COMPLEX MAJOR D'HISTOCOMPATIBILITAT: CARACTERÍSTIQUES, FUNCIONS - BIOLOGIA - 2025

El complex major d'histocompatibilitat o CMH (de l'anglès MHC, Major Histocompatibility Complex) és un terme emprat per descriure a una complexa regió genètica ia un conjunt de productes proteics que participen en la regulació de les respostes immunològiques en pràcticament tots els animals vertebrats.

Encara que només representa una petita porció de totes les seves funcions, el nom de "complex major d'histocompatibilitat" deriva de la participació d'aquestes molècules en l'acceptació o el rebuig d'empelts de teixit, context en el qual van ser estudiades per primera vegada fa gairebé 80 anys.

Patró d'expressió de l'complex major d'histocompatibilitat (Font: derivative work: Zionlion77 (talk) MHC_Class_1.svg: User atropos235 on en.wikipediaMHC_Class_2.svg: User atropos235 on en.wikipedia via Wikimedia Commons)

Actualment ja se sap que "naturalment" parlant, les molècules codificades per aquesta regió genètica tenen important participació en la resposta immune cel·lular, específicament en la qual té a veure amb els limfòcits T.

Els limfòcits T pertanyen a un llinatge de cèl·lules sanguínies i tenen el seu origen en la medul·la òssia, encara que completen la seva maduració en un òrgan anomenat estafa, d'allí el seu nom.

Aquestes cèl·lules participen en l'activació d'altres cèl·lules similars, els limfòcits B (cèl·lules productores d'anticossos), i també estan implicades directament en l'eliminació de cèl·lules infectades amb diferents patògens.

La capacitat de les cèl·lules T de reconèixer els seus "blancs" d'acció ve donada gràcies a la participació de les proteïnes de l'complex major d'histocompatibilitat, ja que són aquestes les que "mostren" uns antígens específics que poden ser reconeguts fàcilment per les cèl·lules T, procés que permet el desenvolupament de les seves funcions.

Característiques: gens i proteïnes

El complex major d'histocompatibilitat (conegut en els humans com els antígens leucocitaris humans o HLA) és un complex gènic polimòrfic que codifica, principalment, per a proteïnes que funcionen com a receptors cel·lulars implicats en el desenvolupament de moltes de les respostes de el sistema immune.

Encara que són molt pocs els que tenen a veure amb la "histocompatibilitat" (procés pel qual es va donar el nom), són més de 100 els gens que pertanyen a el complex major d'histocompatibilitat.

En els éssers humans, aquests es troben en el braç curt de l'cromosoma 6 i estan classificats en tres classes: els gens de la classe I, de la classe II i de la classe III.

Gens de la classe I

Els gens de la classe I de l'complex major d'histocompatibilitat codifiquen per unes glicoproteïnes de superfície que s'expressen en la majoria de les cèl·lules nucleades de el cos humà. Aquestes proteïnes estan involucrades en la presentació dels antígens de reconeixement de les cèl·lules T citotòxiques (antígens forans).

És important recordar que els limfòcits T citotòxics tenen un important paper en la immunitat cel·lular, específicament en el que té a veure amb l'eliminació de cèl·lules que han estat envaïdes per patògens intracel·lulars d'origen parasitari, bacterià i viral.

Així doncs, les proteïnes codificades pels gens de la classe I de l'MHC participen directament en la defensa dels el cos contra agents intracel·lulars estranys.

Les proteïnes de la classe I de l'MHC s'uneixen a pèptids derivats d'antígens endògens (produïts intracel·lularment per un patogen) que han estat processats en el citosol i que són posteriorment degradats al complex de l'proteosoma.

Processament d'antígens per les proteïnes de l'complex major d'histocompatibilitat de la classe I (Font: MHC_Class_I_processing.svg: Scrayderivative work: Ginesta via Wikimedia Commons)

Un cop són degradats, aquests són transportats a l'reticle endoplàsmic, que els "empaqueta" i els dirigeix ​​cap a la membrana amb la finalitat de "carregar-" o "unir-los" a les proteïnes MHC classe I, en nom de que la cèl·lula sigui reconeguda per els limfòcits T citotòxics.

En els humans, tots els gens de l'MHC es coneixen com els gens HLA (Antígens leucocitaris humans) i els de la classe I són: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-H, HLA G i HLA-F.

Les molècules codificades per aquests gens són una mica diferents quant a la seva seqüència aminoacídica, però, els seus gens s'expressen codominantemente en totes les cèl·lules, és a dir, que tant els gens provinents de la mare com els provinents de el pare s'expressen a el mateix temps.

Proteïnes de el complex major d'histocompatibilitat de la classe I i de la classe II (Font: BQmUB2011048 via Wikimedia Commons)

Gens de la classe II

Els productes codificats per aquests gens s'expressen específicament en unes cèl·lules especialitzades en la "presentació" d'antígens (les cèl·lules presentadores d'antígens o APC), que poden ser macròfags, cèl·lules dendrítiques o limfòcits B.

Els antígens associats a les proteïnes de l'complex major d'histocompatibilitat de la classe II es presenten a les cèl·lules T col·laboradores (helpers), per tal de promoure l'activació de les seves funcions immunitàries.

A diferència de les proteïnes de la classe I, aquestes s'uneixen a pèptids derivats d'antígens exògens que són processats intracel·lularment; raó per la qual només són expressades per cèl·lules capaces de "menjar-se" agents estranys o invasors com bacteris, per exemple.

Entre els gens pertanyents a la classe II de l'MHC en humans estan l'HLA-DR, l'HLA-DP i l'HLA-DQ.

Gens de la classe III

Aquests gens codifiquen per proteïnes amb activitat immunològica que són secretades, entre les quals destaquen algunes citocines com el factor de necrosi tumoral (TNF, de l'anglès Tumor Necrosis Factor), i alguns components de sistema de complement.

La regió de l'cromosoma que codifica per aquests gens es troba entre els loci codificants dels gens de la classe I i de la classe II.

polimorfisme alotípico

Totes les molècules de l'complex MHC presenten un alt nivell d'alguna cosa que els científics han anomenat "polimorfisme alotípico" i que es relaciona amb les variacions moleculars de certes regions de les proteïnes de l'MHC, la qual cosa fa que cada persona tingui un set gairebé únic de aquestes molècules.

funcions

La funció principal de les proteïnes codificades pel complex major d'histocompatibilitat té a veure amb el desenvolupament de moltes de les respostes immunes adaptatives dels animals, respostes que usualment es desencadenen davant de la presència de patògens o de condicions "estranyes" dins de el cos.

Aquestes són proteïnes que s'expressen a la membrana plasmàtica (són receptors de superfície) de les cèl·lules nucleades de gairebé tots els animals vertebrats, amb excepció dels glòbuls vermells anucleados (sense nucli) dels humans.

Aquests receptors s'uneixen a pèptids derivats de proteïnes endògenes o exògenes i els "presenten" perquè siguin reconeguts per les cèl·lules o limfòcits T. Així doncs, les proteïnes de l'complex MHC ajuden a l'organisme a discriminar entre el que és seu i el que no, regulant el reconeixement de molts patògens infecciosos, per exemple.

Reconeixement del que és propi i el que no propi

Els productes proteics de el complex MHC codificats pels gens de la classe I i de la classe II afavoreixen el procés de distinció del que és propi i el que és estrany que realitzen les cèl·lules T. Això pot evidenciar-se fàcilment amb l'exemple d'un pacient que rep un trasplantament o un empelt de teixit.

Com?

Quan un individu rep un teixit aliè, rep amb ell cèl·lules que presenten molècules de la classe I o II de l'complex major d'histocompatibilitat que no posseeixen la resta de les cèl·lules de l'individu, de manera que aquestes són vistes com a antígens estranys i són "tractades "pel sistema immune com una invasió forana.

referències

1. Elhasid, R., & Etzioni, A. (1996). Major histocompatibility complex class II deficiency: a clinical review. Blood reviews, 10 (4), 242-248.
2. Kindt, TJ, Goldsby, RA, Osborne, BA, & Kuby, J. (2007). Kuby Immunology. Macmillan.
3. Nagy, ZA (2013). A History of Modern Immunology: The Path Toward Understanding. 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). Major histocompatibility complex gens, symmetry, and body scent Attractiveness in men and women. Behavioral Ecology, 14 (5), 668-678.