11

COMPLEXUL MAJOR DE COMPLEXUL MAJOR DE

HISTOCOMPATIBILITATE HISTOCOMPATIBILITATE (MHC)(MHC)

Cursul VCursul V: : Major Major Histocompatibility ComplexHistocompatibility Complex

(MHC)(MHC)

SSemnificaţiaemnificaţia MHC MHCSSemnificaţiaemnificaţia MHC MHC

Rol în răspunsul imun

Rol în transplant

Rol în predispoziţia faţă de boli

Rol în răspunsul imun

Rol în transplant

Rol în predispoziţia faţă de boli

33

MHCMHC a fost iniţial recunoscut ca fiind o reg a fost iniţial recunoscut ca fiind o reg.. genetică genetică

controlând principala barieră a transplantării ţesuturilorcontrolând principala barieră a transplantării ţesuturilor

Studiul Studiul MHCMHC s-a dezvoltat datorită experimentelor s-a dezvoltat datorită experimentelor

de transfer al tumorilor. În 1933, J.B.S. Haldane a de transfer al tumorilor. În 1933, J.B.S. Haldane a

recunoscut faptul că “imunitatea” faţă de tumori recunoscut faptul că “imunitatea” faţă de tumori

nu era dirijată împotriva unei caracteristici unice a nu era dirijată împotriva unei caracteristici unice a

tumorii, ci se datora unor tumorii, ci se datora unor AgAg ale ţesuturilor ale ţesuturilor NN

prezente pe suprafaţa tumorilor, similar prezente pe suprafaţa tumorilor, similar AgAg de de

grupgrup sanguin sanguin

Aceste Aceste AgAg sunt cele care determină dacă o tumoră sunt cele care determină dacă o tumoră

apărută într-o specie de animale inbred va creşte apărută într-o specie de animale inbred va creşte

şi la animale din altă specie inbredşi la animale din altă specie inbred..

44

În 1930 Gorer lucrează pe linii de În 1930 Gorer lucrează pe linii de şşoareci tehnica oareci tehnica transplantului tumoral. Utilizează transplantului tumoral. Utilizează 22 linii de animale şi linii de animale şi observă că:observă că:

dacă se transplantează o tumoră de la dacă se transplantează o tumoră de la şş de linia A de linia A la la şş B, atunci tumora, iniţial este acceptată p B, atunci tumora, iniţial este acceptată pt.t. ca după ca după 10-12 zile să fie respinsă;10-12 zile să fie respinsă;

dacă dacă ş.ş. A este imunizat mai întâi cu celule tumorale A este imunizat mai întâi cu celule tumorale provenite de la provenite de la şş B şi apoi se transplantează tumora, B şi apoi se transplantează tumora, aceasta nu se dezvoltă. Iniţial s-a crezut că este aceasta nu se dezvoltă. Iniţial s-a crezut că este rezultatul rezultatul AcAc dezvoltaţi faţă de celulele tumorale;dezvoltaţi faţă de celulele tumorale;

dacă şi dacă şi şş A a fost imunizat în prealabil cu celule A a fost imunizat în prealabil cu celule NN provenite de la provenite de la şş B şi apoi s-a transplantat tumora, B şi apoi s-a transplantat tumora, aceasta nu creşte.aceasta nu creşte.

55

În 1946 Snel şi Little obţin linii pure În 1946 Snel şi Little obţin linii pure (cosanguine) (cosanguine) de de şş

genetic identici şi observă că unele sunt 100% genetic identici şi observă că unele sunt 100%

sensibile, iar altele rezistente la apariţia tumorii. sensibile, iar altele rezistente la apariţia tumorii.

Ei demonstrează că prinderea sau respingerea Ei demonstrează că prinderea sau respingerea

unui ţesut depinde atât de structura antigenică unui ţesut depinde atât de structura antigenică

a donatorului cât şi de cea a receptorului şi a donatorului cât şi de cea a receptorului şi

denumescdenumesc AgAg răspunzătoare de rejet drept răspunzătoare de rejet drept

antigenice de transplantare sau compatibilitate antigenice de transplantare sau compatibilitate

histologică. histologică.

66

Vor fi formulate ideile de bază pt imunologia de Vor fi formulate ideile de bază pt imunologia de

transplant, legile lui Snell:transplant, legile lui Snell:

transplantul de ţesut dintre membrii unei transplantul de ţesut dintre membrii unei linii pure linii pure (inbred)(inbred)

sunt acceptate în totalitate;sunt acceptate în totalitate;

transplantul de ţesut prelevat de la un donator transplantul de ţesut prelevat de la un donator

aparţinând unei linii inbred la o gazdă ce aparţine altei linii aparţinând unei linii inbred la o gazdă ce aparţine altei linii

este respins întotdeauna;este respins întotdeauna;

transplantul de la o linie parentală la descendenţii de transplantul de la o linie parentală la descendenţii de

prima generaţie (F1) este acceptat, dar de la F1 la parental prima generaţie (F1) este acceptat, dar de la F1 la parental

este respins;este respins;

cea mai mare parte din descendenţii F2 (75%) acceptă cea mai mare parte din descendenţii F2 (75%) acceptă

grefa, iar 25% o resping.grefa, iar 25% o resping.

77

Tipuri de grefeTipuri de grefe autogrefeleautogrefele sunt grefe efectuate în cadrul sunt grefe efectuate în cadrul

aceluiaşi individ;aceluiaşi individ;

singrefelesingrefele sau sau izogrefeleizogrefele implică implică transferul de ţesut transferul de ţesut NN între indivizi identici genetic între indivizi identici genetic (singeneici)(singeneici) adică gemeni monozigoţi sau animale din adică gemeni monozigoţi sau animale din aceeaşi specie inbred.aceeaşi specie inbred.

alogrefelealogrefele sau sau homogrefelehomogrefele reprezintă reprezintă transferul ţesutului transferul ţesutului NN între indivizi genetic diferiţi între indivizi genetic diferiţi (alogenici) din cadrul aceleaşi specii;(alogenici) din cadrul aceleaşi specii;

heterogrefeleheterogrefele sausau xenogrefelexenogrefele implică implică transferul ţesuturilor între indivizi din specii diferite.transferul ţesuturilor între indivizi din specii diferite.

88

izogrefele şi autogrefele supravieţuiesc un izogrefele şi autogrefele supravieţuiesc un

interval de timp nedefinit.interval de timp nedefinit.

Grefele alogenice sau xenogenice duc la un Grefele alogenice sau xenogenice duc la un

fenomen de rejet imunologic, fenomen care nu poate fenomen de rejet imunologic, fenomen care nu poate

fi împiedicat prin utilizarea agenţilor fi împiedicat prin utilizarea agenţilor

imunosupresori. imunosupresori.

Reacţia de rejet :Reacţia de rejet :

primară (apare în 14 zile)primară (apare în 14 zile)

secundară (instalată în 7 zile). secundară (instalată în 7 zile).

Rejetul grefei este un fenomen imunologic Rejetul grefei este un fenomen imunologic

Reacţia de Reacţia de rejet prezintă atât specificitate cât şi rejet prezintă atât specificitate cât şi

memorie.memorie.

Transplant = înlocuirea unui ţesut defect cu un alt ţesut, funcţional

Autotransplant – de la/la acelaşi individ Isotransplant – între doi indivizi identici

genetic (gemeni) Allotransplant – între doi indivizi genetic

diferiţi, dar din aceeaşi specie Xenotransplant – între două specii diferite

Progrese in Progrese in transplantul de transplantul de organeorgane

Progrese in Progrese in transplantul de transplantul de organeorgane

1212

EExistă xistă 22 categorii de complexe genice: categorii de complexe genice:

complexul major de complexul major de hhistocompatibilitate (MHC)istocompatibilitate (MHC)

complexcomplexulul minor de histocompatibilitate (mHC) minor de histocompatibilitate (mHC). .

La toate speciiLa toate speciilele există un singur MHC şi mai multe există un singur MHC şi mai multe

mHC, situate pe diferiţimHC, situate pe diferiţi crocro , care controlează sinteza , care controlează sinteza

unor molecule proteice.unor molecule proteice.

MHC nu se limitează doar la imunitatea de MHC nu se limitează doar la imunitatea de

transplant, el are un rol major în generareatransplant, el are un rol major în generarea RIRI . .

Principala funcţie biologică Principala funcţie biologică a MHC a MHC este de este de

prezentare a fragmentelor peptidice din prezentare a fragmentelor peptidice din AgAg (epitopilor) (epitopilor)

limfocitelor T.limfocitelor T.

1313

Caracteristici ale antigenelor de Caracteristici ale antigenelor de histocompatibilitatehistocompatibilitate

AgAg de histocompatibilitate de histocompatibilitate ( ( AgAg de transplantare) de transplantare) sunt sunt AgAg

prezente pe suprafaţa ţesuturilor sau celulelor, care prezente pe suprafaţa ţesuturilor sau celulelor, care

determină compatibilitatea sau incompatibilitatea determină compatibilitatea sau incompatibilitatea

ţesuturilor transplantate;ţesuturilor transplantate;

AgAg induc răspunsul imun al organismului gazdă care induc răspunsul imun al organismului gazdă care

poate cauza rejetul ţesutului transplantat;poate cauza rejetul ţesutului transplantat;

cele mai importante cele mai importante AgAg de histocompatibilitate sunt de histocompatibilitate sunt

produşii genelor produşii genelor complexului major de complexului major de

histocompatibilitate histocompatibilitate (MHC). (MHC).

1414

Genele MHC sunt subîmpărţite în 3 clase:Genele MHC sunt subîmpărţite în 3 clase:

genele clasei Igenele clasei I codifică codifică AgAg de transplantare de pe de transplantare de pe

suprafaţa celulară suprafaţa celulară (implicate şi în răspunsurile mediate celular)(implicate şi în răspunsurile mediate celular) şi şi AgAg

serologice serologice (care induc formarea de(care induc formarea deAcAc););

genele clasei IIgenele clasei II codifică o serie de codifică o serie de AgAg numite numite Ag Ag IaIa

(immune associated), (immune associated), exprimate primar pe limfocite; genele exprimate primar pe limfocite; genele

clasei II controlează şi nivelul răspunsului faţă de clasei II controlează şi nivelul răspunsului faţă de

anumite anumite AgAg şi de aceea se mai numesc şi de aceea se mai numesc gene Irgene Ir (immune (immune

response);response);

genele clasei IIIgenele clasei III controlează expresia unor controlează expresia unor

componente ale sistemului complement.componente ale sistemului complement.

ANTIGENELE IMPLICATE ÎN ANTIGENELE IMPLICATE ÎN TRANSPLANTTRANSPLANT

Antigenele majore de Antigenele majore de histocompatibilitate (MHC/HLA)histocompatibilitate (MHC/HLA)

Antigenele minore de Antigenele minore de histocompatibilitatehistocompatibilitate

Alte antigeneAlte antigene– De grup sanguinDe grup sanguin

– Specifice de ţesutSpecifice de ţesut

– superantigenesuperantigene

ANTIGENELE MHCANTIGENELE MHCClasificare:Clasificare: MHC MHC clasa Iclasa I- - prezintă antigene limfocitelor Tc CD8+ (citotoxice)- exprimate la suprafaţa tuturor celulelor nucleate (-hematii) MHCMHC clasa II clasa II- - preprezintă antigene limfocitelor zintă antigene limfocitelor TTH H CD4+ CD4+ ((helperhelper))- - exprimate la suprafaţa celulelor prezentatoare de antigen exprimate la suprafaţa celulelor prezentatoare de antigen

(APC)(APC) MHCMHC clasa III clasa III - orice alte molecule codificate în zona MHCorice alte molecule codificate în zona MHC- fără rol în transplantfără rol în transplant

MHC uman – complex MHC uman – complex HLA HLA ((HHuman uman LLeukocitary eukocitary AAntigen)ntigen)..ClasClasaa I = gene A, B I = gene A, B şişi C C HLA-A, HLA-B and HLA-C HLA-A, HLA-B and HLA-CClasClasaa II = gene DP, DQ II = gene DP, DQ şi şi DR DR HLHLA-DP, HLA-DQ and A-DP, HLA-DQ and

HLA-DRHLA-DRMHC MHC la şoarecela şoarece – complex H-2– complex H-2..

- heterodimer- 2 lanţuri legate necovalent- lanţul greu alfa (1, 2, 3)(43kDa)- codificat de gene MHC- transmembranar- lant usor beta2-microglobulina (12kDa)- nu este codificată de gene MHC- nu traversează membranaMHC I nu pot fi exprimate în absenţa 2-microglobulinei

MHC clasa IMHC clasa I

1 şi 2 formează situsul de legare a Ag3 are rol structural, nu intervine direct în legarea peptidului antigenicCD8 se leagă la nivelul domeniului 3

Situsul de legare antigenică poate fixa peptide a 8-10 AA

MHC clasa IMHC clasa I

2-microglobulina

antigenul

MHC clasa I leagă peptide Ag şi le prezintă limfocitelor T CD8+

Rolul HLA IRolul HLA I

Recunoasterea Atg de catre Lf T Recunoasterea Atg de catre Lf T

citotoxice CD8+citotoxice CD8+

In rejetul de grefaIn rejetul de grefa

MHC clasa IIMHC clasa II- heterodimer- 2 lanţuri legate necovalent -lant alfa (alfa1, alfa2) -lant beta (beta1, beta2)

- ambele codificate in MHC- ambele transmembranare

- ambele lanţuri sunt necesare pentru exprimarea MHC II

- 1 şi 1 formează situsul de legare al Ag- 2 şi 2 au rol structural, nu intervin direct în legarea Ag- la nivelul domeniului 2 se leagă CD4

MHC clasa II

Lanţul beta

antigenul

Situsul de legare antigenică poate fixa peptide a 13 -18 AA

MHC clasa II leagă peptide Ag şi le prezintă limfocitelor T CD4+

Membrana celulara

Peptid

MHC clasa I MHC clasa II

Situs de legare peptid

Genele MHC - cromozomul 6Genele MHC - cromozomul 6

class II c lass ID P D Q D R B C A

B C A

D P D Q D R

1 2 2 2 1 1 9 3 1 2 2 1 3

HaplotipHaplotip

= gene +alele de pe 1 crz care se transmite = gene +alele de pe 1 crz care se transmite

la descendentila descendenti

Atg HLA I+II=polimorfe pt a recunoaste Atg HLA I+II=polimorfe pt a recunoaste

fragm de atg care sunt si ele polimorfefragm de atg care sunt si ele polimorfe

Rol: transplantul de organRol: transplantul de organ

Haplotip identic100% = compatibilitate 100%Haplotip identic100% = compatibilitate 100%

50% = 50%50% = 50%

<50% = risc de rejet ↑↑<50% = risc de rejet ↑↑

Polimorfismul MHCLa nivelul unui singur locus genetic, o variaţie >1% →varianta

Fiecare variantă polimorfică = o alelăAu fost identificate peste 1200 alele MHC la om

2

317

19

89

2045

DR DP DQ

Class II

381

185

91

A B C

No

ofpo

lym

orph

ism

s

Class I

Data from http://www.anthonynolan.org.uk/HIG/index.html July 2000

657 alleles 492 alleles

2828

La om, complexul MHC se află pe La om, complexul MHC se află pe

braţul scurt al cromozomului 6. braţul scurt al cromozomului 6.

MHC reprezintă aproximativ 2% din MHC reprezintă aproximativ 2% din

ADN-ul ADN-ul cromozomului 6cromozomului 6 şi 1/3000 din totalul şi 1/3000 din totalul

genomului umangenomului uman

MHC MHC are un nr f mare de gene dispuse are un nr f mare de gene dispuse

în 3 regiuni.în 3 regiuni.

2929

Nomenclatura (phénotypes)HLA-A1, HLA-A2 ; HLA-B7, HLA-B8 ; HLA-Cw2, HLA-Cw4 ; HLA-DR-2, HLA-DR4

HLA-A1, A2 ; B7, B8 ; Cw2, Cw4 ; DR2, DR4HLA-A1,2 ; B7, 8 ; Cw2, 4 ; DR2, 4

QuickTime™ et un décompresseurGIF sont requis pour visualiser

cette image.

Classe IClasse II Classe III

L’haplotype HLA

QuickTime™ et un décompresseurGIF sont requis pour visualiser

cette image.

Génétique : transmission par haplotypes

ING 2003-4-139

3030

QuickTime™ et un décompresseurGIF sont requis pour visualiser

cette image.

Génétique : transmission par haplotypes

ING 2003-4-140

3131

Génétique : contenu de l’haplotypehumain

ING 2003-4-143

3232

SérieHLA

Nombre despécificités

reconnues à l’aidede la sérologie

Nombre decaractères

déterminés à l’aidede

l’électrofocalisation

HLA-A 18 34

HLA-B 28 52

HLA-C 8 11

1 2 3 2m

f h f h f f

% decaractèresexprimés

35 54 30 49 0 0

Génétique : polymorphisme

Produits de classe I

ING 2003-4-146

3333

HLA-DR HLA-DQ HLA-DR

Sérologie 27 9 7

Allèles 69 13A, 19B 8A, 31B

Génétique : polymorphismeProduits de classe II

Génétique : déséquilibres de liaison

Haplotype HLA-B8, HLA-DR3 : Fc(B8-DR3) = F(B8) x F(DR3)

soit 0,9 % x 10 % = 0,9 ‰

entre (Fo - Fc) : déséquilibre de liaison, ici = 6,1

ING 2003-4-147

3434

Génétique : résumé

1. 30 à 35 gènes sur les chromosomes 6 & 15.

2. Transmission par haplotypes.

3. Deux classes (I et II).

4. Chaque classe avec deux loci (sous-classes) A et B.

5. Les produits des gènes de chaque sous-classe se combinent pour donner une molécules HLA.

6. Plus de 59 allèles par gène.

7. Un des systèmes le plus polymorphe.

8. Diversité entre allèle d’un même locus.

9. Diversité essentielle à l’immunité (Immunité des populations).

10. Diversité essentielle à la reconnaissance du soi.ING 2003-4-148

3535

În regiunea În regiunea MHC de clasa IMHC de clasa I există 3 loci principali: există 3 loci principali: HLA –HLA –A, HLA -B, HLA -CA, HLA -B, HLA -C,, care codifică moleculele clasice care codifică moleculele clasice omonime HLA de clasa IAomonime HLA de clasa IA

Regiunea Regiunea MHC de clasa II – HLA-DMHC de clasa II – HLA-Dsituată mai aproape de centromersituată mai aproape de centromerare 23-25 de gene şi pseudogene grupate în 3 are 23-25 de gene şi pseudogene grupate în 3

subregiuni (subloci) principale, sau a genelor clasice: subregiuni (subloci) principale, sau a genelor clasice: DR, DR, DP, DQDP, DQ. .

Fiecare subregiune conţine 1 sau mai multe gene A Fiecare subregiune conţine 1 sau mai multe gene A şi B care codifică şi B care codifică lanţurile polipeptidice lanţurile polipeptidice , respectiv , respectiv . .

Pe lângă genele clasice există gene neclasice Pe lângă genele clasice există gene neclasice DM, DN, DM, DN, DO,DO, gene care controlează anumite etape ale procesării Ag- gene care controlează anumite etape ale procesării Ag-ului în APCului în APC (transportorul de peptide TAP-1, TAP-2) (transportorul de peptide TAP-1, TAP-2) în strânsă asociere cu în strânsă asociere cu genele genele LMP-2 şi LMP-7LMP-2 şi LMP-7 (care codifică componente ale proteasomilor – un complex de enzime proteolitice), (care codifică componente ale proteasomilor – un complex de enzime proteolitice),

precum şi pseudogene. precum şi pseudogene.

3636

Regiunea Regiunea MHC de clasa IIIMHC de clasa IIIeste situată între regiunile MHC-I şi II, este situată între regiunile MHC-I şi II,

cuprinde alte gene care codifică proteine cu funcţii cuprinde alte gene care codifică proteine cu funcţii imune:imune:

Proteine ale sist complement: C2, Bf Proteine ale sist complement: C2, Bf (factor B), (factor B), C4A, C4BC4A, C4B

Gena 21 – steroid hidroxilazei – implicată în sinteza Gena 21 – steroid hidroxilazei – implicată în sinteza hormonilor steroizi;hormonilor steroizi;

Genele pentru două citokine - TNFGenele pentru două citokine - TNF şi TNF şi TNFDouă proteine de şoc caloric HSP70.2, HSP70.1, care Două proteine de şoc caloric HSP70.2, HSP70.1, care

au funcţie de “capişon”, se asociază cu moleculele celulare au funcţie de “capişon”, se asociază cu moleculele celulare alterate de stress, căldură, oxidare şi le asigură transportul alterate de stress, căldură, oxidare şi le asigură transportul şi eliminarea.şi eliminarea.

3737

HLA este un complex HLA este un complex multigenicmultigenic, , multialelicmultialelic (polimorf), (polimorf), strâns legatstrâns legat şi cu o exprimare şi cu o exprimare codominantăcodominantă..Caracterul Caracterul poligenicpoligenic este cauzat de faptul că există 3 gene este cauzat de faptul că există 3 gene ppt.t. HLA de clasa I şi 3 perechi de gene HLA de clasa I şi 3 perechi de gene şi şi p pt.t. clasa II, clasa II, care codifică proteine cu specificităţi diferite în privinţa care codifică proteine cu specificităţi diferite în privinţa legării peptidelor.legării peptidelor.CodominanţaCodominanţa: din fiecare halotip se exprimă câte o alelă : din fiecare halotip se exprimă câte o alelă ppt.t. fiecare locus. De obicei persoana este heterozigotă p fiecare locus. De obicei persoana este heterozigotă pt.t. fiecare locus. De ex: HLA-A5 A32. În cazul homozigoţilor fiecare locus. De ex: HLA-A5 A32. În cazul homozigoţilor (gemeni univitelini) (gemeni univitelini) genotipul celor genotipul celor 33 loci va fi identic. loci va fi identic.PolimorfismulPolimorfismul - pt fiecare genă există alele multiple. - pt fiecare genă există alele multiple. Genele MHC sunt cele mai polimorfe gene cunoscute din Genele MHC sunt cele mai polimorfe gene cunoscute din organism. La capacitatea organism. La capacitatea SISI de a fi apt să răspundă la o de a fi apt să răspundă la o multitudine de agenţi patogeni contribuie faptul că genele multitudine de agenţi patogeni contribuie faptul că genele MHC sunt poligenice şi polimorfe, deci pot lega o gamă MHC sunt poligenice şi polimorfe, deci pot lega o gamă largă de peptide.largă de peptide.

3838

Transcomplementarea Transcomplementarea – fenomen prin care – fenomen prin care apar molecule HLA hibride, cele 2 lanţuri apar molecule HLA hibride, cele 2 lanţuri şi şi , , fiind codificate de gene din halotipuri diferite.fiind codificate de gene din halotipuri diferite.

LegareaLegarea: : toate genele HLA toate genele HLA se transmit în se transmit în blocbloc de la părinţi la copii, de la părinţi la copii, ca o singură unitate ca o singură unitate

denumitădenumită haplotip; descendenţii vor avea deci o haplotip; descendenţii vor avea deci o jumătate de haplotip de la mamă şi una de la jumătate de haplotip de la mamă şi una de la tată. tată.

Dezechilibre de legareDezechilibre de legare se referă la legarea se referă la legarea mai strânsă între alela unui locus şi alela altui mai strânsă între alela unui locus şi alela altui locus. Aceste fenomene sunt frecvente în locus. Aceste fenomene sunt frecvente în anumite populaţii A1-B8-DR3 sau A3-B7-DR2.anumite populaţii A1-B8-DR3 sau A3-B7-DR2.

3939

O parte din MHC codifică antigenele O parte din MHC codifică antigenele

de histocompatibilitate HLA. de histocompatibilitate HLA.

Moleculele HLA codificate de genele Moleculele HLA codificate de genele

MHC sunt divizate în două clase: MHC sunt divizate în două clase:

antigene de clasa Iantigene de clasa I : : HLA-A, HLA-B, HLA-A, HLA-B,

HLA-CHLA-C, ,

antigene de clasă IIantigene de clasă II :: HLA-DHLA-D (HLA- (HLA-

DP, HLA-DQ, HLA-DR)DP, HLA-DQ, HLA-DR)..

4040

Distribuţia moleculelor MHCDistribuţia moleculelor MHC Atât moleculele de clasă I cât şi cele de clasă II Atât moleculele de clasă I cât şi cele de clasă II sunt componente ale suprafeţei celulare.sunt componente ale suprafeţei celulare.

Antigenele Antigenele MHC de clasă IMHC de clasă I se găsesc pe se găsesc pe suprafaţa tuturor celulelor nucleate şi pe plachete. suprafaţa tuturor celulelor nucleate şi pe plachete.

Antigenele Antigenele MHC de clasă IIMHC de clasă II se găsesc mai ales se găsesc mai ales pe suprafaţa macrofagelor, celulelor T umane pe suprafaţa macrofagelor, celulelor T umane activate, celule dendritice celulelor activate, celule dendritice celulelor endotelialeendoteliale şi şi a limfocitelor B.a limfocitelor B.

Distribuţia diferită a celor Distribuţia diferită a celor 22 tipuri de molecule tipuri de molecule MHC este consecinţa funcţiilor efector diferite MHC este consecinţa funcţiilor efector diferite ale celulelor T care le recunosc.ale celulelor T care le recunosc.

4141

Structura moleculelor MHCStructura moleculelor MHC

Moleculele MHC de clasă I şi II sunt Moleculele MHC de clasă I şi II sunt

glicoproteine de suprafaţă celulară, cu glicoproteine de suprafaţă celulară, cu

structură şi funcţie similară, conţin 10% structură şi funcţie similară, conţin 10%

carbohidraţi şi 90% proteine.carbohidraţi şi 90% proteine.

4242

MHCMHC I IEste constituit din Este constituit din 22 lanţuri polipeptidice: lanţuri polipeptidice:

(lanţ greu),(lanţ greu), codificat în regiunea MHC codificat în regiunea MHC

2-microglobulina2-microglobulina un lanţ mai mic, asociat necovalent. un lanţ mai mic, asociat necovalent.

Lanţul Lanţul (44kDa) (44kDa) are domenii cu rol în recunoaşterea şi are domenii cu rol în recunoaşterea şi legarea peptidelor antigenice. Partea cea mai mare a lanţului greu legarea peptidelor antigenice. Partea cea mai mare a lanţului greu (() este organizată în 3 ) este organizată în 3 domenii globularedomenii globulare ( (1, 1, 2, 2, 33), care sunt ), care sunt expuse la suprafaţa celulei. Lanţul expuse la suprafaţa celulei. Lanţul are 340 deare 340 de AAAA , 90 în fiecare , 90 în fiecare domeniu şi 60 în fiecare buclă închisă prin câte o punte disulfidică. domeniu şi 60 în fiecare buclă închisă prin câte o punte disulfidică. Lanţul greu este ancorat în membrană printr-o porţiune hidrofobă Lanţul greu este ancorat în membrană printr-o porţiune hidrofobă transmembranară, formată din 40 de reziduuri detransmembranară, formată din 40 de reziduuri de AAAA . .

2-microglobulina (12 kDa),2-microglobulina (12 kDa), este o proteină care migrează la este o proteină care migrează la electroforeza serului împreună cu electroforeza serului împreună cu globulinele, nu este codificată globulinele, nu este codificată în regiunea MHC în regiunea MHC (gena se află pe cromozomul 15), (gena se află pe cromozomul 15), nu este polimorfă şi nu prezintă o nu este polimorfă şi nu prezintă o regiune transmembranară.regiune transmembranară.

4343

Structure moléculaire

1 2

32m

Poche (peptides)

1

2

1

2

Poche (peptides)

CMH de classe I CMH de classe II

ING 2003-4-149

4444

Structure moléculaire

QuickTime™ et un décompresseurGIF sont requis pour visualiser

cette image.

ING 2003-4-150

4545

Structure moléculaire

ING 2003-4-152

4646

Buclele, în structură tridimensională, formează o nişă (între Buclele, în structură tridimensională, formează o nişă (între

1 şi 1 şi 2) destinată legării epitopilor din 2) destinată legării epitopilor din AgAg care va fi care va fi

prezentat de APC. Ancorarea celulară este realizată de o prezentat de APC. Ancorarea celulară este realizată de o

regiune transmembranară şi una intracitoplasmatică regiune transmembranară şi una intracitoplasmatică (C-terminală). (C-terminală).

Aspectul tridimensional al moleculei a fost evidenţiat Aspectul tridimensional al moleculei a fost evidenţiat

prin cristalografie cu raze X. prin cristalografie cu raze X. Domeniul Domeniul 1 şi 1 şi 2-2-

microglobulinamicroglobulina ( (2m) au secvenţa 2m) au secvenţa AAAA şi structura şi structura

compactată, menţinută de compactată, menţinută de punţi S-Spunţi S-S, similară cu cea a , similară cu cea a

domeniilor Ig. domeniilor Ig. Domeniile Domeniile 1 şi 1 şi 22 se încolăcesc se încolăcesc

împreună pt a forma o structură unică, o cavitate împreună pt a forma o structură unică, o cavitate

realizată dintr-un planşeu rigid, cu structură de realizată dintr-un planşeu rigid, cu structură de foiţe foiţe

plisateplisate şi 2 pereţi laterali creaţi din şi 2 pereţi laterali creaţi din 22 spirale ale lanţului spirale ale lanţului

polipeptidic , polipeptidic , două două helixuri. helixuri.

4747

Această nişă lungă reprezintă zona în care se Această nişă lungă reprezintă zona în care se

leagă peptida antigenică leagă peptida antigenică (epitopul) (epitopul) de molecula MHC. de molecula MHC.

Peptida, formată din aproximativ 9 Peptida, formată din aproximativ 9 AAAA este este

dispusă sub formă elongată, ancorată de feţele dispusă sub formă elongată, ancorată de feţele

interne ale interne ale helixurilor helixurilor, precum şi la ambele , precum şi la ambele

capete capete (ca într-un buzunar), (ca într-un buzunar), fiind prezentată limfocitelor Tc. fiind prezentată limfocitelor Tc.

Din cei 9Din cei 9 AA, doar AA, doar 22 sau sau 33 sunt specifici, sunt specifici,

reprezentând punctele de ancorare, restul sunt reprezentând punctele de ancorare, restul sunt

indiferenţi. Din acest motiv o moleculă MHC indiferenţi. Din acest motiv o moleculă MHC

poate să lege o mare varietate de peptide.poate să lege o mare varietate de peptide.

4848

Structure moléculaire

ING 2003-4-152

4949

Rol biologicRol biologic RolulRolul MHC de clasă I a fost elucidat de R. Zinkernagel MHC de clasă I a fost elucidat de R. Zinkernagel şi P. Dohertyşi P. Doherty,, ppornind de la constatarea că rezistenţa ornind de la constatarea că rezistenţa la o boală sau alta este competiţia între capacitatea de la o boală sau alta este competiţia între capacitatea de multiplicare a agentului etiologic multiplicare a agentului etiologic şi capacitatea organismşi capacitatea organism de a o împiedica,iar cea mai eficientă apărare în cazul de a o împiedica,iar cea mai eficientă apărare în cazul infinfectieiectiei virale sau cu alte microorganisme cu multiplicarevirale sau cu alte microorganisme cu multiplicare intracelulară o realizează limfocitul T citotoxic (intracelulară o realizează limfocitul T citotoxic (LTcLTc).).

Prin experienţe efectuate pe şoareci s-a evidenţia că Prin experienţe efectuate pe şoareci s-a evidenţia că titrul virusului ajunge la maxim, în organismul inoculat, titrul virusului ajunge la maxim, în organismul inoculat, după 2-3 zile. Prima armată instruită care apare şi după 2-3 zile. Prima armată instruită care apare şi atacă celula infectată viral este cea a atacă celula infectată viral este cea a limfocitelor T limfocitelor T citotoxicecitotoxice – după 4-6 zile. Apar apoi – după 4-6 zile. Apar apoi (între ziua 6-10) (între ziua 6-10) factorii factorii hepersensibilităţii tardivehepersensibilităţii tardive,iar ,iar AcAc ajung la un titru maxim ajung la un titru maxim de abia după 10-14 zile. Împotriva unor astfel de ţinte de abia după 10-14 zile. Împotriva unor astfel de ţinte (celule infectate viral) (celule infectate viral) rolul esenţial îl au această categorie de limfociterolul esenţial îl au această categorie de limfocite

În acelaşi timp s-a constatat, de către În acelaşi timp s-a constatat, de către Terasaki şi Gorrer, că animalele Terasaki şi Gorrer, că animalele timectomizate neonatal, iradiate sau la timectomizate neonatal, iradiate sau la care s-a practicat un drenaj limfatic care s-a practicat un drenaj limfatic prelungit acceptă întotdeauna un prelungit acceptă întotdeauna un transplant dar mor ulterior din cauza transplant dar mor ulterior din cauza infecţiilor bacteriene sau virale. Pinfecţiilor bacteriene sau virale. Ptt a a preveni acest deznodământ este preveni acest deznodământ este suficientă administrarea a suficientă administrarea a 10.000 limfocite 10.000 limfocite alogenealogene. . Concluzia Concluzia este că limfocitele este că limfocitele joacă rol şi în apărarea antiinfecţioasă şi joacă rol şi în apărarea antiinfecţioasă şi în transplantare.în transplantare.

5050

5151

Restricţia de histocompatibilitateRestricţia de histocompatibilitate LT citotoxic “nu vede” virusul liber ca atare, ci numai LT citotoxic “nu vede” virusul liber ca atare, ci numai celula infectată viral. Acest fenomen este posibil celula infectată viral. Acest fenomen este posibil deoarece virusul îşi trădează prezenţa exprimând la deoarece virusul îşi trădează prezenţa exprimând la suprafaţă o serie de suprafaţă o serie de determinanţi antigenicideterminanţi antigenici. Se . Se realizează în acest fel o dublă recunoaştere a celulei realizează în acest fel o dublă recunoaştere a celulei infectate viral de către LTc: pe de o parte a infectate viral de către LTc: pe de o parte a “self-ului”“self-ului” – adică a MHC I prezente în mod natural pe propriile – adică a MHC I prezente în mod natural pe propriile celule – inclusiv pe cele infectate viral, iar pe de altă celule – inclusiv pe cele infectate viral, iar pe de altă parte, prin parte, prin receptorii specificireceptorii specifici se cuplează cu se cuplează cu determinantul antigenic al proteinei străine – virale. determinantul antigenic al proteinei străine – virale. Această dublă recunoaştere are ca scop eliminarea Această dublă recunoaştere are ca scop eliminarea celcel.. proprii alterate prin infectarea virală sau cu un proprii alterate prin infectarea virală sau cu un parazit intracelular, înainte ca acesta să se parazit intracelular, înainte ca acesta să se înmulţească prea mult şi să atace alte celule.înmulţească prea mult şi să atace alte celule.

Ea are drept urmare imposibilitatea distrugerii Ea are drept urmare imposibilitatea distrugerii unor celunor cel.. străine chiar infectate cu acelaşi virus, străine chiar infectate cu acelaşi virus, deoarece la nivelul acestora nu există molecule deoarece la nivelul acestora nu există molecule MHC proprii. MHC proprii. Această proprietate poartă numele de Această proprietate poartă numele de restricţia de histocompatibilitate.restricţia de histocompatibilitate.

Toate celToate cel.. nucleate dintr-un organism animal, nucleate dintr-un organism animal, prezintă anumite molecule sau prezintă anumite molecule sau AgAg specific specific determinate de structuri ereditare şi care îl fac determinate de structuri ereditare şi care îl fac unic printre membrii aceleaşi specii. Aceste unic printre membrii aceleaşi specii. Aceste AgAg de histocompatibilitatede histocompatibilitate constituie cartea de constituie cartea de vizită care singularizează un individ la fel ca şi vizită care singularizează un individ la fel ca şi amprentele digitale. Datorită lor, amprentele digitale. Datorită lor, SISI are are capacitatea de a recunoaşte ceea ce îi aparţine capacitatea de a recunoaşte ceea ce îi aparţine ca propriu (self)ca propriu (self) şi ceea ce îi este şi ceea ce îi este străin străin (non-self).(non-self).

5252

5353

Modul de apariţie a complexului MHC de Modul de apariţie a complexului MHC de

clasa I – peptidă antigenicăclasa I – peptidă antigenică Moleculele MHC de clasă I prezintă peptide Moleculele MHC de clasă I prezintă peptide derivate din proteoliza unor proteine endogene derivate din proteoliza unor proteine endogene sintetizate în celulă, constituenţi naturali ai acestora sintetizate în celulă, constituenţi naturali ai acestora sau ai unor virusuri ori bacterii care se replică în sau ai unor virusuri ori bacterii care se replică în citoplasma celulei (citoplasma celulei (citosolcitosol). Aceste proteine sunt ). Aceste proteine sunt degradate în degradate în citosolcitosol de către un de către un complex de enzime complex de enzime proteoliticeproteolitice ( (proteazomproteazom), din care fac parte cele 2 ), din care fac parte cele 2 structuri codificate de gene din MHC – structuri codificate de gene din MHC – LMP2 şi LMP2 şi LMP7LMP7. Peptidele rezultate . Peptidele rezultate din degradarea enzimatică, din degradarea enzimatică, formateformate din aprox. 9 din aprox. 9 AA, sunt apoi transportate în AA, sunt apoi transportate în lumenul reticulului endoplasmatic rugos de către un lumenul reticulului endoplasmatic rugos de către un sistsist.. transportator de peptide transportator de peptide care cuprinde care cuprinde proteinele proteinele TAP-1 şi TAP-2TAP-1 şi TAP-2 codificate de codificate de genele genele MHC de clasa MHC de clasa IIII

5454

În interiorul reticulului endoplasmatic peptidele În interiorul reticulului endoplasmatic peptidele astfel transportate se asociază moleculei MHC-astfel transportate se asociază moleculei MHC-I, la nivelul cavităţii dintre I, la nivelul cavităţii dintre domeniile domeniile 1 şi 1 şi 22 ale ale lanţului greu. Întregul ansamblu este apoi lanţului greu. Întregul ansamblu este apoi stabilizat prin fixarea necovalentă a molstabilizat prin fixarea necovalentă a molec.ec. de de 2m2m, nepermiţând fixarea altor peptide., nepermiţând fixarea altor peptide.

Apoi, ansamblul este transportat în Apoi, ansamblul este transportat în aparatul aparatul GolgiGolgi, unde se produce , unde se produce glicozilareaglicozilarea moleculei moleculei MHC (a lanţului MHC (a lanţului ), apoi prin intermediul unei ), apoi prin intermediul unei vezicule de secreţie ajunge la nivelul vezicule de secreţie ajunge la nivelul membranei celulare. Aici se realizează membranei celulare. Aici se realizează recunoaşterea recunoaşterea peptidei antigenicepeptidei antigenice de către de către LT LT CD8 pozitiveCD8 pozitive..

Receptorul acesteia este cel care poate face Receptorul acesteia este cel care poate face discriminarea dintre peptidele diferite discriminarea dintre peptidele diferite prezentate în complexul peptidăprezentate în complexul peptidă-- MHC, o MHC, o moleculă HLA de un anumit tip se poate asocia moleculă HLA de un anumit tip se poate asocia cu mii de peptide cu mii de peptide (5x1011) (5x1011) care au 8-10 AA, dintre care au 8-10 AA, dintre care doar 2-3 se ancorează în cavitate.care doar 2-3 se ancorează în cavitate.

TCR recunoaşte mai ales TCR recunoaşte mai ales AAAA din partea din partea centrală a peptidei pe când ancorarea sa de centrală a peptidei pe când ancorarea sa de MHC se realizează în special la extremităţile MHC se realizează în special la extremităţile acesteia, pt formarea acesteia, pt formarea ansamblului ansamblului trimolecular TCR – peptidă-MHCtrimolecular TCR – peptidă-MHC. Pt ca LT să . Pt ca LT să poată fi activat sunt necesare aproximativ poată fi activat sunt necesare aproximativ 1.000 1.000 de molecula HLAde molecula HLA asociate cu aceeaşi peptidă. asociate cu aceeaşi peptidă.

5555

5656

Lupus érythémateux disséminé DR3 ; C4Q0 et DR2Polyarthrite rhumatoïde DR4 ; DR1 et DR10Polyarthrite juvénile DR5Sclérodermie systémique DR3 ; DR5 et A9Syndrome de Gougerot-Sjögren DR3Dermatomyosite DR3Pemphigus vulgaire DR4 ; DR6Pemphigoïde bulleuse DR5Dermatite herpétiforme DR3 ; DR7Epidermolyse bulleuse avec auto-Ac DR2Myasthénie DR3-DR5Maladie d'Addison auto-immune DR3Maladie de Basedow DR3 ; DR5Myxo-oedème primitif DR3Thyroïdite d'Hashimoto DR3 ; DR5Diabète insulino-dépendant DR3 ; DR4Cirrhose biliaire primitive DR3Hépatite chronique auto-immune DR3 ; CW7,Syndrome de Goodpasture DR2Sclérose en plaque DR2Syndrome de Guillain-Barré chronique DR3Maladie coeliaque DR3 ; DQ2 ; DR7Maladie de Crohn DR4 ; DR5 ; DR7Anémie de Biermer DR5Purpura thrombopénique et anémie hémolytique DR3Syndrome des antiphospholipides DR3

HLA et maladies auto-immunes

ING 2003-4-168

5757

Virus(Chorioméningitelymphocytaire)

SoucheA

Cellules ciblesinfectées

SoucheB

LTC(anti-CML)

Peptideviral

PeptideDu soi

Test decytotoxicité

LTC(A anti-CML)

Test decytotoxicité

A infectée

A non-infectée

B infectée

LTC(A anti-CML)

LTC(A anti-CML)

LCToxicité +

LCToxicité -

LCToxicité -Rôle

s d

es m

olé

cu

les H

LA

Pré

sen

tati

on

ING 2003-4-171

5858

Rôles des molécules HLAPrésentation

ING 2003-4-172

5959

Rôle

s d

es m

olé

cu

les H

LA

Pré

sen

tati

on

ING 2003-4-173

6060

PrésentationàCD4+ CD8+

OUI NON

Ovalbumine

Capture et apprêtage

Peptides (ova)+ CMH II

Gènede

l’ovalbuminePeptides (ova)

+ CMH I

OUINON

Rôles des molécules HLAPrésentation

ING 2003-4-175

6161

MHC IIMHC II Este format din asocierea necovalentă a Este format din asocierea necovalentă a 22 lanţuri lanţuri polipeptidice polipeptidice (34 kDa) şi (34 kDa) şi lanţul lanţul (29kDa) (29kDa),, prezintă prezintă fiecare fiecare 22 domenii extracelulare domenii extracelulare ( (1, 1, 22 şi respectiv şi respectiv 1 şi 1 şi 22), ), o regiune transmembranară şi o coadă o regiune transmembranară şi o coadă citoplasmaticăcitoplasmatică. Ambele lanţuri sunt codificate în . Ambele lanţuri sunt codificate în regiuni HLA-D strâns linkateregiuni HLA-D strâns linkate. Majoritatea epitopilor . Majoritatea epitopilor HLA se găsesc la nivelul lanţului HLA se găsesc la nivelul lanţului ..Mai există un alt lanţ (31 kDa), Mai există un alt lanţ (31 kDa), lanţ invariatlanţ invariat (Ii)(Ii) – nu – nu prezintă polimorfism -prezintă polimorfism - , ale cărui gene sunt plasate , ale cărui gene sunt plasate pe pe crocro 18 la şoareci, deci sunt distincte de cele p 18 la şoareci, deci sunt distincte de cele ptt MHC. MHC. Proteina IiProteina Ii este unică faţa de majoritatea este unică faţa de majoritatea proteinelor prin faptul că are o orientare opusă în proteinelor prin faptul că are o orientare opusă în membrană şi un subset de membrană şi un subset de molecule Iimolecule Ii este asociat este asociat cu cu proteoglicanul condroitin sulfatproteoglicanul condroitin sulfat. Aceste . Aceste trăsături particulare ale trăsături particulare ale IiIi sunt prezente şi în cazul sunt prezente şi în cazul receptorului pt transferină. receptorului pt transferină.

6262

Rôles des molécules HLA (Immunologie) Lyse « Natural Killer »

Molécule PM (kD) Ligands Famille

p58.1 58 HLA-C Superfamille des Ig

p58.2 58 HLA-C Superfamille des Ig

p70 70 HLA-Bw4 Superfamille des Ig

p70 (NKB1) 70 HLA-Bw4 Superfamille des Ig

p140 140 HLA-A3 et A11 Superfamille des Ig

LIR 1 - ILT2 130 Molécules de classe I Superfamille des Ig

CD94/NKG2A 30/43 Molécules de classe I Lectine de type C

-

ZAP-70Syk

SrcPTK ITIM

SHP-1SHP-2

ITIM

ITAM

SS

SS

NH2 NH2

C2

C2

C2

C2

CD16p58

(KIR)

-

SS

SS

ING 2003-4-177

6363

Rôles des molécules HLA (Immunologie)Répertoire des lymphocytes T

pT-

CD4CD8

PÉRIPHÉRIE

R , ,

R

Expansion(contact avec

le CMH)

CORTEX

MÉDULLAIRE

Différenciation

DP

DP

DP

SP (TCR)

SP

Maturation (5 %)

Apoptose (95 %)

DN

DN

Préthymocyte

DN

CMH I CMH II

ING 2003-4-178

6464

Antigenele MHCAntigenele MHC fac parte din fac parte din

superfamiliasuperfamilia Ig Ig. Examinarea structurii . Examinarea structurii

de bază a de bază a MHC I şi IIMHC I şi II pentru a studia pentru a studia

omologia dintre ele a demonstrat că omologia dintre ele a demonstrat că

ambele molecule pot fi considerate ambele molecule pot fi considerate

membri ai superfamiliei membri ai superfamiliei IgIg: : prezintă prezintă

regiuni legate prin regiuni legate prin punţi disulfidicepunţi disulfidice, care , care

au o structură terţiarăau o structură terţiară similară similară domeniilor domeniilor

constante sau variabileconstante sau variabile ale ale IgIg..

6565

Rol biologicRol biologic McDevitMcDevit observă la observă la şşoareci oareci oo dependenţă a dependenţă a RIRI şi sugerează şi sugerează că că s-ar datora MHC. s-ar datora MHC. ElEl desemnează genele responsabile de desemnează genele responsabile de răspunsul imun drept răspunsul imun drept gene Irgene Ir. Prin studii de . Prin studii de hibridizarehibridizare între linii pure de cobai, respectiv între linii pure de cobai, respectiv şş, a demonstrat că , a demonstrat că RIRI depinde de altă regiune, codificată pe acelaşi depinde de altă regiune, codificată pe acelaşi cro 6 la om, cro 6 la om, 17 la 17 la şş, situată în apropierea regiunii , situată în apropierea regiunii HLA-A, B, CHLA-A, B, C. . Această reg a fost denumită Această reg a fost denumită HLA-DHLA-D, iar , iar AgAg răspunzătoare răspunzătoare de de RIRI drept drept antigene ale răspunsului imun Ir.antigene ale răspunsului imun Ir.Aceste Aceste AgAg nu apar la toate celnu apar la toate cel.. nucleate ci doar la acelea nucleate ci doar la acelea implicate în implicate în RIRI : monocite/macrofage, LB, cel Langerhans, : monocite/macrofage, LB, cel Langerhans, cel dendritice, cel endoteliate , şi pe LT activat.cel dendritice, cel endoteliate , şi pe LT activat.Unele gene, care le codifică, sunt polimorfe, iar altele Unele gene, care le codifică, sunt polimorfe, iar altele monomorfe.monomorfe.Controlează eficient Controlează eficient RIRI prin implicarea în cooperarea prin implicarea în cooperarea LT-LT-macrofag, LT-LB, între subseturi LT (Th-Ts),macrofag, LT-LB, între subseturi LT (Th-Ts), liza cel liza cel tumorale sau infectate viral prin cooperarea cu LTc şi tumorale sau infectate viral prin cooperarea cu LTc şi intervin în creşterea sau suprimareaintervin în creşterea sau suprimarea RI RI..

6666

Restricţia de histocompatibilitateRestricţia de histocompatibilitate Rolul Ag IrRolul Ag Ir este de a prezenta este de a prezenta Ag Ag limfocitului Thlimfocitului Th, acesta , acesta nefiind capabil să recunoască nefiind capabil să recunoască Ag Ag străine solubile decât străine solubile decât dacă sunt prezentate în dacă sunt prezentate în conjuncţie cu conjuncţie cu Ag Ag MHC II.MHC II.PPt.t. a putea a putea fi văzute, intervine macrofagul care prelucreazăfi văzute, intervine macrofagul care prelucrează AgAg , îl fragmentează, iar peptidele rezultate sunt prezentate la , îl fragmentează, iar peptidele rezultate sunt prezentate la nivelul membranei celulare nivelul membranei celulare în contextul AgIrîn contextul AgIr(MHC de clasa II). (MHC de clasa II). Şi aici Şi aici este valabil modelul dublei recunoaşteri al moleceste valabil modelul dublei recunoaşteri al molec.. MHC I. MHC I. Dacă un Dacă un AgAg este este prezentat în prezentat în conjuncţie cu conjuncţie cu Ag Ag MHC II unuiMHC II unui LThLTh atunci se instituie atunci se instituie un un RIRI.Dacă acelaşi .Dacă acelaşi AgAg este prezentateste prezentat în conjuncţie cu un produs al în conjuncţie cu un produs al genelor din regiunea Irgenelor din regiunea Ir de la de la alt individalt individ nu nu se produce se produce stimularea subpopulaţiei LThstimularea subpopulaţiei LTh, , deci deci funcţionează restricţia de histocompatibilitatefuncţionează restricţia de histocompatibilitate..În realizarea unui În realizarea unui RIRI adecvat şi eficient, trebuie avută în adecvat şi eficient, trebuie avută în vedere o cascadă de evenimente vedere o cascadă de evenimente (cooperare celulară). (cooperare celulară). Aceasta Aceasta înseamnă o coordonare a activităţii înseamnă o coordonare a activităţii limfocitului Thlimfocitului Th ţinând ţinând cont de rolul şi intervenţia macrofagului, a cont de rolul şi intervenţia macrofagului, a LT LT supresor/citotoxic şi/sau a altor subseturi limfocitare T şi a supresor/citotoxic şi/sau a altor subseturi limfocitare T şi a subpopulaţiei limfocitelor B.subpopulaţiei limfocitelor B.

6767

Modul de apariţie a complexului MHC de clasa Modul de apariţie a complexului MHC de clasa

II – peptidă antigenicăII – peptidă antigenică AgAg provenite de la agenţii patogeni extracelulari provenite de la agenţii patogeni extracelulari fagocitaţi, sau moleculele străine endocitare şi chiar fagocitaţi, sau moleculele străine endocitare şi chiar microbii intracelulari care nu se replică în citosol ci în microbii intracelulari care nu se replică în citosol ci în veziculele din citoplasmă au ală soartă. Ele sunt veziculele din citoplasmă au ală soartă. Ele sunt prezentate prezentate limfocitelor Th CD4+limfocitelor Th CD4+ de către moleculele de către moleculele MHC de clasa IIMHC de clasa II..

Acestea, după sinteza în ribozomi, sunt asamblate în Acestea, după sinteza în ribozomi, sunt asamblate în lumenul lumenul reticulului endoplasmaticreticulului endoplasmatic sub formă asociată sub formă asociată cu un lanţ invariabil Ii, care împiedică fixarea unei cu un lanţ invariabil Ii, care împiedică fixarea unei peptide în cavitatea formată de peptide în cavitatea formată de domeniile domeniile 1 şi 1 şi 11 ale ale moleculei MHC. Complexul astfel format este glicozilat moleculei MHC. Complexul astfel format este glicozilat în aparatul Golgi şi transportat apoi în în aparatul Golgi şi transportat apoi în endozomi sau endozomi sau lizozomi. lizozomi.

6868

Aici, în mediu acid are loc proteoliza parţială a Aici, în mediu acid are loc proteoliza parţială a lanţului Iilanţului Ii, cu menţinerea legată de MHC a unei , cu menţinerea legată de MHC a unei porţiuni trunchiate a acestuia, denumită porţiuni trunchiate a acestuia, denumită CLIPCLIP (class II associated invariant chain peptide). (class II associated invariant chain peptide). Peptida respectivă evită Peptida respectivă evită legarea unei peptide antigenice de MHC II. O legarea unei peptide antigenice de MHC II. O moleculă similară MHC II, numită moleculă similară MHC II, numită HLA-DMHLA-DM, , catalizează eliberarea lui catalizează eliberarea lui CLIPCLIP şi legarea unei şi legarea unei peptide antigenice.peptide antigenice.Prin clivajul ulterior, sau prin disociere, Prin clivajul ulterior, sau prin disociere, CLIP CLIP este eliminat lăsând locul unei peptide rezultate este eliminat lăsând locul unei peptide rezultate din din prelucrarea prelucrarea Ag Ag în endozomiîn endozomi. Cavitatea . Cavitatea moleculei HLA de clasa II poate lega peptide moleculei HLA de clasa II poate lega peptide mai mari, de 13-34 AA, derivate din proteazele mai mari, de 13-34 AA, derivate din proteazele acide din interiorul acide din interiorul endozomilor şi lizozomilor. endozomilor şi lizozomilor.

6969

Aceste peptide se leagă, într-o conformaţie Aceste peptide se leagă, într-o conformaţie extinsă, de-a lungul şanţului având extremităţile extinsă, de-a lungul şanţului având extremităţile libere (nelegate). Scheletul lor libere (nelegate). Scheletul lor aminoacidicaminoacidic este este menţinut în poziţie culcată de interacţiunile menţinut în poziţie culcată de interacţiunile bilaterale şanţului. Deosebirile dintre secvenţele bilaterale şanţului. Deosebirile dintre secvenţele AA dintre acestea sunt date de diferenţele AA dintre acestea sunt date de diferenţele alelice ale molecalelice ale molec.. MHC şi influenţează MHC şi influenţează capacitatea de legare specifică a diverselor capacitatea de legare specifică a diverselor peptide. Spre deosebire de alte molecule care peptide. Spre deosebire de alte molecule care leagă peptide MHC nu-şi poate realiza structura leagă peptide MHC nu-şi poate realiza structura spaţială compactă şi stabilitatea dacă nu are spaţială compactă şi stabilitatea dacă nu are legată legată peptida specificăpeptida specifică. În cazul în care nu . În cazul în care nu este stabilă, molecula este rapid disociată în este stabilă, molecula este rapid disociată în lanţurile consecutive.lanţurile consecutive.

Complexul Complexul peptid: MHC IIpeptid: MHC II este transportat este transportat pe membrana celulei printr-o veziculă, ca pe membrana celulei printr-o veziculă, ca şi în cazul MHC I. Recunoaşterea lui se şi în cazul MHC I. Recunoaşterea lui se face de face de LTh CD+LTh CD+ al cărui receptor al cărui receptor recunoaşte specific secvenţele de AA recunoaşte specific secvenţele de AA dispuse în interiorul şanţului, uneori chiar dispuse în interiorul şanţului, uneori chiar pe cele terminale care atârnă în afara pe cele terminale care atârnă în afara şanţului, care duce la realizarea şanţului, care duce la realizarea ansamblului tridimensional TCR – ansamblului tridimensional TCR – peptidă-MHC de clasa II.peptidă-MHC de clasa II.

7070

7171

Funcţiile MHCFuncţiile MHCMolecMolec.. MHC de clasă I şi II sunt importante în MHC de clasă I şi II sunt importante în controlul controlul RIRI,într-un proces numit ,într-un proces numit restricţia restricţia MHCMHC

Moleculele MHC sunt implicate în:Moleculele MHC sunt implicate în:

1.1. Prezentarea antigenului Prezentarea antigenului

2.2. MolMol.. MHC I şi II pot servi drept ţinte pentru MHC I şi II pot servi drept ţinte pentru RIRI în în rejetul grefelorrejetul grefelor

3.3. Semnalizarea prin intermediul moleculelor Semnalizarea prin intermediul moleculelor co-co-receptor (MHC I – CD8, MHC II – CD4receptor (MHC I – CD8, MHC II – CD4) pentru ) pentru celcel.. T citotoxice T citotoxice şi respectiv, şi respectiv, T helperT helper

4.4. Producerea de Producerea de Ac Ac anti-MHCanti-MHC la recipientul la recipientul incompatibil incompatibil ((AcAc tip IgM şi IgG) tip IgM şi IgG) în cazul transplantelorîn cazul transplantelor

5. Reacţia limfocitară mixtă (MLR5. Reacţia limfocitară mixtă (MLR): răspunsul ): răspunsul limfocitelor T la limfocitelor T la AgAg MHC, cu MHC, cu transformarea transformarea blasticăblastică a limfocitelor stimulate a limfocitelor stimulate

6. Reacţia grefă contra gazdă (GVH):6. Reacţia grefă contra gazdă (GVH): apare la apare la introducerea celulei imunocompetente într-un introducerea celulei imunocompetente într-un animal histocompatibil incapabil să le rejecteze; animal histocompatibil incapabil să le rejecteze; aceste celaceste cel.. pot să răspundă împotriva gazdei şi pot să răspundă împotriva gazdei şi să producă să producă reacţie grefă contra gazdă; reacţia reacţie grefă contra gazdă; reacţia GVH reprezintă echivalentul in vivo al MRLGVH reprezintă echivalentul in vivo al MRL

7. Reacţia de limfoliză alogeneică mediată celular 7. Reacţia de limfoliză alogeneică mediată celular (CML(CML): după efectuarea unei MLR, celulele T ): după efectuarea unei MLR, celulele T citotoxice sensibilizate lizează limfocitele citotoxice sensibilizate lizează limfocitele stimulatoare; CML reprezintă echivalentul in vivo stimulatoare; CML reprezintă echivalentul in vivo al reacţiei de rejet al grefei.al reacţiei de rejet al grefei.

7272

7373

Transplantele efectuate între indivizi identici Transplantele efectuate între indivizi identici HLAHLA pot fi respinse deşi într-un interval de timp pot fi respinse deşi într-un interval de timp mai lung, cu excepţia mai lung, cu excepţia gemenilor monozigoţigemenilor monozigoţi. . Acest rejet reprezAcest rejet reprezintainta consecinţa existenţei consecinţa existenţei AgAg minore de histocompatibilitateminore de histocompatibilitateAstfel, când Astfel, când donorul şi recipientuldonorul şi recipientul sunt identici sunt identici MHC, dar diferă genetic la nivelul altor MHC, dar diferă genetic la nivelul altor lociloci, , rejetul grefei apare după un interval de timp mai rejetul grefei apare după un interval de timp mai mare. De aceea, polimorfismul genetic mare. De aceea, polimorfismul genetic responsabil de respingerea transplantelor responsabil de respingerea transplantelor identice MHC este denumit identice MHC este denumit AgAg minore de minore de histocompatibilitate sau histocompatibilitate sau Ag Ag H minore.H minore. Răspunsul faţă de Răspunsul faţă de AgAg minore de minore de histocompatibilitate este mai puţin intens decât histocompatibilitate este mai puţin intens decât faţă de diferenţele la nivelul MHC deoarece faţă de diferenţele la nivelul MHC deoarece frecvenţa limfocitelor T specifice este mai frecvenţa limfocitelor T specifice este mai redusă. redusă.

CelCel.. care răspund la care răspund la Ag Ag H minoreH minore sunt frecvent sunt frecvent limfocite T CD8+, limfocite T CD8+, ceea ce înseamnă că majorit ceea ce înseamnă că majorit Ag Ag H minore H minore este formată din peptide legate în este formată din peptide legate în cupa cupa moleculelor MHC I selfmoleculelor MHC I self. Totuşi peptidele . Totuşi peptidele prezentate de prezentate de molmol.. MHC II self MHC II self pot să participe pot să participe la răspunsul faţă de grefele identice MHC.la răspunsul faţă de grefele identice MHC.Se ştie că Se ştie că Ag Ag minore de histocompatibilitateminore de histocompatibilitate sunt peptide provenite din proteine polimorfe, sunt peptide provenite din proteine polimorfe, care sunt prezentate de către moleculele MHC care sunt prezentate de către moleculele MHC ale grefei. Teoretic orice proteină produsă de o ale grefei. Teoretic orice proteină produsă de o celulă poate furniza peptide care să fie celulă poate furniza peptide care să fie recunoscute ca recunoscute ca Ag Ag H minoreH minore. Cum celulele . Cum celulele grefei exprimă grefei exprimă Ag Ag minor de minor de histocompatibilitatehistocompatibilitate, răspunsul faţă de aceste , răspunsul faţă de aceste AgAg va distruge întreaga grefă. Pva distruge întreaga grefă. Ptt aceasta, aceasta, succesul transplantării ţesuturilor depinde de succesul transplantării ţesuturilor depinde de utilizarea drogurilor imunosupresoare puterniceutilizarea drogurilor imunosupresoare puternice7474