MHC (glavni histokompatibilnostni kompleks): vloga v imunskem sistemu

Glavni histokompatibilnostni kompleks (MHC) je molekula na zunanji strani imunskih celic, kot so bele krvničke. Pri vseh vretenčarjih ga kodira velika družina genov.

Funkcija molekul MHC je zaznavanje tujih antigenov in s tem prisotnosti "tujih" beljakovin. Na celično površino vežejo peptidne fragmente patogenov. Ko so tam, jih prepoznajo celice T. Adaptivna imunost je odvisna od te reakcije.

Vrste in struktura

Običajno ločimo dve glavni razredi MHC-molekul:

• MHC razred I – najpogosteje izražene na vseh jedrnatih celicah. Molekula razreda I je sestavljena iz večjega α-verižnega dela in manjšega β2-mikroglobulina. Predstavlja kratke endogene peptide (običajno 8–11 aminokislin) celicam CD8+ T (citotoksičnim T limfocitom).
• MHC razred II – izražene predvsem na profesionalnih antigen-predstavljalnih celicah (dendritične celice, makrofagi, B-celice). Sestavljene so iz α in β verig in predstavljajo daljše peptide (10–25 aminokislin) celicam CD4+ T (pomočnim T limfocitom).

Predstavitev antigenov: kako deluje

• Endogena pot (MHC I): Beljakovine znotraj celice se razgradijo s proteasomom v peptide. Ti se preko transportnega kompleksa TAP prenesejo v endoplazemski retikulum, kjer se naložijo na MHC I in nato potujejo na celično površino.
• Egzogena pot (MHC II): Zunanje beljakovine se zajamejo v endosome/vezikle in se razgradijo. Novo sintetizirane MHC II molekule v celici najprej nosijo zaščitno verižico (invariant chain), ki se kasneje odstrani, peptide pa zamenja protein, kot je HLA-DM, preden se kompleks prikaže na površini.
• Križna prezentacija: Dendritične celice lahko predstavijo tudi eksogene antigene na MHC I (pomembno pri začetku CD8+ T odziva proti tumorskih ali virusno okuženim celicam).

Povezava s T-celicami in izobraževanje imunskega sistema

T celice prepoznajo kombinacijo MHC + peptid. CD8+ T-celice specifično prepoznajo peptide na MHC I, CD4+ T-celice pa peptide na MHC II. V timusu poteka pozitivna in negativna selekcija, kjer se izobražujejo T celice: tiste, ki ne prepoznajo lastnih MHC, propadejo (pozitivna selekcija), tiste z močno afiniteto do lastnih peptidov pa se odstranijo (negativna selekcija), kar zmanjšuje avtoimunske odzive.

Genetika in raznolikost

Vse te molekule kodira velika skupina genov (v ljudeh poimenovani HLA geni). HLA-lokusi so zelo polimorfni, kar pomeni veliko različic alelov v populaciji. Ta raznolikost povečuje sposobnost populacije prepoznati širok spekter patogenov, vendar otežuje presaditve organov, saj neusklajenost HLA poveča tveganje za zavrnitev.

Vloga pri transplantacijah, bolezni in klinični uporabi

• Transplantacije: Ujemanje HLA tipov med darovalcem in prejemnikom zmanjšuje tveganje akutne in kronične zavrnitve. HLA tipizacija je standardni del priprave na presaditve.
• Avtoimune bolezni: Nekateri HLA aleli so povezani s povečanim tveganjem za specifične avtoimune bolezni (npr. HLA-B27 in ankilozirajoči spondilitis).
• Okužbe in rak: Sposobnost rakavih celic predstavljati neoantigene na MHC vpliva na uspeh imunoterapij; prav tako številne viruse spreminjajo izražanje MHC, da bi se izognili prepoznavanju.
• Imunoterapija in cepiva: Razumevanje MHC-predstavitve je ključno za razvoj cepiv in oblikovanje T-celično usmerjenih imunoterapij (npr. pri oblikovanju peptidnih cepiv ali personaliziranih tumornih neoantigenskih pristopov).

Interakcija z naravnimi morilci (NK celice)

Naravne morilke (NK celice) prepoznajo celice z zmanjšanim izražanjem MHC I in jih lahko uničijo — to je obrambni mehanizem proti virusom in tumorskih celicam, ki skušajo skriti MHC I, da bi ubežale citotoksičnim T celicam.

Povzetek

MHC so ključne molekule za adaptivno imunost, saj omogočajo celično “prikazovanje” peptidov T celicam. Njihova raznolikost in specifičnost določata, katere antigene imunski sistem zazna in kako se odzove — to vpliva na zaščito pred okužbami, tveganje za avtoimunost, uspešnost presaditev ter možnosti imunoterapij in razvoja cepiv.

Išči po črki