مولکول MHC: پروتئین‌های سطح سلولی برای ارائه آنتی‌ژن

مولکول MHC: نگهبانان هوشمند سطح سلول

MHC چیست و چرا حیاتی است؟

بدن هر فرد دارای یک مجموعه منحصربه‌فرد از مولکول‌های MHC است که مانند اثر انگشت مولکولی عمل می‌کنند. وظیفه اصلی این مولکول‌ها، ارائه آنتی‌ژن² است. آنتی‌ژن‌ها معمولاً قطعات کوچکی از پروتئین‌های بیگانه (مانند یک ویروس) یا حتی پروتئین‌های معیوب خودی (مانند سلول سرطانی) هستند. مولکول MHC این قطعات را گرفته و آن‌ها را روی سطح سلول «به نمایش» می‌گذارد تا سلول‌های سیستم ایمنی، به‌ویژه لنفوسیت T³، آن‌ها را بررسی کنند.

انواع اصلی مولکول‌های MHC و وظایف آن‌ها

مولکول‌های MHC به دو دسته اصلی و مهم تقسیم می‌شوند: MHC کلاس I و MHC کلاس II. هر کلاس، آنتی‌ژن‌ها را از منبع خاصی جمع‌آوری کرده و به نوع خاصی از لنفوسیت T ارائه می‌دهد.

سفر یک آنتی‌ژن: از درون سلول تا شناسایی

فرآیند ارائه آنتی‌ژن یک رقص مولکولی دقیق و مرحله‌به‌مرحله است. برای MHC کلاس I، این فرآیند معمولاً به این صورت است:

مرحله ۱: تولید آنتی‌ژن – یک ویروس وارد سلول می‌شود و شروع به تولید پروتئین‌های خود در سیتوپلاسم سلول می‌کند.
مرحله ۲: تخریب – این پروتئین‌های ویروسی توسط ساختاری در سلول به نام پروتئازوم⁷ به قطعات کوچک (پپتیدها) شکسته می‌شوند.
مرحله ۳: انتقال – این قطعات توسط پروتئین‌های ناقل به داخل شبکه آندوپلاسمی⁸ برده می‌شوند.
مرحله ۴: مونتاژ – درون شبکه آندوپلاسمی، مولکول MHC کلاس I در حال ساخت، این قطعات پپتیدی را به خود می‌گیرد.
مرحله ۵: نمایش – کمپلکس کامل شده MHC-I و پپتید به سطح سلول منتقل شده و در معرض دید لنفوسیت‌های T سیتوتوکسیک قرار می‌گیرد.

MHC در عمل: از واکسیناسیون تا پیوند عضو

اهمیت مولکول‌های MHC فراتر از کتاب‌های درسی است و در بسیاری از جنبه‌های پزشکی و سلامت خود را نشان می‌دهد.

واکسیناسیون: بسیاری از واکسن‌ها با تحریک مستقیم پاسخ لنفوسیت‌های T کمک‌کننده (مربوط به MHC-II) و لنفوسیت‌های T سیتوتوکسیک (مربوط به MHC-I) کار می‌کنند. این واکسن‌ها حاوی آنتی‌ژن‌هایی هستند که به طور خاص برای اتصال به مولکول‌های MHC طراحی شده‌اند تا یک پاسخ ایمنی قوی و طولانی‌مدت ایجاد کنند.

پیوند اعضا: هنگام پیوند قلب یا کلیه، مهم‌ترین مانع، تفاوت در مولکول‌های MHC اهداکننده و گیرنده است. سیستم ایمنی گیرنده، سلول‌های عضو پیوندی را به دلیل تفاوت در MHC، "بیگانه" تشخیص داده و به آن حمله می‌کند. به همین دلیل است که پیش از پیوند، "تطابق بافتی" برای یافتن نزدیک‌ترین فرد از نظر MHC انجام می‌شود.

بیماری‌های خودایمنی: در بیماری‌هایی مانند دیابت نوع ۱ یا ام‌اس، به نظر می‌رسد مولکول‌های MHC به اشتباه قطعاتی از پروتئین‌های خودی بدن را به عنوان آنتی‌ژن بیگانه ارائه می‌دهند. این کار باعث می‌شود سیستم ایمنی به بافت‌های سالم خود بدن حمله کند.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹ Major Histocompatibility Complex (MHC): کمپلکس اصلی سازگاری بافتی – مجموعه‌ای از ژن‌ها که پروتئین‌های سطح سلول برای شناسایی خودی از غیرخودی را کد می‌کنند.
² Antigen Presentation: ارائه آنتی‌ژن – فرآیند نمایش قطعات آنتی‌ژن بر روی مولکول‌های MHC برای شناسایی توسط لنفوسیت‌ها.
³ T Lymphocyte: لنفوسیت T – نوعی گلبول سفید که در مرکز ایمنی سازگاری قرار دارد و پس از فعال‌شدن توسط MHC، پاسخ ایمنی را هدایت یا اجرا می‌کند.
⁴ Antigen-Presenting Cell (APC): سلول ارائه‌دهنده آنتی‌ژن – سلول تخصص‌یافته‌ای که آنتی‌ژن‌ها را پردازش و بر روی MHC کلاس II به لنفوسیت‌های T کمک‌کننده نمایش می‌دهد.
⁵ Cytotoxic T Cell (CD8+): لنفوسیت T سیتوتوکسیک – سلول Tای که با شناسایی آنتی‌ژن روی MHC کلاس I، سلول‌های آلوده یا سرطانی را مستقیم نابود می‌کند.
⁶ Helper T Cell (CD4+): لنفوسیت T کمک‌کننده – سلول Tای که با شناسایی آنتی‌ژن روی MHC کلاس II، سایر سلول‌های ایمنی (مانند سلول‌های B) را فعال و هماهنگ می‌کند.
⁷ Proteasome: پروتئازوم – ساختار لوله‌ای شکلی در سیتوپلاسم که پروتئین‌های معیوب یا بیگانه را به پپتیدهای کوچک تجزیه می‌کند.
⁸ Endoplasmic Reticulum: شبکه آندوپلاسمی – سیستم غشایی درون سلول که در سنتز پروتئین و لیپید نقش دارد و محل مونتاژ مولکول‌های MHC کلاس I است.