Het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex vertegenwoordigt een complex van genen die immuun produceren eiwitten. Deze eiwitten zijn verantwoordelijk voor immuunherkenning en immunologische individualiteit. Ze spelen ook een belangrijke rol bij de compatibiliteit van weefsels in orgaan transplantatie.
Wat is het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex?
Bij alle gewervelde dieren worden grote histocompatibiliteitscomplexen gevormd. Ze zijn verantwoordelijk voor de immuunafweer en de herkenning van die van het lichaam eiwitten Binnen de belangrijkste histocompatibiliteitscomplexen worden dus antigenen gepresenteerd op het oppervlak van alle cellen. Alle kernhoudende cellen bevatten receptoren voor de MHC klasse I-eiwitcomplexen. De MHC klasse II-eiwitcomplexen worden op hun beurt gepresenteerd door de zogenaamde antigeenpresenterende cellen zoals macrofagen, monocyten, dendritische cellen in thymus, weefselvocht knooppunten, milt en bloed of door B lymfocyten Het verschil tussen de twee belangrijkste histocompatibiliteitscomplexen is dat intracellulaire antigenen worden gepresenteerd in het MHC klasse I-eiwitcomplex en extracellulaire antigenen worden gepresenteerd in het MHC klasse II-complex. Er is ook een derde belangrijk histocompatibiliteitscomplex, het MHC klasse III-eiwitcomplex. Dit derde complex omvat plasma-eiwitten die een niet-specifieke immuunrespons opwekken. Alle drie de complexen reguleren de immuunrespons terwijl ze tolerantie bieden voor endogene eiwitten. Het MHC klasse I-eiwitcomplex identificeert vreemde eiwitten, zoals die afkomstig zijn van virussen of gedegenereerde cellen. De geïnfecteerde of gedegenereerde cel wordt vernietigd door T-killer-cellen. In het geval van het MHC klasse II-eiwitcomplex worden, wanneer extracellulair vreemd eiwit aanwezig is, T-helpercellen geactiveerd, die zorgen voor de vorming van antilichamen.
Anatomie en structuur
Beide belangrijke histocompatibiliteitscomplexen bestaan uit eiwitcomplexen die kleinere peptiden binden die zijn gevormd door de splitsing van endogene of exogene eiwitten. Het eiwitcomplex van MHC klasse I is een complex van één zware en één kleinere eenheid (β2-microglobuline) die het antigeen hebben gebonden. Hiervoor bevat de zware keten drie domeinen (α1 tot α3), terwijl β2-microglobuline het vierde domein is. Domein α1 en α2 vormen een putje waarin het peptide is gebonden. In dit proces worden de peptiden in grote aantallen gevormd door het enzym proteasoom uit de continu gesynthetiseerde eiwitten. De cytotoxische T-cellen herkennen of het afbraakproducten zijn van endogene of exogene eiwitten. Als de eiwitten afkomstig zijn van virussen of gedegenereerde cellen, beginnen de dodelijke T-cellen onmiddellijk de corresponderende veranderde cel te vernietigen. Gezonde cellen worden niet aangevallen. De cytotoxische T-cellen zijn hiervoor geconditioneerd. Het eiwitcomplex van MHC klasse II is ook samengesteld uit twee subeenheden, bestaande uit in totaal vier domeinen. In tegenstelling tot het MHC klasse I-eiwitcomplex zijn de subeenheden hier echter even groot en zijn ze verankerd in de celmembraan Net als bij het MHC klasse I-eiwitcomplex, is een peptide verankerd in een putje tussen de domeinen. Dit is een peptide van een extracellulair eiwit. T-helpercellen worden, net als killer-T-cellen, geselecteerd op endogene eiwitten. Wanneer peptiden van vreemde eiwitten worden gepresenteerd, komen de T-helpercellen in actie en zorgen ze voor de vorming van antilichamen om de vreemde eiwitten te binden. Terwijl de immuunrespons in het MHC klasse I-eiwitcomplex celgemedieerd is, vertegenwoordigt het in het MHC klasse II-eiwitcomplex een hormonaal gecontroleerd proces.
Functie en taken
De functie van de belangrijkste histocompatibiliteitscomplexen is het herkennen van endogene en exogene eiwitten om een gerichte immuunrespons te verzekeren. Elk individu heeft zijn of haar eigen specifieke eiwitten. Immuuncellen (T-killer-cellen, T-helpercellen) worden aan deze eiwitten geconditioneerd. Er worden onmiddellijke afweerreacties uitgevoerd tegen vreemde eiwitten. Dit is nodig om het lichaam te beschermen tegen infectie met bacteriën, virussen of andere pathogenen Door de presentatie van antigenen op de celmembraan immuunsysteem ontwikkelt een tolerantie voor lichaamseigen eiwitten. Door een selectieproces leren de immuuncellen onderscheid te maken tussen zieke en gezonde cellen en tussen lichaamsvreemde en endogene eiwitten. De presentatie van antigenen dient dit selectieproces: als de antigenen afwijken van het gebruikelijke patroon, worden de aangetaste cellen of de vreemde eiwitten vernietigd. Via het MHC klasse I-complex kan het immuunsysteem is constant op zoek naar gedegenereerde eiwitten of infectie met virussen. Veranderde en abnormale cellen worden snel verwijderd. Via het MHC klasse II-complex kan het immuunsysteem reageert onmiddellijk door te produceren antilichamen wanneer infectie optreedt of vreemd eiwit het organisme binnendringt.
Ziekten
Soms komt het echter voor dat het immuunsysteem tegen zijn eigen lichaam reageert. In dit geval gaat de tolerantie van immuuncellen voor de lichaamseigen eiwitten verloren. Het exacte mechanisme van dit proces is nog niet volledig begrepen. Gewoonlijk is het immuunsysteem gericht tegen enkele antigenen. Dit leidt tot beperkte reacties tegen individuele organen. In principe kunnen de immuuncellen echter elk orgaan aanvallen. De ziekten van de reumatische cirkel hebben dus een auto-immunologische basis. Hier valt het immuunsysteem de bindweefsel en gewrichten Er treden permanente ontstekingsreacties op, die het gewrichtssysteem kunnen vernietigen. Sommige ernstige darmaandoeningen zoals colitis ulcerosaonder anderen ook vertegenwoordigen autoimmuunziekten Een ander voorbeeld van een auto-immuunziekte zijn de zogenaamde Hashimoto's thyroiditis Bij deze ziekte is het immuunsysteem gericht tegen de schildklier Aanvankelijk een overactief schildklier ontwikkelt zich en later een traag werkende schildklier. Bovendien vertegenwoordigen allergieën ook een storing van het immuunsysteem. Hier reageert het lichaam gevoelig op normaal onschadelijke vreemde eiwitten. In de regel heeft het immuunsysteem deze eiwitten leren accepteren omdat ze constant het lichaam aantasten. Deze omvatten stuifmeel, grassen, dieren haar of verschillende voedseleiwitten. Antistoffen tegen deze eiwitten worden echter gevormd via het MHC klasse II-complex. Bij confrontatie met allergenen, luchtwegklachten, huid uitslag, hoofdpijn, en een verscheidenheid aan andere symptomen treden vaak onmiddellijk op.
