Comment les cellules présentent les antigènes aux lymphocytes T
Les molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) exposent de petits fragments de protéines, les peptides. Les récepteurs des lymphocytes T reconnaissent ces complexes peptide–CMH. Chez l’être humain, les molécules du CMH portent le nom de HLA, pour antigènes leucocytaires humains.
Présente des peptides intracellulaires aux lymphocytes T CD8+
Exprimé par la plupart des cellules nucléées.
Présente surtout des peptides issus de protéines intracellulaires.
Reconnu par les lymphocytes T CD8+.
Gènes classiques humains : HLA-A, HLA-B et HLA-C.
Chaîne lourdeβ₂-microglobulinePeptideRécepteur du lymphocyte T
CMH de classe II
Présente des peptides issus de protéines captées par la cellule aux lymphocytes T CD4+
Surtout exprimé par les cellules dendritiques, macrophages et lymphocytes B.
Présente surtout des peptides issus de protéines internalisées.
Reconnu par les lymphocytes T CD4+.
Molécules classiques humaines : HLA-DP, HLA-DQ et HLA-DR.
Chaîne αChaîne βPeptideRécepteur du lymphocyte T
De la protéine à sa présentation
Les principales voies de préparation et de présentation des peptides.
CMH de classe I
(voie endogène)
Protéine intracellulaire
Les protéines produites dans la cellule constituent la matière première de cette voie.
→
Protéasome
Les protéasomes découpent les protéines en peptides dans le cytosol.
→
Transport par TAP vers le RE
TAP transporte les peptides dans le réticulum endoplasmique.
→
Chargement des peptides dans le RE
Les peptides appropriés se fixent aux molécules de CMH I nouvellement assemblées.
→
Surface cellulaire
Les complexes peptide–CMH I gagnent la surface, où les lymphocytes T CD8+ peuvent les reconnaître.
CMH de classe II
(voie exogène)
Capture de l’antigène
Les cellules présentatrices d’antigènes internalisent du matériel extracellulaire.
→
Endosome / lysosome
Des protéases dégradent les protéines dans des compartiments acidifiés.
→
Chargement des peptides
Après la dégradation de la chaîne invariante, HLA-DM facilite l’échange des peptides sur le CMH II.
→
Surface cellulaire
Les complexes peptide–CMH II atteignent la surface et peuvent être reconnus par les lymphocytes T CD4+.
Une exception importante
Les cellules dendritiques peuvent présenter sur le CMH I des peptides issus d’antigènes extracellulaires capturés : c’est la présentation croisée. Ce mécanisme amorce les réponses T CD8+. D’autres voies permettent aussi au CMH II de présenter certaines protéines intracellulaires.
La reconnaissance n’est qu’un début
L’activation des lymphocytes T naïfs nécessite généralement des signaux de costimulation et un environnement de cytokines adapté. La reconnaissance de l’antigène ne suffit donc pas à garantir une réponse efficace.
CMH et vieillissement
L’âge peut modifier la capture et l’apprêtement des antigènes, la signalisation dendritique et l’amorçage des lymphocytes T. Les résultats varient selon les cellules, les tissus et les conditions expérimentales.
Au-delà de la quantité de CMH
La quantité de CMH ne suffit pas à juger de l’efficacité de la présentation antigénique. La costimulation, les cytokines et le fonctionnement des lymphocytes T comptent aussi.
Les changements de présentation antigénique liés à l’âge ne se résument pas à une baisse uniforme de l’expression du CMH.
Les lymphocytes T surveillent les complexes peptide–CMH. Leur réponse dépend de cette reconnaissance, mais aussi des mécanismes de tolérance et de régulation.
Les illustrations schématisent les principaux mécanismes ; les tailles, couleurs et distances moléculaires ne sont pas représentées à l’échelle réelle.