Moléculas del CPH clase I y del CPH clase II

Definitions & Key takeaways

MHC class I molecules are found on the surface of all nucleated cells in the body. These molecules present peptides from within the cell to the immune system, and play an important role in alerting the immune system about cells infected by viruses. On the other hand, MHC class II molecules are found only on antigen-presenting cells, such as macrophages, dendritic cells, and B cells. These molecules present peptides from extracellular pathogens to the immune system.

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El sistema inmunitario tiene una respuesta inmunitaria innata, que es inmediata e inespecífica, así como una respuesta inmunitaria adaptativa, que es retardada y específica.
La inmunidad adaptativa depende de linfocitos B y T exclusivos, que son muy específicos para los patógenos, porque estos tienen partes únicas llamadas antígenos.
Los linfocitos T solo pueden unirse a los antígenos, que suelen ser péptidos cortos, cuando estos antígenos se muestran en un complejo principal de histocompatibilidad, o molécula MHC, que es una especie de bandeja de plata que hay en la superficie de una célula.
Las moléculas MHC también se denominan antígenos leucocitarios humanos, y estas proteínas están codificadas por los genes MHC, que se encuentran en el cromosoma 6.
En realidad hay dos grupos de genes. Un grupo de genes codifica la molécula MHC de clase I, que se une a la molécula CD8 en la superficie de los linfocitos T citotóxicos.
Otro grupo de genes codifica las moléculas MHC de clase II, que se unen a la molécula CD4 en la superficie de los linfocitos T colaboradores.
Los genes del MHC de clase I codifican las proteínas HLA-A, HLA-B y HLA-C, lo cual es fácil de recordar, ya que para el MHC 1 siempre es una letra.
Los genes del MHC de clase II codifican las proteínas HLA-DP, DQ y DR, lo que también es fácil de recordar, porque para el MHC de clase 2 siempre hay 2 letras.
Estos genes se llaman de histocompatibilidad, porque son muy importantes para determinar si un trasplante es compatible o es rechazado.
Pero su función no solo se observa en los trasplantes. Son de vital importancia para garantizar que los distintos tipos de linfocitos T reconozcan los antígenos de los microbios para los que están mejor diseñados y reaccionen ante ellos.
Aunque se llaman antígenos leucocitarios humanos, no solo se encuentran en los leucocitos. Las proteínas HLA que codifican las moléculas del MHC de clase I se encuentran en todas las células nucleadas del cuerpo, incluso en las plaquetas, que son fragmentos de células nucleadas.
De hecho, las únicas células que no las tienen son los eritrocitos maduros, que no tienen núcleo. Las moléculas del MHC de clase II solo se expresan en las células presentadoras de antígenos, como los monocitos, los macrófagos, las células dendríticas y los linfocitos B.
La molécula del MHC de clase I tiene dos cadenas de proteínas, una cadena alfa más grande, que contiene un surco de unión al péptido, y una región transmembrana, que ancla la molécula del MHC de clase I en la superficie celular.
Y hay una cadena de beta-2-microglobulina que está unida a la cadena alfa. La cadena alfa tiene tres dominios extracelulares: alfa 1, alfa 2 y alfa 3.
Alfa 1 y Alfa 2 conforman el surco de unión del péptido. La beta-2-microglobulina básicamente refuerza toda la estructura al unirse entre los dominios alfa 1 y alfa 2, y el dominio alfa 3.
El surco de unión del péptido de la molécula del MHC se une a los péptidos que tienen aproximadamente 8-10 aminoácidos de largo y muchos residuos hidrófobos que se unirán fácilmente a los aminoácidos hidrófilos dentro del surco.
Las moléculas del MHC de clase I permiten a las células inmunitarias tomar muestras de las proteínas de sus células. Para ello, las moléculas del MHC de clase I utilizan lo que se denomina la vía endógena de presentación de antígenos.
Cuando una proteína celular es marcada para su degradación, es enviada a un orgánulo llamado proteasoma, que se encuentra en todas las células nucleadas.
El proteasoma degrada la proteína en cadenas peptídicas cortas, que luego son transportadas al retículo endoplásmico mediante unas proteínas denominadas transportadores asociados al procesamiento antigénico, o TAP.
Mientras tanto, la molécula del MHC de clase I se fabrica con la cadena alfa y la beta-2-microglobulina, y esto también ocurre en el retículo endoplásmico.
Las proteínas TAP cargan las cadenas peptídicas cortas en el surco peptídico de la molécula del MHC de clase I mediante una molécula llamada tapasina.
El MHC de clase I y el péptido pasan entonces del retículo endoplásmico, a través del aparato de Golgi, a una vesícula exocítica unida a la superficie celular.
Los linfocitos T citotóxicos en circulación, así como los linfocitos citolíticos naturales, que son células inmunitarias innatas que pueden eliminar directamente las células diana, pueden interactuar con la molécula del MHC de clase I y el antígeno.
Si no hay reconocimiento, la célula vive, pero, si estas células inmunitarias reconocen el péptido que se presenta como extraño, la célula es atacada.
Todo el sistema es un poco como sacar la basura y dejarla en un rincón todas las semanas. Esto permite que las células inmunitarias investiguen y sepan lo que ocurre en el interior de la célula de forma sistemática, y puede llevar a la identificación temprana de una infección vírica o de una síntesis anómala de proteínas en una célula cancerosa.
Si las moléculas del MHC de clase I están diseñadas para presentar antígenos desde el interior de la célula, las moléculas del MHC de clase II están diseñadas para presentar antígenos desde el exterior de la célula.
Son células que fagocitan y destruyen los patógenos, y luego presentan antígenos a los linfocitos T colaboradores CD4+. La molécula del MHC de clase II también tiene 2 cadenas, una cadena alfa y una cadena beta, y cada cadena tiene 2 dominios.
Ambas cadenas penetran en la membrana celular y contribuyen a la unión del antígeno en sus dominios alfa 1 y beta 1. La molécula del MHC de clase II tiene un surco que puede unir péptidos mucho más grandes, de 14 a 20 aminoácidos de media.
Las moléculas del MHC de clase II utilizan la vía exógena de presentación de antígenos. La vía exógena comienza cuando un patógeno o una proteína es ingerida por una célula presentadora de antígeno y llevada a una vesícula llamada endosoma.
Los gránulos dentro del fagocito se fusionan con el endosoma, formando un fagosoma o fagolisosoma. Estos gránulos están llenos de enzimas proteolíticas y degradantes que degradan el patógeno o la proteína en muchos péptidos pequeños.
Mientras tanto, la molécula del MHC de clase II se sintetiza en el retículo endoplásmico con todas las demás proteínas del hospedador, incluida la del MHC de clase I.
En lugar de adquirir su péptido desde el interior del retículo endoplásmico, como molécula del MHC de clase I, la hendidura o surco de unión de la molécula del MHC de clase II se rellena temporalmente con una molécula denominada cadena invariante.
A continuación, la molécula del MHC de clase II y la cadena invariante se transportan a través de la célula en una vesícula donde se degrada la cadena invariante.
La vesícula con la molécula del MHC de clase II se fusiona entonces con el fagolisosoma y la hendidura peptídica se rellena con uno de los péptidos del fagolisosoma.
Esta vesícula contiene ahora la molécula del MHC de clase II unida al antígeno peptídico y es transportada a la superficie celular donde puede presentarse a los linfocitos T colaboradores en circulación, que pueden estimular la respuesta inmunitaria.
Como breve resumen... Los genes MHC codifican las moléculas del MHC o proteínas HLA.
Las moléculas del MHC de clase I son HLA-A, B o C, que están presentes en todas las células nucleadas del organismo. Utilizan la vía endógena para procesar los antígenos intracelulares en los proteasomas y presentarlos a los linfocitos citotóxicos CD8+.
Las moléculas del MHC de clase II incluyen HLA-DP, DQ y DR, que se encuentran en las células presentadoras de antígenos profesionales.
Utilizan la vía exógena para procesar antígenos extracelulares en vesículas y presentarlos a los linfocitos T CD4 auxiliares.