COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD: Estructura y genetica DRA SUSANA ELGUETA MIRANDA

Human Leukocyte Antigen Dr Antonio Alonso

REPRESENTACION ESQUEMATICA REGION HLA N Engl J Med 2000, 343(10)

DEFINICIONES GEN : SECUENCIA NUCLEOTIDICA QUE CODIFICA PARA mRNA, tRNA o rRNA ALELO : UNA DE LAS VARIAS FORMAS EN QUE PUEDE EXISTIR UN GEN LOCUS : LA POSICION FISICA DE UN GEN EN UN CROMOSOMA (plural=loci)

N Engl J Med, vol 343(10)

Patrones de Expresión HLA clase I: se expresan en casi todas las células nucleadas HLA clase II: expresión restringida. Se encuentran en los Linfocitos B, Linfocitos T activados, células dendríticas, células tímicas epiteliales. Las células endoteliales pueden ser inducidos para que las expresen.

GENES MHC CLASE I LIKE O NO CLASICOS Estructuralmente homólogos a clase I Asocian a B2 microglobulina Distribución tisular restringida Polimorfismo restringido HLA- E , F, G GENES CLASE I LIKE NO MHC : CD1 Los genes HLA-E, F y G comparten una gran homología con los genes clásicos del CMH de clase I, pero son significativamente menos poli-morficos. Los antígenos E y F están ausente o expresados en muy bajos niveles en las superficies celulares. Transcripto y proteina HLA-G se ha encontrado en el primer trimestre de la gestación en el citotrofoblastode placenta humana, reduciendo sus niveles en el tercer trimestre. Se ha propuesto para HLA-G una función protectora del feto, por activación de células supresoras maternas o por bloqueo de células citotóxicas maternas. En otras especies como el ratón existe un número importante de estas moléculas MHC I like solubles. La estructura de ellas es similar a las moléculas MHC clásicas, pe-ro tendrían una cola citoplasmática mas corta. Otros genes similares a los de clase I, pero no localizados en el CMH han sido descritos recientemente. El más importante es el de la familia CD1, el que tendría un rol en la presentación de antígenos no proteicos.

HLA NO CLASICOS: HLA-G EXPRESADO EN TROFOBLASTO PRETEGE AL FETO DE RI DE LA MADRE UNE REPERTORIO LIMITADO DE PEPTIDO INTERACTUA CON LIR1 Y LIR2 (RECEPTORES INHIBITORIOS DE LEUCOCITOS) GRANDES NIVELES DE sHLA-G EN MELANOMA, Ca MAMA Y OVARIO (¿DISMINUCION INMUNOVOGOLANCIA?

HLA NO CLASICOS: HLA MICA HLA NO CLASICOS: HLA-E INHIBE LISIS NK HLA NO CLASICOS: HLA MICA ROL EN LA ACTIVIDAD LITICA DE TU POR NK

MOLECULAS CLASE II LIKE O NO CLASICOS LMP 2 / LMP 7 Producción de peptidos (LARGE MULTIFUNCTIONAL PROTEASE PSMB) TAP 1 / TAP 2 Transporte de peptidos al RE ( TRANSPORTER ASSOCIATED WITH ANTIGEN PROCESSING)  Ii CADENA INVARIANTE  DMA / DMB DISOCIA MHC-II DECLIP Las moléculas LMP ( LMP 2 y LMP 7) ,Large Multifunctional Protease,están involucradas en la producción de péptidos antigénicos. Corres-ponden a los anteriormente denominados Ring 12 y 10. Las moléculas TAP ( TAP 1 y TAP 2), Transporter associated with Antigen Processing o Transporter of Antigen Peptides,como su nombre lo indica, transportan los péptidos antigénicos generados en el citosol, al lumen del retículo endoplásmico, donde se asocian a las moléculas CMH clase I. Co-rresponden a los Ring 4 y 11 respectivamente. Las TAP tienen mayor afinidad por péptidos de 8 a 13 aminoacidos , lo que es semejante a los péptidos que u-nen a CMH clase I. La cadena invariante, Ii, a diferencia de las anteriores no está codi-ficada en la región del CMH, sino en el cromosoma 5 humano. Su unión al dí-mero alfa- beta del CMH clase II es fundamental para su transporte eficiente al endosoma. El dímero DM induce la disociación de la cadena invariante (de fragmentos de la cadena invariante) de la molécula clase II, lo que es necesario para la unión de péptidos y liberación de CMH clase II de la vía endocítica y transporte a la superficie celular. DM están localizados dentro de las estructuras MIIC.

MOLECULAS DEL CMH CAPACIDAD DE ASOCIAR PEPTIDOS Y PRESENTARLOS EN LA SUPERFICIE CELULAR

Dr Antonio Alonso

Dr Antonio Alonso

REPRESENTACION ESQUEMATICA DE GEN HLA CLASE I Y II 1 2 3 TM CYT 3’UT Gen A HLA-clase I S REGULATORIAS EXONES 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 TM/CYT 3’UT L Gen A HLA-clase II S REGULATORIAS EXONES 1 2 3 4 5 L 1 2 TM CYT 3’UT Gen B HLA-clase II S REGULATORIAS EXONES 1 2 3 4 5 6

INTERACCION PEPTIDO Y MOLECULA HLA CLASE I

MOLECULAS HLA SON PROMISCUAS N Engl J Med 2000, 343(10)

N Engl J Med 2000, 343(10)

N Engl J Med 2000, 343(10)

MOLECULAS HLA CLASE I Y II CLASE I CLASE II Heterodimero Heterodimero 44 kDa y 12 kDa 32 kDa y 28 kDa Practicamente en todas LB, Macrofagos las celulas C Dendriticas, LT act Presenta a LT CD8+ Presenta a LT CD4+ Une peptidos de 8-10 Peptidos de 12- 25 residuos residuos

TABLA 2 : CARACTERISTICAS DE PEPTIDOS QUE UNEN A MOLECULAS HLA CLASE I Y II .   CARACTERISTICA CLASE I CLASE II LONGITUD DEL PEPTIDO 8-10 12-25 FUENTE DE DEGRADACION CITOPLASMATICA ENDOSOMAL/ DE PROTEINAS LISOSOMAL   POSICIONES DE ANCLAJE DE P2 y P8 (P9) P1, P4, P6 y P9 CADENAS LATERALES MAS FRECUENTES INTERACCIONES CONSERVADAS N y C TERMINAL A LO LARGO DEL PEPTIDO INTERACCION RETICULO COMPARTIMENTO ENDOPLASMICO ENDOCITICO CHAPERONAS CALRETICULINA, CADENA INVARIANTE TAPASINA, TAP HLA-DM  

COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD POLIGENICO Varios genes MHC clase I y clase II codifican diferentes tipos de moléculas MHC POLIMORFICO Variación mayor de 1% en un locus, en una población de individuos.

Polimorfismo del MHC Clase I Clase II Variación >1% en un locus, en una población Cada variante polimórfica es llamada alelo 748 A B C polimorfismos No de Clase I DR DP DQ Clase II 511 429 217 23 121 32 69 3 A B DR Datos de http://www.anthonynolan.org.uk/HIG/index.html 2006

NUMERO DE ALELOS HLA NO CLASICOS 2006 LOCUS ALELOS HLA-E 8 HLA-F 20 HLA-G 23 HLA-DMA 4 HLA-DMB 7 TAP-1 7 TAP-2 4 MICA 60 MICB 25 DOA 12 DOB 9

NOMENCLATURA SEROLOGICA: Antigenos y subtipos o split BIOLOGIA MOLECULAR Grupos de alelos y alelos Alelo:aquel cuyo gen se ha secuenciado Uso de * para gen secuenciado

CLASIFICACION SEROLOGICA Los Antígenos son designados con números Existen subtipos de antígenos: A-19: A-29, A30, A31, A32, A33, A74 B-15: B62, B63, B75, B76, B77 DR3: DR17, DR18 Ej:HLA-A23(9) 23 SUBTIPO 9 ANTIGENO

NOMENCLATURA ALELOS HLA HLA REGION HLA Y PREFIJO PARA UN GEN HLA HLA-DRB1 LOCUS HLA PARTICULAR HLA-DRB1*13 GRUPO DE ALELOS QUE CODIFICAN ANTIGENO DR13 HLA-DRB1*1301 ALELO HLA ESPECIFICO HLA-DRB1*130102 ALELO QUE DIFIERE EN UNA MUTACION SINONIMA

DESIGNACION DE ALELOS HLA. EJEMPLOS ALELOS HLA ESPECIFICIDAD SEROLOGICA A*0101 al 0102 A1 A*0201 al 0213 A2 A*0301 al 0302 A3 A*2301 A23(9) B*0701 al 0704 B7 B*0801 al 0802 B8 B*1401 B14 B*1402 B65(14)

DESIGNACION ALELOS HLA. EJEMPLOS ALELOS HLA-DR ESPECIFICIDAD SEROLOGICA DRA*0101 al 0102 - DRB1*0101 al 0104 DR1 DRB1*1501 al 1504 DR15(2) DRB1*1601 al 1606 DR16(2) DRB3*0101 DR52 DRB3*0201 al 0202 DR52 DRB3*0301 DR52

ESQUEMA GENES HLA CLASE II CLASE II CLASE III CLASE I   locus DP DQ DR C' B C A    gen B2 A2 B1 A1 B2 A2 B3 B1 A1 B1 B2 B3/4/5 B9 A1 cadena DPβ/DPα DQ β/DQα DR β/DRα

EXPRESION CODOMINANTE Ej. Paterno Materno

Fenotipo: antígenos o alelos identificados Genotipo: antígenos o alelos identificados asociados a un cromosoma Requiere estudio familiar Haplotipo: combinación de alelos en un cromosoma Desequilibrio de ligamiento

HERENCIA CMH A1 B5 DR8 A2 B8 DR3 A9 B12 DR2 A3 B16 DR4 a b c d ac, ad , bc, bd HLA-A1,B5,DR8/ A9,B12,DR2 A1,B5,DR8/ A3,B16,DR4 A2,B8,DR3/ A9,B12,DR2 A2,B8,DR3/ A3,B16,DR4 25% idénticos 25% 0 match 50% semiidenticos

ENFERMEDADES ASOCIADAS A HLA ENFERMEDAD DE BEHÇET’S HLA-B51 ESPONDILITIS ANQUILOSANTE HLA-B27 DIBETES MELLITUS INSULINO HLA-DR3 DEPENDIENTE HLA-DR4 HLA-DQ8 ARTRITIS REUMATOIDE HLA-DR4 DERMATITIS HERPETIFORME HLA-DR3 PENFIGO VULGAR HLA-DR4 MIASTENIA GRAVIS HLA-DR3 HLA-B8 ESCLEROSIS MULTIPLE DR2 NARCOLEPSIA HLA-DQB1*0602/ DQA1*0102 ENFERMEDAD CELIACA HLA-DQB1*0201/ DQA1*0501

CADENAS DR1 ASOCIADAS Y NO ASOCIADAS A ARTRITIS REUMATOIDE CADENA ESPECIFICIDAD AMINOÁCIDOS ASOC. DR1 SEROLOGICA 70 71 72 73 74 AR 0401 DR4 Q K R A A + 0404 DR4 Q R R A A + 0405 DR4 Q R R A A + 0101 DR1 Q R R A A + 1402 DR14 Q R R A A + 1001 DR10 R R R A A + 0402 DR4 D E R A A - 0403 DR4 Q R R A E -

HLA y Enfermedad – Teorías Las moléculas HLA sirven como receptores para diversos patógenos Las semejanzas accidentales entre los antígenos del patógenos y las moléculas HLA u otras del hospedero (mimetismo molecular) Es posible que locus vecinos al gen sean los responsables de la enfermedad.

CADA MOLECULA HLA PUEDE TENER MUCHOS DETERMINANTES ANTIGENICOS DIFERENTES

CREGs GRUPO DE ANTIGENOS QUE COMPARTEN UNO O MAS EPITOPOS INMUNOGENICOS (SECUENCIA AMINOACIDICA Y CONFORMACION MOLECULAR)

MOLECULA HLA ANTIGENO T DEPENDIENTE RI POR LT RI POR LB Anticuerpos

¡ G R A C I A S !