GROOT HISTOCOMPATIBILITEITSCOMPLEX: KENMERKEN, FUNCTIES - BIOLOGIE - 2026

Het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex of CMH (MHC, Major Histocompatibility Complex) is een term die wordt gebruikt om een ​​complex genetisch gebied en een reeks eiwitproducten te beschrijven die deelnemen aan de regulatie van immuunresponsen bij vrijwel alle gewervelde dieren.

Hoewel het slechts een klein deel van al zijn functies vertegenwoordigt, is de naam "belangrijk histocompatibiliteitscomplex" afgeleid van de deelname van deze moleculen aan de acceptatie of afstoting van weefseltransplantaten, een context waarin ze bijna 80 jaar geleden voor het eerst werden bestudeerd. jaren.

Expressiepatroon van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex (Bron: afgeleid werk: Zionlion77 (talk) MHC_Class_1.svg: Gebruiker atropos235 op en.wikipediaMHC_Class_2.svg: Gebruiker atropos235 op en.wikipedia via Wikimedia Commons)

Momenteel is het al bekend dat de moleculen die door dit genetische gebied worden gecodeerd "van nature" een belangrijke rol spelen bij de cellulaire immuunrespons, in het bijzonder die welke te maken heeft met T-lymfocyten.

T-lymfocyten behoren tot een reeks bloedcellen en vinden hun oorsprong in het beenmerg, hoewel ze hun rijping voltooien in een orgaan dat de thymus wordt genoemd, vandaar hun naam.

Deze cellen nemen deel aan de activering van andere soortgelijke cellen, de B-lymfocyten (antilichaamproducerende cellen), en zijn ook direct betrokken bij de eliminatie van cellen die zijn geïnfecteerd met verschillende pathogenen.

Het vermogen van T-cellen om hun "doelwitten" te herkennen, wordt gegeven dankzij de deelname van de eiwitten van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex, aangezien het deze zijn die specifieke antigenen "vertonen" die gemakkelijk kunnen worden herkend door T-cellen, proces dat de ontwikkeling van zijn functies mogelijk maakt.

Kenmerken: genen en eiwitten

Het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex (bij mensen bekend als menselijke leukocytenantigenen of HLA) is een polymorf gencomplex dat voornamelijk codeert voor eiwitten die functioneren als cellulaire receptoren die betrokken zijn bij de ontwikkeling van veel van de immuunsysteemreacties.

Hoewel er maar heel weinig te maken hebben met "histocompatibiliteit" (het proces waarmee ze werden genoemd), zijn er meer dan 100 genen die tot het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex behoren.

Bij mensen worden deze aangetroffen op de korte arm van chromosoom 6 en worden ze ingedeeld in drie klassen: klasse I-, klasse II- en klasse III-genen.

Klasse I-genen

De klasse I-genen van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex coderen voor oppervlakte-glycoproteïnen die tot expressie worden gebracht in de meeste kernhoudende cellen in het menselijk lichaam. Deze eiwitten zijn betrokken bij de presentatie van cytotoxische T-celherkenningsantigenen (vreemde antigenen).

Het is belangrijk om te onthouden dat cytotoxische T-lymfocyten een belangrijke rol spelen bij cellulaire immuniteit, met name in wat te maken heeft met de eliminatie van cellen die zijn binnengedrongen door intracellulaire pathogenen van parasitaire, bacteriële en virale oorsprong.

De eiwitten die worden gecodeerd door MHC klasse I-genen zijn dus direct betrokken bij de afweer van het lichaam tegen vreemde intracellulaire agentia.

MHC klasse I-eiwitten binden aan peptiden die zijn afgeleid van endogene antigenen (intracellulair geproduceerd door een pathogeen) die zijn verwerkt in het cytosol en vervolgens worden afgebroken in het proteasoomcomplex.

Antigeenverwerking door klasse I grote histocompatibiliteitscomplexeiwitten (Bron: MHC_Class_I_processing.svg: Scrayderivative werk: Retama via Wikimedia Commons)

Zodra ze zijn afgebroken, worden ze getransporteerd naar het endoplasmatisch reticulum, dat ze 'verpakt' en naar het membraan leidt om ze te 'laden' of 'te binden' aan de MHC klasse I-eiwitten, zodat de cel wordt herkend door cytotoxische T-lymfocyten.

Bij mensen staan ​​alle MHC-genen bekend als HLA-genen (Human Leukocyte Antigens) en die van klasse I zijn: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, HLA-H, HLA- G en HLA-F.

De moleculen die door deze genen worden gecodeerd, verschillen enigszins in termen van hun aminozuursequentie, maar hun genen worden codominant uitgedrukt in alle cellen, dat wil zeggen dat zowel de genen van de moeder als die van de vader tegelijkertijd tot expressie worden gebracht. weer.

Klasse I en klasse II grote histocompatibiliteitscomplexeiwitten (Bron: BQmUB2011048 via Wikimedia Commons)

Klasse II-genen

De producten die door deze genen worden gecodeerd, worden specifiek tot expressie gebracht in cellen die gespecialiseerd zijn in de "presentatie" van antigenen (antigeenpresenterende cellen of APC's), dit kunnen macrofagen, dendritische cellen of B-lymfocyten zijn.

Antigenen die zijn geassocieerd met de belangrijkste histocompatibiliteitseiwitten van klasse II, worden aangeboden aan helper-T-cellen (helpers) om de activering van hun immuunfuncties te bevorderen.

In tegenstelling tot klasse I-eiwitten binden deze zich aan peptiden die zijn afgeleid van exogene antigenen die intracellulair worden verwerkt; reden waarom ze alleen tot expressie worden gebracht door cellen die in staat zijn om vreemde of binnendringende agentia, zoals bacteriën, te "eten".

Tot de genen die behoren tot MHC klasse II bij mensen zijn HLA-DR, HLA-DP en HLA-DQ.

Klasse III-genen

Deze genen coderen voor eiwitten met immunologische activiteit die worden uitgescheiden, waaronder enkele cytokinen zoals tumornecrosefactor (TNF) en enkele componenten van het complementsysteem.

Het gebied van het chromosoom dat codeert voor deze genen ligt tussen de coderende loci van de klasse I- en klasse II-genen.

Allotypisch polymorfisme

Alle moleculen van het MHC-complex vertonen een hoog niveau van iets dat wetenschappers 'allotypisch polymorfisme' hebben genoemd en dat verband houdt met de moleculaire variaties van bepaalde regio's van de MHC-eiwitten, wat betekent dat elke persoon een bijna unieke set van deze moleculen.

Kenmerken

De belangrijkste functie van de eiwitten die worden gecodeerd door het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex heeft te maken met de ontwikkeling van veel van de adaptieve immuunresponsen van dieren, reacties die gewoonlijk worden geactiveerd door de aanwezigheid van pathogenen of "vreemde" omstandigheden in het lichaam. .

Dit zijn eiwitten die tot expressie komen op het plasmamembraan (zijn oppervlaktereceptoren) van de kernhoudende cellen van bijna alle gewervelde dieren, met uitzondering van de ontkernde (kernloze) rode bloedcellen van mensen.

Deze receptoren binden zich aan peptiden die zijn afgeleid van endogene of exogene eiwitten en "presenteren" ze om herkend te worden door T-cellen of lymfocyten. De eiwitten van het MHC-complex helpen het lichaam dus om onderscheid te maken tussen wat zijn eigen en wat niet is. , die bijvoorbeeld de herkenning van veel infectieuze pathogenen reguleert.

Erkenning van eigen en niet van eigen

De eiwitproducten van het MHC-complex gecodeerd door de klasse I- en klasse II-genen bevorderen het proces van het onderscheiden van het zelf en het vreemde dat wordt uitgevoerd door T-cellen. Dit kan gemakkelijk worden aangetoond door het voorbeeld van een patiënt die een transplantatie krijgt. of een weefseltransplantaat.

Hoe?

Wanneer een individu een vreemd weefsel ontvangt, ontvangt hij daarmee cellen die moleculen van klasse I of II van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex presenteren die de rest van de individuele cellen niet bezitten, om welke reden deze worden gezien als vreemde antigenen en worden 'behandeld'. ”Door het immuunsysteem als een buitenlandse invasie.

Referenties

1. Elhasid, R., & Etzioni, A. (1996). Grote histocompatibiliteitscomplex klasse II-deficiëntie: een klinische beoordeling. Bloedrecensies, 10 (4), 242-248.
2. Kindt, TJ, Goldsby, RA, Osborne, BA en Kuby, J. (2007). Kuby-immunologie. Macmillan.
3. Nagy, ZA (2013). A History of Modern Immunology: The Path Toward Understanding. Academische pers.
4. Pross, S. (2007). Groot histocompatibiliteitscomplex. Compr Pharmacol Ref, 1-7.
5. Thornhill, R., Gangestad, SW, Miller, R., Scheyd, G., McCollough, JK, en Franklin, M. (2003). Belangrijke complexe genen voor histocompatibiliteit, symmetrie en aantrekkelijkheid van lichaamsgeur bij mannen en vrouwen. Gedragsecologie, 14 (5), 668-678.