HLAVNÝ HISTOKOMPATIBILNÝ KOMPLEX: VLASTNOSTI, FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2025

Hlavného histokompatibilního komplexu alebo CMH (MHC, hlavný histokompatibilný komplex) je termín používaný na opis komplexnej genetickej oblasť a sadu proteínových produktov, ktoré sa zúčastňujú v regulácii imunitných reakcií, v podstate vo všetkých stavovcov.

Aj keď predstavuje len malú časť všetkých svojich funkcií, názov „hlavný komplex histokompatibility“ pochádza z účasti týchto molekúl na akceptovaní alebo odmietnutí tkanivových štepov, čo je kontext, v ktorom boli najskôr študované takmer pred 80 rokmi. rokov.

Vzorec expresie hlavného histokompatibilného komplexu (Zdroj: odvodená práca: Zionlion77 (talk) MHC_Class_1.svg: User atropos235 on en.wikipediaMHC_Class_2.svg: User atropos235 on en.wikipedia cez Wikimedia Commons)

V súčasnosti je už známe, že „prirodzene“ sa hovorí, že molekuly kódované touto genetickou oblasťou zohrávajú dôležitú úlohu v bunkovej imunitnej odpovedi, konkrétne v tom, čo súvisí s T lymfocytmi.

T-lymfocyty patria do línie krvných buniek a majú svoj pôvod v kostnej dreni, hoci dokončujú dozrievanie v orgáne nazývanom týmus, preto sa volá ich meno.

Tieto bunky sa podieľajú na aktivácii ďalších podobných buniek, B lymfocytov (bunky produkujúce protilátky) a sú tiež priamo zapojené do eliminácie buniek infikovaných rôznymi patogénmi.

Schopnosť T buniek rozoznať ich „cieľové ciele“ je daná vďaka účasti proteínov hlavného histokompatibilného komplexu, pretože práve tieto „vykazujú“ špecifické antigény, ktoré T bunky ľahko rozpoznajú, proces, ktorý umožňuje rozvoj jeho funkcií.

Charakteristika: gény a proteíny

Hlavný histokompatibilný komplex (známy u ľudí ako ľudské leukocytové antigény alebo HLA) je polymorfný génový komplex, ktorý hlavne kóduje proteíny, ktoré fungujú ako bunkové receptory zapojené do vývoja mnohých odpovedí imunitného systému.

Aj keď veľmi málo má čo do činenia s „histokompatibilitou“ (proces, ktorým boli pomenované), existuje viac ako 100 génov, ktoré patria do hlavného histokompatibilného komplexu.

U ľudí sa nachádzajú na krátkom ramene chromozómu 6 a sú klasifikované do troch tried: gény triedy I, triedy II a triedy III.

Gény triedy I

Gény triedy I hlavného histokompatibilného komplexu kódujú povrchové glykoproteíny, ktoré sú exprimované vo väčšine jadrových buniek v ľudskom tele. Tieto proteíny sú zapojené do prezentácie cytotoxických T lymfocytov rozpoznávajúcich antigény (cudzie antigény).

Je dôležité si uvedomiť, že cytotoxické T lymfocyty hrajú dôležitú úlohu v bunkovej imunite, najmä v tom, čo súvisí s elimináciou buniek, ktoré boli napadnuté intracelulárnymi patogénmi parazitického, bakteriálneho a vírusového pôvodu.

Proteíny kódované génmi MHC I. triedy sa teda priamo podieľajú na obrane tela proti cudzím intracelulárnym činidlám.

Proteíny MHC I. triedy sa viažu na peptidy odvodené od endogénnych antigénov (produkovaných intracelulárne patogénom), ktoré boli spracované v cytosole a následne degradované v proteazómovom komplexe.

Spracovanie antigénov hlavnými histokompatibilnými komplexnými proteínmi triedy I (zdroj: MHC_Class_I_processing.svg: Scrayderivative work: Retama cez Wikimedia Commons)

Keď sú degradované, transportujú sa do endoplazmatického retikula, ktoré ich „zbalí“ a nasmeruje ich na membránu, aby ich „zaťažil“ alebo „naviazal“ na proteíny MHC triedy I, aby bola bunka rozpoznaná cytotoxické T lymfocyty.

U ľudí sú všetky gény MHC známe ako HLA gény (ľudské leukocytové antigény) a gény triedy I sú: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-H, HLA- G a HLA-F.

Molekuly kódované týmito génmi sú trochu odlišné, pokiaľ ide o ich aminokyselinovú sekvenciu, avšak ich gény sú exprimované kodominantne vo všetkých bunkách, to znamená, že gény od matky aj od otca sú exprimované súčasne. počasím.

Proteíny hlavného histokompatibilného komplexu triedy I a triedy II (Zdroj: BQmUB2011048 prostredníctvom Wikimedia Commons)

Gény triedy II

Produkty kódované týmito génmi sú špecificky exprimované v bunkách špecializovaných na „prezentáciu“ antigénov (bunky prezentujúce antigén alebo APC), ktorými môžu byť makrofágy, dendritické bunky alebo B lymfocyty.

Antigény asociované s hlavnými histokompatibilnými komplexnými proteínmi triedy II sú prezentované pomocným T bunkám (pomocníkom), aby sa podporila aktivácia ich imunitných funkcií.

Na rozdiel od proteínov triedy I sa tieto viažu na peptidy odvodené od exogénnych antigénov, ktoré sa spracovávajú intracelulárne; dôvod, pre ktorý sú exprimované iba bunkami schopnými "jesť" cudzie alebo napadajúce látky, ako sú napríklad baktérie.

Medzi gény patriace do MHC triedy II u ľudí patria HLA-DR, HLA-DP a HLA-DQ.

Gény triedy III

Tieto gény kódujú proteíny s imunologickou aktivitou, ktoré sú sekretované, medzi ktorými sú niektoré cytokíny, ako je faktor nekrózy nádorov (TNF), a niektoré zložky systému komplementu.

Oblasť chromozómu, ktorá kóduje tieto gény, leží medzi kódujúcimi lokusmi génov triedy I a triedy II.

Alotypický polymorfizmus

Všetky molekuly komplexu MHC predstavujú vysokú úroveň niečoho, čo vedci nazývajú „alotypový polymorfizmus“, a to súvisí s molekulárnymi variáciami určitých oblastí proteínov MHC, čo znamená, že každý človek má takmer jedinečný súbor tieto molekuly.

Vlastnosti

Hlavná funkcia proteínov kódovaných hlavným histokompatibilným komplexom súvisí s vývojom mnohých adaptívnych imunitných reakcií zvierat, reakcií, ktoré sa zvyčajne spúšťajú prítomnosťou patogénov alebo „cudzími“ stavmi v tele. ,

Sú to proteíny, ktoré sú exprimované na plazmatickej membráne (sú to povrchové receptory) jadrových buniek takmer všetkých stavovcov, s výnimkou enukleovaných (bez jadier) červených krviniek človeka.

Tieto receptory sa viažu na peptidy odvodené od endogénnych alebo exogénnych proteínov a „prezentujú“ ich, aby ich rozoznávali T bunky alebo lymfocyty. Proteíny komplexu MHC teda pomáhajú telu rozlišovať medzi tým, čo je jeho vlastné a čo nie. , napríklad regulovanie rozpoznávania mnohých infekčných patogénov.

Uznanie vlastného a nie vlastného

Proteínové produkty komplexu MHC kódované génmi triedy I a triedy II uprednostňujú proces odlíšenia seba a podivnosti uskutočňovaného T bunkami, čo možno ľahko dokázať na príklade pacienta, ktorý dostáva transplantát. alebo tkanivový štep.

Ako?

Keď jedinec dostane cudzie tkanivo, prijíma s ním bunky, ktoré majú molekuly I. alebo II. Triedy hlavného histokompatibilného komplexu, ktoré nie sú vlastnené ostatnými bunkami jednotlivca, takže sú považované za cudzie antigény a sú „ošetrené“ „Imunitným systémom ako cudzia invázia.

Referencie

1. Elhasid, R., & Etzioni, A. (1996). Hlavný nedostatok histokompatibilného komplexu triedy II: klinický prehľad. Krvné recenzie, 10 (4), 242-248.
2. Kindt, TJ, Goldsby, RA, Osborne, BA, a Kuby, J. (2007). Kubyova imunológia. Macmillan.
3. Nagy, ZA (2013). Dejiny modernej imunológie: Cesta k porozumeniu. Academic Press.
4. Pross, S. (2007). Hlavný komplex histokompatibility. Compr Pharmacol Ref, 1-7.
5. Thornhill, R., Gangestad, SW, Miller, R., Scheyd, G., McCollough, JK, a Franklin, M. (2003). Hlavné gény komplexnej histokompatibility, symetria a atraktivita vône tela u mužov a žien. Behavioural Ecology, 14 (5), 668-678.