Vários gargalos limitam a apresentação de antígenos do Mycobacterium tuberculosis na classe I do MHC

O que aconteceu

O reconhecimento de células T CD8+ de peptídeos derivados de patógenos apresentados no complexo de histocompatibilidade principal classe I (MHC-I) contribui para a imunidade protetora contra patógenos intracelulares como Mycobacterium tuberculosis (Mtb). No entanto, atualmente é difícil prever quais antígenos microbianos serão apresentados em MHC-I por células infectadas. Estudos anteriores mostraram que as proteínas exportadas pelos sistemas de secreção tipo VII do Mtb (T7SSs) são altamente enriquecidas entre os peptídeos do Mtb apresentados em MHC-I por células infectadas, proporcionando uma oportunidade potencial para identificar epítopos adicionais do MHC-I, focando nesta classe de antígenos de forma direcionada. Aqui, selecionamos um painel de peptídeos derivados de substratos de T7SS e outros alvos vacinais candidatos que foram identificados como ligantes HLA-A*02:01 em tela à base de levedura, e usamos espectrometria de massa direcionada (MS) para detectar de forma sensível a apresentação desses peptídeos por macrófagos humanos infectados com Mtb. Surpreendentemente, encontramos que menos de 1% dos peptídeos identificados pela exibição de leveduras como ligantes HLA-A*02:01 foram apresentados em níveis detectáveis em MHC-I por células infectadas, sugerindo que gargalos adicionais, além da localização do antígeno e da apresentação de ligação MHC-I de Mtb. Usando uma abordagem de modelagem computacional baseada em redes neurais, mostramos que, além da ligação MHC, o nível de expressão gênica e os aminoácidos adjacentes que podem ditar o processamento proteolítico distinguem peptídeos de ligação MHC que são apresentados por células infectadas daqueles que não são. A aplicação desses critérios adicionais para prever a apresentação de antígenos permitiu a identificação de novos epítopos MHC-I adicionais utilizando MS alvo. Nossos resultados sugerem que os peptídeos apresentados em MHC-I por células infectadas por Mtb representam um pequeno subconjunto de todos os possíveis peptídeos de ligação por MHC que poderiam hipoteticamente ser gerados a partir do proteoma patogênico, selecionados por uma série de gargalos biológicos rigorosos. Estes resultados irão informar as abordagens de apresentação de antígeno modelo em infecções microbianas e projetar vacinas para prime respostas de células T contra patógenos microbianos intracelulares.