Mólecula del Complejo Mayor de Histocompatibilidad

MHC presentación inmunología médica

1. HISTOCOMPATIBILIDAD
Arely Margarita Barragán Chávez
Paulo Emmanuel Sandoval González

2. CONTENIDO1.Portada
2.Definición del MHC
3. Introducción y antecedentes históricos
4.Organización y estructura del MHC
5. Estructura molecular
6.Función y distribución
7.Promiscuidad del MHC
8.Características poligénicas y polimórficas
9.Herencia del MHC
10.Procesamiento del antígeno
11.Reconocimiento por CD4 y CD8
12.Enfermedades asociadas al HLA
13.Importancia del MHC
14.Conclusión

3. El Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC) es un
conjunto de genes que codifican proteínas de membrana
responsables de la presentación de antígenos a los linfocitos T.
DEFINICIÓN DEL MHC
Conceptos generales
Locus genético
En humanos se encuentra en el cromosoma 6, región p21.3,
conocido como sistema HLA (Human Leukocyte Antigen).

4. ANTECEDENTES
HISTÓRICOS

5. 1902
1920
1936
1958
1960
1964
Se observa por
primera vez que
trasplantar tejidos
entre animales
genéticamente
diferentes produce
rechazo.
Loeb y Tyzzer
demostraron que la
resistencia o
susceptibilidad a tumores
trasplantables depende
de factores genéticos,
específicamente de al
menos 15 genes.
Peter A. Gorer, en
estudios con ratones,
descubre antígenos
relacionados con el
rechazo de injertos y los
llama H-2 (luego se
identificaría como MHC
en ratones).
Jean Dausset descubre
en humanos los
antígenos HLA (Human
Leukocyte Antigens), los
equivalentes humanos
del MHC.
Los estudios de
Benacerraf, McDevitt y
sus colaboradores
demostraron que los
genes del MHC regulan
respuestas inmunes
específicas mediante los
llamados genes de
respuesta inmune (Ir).
Terasaki y McClelland
desarrollaron la prueba de
microlinfocitotoxicidad
(CDC), que se convirtió en el
método serológico estándar
para la tipificación HLA y la
compatibilidad en
trasplantes.

6. 1964
1970
1980
1987-1999
SIGLO XX
se inició un
esfuerzo
internacional para
caracterizar el
complejo genético,
definiendo el área
del cromosoma 6 y
los genes HLA-A, B
y C.
se identificaron los
genes HLA de clase
II, ampliando el
conocimiento del
sistema.
Baruj Benacerraf
demostró que el MHC
provoca aloreactividad y
activa la respuesta
inmune específica, lo que
le valió el Premio Nobel
en 1980.
En 1987, Bjorkman
elucidó la estructura
3D de las moléculas
HLA I y II, y en 1999 se
publicó la primera
secuencia completa del
MHC humano.
Se creó la base de datos
IPD-MHC para
secuencias de MHC de
varias especies, y su
estudio ha sido clave para
la diversidad genética,
trasplantes, vacunas y
enfermedades
autoinmunes.

7. Genes agrupados en tres clases
CLASE I CLASE II CLASE III
HLA-A
HLA-B
HLA-C
Presentan péptidos a
linfocitos T CD8+.
HLA-DP
HLA-DQ
HLA-DR
Presentan péptidos a
linfocitos T CD4+.
Codifican proteínas del
complemento (C2, C4,
factor B) y citocinas.
ORGANIZACIÓN Y ESTRUCTURA GENÉTICA DEL MHC

8. ESTRUCTURA
MOLECULAR

9. Composición:
Formadas por dos polipéptidos:
Cadena α: 45 kDa, grande y pesada (Tres dominios
externos: α1, α2, α3).
β2-microglobulina: 12 kDa, pequeña y ligera, se asocia
con a3.
Surco de unión a péptidos:
Formado por dominios α1 y α2.
Une péptidos de 8-10 aminoácidos.
Inicialmente se encontraron péptidos propios en lugar de
foráneos → papel en tolerancia inmunológica.
Interacción con células TC:
El dominio α3 tiene una secuencia que se une con CD8
de linfocitos T citotóxicos.
los extremos son mas cerrados.
Expresión en la membrana:
Requiere las tres partes: cadena α, β2-microglobulina y
péptido.
Sin β2-microglobulina → no hay expresión en la superficie
celular (ejemplo: células Daudi). CLASE 1:

10. Composición:
Dos cadenas de glucoproteína diferentes:
Cadena α: 33 kDa (Cadena α → α1 y α2).
Cadena β: 28 kDa (Cadena β → β1 y β2).
Unidas a la membrana por interacciones no covalentes.
Dominios:
Dominios α1 y β1: Estos dominios, ubicados en el extremo más
alejado de la membrana celular, se unen para formar la hendidura
de unión al péptido.
Dominios α2 y β2: Son segmentos extracelulares restantes que
forman una región similar a la inmunoglobulina (Ig), más cercana a
la membrana.
Surco de unión a péptidos:
Formado por los dominios α1 y β1.
Similar al de clase I, pero se forma a partir de dos cadenas
separadas (no una sola).
la hendidura está abierta por ambos extremos, lo que permite
unir péptidos más largos, típicamente de 13 a 25 aminoácidos. CLASE 2:

11. CLASE 1
Y 2:

12. MHC-I MHC-II
En todas las células
nucleadas, presentan
péptidos intracelulares a
CD8+
FUNCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL MHC
En células presentadoras de
antígeno (CPA: macrófagos,
células dendríticas, linfocitos B),
presentan péptidos extracelulares
a CD4+.

13. PROMISCUIDAD
DEL MHC
se refiere a la variabilidad genética
observada en los genes del
complejo de histocompatibilidad
principal (MHC).QUE ES?
Reconocimiento de múltiples antígenos: Aumenta la vigilancia
inmunológica.
Eficiencia del sistema inmune: Con menos moléculas MHC, el
organismo puede responder a una gran variedad de patógenos.
Desarrollo de vacunas: Facilita el diseño de vacunas capaces de
inducir respuestas inmunes en personas con diferentes variantes
de MHC.
Defensa frente a mutaciones de patógenos: Al poder presentar
múltiples péptidos, el MHC ayuda a reconocer variantes de virus o
bacterias que mutan rápidamente.IMPORTANCIA:
En resumen asegura
una respuesta inmune
más amplia, eficiente y
adaptable frente a
infecciones y
enfermedades.
MHC
Capacidad de una molécula del
MHC para unirse y presentar
múltiples péptidos diferentes a
los linfocitos T.

14. POLIGÉNICO
El complejo MHC está formado por
varios genes distintos (loci) que codifican
moléculas MHC clase I y II (p. ej. HLA-A,
HLA-B, HLA-C; HLA-DR, HLA-DQ, HLA-
DP).
POLIMÓRFICO
Cada uno de esos loci tiene muchas variantes
alélicas en la población humana; la mayor
concentración de variación se encuentra en la
región que forma el surco de unión al péptido
(PBR — peptide-binding region)
CARACTERÍSTICAS POLIGÉNICAS Y POLIMÓRFICAS

15. VENTAJAS
Mayor repertorio de péptidos presentables
permite tener mejor capacidad para
reconocer patógenos variados; ventaja
evolutiva por selección balanceadora
(heterocigosidad)
DESVENTAJAS
Complicaciones en compatibilidad para
trasplantes (alto rechazo), asociaciones
con enfermedades autoinmunes y
reacciones farmacológicas HLA-
dependientes.
CARACTERÍSTICAS POLIGÉNICAS Y POLIMÓRFICAS

16. sigue las leyes de Mendel, transmitiéndose los genes en
bloques o haplotipos (conjunto de alelos completos), uno
de cada progenitor.
se expresan de manera condominante es decir que
cada persona recibe un conjunto completo de
alelos MHC del padre y otro de la madre y ambos
conjuntos se expresan simultáneamente sin que uno
sea dominante sobre el otro.
HERENCIA DE MHC

17. Implicaciones:
Presentación de antígenos: La expresión codominante
y el polimorfismo del MHC aumentan la diversidad de
péptidos presentados, mejorando la capacidad del
sistema inmune para reconocer patógenos.
Trasplante de órganos: La alta variabilidad del MHC
es clave en el rechazo de trasplantes, ya que las
diferencias entre donante y receptor activan la
respuesta inmune.
Enfermedades autoinmunes: Algunos alelos del MHC
están relacionados con un mayor riesgo de desarrollar
enfermedades autoinmunes.
HERENCIA DE MHC

18. 1. Ubiquitinación y proteasoma → proteínas citosólicas degradadas.
2. Generación de péptidos (8–10 aa) → inmunoproteasoma en inflamación.
3. Transporte por TAP al retículo endoplásmico (RE).
4. Recorte por ERAP para ajuste fino.
5. Carga en MHC-I en el peptide-loading complex (tapasin, calreticulina, ERp57).
6. Expresión en membrana → reconocidos por linfocitos T CD8⁺.
PROCESAMIENTO DEL ANTÍGENO
VÍA ENDÓGENA (MHC-I)

19. PROCESAMIENTO DEL ANTÍGENO
VÍA EXÓGENA (MHC-II)
1. Captura del antígeno → endocitosis/fagocitosis en APC.
2. Degradación en endosomas por cathepsinas y pH ácido.
3. MHC-II sintetizado en RE con invariant chain (Ii) que bloquea el surco.
4. CLIP (fragmento de Ii) permanece en el surco.
5. HLA-DM facilita intercambio de CLIP por péptido.
6. Complejo MHC-II–péptido se expresa en membrana paa ser reconocido por
linfocitos T CD4⁺.

20. 1. Cross-presentation
(MHC-I)
3. Evasión viral
HSV (Herpes): ICP47 bloquea
TAP → sin péptidos para
MHC-I.
PROCESAMIENTO DEL ANTÍGENO
FORMAS ALTERNATIVAS Y EVASIÓN BACTERIANA
2. Autofagia
(MHC-II)
CMV (Citomegalovirus):
proteínas US2/US3/US6/US11
retienen o degradan MHC-I.
VIH: proteína Nef reduce
expresión de MHC-I en la
superficie.

21. 1. Cross-presentation
(MHC-I)
Antígenos exógenos
son presentados en
MHC-I por células
dendríticas.
Permite activar
linfocitos CD8⁺ contra
virus o tumores sin
infectar directamente
la APC.
PROCESAMIENTO DEL ANTÍGENO
FORMAS ALTERNATIVAS Y EVASIÓN BACTERIANA

22. Antígenos citoplasmáticos
se transportan a
endosomas/MIIC.
Se cargan en MHC-II,
activando linfocitos CD4⁺.
2. Autofagia
(MHC-II)
PROCESAMIENTO DEL ANTÍGENO
FORMAS ALTERNATIVAS Y EVASIÓN BACTERIANA

23. 3. Evasión viral
HSV (Herpes): ICP47 bloquea
TAP → sin péptidos para
MHC-I.
CMV (Citomegalovirus):
proteínas US2/US3/US6/US11
retienen o degradan MHC-I.
VIH: proteína Nef reduce
expresión de MHC-I en la
superficie.
PROCESAMIENTO DEL ANTÍGENO
FORMAS ALTERNATIVAS Y EVASIÓN BACTERIANA

24. CÉLULAS T CD4+ VS CD8+
T CD8+
(citotóxicas)
T CD4+ (helper)
Reconocen péptidos en
MHC clase I.
Eliminan células infectadas
por virus o tumorales.
Reconocen péptidos en MHC
clase II.
Activan macrófagos, linfocitos
B y orquestan la respuesta
inmune.
El correceptor CD4 o CD8 se une al dominio constante del MHC, aumentando
la afinidad del contacto.

25. VIAS DE TRANSFORMACION DEL ANTIGENO
VIA ENDOCITICA VIA CITOSOLICA
Fuentes principales de antígeno
Proteínas extracelulares endocitadas
(del huésped y extrañas)
Proteínas de membrana (del huésped
y extrañas)
proteinas citosolicas del huésped o
patogenos intracelulares (virales,
bacterianos, parasitarios).
peptido señal (del huesped y
extraños).
Aparato de transformación enzimas lisosomicas proteosomas
Tipos celulares cuando están activos
APC (Celulas presentadoras de
antigenos)
todas las celulas nucleadas
sitios de enlace de antígeno-MHC vesiculas endociticas; prelisomas RER
MHC utilizado clase II clase I
presenta a celulas CD4 (cooperadoras) celulas T CD8 (citotoxicas)

26. HLA Enfermedad asociada Implicación clínica
HLA-B27 Espondilitis anquilosante Fuerte factor de riesgo; presente en la mayoría de los pacientes.
HLA-DR3 / HLA-DR4 Diabetes mellitus tipo 1 Asociados a autoinmunidad contra células beta pancreáticas.
HLA-DR2 (DRB1*15:01) Esclerosis múltiple Principal factor genético de riesgo.
HLA-DQ2 / HLA-DQ8 Enfermedad celíaca Requeridos para presentar péptidos derivados del gluten.
HLA-DRB1 (“epítopo
compartido”)
Artritis reumatoide
Favorece la producción de autoanticuerpos (anticuerpos contra
péptidos citrulinados, ACPA).
HLA-B*57:01
Hipersensibilidad a abacavir
(antirretroviral contra VIH)
Se recomienda cribado genético antes de prescribirlo.
HLA-B*15:02
Síndrome de Stevens-Johnson / Necrólisis
epidérmica tóxica (reacción grave a
carbamazepina)
Riesgo elevado en poblaciones asiáticas.
Incompatibilidad en HLA (A, B,
DR, DQ)
Rechazo de trasplantes
Base de la compatibilidad donador-receptor y supervivencia del
injerto.
ENFERMEDADES ASOCIADAS A HLA

27. Reconocimiento de lo propio y lo extraño: Permite al sistema inmunológico
distinguir entre células propias y patógenos.
Presentación de antígenos: Las moléculas MHC muestran fragmentos de
patógenos a los linfocitos T, activando respuestas inmunes efectivas.
Diversidad genética: Su alta variabilidad aumenta la capacidad del organismo
para reconocer una amplia gama de patógenos.
Compatibilidad en trasplantes: Determina el éxito o fracaso de los trasplantes
de órganos al influir en el rechazo inmunológico.
Predisposición a enfermedades: Algunas variantes del MHC se asocian con un
mayor riesgo de enfermedades autoinmunes.
Inmunoterapia y desarrollo de vacunas: La expresión y función del MHC son
fundamentales para diseñar vacunas efectivas y terapias inmunológicas contra
cáncer y otras enfermedades.
Evolución y conservación: La variabilidad del MHC contribuye a la adaptación
evolutiva y supervivencia de poblaciones y especies.
Susceptibilidad: Influye en la capacidad para responder a diferentes
patógenos y en su susceptibilidad a las enfermedades infecciosas.
IMPORTANCIA DEL
MHC:

28. Atracción por olores: Las hembras a menudo se sienten atraídas
por el olor de machos con alelos MHC diferentes a los suyos.
Descendencia robusta: Al elegir parejas con MHC diferente, se
aumenta la heterocigosidad en la descendencia, lo que resulta en
un sistema inmunitario más potente y mayor resistencia a las
enfermedades.
Prevención de la endogamia: La preferencia por parejas con
MHC diferente también ayuda a reducir la endogamia en la
descendencia, lo que podría mejorar la salud general y la
viabilidad de la población. IMPORTANCIA EN LA ELECCION DE PAREJA:
DATO CURIOSO:
A
B

29. CONCLUSIÓN:
El MHC es fundamental para entender cómo funciona nuestro sistema
inmunológico y que gracias a el nuestras células pueden presentar antígenos
y defendernos de una gran variedad de patógenos con pocas moléculas y
también explica por qué los trasplantes son tan complicados y por qué
algunas personas pueden desarrollar enfermedades autoinmunes y tiene gran
versatilidad ya que no solo es clave en la inmunidad, sino también en la
medicina moderna y en nuestra evolución como especie gracias a que también
influye en la selección de pareja y en seguir aumentando su variabilidad.

30. MUCHAS GRACIAS

31. BIBLIOGRAFÍA
Abbas, A. K., Lichtman, A. H., & Pillai, S. (2024). Cellular and Molecular Immunology (10th ed.). Elsevier.
Capítulos sobre MHC-I, MHC-II, poligenicidad/polimorfismo, vías endógena y exógena, cross-
presentation y autofagia.
Punt, J., Stranford, S., Jones, P., & Owen, J. (2020). Kuby Immunology (9th ed.). W. H. Freeman and
Company. Información sobre moléculas MHC, células dendríticas, rutas de presentación antigénica y
poligenicidad/polimorfismo.
Reith, W., & Mach, B. (2001). The bare lymphocyte syndrome and the regulation of MHC expression.
Annual Review of Immunology, 19, 331–373. https://doi.org/10.1146/annurev.immunol.19.1.331 Genética del
MHC, poligenicidad y polimorfismo.
Bettens, F., & Trowsdale, J. (1999). HLA polymorphism and disease. Trends in Genetics, 15(10), 415–420.
https://doi.org/10.1016/S0168-9525(99)01725-1. Polimorfismo HLA y asociación con enfermedades
autoinmunes y trasplantes.