La présentation antigénique

Molécules HLA

Cellules présentatrices
de l’antigène professionnelles

TCR

Lymphocytes T

Cellules
endothéliales

Où ?

Présentation via les molécules HLA de classe I
Dans toutes les cellules nucléées ainsi que les plaquettes.

Présentation via les molécules HLA de classe II

• à l’état basal, seulement sur les cellules présentatrices de l’antigène professionnelles, soit les cellules dendritiques, les macrophages et les lymphocytes B ;
• dans des états de stress cellulaire (notamment la transplantation), d’autres cellules peuvent exprimer des molécules HLA de classe II comme les cellules endothéliales.

Quand ?

Présentation via les molécules HLA de classe I

En permanence pour la présentation des peptides endogènes, afin que les lymphocytes T CD8+ puissent reconnaitre puis éliminer les cellules anormales.

Le lymphocyte T CD8+ agit comme un « surveillant » capable de screener les peptides présentés par les molécules HLA de classe I situées à la surface de toutes les cellules nucléées et les plaquettes.
Si la cellule est normale, elle synthétisera uniquement des protéines normales, reconnues comme du « soi » n’activant pas lymphocyte T CD8+.
Si la cellule est anormale, elle synthétisera des protéines anormales reconnues comme du « non soi » par le lymphocyte T CD8+ qui s’activera et exercera ses fonctions cytotoxiques envers la cellule anormale.

Présentation via les molécules HLA de classe II

En permanence pour les cellules présentatrices de l’antigène professionnelles.
Uniquement dans un contexte inflammatoire pour les autres cellules.

Comment ?

L’apprêtement est l’ensemble des étapes de dégradation d’un antigène protéique, obligatoires et préalables à l’enchâssement du peptide dans le sillon de la molécule HLA.

Apprêtement et présentation antigénique des molécules HLA classe I

1% de l’ensemble des protéines produites par la cellule sont en permanence adressées à la dégradation via un marquage par l’ubiquitine. Ce marquage les envoie vers le protéasome où elles vont subir l’action d’enzymes les clivant en plus petits peptides. Ces derniers passent ensuite du cytosol au réticulum endoplasmique grâce aux pompes TAP. Une fois dans le réticulum endoplasmique, elles peuvent subir l’action d’autres enzymes protéolytiques (ERAP, Trim notamment). Au terme de ces processus de dégradation et de clivage, on obtient dans le réticulum endoplasmique un pool de petits peptides de quelques acides aminés, issus des protéines endogènes.

Au final, les peptides pouvant s’enchâsser dans la molécule HLA de classe I sont :

• Endogènes

• Courts

  Majoritairement de 9 acides aminés, soit des nonamères.

Une fois chargées d’un peptide, les molécules HLA de classe I sont exprimées à la surface de toutes les cellules nucléées et plaquettes. Les complexes [peptide - HLA de classe I] peuvent rentrer en interaction avec le TCR des lymphocytes T CD8+ et les KIR des cellules NK.

Apprêtement et présentation antigénique des molécules HLA classe II

La poche à peptide des molécules HLA de classe II en formation dans le réticulum endoplasmique est protégée par la chaîne invariante Ii pour empêcher les peptides présents dans le réticulum endoplasmique de s’y enchâsser. Dès que le complexe [chaine Ii – HLA de classe II] est formé, celui-ci est acheminé vers l’endosome. En réalisant son rôle de recyclage des protéines exogènes et transmembranaires, l’endosome devient le lieu de chargement, dans les molécules HLA de classe II, de peptides de 12 à 25 acides aminés émanant de la dégradation par les enzymes lysosomales des protéines exogènes et transmembranaires endocytées. La chaine invariante li est également dégradée pour laisser place au peptide.

Le complexe [peptide - HLA de classe II] est exprimé, à l’état basal, à la surface des cellules dendritiques, des lymphocytes B, des macrophages et des cellules épithéliales thymiques. Lors d’une réponse inflammatoire, certaines autres cellules (dont les cellules endothéliales et les lymphocytes T) peuvent exprimer elles aussi des molécules HLA de classe II.

• Le cas particulier de la présentation croisée

La cellule dendritique est la seule à pouvoir réaliser la présentation croisée, c’est-à-dire à pouvoir présenter des peptides issus de la dégradation de protéines exogènes via des molécules HLA de classe I. C’est une caractéristique majeure de cette cellule qui la rend responsable de l’articulation entre l’immunité innée et l’immunité adaptative. En effet, c’est grâce à cette présentation croisée que la cellule dendritique peut activer des lymphocytes T CD8+ pour induire une réaction cellulaire vis-à-vis d’antigènes non exprimés dans la cellule dendritique.

A la différence du lymphocyte B qui reconnait tout antigène natif grâce à son BCR, le lymphocyte T est incapable de reconnaitre un antigène natif. Les mécanismes d’apprêtement et de présentation antigénique sont donc strictement obligatoires : sans eux, aucun des mécanismes dans lesquels les lymphocytes T sont impliqués ne pourrait avoir lieu !