Complejo Mayor de Histocompatibilidad



  Concepto:
  Concepto
Es un conjunto de genes(locus genético)
  dispuestos dentro de una tira contínua larga de
  ADN en el brazo corto del cromosoma 6 en
  humanos y 17 en ratones.
Las moléculas del CMH se denominan así porque
  es el sistema genético con mayor
  responsabilidad en el rechazo o compatibilidad
  de los injertos
COMPLEJO MAYOR DE
     HISTOCOMPATIBILIDAD



• El MHC es codificado por un grupo de genes
  cuyos productos participan activamente en
  los fenómenos de reconocimiento celular,
  diferencias entre lo propio y no propio e
  histocompatibilidad de transplantes.
COMPLEJO MAYOR DE
      HISTOCOMPATIBILIDAD



• Organizados en tres regiones en el
  cromosoma respectivo para codificar:

• MHC clase I.
• MHC clase II.
• MHC clase III.
COMPLEJO MAYOR DE
       HISTOCOMPATIBILIDAD
• MHC-I:
  – Clásica: Ia: HLA-A, HLA-B, HLA-C: cuya función consiste en la
    presentación de antígenos a los linfocitos T CD8:
  – No clásica: Ib: HLA-E, HLA-F, HLA-G, HLA-HIc: MICA, MICB, MIC a
    MICGId: CD1 (a, b, c, d, e). con funciones especializadas: no
    presentan antígenos a los linfocitos T, sino que se unen a receptores
    inhibidores de las células NK
• MHC-II:
  – Clásicas: HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ. que presentan péptidos a los
    linfocitos T CD4
  – No Clásicas: Ib: HLA-DM, HLA-DO. 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
Complejo Mayor de
    Histocompatibilidad




           Sitio de unión al antígeno de
           la molécula de clase I.



Estos genes se organizan en regiones que codifican
  dos clases de moléculas
                moléculas:

  Genes de MHC clase I codifican glucoproteínas
                        I:
  que se expresan en la superficie de casi todas las
  células nucleadas; la principal función de los
  productos de este gen, es la presentación de
  antígenos péptidos a los linfocitos T CD8+
Complejo Mayor de Histocompatibilidad




        Sitio de unión al antígeno de
        la molécula de clase II.



Genes de MHC clase II codifican glucoproteínas
                       II:
que se expresan sobre todo en células
presentadoras de antígenos(macrófagos, células
dendríticas y células B), donde presentan
péptidos antigénicos procesados a los linfocitos
T CD4+.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad




• Genes de MHC clase III codifican, además de
                        III:
  otros productos, varias proteínas secretadas que
  desempeñan funciones inmunitarias, inclusive
  componentes del sistema de complemento y
  moléculas relacionadas con la inflamación.
Estructura
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



Los genes de la región del CMH están muy
  próximos entre sí, lo que implica que los
  alelos que codifican para cada una de las
  variantes se van a transmitir ligados.
A cada combinación particular de alelos de
  esos genes presentes en un cromosoma
  individual se conoce como haplotipo
  (ejemplo HLA-DP1-DQ2-DR7-B44-Cw7-A1).
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



Propiedades de los genes del CMH
• Los dos tipos de genes del CMH polimorfos,
  denominados genes del CMH de la clase I y la
  clase II, codifican dos grupos de proteínas con
  estructuras distintas, pero homólogas. Las
  moléculas del CMH de la clase I presentan
  péptidos y son reconocidas por los linfocitos T
  CD8+, y las clase II presentan péptidos a los
  linfocitos
  T CD4+.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



Los genes del CMH son los más polimorfos del
genoma

Los genes del CMH se expresan de forma
codominante en cada individuo
Cada persona expresa todos los alelos del
CMH heredados de ambos padres. Para el
individuo esto eleva al máximo el número de
moléculas del CMH disponibles para unirse a
péptidos y presentarlos a los linfocitos T.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



• ¿Que son las moléculas de
  histocompatibilidad?

Son proteínas de membrana. Hay dos clases de
  moléculas de histocompatibilidad:

• Clase I
• Clase II
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



Moléculas del CMH de la clase I
Constan de dos cadenas polipeptídicas unidas de
  forma no covalente:
  Una cadena α: de 43 kD. Esta formada por
  tres dominios extracelulares denominados:
  α1,α2 y α3, una región transmembrana y una
  pequeña cola citoplasmática. Codificada por
  el CMH.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



  β2-microglobulina: de 15 kD, esta unida al
   2 microglobulina
  dominio α3. No codificada por el CMH.

Los dominios α1 y α2 son los más externos a la
  célula. Entre ambos se forma una cavidad
  denominada hendidura peptídica donde se
                           peptídica,
  alberga un péptido derivado de una proteína
  intracelular.
Debido a que ambos extremos de la hendidura
  están cerrados, solo puede albergar péptidos
  de 8 a 10 aa.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



• La molécula de la clase I totalmente
  ensamblada es un heterotrímero que consta de
  una cadena α, una β2-microglobulina y un
  péptido antigénico unido y la expresión estable
                      unido,
  de las moléculas de la clase I sobre la superficie
  celular requiere la presencia de tres
  componentes del heterotrímero.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



Moléculas del CMH de la clase II
Tiene una estructura tridimensional .
 Están compuestas por dos cadenas
  polipeptídicas asociadas de forma no
  covalente:
• Una cadena α : de 32 a 34 kD.
• Una cadena β: de 29 a 32 kD.
                 :
Ambas cadenas están codificadas por genes
  polimorfos del CMH.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



Cada una de las cadenas está formada por dos
 dominios extracelulares: α1 y α2 de la cadena
 α; β1y β2 de la cadena β, una región
 transmembrana y una cola citoplasmática.
α1 y β1son los más externos y forman una
 hendidura peptídica mas abierta donde se
 albergan péptidos de mayor longitud, entre
 13 y17 aa.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad




• La molécula de la clase II totalmente
  ensamblada es un heterotrímero que consta
  de una cadena α, una β y un péptido
  antigénico unido y la expresión estable de las
             unido,
  moléculas de la clase II sobre la superficie
  celular requiere la presencia de tres
  componentes del heterotrímero.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad




• Todas las células del organismo, excepto los
  hematíes y el trofoblasto fetal, expresan
  moléculas de clase I.
• Las células presentadoras de antígeno
  profesionales (ACP), células dendríticas,
  macrófagos y linfocitos B, expresan moléculas
  de clase II.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



La presentación de péptidos derivados de un
  patógeno por las moléculas de
  histocompatibilidad (MH) de clase I lleva a la
  destrucción del mismo. Para evitar que un
  patógeno pueda evadir la presentación
  antigénica, las MH de clase I y II son poligénicas
  y polimórficas.
Poligénicas:
Poligénicas existen diversas versiones para cada
  clase de MH en cada célula de un mismo
  individuo.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad



Polimórficas: porque poseen un gran número
  (cientos) de variantes o alotipos, además
  cada una de las variantes está en una
  frecuencia alta en la población.
Se definen con el nombre de la molécula
  seguido de un número, ejemplo para HLA-A
  existen A1, A2, A3…
Complejo Mayor de Histocompatibilidad




Propiedades de las moléculas del CMH.
• Cada molécula del CMH consta de una
  hendidura extracelular, o surco, que se une a
  péptidos seguida de un par de dominios
  similares a las inmunoglobulinas y esta
  anclada a la célula por dominios
  transmembranarios y citoplasmáticos.
Complejo Mayor de Histocompatibilidad

IMPORTANCIA

 Están relacionadas directamente con el
 rechazo de trasplantes de tejidos y órganos.
 Se asocian con la resistencia o susceptibilidad
 a ciertas enfermedades infecciosas (anergia,
 sitios de unión con patógenos), y la
 predisposición al desarrollo de
 autoinmunidad.
 Son un elemento importante en las pruebas
 legales de paternidad.
PROCESAMIENTO Y
PRESENTACION DEL ANTIGENO A
      LOS LINFOCITOS T
PAPEL DE LOS LINFOCITOS T FRENTE A LOS
           ANTÍGENOS PROTEICOS
                      GENERALIDADES
Los anticuerpos pueden reconocer como antígenos a
casi todos los tipos de moléculas biológicas tales como
metabolitos intermediarios simples, azúcares, lípidos,
hormonas; así como macromoléculas tales como
hidratos de carbono complejos, fosfolípidos, ácidos
nucleicos y proteínas.
Unicamente las macromoléculas son capaces de
estimular a los linfocitos B para que inicien las respuestas
humorales.
Los linfocitos T solo pueden reconocer péptidos que se
unen a moléculas de la superficie celular codificadas por
MHC,
PAPEL DE LOS LINFOCITOS T FRENTE A LOS
               ANTÍGENOS PROTEICOS
                   GENERALIDADES


Hay dos tipos de antígenos proteicos
   Antígenos endógenos se unen a MHC Clase I y son
   reconocidos por células T CD8 ( LTC ). Importancia:
   defensa microorganismos intracelulares
   Antígenos exógenos se unen a MHC Clase II y son
   reconocidos por células T CD4 . Importancia :
   defensa contra microorganismos extracelulares
CARACTERÍSTICAS DEL RECONOCIMIENTO
        ANTIGENICO POR LOS LINFOCITOS T
La mayoría de los linfocitos T reconocen péptidos y
no otras moléculas. Solo los péptidos se unen a la
moléculas MHC.
Los linfocitos T reconocen determinantes lineales y
no reconocen determinantes conformacionales de
los antígenos peptídicos. Los L.B pueden reconocer
determinantes conformacionales.
Los L.T. reconocen antígenos asociados a células
porque MHC que los presentan están sobre células.
Los LT CD4 y CD8 reconocen de manera preferente
antígenos que se originan en los compartimentos
extracelular e intracelular respectivamente.
ANTIGENOS SEGÚN COMPARTIMENTO CELULAR EN QUE SE
                  DEGRADAN

Complejo mayor de histocompatibilidad

  • 1.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Concepto: Concepto Es un conjunto de genes(locus genético) dispuestos dentro de una tira contínua larga de ADN en el brazo corto del cromosoma 6 en humanos y 17 en ratones. Las moléculas del CMH se denominan así porque es el sistema genético con mayor responsabilidad en el rechazo o compatibilidad de los injertos
  • 2.
    COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD • El MHC es codificado por un grupo de genes cuyos productos participan activamente en los fenómenos de reconocimiento celular, diferencias entre lo propio y no propio e histocompatibilidad de transplantes.
  • 3.
    COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD • Organizados en tres regiones en el cromosoma respectivo para codificar: • MHC clase I. • MHC clase II. • MHC clase III.
  • 5.
    COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD • MHC-I: – Clásica: Ia: HLA-A, HLA-B, HLA-C: cuya función consiste en la presentación de antígenos a los linfocitos T CD8: – No clásica: Ib: HLA-E, HLA-F, HLA-G, HLA-HIc: MICA, MICB, MIC a MICGId: CD1 (a, b, c, d, e). con funciones especializadas: no presentan antígenos a los linfocitos T, sino que se unen a receptores inhibidores de las células NK • MHC-II: – Clásicas: HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ. que presentan péptidos a los linfocitos T CD4 – No Clásicas: Ib: HLA-DM, HLA-DO. 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
  • 6.
    Complejo Mayor de Histocompatibilidad Sitio de unión al antígeno de la molécula de clase I. Estos genes se organizan en regiones que codifican dos clases de moléculas moléculas: Genes de MHC clase I codifican glucoproteínas I: que se expresan en la superficie de casi todas las células nucleadas; la principal función de los productos de este gen, es la presentación de antígenos péptidos a los linfocitos T CD8+
  • 7.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Sitio de unión al antígeno de la molécula de clase II. Genes de MHC clase II codifican glucoproteínas II: que se expresan sobre todo en células presentadoras de antígenos(macrófagos, células dendríticas y células B), donde presentan péptidos antigénicos procesados a los linfocitos T CD4+.
  • 8.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad • Genes de MHC clase III codifican, además de III: otros productos, varias proteínas secretadas que desempeñan funciones inmunitarias, inclusive componentes del sistema de complemento y moléculas relacionadas con la inflamación.
  • 10.
  • 11.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Los genes de la región del CMH están muy próximos entre sí, lo que implica que los alelos que codifican para cada una de las variantes se van a transmitir ligados. A cada combinación particular de alelos de esos genes presentes en un cromosoma individual se conoce como haplotipo (ejemplo HLA-DP1-DQ2-DR7-B44-Cw7-A1).
  • 12.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Propiedades de los genes del CMH • Los dos tipos de genes del CMH polimorfos, denominados genes del CMH de la clase I y la clase II, codifican dos grupos de proteínas con estructuras distintas, pero homólogas. Las moléculas del CMH de la clase I presentan péptidos y son reconocidas por los linfocitos T CD8+, y las clase II presentan péptidos a los linfocitos T CD4+.
  • 13.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Los genes del CMH son los más polimorfos del genoma Los genes del CMH se expresan de forma codominante en cada individuo Cada persona expresa todos los alelos del CMH heredados de ambos padres. Para el individuo esto eleva al máximo el número de moléculas del CMH disponibles para unirse a péptidos y presentarlos a los linfocitos T.
  • 14.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad • ¿Que son las moléculas de histocompatibilidad? Son proteínas de membrana. Hay dos clases de moléculas de histocompatibilidad: • Clase I • Clase II
  • 15.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Moléculas del CMH de la clase I Constan de dos cadenas polipeptídicas unidas de forma no covalente: Una cadena α: de 43 kD. Esta formada por tres dominios extracelulares denominados: α1,α2 y α3, una región transmembrana y una pequeña cola citoplasmática. Codificada por el CMH.
  • 16.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad β2-microglobulina: de 15 kD, esta unida al 2 microglobulina dominio α3. No codificada por el CMH. Los dominios α1 y α2 son los más externos a la célula. Entre ambos se forma una cavidad denominada hendidura peptídica donde se peptídica, alberga un péptido derivado de una proteína intracelular. Debido a que ambos extremos de la hendidura están cerrados, solo puede albergar péptidos de 8 a 10 aa.
  • 17.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad • La molécula de la clase I totalmente ensamblada es un heterotrímero que consta de una cadena α, una β2-microglobulina y un péptido antigénico unido y la expresión estable unido, de las moléculas de la clase I sobre la superficie celular requiere la presencia de tres componentes del heterotrímero.
  • 19.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Moléculas del CMH de la clase II Tiene una estructura tridimensional . Están compuestas por dos cadenas polipeptídicas asociadas de forma no covalente: • Una cadena α : de 32 a 34 kD. • Una cadena β: de 29 a 32 kD. : Ambas cadenas están codificadas por genes polimorfos del CMH.
  • 20.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Cada una de las cadenas está formada por dos dominios extracelulares: α1 y α2 de la cadena α; β1y β2 de la cadena β, una región transmembrana y una cola citoplasmática. α1 y β1son los más externos y forman una hendidura peptídica mas abierta donde se albergan péptidos de mayor longitud, entre 13 y17 aa.
  • 21.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad • La molécula de la clase II totalmente ensamblada es un heterotrímero que consta de una cadena α, una β y un péptido antigénico unido y la expresión estable de las unido, moléculas de la clase II sobre la superficie celular requiere la presencia de tres componentes del heterotrímero.
  • 23.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad • Todas las células del organismo, excepto los hematíes y el trofoblasto fetal, expresan moléculas de clase I. • Las células presentadoras de antígeno profesionales (ACP), células dendríticas, macrófagos y linfocitos B, expresan moléculas de clase II.
  • 24.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad La presentación de péptidos derivados de un patógeno por las moléculas de histocompatibilidad (MH) de clase I lleva a la destrucción del mismo. Para evitar que un patógeno pueda evadir la presentación antigénica, las MH de clase I y II son poligénicas y polimórficas. Poligénicas: Poligénicas existen diversas versiones para cada clase de MH en cada célula de un mismo individuo.
  • 25.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Polimórficas: porque poseen un gran número (cientos) de variantes o alotipos, además cada una de las variantes está en una frecuencia alta en la población. Se definen con el nombre de la molécula seguido de un número, ejemplo para HLA-A existen A1, A2, A3…
  • 26.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad Propiedades de las moléculas del CMH. • Cada molécula del CMH consta de una hendidura extracelular, o surco, que se une a péptidos seguida de un par de dominios similares a las inmunoglobulinas y esta anclada a la célula por dominios transmembranarios y citoplasmáticos.
  • 27.
    Complejo Mayor deHistocompatibilidad IMPORTANCIA Están relacionadas directamente con el rechazo de trasplantes de tejidos y órganos. Se asocian con la resistencia o susceptibilidad a ciertas enfermedades infecciosas (anergia, sitios de unión con patógenos), y la predisposición al desarrollo de autoinmunidad. Son un elemento importante en las pruebas legales de paternidad.
  • 28.
    PROCESAMIENTO Y PRESENTACION DELANTIGENO A LOS LINFOCITOS T
  • 29.
    PAPEL DE LOSLINFOCITOS T FRENTE A LOS ANTÍGENOS PROTEICOS GENERALIDADES Los anticuerpos pueden reconocer como antígenos a casi todos los tipos de moléculas biológicas tales como metabolitos intermediarios simples, azúcares, lípidos, hormonas; así como macromoléculas tales como hidratos de carbono complejos, fosfolípidos, ácidos nucleicos y proteínas. Unicamente las macromoléculas son capaces de estimular a los linfocitos B para que inicien las respuestas humorales. Los linfocitos T solo pueden reconocer péptidos que se unen a moléculas de la superficie celular codificadas por MHC,
  • 30.
    PAPEL DE LOSLINFOCITOS T FRENTE A LOS ANTÍGENOS PROTEICOS GENERALIDADES Hay dos tipos de antígenos proteicos Antígenos endógenos se unen a MHC Clase I y son reconocidos por células T CD8 ( LTC ). Importancia: defensa microorganismos intracelulares Antígenos exógenos se unen a MHC Clase II y son reconocidos por células T CD4 . Importancia : defensa contra microorganismos extracelulares
  • 31.
    CARACTERÍSTICAS DEL RECONOCIMIENTO ANTIGENICO POR LOS LINFOCITOS T La mayoría de los linfocitos T reconocen péptidos y no otras moléculas. Solo los péptidos se unen a la moléculas MHC. Los linfocitos T reconocen determinantes lineales y no reconocen determinantes conformacionales de los antígenos peptídicos. Los L.B pueden reconocer determinantes conformacionales. Los L.T. reconocen antígenos asociados a células porque MHC que los presentan están sobre células. Los LT CD4 y CD8 reconocen de manera preferente antígenos que se originan en los compartimentos extracelular e intracelular respectivamente.
  • 32.
    ANTIGENOS SEGÚN COMPARTIMENTOCELULAR EN QUE SE DEGRADAN