Cellule présentatrice d'antigène

Les antigènes chargés sur les molécules de CMH de classe I sont principalement d'origine cytosolique (intracellulaire). Chaque cellule dégrade régulièrement des protéines par le biais du protéasome. Ce complexe catalytique coupe les protéines en peptides courts qui sont transportées du cytosol vers le réticulum endoplasmique via les molécules TAP, des transporteurs de type ABC. Parallèlement, les molécules de CMH de classe I produites par la cellule sont prises en charges dans le réticulum endoplasmique par des protéines chaperonnes appelées calnexines, qui les maintiennent dans un état semi-replié[1] - [2]. Une fois sa conformation finale acquise (notamment via l'association avec la microglobuline β2), la molécule de CMH I se dissocie de la calnexine, pour rejoindre un complexe protéique (Peptide Loading Complex ou PLC en anglais) composé notamment de la calréticuline, ERp57 et la tapasine (qui lie les transporteurs TAP). Ce complexe maintient la molécule de CMH I dans la capacité à recevoir un peptide, jusqu'à fixation de l'antigène adapté[1] - [2].

Les antigènes chargés sur les molécules de CMH de classe II sont principalement d'origine exogènes. Les CPAs sont capables d'internaliser des éléments d'origine extracellulaire par des mécanismes d'endocytose comme l'endocytose à récepteurs (protéines reconnues par des récepteurs spécifiques), la phagocytose (pathogènes entier, ou fragments de cellules apoptotiques) et de macropinocytose (protéines solubles)[2]. Au fur et à mesure de leur progression à l'intérieur de la cellule, les vésicules d'endocytose s'acidifient, ce qui enclenche la digestion des éléments internalisés par des protéases. Les molécules de CMH de classe II, s'associent à une protéine membranaire nommée chaîne invariante (Ii), qui protège les molécules de CMH II d'une association avec l'une des nombreuses protéines synthétisées dans le réticulum endoplasmique, et sert également de marqueur d'adressage à la membrane plasmique. La chaîne invariante sera ensuite clivée de façon séquentielle pour ne laisser qu'une petite séquence peptidique appelée CLIP fixée sur la molécule de CMH. La fusion d'endosomes riches en molécules de CMH II avec les vésicules d'endocytose contenant les peptides internalisés permettra l'échange du peptide CLIP contre un antigène d'origine extracellulaire, avec l'aide des molécules HLA-DM et HLA-DO[1] - [2].

Il est communément admis que les antigènes d'origine intracellulaire sont chargés sur les molécules de CMH de classe I et les antigènes d'origine extracellulaire sur les molécules de CMH de classe II. Cependant, des exceptions ont été reportées. Des antigènes endogènes peuvent être chargés sur les molécules de CMH de classe II via un mécanisme lié à l'autophagie[2] - [3] ou un détournement de la machinerie de chargement des molécules de CMH de classe I[2]. De la même façon, il existe un processus nommé présentation croisée (en anglais cross-presentation) permettant le chargement de peptides exogènes sur des molécules de CMH de classe I, principalement observé chez les cellules dendritiques[1].

Les molécules de CMH de classe II chargées d'un antigène sont reconnues spécifiquement par les lymphocytes T CD4+ (dits auxiliaires)[1].

La reconnaissance du complexe CMH de classe II/antigène étranger par un lymphocyte CD4+ naïf permet le déclenchement d'une réponse immunitaire adaptative spécifique contre l'élément dont est issu l'antigène reconnu.

Les molécules de CMH de classe I chargées d'un antigène sont reconnues spécifiquement par les lymphocytes T CD8+ (dits cytotoxiques)[1].

L'ensemble des complexes CMH de classe I/antigène constitue une sorte de « carte d'identité » cellulaire présentant l'état de la cellule à sa propre surface. Ainsi il permet principalement la reconnaissance et l'élimination par les lymphocytes T cytotoxiques des cellules infectées.

La présentation d'antigènes est un élément essentiel du développement des lymphocytes T dans le thymus. La reconnaissance des antigènes du "soi" par les thymocytes double positif CD4⁺/CD8⁺ à la surface des molécules de CMH opère une sélection positive de ces cellules[1]. Au contraire, les thymocytes dont le récepteur ne reconnait pas de complexe molécules du CMH/antigène du soi sont éliminés par apoptose au bout de 3 à 4 jours[1]. La nature des molécules de CMH rencontrées décide également de la différenciation en lymphocyte T naïf CD4⁺ ou CD8⁺[1].