Antigenverarbeitung und -präsentation: Die Brücke zur adaptiven Immunität

Die Antigenverarbeitung und -präsentation ist der kritische Prozess, bei dem antigenpräsentierende Zellen (APCs) Antigene aufnehmen, verarbeiten und T-Zellen präsentieren, um die adaptive Immunantwort einzuleiten.

Schritt-für-Schritt-Prozess

1. Antigenaufnahme

APCs – professionelle (dendritische Zellen, Makrophagen, B-Zellen) und nicht-professionelle (epitheliale, endotheliale Zellen) – internalisieren Antigene über Phagozytose, Endozytose oder rezeptormediierte Aufnahme. Professionelle APCs sind weitaus effizienter.

2. Antigenverarbeitung

Internalisierte Antigene werden von Proteasen, Kathepsinen und lysosomalen Enzymen in endosomalen/lysosomalen Kompartimenten zu Peptidfragmenten abgebaut.

3. MHC-Ladung und Transport

Peptidfragmente binden an Haupt-Histokompatibilitätskomplex (MHC)-Moleküle:

• MHC-Klasse II (auf professionellen APCs) präsentiert exogene Peptide an CD4+ Helfer-T-Zellen
• MHC-Klasse I (auf allen nukleierten Zellen) präsentiert endogene Peptide (z. B. virale) an CD8+ zytotoxische T-Zellen

Peptid-MHC-Komplexe werden an die Zelloberfläche transportiert.

4. T-Zell-Erkennung und -Aktivierung

T-Zell-Rezeptoren (TCRs) auf T-Zellen erkennen spezifische Peptid-MHC-Komplexe. Diese Interaktion plus kostimulatorische Signale lösen T-Zell-Aktivierung, Proliferation und Differenzierung zu Effektorzellen (zytotoxische T-Zellen, Helfer-T-Zellen) und Gedächtnis-T-Zellen aus.

Ergebnis

Effektor-T-Zellen eliminieren infizierte Zellen, sezernieren Zytokine zur Koordinierung von Immunantworten und etablieren langfristige Immunität über Gedächtnis-T-Zellen. Dieser komplizierte Prozess ermöglicht es dem Immunsystem, eine große Vielfalt von Krankheitserregern zu erkennen und darauf zu reagieren.