es habitual que al hablar de células presentadoras de antígeno se haga en referencia a las células profesionales que expresan MHCII.
La presentación de antígeno está, por tanto, involucrada en las respuestas inmunes adaptativas frente a patógenos, tanto intracelulares como extracelulares, y también interviene en la defensa natural del organismo frente a células propias dañadas, por ejemplo las células cancerosas.
Tipos de células presentadoras de antígeno
Prácticamente todas las células del organismo pueden presentar antígenos de alguna forma, aunque hay células del sistema inmune especializadas en este proceso, las conocidas como células presentadoras de antígeno profesionales.
A nivel molecular, las células presentadoras de antígeno profesionales se caracterizan por expresar el MHC clase II y clase I, mientras que las no profesionales expresan solo MHC clase I.
Las células presentadoras de antígeno profesionales, además, expresan moléculas co-estimuladoras y receptores de reconocimiento de patrones.
Células presentadoras de antígeno profesionales
Estas células están especializadas en la presentación de antígenos a las células T. Son muy eficientes en la captación de antígenos, ya sea mediante fagocitosis (por ejemplo, los macrófagos) o mediante endocitosis mediada por receptores (por ejemplo, células B).
Tras la captación, estas células procesan el antígeno y lo transforman en fragmentos peptídicos que se acoplan al MCH clase II y se muestran sobre la membrana celular.
Las células presentadoras de antígeno profesionales también expresan en su membrana otras moléculas co-estimulador
Las células T reconocen e interaccionan con el complejo antígeno-MHC clase II y esto, junto a la intea otras moléculas co-estimuladoras que también expresan las células presentadoras de antígeno profesionales, lleva a la activación de las células T.
Además, al igual que el resto de células del organismo, las células presentadoras de antígeno profesionales también expresan MHC clase I.
Los principales tipos de células presentadoras de antígeno profesionales son las células dendríticas, los macrófagos y los linfocitos B.
- Células dendríticas: son células fagocitarias presentes en los tejidos que presentan antígenos tanto a células T colaboradoras como a citotóxicas. Son capaces de realizar presentación cruzada (presentar antígenos exógenos en MHC clase I y antígenos endógenos en MHC clase II). Cuando sus receptores de reconocimiento de patrones reconocen algún patrón asociado a un patógeno, lo fagocitan y se activan aumentando la expresión de MHC clase II y moléculas co-estimuladoras de linfocitos T, como CD40 y B7. Entonces pasa a ser una células dendrítica madura que migra a los nódulos linfáticos donde se encuentra y activa a los linfocitos T.
- Macrófagos: los macrófagos pueden ser estimulados por gamma interferon secretado por células T. Tras la estimulación, comienzan a expresar MHC clase II y co-estimuladores, incluyendo B7, y son capaces de presentar antígeno a linfocitos T colaboradores.
- Linfocitos o células B: a diferencia de las células T, las células B pueden interaccionar con antígenos libres en solución a través de su BCR (B-cell receptor). Los antígenos reconocidos de este modo pueden ser captados por las células B, procesados y presentados utilizando MHC clase II. La interacción entre estas células B y linfocitos T colaboradores es necesaria para la maduración de afinidad de los anticuerpos y para la formación de células memoria.
No profesionales
Las células presentadoras de antígeno no profesionales incluyen a todas las células nucleadas del organismo. Estas células utilizan MHC clase I para presentar péptidos antigénicos de origen endógeno (se originan en la propia célula, en contraposición con los antígenos presentados a través de MHC clase II que son de origen exógeno).
Los linfocitos T citotóxicos (CD8+) son capaces de interaccionar con estos antígenos e iniciar su activación.
Se ha observado que en algunas circunstancias y en algunas células típicamente no profesionales, como mastocitos, neutrófilos y células epiteliales y endoteliales, pueden expresar MHCII e interaccionar con linfocitos T colaboradores, aunque no se sabe muy bien si son capaces de activar a linfocitos T CD4+ inmaduros.