STÖRRE HISTOKOMPATIBILITETSKOMPLEX: EGENSKAPER, FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

Det huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet eller CMH (MHC, Major Histocompatibility Complex) är en term som används för att beskriva en komplex genetisk region och en uppsättning proteinprodukter som deltar i regleringen av immunsvar hos praktiskt taget alla ryggradsdjur.

Även om det bara representerar en liten del av alla dess funktioner, härrör namnet "major histocompatibility complex" från deltagandet av dessa molekyler i acceptans eller avstötning av vävnadstransplantat, ett sammanhang där de studerades för första gången för nästan 80 år sedan. år.

Uttrycksmönster för det stora histokompatibilitetskomplexet (Källa: derivatarbete: Zionlion77 (samtal) MHC_Class_1.svg: User atropos235 på en.wikipediaMHC_Class_2.svg: User atropos235 på en.wikipedia via Wikimedia Commons)

För närvarande är det redan känt att "naturligt" talande, molekylerna som kodas av denna genetiska region har ett viktigt deltagande i det cellulära immunsvaret, särskilt i det som har att göra med T-lymfocyter.

T-lymfocyter tillhör en rad blodkroppar och har sitt ursprung i benmärgen, även om de fullbordar mognaden i ett organ som kallas thymus, därav deras namn.

Dessa celler deltar i aktiveringen av andra liknande celler, B-lymfocyter (antikroppsproducerande celler), och är också direkt involverade i eliminering av celler infekterade med olika patogener.

T-cellers förmåga att känna igen sina verknings "mål" ges tack vare deltagandet av proteinerna i det huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet, eftersom det är dessa som "visar" specifika antigener som lätt kan identifieras av T-celler, process som möjliggör utvecklingen av dess funktioner.

Egenskaper: gener och proteiner

Det huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet (känt hos människor som humana leukocytantigener eller HLA) är ett polymorft genkomplex som huvudsakligen kodar proteiner som fungerar som cellreceptorer involverade i utvecklingen av många av immunsystemets svar.

Även om väldigt få har att göra med "histokompatibilitet" (processen genom vilken de heter), finns det mer än 100 gener som tillhör det stora histokompatibilitetskomplexet.

Hos människor finns dessa på den korta armen i kromosom 6 och klassificeras i tre klasser: klass I, klass II och klass III gener.

Klass I gener

Klass I-generna för den viktigaste histokompatibilitetskomplexkoden för ytglykoproteiner som uttrycks i de flesta kärnbildade celler i människokroppen. Dessa proteiner är involverade i presentationen av cytotoxiska T-celligenkänningsantigener (främmande antigener).

Det är viktigt att komma ihåg att cytotoxiska T-lymfocyter spelar en viktig roll i cellulär immunitet, särskilt vad som har att göra med eliminering av celler som har invaderats av intracellulära patogener av parasit, bakteriellt och viralt ursprung.

Således är proteinerna som kodas av MHC-klass I-gener direkt involverade i kroppens försvar mot främmande intracellulära medel.

MHC-klass I-proteiner binder till peptider härledda från endogena antigener (producerade intracellulärt av en patogen) som har behandlats i cytosolen och nedbryts därefter i proteasomkomplexet.

Antigenbearbetning av klass I stora histokompatibilitetskomplexproteiner (Källa: MHC_Class_I_processing.svg: Scrayderivativt arbete: Retama via Wikimedia Commons)

När de förstörs, transporteras de till det endoplasmiska retikulumet, som "paketerar" dem och riktar dem mot membranet för att "ladda" eller "binda" dem till MHC-klass I-proteiner, för att cellen ska känna igen cytotoxiska T-lymfocyter.

Hos människor är alla MHC-gener kända som HLA (humana leukocytantigen) gener och de i klass I är: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-H, HLA- G och HLA-F.

Molekylerna som kodas av dessa gener är något olika vad gäller deras aminosyrasekvens, emellertid uttrycks deras gener kodominant i alla celler, det vill säga både generna från modern och de från fadern uttrycks samtidigt. väder.

Klass I och klass II viktiga histokompatibilitetskomplexproteiner (Källa: BQmUB2011048 via Wikimedia Commons)

Klass II-gener

De produkter som kodas av dessa gener uttrycks specifikt i celler som är specialiserade på "presentation" av antigen (antigenpresenterande celler eller APC), som kan vara makrofager, dendritiska celler eller B-lymfocyter.

Antigener associerade med de viktigaste histokompatibilitetskomplexproteinerna från klass II presenteras för hjälpar-T-celler (hjälpare) för att främja aktiveringen av deras immunfunktioner.

Till skillnad från klass I-proteiner binder dessa till peptider härledda från exogena antigener som behandlas intracellulärt; orsak till vilken de bara uttrycks av celler som kan "äta" främmande eller invaderande medel såsom bakterier, till exempel.

Bland generna som tillhör MHC klass II hos människor är HLA-DR, HLA-DP och HLA-DQ.

Klass III-gener

Dessa gener kodar för proteiner med immunologisk aktivitet som utsöndras, bland vilka är några cytokiner, såsom tumornekrosfaktor (TNF), och vissa komponenter i komplementsystemet.

Området för kromosomen som kodar för dessa gener ligger mellan kodningsplatserna för klass I och klass II-gener.

Allotypisk polymorfism

Alla molekyler i MHC-komplexet uppvisar en hög nivå av något som forskarna har kallat ”allotypisk polymorfism” och som är relaterad till molekylvariationerna i vissa regioner i MHC-proteinerna, vilket innebär att varje person har en nästan unik uppsättning av dessa molekyler.

Funktioner

Huvudfunktionen för proteinerna som kodas av det stora histokompatibilitetskomplexet har att göra med utvecklingen av många av de adaptiva immunsvaren från djur, svar som vanligtvis utlöses av närvaron av patogener eller "främmande" tillstånd i kroppen. .

Dessa är proteiner som uttrycks på plasmamembranet (är ytreceptorer) i de kärnbildade cellerna från nästan alla ryggradsdjur, med undantag för de kärnfria (kärnfria) röda blodkropparna hos människor.

Dessa receptorer binder till peptider härledda från endogena eller exogena proteiner och "presenterar" dem för att bli igenkända av T-celler eller lymfocyter. Således hjälper proteinerna i MHC-komplexet kroppen att skilja mellan vad som är sitt eget och vad som inte är det. , som till exempel reglerar erkännandet av många smittsamma patogener.

Erkännande av eget och inte eget

Proteinprodukterna från MHC-komplexet som kodas av klass I- och klass II-generna gynnar processen för att särskilja självet och det konstiga som utförs av T-celler. Detta kan lätt bevisas med exemplet på en patient som får en transplantation eller en vävnadstransplantat.

Hur?

När en individ får en främmande vävnad får han med sig celler som presenterar molekyler av klass I eller II i det huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet som resten av individens celler inte har, varför dessa ses som främmande antigener och "behandlas" ”Av immunsystemet som en utländsk invasion.

referenser

1. Elhasid, R., & Etzioni, A. (1996). Större histokompatibilitetskomplex klass II-brist: en klinisk översikt. Blodrecensioner, 10 (4), 242-248.
2. Kindt, TJ, Goldsby, RA, Osborne, BA, & Kuby, J. (2007). Kuby immunologi. Macmillan.
3. Nagy, ZA (2013). En historia om modern immunologi: vägen mot förståelse. Academic Press.
4. Pross, S. (2007). Major Histocompatibility Complex. Compr Pharmacol Ref, 1-7.
5. Thornhill, R., Gangestad, SW, Miller, R., Scheyd, G., McCollough, JK, & Franklin, M. (2003). Större histokompatibilitetskomplexgener, symmetri och kroppsduftattraktivitet hos män och kvinnor. Behavioral Ecology, 14 (5), 668-678.