ГЛАВНЫЙ КОМПЛЕКС ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Главный комплекс гистосовместимости или CMH (MHC, Major Histocompatibility Complex) - это термин, используемый для описания сложной генетической области и набора белковых продуктов, которые участвуют в регуляции иммунных ответов практически у всех позвоночных животных.

Хотя он представляет лишь небольшую часть всех его функций, название «главный комплекс гистосовместимости» происходит от участия этих молекул в принятии или отторжении тканевых трансплантатов, в контексте, в котором они были впервые изучены почти 80 лет назад. года.

Паттерн экспрессии основного комплекса гистосовместимости (Источник: производная работа: Zionlion77 (обсуждение) MHC_Class_1.svg: пользователь atropos235 в en.wikipedia MHC_Class_2.svg: пользователь atropos235 в en.wikipedia через Wikimedia Commons)

В настоящее время уже известно, что «естественно» молекулы, кодируемые этой генетической областью, играют важную роль в клеточном иммунном ответе, особенно в том, что связано с Т-лимфоцитами.

Т-лимфоциты принадлежат к линии клеток крови и происходят из костного мозга, хотя завершают свое созревание в органе, называемом тимусом, отсюда и их название.

Эти клетки участвуют в активации других подобных клеток, В-лимфоцитов (клетки, продуцирующие антитела), а также непосредственно участвуют в уничтожении клеток, инфицированных различными патогенами.

Способность Т-клеток распознавать «мишени» своего действия дается благодаря участию белков главного комплекса гистосовместимости, поскольку именно они «проявляют» специфические антигены, которые легко распознаются Т-клетками, процесс, который позволяет развивать его функции.

Характеристики: гены и белки

Главный комплекс гистосовместимости (известный у людей как лейкоцитарные антигены человека или HLA) представляет собой полиморфный генный комплекс, который в основном кодирует белки, которые функционируют как клеточные рецепторы, участвующие в развитии многих ответов иммунной системы.

Хотя очень немногие из них связаны с «гистосовместимостью» (процессом, по которому они были названы), существует более 100 генов, которые принадлежат к основному комплексу гистосовместимости.

У человека они находятся на коротком плече хромосомы 6 и подразделяются на три класса: гены класса I, класса II и класса III.

Гены I класса

Гены класса I главного комплекса гистосовместимости кодируют поверхностные гликопротеины, которые экспрессируются в большинстве ядерных клеток человеческого тела. Эти белки участвуют в презентации антигенов распознавания цитотоксических Т-клеток (чужеродных антигенов).

Важно помнить, что цитотоксические Т-лимфоциты играют важную роль в клеточном иммунитете, особенно в том, что связано с уничтожением клеток, в которые вторглись внутриклеточные патогены паразитарного, бактериального и вирусного происхождения.

Таким образом, белки, кодируемые генами MHC класса I, непосредственно участвуют в защите организма от чужеродных внутриклеточных агентов.

Белки MHC класса I связываются с пептидами, происходящими из эндогенных антигенов (продуцируемых внутриклеточно патогеном), которые были обработаны в цитозоле и впоследствии расщепляются в протеасомном комплексе.

Обработка антигена белками основных комплексов гистосовместимости класса I (Источник: MHC_Class_I_processing.svg: работа, производная от Scray: Retama через Wikimedia Commons)

Как только они разлагаются, они транспортируются в эндоплазматический ретикулум, который «упаковывает» их и направляет к мембране, чтобы «загрузить» или «связать» их с белками MHC класса I, чтобы клетка могла быть распознана цитотоксические Т-лимфоциты.

У людей все гены MHC известны как гены HLA (человеческие лейкоцитарные антигены), а гены класса I - это HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-H, HLA- G и HLA-F.

Молекулы, кодируемые этими генами, несколько отличаются по своей аминокислотной последовательности, однако их гены кодоминантно экспрессируются во всех клетках, то есть гены от матери и от отца экспрессируются одинаково. Погода.

Белки основных комплексов гистосовместимости класса I и класса II (Источник: BQmUB2011048 через Wikimedia Commons)

Гены класса II

Продукты, кодируемые этими генами, специфически экспрессируются в клетках, специализирующихся на «представлении» антигенов (антигенпрезентирующие клетки или APC), которые могут быть макрофагами, дендритными клетками или В-лимфоцитами.

Антигены, связанные с белками главного комплекса гистосовместимости класса II, представляются хелперным Т-клеткам (помощникам), чтобы способствовать активации их иммунных функций.

В отличие от белков класса I, они связываются с пептидами, происходящими из экзогенных антигенов, которые процессируются внутриклеточно; причина, по которой они экспрессируются только клетками, способными «поедать» чужеродные или вторгающиеся агенты, такие как, например, бактерии.

Среди генов, принадлежащих к классу II MHC у человека, находятся HLA-DR, HLA-DP и HLA-DQ.

Гены III класса

Эти гены кодируют белки с иммунологической активностью, которые секретируются, среди которых есть некоторые цитокины, такие как фактор некроза опухоли (TNF), и некоторые компоненты системы комплемента.

Область хромосомы, которая кодирует эти гены, находится между кодирующими локусами генов класса I и класса II.

Аллотипический полиморфизм

Все молекулы комплекса MHC представляют собой высокий уровень того, что ученые назвали «аллотипическим полиморфизмом», и это связано с молекулярными вариациями определенных областей белков MHC, что означает, что каждый человек имеет почти уникальный набор эти молекулы.

Характеристики

Основная функция белков, кодируемых основным комплексом гистосовместимости, связана с развитием многих адаптивных иммунных ответов животных, реакций, которые обычно запускаются присутствием патогенов или «чужеродных» условий в организме. ,

Это белки, которые экспрессируются на плазматической мембране (являются поверхностными рецепторами) ядерных клеток почти всех позвоночных животных, за исключением энуклеированных (безъядерных) эритроцитов человека.

Эти рецепторы связываются с пептидами, происходящими из эндогенных или экзогенных белков, и «представляют» их для распознавания Т-клетками или лимфоцитами.Таким образом, белки комплекса MHC помогают организму различать то, что принадлежит ему, а что нет. , регулирующие распознавание, например, многих инфекционных патогенов.

Признание своего и не своего

Белковые продукты комплекса MHC, кодируемые генами класса I и класса II, способствуют процессу различения «я» и «странное», выполняемого Т-клетками. Об этом легко свидетельствует пример пациента, получающего трансплантат. или тканевый трансплантат.

Как?

Когда человек получает чужеродную ткань, он получает вместе с ней клетки, которые представляют молекулы класса I или II основного комплекса гистосовместимости, которым не обладают остальные клетки человека, по этой причине они рассматриваются как чужеродные антигены и «обрабатываются» «Иммунная система как инородное вторжение.

Ссылки

1. Эльхасид Р., Этциони А. (1996). Дефицит класса II главного комплекса гистосовместимости: клинический обзор. Обзоры крови, 10 (4), 242-248.
2. Киндт, Т.Дж., Голдсби, Р.А., Осборн, Б.А., и Куби, Дж. (2007). Кубинская иммунология. Macmillan.
3. Надь, З.А. (2013). История современной иммунологии: путь к пониманию. Академическая пресса.
4. Просс, С. (2007). Главный комплекс гистосовместимости. Compr Pharmacol Ref, 1-7.
5. Торнхилл, Р., Гангестад, С.В., Миллер, Р., Шейд, Г., Макколлоу, Дж. К., и Франклин, М. (2003). Основные гены комплекса гистосовместимости, симметрия и привлекательность тела у мужчин и женщин. Поведенческая экология, 14 (5), 668-678.