Molecola del Mese
di David S. Goodsell
Trad. di Mauro Tonellato
Complesso Maggiore di
Istocompatibilità

Indice 2005

Complesso Maggiore di Istocompatibilità
I virus sono nemici insidiosi, per questo dobbiamo avere più strategie difensive per combatterli con efficacia. Gli anticorpi sono la nostra prima linea di difesa, si legano ai virus e inducono le cellule del sangue a distruggerli. Ma cosa accade se i virus riescono ad eludere questa difesa ed entrano nelle cellule? A questo punto gli anticorpi non hanno più la possibilità di incontrarli ed i virus sono al sicuro... ma non completamente.
Ogni cellula nucleata ha una seconda linea di difesa che usa per segnalare al sistema immunitario che c'è qualche cosa di sbagliato al suo interno. Le cellule eliminano in continuazione le loro vecchie proteine tagliandole in pezzi ed espongono poi alcuni di questi frammenti sulla loro superficie. Questi piccoli peptidi si legano al MHC, il complesso maggiore di istocompatibilità, che trattiene i peptidi e permette al sistema immunitario di esaminarli. In questo modo, il sistema immunitario può controllare quello che sta succedendo all'interno della cellula. Se tutti i peptidi esposti sulla superficie della cellula sono normali, il sistema immunitario la lascia in pace. Ma se c'è un virus che si sta moltiplicando al suo interno, allora molte delle molecole del MHC portano peptidi insoliti che provengono dalle proteine virali, e quindi il sistema immunitario uccide la cellula.

Esporre i Peptidi
Come molte proteine del sistema immunitario, MHC è composto di più parti funzionali connesse da giunture flessibili. La struttura mostrata qui, dall'archivio PDB 1hsa, mostra solo la parte che si trova all'esterno della cellula. La grande catena arancione ha un incavo nella parte superiore che si lega al peptide colorato in rosso. Una catena più piccola, colorata in rosa, stabilizza la struttura. Nella proteina completa, la catena arancione si estende verso il basso e attraversa la membrana cellulare rappresentata in grigio nella figura, ancorando la proteina alla superficie della cellula. Questa porzione della molecola, però, è troppo flessibile per essere studiata con la cristallografia a raggi X e quindi è stata rimossa per questa analisi.

MHC in Azione
L'azione urticante dell'edera velenosa è causata dal sistema MHC. Le resine sulle foglie dell'edera velenosa reagiscono con le proteine della pelle. Queste cellule avvelenate tagliano le proteine modificate e ne espongono i frammenti usando le molecole MHC. L'eruzione cutanea e il prurito si scatenano quando il sistema immunitario attacca queste cellule della pelle. Anche più grave è la reazione di rigetto provocata dal MHC in seguito ai trapianti di pelle e di organo. E' questo che ha dato il nome alla proteina: il termine istocompatibilità si riferisce alla difficoltà di trovare tessuti compatibili tra donatore e paziente che consentano di realizzare un trapianto. Ogni persona ha un proprio insieme di molecole MHC. Ce ne sono un centinaio di tipi diversi, ma ogni persona ne ha solamente quattro tipi (due da ogni genitore). Se si trapianta un pezzo di pelle che ha un insieme diverso di tipi MHC, questi indurranno il sistema immunitario a distruggere le cellule. Quindi il trucco sta nel trovare un donatore compatibile, per esempio un parente, che abbia un insieme simile di molecole MHC.

Il Collegamento col Cancro
Ci sono sempre più prove che dimostrano che il sistema MHC è importante anche nella naturale lotta del nostro corpo contro il cancro. Le cellule cancerose, come quelle normali, espongono frammenti delle loro proteine sulla superficie. Quindi, se qualcuna di queste proteine contiene mutazioni cancerose riconoscibili, questo costituisce un segnale per il sistema immunitario che qualche cosa non va e lo induce a distruggere le cellule.

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