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complexo principal de histocompatibilidade (mhc) * É um conjunto complexo de genes que codificam glicoproteínas de superfície celular especializadas na apresentação de moléculas antigênicas aos linfócitos T. ® Altamente polimórficos; ® É conhecido como HLA (antígenos leucocitários humanos) para os seres humanos; ® Função fisiológica: apresentação de peptídeos às células T, desempenhando papel nas respostas imune celulares e humorais. * Descoberto em 1937, com estudos sobre transplantes. ® Proteínas codificadas pelo HLA são as principais determinantes da rejeição do enxerto. * Papel nas respostas imunológicas: ® Linfócitos T e receptor de células T não reconhecem antígenos na forma livre ou solúvel ® reconhecem porções de antígenos proteicos (peptídeos) que estão ligados de forma não covalente ao MHC (superfície de células apresentadoras de antígeno); ® Reconhecimento de antígenos: receptores de antígenos das células T + peptídicos antigênicos + moléculas do MHC. Células apresentadoras de antígenos internalizam grandes antígenos ® degradam em pequenos peptídeos ® associam esses peptídeos a uma molécula de MHC ® transportam o complexo MHC/Ag para a superfície celular ® reconhecimento do antígeno pelo linfócito T. * Barreira de histocompatibilidade: ® Glicoproteínas do MHC são os principais alvos das reações imunes ® explicação da rejeição de tecidos transplantados; ® Moléculas do MHC possuem um papel importante no reconhecimento e discriminação celular ® são marcadores imunológicos que distinguem as células próprias (self) das outras (nonself); ® A barreira de histocompatibilidade permite que o transplante de tecido seja aceito e não rejeitado. * Funções do MHC: ® Reconhecimento intercelular e distinção entre o próprio e o não próprio; ® Aceitação de um tecido transplantado como sendo próprio; ® Apresentação de antígenos aos linfócitos T; ® Susceptibilidade de doenças e desenvolvimento autoimune. * Genética do MHC: ® Complexo HLA: cerca de 4 milhões de bases de DNA no braço curto do cromossomo 6 ® genes organizados em três regiões diferentes que codificam três classes de moléculas. * Classes das moléculas do MHC: ® Classe I: glicoproteínas expressas na superfície de todas as células nucleadas ® forma bastante variada. Þ Apresentação de peptídeos antigênicos aos linfócitos T citolíco (CD8); Þ Estrutura: uma cadeia alfa + um complexo não covalente beta2-microglobulina não codificado pelo MHC; Þ Possui fenda extracelular de ligação de antígenos (alfa1 e alfa2), região não polimórfica semelhante à imunoglobulina (alfa3 e beta2m), região transmembrana (TM) e região citoplasmática; Bárbara Oenning da Gama Þ Fornece o sistema de apresentação de peptídeos intracelulares e de antígenos virais: Linfócitos: níveis de expressão elevados; Células musculares, fibroblastos, hepatócitos e células neuronais: níveis de expressão muito baixos; Neurônios e células germinativas: em algumas fases de diferenciação, não apresentam qualquer tipo de moléculas de MHC I. ® Classe II: glicoproteínas expressas nas células apresentadoras de antígenos (macrófagos, células dendríticas e linfócitos B). Þ Apresentação de antígenos aos linfócitos T helper (CD4); Þ Estrutura: duas cadeias polimórficas codificadas pelo MHC (uma cadeia alfa + uma cadeia beta); Þ Possui fenda extracelular de ligação de antígenos (alfa1 e beta1), região não polimórfica semelhante à imunoglobulina (alfa2 e beta2), região transmembrana (TM e TM) e região citoplasmática (duas); Þ Nessa região estão os genes que codificam várias proteínas críticas para o processamento de antígenos (APCs ® células dendríticas, macrófagos e células B). Uma delas é responsável pela codificação do transportados associado ao processamento de antígenos (TAP) ® permite o transporte de peptídeos endógenos do citosol para o retículo endoplasmático, onde os peptídeos podem se associar às moléculas da classe I recém-sintetizadas; Outras são responsáveis pela codificação de subunidades de um complexo de proteases do citosol (proteossomas) ® degradam as proteínas do citosol em peptídeos que são subsequentemente apresentados por moléculas MHC classe I. Þ Células epiteliais e endoteliais ® estimulação por citocinas (atuam como APCs não profissionais) ® podem expressar moléculas de MHC II. ® Classe III: proteínas com função imune, incluindo componentes do sistema complemento e moléculas envolvidas na inflamação. Þ Genes MHC da classe III são responsáveis por codificar as proteínas do choque térmico e do fator de necrose tumoral (citocinas). * Diversidade das moléculas do MHC: ® Sistema poligênico: moléculas são codificadas por múltiplos genes (estrutura e função similares) ® localização no braço curto do cromossomo 6; ® Sistema polimórfico: para cada molécula de MHC há vários alelos possíveis ® não há apenas um tipo de cada gene, existem numerosos genes alelos para cada locus gênico. Þ Beneficia a humanidade ao aumentar a probabilidade de pelo menos alguns indivíduos serem capazes de apresentar antígenos de um novo patógeno encontrado ® ajuda na sobrevivência da espécie; Þ Conduz à dificuldade de histocompatibilidade nos transplantes. ® Codominância: para cada tipo de gene existem dois haplótipos (conjunto de alelos que formam um gene), materno e paterno, normalmente heterozigóticos ® ocorre a expressão de ambos na superfície celular. * Resíduos polimórficos das moléculas do MHC: ® Polimorfismo envolve aminoácidos dentro e em torno da fenda de ligação. * Variabilidade de acordo com o polimorfismo: ® Ocorre, em maioria, nas regiões alfa1 e alfa2 da classe I; ® Ocorre, em maioria, na região beta1 da classe II. * Ligação dos peptídeos às moléculas do MHC: ® Moléculas do MHC se ligam apenas a um peptídeo por vez; ® Uma única molécula do MHC consegue se ligar a vários peptídeos e essas devem ser capazes Bárbara Oenning da Gama Bárbara Oenning da Gama de apresentar um enorme número de proteínas antigênicas com as quais é possível que um indivíduo entre em contato ® cada individuo possui apenas algumas desse tipo; ® Fenda de ligação de peptídeos das moléculas de classe I acomoda peptídeos que possuem de 8 a 11 aminoácidos; ® Fenda de ligação de peptídeos das moléculas de classe II acomoda peptídeos que possuem mais de 13 aminoácidos; ® Os aminoácidos de um peptídeo que se ligam às moléculas do MHC são diferentes dos reconhecidos pelas células T; ® Alguns aminoácidos do MHC determinam a especificidade de ligação de peptídeos que formam as bolsas (estruturas que interagem com aminoácidos complementares no peptídeo ligado); ® Alguns aminoácidos do MHC e dos peptídeos não estão envolvidos na ligação das moléculas do MHC ® envolvidas na formação de estruturas reconhecidas pelos linfócitos T; ® MHC pode ligar peptídeos com características estruturais semelhantes (exemplo: aminoácidos âncora). * Um peptídeo deve estar associado a um MHC do indivíduo ® caso contrário, a reposta imune não acontece. * Cada molécula de MHC possui apenas um sítio ligante ® diferentes peptídeos (antígenos) podem se ligar a uma mesma molécula de MHC ® apenas um de cada vez. * Genes de classes I e II são responsáveis pela codificação de vários componentes do sistema complemento ® citocinas (exemplo: fator de necrose tumoral – TNF – e algumas proteínas do choque térmico). ® Os genes do MHC que codificam essas proteínas são os genes MHC da classe III. * A expressão das moléculas do MHC é aumentada pelas citocinas produzidas durante as respostas imunológicas natural e adquirida. ® As citocinas aumentam a expressão do MHC ao estimular a taxa de transcrição dos genes da classe I e II em uma grande variedade de célulasatravés de fatores de transcrição; ® Na maioria dos tipos celulares os interferons (IFN-alfa, IFN-beta, IFN-gama) e o TNF aumentam o nível de expressão das moléculas das classes I e II; ® TNF aumenta a resposta das células T no MHC classe II; ® IL-4 aumenta a expressão do MHC classe II devido à atuação sobre células B.
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