Genetika MHC i transplantacijska podudarnost

Glavni kompleks gena tkivne podudarnosti (MHC)

• MHC je region polimorfnih gena čiji se proizvodi izražavaju na površini ćelije.
  • MHC geni su poligenski, što znači da postoje tri klase gena (i produkata):
    • MHC 1 klase geni: HLA-A, HLA-B, HLA-C
    • MHC 2 klase geni: HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ
  • MHC geni su polimorfni, što znači da u vrsti postoji veliki broj alela (alternativnih oblika gena) na svakom genskom lokusu.
• Antigeni se prema specifičnosti mogu klasifikovati:
  • Antigeni specifični za vrstu: ksenoantigeni, razlikuju se od vrste do vrste
  • Antigeni specifični za jedinku: aloantigeni, mnogo alelnih oblika
  • Antigeni specifični za organ (tkivo u užem smislu):
    • Specifični su za grupu ćelija ili za tkivo
    • Tumor specifični antigeni (TSA): pojavljuju se u ćelijama koje su maligno transformisane
• Prema snazi transplantacijske reakcije:
  • Slabi antigeni tkivne podudarnosti: mnogo različitih, gotovo na svakom hromozomu
  • Jaki (glavni) antigeni tkivne podudarnosti: MHC (H-2 kod miševa, HLA kod ljudi)
• Haplotip je ukupan set MHC alela na jednom hromozomu, koji se nasleđuju kao celina.
  • Jedinka nasleđuje po jedan MHC haplotip od majke i oca.
  • Aleli se izražavaju kodominantno: produkti alela sa oba hromozoma (očevog i majčinog) se izražavaju na jednoj ćeliji.
• MHC molekule klase I i II:
  • Izražavaju se na svim ćelijama sa jedrom, makrofaga, B limfocita i dendritskih ćelija.
  • MHC 1 klase: HLA-A, HLA-B, HLA-C
  • MHC 2 klase: HLA-DP, HLA-DQ, HLA-DR
• Ćelijski imunitet i MHC molekule:
  • MHC 1 klase prepoznaju CD8+ T limfociti
  • MHC 2 klase prepoznaju CD4+ T limfociti
• MHC molekule i geni:
  • Lokacija: hromozom 6
  • Regije:
    • Klasa II: DP, DQ, DR
    • Klasa III: faktori komplementa (C4A, C4B, Bf, C2), citokini ( TNF)
    • Klasa I: A, B, C
• Uloga MHC molekula:
  • Prepoznavanje tuđih antigena i prezentacija CD4+ i CD8+ T limfocitima.
  • MHC 1 klase: prezentiraju peptide iz endogeno (unutarćelijski) generisanih antigena (virusi, unutarćelijski patogeni).
  • MHC 2 klase: prezentiraju peptide iz egzogeno (vanćelijski) generisanih antigena (bakterije, toksini).
• Polimorfizam gena MHC:
  • Široka varijabilnost u populaciji.
  • Veliki broj alela za svaki gen, što rezultira velikom raznolikošću MHC molekula.
  • Ovo je važno za imuni odgovor na raznolike patogene.
• MHC molekule : struktura
  • MHC 1 klase se sastoje od:
    • Alfa lanac (40 kD, polimorfan): alfa 1 (prepoznavanje), alfa 2 (prepoznavanje), alfa 3 (veže CD8+)
    • Beta 2 mikroglobulin (12 kD, nije polimorfan)
  • MHC 2 klasse se sastoje od:
    • Alfa lanac (34 kD): alfa 1 (prepoznavanje), alfa 2 (sličan Ig)
    • Beta lanac (29 kD): beta 1 (prepoznavanje), beta 2 (sličan Ig, veže CD4+)
• Razlike između MHC 1 klase i MHC 2 klase:
  • Rasprostranjenost: MHC 1 klase na skoro svim ćelijama, MHC 2 klase na APC-u (antigen presenting cells)
  • Limfocitne populacije: MHC1 klase aktiviraju citotoksične T limfocite, MHC 2 klase aktiviraju T helper limfocite
  • Vezanje adhezijskih molekula: MHC 1 klase se vežu za CD8, MHC 2 klase se vežu za CD4
  • Veličina pukotine: MHC 1 klase vezuju manje peptide (9-11 aminokiselina), MHC 2 klase vezuju veće peptide (10-20 aminokiselina)
  • Porijeklo antigena: MHC 1 klase prezentiraju endogeno generisane peptide, MHC 2 klase prezentiraju egzogeno generisane peptide
• MHC kod miševa (H-2):
  • Slično organiziran kao HLA kod čoveka.
  • Razlike:
    • Manji broj gena (3 gena za molekule klase II).
    • Drugačiji raspored gena (lokalizacija nekih gena na hromozomu).
  • Važan model za proučavanje imunosti.
• MHC i transplantacija tkiva:
  • Važan za uspjeh transplantacije.
  • Što je veća podudarnost MHC alela između davaoca i primaoca, to je manji rizik od odbacivanja transplantanta.

Zaključak

• MHC je ključan element adaptivnog imunskog odgovora.
  • Glavna uloga: prepoznavanje i prezentacija antigena T limfocitima.
  • Obezbeđuje specifičnost i efikasnost imunskog odgovora.
• Polimorfizam MHC gena ima ključnu ulogu u različitosti imunskog odgovora medju ljudima.
  • Objašnjava različitu osetljivost na bolesti.
  • Važan faktor u razvoju efikasnih vakcina.

Ovaj kviz istražuje glavnu kompleksnost gena tkivne podudarnosti, uključujući različite klase MHC gena i oblike antigena. Upoznajte se s pojmovima kao što su ksenoantigeni, aloantigeni i tumor specifični antigeni. Pripremite se da testirate svoje znanje o polimorfizmu i transplantacijskoj reakciji.