MHC

MHC (ראשי תיבות באנגלית: Major Histocompatibility Complex; בתרגום חופשי: "מערך ראשי של התאמה רקמתית") הוא שמה של קבוצת גנים הנמצאת בגנום של רוב החולייתנים, ובהם האדם, ואשר מקודדת חלבונים בעלי חשיבות עליונה למערכת החיסון.

קיימים כ-200 גני MHC המקודדים לחלבונים. חלבונים אלו מצויים כמעט בכל התאים בעלי הגרעין בגוף. תפקיד חלבוני ה-MHC הוא "דיג" חלבונים אחרים המצויים בתא והצגתם לראווה על-פני ממברנת התא. תהליך זה נועד להציג חלבונים שמקורם זר (כלומר, שמקורם בחיידקים, נגיפים ופולשים אחרים) ללימפוציטים מסוג T. 

החלבונים הזרים נקראים אנטיגנים. תאי T אינם מסוגלים לזהות אנטיגנים בעצמם, באופן ישיר, כשהללו זורמים בדם או נמצאים ברקמות, למשל. הדרך היחידה של תאי ה-T לזהות אנטיגנים (ובכך, בעצם, לזהות פלישה של פתוגן אל הגוף) היא באמצעות מערך חלבוני ה-MHC, אשר ממקמים את האנטיגנים שהם לוכדים על-גבי ממברנת תאי הגוף. לאחר שתאי ה-T מזהים את האנטיגנים, הם מתניעים שרשרת פעולות הידועות כתגובה חיסונית; זוהי דרכו של הגוף להתמודד עם זיהומים, וזוהי הסיבה שלמרות שמיליוני פתוגנים חודרים לגופנו בכל יום ויום, גורמים אלו למחלה רק לעיתים נדירות.

בראשית הדרך התגלה כי מערך ה-MHC מקודד לחלבונים האחראיים לדחיית שתלים זרים בהשתלת איברים (באותה העת עדיין לא היה ידוע תפקידם המקורי); מכאן "התאמה רקמתית" בשם MHC.

חלבוני ה-MHC אינם מציגים על-גבי הממברנה אנטיגנים בלבד (כלומר, חלבונים ממקור זר), אלא גם חלבונים של הגוף עצמו (חלבונים עצמיים). במצב תקין, כתוצאה מתהליכי סלקציה המתרחשים בבלוטת התימוס (בהם מושמדים תאי T המזהים מרכיבים עצמיים), לא קיימים בגוף תאי T שמזהים מרכיבים עצמיים ולכן לא מעוּררת תגובה חיסונית כל עוד מולקולות ה-MHC מציגות רק מרכיבים עצמיים. מנגנון זה פועל כמעט תמיד, אך כשהוא משתבש (כתוצאה מפגם גנטי, למשל) נגרמת מחלה אוטואימונית, בה מערכת החיסון של הגוף תוקפת את תאי הגוף עצמו.

גם בבני אדם קיים מגוון גנטי בחלבוני MHC, אשר נקראים אנטיגנים לויקוציטיים אנושיים (HLA).

מיון חלבוני MHC 

 סוג I (באנגלית: MHC Class I) - חלבוני MHC הנמצאים כמעט בכל התאים בעלי הגרעין בגוף. חלבוני MHC אלו מסוגלים להתקשר ולהציג פפטיד אך ורק לתאי T ציטוטוקסיים  (CTL). תפקידם של תאי T אלו הוא להרוג תאי גוף אליהם פלש נגיף או חיידק או תאים שעברו התמרה סרטנית. 

 סוג II (באנגלית: MHC Class II) - חלבוני MHC הנמצאים אך ורק ב-APC (ראשי תיבות באנגלית: Antigen-Presenting Cells, "תאים מציגי אנטיגנים"). תאים אלו מתמחים בבליעת (פגוציטוזה) פתוגנים, פירוקם והצגת האנטיגנים שלהם על-גבי הממברנה. ה-APC העיקריים הם התאים הדנדריטיים; בנוסף, גם מקרופאג'ים ותאי B משמשים כ-APC. חלבוני MHC מסוג II מסוגלים להתקשר ולהציג חלבונים אך ורק לתאי T מסייעים (THC). תפקידם של תאי T אלו הוא להפריש חלבונים הנקראים ציטוקינים ואשר מעוררים את התגובה החיסונית של הגוף. 

ניתן לראות התאמה מעניינת בין שני סוגי חלבוני ה-MHC ובין התאים בהם הם נמצאים. חלבוני MHC מסוג I מציגים אנטיגנים רק לתאי T המסוגלים להרוג תאי גוף; לפיכך נמצאים חלבונים אלו אכן בכל תאי הגוף. כשנגיף פולש לתא גוף כלשהו, לוכדים חלבוני ה-MHC שבתא כמה אנטיגנים מהנגיף ומציגים אותם לראווה על-גבי ממברנת התא. תאי T ציטוליטיים מבחינים באנטיגנים ומחסלים את התא הנגוע, לפני שהנגיף מצליח להתפשט לתאים נוספים.

חלבוני MHC מסוג II, לעומת זאת, מציגים אנטיגנים רק לתאי T המסוגלים לגרום לתגובה חיסונית כוללת; לפיכך נמצאים חלבונים אלו רק בתאים שתפקידם להתניע תגובה חיסונית, בעיקר: תאים דנדריטיים.

מנגנון הצגת החלבונים 

בכל רגע נתון ברור כי מספר החלבונים העצמיים הנמצאים בציטופלזמה של כל תא, ולפיכך מספר החלבונים העצמיים המוצגים על ידי מערכת ה-MHC, גדול בהרבה ממספר החלבונים הזרים, שמקורם בפתוגנים. בכל זאת מצליחים תאי ה-T "להתעלם" מאלפי החלבונים העצמיים ולהתייחס אך ורק לחלבונים הזרים, אפילו אם הללו מהווים כ-0.1% מכלל החלבונים המוצגים על-גבי הממברנה. המספר הכולל של חלבוני ה-MHC המוצגים על ממברנת תאי APC הוא כ-100,000.

חלבוני ה-MHC מקשרים, למעשה, בין התא בו הם נמצאים ובין תאי T. הקישור נעשה בשני מוקדים:

 כפי שהוסבר לעיל, תא ה-T מזהה את האנטיגן שחלבון ה-MHC נושא. זוהי מהותה של מערכת ה-MHC.
 בנוסף, מזהה תא ה-T את סוג חלבון ה-MHC. לזיהוי זה חשיבות רבה, שכן רק כך מתאפשרת ההפרדה התפקודית בין תאי T ציטוליטיים, המזהים רק חלבוני MHC מסוג I, ותאי T מסייעים, המזהים רק חלבוני MHC מסוג II.

ראו גם
 אנטיגנים לויקוציטיים אנושיים (HLA)

קישורים חיצוניים

 

מערכת החיסון
חלבונים
גליקופרוטאינים