GLAVNI KOMPLEKS HISTOKOMPATIBILNOSTI: ZNAČILNOSTI, FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2026

Poglavitnega histokompatibilnega kompleksa ali CMH (MHC, poglavitnega histokompatibilnega kompleksa) je izraz, ki opisuje kompleksno genetsko regijo in niz beljakovinskih izdelkov, ki sodeluje pri regulaciji imunskega odziva v skoraj vseh vretenčarjih.

Čeprav predstavlja le majhen del vseh njegovih funkcij, ime "glavni kompleks histokompatibilnosti" izhaja iz sodelovanja teh molekul pri sprejemanju ali zavrnitvi tkivnih cepiv, kar je bil kontekst, v katerem so jih prvič preučevali pred skoraj 80 leti. let.

Vzorec izražanja glavnega kompleksa histokompatibilnosti (Vir: izpeljano delo: Zionlion77 (pogovor) MHC_Class_1.svg: Uporabnik atropos235 v en.wikipediaMHC_Class_2.svg: Uporabnik atropos235 na en.wikipedia prek Wikimedia Commons)

Zdaj je znano, da "naravno" gledano molekule, ki jih kodira to gensko območje, igrajo pomembno vlogo v celičnem imunskem odzivu, zlasti v tistem, ki ima povezavo s T limfociti.

T limfociti spadajo v linijo krvnih celic in izvirajo iz kostnega mozga, čeprav zorejo v organu, imenovanem timus, od tod tudi njihovo ime.

Te celice sodelujejo pri aktivaciji drugih podobnih celic, limfocitov B (celic, ki proizvajajo protitelesa), prav tako so neposredno vključene v izločanje celic, okuženih z različnimi patogeni.

Sposobnost T-celic, da prepoznajo svoje delovanje kot "tarče", je dana zahvaljujoč sodelovanju beljakovin glavnega kompleksa histokompatibilnosti, saj prav ti "kažejo" specifične antigene, ki jih T celice zlahka prepoznajo, postopek, ki omogoča razvoj njegovih funkcij.

Značilnosti: geni in proteini

Glavni kompleks histokompatibilnosti (znan pri ljudeh kot humani levkocitni antigeni ali HLA) je polimorfni genski kompleks, ki v glavnem kodira beljakovine, ki delujejo kot celični receptorji, ki sodelujejo pri razvoju številnih odzivov imunskega sistema.

Čeprav ima zelo malo povezave s "histokompatibilnostjo" (postopek, po katerem so bili imenovani), obstaja več kot 100 genov, ki spadajo v glavni kompleks histokompatibilnosti.

Pri ljudeh jih najdemo na kratki roki kromosoma 6 in jih razvrščamo v tri razrede: gene I, razreda II in razreda III.

Geni razreda I

Geni razreda I v glavnem kompleksu za histokompatibilnost označujejo površinske glikoproteine, ki se izražajo v večini nukleiranih celic v človeškem telesu. Ti proteini sodelujejo pri predstavitvi citotoksičnih antigenov za prepoznavanje celic T (tujih antigenov).

Pomembno je vedeti, da imajo citotoksični T limfociti pomembno vlogo pri celični imunosti, zlasti v povezavi z izločanjem celic, ki so jih napadli znotrajcelični povzročitelji parazitskega, bakterijskega in virusnega izvora.

Tako so proteini, ki jih kodirajo geni razreda MHC razreda I, neposredno vključeni v obrambo telesa pred tujimi celičnimi povzročitelji.

Proteini razreda MHC razreda I se vežejo na peptide, pridobljene iz endogenih antigenov (ki jih znotraj celice proizvaja patogen), ki so bili predelani v citosolu in se nato razgradijo v kompleksu proteasomov.

Predelava antigenov glavnih proteinov kompleksne histokompatibilnosti razreda I (Vir: MHC_Class_I_processing.svg: Scrayderivative work: Retama via Wikimedia Commons)

Ko se razgradijo, jih transportiramo v endoplazemski retikulum, ki jih "zapakira" in usmeri proti membrani, da jih "naloži" ali "veže" na beljakovine razreda MHC, da jih celica prepozna citotoksični T limfociti.

Pri ljudeh so vsi geni MHC znani kot HLA geni (humani levkocitni antigeni), tisti iz razreda I pa so: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-H, HLA- G in HLA-F.

Molekule, ki jih kodirajo ti geni, so glede na njihovo aminokislinsko zaporedje nekoliko različne, vendar se njihovi geni izražajo kododominantno v vseh celicah, torej so geni matere in očeta izraženi isto vreme.

Glavni proteini za kompleks histokompatibilnosti razreda I in II (vir: BQmUB2011048 prek Wikimedia Commons)

Geni razreda II

Izdelki, ki jih kodirajo ti geni, so posebej izraženi v celicah, specializiranih za "predstavitev" antigenov (celice, ki predstavljajo antigen ali APC), ki so lahko makrofagi, dendritične celice ali B limfociti.

Antigeni, povezani z glavnimi proteini združljive histokompatibilnosti razreda II, so predstavljeni pomožnim T celicam (pomagačem), da bi spodbudili aktiviranje njihovih imunskih funkcij.

Za razliko od beljakovin razreda I se vežejo na peptide, pridobljene iz eksogenih antigenov, ki se obdelujejo znotrajcelično; razlog, zaradi katerega se na primer izražajo samo celice, ki so sposobne "jesti" tuje ali napadajoče agense, kot so bakterije.

Med geni, ki pripadajo razredu MHC II pri ljudeh, so HLA-DR, HLA-DP in HLA-DQ.

Geni razreda III

Ti geni kodirajo proteine ​​z imunološko aktivnostjo, ki jih izločajo, med njimi so nekateri citokini, kot je dejavnik nekroze tumorja (TNF), in nekatere komponente komplementnega sistema.

Območje kromosoma, ki kodira te gene, leži med kodiranimi lokusi genov razreda I in razreda II.

Alotipski polimorfizem

Vse molekule kompleksa MHC predstavljajo visoko raven nečesa, kar so znanstveniki poimenovali "alotipični polimorfizem", kar je povezano z molekularnimi spremembami nekaterih regij proteinov MHC, kar pomeni, da ima vsaka oseba skoraj edinstven nabor te molekule.

Lastnosti

Glavna funkcija proteinov, ki jih kodira glavni kompleks histokompatibilnosti, je povezana z razvojem številnih prilagodljivih imunskih odzivov živali, odzivov, ki jih običajno sproži prisotnost patogenov ali "tujih" stanj v telesu. .

To so beljakovine, ki se izločajo na plazemski membrani (so površinski receptorji) nukliziranih celic skoraj vseh vretenčarskih živali, razen enukliranih (brez jedra) rdečih krvnih celic človeka.

Ti receptorji se vežejo na peptide, pridobljene iz endogenih ali eksogenih beljakovin, in jih "predstavijo", da jih prepoznajo T-celice ali limfociti. Tako proteini kompleksa MHC pomagajo telesu, da loči med tem, kaj je njegovo in kaj ni. , ki na primer ureja prepoznavanje številnih nalezljivih patogenov.

Priznavanje lastnega in ne lastnega

Proteinski produkti kompleksa MHC, ki jih kodirata gena razreda I in razreda II, so v prid postopku razlikovanja jaza in čudnega, ki ga izvajajo celice T. To lahko zlahka dokažemo na primeru bolnika, ki je prejel presaditev ali tkivni presadek.

Kako?

Ko posameznik prejme tuje tkivo, dobi s seboj celice, ki predstavljajo molekule razreda I ali II glavnega kompleksa histokompatibilnosti, ki ga preostale celice ne posedujejo, zaradi česar se ti vidijo kot tuji antigeni in se "zdravijo" "Po imunskem sistemu kot tuja invazija.

Reference

1. Elhasid, R., Etzioni, A. (1996). Glavno pomanjkanje kompleksnega histokompatibilnosti razreda II: klinični pregled. Krvni pregledi, 10 (4), 242-248.
2. Kindt, TJ, Goldsby, RA, Osborne, BA in Kuby, J. (2007). Kuby imunologija. Macmillan.
3. Nagy, ZA (2013). Zgodovina moderne imunologije: Pot do razumevanja. Akademski tisk.
4. Pross, S. (2007). Glavni kompleks histokompatibilnosti. Compr Pharmacol Ref, 1-7.
5. Thornhill, R., Gangestad, SW, Miller, R., Scheyd, G., McCollough, JK, & Franklin, M. (2003). Glavni geni, simetrija in privlačnost telesnega vonja za histokompatibilnost pri moških in ženskah. Vedenjska ekologija, 14 (5), 668–678.