Thực bào, Xử lý và Trình diện Kháng nguyên

Thực bào là quá trình các tế bào chuyên biệt như bạch cầu trung tính, đại thực bào và tế bào tua nhận diện và nuốt chửng vi khuẩn và mảnh vụn tế bào thông qua các thụ thể. Đây vừa là cơ chế diệt khuẩn chính của miễn dịch bẩm sinh, vừa là điểm khởi đầu cho quá trình xử lý vật liệu đã nuốt thành các peptide được trình diện cho tế bào lympho, liên kết quá trình nuốt bẩm sinh với sự nhận diện thích nghi.

Definition

Thực bào là quá trình nội hóa chủ động, được điều khiển bởi thụ thể, các vật chất dạng hạt có kích thước lớn hơn khoảng 0,5 micromet vào một thể thực bào (phagosome) có màng bao bọc. Thể thực bào này sẽ trưởng thành thành một ngăn phân hủy, nơi vật chất đã nuốt được tiêu diệt, phân hủy và, ở các tế bào trình diện kháng nguyên, được xử lý để trình diện cho tế bào lympho T.

Scope

Chủ đề này bao gồm việc nhận diện và hấp thu các hạt, sự trưởng thành của thể thực bào và sự hợp nhất của nó với các ngăn phân hủy, bộ máy diệt khuẩn của các tế bào thực bào chuyên nghiệp, và quá trình xử lý kháng nguyên để trình diện trên các phân tử MHC. Đây là tài liệu tham khảo về cơ chế, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Những thụ thể nào nhận diện các hạt trực tiếp hoặc thông qua opsonin để kích hoạt quá trình hấp thu?
• Thể thực bào trưởng thành và thu nhận khả năng diệt khuẩn như thế nào?
• Kháng nguyên đã nuốt được xử lý và tải lên các phân tử MHC lớp I và lớp II như thế nào?
• Quá trình hấp thu thực bào bởi tế bào tua kết nối sự phát hiện bẩm sinh với sự khởi động tế bào T như thế nào?

Key concepts

• Thụ thể thực bào (Fc, bổ thể, thụ thể loại bỏ)
• Opsonin hóa
• Sự trưởng thành của thể thực bào và sự hình thành thể thực bào-lysosome
• Đợt bùng phát hô hấp (oxy hóa)
• Các con đường MHC lớp I và lớp II
• Trình diện chéo
• Tế bào trình diện kháng nguyên chuyên nghiệp
• Thực bào tế bào chết theo chương trình

Mechanisms

Các tế bào thực bào nhận diện mục tiêu trực tiếp thông qua các thụ thể đối với các cấu trúc bề mặt được bảo tồn hoặc gián tiếp thông qua các opsonin như kháng thể và các mảnh bổ thể gắn vào hạt. Sự tập hợp các thụ thể thúc đẩy sự kéo dài màng phụ thuộc actin, nuốt chửng hạt vào một thể thực bào. Thể thực bào trưởng thành bằng cách hợp nhất tuần tự với các ngăn nội thể và lysosome, axit hóa và thu nhận các hydrolase, và ở bạch cầu trung tính và đại thực bào, các loại oxy và nitơ phản ứng từ đợt bùng phát hô hấp. Trong các tế bào trình diện kháng nguyên, kháng nguyên đã bị phân hủy được tải lên MHC lớp II để trình diện cho tế bào T CD4, trong khi một số con đường cho phép trình diện chéo kháng nguyên đã nội hóa trên MHC lớp I cho tế bào T CD8, tạo ra một cầu nối phân tử từ quá trình nuốt bẩm sinh đến quá trình khởi động thích nghi.

Clinical relevance

Sinh học thực bào cung cấp thông tin để hiểu các rối loạn như bệnh u hạt mãn tính và giảm bạch cầu trung tính, tính nhạy cảm với nhiễm trùng mủ, và vai trò của tế bào tua trong việc khởi tạo miễn dịch và dung nạp. Mục này mô tả các cơ chế để tham khảo và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị.

Evidence & guidelines

Nội dung phản ánh các đánh giá đã được thiết lập về chức năng thực bào và xử lý kháng nguyên hơn là các hướng dẫn thực hành lâm sàng.

History

Quan sát của Ilya Mechnikov vào cuối thế kỷ XIX về quá trình nuốt chửng tế bào đã xác lập thực bào là một cơ chế bảo vệ và mang lại một phần giải Nobel năm 1908. Công trình nghiên cứu thế kỷ XX đã xác định các thụ thể và hệ thống diệt khuẩn của tế bào thực bào, các con đường xử lý kháng nguyên bị hạn chế bởi MHC, và khám phá của Ralph Steinman về tế bào tua như là những tác nhân khởi đầu chính của các phản ứng thích nghi.

Key figures

• Ilya Mechnikov
• Ralph Steinman
• Peter Cresswell
• Alan Aderem

Seminal works

• aderem-1999
• blum-2013

Frequently asked questions

Thực bào kết nối miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích nghi như thế nào?

Khi các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên nghiệp, đặc biệt là tế bào tua, nuốt vi khuẩn, chúng phân hủy vật chất và trình diện các peptide có nguồn gốc trên các phân tử MHC cho tế bào lympho T. Điều này biến một hành động diệt khuẩn bẩm sinh thành bước trình diện kháng nguyên khởi đầu phản ứng thích nghi.

Opsonin hóa là gì?

Opsonin hóa là quá trình bao phủ một hạt bằng các phân tử của vật chủ như kháng thể hoặc các mảnh bổ thể được nhận diện bởi các thụ thể thực bào, làm tăng đáng kể hiệu quả của quá trình nuốt chửng.