Origen de los términos MHC y HLA
Históricamente, el estudio de estas glucoproteínas de membrana comenzó con el desarrollo de la trasplantología. Los investigadores observaron que el rechazo de tejidos trasplantados dependía de la disparidad entre las estructuras celulares del donante y del receptor; los tejidos extraños eran reconocidos por los linfocitos y destruidos. En la literatura biológica general en inglés se consolidó el término MHC (Major Histocompatibility Complex), que se traduce como «complejo principal de histocompatibilidad».
En humanos se utiliza con mayor frecuencia la abreviatura médica HLA (Human Leucocyte Antigens), ya que estas proteínas marcadoras se descubrieron inicialmente en los leucocitos. Posteriormente se demostró que la función fisiológica principal de estos complejos no es el rechazo de trasplantes, sino su participación en las respuestas inmunes mediante la presentación de antígenos a las células de defensa propias.
Genéticamente, este complejo se localiza en el brazo corto del cromosoma 6. Un rasgo característico de los genes del CPH es su tremenda variabilidad: cada gen cuenta con decenas o cientos (300-500) de variantes alélicas. Gracias a esto, cada individuo posee una combinación única de proteínas en la superficie celular, lo que conforma su «pasaporte biológico» irrepetible.
Clasificación de las moléculas del CPH
Todos los productos de los genes de histocompatibilidad se dividen en tres grandes clases que difieren sustancialmente en su localización corporal y funciones:
- CPH-I (Membranas). Están presentes en la superficie de absolutamente todas las células somáticas del organismo que poseen núcleo. Una excepción importante son los eritrocitos: al carecer de núcleo, las moléculas de la primera clase están ausentes en sus membranas.
- CPH-II (Membranas). Tienen una localización estrictamente limitada. Se expresan exclusivamente en la superficie de las células presentadoras de antígeno (CPA) especializadas.
- CPH-III (Solubles). A diferencia de las dos primeras clases, no se fijan a las membranas celulares. Son proteínas secretoras que se encuentran en los líquidos extracelulares (este grupo incluye, por ejemplo, los componentes del sistema del complemento).
Células presentadoras de antígeno y su función
La tarea principal de las proteínas de membrana del CMH es la presentación de determinantes antigénicos a los linfocitos T. Al mismo tiempo, existe una división estricta del trabajo: las moléculas de CMH-I presentan antígenos a los linfocitos T citotóxicos, mientras que las moléculas de CMH-II interactúan exclusivamente con los linfocitos T colaboradores.
Las células en cuya superficie se expresa el CPH-II se denominan células presentadoras de antígeno (CPA). Estas incluyen:
- Macrófagos y sus derivados (células interdigitantes, células dendríticas, células de Kupffer en el hígado, células de Langerhans en la piel).
- Linfocitos B.
- Epitelio especializado (por ejemplo, células M del tracto gastrointestinal, así como células epiteliales del estroma tímico, que son fundamentales para la correcta selección de los linfocitos T en maduración). En determinadas situaciones, los endoteliocitos y otras células epiteliales pueden asumir esta función.
Vía endógena de presentación (CPH-I)
Cualquier célula nucleada realiza constantemente un «control de acceso» inmunológico, exhibiendo en su superficie fragmentos de lo que contiene en su citoplasma. Este mecanismo se denomina vía endógena de presentación. Los antígenos provienen de proteínas propias de la célula, proteínas de parásitos intracelulares (como los virus) o marcadores tumorales.
El proceso de ensamblaje del complejo es el siguiente:
- Procesamiento. Las proteínas no se degradan en los lisosomas, sino en los proteasomas, complejos cilíndricos sin membrana con actividad proteasa. Como resultado, las cadenas largas se fragmentan en péptidos cortos (de 8 a 11 aminoácidos).
- Transporte. Los péptidos cortos resultantes se transportan al interior del retículo endoplásmico (RE) mediante una proteína transportadora especializada: la proteína TAP.
- Ensamblaje y exportación. En el RE rugoso, el péptido se acopla en una ranura específica de la molécula de CPH-I. El complejo finalizado «CPH-I + péptido» se transporta e inserta en la membrana celular externa.
Si en la superficie se expone un péptido propio normal, el sistema inmunitario lo ignora. Sin embargo, si la célula está infectada y exhibe un fragmento viral extraño o tumoral, es reconocida de inmediato por los receptores linfocitarios y se convierte en blanco para la destrucción por los linfocitos T citotóxicos.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cómo se lleva a cabo la vía exógena de presentación de antígenos por las moléculas de CPH de clase II?
La vía exógena de presentación de antígenos por las moléculas de CPH de clase II implica la captura de proteínas extrañas y su procesamiento intracelular. El proceso consta de las siguientes etapas:
- Endocitosis del antígeno: las proteínas son capturadas por la célula, ingresan al endosoma y se degradan en péptidos.
- Síntesis del CPH-II: las moléculas se sintetizan en el retículo endoplásmico, donde la cadena invariante bloquea el surco de unión al péptido.
- Transporte: el complejo pasa a través del aparato de Golgi hacia vesículas (gránulos MIIC).
- Fusión y carga: los gránulos MIIC se fusionan con el endosoma tardío. Con la participación de la molécula HLA-DM, el fragmento de la cadena invariante (CLIP) es reemplazado por el péptido exógeno.
- Exocitosis: el complejo formado se expone en la membrana celular para su presentación a los linfocitos T colaboradores.
¿Qué otras proteínas, además de los componentes del sistema del complemento, pertenecen al CPH de clase III?
Además de los componentes del sistema del complemento, las fuentes señalan dentro del CPH de clase III:
- factores de necrosis tumoral: genes TNF (LTA, LTB);
- gen MICB.
El CPH de clase III no participa en la presentación de antígenos; las fuentes también indican que el CPH de clase III corresponde a proteínas solubles de los líquidos extracelulares y no se encuentra en las membranas celulares.
¿Cuál es la diferencia en la estructura de las cadenas proteicas entre las moléculas de CPH de clase I y CPH de clase II?
Diferencias estructurales entre las moléculas de CPH de clase I y CPH de clase II:
| Característica | CPH de clase I | CPH de clase II |
|---|---|---|
| Simetría | Molécula asimétrica | Molécula simétrica |
| Cadenas polipeptídicas | Cadena pesada α y cadena ligera | Dos cadenas: α y β |
| Dominios indicados en la fuente | α1 y α2 | α1, α2, β1 y β2 |
| Formación del surco de unión al péptido | Dominios α1 y α2 | Dominios α1 y β1 |
| Componente estructural obligatorio | β2-microglobulina | La fuente indica cadenas α y β |
Las moléculas de MHC de ambas clases se caracterizan por presentar un surco de unión al péptido en su extremo superior; sus paredes laterales están formadas por estructuras en forma de hélice alfa.
Para recordar fácilmente la localización: CPH-I (clase I) es básico, está presente en las membranas de todas las células somáticas nucleadas. CPH-II (clase II) es «elitario», se encuentra exclusivamente en las células presentadoras de antígeno especializadas (macrófagos, linfocitos B).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué las moléculas de CMH-I están ausentes en los eritrocitos maduros?
Los antígenos de clase I se sintetizan y expresan únicamente en la superficie de las células nucleadas. Como los eritrocitos humanos maduros pierden el núcleo, también carecen de estos complejos de membrana.
¿Qué es la proteína TAP y para qué sirve?
Es una proteína transportadora especializada que asegura el transporte de péptidos cortos fragmentados (de 8 a 11 aminoácidos) hacia la luz del retículo endoplásmico, donde se unen a la molécula del CPH-I.
¿Dónde se produce la escisión de proteínas en la vía de presentación endógena?
El procesamiento de proteínas endógenas (virales, tumorales o propias) ocurre en los proteasomas —cilindros proteicos sin membrana con gran actividad proteasa— y no en los lisosomas.
Qué más repasar sobre el tema
- Estructura y función de los proteasomas
- Papel de las células epiteliales del estroma tímico en la selección de linfocitos T
- Características de las células M del tracto gastrointestinal
- Sistema de fagocitos mononucleares (células de Kupffer, de Langerhans)
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