Главный комплекс гистосовместимости

Главный комплекс гистосовместимости (ГКГ), или Major Histocompatibility Complex (MHC), представляет собой набор генов, кодирующих белки, участвующие в презентации антигенов и регуляции иммунного ответа. В организме человека эти белки обозначаются как HLA (Human Leukocyte Antigen). Функции ГКГ выходят за пределы иммунологии, влияя на репродуктивные процессы, трансплантацию тканей и предрасположенность к аутоиммунным заболеваниям.

Классы молекул MHC

MHC класса I

  • Локализация: на поверхности всех ядерных клеток организма.
  • Структура: состоит из α-цепи, связывающей антиген, и β2-микроглобулина.
  • Функция: презентация эндогенных антигенов (происходящих внутри клетки) цитотоксическим T-лимфоцитам CD8+.
  • Механизм: внутриклеточные белки деградируются протеасомой, пептиды транспортируются в эндоплазматический ретикулум через TAP (Transporter associated with Antigen Processing) и ассоциируются с MHC I. Комплекс затем транслоцируется на поверхность клетки.

MHC класса II

  • Локализация: на антигенпрезентирующих клетках (дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты).
  • Структура: состоит из α- и β-цепей, формирующих пептидсвязывающий домен.
  • Функция: презентация экзогенных антигенов T-хелперам CD4+.
  • Механизм: антигены фагоцитируются, разрушаются в эндосомах, пептиды связываются с MHC II, комплекс перемещается на клеточную мембрану.

MHC класса III

  • Представлены генами, кодирующими компоненты комплемента (C2, C4, Bf) и некоторые цитокины (например, TNF-α).
  • Прямой антигенпрезентирующей функции не имеют, но участвуют в иммунном ответе и воспалительных процессах.

Генетическая организация

Гены ГКГ локализованы на хромосоме 6 у человека, занимая участок 6p21.3. Существует три основных подгруппы:

  1. Класс I (HLA-A, HLA-B, HLA-C) — кодируют молекулы класса I.
  2. Класс II (HLA-DP, HLA-DQ, HLA-DR) — кодируют молекулы класса II.
  3. Класс III — содержит гены компонентов комплемента, факторов воспаления и цитокинов.

Гены ГКГ обладают высокой полиморфностью, обеспечивающей разнообразие пептидных связывающих доменов и способность иммунной системы распознавать широкий спектр антигенов.

Механизмы презентации антигенов

Презентация эндогенных антигенов (MHC I)

  • Белки, синтезированные внутри клетки, подвергаются деградации протеасомой.
  • Пептиды длиной 8–10 аминокислот транспортируются через TAP в эндоплазматический ретикулум.
  • Ассоциация с MHC I, формирование комплекса и транспорт на мембрану.
  • CD8+ T-клетки распознают комплекс и при необходимости запускают цитотоксический ответ.

Презентация экзогенных антигенов (MHC II)

  • Патогены захватываются путем эндоцитоза или фагоцитоза.
  • Внутри эндосом белки расщепляются протеазами до пептидов длиной 13–25 аминокислот.
  • Связывание с MHC II, удаление инвариантной цепи, транслокация на мембрану.
  • CD4+ T-клетки активируются, стимулируя гуморальный и клеточный иммунитет.

Роль в иммунной регуляции

Толерантность к собственным антигенам

  • В тимусе происходит отрицательный отбор T-клеток, способных агрессивно реагировать на собственные MHC-пептидные комплексы.
  • Позволяет поддерживать аутоиммунную толерантность и предотвращать разрушение собственных тканей.

Иммунный надзор и защита от инфекций

  • Высокая полиморфность MHC повышает вероятность распознавания вирусных и бактериальных антигенов.
  • Сочетание разных аллелей MHC обеспечивает адаптивность к изменяющимся патогенам.

Трансплантация и совместимость тканей

  • Несовпадение MHC является основной причиной отторжения трансплантата.
  • Совпадение HLA-аллелей между донором и реципиентом снижает риск отторжения и осложнений.

Эволюционное значение

  • Полиморфизм MHC сохраняется под давлением естественного отбора, поскольку разнообразие аллелей обеспечивает коллективную защиту популяции.
  • Связь с инфекционными заболеваниями, репродуктивной успешностью и предрасположенностью к аутоиммунным расстройствам демонстрирует мультифакторное значение комплекса в организме.

Взаимодействие с другими компонентами иммунной системы

  • С цитокинами: MHC II стимулирует продукцию интерлейкинов (IL-2, IL-4), направленных на активацию В- и T-клеток.
  • С NK-клетками: отсутствие MHC I на поверхности клеток может приводить к активации естественных киллеров (эффект “missing self”).
  • С комплементом: гены MHC III кодируют компоненты, усиливающие воспалительный ответ и способствующие уничтожению патогенов.

Главный комплекс гистосовместимости является ключевым звеном в координации адаптивного и врожденного иммунного ответа, обеспечивая баланс между распознаванием чужеродных антигенов и толерантностью к собственным тканям. Его структура, полиморфизм и механизмы презентации антигенов создают основу иммунного надзора, защиты от инфекций и регуляции иммунных реакций.

Оглавление