fbpx
Wikipedia

Complejo mayor de histocompatibilidad

El complejo mayor de histocompatibilidad o CMH (también CPH por complejo principal de histocompatibilidad o MHC, acrónimo para el inglés de major histocompatibility complex), es una familia de genes hallados en todos los vertebrados y ubicados en el brazo corto del cromosoma 6 en humanos, cuya función es la codificación de moléculas (glucoproteínas) denominadas antígenos leucocitarios humanos o antígenos de histocompatibilidad, que participan en la presentación de antígenos a los linfocitos T permitiendo la activación de procesos críticos en la generación de la respuesta inmunitaria. En general, el CMH permite distinguir lo propio de lo extraño.[1][2][3]

Molécula de MHC-I

En humanos, el CMH se denominó primeramente «complejo HLA» (del acrónimo inglés para human leucocytic antigen), porque las moléculas del CMH se descubrieron como antígenos que diferencian los leucocitos de distintas personas y que producen la respuesta inmunitaria del receptor en trasplantes, produciendo el rechazo.[4]

El CMH es la zona del genoma humano más variable y contiene numerosos genes funcionales, caracterizados por un gran polimorfismo. Los productos de estos genes son mencionados por muchos autores también como CMH o bien HLA.[1]

Historia

El CMH fue descubierto en la década de 1950. Previamente, en el año 1900 el campo de la inmunogenética se abrió con el descubrimiento de los grupos sanguíneos, seguido por el descubrimiento del factor Rh en 1940.[5]

En 1936, Peter Gorer fue el primero que describió un complejo de histocompatibilidad en ratones. Su investigación fue seguida por George Snell quién planteó que el rechazo de tejidos por el ratón era debido a incompatibilidad en algunos antígenos. Este CMH fue denominado «H-2» (en honor al antígeno 2 descrito por Gorer) y es similar al CMH de varias especies.[3][5]

En 1952, Jean Dusset planteó la hipótesis de que un sistema de histocompatibilidad similar al de los glóbulos rojos debía estar presente en los glóbulos blancos. Logró demostrarlo con la aglutinación de leucocitos en el suero de un paciente politransfundido. Su trabajo al respecto le valió el Premio Nobel en 1958.[1][5]

La primera identificación concreta de un producto del CMH, fue hecha en el año 1958, mediante el estudio de suero reactivo. Se identificó el antígeno MAC, correspondiente al actual HLA-A2. En los años 1960, el polimorfismo fue confirmado con el trabajo de Jon van Rod, Rose Payne y Walter Bodmer, quienes describieron los antígenos 4a y 4b (Bw4 y Bw6), y los HLA-A2 y HLA-A3 en un estudio de mujeres multíparas.[5]

En el año 1964, se inició un esfuerzo internacional para la caracterizaciòn del complejo, denominado Taller Internacional de Histocompatibilidad (IHW, acrónimo del inglés International Histocompatibility Workshop). Se definió entonces el área del cromosoma 6 donde se codifican los HLA A, B y C, que por entonces se creía que solo era expresado por leucocitos (por eso el nombre HLA: human leucocytic antigen)); también se mapeó el sistema del complemento como proveniente de la misma zona. En los años 1970, se identificaron los HLA de clase II y luego, con los avances de la biología molecular, la investigación se centró a nivel de genes más que en sus productos.[3][5]

En el año 1967 se ocupó por primera vez el término haplotipo en relación con el CMH. En el año 1969, Baruj Benacerraf demostró que el CMH no solo era el causante de la aloreactividad, sino que permitía activar la respuesta inmune en contra de un antígeno en particular. Este descubrimiento le significó obtener el premio Nobel de medicina en 1980.[5]

En 1987, Bjorkman logró elucidar la estructura del HLA-A2 y también de las moléculas de clase II. El año 1999 se logró definir la secuencia de nuclétidos del CMH, mediante los esfuerzos combinados del Consorcio de Secuenciación del CMH bajo la dirección de Stephen Beck, Daniel Geraghty, Hidetoshi Inoko y Lee Rowen.[5]

Entre los años 1980 y 2000 el conocimiento de los alelos presentes en el CMH pasó de unas pocas decenas, con varios millones de posibles combinaciones alotípicas a alrededor de 15 000 alelos. La región HLA-B se convirtió en la región genética más polimórfica del genoma humano, seguida de la región del HLA-A. La región de genes MHC contiene una densidad y diversidad de genes extremadamente alta; la variación genética dentro de esta región juega un papel vital en la susceptibilidad a las enfermedades autoinmunes, infecciosas, y otras enfermedades.[5]

Organización de los genes y regiones del CMH

El análisis comparativo de la organización de la región MHC entre especies muy alejadas ha revelado la presencia de reorganizaciones dentro de la región específicas de cada línea evolutiva y cambios en la complejidad de los genes.

La región MHC es la región más densa en genes y más polimórfica del genoma de los mamíferos, crítica para la inmunidad y para el éxito reproductivo.

En especies no humanas

La estructura de la región MHC se conoce al menos en siete especies de mamíferos euterios (placentarios), dos de aves, cinco peces teleósteos y en los tiburones. Hay grandes diferencias en la organización de la región MHC entre los mamíferos euterios y los no mamíferos. En euterios, la región está ordenada a lo largo del cromosoma en las regiones clase I-II-III, es muy densa en genes y ocupa una zona extensa. En los no mamíferos, la región MHC generalmente contiene menos genes y las regiones Clase I y II son adyacentes, a excepción de los teleósteos, donde las dos regiones no están ligadas. De las regiones MHC secuenciadas completamente, la menos compleja es la del pollo, que contiene solo 19 genes en 92 kb.[6]

La región MHC en los marsupiales Monodelphis doméstica (Didelphimorphia gris de cola corta) está flanqueada por los marcadores genéticos MOG y COL11A2, comprende 3.95 Mb y contiene 114 genes, 87 compartidos con los humanos.[6]

En humanos

En humanos, el CMH está constituido por al menos de 4 000 000 y que podrían ser hasta 7 000 000 de pares de bases que codifican más de 200 genes ubicados en el brazo corto del cromosoma 6.[3][4]

EL CMH está dividido en 2 regiones de genes: la más cercana al centrómero contiene los genes de clase II, con los loci HLA–DRA, DRB, DQA, DQB, DPA, DPB, DNA, DMA, DMB y DOB; la región más cercan al telómero, contiene los genes de la clase I, con los loci HLA–A, B y C; entre ambas se ubican los genes de algunas proteínas del sistema de complemento y otros relacionados con la respuesta inmune.[1][3]

La región del brazo corto del cromosoma 6 que contiene los genes del CMH, posee la información de:

  • ciertas glucoproteínas de la membrana plasmática involucradas en los mecanismos de presentación y procesamiento de antígenos a los linfocitos T: se agrupan en los genes de clase II (que codifican las proteínas CMH de clase II) y los genes de clase I (que codifican las proteínas CMH de clase I)
  • citocinas y proteínas del sistema del complemento, importantes en la respuesta inmunológica, pero que no tienen nada que ver con los genes del CMH; estos genes se agrupan en la clase III.

Ambos tipos de moléculas participan en la respuesta inmunitaria, que permite la identificación de las moléculas propias y de las extrañas (invasoras), para eliminar estas últimas mediante diferentes mecanismos.

 
Estructura de una molécula MHC de Clase-I.

CMH de clase I

En euterios, la región CMH de clase I contiene un conjunto de genes metópicos cuya presencia y orden está conservada entre especies. Estas moléculas se expresan en todas las células humanas, excepto en los glóbulos rojos, las células germinales, las células de los embriones pre-implantación y el sincitiotrofoblasto (tejido embrionario, no presente en la vida extrauterina).[7]​ Algunas células, como las neuronas, los monocitos y los hepatocitos, presentan niveles bajos de moléculas del CMH de clase I (menos de 103 por célula).[8]

Los genes CMH de clase I se ubican en la zona más distal (cerca del telómero) y son el HLA-A, el HLA-B y el HLA-C. Son altamente polimórficos: se han descrito alrededor de 3000 alelos para cada uno. Junto a estos genes «clásicos» (o 1a) se ubican otros denominados «no clásicos» (o 1b): HLA-E, HLA-F, HLA-G, HFE y los MIC (acrónimo de cadena relacionadas con CMH de clase I, en inglés, MHC class I Chain-related): MICA y MICB. Excepto los MIC, todos estos genes codifican glucoproteínas, expresándose de manera codominante como heterodímeros en la membrana de cada célula nucleada, unido en forma no covalente con la cadena β2 microglobulina codificada por un gen del cromosoma 15.[1][2][4]

Sus productos tienen estructura de inmunoglobulina: presentan una cadena pesada tipo α que se subdivide en tres regiones: α1, α2 y α3. Estas tres regiones están expuestas al espacio extracelular y están unidas a la membrana de la célula mediante una región transmembrana. La cadena α está siempre asociada a una molécula de microglobulina β2, que está codificada por una región independiente en el cromosoma 15.

La principal función de los productos génicos de la clase I es la presentación de péptidos antigénicos intracelulares a los linfocitos T citotóxicos (CD8+). El péptido antigénico se aloja en una hendidura que se forma entre las regiones α1 y α2 de la cadena pesada, mientras el reconocimiento del MHC-I por parte del linfocito T citotóxico se hace en la cadena α3. En esta hendidura conformada por las regiones α1 y α2, se presentan péptidos de entre 8 y 11 aminoácidos, razón por la cual la presentación del péptido antigénico debe pasar por un proceso de fragmentación dentro de la propia célula que lo expresa.

En humanos, existen muchos isotipos (genes diferentes) de las moléculas de Clase-I, que pueden agruparse en:

  • "clásicas", cuya función consiste en la presentación de antígenos a los linfocitos T CD8: dentro de este grupo tenemos HLA-A, HLA-B y HLA-C.
  • "no clásicas" (también llamadas MHC clase IB), con funciones especializadas: no presentan antígenos a los linfocitos T, sino que se unen a receptores inhibidores de las células NK; dentro de este grupo se encuentran HLA-E, HLA-F, HLA-G. Por eso las proteínas HLA-G se denominan inmunosupresoras y se expresan en el citotrofoblasto del feto. Se piensa que esta expresión evita que el feto sea rechazado como un trasplante [1].
 
Estructura de una molécula MHC de Clase-II.

CMH de clase II

Los genes del CMH de clase II se encuentran en la región más cercana al centrómero, y codifican las dos cadenas del heterodímero funcional: HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP, HLA-DM, y HLA-DO. Inicialmente fueron denominados genes Ir por estar involucrados en la respuesta inmune (del acrónimo inglés para immune response).[1]

Estos genes codifican glucoproteínas con estructura de inmunoglobulina, pero en este caso el complejo funcional está formado por dos cadenas, una α y una β (cada una de ellas con dos dominios, α1 y α2, β1 y β2). Cada una de las cadenas está unida a la membrana por una región transmembrana, y ambas cadenas están enfrentadas, con los dominios 1 y 2 contiguos, en el exterior celular.

Estas moléculas se expresan de forma más restringidas que las de Clase I en las células presentadoras de antígeno, tales como células dendríticas, macrófagos, células de Langerhans, células de Kupffer, y en los linfocitos B.[1]

Las células presentadoras de antígenos presentan péptidos antigénicos extracelulares procesados a los linfocitos T cooperadores (CD4+). El péptido antigénico se aloja en una hendidura formada por los dominios α1 y β1, mientras el reconocimiento del MHC-II por parte del linfocito T cooperador se hace en la cadena β2. En esta hendidura conformada por las regiones α1 y β1, se presentan péptidos de entre 12 y 16 aminoácidos.

Las moléculas CMH de clase II en humanos presentan 5-6 isotipos, y pueden agruparse en:

  • "clásicas", que presentan péptidos a los linfocitos T CD4; dentro de este grupo tenemos HLA-DP, HLA-DQ, HLA-DR;
  • "no clásicas", accesorias, con funciones intracelulares (no están expuestas en la membrana celular, sino en membranas internas, de los lisosomas); normalmente, cargan los péptidos antigénicos sobre las moléculas MHC-II clásicas; en este grupo se incluyen HLA-DM y HLA-DO.

Además de las moléculas CMH de clase II, en la región Clase-II se encuentran genes que codifican moléculas procesadoras de antígenos, como TAP (por transporter associated with antigen processing) y Tapasin.

Región Intermedia

Entre las regiones ocupadas por los genes de clase I y de clase II, se encuentran numerosos genes que tienen importancia en la respuesta inmune pero no están relacionadas al CMH. Codifican varias proteínas que desempeñan funciones inmunitarias: componentes del sistema del complemento (como C2, C3 y factor B) y moléculas relacionadas con la inflamación (citoquinas como TNF-α, Linfotoxinas A y B) o proteínas de choque térmico.[1]

Polimorfismo del CMH

 
Expresión codominante de los genes HLA / MHC.

La región del CMH tiene dos características que dificultan a los patógenos la evasión selectiva de la respuesta inmunitaria: es poligénica y polimórfica, es decir, contiene varios genes diferentes de clase I y de clase II, y de cada uno existen múltiples variantes o alelos.[4]

Los genes del CMH se expresan de forma codominante. Esto quiere decir que los alelos heredados de ambos progenitores se expresan de forma equivalente:[4]

  • Como existen tres pares genes que codifican la cadena α de la clase I, denominados en humanos HLA-A, HLA-B y HLA-C, y cada persona hereda un juego de cada progenitor, cualquier célula de un individuo podrá expresar hasta seis tipos diferentes de moléculas CMH de clase I.
  • De forma parecida, en los loci de clase II, cada individuo hereda un par de genes HLA-DP (cada uno con DPA y DPB, que codifican las cadenas α y β respectivamente), un par de genes HLA-DQ (DQA y DQB, para las cadenas α y β), un gen HLA-DRα (DRA1) y uno o dos genes HLA-DRβ (DRB1 y DRB3, -4 o -5). Así, un individuo heterocigoto puede heredar 6 u 8 alelos de Clase-II, tres o cuatro de cada progenitor.

El juego de alelos presente en cada cromosoma se denomina haplotipo MHC. En humanos, cada alelo HLA recibe un número. Por ejemplo, para un individuo dado, su haplotipo puede ser HLA-A2, HLA-B5, HLA-DR3, etc. Cada individuo heterocigoto tendrá dos haplotipos MHC, uno en cada cromosoma (uno de origen paterno y otro de origen materno).

Los genes MHC son enormemente polimórficos, lo que significa que existen muchos alelos diferentes en los diferentes individuos de la población. El polimorfismo es tan grande que en una población mixta (no endogámica) no existen dos individuos que tengan exactamente el mismo juego de genes y moléculas MHC, excepto los gemelos idénticos.

Las regiones polimórficas de cada alelo se encuentran en la zona de contacto con el péptido que va a presentar al linfocito. Por esta razón, la zona de contacto de cada alelo de molécula MHC es muy variable, ya que los residuos polimórficos del MHC forman hendiduras específicas en las que las que solo pueden introducirse cierto tipo de residuo del péptido, lo cual impone un modo de unión muy preciso entre el péptido y la molécula MHC. Esto implica que cada variante de molécula MHC podrá unir específicamente solo aquellos péptidos que encajen adecuadamente en la hendidura de la molécula MHC, que es variable para cada alelo. De esta manera, las moléculas de MHC tienen una especificidad amplia para la unión de péptidos, puesto que cada molécula de MHC puede unir muchos, pero no todos los tipos de péptidos posibles. Esta es una característica esencial de las moléculas MHC: en un individuo concreto, bastan unas pocas moléculas diferentes para poder presentar una vasta variedad de péptidos.

Por otro lado, dentro de una población, la existencia de múltiples alelos asegura que siempre habrá algún individuo que posea una molécula de MHC capaz de cargar el péptido adecuado para reconocer un microbio concreto.La evolución del polimorfismo de MHC asegura que una población será capaz de defenderse frente a la enorme diversidad de microbios existentes, y que no sucumbirá ante la presencia de un nuevo patógeno o un patógeno mutado, porque al menos algunos individuos serán capaces de desarrollar una respuesta inmune adecuada para vencer al patógeno. Las variaciones en las secuencias de MHC (responsables del polimorfismo) resultan de la herencia de diferentes moléculas MHC, y no son inducidas por recombinación, como ocurre con los receptores de los antígenos.

Productos del CMH

Funciones de las moléculas del CMH de clase I y clase II

Ambos tipos de moléculas presentan péptidos antigénicos a los linfocitos T, responsables de la respuesta inmune específica para eliminar el patógeno responsable de la producción de dichos antígenos. Sin embargo, las moléculas MHC de Clase-I y II corresponden a dos vías diferentes de procesamiento de los antígenos, y se asocian con dos sistemas diferentes de defensa inmunitaria:

Tabla 1. Características de las vías de procesamiento de antígenos
Característica Vía CMH de clase II Vía CMH de clase I
Composición del complejo estable péptido-CMH Cadenas polimórficas α y β, péptido unido a ambas Cadena polimórfica α y microglobulina β2, péptido unido a cadena α
Tipos de células presentadoras de antígenos (APC) Células dendríticas, fagocitos mononucleares, linfocitos B, algunas células endoteliales, epitelio del timo Casi todas las células nucleadas
Linfocitos T capaces de responder Linfocitos T cooperadores (CD4+) Linfocitos T citotóxicos (CD8+)
Origen de las proteínas antigénicas Proteínas presentes en endosomas o lisosomas (en su mayoría internalizadas del medio extracelular) Proteínas citosólicas (en su mayor parte sintetizadas por la célula; pueden entrar también del exterior mediante fagosomas)
Enzimas responsables de la generación de péptidos Proteasas de los endosomas y lisosomas (como la catepsina) El proteasoma citosólico
Sitio de carga del péptido sobre la molécula del CMH Compartimento vesicular especializado Retículo endoplásmico
Moléculas implicadas en el transporte de los péptidos y carga sobre las moléculas del CMH Cadena invariante, DM TAP (transporter associated with antigen processing)

Los linfocitos T de un individuo concreto presentan una propiedad denominada restricción del CMH: solo pueden detectar un antígeno si éste viene presentado por una molécula del CMH del mismo individuo. Esto se debe a que cada linfocito T tiene una especificidad dual: el receptor del linfocito T (denominado TCR por T cell receptor) reconoce algunos residuos del péptido y simultáneamente algunos residuos de la molécula del CMH que lo presenta. Esta propiedad es muy importante en el trasplante de órganos, e implica que, durante su desarrollo, los linfocitos T deben "aprender" a reconocer las moléculas MHC propias del individuo, mediante el proceso complejo de maduración y selección que tiene lugar en el timo.

Las moléculas del CMH solo pueden presentar péptidos, lo que implica que los linfocitos T, dado que solo pueden reconocer un antígeno si viene asociado a una molécula del CMH, solo pueden reaccionar ante antígenos de origen proteico (procedentes de microbios) y no a otro tipo de compuestos químicos (ni lípidos, ni ácidos nucleicos, ni azúcares). En cambio, la molécula CD1 de estructura similar a las moléculas del CMH de clase I (3 cadenas α y una β-microglobulina) presenta antígenos no peptídicos, generalmente lípidos, a linfocitos T. Cada molécula MHC puede presentar un único péptido cada vez, dado que la hendidura de la molécula solo tiene espacio para alojar un péptido. Sin embargo, una molécula del CMH dada tiene una especificidad amplia, porque puede presentar muchos péptidos diferentes (aunque no todos).

 
Procesamiento de péptidos asociados a moléculas del CMH de clase I: proteínas presentes en el citosol son degradadas por el proteasoma, y los péptidos resultantes son internalizados por el canal TAP en el retículo endoplásmico, donde se asocian con las moléculas recién sintetizadas del CMH de clase I. Los complejos péptido-CMH de clase I pasan al aparato de Golgi, donde son glucosilados, y de ahí a vesículas secretoras, que se fusionan con la membrana celular, de forma que los complejos quedan expuestos hacia el exterior, permitiendo el contacto con los linfocitos T circulantes.

Las moléculas del CMH adquieren el péptido que presentan en el exterior de la membrana celular durante su propia biosíntesis, en el interior celular. Por tanto, los péptidos que presentan las moléculas del CMH provienen de microbios que están en el interior celular, y ésta es la razón por la cual los linfocitos T, que solo identifican péptidos cuando están asociados a moléculas del CMH, solo detectan microbios asociados a células y desencadenan una respuesta inmune contra microbios intracelulares.

Es importante resaltar que las moléculas del CMH de clase I adquieren péptidos que provienen de proteínas citosólicas, mientras que las moléculas del CMH de clase II adquieren péptidos de proteínas contenidas en vesículas intracelulares. Por ello, las moléculas del CMH de clase I presentarán péptidos propios, péptidos virales (sintetizados por la propia célula) o péptidos procedentes de microbios ingeridos en fagosomas. Las moléculas del CMH de clase II, por su parte, presentarán péptidos procedentes de microbios ingeridos en vesículas (este tipo de moléculas solo se expresan en células con capacidad fagocítica). Las moléculas del CMH solo se expresan de forma estable en la membrana celular si tienen un péptido cargado: la presencia del péptido estabiliza la estructura de las moléculas del CMH, las moléculas "vacías" se degradan en el interior celular. Las moléculas del CMH cargadas con un péptido pueden permanecer en la membrana durante días, el tiempo suficiente para asegurar que un linfocito T adecuado reconozca el complejo e inicie la respuesta inmunitaria.

En cada individuo, las moléculas del CMH pueden presentar tanto péptidos extraños (procedentes de patógenos) como péptidos procedentes de las proteínas propias del individuo. Esto implica que, en un momento dado, solo una pequeña proporción de las moléculas del CMH de una célula presentará un péptido extraño: la mayor parte de los péptidos que presente serán propios, dado que son más abundantes. Sin embargo, los linfocitos T son capaces de detectar un péptido presentado por solo el 0,1%-1% de las moléculas del CMH para iniciar una respuesta inmune.

Los péptidos propios, por otro lado, no pueden iniciar una respuesta inmune (excepto en los casos de las enfermedades autoinmunes), porque los linfocitos T específicos para los antígenos propios son destruidos o inactivados en el timo. Sin embargo, la presencia de péptidos propios asociados a las moléculas MHC es esencial para la función supervisora de los linfocitos T: estas células están constantemente patrullando el organismo, verificando la presencia de péptidos propios asociados a las moléculas del CMH y desencadenando una respuesta inmune en los casos raros en los que detectan un péptido extraño.

Las moléculas del CMH en el rechazo de trasplantes

Las moléculas del CMH se identificaron y nombraron precisamente por su papel en el rechazo de trasplantes entre ratones de diferentes cepas endogámicas. En humanos, las moléculas MHC son los antígenos de los leucocitos (HLA). Llevó más de 20 años comprender la función fisiológica de las moléculas del CMH en la presentación de péptidos a los linfocitos T.

Como se ha indicado antes, cada célula humana expresa 6 alelos del CMH de clase I (un alelo HLA-A, -B y -C de cada progenitor) y 6-8 alelos del CMH de clase 2 (uno HLA-DP y -DQ, y uno o dos de HLA-DR de cada progenitor, y algunas combinaciones de éstos). El polimorfismo de los genes del CMH es muy elevado: se estima que en la población hay al menos 350 alelos de los genes HLA-A, 620 alelos de HLA-B, 400 alelos de DR y 90 alelos de DQ. Como estos alelos pueden heredarse y expresarse en muchas combinaciones diferentes, cada individuo expresará probablemente algunas moléculas que serán diferentes de las moléculas de otro individuo, excepto en el caso de los gemelos idénticos. Todas las moléculas MHC pueden ser dianas del rechazo de trasplantes, aunque HLA-C y HLA-DP tienen un bajo polimorfismo, y probablemente tengan una importancia menor en los rechazos.

En el caso de un trasplante (de órganos o de células madre), las moléculas HLA funcionan como antígenos: pueden desencadenar una respuesta inmunitaria en el receptor, provocando el rechazo del trasplante. El reconocimiento de los antígenos del CMH en células de otro individuo es una de las respuestas inmunes más intensas que se conocen. La razón por la que los individuos reaccionan contra las moléculas del CMH de otro individuo se comprende bastante bien.

Durante el proceso de maduración de los linfocitos T, éstos son seleccionados en función de la capacidad de su TCR de reconocer débilmente complejos "péptido propio:CMH propio". Por ello, en principio, los linfocitos T no deberían reaccionar frente a un complejo "péptido extraño:MHC extraño", que es lo que aparecerá en las células trasplantadas. Sin embargo, parece que lo que ocurre es un tipo de reacción cruzada: los linfocitos T del individuo receptor pueden equivocarse, porque la molécula del CMH del donante es similar a la propia en la zona de unión al TCR (la zona variable del CMH se encuentra en la zona de unión al péptido que presentan). Por esta razón, los linfocitos del individuo receptor interpretan el complejo presente en las células del órgano trasplantado como "péptido extraño:MHC propio" y desencadenan una respuesta inmune contra el órgano "invasor", porque lo perciben de la misma manera que un tejido propio infectado o tumoral, pero con un número mucho más elevado de complejos capaces de iniciar una respuesta. El reconocimiento de la molécula de MHC extraña como propia por los linfocitos T se denomina alorreconocimiento.

Pueden producirse dos tipos de rechazo de trasplantes mediado por las moléculas del CHM o antígenos leucocitarios humanos (HLA):

  • rechazo hiperagudo: se produce cuando el individuo receptor presenta anticuerpos anti-HLA preformados, antes del trasplante; esto puede deberse a la realización previa de transfusiones de sangre (que incluye linfocitos del donante, con moléculas HLA), a la generación de anti-HLA durante el embarazo (contra los HLA del padre presentes en el feto) y por la realización de un trasplante previo;
  • rechazo humoral agudo y disfunción crónica del órgano trasplantado: se debe a la formación de anticuerpos anti-HLA en el receptor, contra las moléculas HLA presentes en las células endoteliales del trasplante.

En ambos casos, se produce una reacción inmune contra el órgano trasplantado, que puede generar lesiones en el mismo, lo que conlleva la pérdida de función, inmediata en el primer caso y progresiva en el segundo.

Por esta razón, es fundamental realizar una prueba de reacción cruzada entre células del donante y suero del receptor, para detectar la presencia de anticuerpos anti-HLA preformados en el receptor contra las moléculas HLA del donante, y evitar el rechazo hiperagudo. Normalmente, se verifica la compatibilidad de las moléculas HLA-A, -B y -DR: a medida que aumenta el número de incompatibilidades, la supervivencia a 5 años del trasplante disminuye. La compatibilidad total solo existe entre gemelos idénticos, pero en la actualidad existen bases de datos de donantes a nivel mundial que permiten optimizar la compatibilidad HLA entre un donante potencial y un receptor.

Exogamia y CMH

En ratones, ovejas, peces (como el espinoso), aves y humanos, hay estudios que indicarían que la selección de pareja tiene que ver con la disimilitud en el CMH y su relación con el olor de la eventual pareja. Hay alguna evidencia, especialmente en ratones y espinosos, y menos en humanos, respecto de que se prefiere el olor de individuos con diferentes CMH, favoreciendo la diversidad y así una mejor sistema inmunitario de los descendientes. [9][10][11]

En humanos, la elección de pareja está determinada por múltiples factores, tales como simetría facial, aspectos psicológicos, condición de la piel, y quizá el olor corporal. Los resultados de los estudios han demostrado cierta relación entre las preferencias de pareja y la disimilitud en el CMH. Esto traería como consecuencia una mayor variabilidad genética de los descendientes. [12][13]

Véase también

Bibliografía

  • Jeffrey K. Actor. Elsevier’s integrated review immunology and microbiology. Segunda edición. Huston, Estados Unidos: Elsevier Health Sciences, 2011.
  • Abbas, A. B. Basic Immunology. Functions and disorders of the immune system. Tercera Edición. 2009.

Referencias

  1. Goldberg, Anna Carla; Rizzo, Luiz Vicente (enero a marzo de 2015). «MHC structure and function – antigen presentation. Part 1» [Estructura y función del MHC – presentación de antígenos. Parte 1]. Einstein (São Paulo) (en inglés) (San Pablo, Brasil: Scielo) 13 (1): 153-156. ISSN 2317-6385. doi:10.1590/S1679-45082015RB3122. Consultado el 27 de octubre de 2017. 
  2. Vega Robledo, Gloria Bertha (marzo a abril de 2009). «Complejo mayor de histocompatibilidad». Rev Fac Med UNAM (México: medigraphic) 52 (2): 86-88. Consultado el 27 de octubre de 2017. 
  3. López–Martínez, Alondra; Chávez–Muñoz, Claudia; Granados, Julio (marzo a abril de 2005). «Función biológica del complejo principal de histocompatibilidad». Revista de investigación clínica (México) 57 (2): 132-141. ISSN 0034-8376. Consultado el 10 de julio de 2016. 
  4. Janeway, C. A. Jr.; Travers, P.; Walport, M. (2001). «The major histocompatibility complex and its functions» [El complejo mayor de histocompatibilidad y sus funciones]. Immunobiology: The Immune System in Health and Disease [Inmunobiología: el sistema inmune en la salud y la enfermedad] (en inglés) (5 edición). Nueva York: Garland Science. Consultado el 27 de octubre de 2017. 
  5. Vandiedonck, Claire; Knight, Julian C. (25 de mayo de 2009). «The human Major Histocompatibility Complex as a paradigm in genomics research» [El CMH como paradigma de la investigación genética]. Brief Funct Genomic Proteomic (en inglés) (Oxford, Reino Unido: PubMed Central) 8 (5): 379-94. PMID 19468039. doi:10.1093/bfgp/elp010. Consultado el 11 de julio de 2016. 
  6. Belov, Katherine; Deakin, Janine E.; Papenfuss, Anthony T.; Baker, Michelle L.; Melman, Sandra D.; Siddle, Hannah V.; et al (marzo de 2006). «Reconstructing an Ancestral Mammalian Immune Supercomplex from a Marsupial Major Histocompatibility Complex» [Reconstruyendo un supercomplejo inmune mamífero ancestral a partir del complejo mayor de histocompatibilidad de los marsupiales]. PLoS Biol (en inglés) (Public Library of Science) 4 (3): e46. PMID 16435885. doi:10.1371/journal.pbio.0040046. Consultado el 27 de octubre de 2017. 
  7. Comiskey, Martina; Warner, Carol M.; Schust, Danny J. (2000-2013). Landes Bioscience, ed. MHC Molecules of the Preimplantation Embryo and Trophoblast [Moléculas del CMH del embrión preimplantado y del trofoblasto]. Texas, Estados Unidos: Madame Curie Bioscience Database [Internet]. NBK6277. 
  8. Berke, Gideon; Clark, William R. (2007). «Ch.1 Basic Immunology: A Primer». Killer lymphocytes [Linfocitos asesinos] (2 edición). Springer Science & Business Media. ISBN 9781402065637. 
  9. O’Dwyera, Terence W.; Nevitta, Gabrielle A. (2009). «Individual odor recognition in procellariiform chicks: Potential role for the major histocompatibility complex» [Reconocimiento individual del olor en crías de Procellariiformes: rol potencial del complejo mayor de histocompatibilidad]. Annals of the New York Academy of Sciences (en inglés) (New York Academy of Sciences) 1170: 442-446. doi:10.1111/j.1749-6632.2009.03887.x. Consultado el 12 de julio de 2016. 
  10. Milinski, Manfred; Griffiths, Siân; Wegner, Mathias; Reusch, Thorsten B. H.; Haas-Assenbaum, Annette; Boehm, Thomas (22 de marzo de 2005). «Mate choice decisions of stickleback females predictably modified by MHC peptide ligands» [Predictibilidad en la decisión de elección de pareja en hembras de espinoso modificada por ligandos peptídicos del CMH]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (en inglés) (The National Academy of Sciences) 102 (12): 4414-4418. PMID 15755811. doi:10.1073/pnas.0408264102. Consultado el 12 de julio de 2016. 
  11. Penn, Dustin J.; Potts, Wayne K. (febrero de 1999). «The evolution of mating preferences and major histocompatibility complex genes» [La evolución de preferencias de emparejamiento y los genes del complejo mayor de histocompatibilidad]. American Naturalist (en inglés) (Utah, Estado Unidos) 153 (2): 145-164. Consultado el 12 de julio de 2016. 
  12. Thompson, Patrycja (27 de enero de 2013). «Mismatched MHC and human mating choices» [CMH disímiles y elección de pareja en humanos]. Immpress magazine (en inglés). Consultado el 12 de julio de 2016. 
  13. «Opposites Attract: How Genetics Influences Humans To Choose Their Mates» [Atracción de opuestos: como la genética influye en la elección de pareja de los humanos]. ScienceDaily (en inglés). 25 de mayo de 2009. Consultado el 12 de julio de 2016. 
  •   Datos: Q423163
  •   Multimedia: Major histocompatibility complex

complejo, mayor, histocompatibilidad, complejo, mayor, histocompatibilidad, también, complejo, principal, histocompatibilidad, acrónimo, para, inglés, major, histocompatibility, complex, familia, genes, hallados, todos, vertebrados, ubicados, brazo, corto, cro. El complejo mayor de histocompatibilidad o CMH tambien CPH por complejo principal de histocompatibilidad o MHC acronimo para el ingles de major histocompatibility complex es una familia de genes hallados en todos los vertebrados y ubicados en el brazo corto del cromosoma 6 en humanos cuya funcion es la codificacion de moleculas glucoproteinas denominadas antigenos leucocitarios humanos o antigenos de histocompatibilidad que participan en la presentacion de antigenos a los linfocitos T permitiendo la activacion de procesos criticos en la generacion de la respuesta inmunitaria En general el CMH permite distinguir lo propio de lo extrano 1 2 3 Molecula de MHC I En humanos el CMH se denomino primeramente complejo HLA del acronimo ingles para human leucocytic antigen porque las moleculas del CMH se descubrieron como antigenos que diferencian los leucocitos de distintas personas y que producen la respuesta inmunitaria del receptor en trasplantes produciendo el rechazo 4 El CMH es la zona del genoma humano mas variable y contiene numerosos genes funcionales caracterizados por un gran polimorfismo Los productos de estos genes son mencionados por muchos autores tambien como CMH o bien HLA 1 Indice 1 Historia 2 Organizacion de los genes y regiones del CMH 2 1 En especies no humanas 2 2 En humanos 2 3 CMH de clase I 2 4 CMH de clase II 2 5 Region Intermedia 3 Polimorfismo del CMH 4 Productos del CMH 4 1 Funciones de las moleculas del CMH de clase I y clase II 4 2 Las moleculas del CMH en el rechazo de trasplantes 5 Exogamia y CMH 6 Vease tambien 7 Bibliografia 8 ReferenciasHistoria EditarEl CMH fue descubierto en la decada de 1950 Previamente en el ano 1900 el campo de la inmunogenetica se abrio con el descubrimiento de los grupos sanguineos seguido por el descubrimiento del factor Rh en 1940 5 En 1936 Peter Gorer fue el primero que describio un complejo de histocompatibilidad en ratones Su investigacion fue seguida por George Snell quien planteo que el rechazo de tejidos por el raton era debido a incompatibilidad en algunos antigenos Este CMH fue denominado H 2 en honor al antigeno 2 descrito por Gorer y es similar al CMH de varias especies 3 5 En 1952 Jean Dusset planteo la hipotesis de que un sistema de histocompatibilidad similar al de los globulos rojos debia estar presente en los globulos blancos Logro demostrarlo con la aglutinacion de leucocitos en el suero de un paciente politransfundido Su trabajo al respecto le valio el Premio Nobel en 1958 1 5 La primera identificacion concreta de un producto del CMH fue hecha en el ano 1958 mediante el estudio de suero reactivo Se identifico el antigeno MAC correspondiente al actual HLA A2 En los anos 1960 el polimorfismo fue confirmado con el trabajo de Jon van Rod Rose Payne y Walter Bodmer quienes describieron los antigenos 4a y 4b Bw4 y Bw6 y los HLA A2 y HLA A3 en un estudio de mujeres multiparas 5 En el ano 1964 se inicio un esfuerzo internacional para la caracterizacion del complejo denominado Taller Internacional de Histocompatibilidad IHW acronimo del ingles International Histocompatibility Workshop Se definio entonces el area del cromosoma 6 donde se codifican los HLA A B y C que por entonces se creia que solo era expresado por leucocitos por eso el nombre HLA human leucocytic antigen tambien se mapeo el sistema del complemento como proveniente de la misma zona En los anos 1970 se identificaron los HLA de clase II y luego con los avances de la biologia molecular la investigacion se centro a nivel de genes mas que en sus productos 3 5 En el ano 1967 se ocupo por primera vez el termino haplotipo en relacion con el CMH En el ano 1969 Baruj Benacerraf demostro que el CMH no solo era el causante de la aloreactividad sino que permitia activar la respuesta inmune en contra de un antigeno en particular Este descubrimiento le significo obtener el premio Nobel de medicina en 1980 5 En 1987 Bjorkman logro elucidar la estructura del HLA A2 y tambien de las moleculas de clase II El ano 1999 se logro definir la secuencia de nucletidos del CMH mediante los esfuerzos combinados del Consorcio de Secuenciacion del CMH bajo la direccion de Stephen Beck Daniel Geraghty Hidetoshi Inoko y Lee Rowen 5 Entre los anos 1980 y 2000 el conocimiento de los alelos presentes en el CMH paso de unas pocas decenas con varios millones de posibles combinaciones alotipicas a alrededor de 15 000 alelos La region HLA B se convirtio en la region genetica mas polimorfica del genoma humano seguida de la region del HLA A La region de genes MHC contiene una densidad y diversidad de genes extremadamente alta la variacion genetica dentro de esta region juega un papel vital en la susceptibilidad a las enfermedades autoinmunes infecciosas y otras enfermedades 5 Organizacion de los genes y regiones del CMH EditarEl analisis comparativo de la organizacion de la region MHC entre especies muy alejadas ha revelado la presencia de reorganizaciones dentro de la region especificas de cada linea evolutiva y cambios en la complejidad de los genes La region MHC es la region mas densa en genes y mas polimorfica del genoma de los mamiferos critica para la inmunidad y para el exito reproductivo En especies no humanas Editar La estructura de la region MHC se conoce al menos en siete especies de mamiferos euterios placentarios dos de aves cinco peces teleosteos y en los tiburones Hay grandes diferencias en la organizacion de la region MHC entre los mamiferos euterios y los no mamiferos En euterios la region esta ordenada a lo largo del cromosoma en las regiones clase I II III es muy densa en genes y ocupa una zona extensa En los no mamiferos la region MHC generalmente contiene menos genes y las regiones Clase I y II son adyacentes a excepcion de los teleosteos donde las dos regiones no estan ligadas De las regiones MHC secuenciadas completamente la menos compleja es la del pollo que contiene solo 19 genes en 92 kb 6 La region MHC en los marsupiales Monodelphis domestica Didelphimorphia gris de cola corta esta flanqueada por los marcadores geneticos MOG y COL11A2 comprende 3 95 Mb y contiene 114 genes 87 compartidos con los humanos 6 En humanos Editar En humanos el CMH esta constituido por al menos de 4 000 000 y que podrian ser hasta 7 000 000 de pares de bases que codifican mas de 200 genes ubicados en el brazo corto del cromosoma 6 3 4 EL CMH esta dividido en 2 regiones de genes la mas cercana al centromero contiene los genes de clase II con los loci HLA DRA DRB DQA DQB DPA DPB DNA DMA DMB y DOB la region mas cercan al telomero contiene los genes de la clase I con los loci HLA A B y C entre ambas se ubican los genes de algunas proteinas del sistema de complemento y otros relacionados con la respuesta inmune 1 3 La region del brazo corto del cromosoma 6 que contiene los genes del CMH posee la informacion de ciertas glucoproteinas de la membrana plasmatica involucradas en los mecanismos de presentacion y procesamiento de antigenos a los linfocitos T se agrupan en los genes de clase II que codifican las proteinas CMH de clase II y los genes de clase I que codifican las proteinas CMH de clase I citocinas y proteinas del sistema del complemento importantes en la respuesta inmunologica pero que no tienen nada que ver con los genes del CMH estos genes se agrupan en la clase III Ambos tipos de moleculas participan en la respuesta inmunitaria que permite la identificacion de las moleculas propias y de las extranas invasoras para eliminar estas ultimas mediante diferentes mecanismos Estructura de una molecula MHC de Clase I CMH de clase I Editar Articulo principal CMH de clase I En euterios la region CMH de clase I contiene un conjunto de genes metopicos cuya presencia y orden esta conservada entre especies Estas moleculas se expresan en todas las celulas humanas excepto en los globulos rojos las celulas germinales las celulas de los embriones pre implantacion y el sincitiotrofoblasto tejido embrionario no presente en la vida extrauterina 7 Algunas celulas como las neuronas los monocitos y los hepatocitos presentan niveles bajos de moleculas del CMH de clase I menos de 103 por celula 8 Los genes CMH de clase I se ubican en la zona mas distal cerca del telomero y son el HLA A el HLA B y el HLA C Son altamente polimorficos se han descrito alrededor de 3000 alelos para cada uno Junto a estos genes clasicos o 1a se ubican otros denominados no clasicos o 1b HLA E HLA F HLA G HFE y los MIC acronimo de cadena relacionadas con CMH de clase I en ingles MHC class I Chain related MICA y MICB Excepto los MIC todos estos genes codifican glucoproteinas expresandose de manera codominante como heterodimeros en la membrana de cada celula nucleada unido en forma no covalente con la cadena b2 microglobulina codificada por un gen del cromosoma 15 1 2 4 Sus productos tienen estructura de inmunoglobulina presentan una cadena pesada tipo a que se subdivide en tres regiones a1 a2 y a3 Estas tres regiones estan expuestas al espacio extracelular y estan unidas a la membrana de la celula mediante una region transmembrana La cadena a esta siempre asociada a una molecula de microglobulina b2 que esta codificada por una region independiente en el cromosoma 15 La principal funcion de los productos genicos de la clase I es la presentacion de peptidos antigenicos intracelulares a los linfocitos T citotoxicos CD8 El peptido antigenico se aloja en una hendidura que se forma entre las regiones a1 y a2 de la cadena pesada mientras el reconocimiento del MHC I por parte del linfocito T citotoxico se hace en la cadena a3 En esta hendidura conformada por las regiones a1 y a2 se presentan peptidos de entre 8 y 11 aminoacidos razon por la cual la presentacion del peptido antigenico debe pasar por un proceso de fragmentacion dentro de la propia celula que lo expresa En humanos existen muchos isotipos genes diferentes de las moleculas de Clase I que pueden agruparse en clasicas cuya funcion consiste en la presentacion de antigenos a los linfocitos T CD8 dentro de este grupo tenemos HLA A HLA B y HLA C no clasicas tambien llamadas MHC clase IB con funciones especializadas no presentan antigenos a los linfocitos T sino que se unen a receptores inhibidores de las celulas NK dentro de este grupo se encuentran HLA E HLA F HLA G Por eso las proteinas HLA G se denominan inmunosupresoras y se expresan en el citotrofoblasto del feto Se piensa que esta expresion evita que el feto sea rechazado como un trasplante 1 Estructura de una molecula MHC de Clase II CMH de clase II Editar Articulo principal Complejo mayor de histocompatibilidad de clase II Los genes del CMH de clase II se encuentran en la region mas cercana al centromero y codifican las dos cadenas del heterodimero funcional HLA DR HLA DQ HLA DP HLA DM y HLA DO Inicialmente fueron denominados genes Ir por estar involucrados en la respuesta inmune del acronimo ingles para immune response 1 Estos genes codifican glucoproteinas con estructura de inmunoglobulina pero en este caso el complejo funcional esta formado por dos cadenas una a y una b cada una de ellas con dos dominios a1 y a2 b1 y b2 Cada una de las cadenas esta unida a la membrana por una region transmembrana y ambas cadenas estan enfrentadas con los dominios 1 y 2 contiguos en el exterior celular Estas moleculas se expresan de forma mas restringidas que las de Clase I en las celulas presentadoras de antigeno tales como celulas dendriticas macrofagos celulas de Langerhans celulas de Kupffer y en los linfocitos B 1 Las celulas presentadoras de antigenos presentan peptidos antigenicos extracelulares procesados a los linfocitos T cooperadores CD4 El peptido antigenico se aloja en una hendidura formada por los dominios a1 y b1 mientras el reconocimiento del MHC II por parte del linfocito T cooperador se hace en la cadena b2 En esta hendidura conformada por las regiones a1 y b1 se presentan peptidos de entre 12 y 16 aminoacidos Las moleculas CMH de clase II en humanos presentan 5 6 isotipos y pueden agruparse en clasicas que presentan peptidos a los linfocitos T CD4 dentro de este grupo tenemos HLA DP HLA DQ HLA DR no clasicas accesorias con funciones intracelulares no estan expuestas en la membrana celular sino en membranas internas de los lisosomas normalmente cargan los peptidos antigenicos sobre las moleculas MHC II clasicas en este grupo se incluyen HLA DM y HLA DO Ademas de las moleculas CMH de clase II en la region Clase II se encuentran genes que codifican moleculas procesadoras de antigenos como TAP por transporter associated with antigen processing y Tapasin Region Intermedia Editar Entre las regiones ocupadas por los genes de clase I y de clase II se encuentran numerosos genes que tienen importancia en la respuesta inmune pero no estan relacionadas al CMH Codifican varias proteinas que desempenan funciones inmunitarias componentes del sistema del complemento como C2 C3 y factor B y moleculas relacionadas con la inflamacion citoquinas como TNF a Linfotoxinas A y B o proteinas de choque termico 1 Polimorfismo del CMH Editar Expresion codominante de los genes HLA MHC La region del CMH tiene dos caracteristicas que dificultan a los patogenos la evasion selectiva de la respuesta inmunitaria es poligenica y polimorfica es decir contiene varios genes diferentes de clase I y de clase II y de cada uno existen multiples variantes o alelos 4 Los genes del CMH se expresan de forma codominante Esto quiere decir que los alelos heredados de ambos progenitores se expresan de forma equivalente 4 Como existen tres pares genes que codifican la cadena a de la clase I denominados en humanos HLA A HLA B y HLA C y cada persona hereda un juego de cada progenitor cualquier celula de un individuo podra expresar hasta seis tipos diferentes de moleculas CMH de clase I De forma parecida en los loci de clase II cada individuo hereda un par de genes HLA DP cada uno con DPA y DPB que codifican las cadenas a y b respectivamente un par de genes HLA DQ DQA y DQB para las cadenas a y b un gen HLA DRa DRA1 y uno o dos genes HLA DRb DRB1 y DRB3 4 o 5 Asi un individuo heterocigoto puede heredar 6 u 8 alelos de Clase II tres o cuatro de cada progenitor El juego de alelos presente en cada cromosoma se denomina haplotipo MHC En humanos cada alelo HLA recibe un numero Por ejemplo para un individuo dado su haplotipo puede ser HLA A2 HLA B5 HLA DR3 etc Cada individuo heterocigoto tendra dos haplotipos MHC uno en cada cromosoma uno de origen paterno y otro de origen materno Los genes MHC son enormemente polimorficos lo que significa que existen muchos alelos diferentes en los diferentes individuos de la poblacion El polimorfismo es tan grande que en una poblacion mixta no endogamica no existen dos individuos que tengan exactamente el mismo juego de genes y moleculas MHC excepto los gemelos identicos Las regiones polimorficas de cada alelo se encuentran en la zona de contacto con el peptido que va a presentar al linfocito Por esta razon la zona de contacto de cada alelo de molecula MHC es muy variable ya que los residuos polimorficos del MHC forman hendiduras especificas en las que las que solo pueden introducirse cierto tipo de residuo del peptido lo cual impone un modo de union muy preciso entre el peptido y la molecula MHC Esto implica que cada variante de molecula MHC podra unir especificamente solo aquellos peptidos que encajen adecuadamente en la hendidura de la molecula MHC que es variable para cada alelo De esta manera las moleculas de MHC tienen una especificidad amplia para la union de peptidos puesto que cada molecula de MHC puede unir muchos pero no todos los tipos de peptidos posibles Esta es una caracteristica esencial de las moleculas MHC en un individuo concreto bastan unas pocas moleculas diferentes para poder presentar una vasta variedad de peptidos Por otro lado dentro de una poblacion la existencia de multiples alelos asegura que siempre habra algun individuo que posea una molecula de MHC capaz de cargar el peptido adecuado para reconocer un microbio concreto La evolucion del polimorfismo de MHC asegura que una poblacion sera capaz de defenderse frente a la enorme diversidad de microbios existentes y que no sucumbira ante la presencia de un nuevo patogeno o un patogeno mutado porque al menos algunos individuos seran capaces de desarrollar una respuesta inmune adecuada para vencer al patogeno Las variaciones en las secuencias de MHC responsables del polimorfismo resultan de la herencia de diferentes moleculas MHC y no son inducidas por recombinacion como ocurre con los receptores de los antigenos Productos del CMH EditarArticulo principal Antigenos leucocitarios humanos Funciones de las moleculas del CMH de clase I y clase II Editar Ambos tipos de moleculas presentan peptidos antigenicos a los linfocitos T responsables de la respuesta inmune especifica para eliminar el patogeno responsable de la produccion de dichos antigenos Sin embargo las moleculas MHC de Clase I y II corresponden a dos vias diferentes de procesamiento de los antigenos y se asocian con dos sistemas diferentes de defensa inmunitaria Tabla 1 Caracteristicas de las vias de procesamiento de antigenos Caracteristica Via CMH de clase II Via CMH de clase IComposicion del complejo estable peptido CMH Cadenas polimorficas a y b peptido unido a ambas Cadena polimorfica a y microglobulina b2 peptido unido a cadena aTipos de celulas presentadoras de antigenos APC Celulas dendriticas fagocitos mononucleares linfocitos B algunas celulas endoteliales epitelio del timo Casi todas las celulas nucleadasLinfocitos T capaces de responder Linfocitos T cooperadores CD4 Linfocitos T citotoxicos CD8 Origen de las proteinas antigenicas Proteinas presentes en endosomas o lisosomas en su mayoria internalizadas del medio extracelular Proteinas citosolicas en su mayor parte sintetizadas por la celula pueden entrar tambien del exterior mediante fagosomas Enzimas responsables de la generacion de peptidos Proteasas de los endosomas y lisosomas como la catepsina El proteasoma citosolicoSitio de carga del peptido sobre la molecula del CMH Compartimento vesicular especializado Reticulo endoplasmicoMoleculas implicadas en el transporte de los peptidos y carga sobre las moleculas del CMH Cadena invariante DM TAP transporter associated with antigen processing Los linfocitos T de un individuo concreto presentan una propiedad denominada restriccion del CMH solo pueden detectar un antigeno si este viene presentado por una molecula del CMH del mismo individuo Esto se debe a que cada linfocito T tiene una especificidad dual el receptor del linfocito T denominado TCR por T cell receptor reconoce algunos residuos del peptido y simultaneamente algunos residuos de la molecula del CMH que lo presenta Esta propiedad es muy importante en el trasplante de organos e implica que durante su desarrollo los linfocitos T deben aprender a reconocer las moleculas MHC propias del individuo mediante el proceso complejo de maduracion y seleccion que tiene lugar en el timo Las moleculas del CMH solo pueden presentar peptidos lo que implica que los linfocitos T dado que solo pueden reconocer un antigeno si viene asociado a una molecula del CMH solo pueden reaccionar ante antigenos de origen proteico procedentes de microbios y no a otro tipo de compuestos quimicos ni lipidos ni acidos nucleicos ni azucares En cambio la molecula CD1 de estructura similar a las moleculas del CMH de clase I 3 cadenas a y una b microglobulina presenta antigenos no peptidicos generalmente lipidos a linfocitos T Cada molecula MHC puede presentar un unico peptido cada vez dado que la hendidura de la molecula solo tiene espacio para alojar un peptido Sin embargo una molecula del CMH dada tiene una especificidad amplia porque puede presentar muchos peptidos diferentes aunque no todos Procesamiento de peptidos asociados a moleculas del CMH de clase I proteinas presentes en el citosol son degradadas por el proteasoma y los peptidos resultantes son internalizados por el canal TAP en el reticulo endoplasmico donde se asocian con las moleculas recien sintetizadas del CMH de clase I Los complejos peptido CMH de clase I pasan al aparato de Golgi donde son glucosilados y de ahi a vesiculas secretoras que se fusionan con la membrana celular de forma que los complejos quedan expuestos hacia el exterior permitiendo el contacto con los linfocitos T circulantes Las moleculas del CMH adquieren el peptido que presentan en el exterior de la membrana celular durante su propia biosintesis en el interior celular Por tanto los peptidos que presentan las moleculas del CMH provienen de microbios que estan en el interior celular y esta es la razon por la cual los linfocitos T que solo identifican peptidos cuando estan asociados a moleculas del CMH solo detectan microbios asociados a celulas y desencadenan una respuesta inmune contra microbios intracelulares Es importante resaltar que las moleculas del CMH de clase I adquieren peptidos que provienen de proteinas citosolicas mientras que las moleculas del CMH de clase II adquieren peptidos de proteinas contenidas en vesiculas intracelulares Por ello las moleculas del CMH de clase I presentaran peptidos propios peptidos virales sintetizados por la propia celula o peptidos procedentes de microbios ingeridos en fagosomas Las moleculas del CMH de clase II por su parte presentaran peptidos procedentes de microbios ingeridos en vesiculas este tipo de moleculas solo se expresan en celulas con capacidad fagocitica Las moleculas del CMH solo se expresan de forma estable en la membrana celular si tienen un peptido cargado la presencia del peptido estabiliza la estructura de las moleculas del CMH las moleculas vacias se degradan en el interior celular Las moleculas del CMH cargadas con un peptido pueden permanecer en la membrana durante dias el tiempo suficiente para asegurar que un linfocito T adecuado reconozca el complejo e inicie la respuesta inmunitaria En cada individuo las moleculas del CMH pueden presentar tanto peptidos extranos procedentes de patogenos como peptidos procedentes de las proteinas propias del individuo Esto implica que en un momento dado solo una pequena proporcion de las moleculas del CMH de una celula presentara un peptido extrano la mayor parte de los peptidos que presente seran propios dado que son mas abundantes Sin embargo los linfocitos T son capaces de detectar un peptido presentado por solo el 0 1 1 de las moleculas del CMH para iniciar una respuesta inmune Los peptidos propios por otro lado no pueden iniciar una respuesta inmune excepto en los casos de las enfermedades autoinmunes porque los linfocitos T especificos para los antigenos propios son destruidos o inactivados en el timo Sin embargo la presencia de peptidos propios asociados a las moleculas MHC es esencial para la funcion supervisora de los linfocitos T estas celulas estan constantemente patrullando el organismo verificando la presencia de peptidos propios asociados a las moleculas del CMH y desencadenando una respuesta inmune en los casos raros en los que detectan un peptido extrano Las moleculas del CMH en el rechazo de trasplantes Editar Las moleculas del CMH se identificaron y nombraron precisamente por su papel en el rechazo de trasplantes entre ratones de diferentes cepas endogamicas En humanos las moleculas MHC son los antigenos de los leucocitos HLA Llevo mas de 20 anos comprender la funcion fisiologica de las moleculas del CMH en la presentacion de peptidos a los linfocitos T Como se ha indicado antes cada celula humana expresa 6 alelos del CMH de clase I un alelo HLA A B y C de cada progenitor y 6 8 alelos del CMH de clase 2 uno HLA DP y DQ y uno o dos de HLA DR de cada progenitor y algunas combinaciones de estos El polimorfismo de los genes del CMH es muy elevado se estima que en la poblacion hay al menos 350 alelos de los genes HLA A 620 alelos de HLA B 400 alelos de DR y 90 alelos de DQ Como estos alelos pueden heredarse y expresarse en muchas combinaciones diferentes cada individuo expresara probablemente algunas moleculas que seran diferentes de las moleculas de otro individuo excepto en el caso de los gemelos identicos Todas las moleculas MHC pueden ser dianas del rechazo de trasplantes aunque HLA C y HLA DP tienen un bajo polimorfismo y probablemente tengan una importancia menor en los rechazos En el caso de un trasplante de organos o de celulas madre las moleculas HLA funcionan como antigenos pueden desencadenar una respuesta inmunitaria en el receptor provocando el rechazo del trasplante El reconocimiento de los antigenos del CMH en celulas de otro individuo es una de las respuestas inmunes mas intensas que se conocen La razon por la que los individuos reaccionan contra las moleculas del CMH de otro individuo se comprende bastante bien Durante el proceso de maduracion de los linfocitos T estos son seleccionados en funcion de la capacidad de su TCR de reconocer debilmente complejos peptido propio CMH propio Por ello en principio los linfocitos T no deberian reaccionar frente a un complejo peptido extrano MHC extrano que es lo que aparecera en las celulas trasplantadas Sin embargo parece que lo que ocurre es un tipo de reaccion cruzada los linfocitos T del individuo receptor pueden equivocarse porque la molecula del CMH del donante es similar a la propia en la zona de union al TCR la zona variable del CMH se encuentra en la zona de union al peptido que presentan Por esta razon los linfocitos del individuo receptor interpretan el complejo presente en las celulas del organo trasplantado como peptido extrano MHC propio y desencadenan una respuesta inmune contra el organo invasor porque lo perciben de la misma manera que un tejido propio infectado o tumoral pero con un numero mucho mas elevado de complejos capaces de iniciar una respuesta El reconocimiento de la molecula de MHC extrana como propia por los linfocitos T se denomina alorreconocimiento Pueden producirse dos tipos de rechazo de trasplantes mediado por las moleculas del CHM o antigenos leucocitarios humanos HLA rechazo hiperagudo se produce cuando el individuo receptor presenta anticuerpos anti HLA preformados antes del trasplante esto puede deberse a la realizacion previa de transfusiones de sangre que incluye linfocitos del donante con moleculas HLA a la generacion de anti HLA durante el embarazo contra los HLA del padre presentes en el feto y por la realizacion de un trasplante previo rechazo humoral agudo y disfuncion cronica del organo trasplantado se debe a la formacion de anticuerpos anti HLA en el receptor contra las moleculas HLA presentes en las celulas endoteliales del trasplante En ambos casos se produce una reaccion inmune contra el organo trasplantado que puede generar lesiones en el mismo lo que conlleva la perdida de funcion inmediata en el primer caso y progresiva en el segundo Por esta razon es fundamental realizar una prueba de reaccion cruzada entre celulas del donante y suero del receptor para detectar la presencia de anticuerpos anti HLA preformados en el receptor contra las moleculas HLA del donante y evitar el rechazo hiperagudo Normalmente se verifica la compatibilidad de las moleculas HLA A B y DR a medida que aumenta el numero de incompatibilidades la supervivencia a 5 anos del trasplante disminuye La compatibilidad total solo existe entre gemelos identicos pero en la actualidad existen bases de datos de donantes a nivel mundial que permiten optimizar la compatibilidad HLA entre un donante potencial y un receptor Exogamia y CMH EditarEn ratones ovejas peces como el espinoso aves y humanos hay estudios que indicarian que la seleccion de pareja tiene que ver con la disimilitud en el CMH y su relacion con el olor de la eventual pareja Hay alguna evidencia especialmente en ratones y espinosos y menos en humanos respecto de que se prefiere el olor de individuos con diferentes CMH favoreciendo la diversidad y asi una mejor sistema inmunitario de los descendientes 9 10 11 En humanos la eleccion de pareja esta determinada por multiples factores tales como simetria facial aspectos psicologicos condicion de la piel y quiza el olor corporal Los resultados de los estudios han demostrado cierta relacion entre las preferencias de pareja y la disimilitud en el CMH Esto traeria como consecuencia una mayor variabilidad genetica de los descendientes 12 13 Vease tambien EditarSistema inmunitario Inmunidad humoral Inmunidad celularBibliografia EditarJeffrey K Actor Elsevier s integrated review immunology and microbiology Segunda edicion Huston Estados Unidos Elsevier Health Sciences 2011 Abbas A B Basic Immunology Functions and disorders of the immune system Tercera Edicion 2009 Referencias Editar a b c d e f g h Goldberg Anna Carla Rizzo Luiz Vicente enero a marzo de 2015 MHC structure and function antigen presentation Part 1 Estructura y funcion del MHC presentacion de antigenos Parte 1 Einstein Sao Paulo en ingles San Pablo Brasil Scielo 13 1 153 156 ISSN 2317 6385 doi 10 1590 S1679 45082015RB3122 Consultado el 27 de octubre de 2017 a b Vega Robledo Gloria Bertha marzo a abril de 2009 Complejo mayor de histocompatibilidad Rev Fac Med UNAM Mexico medigraphic 52 2 86 88 Consultado el 27 de octubre de 2017 a b c d e Lopez Martinez Alondra Chavez Munoz Claudia Granados Julio marzo a abril de 2005 Funcion biologica del complejo principal de histocompatibilidad Revista de investigacion clinica Mexico 57 2 132 141 ISSN 0034 8376 Consultado el 10 de julio de 2016 a b c d e Janeway C A Jr Travers P Walport M 2001 The major histocompatibility complex and its functions El complejo mayor de histocompatibilidad y sus funciones Immunobiology The Immune System in Health and Disease Inmunobiologia el sistema inmune en la salud y la enfermedad en ingles 5 edicion Nueva York Garland Science Consultado el 27 de octubre de 2017 a b c d e f g h Vandiedonck Claire Knight Julian C 25 de mayo de 2009 The human Major Histocompatibility Complex as a paradigm in genomics research El CMH como paradigma de la investigacion genetica Brief Funct Genomic Proteomic en ingles Oxford Reino Unido PubMed Central 8 5 379 94 PMID 19468039 doi 10 1093 bfgp elp010 Consultado el 11 de julio de 2016 a b Belov Katherine Deakin Janine E Papenfuss Anthony T Baker Michelle L Melman Sandra D Siddle Hannah V et al marzo de 2006 Reconstructing an Ancestral Mammalian Immune Supercomplex from a Marsupial Major Histocompatibility Complex Reconstruyendo un supercomplejo inmune mamifero ancestral a partir del complejo mayor de histocompatibilidad de los marsupiales PLoS Biol en ingles Public Library of Science 4 3 e46 PMID 16435885 doi 10 1371 journal pbio 0040046 Consultado el 27 de octubre de 2017 Comiskey Martina Warner Carol M Schust Danny J 2000 2013 Landes Bioscience ed MHC Molecules of the Preimplantation Embryo and Trophoblast Moleculas del CMH del embrion preimplantado y del trofoblasto Texas Estados Unidos Madame Curie Bioscience Database Internet NBK6277 Berke Gideon Clark William R 2007 Ch 1 Basic Immunology A Primer Killer lymphocytes Linfocitos asesinos 2 edicion Springer Science amp Business Media ISBN 9781402065637 O Dwyera Terence W Nevitta Gabrielle A 2009 Individual odor recognition in procellariiform chicks Potential role for the major histocompatibility complex Reconocimiento individual del olor en crias de Procellariiformes rol potencial del complejo mayor de histocompatibilidad Annals of the New York Academy of Sciences en ingles New York Academy of Sciences 1170 442 446 doi 10 1111 j 1749 6632 2009 03887 x Consultado el 12 de julio de 2016 Milinski Manfred Griffiths Sian Wegner Mathias Reusch Thorsten B H Haas Assenbaum Annette Boehm Thomas 22 de marzo de 2005 Mate choice decisions of stickleback females predictably modified by MHC peptide ligands Predictibilidad en la decision de eleccion de pareja en hembras de espinoso modificada por ligandos peptidicos del CMH Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America en ingles The National Academy of Sciences 102 12 4414 4418 PMID 15755811 doi 10 1073 pnas 0408264102 Consultado el 12 de julio de 2016 Penn Dustin J Potts Wayne K febrero de 1999 The evolution of mating preferences and major histocompatibility complex genes La evolucion de preferencias de emparejamiento y los genes del complejo mayor de histocompatibilidad American Naturalist en ingles Utah Estado Unidos 153 2 145 164 Consultado el 12 de julio de 2016 Thompson Patrycja 27 de enero de 2013 Mismatched MHC and human mating choices CMH disimiles y eleccion de pareja en humanos Immpress magazine en ingles Consultado el 12 de julio de 2016 Opposites Attract How Genetics Influences Humans To Choose Their Mates Atraccion de opuestos como la genetica influye en la eleccion de pareja de los humanos ScienceDaily en ingles 25 de mayo de 2009 Consultado el 12 de julio de 2016 Datos Q423163 Multimedia Major histocompatibility complex Obtenido de https es wikipedia org w index php title Complejo mayor de histocompatibilidad amp oldid 139651969, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

español

, española, descargar, gratis, descargar gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, imagen, música, canción, película, libro, juego, juegos