Immunologia – via di processazione e presentazione MHC-I

Via di processazione e presentazione MHC-I

Attivazione in caso di infezione

La via di presentazione e processazione MHC-I viene attivata in caso di infezione delle cellule nucleate da parte di microrganismi intracellulari, come virus e alcuni batteri che replicano nel citoplasma. Gli Ag proteici citosolici vengono prodotti, oppure la via viene attivata in caso di mutazioni geniche dove le proteine citosoliche sono prodotte da vari geni mutati (come nelle piastrine ed eritrociti, che sono cellule non nucleate). I virus sono capaci di infettare qualsiasi cellula nucleata, dato che quasi tutte le cellule nucleate esprimono molecole MHC-I. Le cellule APC sono capaci di presentare l'Ag ai linfociti T CD8.

Cellule non nucleate

Le cellule non nucleate, come gli eritrociti, presentano livelli molto bassi di MHC-I, per cui all'interno di esse si può sviluppare un'infezione sfuggendo ai linfociti T. Virus non possono replicarsi all'interno degli eritrociti, quindi questo non ha conseguenze in caso di infezione virale. Invece, il Plasmodium, agente della malaria, riesce a sopravvivere nei globuli rossi.

Degradazione dell'Ag proteico citosolico

La degradazione dell'Ag proteico citosolico avviene nel citoplasma ad opera del proteasoma, un complesso enzimatico multicatalitico costituito da enzimi proteolitici. Il proteasoma presenta la forma di un grosso cilindro composto da 28 subunità assemblate in 2 anelli interni e 2 anelli esterni coassiali, con ogni anello formato da 7 subunità. Tra queste, ci sono le subunità catalitiche LMP2 e LMP7, codificate dai geni LMP localizzati nel locus MHC vicino ai geni TAP, e la subunità MECL-1 codificata al di fuori della regione MHC.

Induzione e specificità del proteasoma

I geni LMP, MHC, TAP e MECL-1 sono indotti dagli IFN. Tre subunità inducibili sostituiscono altre tre subunità costitutive, determinando un cambio di specificità del proteasoma, con clivaggio a valle dei residui idrofobici e basici rispetto a quelli acidi, per cui si parla di immuno-proteasoma.

Degradazione delle proteine

In condizioni normali, le subunità catalitiche favoriscono la marcatura delle proteine danneggiate, non assemblate in maniera corretta o inutili con l'ubiquitina, e poi sottoposte a proteolisi. In caso di infezione, il proteasoma degrada le proteine citosoliche in peptidi che spesso sono troppo lunghi per essere legati alle molecole MHC-I e devono essere ulteriormente frammentati. L'estremità C-terminale del peptide deriva dal taglio eseguito dal proteasoma, mentre l'estremità N-terminale del peptide deriva dal taglio eseguito da un'aminopeptidasi.