I macrofagi e altre cellule presentanti l'antigene (APC) svolgono ruoli cruciali nel sistema immunitario. Queste cellule non solo sono coinvolte nella rimozione delle infezioni, ma svolgono anche un ruolo fondamentale nella promozione delle risposte immunitarie adattative. Quando i patogeni invadono il corpo umano, queste cellule sono in grado di identificare e catturare efficacemente il materiale estraneo e poi presentare questi antigeni alle cellule T, innescando così una potente risposta immunitaria.
La presentazione dell'antigene è un processo fondamentale e importante nel sistema immunitario.
I macrofagi non si limitano a eliminare i germi estranei: aiutano anche ad attivare altre cellule immunitarie per combattere ulteriormente le infezioni. Quando i macrofagi fagocitano i patogeni, scompongono le proteine presenti al loro interno in piccoli frammenti e li espongono sulla loro superficie attraverso molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC). Questo processo di visualizzazione consente alle cellule T di riconoscere queste sostanze estranee.
Le cellule che presentano l'antigene possono essere divise in due categorie: professionali e non professionali. Le APC professionali come le cellule dendritiche, i macrofagi e i linfociti B sono particolarmente abili nell'internalizzare gli antigeni per l'elaborazione e la presentazione ai linfociti T tramite molecole MHC.
Le APC non professionali si trovano comunemente nelle cellule umane e solitamente presentano peptidi endogeni derivati dall'organismo.
Tra le APC professionali, le cellule dendritiche sono le più importanti perché possono interagire sia con le cellule T helper che con quelle citotossiche. Quando le cellule dendritiche catturano i patogeni e si attivano, aumentano ulteriormente l'espressione dell'MHC II e delle molecole co-stimolatorie.
Le capacità dei macrofagi non si limitano a fagocitare ed eliminare i patogeni. Quando vengono stimolati dall'interferone prodotto dai linfociti T, esprimono l'MHC II e le molecole co-stimolatorie e presentano i loro frammenti peptidici internalizzati ai linfociti T. Questo processo è fondamentale per l'eliminazione delle infezioni, perché i macrofagi attivati sono più efficienti nell'eliminare le infezioni.
I linfociti B sono caratterizzati dalla capacità di riconoscere antigeni solubili, di internalizzarli attraverso i loro recettori e di presentarli ai linfociti T. Quando i linfociti B interagiscono con i linfociti T, si innesca la proliferazione e la differenziazione dei linfociti B e la produzione di anticorpi contro i patogeni.
Mentre quasi tutte le cellule procariotiche hanno la capacità di presentare antigeni, le APC non professionali mostrano principalmente i loro peptidi endogeni tramite molecole MHC I e possono essere indotte a esprimere molecole MHC II in determinate circostanze. Svolge un ruolo importante nell'immunità antivirale e antitumorale.
Una volta che le cellule dendritiche internalizzano i patogeni, migrano verso i linfonodi, dove interagiscono con le cellule T. Durante questo processo, le APC perdono la loro capacità fagocitaria, ma ricostruiscono l'MHC e le molecole co-stimolatorie sulla loro superficie, fornendo così antigeni alle cellule T. Questo effetto sinergico garantisce l'efficacia del sistema immunitario nel combattere diversi agenti patogeni.
Anche le cellule che presentano l'antigene svolgono un ruolo importante nell'immunità tumorale. Studi hanno dimostrato che le APC possono combattere efficacemente i tumori attivando le cellule B e le cellule T citotossiche. Inoltre, le attuali terapie contro il cancro includono cellule artificiali che presentano l'antigene, create utilizzando la tecnologia di editing genetico per stimolare il sistema immunitario ad attaccare le cellule tumorali.
In futuro, con i progressi della biomedicina, in che modo lo studio dei macrofagi e di altri APC trasformerà la nostra comprensione dell'eliminazione delle infezioni e dell'immunità tumorale?