Contiene el Major Histocompatibility Complex, más de 100 genes relacionados con la Inmunidad y los Transplantes


El MHC contiene genes [ presentes en el brazo corto, p ] cuyos productos presentan en la superficie de las células moléculas para que las examinen los Linfocitos T.
La región MHC en los hombres es la región más densa en genes y más polimórfica (pequeñas diferencias) del genoma, y es absolutamente crucial para la inmunidad y la reproducción, porque permite reconocer lo propio y lo extraño, las células propias y células invasoras o dañadas o cancerosas. Lo extraño será atacado y destruido por varios mecanismos.

Por otra parte tiene genes para Citocinas, y para Proteínas del Complemento.

FIFO. En la aviación de guerra los aviones envían señales de radio codificadas FIFO  Friend -or- Foe o sea, amigo o enemigo. Las células hacen una cosa parecida, presentan en su membrana señales de identidad, no funcionan por radio claro, sino por tacto o sabor (por hacer una comparación) y otras células y anticuerpos prueban a ver si es Célula Amiga o Enemiga .

Los tres tipos de genes y productos del MHC.
MHC-Clase 1. Generan proteínas de forma complicada, clavada por un extremo a la membrana y que presentan en la punta una ranura donde hay trozos de proteína para que los «guardianes» Linfocitos T las examinen. Mal le va a la célula que no pase el examen, la organización del organismo es despiadada le va la supervivencia en ello. Un esquema de esta proteína.

¿Cómo llegan estos péptidos propios a la membrana? Son trozos de proteína y viajan por el Aparato de Golgi, una serie de vesículas y canales donde se procesan. Veamos un esquema, los fragmentos en color es lo que muestran en la membrana.

MHC-Clase 2. Estas proteínas son algo distintas, y están en algunas células, presentan péptidos antigénicos extracelulares (no propios internos) procesados, a los linfocitos T cooperadores (CD4+) para su examen.
Están formadas por dos cadenas, y los extremos de ambas clavados en la membrana.

MHC-Clase 3. Estas proteínas son de estructura y función completamente distintas, pero están en esta región del Cromosoma 6 también; unas son Citokinas y también el interesantísimo Complemento, que es un arma biológica que marcha desarmada por la sangre: el complemento, si activado, hace un agujero en la célula blanco una bacteria por ejemplo; por esa perforación se escapa su contenido (que en las bacterias está a presión) y le entra agua y la mata.

Leucocitos, o sea Glóbulos Blancos de la sangre. Aquí conviene explicar de los tipos y funciones de los leucocitos. Se forman en la médula ósea, y su función es la defensa del organismo; esta función la descubrió en el Institute Pasteur, Paris, por Metchnikoff un sabio ruso y loco peligroso -su vida y la de otros microbiólogos está muy bien contada en Cazadores de Microbios, de Kruyf.

Por tradición clásica los frotis de sangre se tiñen con una mezcla de colorantes llamada hematoxilina-eosina, (la hematoxilina tiñe azul, la eosina de rojo) y eso permite distinguir ya dos tipos, según tengan ciertos gránulos en el citoplasma, también si tienen un núcleo simple o varios

Una buena tabla con muchas fotos y tipos en  http://en.wikipedia.org/wiki/Leukocyte

Granulocitos:  -Leucocitos con núcleo lobulado o varios núcleos. Los gránulos son depósitos de enzimas defensivas:

Neutrófilos  —   Basófilos —  Eosinófilos

Eosinófilo, núcleo bilobulado

Agranulocitos:  Leucocitos con núcleo sin lóbulos o mononucleares:

Linfocitos  —  Monocitos

La diferencia fundamental es que los Linfocitos  producen anticuerpos contra virus, bacterias, etc, mientras que los Granulocitos y los   Monocitos  se tragan a los invasores y descargan esas vesículas llenas de enzimas que se tiñen, y los destruyen.  Aunque la historia no siempre tiene un final feliz para el hombre, hay virus y bacterias que saben defenderse, son precisamente las más peligrosas.

☼  Los Linfocitos hay de 3 tipos, a su vez subdivididos según sus vitales funciones:

B cells  fabrican y sueltan en la sangre Anticuerpos, que se unen a Antígenos peligrosos .

T cells:  A su vez subdivididas  en

  •     CD4+ helper T cells: interaccionan con los productos de MHC-2 de arriba (de aquí que era necesario esta complicada explicación) y son famosas por su papel contra el SIDA; la cantidad de estas células en sangre mide la fortaleza inmunitaria, si hay pocas, mala baraka !
  •   CD8+ cytotoxic T cells: Estas células examinan los fragmentos presentados por MHC-2 y si son de células  cancerosas o infectadas las matan.
  •  γδ T cells también son liquidadoras de células pero usan otro mecanismo de identificación.

Natural killer cells el nombre casi lo dice, estas buscan células que han perdido las proteínas MHC-1, y las liquidan.

* El Monocito  .

Un glóbulo blanco de larga vida, tiene muchas funciones, y luego se transforma en macrófago o célula dendrítica y circula limpiando el organismo de restos celulares, bacterias, virus.

Monocito, y un gran glóbulo rojo

Los monocitos (y los macrófagos) tras digerir bacterias presentan fragmentos en la membrana en las moléculas MHC, esto se llama  antigen presentation  y las células T montarán una respuesta inmunitaria.  Los monocitos también segregan factores de necrosis de tumores (para destruir el tumor), e Interleukinas y substancias inflamatorias.

B-Cells.  ← (extenso y detallado artículo en castellano) Son linfocitos que cuando se activan por un antígeno, segregan un anticuerpo.  Además guardan memoria o recuerdo de eso y pueden reproducirse específicamente la que forma ese anticuerpo para generar más.  Es la base de las vacunas y de gran parte de la inmunidad humana.

Curiosamente se les llama células B porque en los pollos se forman en la Bolsa de Fabrizio -aunque en adultos humanos se forman en la médula ósea, que por casualidad el nombre en inglés también empieza por B: bone marrow.

Las células B existen en clones, cada clon responde al estímulo generando una Inmunoglobulina (o sea un Anticuerpo) diferente. El organismo genera millones cada día, que van vigilando por el cuerpo.

Anticuerpos.  Tienen una forma así como de dos llaves inglesas soldadas por el mango, y en la mordaza -o región Fab- sujetan al antígeno que encontraron, eliminándolo. Para cada antígeno se genera una inmunoglobulina y sólo ese antígeno entra en la mordaza del anticuerpo, en el esquema los antígenos están representados por diferentes formas y colores.

Los genes que forman estas proteínas NO están en el Cromosoma 6, sino las cadenas largas pesadas en el cromosoma 14, y las cadenas ligeras sus genes están repartidos entre los cromosomas 22 y 2.

Se forman tanto como 10.000 millones de anticuerpos diferentes, el DNA no codifica cada uno, en vez de eso las cadenas en sus extremos son diferentes (en amarillo en el esquema) y esa variabilidad, un anticuerpo para cada antígeno está formada por la célula B como respuesta al antígeno, uno para cada virus, por ejemplo, y más correctamente:  uno para cada trozo antigénico de virus.

Hay cinco tipos principales de Inmunoglobulinas:

IgA,  que es secretada al lúmen del intestino ¡tanto como 5 gramos cada día! Es la más formada y señala el papel fundamental en defender al cuerpo contra infecciones y cánceres del intestino.

IgD, con función en la membrana del lininfocito

IgE, presente sólo en mamíferos, su función principal es atacar vermes parásitos, pero está implicada en el asma, quizás porque en sociedades muy higiénicas y limpias, al no tener función normal porque no estamos atacados por gusanos, se desata una excesiva respuesta ante pequeñas agresiones como pólen, humo, etc.  Hay personas que han tomado huevos de gusanos intestinales e infectarse  a propósito para curarse del asma!  –no recomiendo que haga Ud el experimento…

IgG.  La principal contra bacterias y virus, puede atravesar la barrera de la placenta para proteger al feto contra infecciones cuando nace ya tiene inmunidad transmitida por su madre.

IgM.  Es un pentámero (5 unidades de inmunoglobulina básica) y de gran avidez por el antígeno correspondiente; se forma en el bazo.

☼  El Complemento  MHC-Clase 3. Esta interesante arma biológica, también codificada en el cromosoma 6, está formada por un gran número de subunidades de proteína que viajan sueltas por la sangre y se ensamblan en caso necesario.  El complemento es un Arma Letal, ¡puede destruir al propio organismo ! así que está fuertemente regulado.

Una de sus partes C3 está siempre funcionando al ralentí, es decir que se forma y destruye continuamente, por si hace falta ponerlo en marcha inmediatamente.

Cuando se activa, ocurre una reacción en cascada, fragmentos de estas proteínas son cortados, esto las activa y a su vez activan a otras, que se juntan sobre la membrana de la célula y forman un anillo y tubo, el MAC  que perfora la célula, la inunda de agua y hace perder su contenido.

Para controlar esta peligrosa arma, hay  complement control proteins,  que están en concentración incluso superior al propio complemento.
. Citocinas. http://en.wikipedia.org/wiki/Cytokine .  Son así como hormonas, pero se distinguían porque tienen acción local, no como las hormonas que son formadas en ciertos órganos (por ejemplo la insulina en las células ß  del páncreas, la testosterona en los testículos) y luego actúan por todo el organismo.  Las citocinas las primeras estudiadas actúan en inflamaciones y de acción local pero ahora  la frontera entre ellas y las hormonas es muy difusa.  Algunas citocinas están codificadas en este cromosoma, pero hay muchas en otros cromosomas.

Además de las citocinas hay que tener en cuenta también a sus receptores celulares : Cytokine receptor  … muy estudiados en enfermedades inmunitarias.

CONCLUSIÓN.  Estudiar algunos genes importantes contenidos en este cromosoma -y contiene varios otros miles- y sus funciones biológicas ha necesitado un gran panorama de la bioquímica para entenderlas, pero era necesario para no dejar puntos importantes en el aire, por supuesto sólo hemos visto algunos pocos e importantes, a medida que veamos más cromosomas conoceremos más Biología en un enfoque molecular.  No expliqué casi nada de la evolución de estas funciones desde los invertebrados al hombre, el tema ya es lo bastante largo y ha sido un paseo por la genética, la bioquímica y la histología.

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Por Armando

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