Procesamiento de Antígenos: Vías Proteasómicas y Endosómicas

El procesamiento de antígenos es el conjunto de eventos celulares que convierten proteínas intactas en los péptidos cortos que las moléculas de MHC exhiben. Dos rutas principales operan en paralelo: una vía citosólica, dependiente del proteasoma, que suministra péptidos para el MHC de clase I, y una vía endosómica, dependiente de proteasas, que suministra péptidos para el MHC de clase II. Una tercera ruta, la presentación cruzada (cross-presentation), permite a algunas células cargar antígenos extracelulares en el MHC de clase I. En conjunto, estas vías determinan qué péptidos reconoce el sistema inmunitario.

Definition

El procesamiento de antígenos es la maquinaria proteolítica y de tráfico que degrada proteínas en péptidos y los entrega al MHC de clase I (principalmente a través de la vía citosólica proteasoma-TAP) o al MHC de clase II (a través de la vía endosómica) para su presentación en superficie a las células T.

Scope

Este tema abarca la generación proteasómica y el transporte dependiente de TAP de péptidos de clase I, la degradación endosómica y la carga asistida por HLA-DM de péptidos de clase II, y el concepto de presentación cruzada. Es material de referencia sobre biología celular y no proporciona orientación clínica.

Core questions

• ¿Cómo genera el proteasoma péptidos para el MHC de clase I, y cómo los transporta TAP al retículo endoplasmático?
• ¿Cómo se utilizan las proteasas endosómicas y HLA-DM para cargar el MHC de clase II?
• ¿Qué es la presentación cruzada y por qué es importante?
• ¿Cómo reparten las dos vías los antígenos propios y extraños entre la clase I y la clase II?

Key concepts

• Proteasoma e inmunoproteasoma
• Transportador asociado al procesamiento de antígenos (TAP)
• Complejo de carga de péptidos (Peptide-loading complex)
• Proteasas endosómicas y lisosómicas
• Cadena invariante, CLIP y HLA-DM
• Presentación cruzada
• Partición citosólica versus endosómica

Mechanisms

En la vía de clase I (endógena), las proteínas citosólicas son degradadas por el proteasoma, los péptidos son bombeados al retículo endoplasmático por TAP, recortados por aminopeptidasas y cargados en el MHC de clase I con la ayuda del complejo de carga de péptidos (peptide-loading complex). En la vía de clase II (exógena), las proteínas capturadas por endocitosis o fagocitosis son degradadas en compartimentos endosómicos y lisosómicos ácidos; las moléculas de clase II entregadas allí desprenden el remanente de la cadena invariante CLIP bajo la acción de HLA-DM y adquieren péptidos antigénicos. La presentación cruzada permite a ciertas células presentadoras de antígenos, notablemente algunas células dendríticas, dirigir antígenos exógenos hacia la vía de clase I, lo cual es importante para iniciar respuestas citotóxicas a material que la propia célula presentadora no sintetizó. Las revisiones integran estas rutas y su regulación.

Clinical relevance

Las vías de procesamiento de antígenos moldean las respuestas inmunitarias a virus, tumores y vacunas, y son objetivos de las estrategias virales de evasión inmunitaria y relevantes para el diseño de inmunoterapias. Esta entrada describe la maquinaria celular con fines educativos y no constituye una base para decisiones diagnósticas o de tratamiento individuales.

Evidence & guidelines

Las descripciones de las vías se basan en revisiones de inmunología revisadas por pares que resumen la biología celular establecida, en lugar de en guías clínicas.

History

El reconocimiento a finales del siglo XX de que las moléculas de MHC presentan péptidos procesados, en lugar de antígenos intactos, redefinió el reconocimiento de antígenos. El descubrimiento del papel del proteasoma y de TAP explicó cómo se producen y entregan los péptidos de clase I, mientras que el trabajo sobre la cadena invariante y HLA-DM clarificó la ruta endosómica de clase II. La presentación cruzada se estableció posteriormente como una capacidad distinta de las células presentadoras de antígenos especializadas, y las revisiones actuales tratan las vías como un sistema integrado.

Key figures

• Peter Cresswell
• Jacques Neefjes
• Paul Roche

Seminal works

• blum-2013
• neefjes-2011
• roche-2015

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre las vías de procesamiento de clase I y clase II?

La vía de clase I degrada proteínas del interior de la célula utilizando el proteasoma y carga péptidos en el retículo endoplasmático, mientras que la vía de clase II degrada proteínas captadas del exterior de la célula en endosomas y carga péptidos allí.

¿Qué es la presentación cruzada?

La presentación cruzada es la capacidad de ciertas células presentadoras de antígenos para cargar antígenos derivados externamente en el MHC de clase I, lo que les permite iniciar la respuesta de células T CD8+ citotóxicas contra material que la propia célula no produjo.