Os linfócitos T têm um papel importante nas respostas imunes adaptativas contra proteinas antigénicas:
Na imunidade mediada por células, as células T CD4+ activam macrófagos para destruir micróbios fagocitados e as células T CD8+ matam células infectadas por micróbios intracelulares;
Na imunidade humoral, as células TH CD4+ interagem com linfócito B e estimulam a proliferação
e diferenciação dessas células B.
Tanto a fase de indução como a efectora das respostas das células T são desencadeadas pelo reconhecimento de um antigénio especifico. As células T reconhecem fragmentos peptidicos que são derivados de proteinas antigénicas e que estão ligados a moléculas na superficie celular codificadas por genes do MHC. As células que apresentam péptidos associados ao MHC são designadas células apresentadoras de antigénios (APCs):
E algumas APCs apresentam antigénios a células T diferenciadas durante a fase efectora para desencadear os mecanismos que levam à eliminação do antigénio.
As formas fisico-quimicas dos antigénios que são reconhecidos pelas células T são diferentes das reconhecidas pelos linfócitos B e pelos anticorpos, e este facto levou à descoberta do papelo do MHC no reconhecimento de antigénios pelas células T: várias caracteristicas do reconhecimento de antigénios são unicas dos linfócitos T:
1. A maior parte das células T reconhece péptidos e não outras moléculas. Isto portque apenas péptidos se ligam a moléculas MHC. A maior parte dos linfócitos T reconhecem apenas péptidos enquanto as células B são capazes de reconhecer péptidos, proteinas, ácidos nucleicos, polissacarideos, lipidos e pequeno quimicos. Como resultados, as respostas imunes mediadas por células T são normalmente induzidas por antigénios péptidicos, a fonte natural de péptidos estranhos, enquanto as respostas imunes humorais são observadas com antigénio péptidicos e não péptidicos. Para além disso, algumas células T são especificam para pequenos haptenos quimicos, como dinitrofenol, uruchiol do veneno de hera, plactams de antibióticos pinicilina. Nestas situações, os haptenos devem ligar-se a proteinas do p´roprio e estes péptidos conjugados são reconhecidos por células T.
2. As células T são especificas por sequências de aminoácidos dos péptidos. Em contraste, as células B reconhecem determinantes conformacionais dos antigénios,mesmo proteinas, na sua configuração terciária nativa. Os receptores de antigénios das células T reconhecem poucos residuos num único péptido e diferentes células T são capazes de distinguir péptidos que diferem mesmo num único aminoácido;
3. As células T reconhecem e respondem a péptidos antigénicos estranhos apenas quando estes estão ligados à superficie das APCs, enquanto as células B e anticorpos secretados se ligam a antigénios soluveis nos fluidos corporais e a antigénios expostos na superficie das células estranhas. Isto ocorre porque as células T são capazes de reconhecer apenas péptidos ligados e apresentados pelas moléculas MHC, e estas são proteinas intgrais da membrana das APCs; 4. As células T de qualquer individuo reconhecem péptidos antigénicos estranhos apenas
quando estes estão ligados e são apresentados pelas moléculas MHC desse individuo. Esta caracteristica é designada restrição MHC e pode ser demonstrada em situações experimentais nas quais os linfóctios T de um individuo são misturadas com APCS de outro individuo;
5. As células TH CD4+ reconhecem péptidos ligados a moléculas MHC classe II, enquanto as
células Tc CD8+ reconhecem péptidos ligados a moléculas MHc classe I. Assim, as células T CD4+
são restritas a MHC classe II e as células T CD8+ são restritas a MHC classe I. A razão para esta segregação é que o CD4 se liga directamente a moléculas MHC classe II e o CD8 a moléculas MHC classe I;
6. As células T CD4+ restritas a classe II reconhecem péptidos derivados principalmente de proteinas extracelulares que são internalizadas em vesiculas pelas APCs enquanto as células T CD8+ reconhecem péptidos derivados do citosol, principalmente proteinas endogenamente sintetizadas. Isto ocorre porque proteinas vesiculares entram na via de processamento e apresentação de péptidos classe II e as proteinas citosólicas entram na via classe I.
A primeira demonstração da restrição MHC surgiu de estudos de Rolf Zinkernal e Peter Doherty, que examinavam o reconhecimento de células infectadas por virus por linfócitos T citotóxicos (CTLs) especificos para virus em ratinhos puros:
Se um ratinho for infectado por um virus, as CTLs CD8+ especififcas para virus desenvolvem-se no animal. Essas CTLs reconhecem e matam células infectadas por virus apenas se essas células infectadas expressarem moléculas MHC de alelos que são expressos no animal no qual as CTLs foram geradas;
Pelo o uso de estirpes de ratinhos MHC congénicos, mostrou-se que as CTLs e a célula alvo infectada devem ser derivadas de ratinhos que partinham um alelo MHC classe I;
Assim, o reconhecimento de antigénios pelas CTLs CD8+ é restrito a alelos MHC classe I self;
Experiências essencialmente semelhantes demonstraram também que as respostas dos linfócitos TH CD4+ a antigénios são restritos a MHC classe II.
A restrição MHC das células T é uma consequência dos processos de selecção durante a maturação de células T no timo:
Durantes este processo de maturação, as células T que expressam receptores de antigénios especificos para péptidos ligados a MHC próprio são selecionados para sobreviver, e as células que não reconhecem MHC do próprio acabam por morrer;
Este processo assegura que as células T que atingem a maturidade são as úteis porque serão capazes de reconhecer antigénios apresentados pelas moléculas MHC do individuo.
A descoberta da restrição MHC forneceu uma evidência definitiva que as células T não reconhecem apenas proteinas antigénicas mas também residuos polimórficos das moléculas MHC, que são residuos que distinguem MHC próprio do estranho. Assim, as moléculas MHC apresentam péptidos para reconhecimento por linfócitos T e são também componentes integrais dos ligandos que as células T reconhecem. No entanto, apesar das células T serem restritas a MHC do próprio, elas também reconhecm moléculas MHC etsranhas presentes em enxertos de tecidos e rejitam-nos.
Em adição à apresentação de péptidos associada ao MHC, existe um outro sistema de apresentação de antigénios especializado para apresentar antigénios lipidicos:
A molécula CD1 classe I não-polimórfica é expressa numa variedade de APCs e epitélios, e apresenta antigénios lipidicos a populações de células T não usuais que não são restritas a MHC;
Uma variedade de células são capazes de reconhecer antigénios lipidicos apresentados pelas CD1, incluindo células T CD4+, CD8+ e CD4-CD8- que expressam recpetores de células T (TCR) αβ e também células T γδ;
Existe um pequeno grupo de células T que expressam marcadores de células naturalmente assassinas, designadas NK-T cells, e reconhecem lipidos associados a CD1 e glicolipidos, incluindo alguns produzidos por bactérias.