HLAVNÍ HISTOKOMPATIBILNÍ KOMPLEX: VLASTNOSTI, FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Hlavního histokompatibilního komplexu nebo CMH (MHC, hlavní histokompatibilní komplex) je termín používaný k popisu komplexní genetické oblast a sadu proteinových produktů, které se účastní v regulaci imunitních reakcí, v podstatě ve všech obratlovců.

Ačkoli to představuje jen malou část všech jeho funkcí, název „hlavní histokompatibilní komplex“ pochází z účasti těchto molekul na přijetí nebo odmítnutí tkáňových štěpů, což je kontext, ve kterém byly poprvé studovány téměř před 80 lety. let.

Expresní vzorec hlavního histokompatibilního komplexu (Zdroj: odvozená práce: Zionlion77 (talk) MHC_Class_1.svg: User atropos235 on en.wikipediaMHC_Class_2.svg: User atropos235 on en.wikipedia přes Wikimedia Commons)

Nyní je známo, že "přirozeně" řečeno, molekuly kódované touto genetickou oblastí hrají důležitou roli v buněčné imunitní odpovědi, konkrétně v tom, co souvisí s T lymfocyty.

T-lymfocyty patří do řady krvinek a mají svůj původ v kostní dřeni, ačkoli dokončují své zrání v orgánu zvaném thymus, odtud jejich jméno.

Tyto buňky se účastní aktivace dalších podobných buněk, B lymfocytů (buňky produkující protilátky), a jsou také přímo zapojeny do eliminace buněk infikovaných různými patogeny.

Schopnost T buněk rozpoznávat jejich "cílové" cíle je dána účastí proteinů hlavního histokompatibilního komplexu, protože právě tyto "vykazují" specifické antigeny, které T buňky snadno rozpoznají, proces, který umožňuje rozvoj jeho funkcí.

Charakteristika: geny a proteiny

Hlavní histokompatibilní komplex (známý u lidí jako lidské leukocytové antigeny nebo HLA) je polymorfní genový komplex, který hlavně kóduje proteiny, které fungují jako buněčné receptory podílející se na vývoji mnoha reakcí imunitního systému.

Ačkoli velmi málo má co do činění s „histokompatibilitou“ (procesem, jímž byly pojmenovány), existuje více než 100 genů, které patří k hlavnímu histokompatibilnímu komplexu.

U lidí se vyskytují na krátkém rameni chromozomu 6 a jsou klasifikovány do tří tříd: geny třídy I, třídy II a třídy III.

Geny třídy I

Geny třídy I hlavního histokompatibilního komplexu kódují povrchové glykoproteiny, které jsou exprimovány ve většině jaderných buněk v lidském těle. Tyto proteiny se účastní prezentace antigenů rozpoznávajících cytotoxické T buňky (cizí antigeny).

Je důležité si uvědomit, že cytotoxické T lymfocyty hrají důležitou roli v buněčné imunitě, konkrétně v tom, co souvisí s eliminací buněk, které byly napadeny intracelulárními patogeny parazitárního, bakteriálního a virového původu.

Proteiny kódované geny MHC I. třídy se tedy přímo podílejí na obraně těla proti cizím intracelulárním látkám.

Proteiny MHC třídy I se vážou na peptidy odvozené od endogenních antigenů (produkovaných intracelulárně patogenem), které byly zpracovány v cytosolu a následně degradovány v proteazomovém komplexu.

Zpracování antigenu hlavními histokompatibilními komplexními proteiny třídy I (Zdroj: MHC_Class_I_processing.svg: Scrayderivative work: Retama přes Wikimedia Commons)

Jakmile jsou degradovány, transportují se do endoplazmatického retikula, které je „balí“ a nasměruje je k membráně, aby je „nabil“ nebo „navázal“ na proteiny MHC třídy I, aby byla buňka rozpoznána cytotoxické T lymfocyty.

U lidí jsou všechny geny MHC známé jako HLA geny (Human Leukocyte Antigens) a geny třídy I jsou: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-H, HLA- G a HLA-F.

Molekuly kódované těmito geny se poněkud liší, pokud jde o jejich aminokyselinovou sekvenci, avšak jejich geny jsou exprimovány kodominantně ve všech buňkách, to znamená, že geny od matky i od otce jsou exprimovány současně. počasí.

Hlavní proteiny komplexu histokompatibility třídy I a třídy II (Zdroj: BQmUB2011048 přes Wikimedia Commons)

Geny třídy II

Produkty kódované těmito geny jsou specificky exprimovány v buňkách specializovaných na "prezentaci" antigenů (antigen prezentující buňky nebo APC), kterými mohou být makrofágy, dendritické buňky nebo B lymfocyty.

Antigeny asociované s hlavními histokompatibilními komplexními proteiny třídy II jsou prezentovány pomocným T buňkám (pomocníkům), aby podpořily aktivaci jejich imunitních funkcí.

Na rozdíl od proteinů třídy I se tyto vážou na peptidy odvozené od exogenních antigenů, které jsou zpracovávány intracelulárně; důvodem, proč jsou exprimovány pouze buňkami schopnými „jíst“ cizí nebo napadající látky, například bakterie.

Mezi geny patřící k MHC II. Třídy u lidí patří HLA-DR, HLA-DP a HLA-DQ.

Geny třídy III

Tyto geny kódují proteiny s imunologickou aktivitou, které jsou sekretovány, mezi nimiž jsou některé cytokiny, jako je faktor nekrózy nádorů (TNF), a některé složky systému komplementu.

Oblast chromozomu, která kóduje tyto geny, leží mezi kódujícími lokusy genů třídy I a II.

Alotypický polymorfismus

Všechny molekuly komplexu MHC představují vysokou úroveň něčeho, co vědci nazývají „alotypový polymorfismus“, a to souvisí s molekulárními variacemi určitých oblastí proteinů MHC, což znamená, že každý člověk má téměř jedinečný soubor tyto molekuly.

Funkce

Hlavní funkce proteinů kódovaných hlavním histokompatibilním komplexem souvisí s vývojem mnoha adaptivních imunitních odpovědí zvířat, reakcí, které jsou obvykle spouštěny přítomností patogenů nebo „cizími“ podmínkami v těle..

Jedná se o proteiny, které jsou exprimovány na plazmatické membráně (jsou to povrchové receptory) jaderných buněk téměř všech obratlovců, s výjimkou enukleovaných (bez jaderných) červených krvinek u lidí.

Tyto receptory se vážou na peptidy odvozené od endogenních nebo exogenních proteinů a „prezentují“ je, aby byly rozeznávány T buňkami nebo lymfocyty. Proto proteiny komplexu MHC pomáhají tělu rozlišovat mezi tím, co je jeho vlastní a co není., například regulace rozpoznávání mnoha infekčních patogenů.

Uznání vlastního a ne vlastního

Proteinové produkty komplexu MHC kódované geny třídy I a třídy II upřednostňují proces rozlišování sebe a podivnosti prováděného T buňkami, což lze snadno dokázat na příkladu pacienta, který dostává transplantaci nebo tkáňový štěp.

Jak?

Když jedinec přijme cizí tkáň, obdrží s sebou buňky, které představují molekuly třídy I nebo II hlavního komplexu histokompatibility, které ostatní buňky jednotlivce nemají, a proto jsou považovány za cizí antigeny a jsou „léčeny“ „Imunitní systém jako cizí invaze.

Reference

1. Elhasid, R., & Etzioni, A. (1996). Hlavní nedostatek histokompatibilního komplexu třídy II: klinický přehled. Krevní recenze, 10 (4), 242-248.
2. Kindt, TJ, Goldsby, RA, Osborne, BA a Kuby, J. (2007). Kubyova imunologie. Macmillan.
3. Nagy, ZA (2013). Historie moderní imunologie: Cesta k porozumění. Academic Press.
4. Pross, S. (2007). Hlavní komplex histokompatibility. Compr Pharmacol Ref, 1-7.
5. Thornhill, R., Gangestad, SW, Miller, R., Scheyd, G., McCollough, JK, & Franklin, M. (2003). Hlavní geny komplexu histokompatibility, symetrie a atraktivita vůně těla u mužů a žen. Behavioural Ecology, 14 (5), 668-678.