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Di Shelley Farrar Stoakes, M.Sc., B.Sc.Reviewed by Hannah Simmons, M.Sc.

Il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) è un gruppo di geni che codificano proteine sulla superficie cellulare che hanno un ruolo importante nella risposta immunitaria.

Credit: Juan Gaertner/.com

Il loro ruolo principale è nella presentazione dell’antigene dove le molecole MHC mostrano frammenti di peptidi per il riconoscimento da parte delle cellule T appropriate. Questo è un processo importante nella risposta del sistema immunitario per distruggere gli agenti patogeni invasori.

Il complesso MHC sulla superficie cellulare è necessario per l’autoriconoscimento delle cellule e per evitare che il sistema immunitario prenda di mira le proprie cellule. Alcuni alleli MHC sono associati ad un aumento del rischio di malattie autoimmuni come il linfoma di Hodgkin e la sclerosi multipla.

Un’altra funzione del complesso maggiore di istocompatibilità è l’allorecognizione dei tessuti, un fattore importante nella prevenzione del successo dei trapianti d’organo.

MHC e presentazione degli antigeni

L’MHC controlla come il sistema immunitario rileva e risponde ad antigeni specifici. La specificità dell’antigene del riconoscimento delle cellule T è controllata dalle molecole MHC con una diversa presentazione dell’antigene tra le molecole MHC di classe I e di classe II.

Le due classi di molecole MHC hanno una funzione simile che comporta la consegna di brevi peptidi alla superficie cellulare per il riconoscimento da parte delle cellule T CD8+ e CD4+ rispettivamente. Le molecole MHC di classe I presentano antigeni intracellulari o endogeni, mentre le molecole MHC di classe II presentano antigeni extracellulari o esogeni. Il complesso MHC di classe I sulla superficie della cellula si disconnette nel tempo, portando all’internalizzazione nell’endosoma e all’ingresso nel percorso MHC di classe II.

Si verifica anche una presentazione incrociata in cui le molecole MHC di classe I presentano antigeni extracellulari alle cellule T CD8+. La degradazione attraverso l’autofagia può far sì che gli antigeni endogeni siano presentati dalle molecole MHC di classe II. Molti virus hanno evoluto proteine che impediscono la presentazione dell’antigene da parte delle molecole MHC attraverso la degradazione o la cattiva localizzazione delle molecole MHC. La presentazione incrociata è particolarmente importante per rispondere ai virus che non infettano facilmente le cellule presentanti l’antigene.

MHC e autoimmunità

Alcune molecole MHC sono associate a un rischio aumentato di malattie autoimmuni e infiammatorie. Gli antigeni MHC HLA-B sono stati trovati per la prima volta con una frequenza aumentata nei pazienti con linfoma di Hodgkin nel 1967. Altre condizioni associate a specifiche molecole MHC includono la sclerosi multipla, il morbo di Crohn e l’artrite reumatoide.

Un’analisi collettiva delle associazioni di malattie MHC ha trovato che c’è una suscettibilità condivisa di malattia agli alleli che derivano dagli aplotipi HLA-DR4, indicando che ci sono sia associazioni comuni che specifiche di malattia tra MHC e autoimmunità.

Il meccanismo dietro l’associazione tra MHC e malattia autoimmune non è stato completamente definito, ma riflette potenzialmente una rottura della tolleranza agli auto-antigeni nella presentazione anormale dell’antigene della molecola MHC classe II. Alleli specifici di MHC classe II sono quindi probabilmente determinanti per il targeting dell’autoantigene, con conseguente associazione della malattia.

MHC e allorecognizione dei tessuti

L’allorecognizione è la capacità di un organismo di distinguere i suoi tessuti da quelli di un altro organismo all’interno della stessa specie e ha importanti implicazioni per il trapianto. Un rischio del trapianto d’organo è l’alloresponse, dove l’antigene istoincompatibile viene riconosciuto, producendo una risposta immunitaria adattativa attraverso l’impiego di cellule T allospecifiche.

Questo può portare al rigetto del tessuto trapiantato. L’MHC è coinvolto nel meccanismo diretto di allorecognizione in cui le cellule T riconoscono i determinanti sul complesso molecola-peptide MHC del donatore visualizzato sulla superficie cellulare. Questo perché le molecole MHC mostrano un determinante antigenico chiamato epitopo che è self o non-self, con antigeni dalle cellule trapiantate riconosciuti come non-self.

Per prevenire un’alloresponse nei riceventi non tolleranti, vengono forniti farmaci immunosoppressori, ma sono noti per causare effetti avversi a lungo termine. Una maggiore comprensione del ruolo degli MHC nell’allorecognizione dei tessuti può produrre futuri obiettivi per l’immunomodulazione, riducendo la necessità di immunosoppressione a lungo termine nei pazienti trapiantati.

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Scritto da di

Shelley Farrar Stoakes

Shelley ha conseguito un master in evoluzione umana presso l’Università di Liverpool e sta attualmente lavorando al suo Ph.D, ricercando l’anatomia scheletrica comparata dei primati e dell’uomo. È appassionata di comunicazione scientifica, con particolare attenzione a riportare le ultime notizie e scoperte scientifiche a un vasto pubblico. Al di fuori della sua ricerca e della scrittura scientifica, Shelley ama leggere, scoprire nuove band nella sua città e fare lunghe passeggiate con il cane.

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