ΜΕΙΖΟΝ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑ ΙΣΤΟΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑΣ

Παρουσίαση με θέμα: "ΜΕΙΖΟΝ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑ ΙΣΤΟΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑΣ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΜΕΙΖΟΝ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑ ΙΣΤΟΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑΣ
14-15 / & Ρ. Τσιτσιλώνη ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ ΜΕΙΖΟΝ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑ ΙΣΤΟΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑΣ Εισαγωγικά στοιχεία Οργάνωση γονιδίων MHC Δομή MHC μορίων τάξης Ι και ΙΙ δομή MHC τάξης Ι δομή MHC τάξης ΙΙ Αλληλεπιδράσεις πεπτιδίων με τα MHC αντιγόνα αλληλεπιδράσεις πεπτιδίων με MHC τάξης Ι αλληλεπιδράσεις πεπτιδίων με MHC τάξης ΙΙ Πολυμορφισμός MHC μορίων τάξης Ι και ΙΙ Κυτταρική κατανομή και ρύθμιση της έκφρασης των MHC μορίων HLA και νοσήματα

2 Το τριμερές σύμπλεγμα αναγνώρισης & ενεργοποίησης του Τ κυττάρου

3 Εισαγωγικά στοιχεία Βασικές έννοιες: Ιστοσυμβατότητα
Μείζον σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας (MHC, HLA) MHC απλότυπος MHC φαινότυπος/γονότυπος Αντιγόνα ιστοσυμβατότητας MHC-περιορισμός

4 Η ανακάλυψη του MHC τόπου
1η επιτυχής μεταμόσχευση: 1954 όργανο: νεφροί δέκτης - δότης: Μονοωογενείς δίδυμοι ιατρική ομάδα: Harrison & Murray, Νοσοκομείο Βοστώνης (Νόμπελ Ανοσολογίας 1990) Συχνότερες μεταμοσχεύσεις νεφροί (70 %) πάγκρεας καρδιά – πνεύμονες ήπαρ μυελός των οστών κερατοειδείς χιτώνες δέρμα Προέλευση μοσχευμάτων ζωντανοί δότες πτωματικά μοσχεύματα δότες εγκεφαλικά νεκροί

5 Τύποι μοσχευμάτων

6 Τα ΜHC γονίδια στον άνθρωπο
Χρωμόσωμα 6 στον άνθρωπο χρωμόσωμα 17 στο ποντίκι

7 Οργάνωση του MHC γενετικού τόπου στον άνθρωπο
Class III

8 Οργάνωση του συμπλέγματος MHC στο ποντίκι και στον άνθρωπο

9 Δομή MHC μορίων τάξης Ι και ΙΙ
1 2 3

10 Δομή MHC μορίων τάξης Ι και ΙΙ Σύνδεση με αντιγονικό πεπτίδιο
Περιοχές με δομή Ig

11 Δομή των MHC μορίων τάξης Ι
Μέλη της υπεροικογένειας των Ig Έχουν Ig-τύπου επικράτειες α-αλυσίδα = μεγάλη γλυκοπρωτεΐνη 45 kDa Τρεις εξωκυτταρικές επικράτειες (α1, α2, α3), η καθεμιά μήκους περίπου 90 αμινοξέων Διαμεμβρανική περιοχή από περίπου 25 αμινοξέα Κυτταροπλασματική περιοχή από 30 αμινοξέα Οι α1 και α2 επικράτειες δημιουργούν τη σχισμοειδή θήκη που προσδένει πεπτιδικά θραύσματα από αντιγόνα, μήκους 8-10 αμινοξέων β-πτυχωτές επιφάνειες φτιάχνουν το έδαφος της θήκης 2 α-έλικες φτιάχνουν τα τοιχώματα β2-μικροσφαιρίνη = μικρή πρωτεΐνη 12 kDa

12 Δομή των MHC μορίων τάξης ΙΙ
Μέλη της υπεροικογένειας των Ig Έχουν Ig-τύπου επικράτειες Ετεροδιμερή Μία 33 kDa α-αλυσίδα Μία 28 kDa β-αλυσίδα Και οι δύο αλυσίδες έχουν διαμεμβρανικές περιοχές Η σχισμοειδής θήκη σχηματίζεται από την προσέγγιση των α1 και β1 επικρατειών Φιλοξενεί πεπτίδια μήκους 13–18 αμινοξέων

13 Δομική σύγκριση αντιπροσωπευτικών
HLA μορίων τάξης Ι (Β27) και ΙΙ (DR1)

14 Το τριμερές σύμπλεγμα αναγνώρισης & ενεργοποίησης του Τ κυττάρου

15 Δομή της σχισμοειδούς θήκης MHC μορίων τάξης Ι και ΙΙ

16 Σύγκριση σχισμοειδούς θήκης MHC μορίων τάξης Ι και ΙΙ

17 Δέσμευση των πεπτιδίων στα MHC μόρια τάξης Ι & ΙΙ

18 Μοντέλα σύνδεσης πεπτιδίων στις σχισμοειδείς θήκες
των MHC αντιγόνων τάξης Ι και ΙΙ αντιγονικό πεπτίδιο (κόκκινο) α-αλυσίδα (άσπρο) β2 μικροσφαιρίνη (μπλε) αντιγονικό πεπτίδιο (κόκκινο) α-αλυσίδα (άσπρο) β-αλυσίδα (μπλε)

19 Αλληλεπίδραση αντιγονικού πεπτιδίου με MHC τάξης Ι
Παρουσιάζουν πεπτίδια στα CD8+ T κύτταρα Τα πεπτίδια προέρχονται από ενδογενείς ενδοκυτταρικές πρωτεΐνες Μερικά αμινοξέα αγκυροβολούν το πεπτίδιο στη θήκη Άλλα αμινοξέα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τον TCR

20 Αλληλεπίδραση αντιγονικού πεπτιδίου με MHC τάξης ΙI
Παρουσιάζουν πεπτίδια στα CD4+ T κύτταρα Τα πεπτίδια συνήθως προέρχονται από εξωγενή ενδοκυτταρικά αντιγόνα Επίσης έχουν αμινοξέα που αγκυροβολούν τα πεπτίδια στη θήκη Άλλα αμινοξέα προεξέχουν από τη θήκη για να αλληλεπιδράσουν με τον TCR

21 Χαρακτηριστικά πεπτιδίων που συνδέονται σε MHC μόρια
Χαρακτηριστικά πεπτιδίων που συνδέονται σε MHC μόρια ΤΑΞΗΣ Ι ΤΑΞΗΣ ΙΙ Κυτταρική κατανομή Όλα τα εμπύρηνα κύτταρα Κυρίως Β κύτταρα, μακροφάγα και αντιγονοπαρουσιαστικά Στερεοταξική δομή 4 τμήματα (1=αμινοτελικό εξωκυττάριο που συνδέεται με το αντιγόνο, 2=ανάλογο της ανοσοσφαιρίνης μη πολυμορφικό εξωκυττάριο τμήμα, 3=διαμεμβρανικό, 4=κυτταροπλασματικό) Επικράτειες α1, α2, α3 και β2-μικροσφαιρίνη α1, α2 και β1, β2 Θέση σύνδεσης με το αντιγονικό πεπτίδιο α1/α2 α1/β1 Μορφή θήκης Κλειστή και στα δύο της άκρα Ανοικτή και στα δύο της άκρα Μέγεθος συνδεόμενων πεπτιδίων 8-10 αμινοξέα 13-18 αμινοξέα Πεπτιδικά μοτίβα που εμπλέκονται στη σύνδεση με τα MHC Αμινοξέα-άγκυρες και στα δύο άκρα του πεπτιδίου (πχ αμινοξέα θέσης 2 και 6) Συντηρημένα αμινοξέα διάσπαρτα σε όλο το μήκος του πεπτιδίου Φύση της πρόσδεσης Τα δύο άκρα του πεπτιδίου αλληλεπιδρούν με το MHC μόριο και το μέσον του εκτείνεται προς την εξωτερική/άνω πλευρά Όλο το πεπτίδιο «αιωρείται» πάνω από το δάπεδο της σχισμοειδούς θήκης του MHC μορίου Παρουσιαζόμενα πεπτίδια Ενδογενή Εξωγενή Τα κύτταρα στα οποία παρουσιάζουν CD8+ κυτταροτοξικά CD4+ βοηθητικά

22 Χαρακτηριστικά σύνδεσης πεπτιδίων στα ΜΗC

23 Οργάνωση του συμπλέγματος MHC στο ποντίκι και στον άνθρωπο

24 Οργάνωση των MHC γενετικών τόπων στον άνθρωπο και το ποντίκι

25 Αντιστοίχηση γενετικών τόπων με τις MHC αλυσίδες
Το πεπτίδιο-σήμα (L) τελικά αποκόπτεται

26 Κληρονόμηση MHC απλοτύπων στον ποντικό

27 Ανοχή δερματικών μοσχευμάτων από ποντίκια
ίδιου ή διαφορετικού απλοτύπου

28 Κληρονόμηση HLA απλοτύπων στον άνθρωπο και δημιουργία νέων απλοτύπων μετά από ανασυνδυασμό
R = νέος απλότυπος

29 Ο πολυμορφισμός των HLA αντιγόνων Αριθμός γνωστών αλληλομόρφων
δεν αλλάζουν με το χρόνο = TCR, Abs διαφορές κατά 5-10 %  διαφορετικά MHC-Ag 309 563 167 107 20 3 439 25 56 2006 Αριθμός γνωστών αλληλομόρφων (2003)

30 Γνωστά HLA αντιγόνα (1987-2015)

31 Γενετική ποικιλομορφία των HLA αντιγόνων στον ανθρώπινο πληθυσμό
Κλασικά HLA τάξης ΙΙ

32 Τα MHC μόρια τάξης Ι και ΙΙ παρουσιάζουν πολυμορφισμό
στα σημεία της σχισμοειδούς θήκης που προσδένουν τα πεπτίδια

33 Ο πολυμορφισμός αφορά ορισμένα αμινοξικά κατάλοιπα κυρίως της σχισμοειδούς θήκης
Γιατί? Αν «άλλαξαν» αμινοξέα εκτός της σχισμοειδούς θήκης, τότε η καινούρια στερεοδομή του MHC μορίου μπορεί να μην μπορούσε να προσδέσει κανένα πεπτίδιο.

34 Ομαδοποίηση της έκφρασης των MHC μορίων
Εμπύρηνα κύτταρα

35 Κύτταρα που εκφράζουν MHC μόρια τάξης ΙΙ

36 Η έννοια του MHC περιορισμού

37 Η πρώτη πειραματική απόδειξη του MHC περιορισμού

38 Κληρονόμηση και έκφραση MHC μορίων σε ετερόζυγο ποντίκι (Η-2k/d)
μέχρι 6 HLA-I μέχρι 12 HLA-II PBL: 500x103 μόρια HLA-Ι/κύτταρο HLA-II στα APC μετά από επαφή με Ag  HLA-I: IFNs, TNFs  HLA-II: IFN-γ, IL-4

39 Σημασία μερικών ιδιοτήτων των HLA μορίων
Χαρακτηριστικό Επεξήγηση Σημασία Συγκυρίαρχη έκφραση Εκφράζονται και τα δύο γονικά αλληλόμορφα κάθε γονιδίου MHC Αυξάνεται ο αριθμός των διαφορετικών MHC μορίων που μπορούν να παρουσιάσουν πεπτίδια στα Τ κύτταρα Πολυμορφισμός Υπάρχουν πολλά διαφορετικά αλληλόμορφα στον πληθυσμό Εξασφαλίζει ότι διαφορετικά άτομα μπορούν να παρουσιάσουν και να αποκριθούν σε διαφορετικά μικροβιακά πεπτίδια Ειδικότητα-Συγγένεια Ευρύ φάσμα ειδικότητας, χαμηλή συγγένεια Πολλά διαφορετικά πεπτίδια μπορούν να συνδεθούν στο ίδιο MHC μόριο Ρυθμός διάστασης Πολύ βραδύς ρυθμός διάστασης Το κάθε MHC μόριο παρουσιάζει για αρκετό χρόνο το πεπτίδιο, ώστε να εντοπιστεί από τα Τ κύτταρα Έκφραση Σταθερή έκφραση Μόνο τα MHC μόρια που παρουσιάζουν πεπτίδιο εκφράζονται για να αναγνωριστούν από τα Τ κύτταρα

40 Σχέση HLA αντιγόνων με νοσήματα (Ι)
Κοινά χαρακτηριστικά: άγνωστης αιτιολογίας (τα περισσότερα) παρουσιάζουν κληρονομικότητα (?) εμφανίζουν ανοσολογικές διαταραχές δεν επιδρούν στην αναπαραγωγική ικανότητα

41 Σχέση HLA αντιγόνων με νοσήματα (ΙΙ)
Σχέση HLA αντιγόνων με νοσήματα (ΙΙ) Πολλά αυτοάνοσα νοσήματα σχετίζονται με αλληλόμορφα του DR γενετικού τόπου

42 Σχέση HLA αντιγόνων με νοσήματα (ΙΙΙ)

43 Σχέση HLA αντιγόνων με νοσήματα (ΙV)

44 Βάση για ανεύρεση MHC μορίων και αντίστοιχων πεπτιδίων-συνδετών τους
supported by DFG-Sonderforschungsbereich 510 and the European Union: EU BIOMED CT , BIOTECH CT , and EU QLQ-CT                                                                                                                                                                                                              A DATABASE OF MHC LIGANDS AND PEPTIDE MOTIFS (Ver. 1.0) SYFPEITHI is a database comprising more than 4000 peptide sequences known to bind class I and class II MHC molecules. The entries are compiled from published reports only. Last update: November 4th,  2003                                                      

45 Η φυλογενετική εξέλιξη των MHC

46 Το “περίεργο” MHC μόριο HLA-G
και οι ισομορφές του εκκρινόμενα

47 Και κάτι για να σκεφτείτε…

48 Τα τρωκτικά προτιμούν συντρόφους με διαφορετικά ΜHC αλληλόμορφα
Διαφορετικά Η-2 Ταυτόσημα Η-2 Η αναγνώριση βασίζεται στην οσμή Yamazaki et al., 1979

49 Οι άνθρωποι τι προτιμούν ?
Wedekind et al., 1995 Φοιτητές: θηλυκά (n=49) και αρσενικά (n=44) άτομα τυποποιήθηκαν για τα HLA-A,-B and –DR. Οι άντρες χρησιμοποίησαν ουδέτερο σαπούνι και όχι κολόνιες ή after-shave. Ο κάθε άντρας φοιτητές φόρεσε ένα T-shirt για 2 συνεχόμενα βράδια. Τα T-shirts μαζεύτηκαν αλλά δεν πλύθηκαν. Τα T-shirts μπήκαν σε κουτιά.

50 Οι άνθρωποι τι προτιμούν ?
H κάθε κοπέλα έπρεπε να μυρίσει την οσμή από 7 T-shirts Control Παρόμοια HLA αλληλόμορφα Διαφορετικά HLA αλληλόμορφα Και…..????

51 Κοπέλες που χρησιμοποιούν
Τα αποτελέσματα….. Διαφορετικά HLA Παρόμοια HLA 1 2 3 4 5 6 Πολύ ευχάριστη οσμή Κοπέλες που χρησιμοποιούν αντισυλληπτικό χάπι Απαίσια οσμή Wedekind et al., 1995; Doxiadis, 2012