Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης Tver Κρατική Ιατρική Ακαδημία του Υπουργείου Υγείας της Ρωσίας Τμήμα Κλινικής Ανοσολογίας με Αλλεργολογία

ΚΥΡΙΟ ΣΥΜΠΛΕΜΑ ΙΣΤΟΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑΣ

Εκπαιδευτικό και μεθοδολογικό εγχειρίδιο γενικής ανοσολογίας. Τβερ 2008.

Προϊόντα

Εκπαιδευτική και μεθοδολογική ανάπτυξη για πρακτικά μαθήματα γενικής ανοσολογίας για φοιτητές του 5ου έτους των ιατρικών και παιδιατρικών σχολών, καθώς και για κλινικούς κατοίκους και γιατρούς που ενδιαφέρονται για θέματα ανοσολογίας.

Συντάχθηκε από τον αναπληρωτή καθηγητή Yu.I. Budchanov.

Προϊστάμενος του Τμήματος, Καθηγητής A.A. Mikhailenko Η μεθοδολογική σύσταση εγκρίθηκε από την κυκλική μεθοδολογική επιτροπή του TSMA p

© Budchanov Yu.I. 2008

Κίνητρα Η Ανοσογενετική είναι ένας νέος, σημαντικός κλάδος της ανοσολογίας. Γνώση του συστήματος ιστοσυμβατότητας

είναι απαραίτητο όχι μόνο στη μεταμοσχευση, αλλά και στην κατανόηση της ρύθμισης της ανοσολογικής απόκρισης και της αλληλεπίδρασης των κυττάρων κατά την ανοσοαπόκριση. Ο προσδιορισμός των αντιγόνων HLA χρησιμοποιείται στην ιατροδικαστική, πληθυσμιακές γενετικές μελέτες και στη μελέτη γονιδίων ευαισθησίας σε ασθένειες.

1. Ο μαθητής πρέπει να γνωρίζει: Α. Τη δομή του ανθρώπινου συστήματος HLA.

Β. Αντιγόνα HLA των κατηγοριών I και II και ο ρόλος τους στις μεσοκυτταρικές αλληλεπιδράσεις. Β. Οι έννοιες γονότυπος, φαινότυπος, απλότυπος.

Δ. Η σημασία της τυποποίησης HLA στην ιατρική.

Δ. Η σχέση μεταξύ των αντιγόνων HLA και μιας σειράς ανθρώπινων ασθενειών. 2. Ο μαθητής πρέπει να είναι σε θέση:

Εφαρμογή της αποκτηθείσας γνώσης για την ανοσογενετική στην κλινική πράξη.

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία σχετικά με το θέμα του μαθήματος:

1. Η έννοια των γονιδίων και των αντιγόνων ιστοσυμβατότητας. Ανθρώπινο σύστημα HLA. Ονοματολογία, γονιδιακή οργάνωση (γονίδια κλάσεων I, II, III).

2. Αντιγόνα των κατηγοριών I και III, ο ρόλος τους στις μεσοκυτταρικές αλληλεπιδράσεις, στην παρουσίαση αντιγόνωνΤ-λεμφοκύτταρα, στο φαινόμενο της διπλής αναγνώρισης.

3. Η έννοια του φαινοτύπου HLA, γονότυπος, απλότυπος. Χαρακτηριστικά της κληρονομικότητας.

4. Μέθοδοι έρευνας και τυποποίησης του συστήματος HLA: ορολογικές, κυτταρομεσολαβούμενες, γονιδιακές (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης, ανιχνευτές DNA).

5. Πρακτικές πτυχές του τύπου HLA αντιγόνου. HLA σε πληθυσμούς, βιολογική σημασία.

6. HLA και ανθρώπινες ασθένειες, μηχανισμοί συσχέτισης.

ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ ΓΙΑ ΑΥΤΟΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ

1. Khaitov R.M., Ignatieva G.A., Sidorovich I.G. Ανοσολογία. Κανόνας και παθολογία. Σχολικό βιβλίο. – 3η

εκδ., Μ., Ιατρική, 2010. – 752 σελ. – [σελ.241 - 263].

2. Khaitov R.M. Ανοσολογία: εγχειρίδιο για φοιτητές ιατρικής. - Μ.: GEOTAR-Media, 2006. – 320 σελ. - [Με. 95 – 102].

3. Belozerov E.S. Κλινική ανοσολογία και αλλεργιολογία. A-Ata., 1992, σελ. 31-34.

4. Zaretskaya Yu.M. Κλινική ανοσογενετική. Μ., 1983.

5. Μεθοδολογική ανάπτυξη. 6. Διάλεξη.

πρόσθετη βιβλιογραφία

Konenkov V.I. Ιατρική και οικολογική ανοσογενετική. Novosibirsk, 1999 Yarilin A.A. Βασικές αρχές της ανοσολογίας. Μ., 1999, σελ. 213-226.

Alekseev L.P., Khaitov R.M. HLA και ιατρική. Σάβ. Σύγχρονα προβλήματα αλλεργιολογίας, ανοσολογίας και ανοσοφαρμακολογίας. Μ., 2001, σελ. 240-260.

ΜΠΟΡΕΙΣ ΝΑ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ?

(Μπείτε στο σπίτι. Ο αυτοέλεγχος θα σας επιτρέψει να εντοπίσετε δύσκολες ερωτήσεις για συζήτηση. Στην τάξη, θα ελέγξετε την ορθότητα των απαντήσεων, θα τις συμπληρώσετε. Προσπαθήστε να βρείτε τις απαντήσεις μόνοι σας και δείξτε ότι μπορείτε να το κάνετε.)

1. Σε ποιο ζεύγος χρωμοσωμάτων εντοπίζεται το κύριο σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας στον άνθρωπο; ……………….

2. Τα κύτταρα ποιων οργάνων και ιστών περιέχουν μεταμοσχευμένα κύτταρα; …………αντιγόνα

……………………………………………………………………………….……………………. .

3. Τι σημαίνει η συντομογραφία HLA; ………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………… .

4. Σε ποια κύτταρα δεν ανιχνεύονται τα αντιγόνα του συστήματος HLA; ………………………………

…………………………………………………………………………………………. .

5. Από ποιους τόπους και υποτόπους αποτελείται το MHC: Κλάση I ………..……… Κατηγορία II …………………………………

III τάξη…………………………………….. .

6. Ποια προϊόντα γονιδίων κατηγορίας MHC δεν εκφράζονται στην κυτταρική μεμβράνη; ………………………….

7. Ποια κύτταρα πρέπει να απομονωθούν για την ανίχνευση HLA τάξης II; ……………………………………………….

8. Ποιες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση των αντιγόνων HLA; ……………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………….. .

9. Στον τυποποιημένο ασθενή ταυτοποιήθηκαν 6 πιθανά αντιγόνα HLA-A, HLA-B, HLA-C. Πώς λέγεται αυτή η κατάσταση; ……………………………….

10. Ποιο αντιγόνο ιστοσυμβατότητας απαντάται συχνά σε ασθενείς με αγκυλοποιητική σπονδυλίτιδα;

…………………….. .

11. Ποια γονίδια περιλαμβάνονται στην HLA κατηγορίας III; ………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………… .

12. Από ποιες αλυσίδες αποτελούνται τα αντιγόνα HLA τάξης I; …………………….

13. Από ποιες αλυσίδες αποτελούνται τα αντιγόνα HLA τάξης II; ………………………

14. Το κυτταροτοξικό λεμφοκύτταρο (CD8) αναγνωρίζει ένα ξένο πεπτίδιο σε ένα σύμπλεγμα με ποια κατηγορία HLA;

…………………………. .

15. Το Th (CD4+) αναγνωρίζει ένα ξένο αντιγόνο που παρουσιάζεται από ένα δενδριτικό κύτταρο ή μακροφάγο σε σύμπλοκο με ποια κατηγορία HLA; …..…………

Ποιοι είναι οι πιθανοί συνδυασμοί αντιγόνων ερυθροκυττάρων σε ένα παιδί, εάν η ισοαντιγονική σύνθεση

ερυθροκύτταρα
Πατέρας: AO, NM, ss, dd, Cc, Ee,		και μητέρες: AB, MM, SS, DD, Cc, EE.
Διάλεξε την σωστή απάντηση.
	AO, MN, Ss, DD, CC, EE
	AA, MM, Ss, Dd, cc, ee
	OO, NN, Ss, Dd, CC, Ee
	AB, MN, Ss, Dd, cc, EE
	AO, NN, Ss, Dd, Cc, EE
	AB, MM, SS, Dd, cc, Ee
Γράψε μια άλλη σωστή απάντηση___, ___, ___, ___, ___, ___.			Μπορείτε να κάνετε περισσότερα;
Πόσα? ……………. .

Αναφορικό και θεωρητικό υλικό

Το κύριο σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας - MHC (Major Histocompatibility Complex) είναι ένα σύστημα γονιδίων που ελέγχουν τη σύνθεση αντιγόνων που καθορίζουν την ιστοσυμβατότητα των ιστών κατά τη διάρκεια μεταμοσχεύσεων οργάνων και προκαλούν αντιδράσεις που προκαλούν απόρριψη μοσχεύματος. Επιφανειακές δομές της κυτταρικής μεμβράνης που προκαλούν αντιδράσεις

απορρίψεις λέγονται αντιγόνα ιστοσυμβατότητας, και τα γονίδια που τα κωδικοποιούν ονομάστηκαν γονίδια ιστοσυμβατότητας - Η-γονίδια (Ιστοσυμβατότητα). Η ανακάλυψη των αντιγόνων ιστοσυμβατότητας χρησίμευσε ως βάση για την ανάπτυξη της ανοσολογίας μεταμοσχεύσεων.

Στη συνέχεια, αποδείχθηκε ότι το κύριο σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας είναι

το κύριο γενετικό σύστημα που καθορίζει τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος,

κυρίως το ανοσοποιητικό σύστημα Τ. ΓΚΓΣ ρυθμίζει την ανοσολογική απόκριση, et κωδικοποιεί την ικανότηταβ αναγνωρίζουν τον «εαυτό» και τον «ξένο», απορρίπτουν ξένα κύτταρα, την ικανότητα σύνθεσης ενός αριθμού

Τα κλασικά αντιγόνα του συστήματος HLA δεν ανιχνεύονται καθόλου στον λιπώδη ιστό και στα ερυθρά αιμοσφαίρια, καθώς και στους νευρώνες και τα τροφοβλαστικά κύτταρα.

		ΣΧΗΜΑ ΤΟΠΟΘΕΣΙΑΣ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ HLA
		ΣΤΟ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑ 6
DP LMP TAP DQ DR		C2 Bf C4b C4a TNF

Στους ανθρώπους, το κύριο σύστημα ιστοσυμβατότητας ονομάζεται σύστημα HLA (Human Leukocyte Antigens). Αυτό είναι ένα σύστημα γονιδίων που ελέγχουν τη σύνθεση των αντιγόνων ιστοσυμβατότητας. Αποτελείται από τρεις περιοχές που βρίσκονται στο κοντό βραχίονα του χρωμοσώματος 6. Αυτές οι περιοχές ονομάζονται: τάξη 1, τάξη 2, τάξη 3 (κατηγορία Ι, τάξη ΙΙ, τάξη ΙΙΙ). Η περιοχή περιλαμβάνει γονίδια ή τόπους. Το όνομα κάθε γονιδίου HLA περιέχει τον χαρακτηρισμό του γράμματος του τόπου (A, B, C) και έναν σειριακό αριθμό, για παράδειγμα: HLA-A3, HLA-B27, HLA-C2, κ.λπ. Τα αντιγόνα που κωδικοποιούνται από το γονίδιο έχουν επίσης την ίδια ονομασία. Στον τόπο D, ταυτοποιήθηκαν 3 υποτόποι (DP, DQ, DR). (Βλέπε παραπάνω διάγραμμα). Υπάρχουν 138 αντιγόνα HLA στον εγκεκριμένο κατάλογο του ΠΟΥ. (Ωστόσο, η χρήση τυποποίησης DNA, δηλαδή η δυνατότητα μελέτης των ίδιων των γονιδίων, οδήγησε στην ταυτοποίηση περισσότερων από 2000 αλληλόμορφων κυριολεκτικά τα τελευταία χρόνια).

Η κατηγορία Ι περιλαμβάνει τους τόπους HLA - A, -B και -C. Αυτοί οι τρεις τόποι του μείζονος ανθρώπινου συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας ελέγχουν τη σύνθεση των μεταμοσχευτικών αντιγόνων, η οποία μπορεί να προσδιοριστεί με ορολογικές μεθόδους (CD - Serological Determined). Τα μόρια των αντιγόνων HLA τάξης Ι αποτελούνται από 2 υπομονάδες: α- και β-αλυσίδες (βλέπε σχήμα). Η βαριά ή α αλυσίδα αποτελείται από 3 εξωκυτταρικά θραύσματα - τομείς α1, α2 και α3 (εξωκυτταρικές περιοχές), μια μικρή περιοχή που ανήκει στην κυτταρική μεμβράνη (διαμεμβρανική περιοχή) και ένα ενδοκυτταρικό θραύσμα (κυτταροπλασματική περιοχή). Η ελαφριά αλυσίδα είναι η β2-μικροσφαιρίνη, μη ομοιοπολικά συνδεδεμένη με την α-αλυσίδα και δεν σχετίζεται με την κυτταρική μεμβράνη.

Οι περιοχές α1 και α2 σχηματίζουν μια εσοχή στην οποία μπορεί να εντοπιστεί ένα πεπτίδιο (περιοχή αντιγόνου) μήκους 8-10 αμινοξέων. Αυτή η κατάθλιψη ονομάζεται σχισμή δέσμευσης πεπτιδίων(από το αγγλικό cleft).

(Τα νέα αντιγόνα HLA τάξης Ι που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα περιλαμβάνουν τα αντιγόνα MIC και HLA-G. Λίγα είναι γνωστά για αυτά επί του παρόντος. Πρέπει να σημειωθεί ότι το HLA-G, το οποίο ονομάζεται μη κλασικό, έχει αναγνωριστεί μόνο

στην επιφάνεια των τροφοβλαστικών κυττάρων και παρέχει μητρική ανοσολογική ανοχή στα εμβρυϊκά αντιγόνα.)

Η περιοχή κατηγορίας 2 (περιοχή D) του συστήματος HLA αποτελείται από 3 υποτόπους: DR, DQ, DP, που κωδικοποιούν μεταμοσχευτικά αντιγόνα. Αυτά τα αντιγόνα ταξινομούνται ως αντιγόνα που ανιχνεύονται με μεθόδους που διαμεσολαβούνται από κύτταρα, δηλαδή την αντίδραση μιας μικτής καλλιέργειας λεμφοκυττάρων (MLC). Πρόσφατα, οι τόποι HLA-DM και -DN, καθώς και τα γονίδια TAP και LMP (δεν εκφράζονται στα κύτταρα), έχουν απομονωθεί. Τα κλασικά είναι τα DP, DQ, DR.

Το παρουσιαζόμενο πεπτίδιο εμφανίζεται με κόκκινο χρώμα.

Πρόσφατα, ελήφθησαν αντισώματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγνώριση των αντιγόνων DR και DQ. Ως εκ τούτου, τα αντιγόνα κατηγορίας 2 προσδιορίζονται επί του παρόντος όχι μόνο με μεθόδους κυτταρικής μεσολάβησης, αλλά και ορολογικά, όπως ακριβώς τα αντιγόνα HLA κατηγορίας 1.

Τα μόρια HLA κατηγορίας 2 είναι ετεροδιμερείς γλυκοπρωτεΐνες που αποτελούνται από δύο διαφορετικές αλυσίδες α και β (βλ. σχήμα). Κάθε αλυσίδα περιέχει 2 εξωκυτταρικές περιοχές α1 και β1 στο Ν-τελικό άκρο, α2 και β2 (πιο κοντά στην κυτταρική μεμβράνη). Υπάρχουν επίσης διαμεμβρανικές και κυτταροπλασματικές περιοχές. Οι περιοχές α1 και β1 σχηματίζουν μια κοιλότητα που μπορεί να δεσμεύσει πεπτίδια μήκους έως και 30 υπολειμμάτων αμινοξέων.

Οι πρωτεΐνες MHC-II δεν εκφράζονται σε όλα τα κύτταρα. Μόρια HLA τάξης II υπάρχουν σε μεγάλες ποσότητες σε δενδριτικά κύτταρα, μακροφάγα και Β λεμφοκύτταρα, δηλ. σε εκείνα τα κύτταρα που αλληλεπιδρούν με τα βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα κατά τη διάρκεια της ανοσολογικής απόκρισης, χρησιμοποιώντας

Μόρια HLA τάξης II

Τ λεμφοκύτταρα

σημαντικό ποσό

αντιγόνα κατηγορίας 2, αλλά όταν διεγείρονται από μιτογόνα, IL-2

αρχίζουν να εκφράζουν μόρια HLA τάξης 2.

Απαραίτητη

Σημάδι,

και οι 3 τύποι ιντερφερονών

ενισχύουν σημαντικά

έκφραση

HLA μόρια 1ο

στην κυτταρική μεμβράνη διαφόρων κυττάρων. Έτσι

γ-ιντερφερόνη σε

ενισχύει σημαντικά την έκφραση μορίων κατηγορίας 1 στα Τ- και Β-λεμφοκύτταρα, αλλά και στα κύτταρα κακοήθων όγκων (νευροβλαστώματα και μελανώματα).

Μερικές φορές ανιχνεύεται μια συγγενής διαταραχή της έκφρασης των μορίων HLA κατηγορίας 1 ή 2, η οποία οδηγεί στην ανάπτυξη " σύνδρομο γυμνών λεμφοκυττάρων V". Οι ασθενείς με τέτοιες διαταραχές υποφέρουν από ανοσοανεπάρκεια και συχνά πεθαίνουν στην παιδική ηλικία.

Η περιοχή κατηγορίας III περιέχει γονίδια των οποίων τα προϊόντα εμπλέκονται άμεσα στην ανοσολογική απόκριση. Περιλαμβάνει δομικά γονίδια για τα συστατικά του συμπληρώματος C2 και C4, Bf (παράγοντας properdin) και γονίδια παράγοντα νέκρωσης όγκου–TNF (TNF). Αυτό περιλαμβάνει γονίδια που κωδικοποιούν τη σύνθεση της 21 υδροξυλάσης. Έτσι, τα προϊόντα γονιδίου HLA κατηγορίας 3 δεν εκφράζονται στην κυτταρική μεμβράνη, αλλά βρίσκονται σε ελεύθερη κατάσταση.

Η αντιγονική σύνθεση HLA των ανθρώπινων ιστών προσδιορίζεται από αλληλικά γονίδια που σχετίζονται με κάθε έναν από τους τόπους, δηλ. Μπορεί να υπάρχει μόνο ένα γονίδιο για κάθε τόπο σε ένα χρωμόσωμα.

Σύμφωνα με τους βασικούς γενετικούς νόμους, κάθε άτομο είναι φορέας όχι περισσότερα από δύο αλληλόμορφα για κάθε θέση vi υποτόπους (ένας σε κάθε ένα από τα ζευγαρωμένα αυτοσωματικά χρωμοσώματα). Ένας απλότυπος (ένα σύνολο αλληλόμορφων σε ένα χρωμόσωμα) περιέχει ένα αλληλόμορφο από κάθε έναν από τους υποτόπους HLA. Επιπλέον, εάν ένα άτομο είναι ετερόζυγο για όλα τα αλληλόμορφα του συμπλέγματος HLA, κατά τον τύπο (A, B, C, DR, DQ, DP - υποτόποι) δεν ανιχνεύονται περισσότερα από δώδεκα αντιγόνα HLA. Εάν ένα άτομο είναι ομόζυγο για ορισμένα αντιγόνα, ανιχνεύεται μικρότερος αριθμός αντιγόνων, αλλά αυτός ο αριθμός δεν μπορεί να είναι μικρότερος από 6.

Εάν το υποκείμενο που πληκτρολογείται έχει τον μέγιστο δυνατό αριθμό αντιγόνων HLA, αυτό ονομάζεται «πλήρης οίκος» αντιγόνων.

Η κληρονομικότητα των γονιδίων HLA συμβαίνει σύμφωνα με έναν συνεπικρατή τύπο, στον οποίο οι απόγονοι

Τα λεμφοκύτταρα είναι τα πιο πλούσια σε αντιγόνα HLA. Επομένως, η ανίχνευση αυτών των αντιγόνων πραγματοποιείται ειδικά σε λεμφοκύτταρα. (Θυμηθείτε πώς να απομονώσετε τα λεμφοκύτταρα από το περιφερικό αίμα).

Τα μόρια των αντιγόνων HLA-A, -B, -C αποτελούν περίπου το 1% των επιφανειακών πρωτεϊνών των λεμφοκυττάρων, που είναι περίπου ίσο με 7 χιλιάδες μόρια.

Μία από τις πιο σημαντικές προόδους στην ανοσολογία ήταν η ανακάλυψη του κεντρικού ρόλου που διαδραματίζει το MHC θηλαστικού και ανθρώπου στη ρύθμιση της ανοσοαπόκρισης. Σε αυστηρά ελεγχόμενα πειράματα, αποδείχθηκε ότι το ίδιο αντιγόνο προκαλεί μια ανοσολογική απόκριση διαφορετικού ύψους σε οργανισμούς με διαφορετικούς γονότυπους· αντίθετα, ο ίδιος οργανισμός μπορεί να αντιδρά σε διαφορετικούς βαθμούς σε διαφορετικά αντιγόνα. Τα γονίδια που ελέγχουν μια τόσο πολύ ειδική ανοσολογική απόκριση ονομάζονται γονίδια Ir (γονίδια ανοσοαπόκρισης). Εντοπίζονται στην κατηγορία 2 περιοχή του ανθρώπινου συστήματος HLA. Ο έλεγχος του γονιδίου Ir πραγματοποιείται μέσω του συστήματος -Τ λεμφοκυττάρων.

Κεντρικός			κυτταρικός		αλληλεπιδράσεις			απρόσβλητος		εμφανίζεσαι
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ			μόρια HLA			εκφράζεται					επιφάνειες
κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνο			αντιπροσωπεύοντας			για αναγνώριση		εξωγήινο			αντιγονικό
πεπτίδιο και υποδοχέας αναγνώρισης αντιγόνου - TCR (T-cell receptor)							στην επιφάνεια του Τ λεμφοκυττάρου
βοηθός Στο		ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ			αναγνώριση		εξωγήινο				συμβαίνει

αναγνώριση των δικών του αντιγόνων HLA.

Το βοηθητικό Τ λεμφοκύτταρο (CD4+) αναγνωρίζει ένα ξένο αντιγόνο μόνο σε σύμπλοκο με τα επιφανειακά μόρια των κυττάρων MHC κατηγορίας 2 που παρουσιάζουν αντιγόνο.

Κυτταροτοξικά λεμφοκύτταρα (Τ-ενεργοί, CD8+) αναγνωρίζουν το αντιγόνο

για παράδειγμα, ιικής φύσης, σε συνδυασμό με ένα μόριο HLA κατηγορίας Ι του κυττάρου στόχου. Τα εξωγενή αντιγόνα αντιπροσωπεύονται από μόρια HLA κατηγορίας II,

ενδογενή - μόρια κατηγορίας Ι.

(Έτσι, η διαδικασία της ξένης αναγνώρισης περιορίζεται από τα δικά του αντιγόνα HLA. Αυτή είναι η έννοια της «διπλής αναγνώρισης» ή «αναγνώρισης του αλλοιωμένου εαυτού».)

Ένας σημαντικός ρόλος του συστήματος HLA είναι επίσης ότι ελέγχει τη σύνθεση παραγόντων συμπληρώματος που εμπλέκονται τόσο στην κλασική (C2 και C4) όσο και στην εναλλακτική (Bf) οδό ενεργοποίησης του συμπληρώματος. Η γενετικά καθορισμένη ανεπάρκεια αυτών των συστατικών του συμπληρώματος μπορεί να προκαλέσει προδιάθεση για μολυσματικές και αυτοάνοσες ασθένειες.

Πρακτική σημασία της τυποποίησης HLA. Ο υψηλός πολυμορφισμός καθιστά το σύστημα HLA εξαιρετικό δείκτη στις πληθυσμιακές γενετικές μελέτες και τη μελέτη της γενετικής προδιάθεσης σε ασθένειες, αλλά ταυτόχρονα δημιουργεί προβλήματα στην επιλογή ζευγών δότη-λήπτη για μεταμόσχευση οργάνων και ιστών.

Μελέτες πληθυσμού που πραγματοποιήθηκαν σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο έχουν αποκαλύψει χαρακτηριστικές διαφορές στην κατανομή των αντιγόνων HLA σε διαφορετικούς πληθυσμούς. Χαρακτηριστικά της διανομής HLA

Τα αντιγόνα χρησιμοποιούνται στη γενετική έρευνα για τη μελέτη της δομής, της προέλευσης και της εξέλιξης διαφορετικών πληθυσμών. Για παράδειγμα, ο πληθυσμός της Γεωργίας, που ταξινομείται ως Νότιοι Καυκάσιοι, έχει παρόμοια χαρακτηριστικά του γενετικού προφίλ HLA με τον ελληνικό, τον βουλγαρικό και τον ισπανικό πληθυσμό, υποδεικνύοντας την κοινή τους καταγωγή.

Η τυποποίηση των αντιγόνων HLA χρησιμοποιείται ευρέως στην ιατροδικαστική πρακτική για τον αποκλεισμό ή την καθιέρωση της πατρότητας και της σχέσης.

Δώστε προσοχή στη σύνδεση ορισμένων ασθενειών με την παρουσία ενός συγκεκριμένου αντιγόνου HLA στον γονότυπο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το HLA χρησιμοποιείται ευρέως για τη μελέτη της γενετικής βάσης προδιάθεση για ασθένεια. Εάν προηγουμένως δεν θεωρείτο, για παράδειγμα, ότι η νόσος της σκλήρυνσης κατά πλάκας έχει κληρονομική βάση, τώρα, χάρη στη μελέτη της σύνδεσης με το σύστημα HLA, το γεγονός της κληρονομικής προδιάθεσης είναι σταθερά τεκμηριωμένο. Χρησιμοποιώντας

	το σύστημα HLA, για ορισμένες ασθένειες, καθορίζεται και ο τρόπος κληρονομικότητας.
Για παράδειγμα,	αγκυλοποιητικό		σπονδυλίτιδα		αυτοσωματική επικρατούσα			κληρονομία,
αιμοχρωμάτωση και συγγενής υπερπλασία των επινεφριδίων - αυτοσωματική υπολειπόμενη. Ευχαριστώ πάρα πολύ
	ενώσεις	αγκυλοποιητικό		σπονδυλίτιδα		Αντιγόνο HLA-B27, τύπος HLA

χρησιμοποιείται στη διάγνωση πρώιμων και ασαφών περιπτώσεων αυτής της νόσου. Έχουν εντοπιστεί γενετικοί δείκτες του ινσουλινοεξαρτώμενου σακχαρώδους διαβήτη.

ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΔΟΥΛΕΙΑ

Προσδιορισμός των αντιγόνων HLA «σε δότες»

Ο τύπος των αντιγόνων ιστού πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα σύνολο ορών που αποτελείται από 50 ή περισσότερους ορούς κατά των λευκοκυττάρων (οροί πολύτοκων γυναικών, που δίνουν από 10 έως 80% των θετικών αντιδράσεων με εμβρυϊκά λευκοκύτταρα ή ορό εθελοντών που έχουν ανοσοποιηθεί

ο άνθρωπος	λευκοκύτταρα που περιέχουν				ορισμένα αντιγόνα SD.				Οροί
πολύτοκες γυναίκες, ως αποτέλεσμα φυσικής ανοσοποίησης με τα αντιγόνα HLA του συζύγου κατά τη διάρκεια
εγκυμοσύνης, σε ορισμένες περιπτώσεις περιέχουν αντισώματα έναντι του HLA σε αρκετά υψηλό τίτλο.).
Ορολογικά		αντιγόνα			ιστοσυμβατότητα				καθορίσει
λεμφοκυτταροτοξική		τεστ (Αγγλικά)		δοκιμή λεμφοκυτταροτοξικότητας).						που ονομάζεται
μικρο λεμφοκυτταροτοξική				χρήση			σκαλωσιά			μικροόγκος
συστατικά.

Η αρχή του βασίζεται στην αλληλεπίδραση των μορίων HLA στην επιφάνεια των λεμφοκυττάρων του ατόμου που εξετάζεται με ειδικά αντισώματα και συμπλήρωμα anti-HLA, η οποία οδηγεί σε κυτταρικό θάνατο. Ο κυτταρικός θάνατος προσδιορίζεται με συμβατική μικροσκοπία φωτός μετά από χρώση με ζωτικές βαφές.

Εναιωρήματα λεμφοκυττάρων αναμιγνύονται με αντιορό για ένα συγκεκριμένο αντιγόνο (HLA-B8, HLA-B27, κ.λπ.), επωάζονται για 1 ώρα στους 25 C, προστίθεται συμπλήρωμα και επωάζονται ξανά για 2 ώρες στους 37 C και στη συνέχεια μπλε τρυπανίου ή προστίθεται ηωσίνη. Εάν υπάρχει αντιγόνο στα λεμφοκύτταρα που αντιστοιχεί στα αντισώματα που περιέχονται στον ορό, τα αντισώματα παρουσία συμπληρώματος βλάπτουν τη μεμβράνη των λευκοκυττάρων, η χρωστική διεισδύει στο κυτταρόπλασμά τους και βάφονται μπλε ή κόκκινο (αν χρησιμοποιήθηκε ηωσίνη). .

Ποια κύτταρα θα χρωματιστούν κατά την τυποποίηση HLA;

Με βάση τα αποτελέσματα τυποποίησης προσδιορίζεται ο βαθμός συμβατότητας δότη και λήπτη και η δυνατότητα μεταμόσχευσης οργάνων ή ιστών μεταξύ τους. Ο δότης και ο λήπτης πρέπει να είναι συμβατοί με τα αντιγόνα ερυθροκυττάρων ABO και Rh, και με τα αντιγόνα λευκοκυττάρων του συστήματος HLA. Ωστόσο, στην πράξη είναι δύσκολο να επιλεγεί πλήρως συμβατός δότης και λήπτης. Η επιλογή εξαρτάται από την επιλογή της καταλληλότερης δωρεάς. Η μεταμόσχευση είναι δυνατή με

ασυμβατότητα για ένα από τα αντιγόνα HLA, αλλά στο πλαίσιο σημαντικής ανοσοκαταστολής. Η επιλογή της βέλτιστης αναλογίας αντιγόνων ιστοσυμβατότητας μεταξύ δότη και λήπτη παρατείνει σημαντικά τη ζωή του μοσχεύματος.

Κατά τη διάρκεια του μαθήματος θα παρουσιαστούν πλάκες HLA για τυποποίηση λευκοκυττάρων. Θυμηθείτε πώς να αποκτήσετε ένα καθαρό εναιώρημα λεμφοκυττάρων από τα κύτταρα του περιφερικού αίματος. Σκεφτείτε πώς να προστατεύσετε το περιεχόμενο των φρεατίων από το στέγνωμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντίδρασης; Πώς λαμβάνονται οι οροί για τον τύπο HLA;

Επί του παρόντος, τα μονοκλωνικά αντισώματα (MAbs) που καθορίζουν το συμπλήρωμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τυποποίηση. Χρησιμοποιούνται τόσο στη δοκιμή μικρολεμφοκυτταροτοξικότητας όσο και στην αντίδραση ανοσοφθορισμού. Η αντίδραση μπορεί να ληφθεί υπόψη τόσο με μικροσκοπία φωταύγειας όσο και με χρήση κυτταρόμετρου ροής.

		σύγχρονη μέθοδος		προσδιορισμός του τύπου DNA των γονιδίων HLA. Αυτός
με βάση διάφορες παραλλαγές αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) και μοριακού υβριδισμού.
	αυτές τις μεθόδους		είναι	συσσώρευση των απαραίτητων		ανάλυση σημαντικών
ποσότητες			τον πολυμερισμό του και τη χρήση συμπληρωματικών ανιχνευτών
αναλύθηκαν τμήματα DNA. Επιπλέον, ένα από τα πλεονεκτήματα της τυποποίησης DNA είναι ότι δεν το κάνει
απαιτείται η παρουσία βιώσιμων λεμφοκυττάρων και χρησιμοποιείται το DNA οποιωνδήποτε κυττάρων. Αλλά
Το DNA μπορεί να αποθηκευτεί για χρόνια και δεκαετίες. Απαιτείται για την αντίδραση						ακριβός

ολιγονουκλεοτιδικοί ανιχνευτές, εκκινητές.

Η χρήση της μοριακής γενετικής μεθόδου - DNA typing, κατέστησε δυνατή τη σημαντική διεύρυνση της κατανόησης του πολυμορφισμού των προηγουμένως γνωστών γενετικών τόπων του συστήματος HLA-A, B, C, DR, DQ, DP. Επιπλέον, έχουν ανακαλυφθεί νέα γονίδια, ιδίως τα TAP, DM, LMP και άλλα. Τα γονίδια HLA κατηγορίας I - E, F, G, H - έχουν ανακαλυφθεί, αλλά η λειτουργία των προϊόντων τους είναι ακόμα ασαφής. Από τον Δεκέμβριο του 1998, ο αριθμός των ταυτοποιημένων αλληλόμορφων των γονιδίων του συμπλέγματος HLA ήταν 942. Και στις 31 Δεκεμβρίου 2000, 1349 αλληλόμορφα αναγνωρίστηκαν με μοριακό γενετικό τύπο DNA και η ανίχνευσή τους συνεχίζει να αυξάνεται.

ΝΕΑ ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ HLA. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, τα μόρια HLA κατηγορίας 1 αποτελούνται από α- και β-αλυσίδες. Εξάλλου μόνο πολυμορφικόα-ce.nΑλληλικές παραλλαγές κωδικοποιητικών γονιδίων έλαβαν ένα όνομα τεσσάρων χαρακτήρων στη νέα ονοματολογία (για παράδειγμα, HLA-A0201 αντί της προηγουμένως χρησιμοποιούμενης ονομασίας HLA-A2, και οι μέθοδοι μοριακής βιολογίας έχουν εντοπίσει 12 (!) νέους υποτύπους αυτού αντιγόνο (νέες αλληλόμορφες παραλλαγές), το οποίο έλαβε τα ονόματα A0201, A0202, A0203, ... έως A0212). Το HLA-B27 έχει 9 παραλλαγές αλληλικής ειδικότητας και μόνο μερικές από αυτές σχετίζονται με αγκυλοποιητική σπονδυλίτιδα (αυτό, φυσικά, αυξάνει την προγνωστική τους αξία).

Η αποτελεσματικότητα της αλλογενούς μεταμόσχευσης νεφρού (με βάση τα αποτελέσματα της ετήσιας επιβίωσης σε μεταμοσχευτικά κέντρα που έχουν στραφεί σε επιλογή δότη με βάση τη μοριακή γενετική

συντονιστικό κέντρο για τη δωρεά οργάνων και το Ινστιτούτο Ανοσολογίας.

Ακόμη πιο εντυπωσιακά δεδομένα έχουν ληφθεί τα τελευταία 2-3 χρόνια κατά τη διάρκεια εθνικών (κυρίως στις ΗΠΑ) και διεθνών προγραμμάτων μεταμόσχευσης αλλογενούς, «άσχετου» μυελού των οστών. Χάρη στη μετάβαση της επιλογής ζευγών δότη-λήπτη στην τυποποίηση DNA και τη δημιουργία μιας τράπεζας δοτών με γονότυπο HLA, συμπεριλαμβανομένων 1,5 εκατομμυρίων ατόμων, το ετήσιο ποσοστό επιβίωσης του μεταμοσχευμένου μυελού των οστών αυξήθηκε από 10-20% σε 70- 80% (!). Με τη σειρά του, αυτό οδήγησε στο γεγονός ότι αριθμός μεταμοσχεύσεων μυελού των οστώναπό μη συγγενείς δότες στις Ηνωμένες Πολιτείες (οι οποίες σήμερα έχουν τον μεγαλύτερο αριθμό δοτών και ληπτών με γονότυπο) από το 1993 έως το 1997. αυξήθηκε πάνω από 8 φορές.Εκπληκτική

το αποτέλεσμα των άσχετων μεταμοσχεύσεων μυελού των οστών επιτυγχάνεται αποκλειστικά μέσω της επιλογής ζευγών δότη-λήπτη πλήρως συμβατών με HLA με τυποποίηση DNA.

Παρακάτω είναι ένα απόσπασμα από το βιβλίο του ακαδημαϊκού R.V. Petrov, «Εγώ ή όχι εγώ: Ανοσολογικά Κινητά». Μ., 1983. - 272 σελ.

«...Λαμβάνοντας το βραβείο Νόμπελ το 1930, στην τελετουργική του διάλεξη με αυτή την ευκαιρία, ο Karl Landsteiner είπε ότι η ανακάλυψη ολοένα και περισσότερων νέων αντιγόνων σε κύτταρα ανθρώπινου ιστού θα

θεωρητικό ενδιαφέρον. Έχει βρει ιατροδικαστικές εφαρμογές, μεταξύ άλλων πρακτικών εφαρμογών.

Φανταστείτε αυτήν την κατάσταση: πρέπει να προσδιορίσετε την ταυτότητα μιας κηλίδας αίματος. Τίνος αίμα είναι αυτό - ανθρώπου ή ζώου; Δεν χρειάζεται να εξηγήσουμε ότι αυτή η κατάσταση σχετίζεται συχνότερα με την εγκληματολογία. Και η επίλυση του προβλήματος συχνά γίνεται η απάντηση στα πιο σημαντικά ερωτήματα της έρευνας. Ο μόνος τρόπος να απαντηθεί είναι με τη βοήθεια ανοσοποιητικών ορών. Για κανένα λόγο

Άλλοι δείκτες για τη διάκριση μεταξύ του αίματος ενός ατόμου και, για παράδειγμα, ενός σκύλου είναι αδύνατο. Οι μικροσκοπικές ή βιοχημικές μέθοδοι έρευνας είναι αδύναμες.

Οι ιατροδικαστές έχουν στο οπλοστάσιό τους ένα σύνολο ανοσοποιητικών ορών διαφόρων ιδιοτήτων: ενάντια σε ανθρώπινες πρωτεΐνες, άλογα, κοτόπουλα, σκύλους, αγελάδες, γάτες κ.λπ. Το υπό μελέτη σημείο ξεπλένεται και στη συνέχεια τοποθετούνται αντιδράσεις καθίζησης. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται ολόκληρο το σύνολο των ανοσοποιητικών ορών. Ποιος ορός θα προκαλέσει καθίζηση, το αίμα του λεκέ που μελετάται ανήκει στο είδος του ζώου ή του ανθρώπου.

Ας πούμε ότι ο ιατροδικαστής καταλήγει: «Το μαχαίρι είναι βαμμένο με ανθρώπινο αίμα». Και ο ύποπτος για τη δολοφονία λέει, «Ναι. Αλλά αυτό είναι το αίμα μου. Όχι πολύ καιρό πριν, έκοψα το δάχτυλό μου με αυτό το μαχαίρι. Στη συνέχεια η εξέταση συνεχίζεται. Στο τραπέζι των εγκληματολόγων εμφανίζονται αντιοροί κατά των ομάδων αίματος και των αντιγόνων HLA. Και η ανοσολογία δίνει πάλι την ακριβή απάντηση: το αίμα ανήκει στην ομάδα ΑΒ, περιέχει παράγοντα M, Rh-αρνητικό, αντιγόνα ιστοσυμβατότητας τέτοια και τέτοια κ.λπ. Η κατάσταση είναι οριστική

εξηγείται. Τα χαρακτηριστικά που προκύπτουν συμπίπτουν πλήρως με τα αντιγονικά χαρακτηριστικά του αίματος του υπόπτου. Επομένως, είπε την αλήθεια, είναι πράγματι το αίμα του.

Ας σταθούμε σε μια ακόμη κατάσταση που έχει μεγάλες ηθικές προεκτάσεις. Φανταστείτε ότι ένας πόλεμος ή άλλη καταστροφή χώριζε τους γονείς από τα παιδιά τους. Τα παιδιά έχασαν τα επώνυμά τους και τα ονόματά τους. Είναι πραγματικά αδύνατο να βρείτε το παιδί σας μεταξύ άλλων; Άλλωστε, τα ερυθρά αιμοσφαίρια και τα αντιγόνα HLA κληρονομούνται. Και αν ο πατέρας και η μητέρα δεν έχουν τον παράγοντα, τότε δεν μπορεί να τον έχει ούτε το παιδί. Αντίθετα, εάν και οι δύο γονείς ανήκουν στον τύπο Α, τότε το παιδί δεν μπορεί να έχει ομάδα αίματος Β ή ΑΒ. Το ίδιο ισχύει και για τα αντιγόνα HLA. Και με πολύ υψηλή αξιοπιστία.”

Η διαπίστωση της γνησιότητας των λειψάνων των μελών της βασιλικής οικογένειας του Νικολάου Β' έγινε ακριβώς με αυτόν τον τρόπο, χρησιμοποιώντας τυποποίηση DNA.

για παράδειγμα, στην Αγγλία, τα θέματα καθορισμού της πατρότητας αντιμετωπίζονται με ιδιαίτερη ευαισθησία. Αλλά εκεί τις περισσότερες φορές δεν συνδέεται με τον πόλεμο. Οι αυστηροί νόμοι για την πατρότητα εξηγούνται από αυστηρούς νόμους για τους κληρονόμους και τα δικαιώματα κληρονομιάς του κεφαλαίου, τους τίτλους, τα δικαιώματα, τα προνόμια.

Φανταστείτε έναν άρχοντα που δηλώνει ως κληρονόμο του έναν νεαρό που δεν γεννήθηκε από τη γυναίκα του. Τότε μπορεί να καταστεί απαραίτητο να αποδειχθεί ότι ο νεαρός είναι γιος του. Ή ξαφνικά εμφανίζεται ένας κύριος που δηλώνει νόθος γιος και, ως εκ τούτου, κληρονόμος ενός εκατομμυριούχου. Ίσως αυτό να είναι αλήθεια, αλλά ίσως αυτός ο κύριος να είναι απατεώνας. Το ζήτημα επιλύεται με την ανάλυση των αντιγόνων γονέων και παιδιών».

Η κατανομή των αντιγόνων HLA αποδείχθηκε διαφορετική μεταξύ εκπροσώπων διαφορετικών φυλών και εθνικοτήτων. Από το 1966, εντατική έρευνα για τη δομή των αντιγόνων ιστοσυμβατότητας, με πρωτοβουλία του ΠΟΥ, διεξάγεται σε όλες τις χώρες του κόσμου. Σύντομα ο παγκόσμιος χάρτης καλύφθηκε με ανοσολογικά ιερογλυφικά, που δείχνουν πού και σε ποιον συνδυασμό βρίσκονται αντιγόνα

HLA. Τώρα, ίσως, δεν χρειάζεται, όπως ο Thor Heyerdahl, να εξοπλίσουμε μια αποστολή σε μια βάρκα με καλάμια για να αποδείξουμε τη μετανάστευση των ανθρώπων από τη Νότια Αμερική στα νησιά της Πολυνησίας. Αρκεί να δούμε τον σύγχρονο άτλαντα της κατανομής των αντιγόνων HLA και να πούμε με σιγουριά ότι και οι δύο αυτές γεωγραφικές περιοχές έχουν κοινούς γενετικούς δείκτες.

Πολυμορφισμός κλασικών αντιγόνων HLA που ανιχνεύονται με ορολογικές και κυτταρομεσολαβούμενες μεθόδους

Χρησιμοποιώντας χρωμοσωμικό υβριδισμό, διαπιστώθηκε ότι το σύστημα MHC εντοπίζεται στον βραχύ βραχίονα του 6ου αυτοσωμικού χρωμοσώματος στους ανθρώπους και σε ποντίκια - στο 17ο χρωμόσωμα.

Ρύζι. 1. Σχηματική αναπαράσταση του χρωμοσώματος 6.

Το κύριο σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας καταλαμβάνει μια σημαντική περιοχή του DNA, που περιλαμβάνει έως και 4 * 106 ζεύγη βάσεων ή περίπου 50 γονίδια. Το κύριο χαρακτηριστικό του συμπλέγματος είναι η σημαντική πολυγονικότητα (παρουσία αρκετών μη αλληλικών στενά συνδεδεμένων γονιδίων, τα πρωτεϊνικά προϊόντα των οποίων είναι δομικά παρόμοια και εκτελούν πανομοιότυπες λειτουργίες) και ο έντονος πολυμορφισμός - η παρουσία πολλών αλληλικών μορφών του ίδιου γονιδίου. Όλα τα γονίδια του συμπλέγματος κληρονομούνται με συνεπικρατή τρόπο.

Η πολυγονικότητα και ο πολυμορφισμός (δομική μεταβλητότητα) καθορίζουν την αντιγονική ατομικότητα των ατόμων ενός συγκεκριμένου είδους.

Όλα τα γονίδια MHC χωρίζονται σε τρεις ομάδες. Κάθε ομάδα περιλαμβάνει γονίδια που ελέγχουν τη σύνθεση πολυπεπτιδίων μιας από τις τρεις κατηγορίες MHC (I, II και III) (Εικ. 3.5). Μεταξύ των μορίων των δύο πρώτων τάξεων υπάρχουν έντονες δομικές διαφορές, αλλά ταυτόχρονα, σύμφωνα με το γενικό σχέδιο της δομής, είναι όλα του ίδιου τύπου. Ταυτόχρονα, δεν βρέθηκε λειτουργική ή δομική ομοιότητα μεταξύ των γονιδιακών προϊόντων της κατηγορίας III, αφενός, και των κατηγοριών Ι και ΙΙ, αφετέρου. Μια ομάδα περισσότερων από 20 γονιδίων κατηγορίας III είναι γενικά λειτουργικά διακριτή - ορισμένα από αυτά τα γονίδια κωδικοποιούν, για παράδειγμα, πρωτεΐνες του συστήματος συμπληρώματος (C4, C2, παράγοντας Β) ή μόρια που εμπλέκονται στην επεξεργασία αντιγόνου.

Η περιοχή εντοπισμού των γονιδίων που κωδικοποιούν το σύμπλεγμα μορίων MHC ποντικού ορίζεται ως H-2, για τον άνθρωπο - HLA.

Τα HLA-A, HLA-B και HLA-C είναι χρωμοσωμικοί τόποι των οποίων τα γονίδια ελέγχουν τη σύνθεση «κλασικών» μορίων (αντιγόνων) της ανθρώπινης MHC κατηγορίας Ι και κωδικοποιούν τη βαριά αλυσίδα (άλφα αλυσίδα). Η περιοχή αυτών των τόπων καταλαμβάνει μια περιοχή μήκους άνω των 1500 kb.

Η σύνθεση ανθρώπινων μορίων MHC τάξης II (αντιγόνα) ελέγχεται από γονίδια στην περιοχή HLA-D, τα οποία κωδικοποιούν τουλάχιστον έξι παραλλαγές της άλφα και δέκα παραλλαγές των αλυσίδων βήτα (Εικ. 3.5). Αυτά τα γονίδια καταλαμβάνουν τρεις τόπους HLA-DP, HLA-DQ και HLA-DR. Τα προϊόντα της έκφρασής τους περιλαμβάνουν τα περισσότερα μόρια κατηγορίας II.

Επιπλέον, η περιοχή HLA-D περιλαμβάνει τα γονίδια HLA-LMP και HLA-TAP. Πρωτεΐνες χαμηλού μοριακού βάρους που ελέγχονται από αυτά τα γονίδια εμπλέκονται στην προετοιμασία ξένου αντιγόνου για παρουσίαση στα Τ κύτταρα.

Τα γονίδια των ανθρώπινων τόπων HLA-A, HLA-B και HLA-C κωδικοποιούν τη βαριά αλυσίδα (άλφα αλυσίδα) των «κλασικών» μορίων MHC τάξης Ι. Επιπλέον, πολλά πρόσθετα γονίδια έχουν βρεθεί εκτός αυτών των θέσεων, που κωδικοποιούν «μη κλασσικά» μόρια MHC τάξης Ι και εντοπίζονται σε τόπους HLA όπως HLA-X HLA-F, HLA-E, HLA-J, HLA-H, HLA -G, HLA-F.

Μόρια του κύριου συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας.

Χρησιμοποιώντας μεθόδους ανάλυσης περίθλασης ακτίνων Χ, αποσαφηνίστηκε η χωρική οργάνωση των μορίων MHC:

Τα μόρια MHC κατηγορίας I (παραλλαγές αλληλόμορφων HLA: HLA-A, HLA-B, HLA-C) εκφράζονται στην κυτταρική επιφάνεια και είναι ένα ετεροδιμερές που αποτελείται από μία βαριά άλφα αλυσίδα (45 kDa) μη ομοιοπολικά συνδεδεμένη με μία μόνο περιοχή Η β2-μικροσφαιρίνη (12 kDa), η οποία βρίσκεται επίσης σε ελεύθερη μορφή στον ορό του αίματος, ονομάζονται κλασικά αντιγόνα μεταμόσχευσης.

Η βαριά αλυσίδα αποτελείται από ένα εξωκυτταρικό τμήμα (που σχηματίζει τρεις τομείς: περιοχές άλφα1, άλφα2 και άλφα3), ένα διαμεμβρανικό τμήμα και έναν τομέα κυτταροπλασματικής ουράς. Κάθε εξωκυτταρική περιοχή περιέχει περίπου 90 υπολείμματα αμινοξέων και όλα αυτά μπορούν να διαχωριστούν από την κυτταρική επιφάνεια με επεξεργασία με παπαΐνη.

Οι περιοχές άλφα2 και άλφα3 περιέχουν έκαστη έναν δισουλφιδικό δεσμό ενδοαλυσίδας, με βρόγχο 63 και 68 υπολείμματα αμινοξέων, αντίστοιχα.

Η περιοχή άλφα3 είναι ομόλογη σε αλληλουχία αμινοξέων με τις περιοχές C των ανοσοσφαιρινών και η διαμόρφωση της περιοχής άλφα3 μοιάζει με τη διπλωμένη δομή των περιοχών ανοσοσφαιρίνης.

Η βήτα2-μικροσφαιρίνη (βήτα2-m) είναι απαραίτητη για την έκφραση όλων των μορίων MHC κατηγορίας Ι και έχει αμετάβλητη αλληλουχία, αλλά στον ποντικό εμφανίζεται σε δύο μορφές, που διαφέρουν από την υποκατάσταση ενός αμινοξέος στη θέση 85. αυτή η πρωτεΐνη αντιστοιχεί στην περιοχή C των ανοσοσφαιρινών. Η βήτα2-μικροσφαιρίνη είναι επίσης ικανή να αλληλεπιδρά μη ομοιοπολικά με μη κλασικά μόρια τάξης Ι, για παράδειγμα, με προϊόντα γονιδίου CD1.

Ανάλογα με το είδος και τον απλότυπο, το εξωκυτταρικό τμήμα των βαρέων αλυσίδων MHC τάξης Ι γλυκοζυλιώνεται σε διάφορους βαθμούς.

Το διαμεμβρανικό τμήμα MHC κατηγορίας Ι αποτελείται από 25 κυρίως υδρόφοβα υπολείμματα αμινοξέων και εκτείνεται στη λιπιδική διπλοστιβάδα, πιθανότατα σε άλφα-έλικα.

Η κύρια ιδιότητα των μορίων κατηγορίας Ι - η σύνδεση πεπτιδίων (αντιγόνα) και η παρουσίασή τους σε ανοσογόνο μορφή στα Τ κύτταρα - εξαρτάται από τους τομείς άλφα1 και άλφα2. Αυτές οι περιοχές έχουν σημαντικές άλφα-ελικοειδείς περιοχές, οι οποίες, όταν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, σχηματίζουν μια επιμήκη κοιλότητα (σχισμή), η οποία χρησιμεύει ως θέση δέσμευσης για το επεξεργασμένο αντιγόνο. Το προκύπτον σύμπλεγμα του αντιγόνου με τους τομείς άλφα1 και άλφα2 καθορίζει την ανοσογονικότητά του και την ικανότητά του να αλληλεπιδρά με τους υποδοχείς αναγνώρισης αντιγόνου των Τ κυττάρων.

Η κατηγορία Ι περιλαμβάνει τα αντιγόνα Α, τα αντιγόνα ΑΒ και τα αντιγόνα AC.

Τα αντιγόνα κατηγορίας Ι υπάρχουν στην επιφάνεια όλων των εμπύρηνων κυττάρων και των αιμοπεταλίων.

Τα μόρια MHC τάξης II είναι ετεροδιμερή κατασκευασμένα από μη ομοιοπολικά συνδεδεμένες βαριές αλφα και ελαφριές βήτα αλυσίδες.

Ορισμένα γεγονότα υποδεικνύουν μια στενή ομοιότητα των αλυσίδων άλφα και βήτα στη γενική δομή. Το εξωκυτταρικό τμήμα κάθε αλυσίδας διπλώνεται σε δύο τομείς (άλφα1, άλφα2 και βήτα1, βήτα2, αντίστοιχα) και συνδέεται με ένα βραχύ πεπτίδιο με το διαμεμβρανικό τμήμα (μήκος περίπου 30 υπολειμμάτων αμινοξέων). Το διαμεμβρανικό τμήμα διέρχεται στην κυτταροπλασματική περιοχή που περιέχει περίπου 10-15 υπολείμματα.

Η περιοχή δέσμευσης αντιγόνου των μορίων MHC τάξης II σχηματίζεται από άλφα-ελικοειδείς περιοχές αλυσίδων που αλληλεπιδρούν, παρόμοιες με τα μόρια κατηγορίας Ι, αλλά με μια σημαντική διαφορά: η κοιλότητα δέσμευσης αντιγόνου των μορίων MHC τάξης II δεν σχηματίζεται από δύο περιοχές την ίδια αλυσίδα άλφα, αλλά από δύο τομείς διαφορετικών αλυσίδων - τομείς άλφα1 και βήτα1.

Η γενική δομική ομοιότητα μεταξύ των δύο κατηγοριών μορίων MHC είναι προφανής. Αυτή είναι η ομοιομορφία της χωρικής οργάνωσης ολόκληρου του μορίου, ο αριθμός των περιοχών (τέσσερις) και η διαμορφωτική δομή της θέσης δέσμευσης αντιγόνου.

Στη δομή των μορίων τάξης ΙΙ, η κοιλότητα δέσμευσης αντιγόνου είναι πιο ανοιχτή από ό,τι στα μόρια κατηγορίας Ι, επομένως μπορούν να χωρέσουν μακρύτερα πεπτίδια σε αυτήν.

Η πιο σημαντική λειτουργία των αντιγόνων MHC τάξης II είναι να διασφαλίζουν την αλληλεπίδραση μεταξύ των Τ λεμφοκυττάρων και των μακροφάγων κατά τη διάρκεια της ανοσοαπόκρισης. Τα βοηθητικά Τ κύτταρα αναγνωρίζουν ένα ξένο αντιγόνο μόνο αφού έχει υποστεί επεξεργασία από μακροφάγα, σε συνδυασμό με αντιγόνα HLA τάξης II και την εμφάνιση αυτού του συμπλέγματος στην επιφάνεια του μακροφάγου.

Τα αντιγόνα κατηγορίας II υπάρχουν στην επιφάνεια των Β λεμφοκυττάρων, των ενεργοποιημένων Τ λεμφοκυττάρων, των μονοκυττάρων, των μακροφάγων και των δενδριτικών κυττάρων.

Τα γονίδια MHC τάξης II κωδικοποιούν διαμεμβρανικά πεπτίδια (γλυκοπρωτεΐνες) που συνδέονται με τη μεμβράνη. Τα μόρια των αντιγόνων ιστοσυμβατότητας κατηγορίας II (DR, DP, DQ), καθώς και της κατηγορίας Ι, είναι ετεροδιμερείς πρωτεΐνες που αποτελούνται από μια βαριά αλυσίδα άλφα (33 kDa) και μια ελαφριά βήτα αλυσίδα (26 kDa), που κωδικοποιείται από τα γονίδια του HLA συγκρότημα. Και οι δύο αλυσίδες σχηματίζουν δύο τομείς: άλφα1 και άλφα2, καθώς και βήτα1 και βήτα2.

Τα προϊόντα MHC κατηγορίας II συνδέονται κυρίως με Β λεμφοκύτταρα και μακροφάγα και χρησιμεύουν ως δομές αναγνώρισης για τα βοηθητικά κύτταρα Τ.

Τα γονίδια MHC κατηγορίας III, που βρίσκονται εντός ή στενά συνδεδεμένα με την ομάδα γονιδίων MHC, ελέγχουν διάφορα συστατικά του συμπληρώματος: C4 και C2, καθώς και τον παράγοντα Β, που βρίσκεται στο πλάσμα του αίματος και όχι στην επιφάνεια των κυττάρων. Και σε αντίθεση με τα μόρια MHC κατηγορίας I και κατηγορίας II, δεν εμπλέκονται στον έλεγχο της ανοσολογικής απόκρισης.

Ο όρος MHC κατηγορίας IV χρησιμοποιείται για να περιγράψει ορισμένους τόπους συνδεδεμένους με MHC.

Μια μελέτη της έκφρασης των μορίων MHC κατηγορίας Ι και ΙΙ σε διάφορους κυτταρικούς τύπους αποκάλυψε μια ευρύτερη κατανομή ιστών μορίων κατηγορίας Ι σε σύγκριση με μόρια κατηγορίας II. Εάν τα μόρια της κατηγορίας Ι εκφράζονται σχεδόν σε όλα τα κύτταρα που μελετήθηκαν, τότε τα μόρια της τάξης ΙΙ εκφράζονται κυρίως σε ανοσοεπαρκή κύτταρα ή κύτταρα που παίρνουν ένα σχετικά μη ειδικό μέρος στο σχηματισμό της ανοσολογικής απόκρισης, όπως τα επιθηλιακά κύτταρα.

Στον πίνακα Το Σχήμα 1 παρουσιάζει δεδομένα σχετικά με τη φύση της ιστικής κατανομής των μορίων MHC σε ποντίκια και ανθρώπους.

τραπέζι 1 Κατανομή ιστών των μορίων MHC κατηγορίας Ι και ΙΙ σε ποντίκια και ανθρώπους

Τύπος κυττάρου	Ν-2 σύμπλοκα ποντίκια		Ανθρώπινο σύμπλεγμα HLA
	Τάξη Ι	Τάξη II	Τάξη Ι	Τάξη II
Θυμοκύτταρα
Μακροφάγα
Κοκκιοκύτταρα
Δικτυοερυθροκύτταρα
ερυθρά αιμοσφαίρια
Αιμοπετάλια
Ινοβλάστες
Επιθηλιακά κύτταρα
Επιδερμικά κύτταρα
Καρδιακός μυς
Σκελετικός μυς
Πλακούντας
Σπέρμα
Ωάρια
Τροφοβλάστη
Βλαστοκύτταρα
Εμβρυϊκός ιστός

Η αναπαράσταση των μορίων κατηγορίας Ι σε όλους σχεδόν τους κυτταρικούς τύπους συσχετίζεται με τον κυρίαρχο ρόλο αυτών των μορίων στην αλλογενή απόρριψη μοσχεύματος. Τα μόρια της κατηγορίας II είναι λιγότερο ενεργά στη διαδικασία απόρριψης ιστού. Συγκριτικά δεδομένα σχετικά με το βαθμό συμμετοχής των μορίων MHC κατηγορίας I και II σε ορισμένες ανοσολογικές αντιδράσεις δείχνουν ότι ορισμένες ιδιότητες MHC συνδέονται περισσότερο με μία από τις κατηγορίες, ενώ άλλες είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα και των δύο κατηγοριών (Πίνακας 2).

Αυτί. 2 Συμμετοχή μορίων MHC τάξης Ι και ΙΙ σε ορισμένες ανοσολογικές αντιδράσεις

Charles B. Carpenter

Τα αντιγόνα που παρέχουν ενδοειδικές διαφορές μεταξύ ατόμων ορίζονται ως αλλοαντιγόνα και όταν περιλαμβάνονται στη διαδικασία απόρριψης αλλογενών μοσχευμάτων ιστού, αποκτούν το όνομα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας. Η Evolution έχει καθορίσει μια ενιαία περιοχή στενά συνδεδεμένων γονιδίων ιστοσυμβατότητας, τα προϊόντα των οποίων στην κυτταρική επιφάνεια παρέχουν ένα ισχυρό εμπόδιο στην αλλομεταμόσχευση. Οι όροι «μείζονα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας» και «σύμπλεγμα μείζονος γονιδίου ιστοσυμβατότητας» (MHC) αναφέρονται αντίστοιχα στα γονιδιακά προϊόντα και τα γονίδια αυτής της χρωμοσωμικής περιοχής. Πολλά ελάσσονα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας, αντίθετα, κωδικοποιούνται από πολλαπλές περιοχές του γονιδιώματος. Αντιστοιχούν σε ασθενέστερες αλλοαντιγονικές διαφορές στα μόρια που εκτελούν διάφορες λειτουργίες. Οι δομές που φέρουν καθοριστικούς παράγοντες MHC παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανοσία και την αυτοαναγνώριση κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης των κυττάρων και των ιστών. Πληροφορίες σχετικά με τον έλεγχο MHC της ανοσοαπόκρισης ελήφθησαν σε πειράματα σε ζώα, όταν χαρτογραφήθηκαν γονίδια ανοσοαπόκρισης εντός του MHC σε ποντικούς (H-2), αρουραίους (RT1) και ινδικά χοιρίδια (GPLA). Στους ανθρώπους, το MHC ονομάζεται HLA. Στα επιμέρους γράμματα της συντομογραφίας HLA δίνονται διαφορετικές σημασίες και, σύμφωνα με διεθνή συμφωνία, το HLA χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του συμπλέγματος ανθρώπινου MHC.

Μπορούν να γίνουν αρκετές γενικεύσεις σχετικά με το MHC. Πρώτον, μια μικρή περιοχή (λιγότερο από 2 εκατοστά) του MHC κωδικοποιεί τρεις κατηγορίες γονιδιακών προϊόντων. Τα μόρια κατηγορίας Ι, που εκφράζονται σχεδόν από όλα τα κύτταρα, περιέχουν μία βαριά και μία ελαφριά πολυπεπτιδική αλυσίδα και είναι προϊόντα τριών αναδιπλασιασμένων τόπων - HLA-A, HLA-B και HLA-C. Τα μόρια της κατηγορίας ΙΙ, η έκφραση των οποίων περιορίζεται σε Β λεμφοκύτταρα, μονοκύτταρα και ενεργοποιημένα Τ λεμφοκύτταρα, περιέχουν δύο πολυπεπτιδικές αλυσίδες (α και β) άνισου μεγέθους και είναι προϊόντα αρκετών στενά συνδεδεμένων γονιδίων, που συλλογικά ορίζονται ως η ζώνη HLA-D . Τα μόρια της κατηγορίας III είναι συστατικά συμπληρώματος C4, C2 και Bf. Δεύτερον, τα μόρια της τάξης Ι και ΙΙ σχηματίζουν ένα σύμπλεγμα με το ψευδοαντιγόνο ή το αντιγόνο ιστοσυμβατότητας και το ψευδοαντιγόνο αναγνωρίζονται από κοινού από Τ λεμφοκύτταρα που έχουν τον αντίστοιχο υποδοχέα για το αντιγόνο. Η αναγνώριση του εαυτού και του μη εαυτού στην αρχή και στη φάση τελεστή της ανοσολογικής απόκρισης κατευθύνεται άμεσα από μόρια των κατηγοριών I και II. Τρίτον, σαφείς περιορισμοί στις μεσοκυτταρικές αλληλεπιδράσεις στις οποίες συμμετέχουν τα κατασταλτικά Τ-λεμφοκύτταρα δεν έχουν εντοπιστεί στον άνθρωπο, αλλά ο ρόλος των γονιδίων HLA είναι αρκετά σημαντικός για ορισμένες εκδηλώσεις κατασταλτικής δραστηριότητας Τ-κυττάρων. Τέταρτον, γονίδια ενζυμικών συστημάτων που δεν σχετίζονται άμεσα με την ανοσία, αλλά είναι σημαντικά για την ανάπτυξη και τη σκελετική ανάπτυξη, εντοπίζονται στην περιοχή MHC. Γνωστοί τόποι HLA στον βραχύ βραχίονα του χρωμοσώματος 6 φαίνονται στο Σχήμα. 63-1.

Τόποι του συστήματος HLA. Αντιγόνα κατηγορίας Ι Τα αντιγόνα HLA τάξης Ι προσδιορίζονται ορολογικά χρησιμοποιώντας ανθρώπινους ορούς, κυρίως από πολύτοκες γυναίκες και σε μικρότερο βαθμό χρησιμοποιώντας μονοκλωνικά αντισώματα. Τα αντιγόνα κατηγορίας Ι υπάρχουν σε ποικίλες πυκνότητες σε πολλούς ιστούς του σώματος, συμπεριλαμβανομένων των Β κυττάρων, των Τ κυττάρων, των αιμοπεταλίων, αλλά όχι στα ώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια. Ο αριθμός των ορολογικά ανιχνεύσιμων ειδικοτήτων είναι μεγάλος και το σύστημα HLA είναι το πιο πολυμορφικό από τα γνωστά ανθρώπινα γενετικά συστήματα. Εντός του συμπλέγματος HLA, τρεις τόποι ορίζονται σαφώς για ορολογικά ανιχνεύσιμα αντιγόνα HLA τάξης Ι. Κάθε αντιγόνο κατηγορίας 1 περιέχει μια υπομονάδα β2-μικροσφαιρίνης (μοριακό βάρος 11.500) και μια βαριά αλυσίδα (mol. βάρος 44.000), η οποία φέρει εξειδίκευση αντιγόνου (Εικ. 63-2). Υπάρχουν 70 καλά καθορισμένες ειδικότητες θέσεων Α και Β και οκτώ ειδικότητες θέσεων C. Η ονομασία HLA είναι συνήθως παρούσα στην ονομασία των αντιγόνων μείζονος συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας, αλλά μπορεί να παραλειφθεί όταν το επιτρέπει το πλαίσιο. Τα αντιγόνα που δεν έχουν ταξινομηθεί οριστικά από τον ΠΟΥ ορίζονται με το γράμμα w μετά το όνομα του τόπου. Ο αριθμός που ακολουθεί τον προσδιορισμό του τόπου χρησιμεύει ως το σωστό όνομα του αντιγόνου. Τα αντιγόνα HLA του πληθυσμού της Αφρικής, της Ασίας και της Ωκεανίας δεν είναι επί του παρόντος καλά καθορισμένα, αν και περιλαμβάνουν μερικά από τα κοινά αντιγόνα που είναι χαρακτηριστικά των ανθρώπων δυτικοευρωπαϊκής καταγωγής. Η κατανομή των αντιγόνων HLA είναι διαφορετική σε διαφορετικές φυλετικές ομάδες και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ανθρωπολογικοί δείκτες στη μελέτη ασθενειών και διαδικασιών μετανάστευσης.

Ρύζι. 63-1. Σχηματική αναπαράσταση του χρωμοσώματος 6.

Εμφανίζεται ο εντοπισμός της ζώνης HLA στην περιοχή των 21 βραχέων βραχιόνων. Οι τόποι HLA-A, HLA-B και HLA-C κωδικοποιούν βαριές αλυσίδες κατηγορίας Ι (44.000), ενώ η ελαφριά αλυσίδα α2-μικροσφαιρίνης (11.500) των μορίων κατηγορίας Ι κωδικοποιείται από το γονίδιο του χρωμοσώματος 15. Η ζώνη HLA-D (κατηγορία II) βρίσκεται κεντρομερικά σε σχέση με τους τόπους A, B και C με στενά συνδεδεμένα γονίδια των συστατικών του συμπληρώματος C4A, C4B, Bf και C2 στην περιοχή B-D. Η σειρά των γονιδίων του συμπληρώματος δεν έχει τεκμηριωθεί. Κάθε μόριο περιοχής D κατηγορίας II σχηματίζεται από α- και β-αλυσίδες. Υπάρχουν στην κυτταρική επιφάνεια σε διαφορετικές περιοχές (DP, DQ και DR). Ο αριθμός που προηγείται των πινακίδων; και;, σημαίνει ότι υπάρχουν διαφορετικά γονίδια για αλυσίδες ενός δεδομένου τύπου, για παράδειγμα, για το DR υπάρχουν τρία γονίδια για α-αλυσίδες, έτσι ώστε τα μόρια που εκφράζονται να είναι 1;;, 2; ή 3;;. Τα αντιγόνα DRw52(MT2) και DRw53(MT3) βρίσκονται στην 2β αλυσίδα, ενώ το DR στην 1β αλυσίδα. Το DR είναι μη πολυμορφικό και τα μόρια αντιγόνου DQ είναι πολυμορφικά και στις δύο α- και β-αλυσίδες (2-2;). Άλλοι τύποι DQ (1?1?) έχουν περιορισμένο πολυμορφισμό. Ο πολυμορφισμός DP σχετίζεται με β-αλυσίδες. Το συνολικό μήκος της περιοχής HLA είναι περίπου 3 cm.

Επειδή τα χρωμοσώματα είναι ζευγαρωμένα, κάθε άτομο έχει έως και έξι ορολογικά ανιχνεύσιμα αντιγόνα HLA-A, HLA-B και HLA-C, τρία από κάθε γονέα. Κάθε ένα από αυτά τα σύνολα χαρακτηρίζεται ως απλότυπος και σύμφωνα με την απλή μεντελική κληρονομικότητα, το ένα τέταρτο των απογόνων έχει πανομοιότυπους απλότυπους, οι μισοί μοιράζονται μερικούς από τους ίδιους απλότυπους και το υπόλοιπο τέταρτο είναι εντελώς ασύμβατο (Εικόνα 63-3). Η σημασία του ρόλου αυτού του συμπλέγματος γονιδίων στην απόκριση της μεταμόσχευσης επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι η επιλογή ζευγών δότη-λήπτη μεταξύ των απογόνων μιας γενιάς σύμφωνα με τον απλότυπο παρέχει τα καλύτερα αποτελέσματα στη μεταμόσχευση νεφρού - περίπου 85-90% -term survival (βλ. Κεφάλαιο 221).

Αντιγόνα κατηγορίας II. Η ζώνη HLA-D γειτνιάζει με τους τόπους κατηγορίας Ι στον βραχύ βραχίονα του χρωμοσώματος 6 (βλ. Εικ. 63-1). Αυτή η περιοχή κωδικοποιεί μια σειρά από μόρια τάξης II, καθένα από τα οποία περιέχει μια α-αλυσίδα (μορ. μάζα 29.000) και μια α-αλυσίδα (μορ. μάζα 34.000) (βλ. Εικ. 63-2). Η ασυμβατότητα σε αυτή την περιοχή, ειδικά στα αντιγόνα DR, καθορίζει την πολλαπλασιαστική απόκριση των λεμφοκυττάρων in vitro. Η αντίδραση μικτών λεμφοκυττάρων (MLR) αξιολογείται από το επίπεδο πολλαπλασιασμού στη μεικτή λεμφοκυτταρική καλλιέργεια (MLC) και μπορεί να είναι θετική ακόμη και αν τα αντιγόνα HLA-A, HLA-B και HLA-C είναι πανομοιότυπα (βλ. Εικ. 63-3 ). Τα αντιγόνα HLA-D ανιχνεύονται χρησιμοποιώντας τυπικά διεγερτικά λεμφοκύτταρα που είναι ομόζυγα για το HLA-D και απενεργοποιούνται από ακτίνες Χ ή μιτομυκίνη C για να προσδώσουν μια μονοκατευθυντική απόκριση. Υπάρχουν 19 τέτοια αντιγόνα (HLA-Dwl-19) που ανακαλύφθηκαν χρησιμοποιώντας ομόζυγο κυτταρικό τύπο.

Οι προσπάθειες ανίχνευσης HLA-D με ορολογικές μεθόδους αποκάλυψαν αρχικά μια σειρά από D-συνδεδεμένα (DR) αντιγόνα που εκφράζονται σε μόρια τάξης II από Β κύτταρα, μονοκύτταρα και ενεργοποιημένα Τ κύτταρα. Στη συνέχεια περιγράφηκαν άλλα στενά συνδεδεμένα αντιγονικά συστήματα, τα οποία έλαβαν διάφορες ονομασίες (MB, MT, DC, SB). Η ταυτότητα μεμονωμένων ομάδων μορίων κατηγορίας II έχει πλέον αποδειχθεί και τα γονίδια των αντίστοιχων α- και β-αλυσίδων έχουν απομονωθεί και προσδιοριστεί η αλληλουχία τους. Ο χάρτης γονιδίων κατηγορίας II που φαίνεται στο Σχ. 63-1, αντικατοπτρίζει τον ελάχιστο αριθμό γονιδίων και μοριακών περιοχών. Αν και η μοριακή μάζα II μπορεί να περιέχει DR; από τον απλότυπο του ενός από τους γονείς, και DR? - του άλλου (μετασυμπλήρωση), η συνδυαστική έξω από κάθε μία από τις περιοχές DP, DQ, DR είναι σπάνια, αν είναι δυνατόν καθόλου. Τα μόρια DR και σε κάποιο βαθμό DQ μπορούν να χρησιμεύσουν ως ερεθίσματα για την πρωτογενή MLR. Η δευτερογενής MLR ορίζεται ως μια αρχική δοκιμασία λεμφοκυττάρων (PLT) και παρέχει αποτελέσματα σε 24-36 ώρες αντί για 6-7 ημέρες για μια πρωτογενή απόκριση. Τα αλλοαντιγόνα DP ανακαλύφθηκαν λόγω της ικανότητάς τους να προκαλούν διέγερση PLT, αν και δεν προκαλούν πρωτογενή MLR. Αν και τα Β κύτταρα και τα ενεργοποιημένα Τ κύτταρα εκφράζουν και τα τρία σετ μορίων τάξης II, τα αντιγόνα DQ δεν εκφράζονται στο 60-90% των θετικών σε DP και DR μονοκυττάρων.

Ρύζι. 63-2. Σχηματική αναπαράσταση μορίων κυτταρικής επιφάνειας κατηγορίας Ι και κατηγορίας II.

Τα μόρια της κατηγορίας Ι αποτελούνται από δύο πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Βαριά αλυσίδα με προβλήτα. βάρους 44.000 διέρχεται από την πλασματική μεμβράνη. Η εξωτερική του περιοχή αποτελείται από τρεις περιοχές (δ1, δ2 και δ3) που σχηματίζονται από δισουλφιδικούς δεσμούς. Ελαφριά αλυσίδα με mol. βάρους 11500 (α2-μικροσφαιρίνη, α2 mu) κωδικοποιείται από το χρωμόσωμα 15 και συνδέεται μη ομοιοπολικά με τη βαριά αλυσίδα. Η ομολογία αμινοξέων μεταξύ των μορίων κατηγορίας Ι είναι 80-85%, μειώνεται στο 50% στις περιοχές α1 και β2, που πιθανώς αντιστοιχούν σε περιοχές αλλοαντιγονικού πολυμορφισμού. Τα μόρια της κατηγορίας II σχηματίζονται από δύο μη ομοιοπολικά συνδεδεμένες πολυψπτιδικές αλυσίδες, μια α-αλυσίδα με ένα mol. με μάζα 34.000 και β-αλυσίδα με μοριακή μάζα 29.000. Κάθε αλυσίδα περιέχει δύο τομείς που σχηματίζονται από δισουλφιδικούς δεσμούς (από S. B. Carpenter, E. L. Milford, Renal Transplantation: Immunobiology in the Kidnev/Eds. B. Brenner, F. Rector, Νέα Υόρκη: Samiders, 1985).

Ρύζι. 63-3. Ζώνη HLA του χρωμοσώματος 6: κληρονομικότητα απλοτύπων HLA. Κάθε χρωμοσωμικό τμήμα συνδεδεμένων γονιδίων χαρακτηρίζεται ως απλότυπος και κάθε άτομο κληρονομεί έναν απλότυπο από κάθε γονέα. Το διάγραμμα δείχνει τα αντιγόνα A, B και C των απλοτύπων a και b για ένα δεδομένο υποθετικό άτομο. Ακολουθούν οι ονομασίες των απλοτύπων σύμφωνα με το κείμενο. Εάν ένας άνδρας με τον απλότυπο ab παντρευτεί μια γυναίκα με τον απλότυπο cd, ο απόγονος μπορεί να είναι μόνο τεσσάρων τύπων (όσον αφορά το HLA). Εάν ο ανασυνδυασμός συμβεί σε έναν από τους γονείς κατά τη διάρκεια της μείωσης (που σημειώνεται με σπασμένες γραμμές), αυτό οδηγεί στο σχηματισμό ενός αλλοιωμένου απλότυπου. Η συχνότητα των αλλοιωμένων απλοτύπων στα παιδιά χρησιμεύει ως μέτρο των αποστάσεων στο γενετικό hag (1% συχνότητα ανασυνδυασμού = 1 cm, βλ. Εικ. 63-1) (από G. V. Carpenter. Kidney International, G)78. 14.283).

Μοριακή γενετική. Κάθε πολυπεπτιδική αλυσίδα μορίων κατηγορίας Ι και ΙΙ περιέχει πολλές πολυμορφικές περιοχές εκτός από έναν «ιδιωτικό» αντιγονικό προσδιοριστή που ανιχνεύεται από αντιορούς. Το τεστ λεμφόλυσης με μεσολάβηση κυττάρων (CML) προσδιορίζει την ειδικότητα των φονικών Τ κυττάρων (Τ κύτταρα) που προκύπτουν κατά τη διαδικασία πολλαπλασιασμού σε MLR δοκιμάζοντας σε κύτταρα στόχους από δότες που δεν ήταν η πηγή των κυττάρων που διεγείρουν την MLR. Τα αντιγονικά συστήματα που προσδιορίζονται με αυτή τη μέθοδο δείχνουν μια στενή αλλά ατελή συσχέτιση με τα «ιδιωτικά» αντιγόνα της κατηγορίας 1. Η κλωνοποίηση κυτταροτοξικών κυττάρων κατέστησε δυνατή την ανίχνευση ενός συνόλου πολυμορφικών καθοριστικών στόχων σε μόρια HLA, μερικά από τα οποία δεν μπορούν να ανιχνευθούν με χρήση αλλοαντισών και μονοκλωνικών αντισώματα που λαμβάνονται με ανοσοποίηση ανθρώπινων κυττάρων ποντικών. Μερικά από αυτά τα αντιδραστήρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγνώριση «συγκεκριμένων» καθοριστικών παραγόντων HLA, ενώ άλλα κατευθύνονται προς πιο «γενικούς» (μερικές φορές αποκαλούμενους υπερτυποποιήσιμους) προσδιοριστές. Ένα τέτοιο σύστημα «κοινών» αντιγόνων HLA-B έχει δύο αλληλόμορφα, Bw4 και Bw6. Τα περισσότερα "ιδιωτικά" HLA-B συνδέονται είτε με το Bw4 είτε με το Bw6. Άλλα συστήματα συνδέονται με υποομάδες αντιγόνων HLA. Για παράδειγμα, οι θετικές για HLA-B βαριές αλυσίδες περιέχουν επιπλέον περιοχές κοινές στα B7, B27, Bw22 και B40 ή στα B5, B15, B18 και Bw35. Υπάρχουν και άλλοι τύποι αλληλοκαλυπτόμενων αντιγονικών καθοριστικών παραγόντων, όπως αποδεικνύεται από την αντίδραση μονοκλωνικών αντισωμάτων με μια περιοχή κοινή στις βαριές αλυσίδες των HLA-A και HLA-B. Μια μελέτη της αλληλουχίας αμινοξέων και των χαρτών ψδιδίων μερικών μορίων HLA έδειξε ότι οι υπερμεταβλητές περιοχές των αντιγόνων τάξης Ι συγκεντρώνονται στην εξωτερική περιοχή β1 (βλ. Εικ. 63-2) και στην γειτονική περιοχή της περιοχής β2. Οι μεταβλητές αλληλουχίες των μορίων τάξης II είναι διαφορετικές για διαφορετικούς τόπους. Είναι αξιοσημείωτο ότι ο τομέας α3 τάξης Ι, ο τομέας β2 κατηγορίας II και ο τομέας β2, καθώς και μέρος του μορίου μεμβράνης Τ8 (Leu 2), το οποίο εμπλέκεται στις αλληλεπιδράσεις κυττάρου-κυττάρου (βλ. Κεφάλαιο 62), παρουσιάζουν σημαντική ομολογία αλληλουχίας αμινοξέων με σταθερές ζώνες ανοσοσφαιρινών. Αυτό επιβεβαιώνει την υπόθεση για τον εξελικτικό σχηματισμό μιας οικογένειας γονιδιακών προϊόντων που φέρουν λειτουργίες ανοσολογικής αναγνώρισης. Κατά την εξέταση του γονιδιωματικού DNA του HLA, βρέθηκαν τυπικές αλληλουχίες εξωνίου-ιντρονίου για μόρια τάξης Ι και II, με εξόνια που ταυτοποιήθηκαν για τα πεπτίδια σήματος (5") κάθε περιοχής, το διαμεμβρανικό υδρόφοβο τμήμα και το κυτταροπλασματικό τμήμα (3"). Οι ανιχνευτές cDNA είναι διαθέσιμοι για τις περισσότερες αλυσίδες HLA και η χρήση ενζυματικών υδρολυμάτων για την αξιολόγηση της κατάστασης του πολυμορφισμού μήκους θραύσματος περιορισμού (RFLP) έχει παράγει δεδομένα που συσχετίζονται με αποτελέσματα από ορολογικές μελέτες μορίων κατηγορίας 11 στο MLR. Ωστόσο, ο μεγάλος αριθμός (20-30) γονιδίων κατηγορίας 1 καθιστά δύσκολη την εκτίμηση του πολυμορφισμού από το RFLP. Πολλά από αυτά τα γονίδια δεν εκφράζονται (ψευδογόνα), αν και μερικά μπορεί να αντιστοιχούν σε πρόσθετους τόπους τάξης Ι που εκφράζονται μόνο σε ενεργοποιημένα Τ κύτταρα. οι λειτουργίες τους είναι άγνωστες. Η ανάπτυξη ειδικών δοκιμών για τους τόπους HLA-A και HLA-B θα βοηθήσει στην κατανόηση αυτού του μάλλον πολύπλοκου προβλήματος.

Συμπλήρωμα (κατηγορία III). Τα δομικά γονίδια των τριών συστατικών του συμπληρώματος - C4, C2 και Bf - υπάρχουν στη ζώνη HLA-B-D (βλ. Εικ. 63-1). Αυτοί είναι δύο τόποι C4 που κωδικοποιούν τα C4A και C4B, που αρχικά περιγράφηκαν ως αντιγόνα ερυθροκυττάρων Rodgers και Chido, αντίστοιχα. Αυτά τα αντιγόνα αποδείχθηκε ότι ήταν στην πραγματικότητα μόρια C4 που απορροφήθηκαν από το πλάσμα. Άλλα συστατικά του συμπληρώματος δεν συνδέονται στενά με το HLA. Δεν έχει περιγραφεί διασταύρωση μεταξύ των γονιδίων C2, Bf και C4. Όλα κωδικοποιούνται από μια περιοχή μεταξύ HLA-B και HLA-DR, μήκους περίπου 100 kb. Υπάρχουν δύο αλληλόμορφα C2, τέσσερα Bf, επτά C4A και τρία C4B, επιπλέον, υπάρχουν σιωπηλά αλληλόμορφα QO σε κάθε θέση. Ο εξαιρετικός πολυμορφισμός των ιστοτύπων του συμπληρώματος (complotypes) καθιστά αυτό το σύστημα κατάλληλο για γενετική έρευνα.

Πίνακας 63-1. Οι πιο κοινές απλοτίνες HLA

Στον πίνακα Το 63-1 αντιπροσωπεύει τους τέσσερις πιο συνηθισμένους απλότυπους που βρίσκονται σε άτομα δυτικοευρωπαϊκής καταγωγής. Τα αποτελέσματα της MLR σε μη συγγενικά άτομα που επιλέγονται για συμβατότητα σε αυτούς τους απλότυπους είναι αρνητικά, ενώ μια αντίδραση εμφανίζεται συνήθως όταν άσχετα άτομα αντιστοιχίζονται μόνο για συμβατότητα HLA-DR και DQ. Τέτοιοι πανομοιότυποι κοινοί απλότυποι πιθανότατα προέρχονται αμετάβλητοι από έναν μόνο πρόγονο.

Άλλα γονίδια στο χρωμόσωμα 6. Η ανεπάρκεια στεροειδούς 21-υδροξυλάσης, ένα αυτοσωμικό υπολειπόμενο χαρακτηριστικό, προκαλεί σύνδρομο συγγενούς υπερπλασίας των επινεφριδίων (Κεφάλαια 325 και 333). Το γονίδιο για αυτό το ένζυμο εντοπίζεται στην περιοχή HLA-B-D. Το γονίδιο 21-υδροξυλάσης που βρίσκεται δίπλα στο γονίδιο C4A διαγράφεται σε άτομα που πάσχουν από το αναφερόμενο σύνδρομο, μαζί με το C4A (C4AQO), και το γονίδιο HLA-B μπορεί να μετασχηματιστεί με τη μετατροπή του B 13 στο σπάνιο Bw47, που βρίσκεται μόνο στο αλλοιωμένοι απλότυποι. Σε αντίθεση με την καθυστερημένη ανεπάρκεια 21-υδροξυλάσης που συνδέεται με HLA, η συγγενής υπερπλασία των επινεφριδίων που σχετίζεται με ανεπάρκεια 21-υδροξυλάσης δεν συνδέεται με HLA. Αρκετές οικογενειακές μελέτες έχουν δείξει ότι η ιδιοπαθής αιμοχρωμάτωση, μια αυτοσωμική υπολειπόμενη διαταραχή, συνδέεται με HLA (βλ. Κεφάλαιο 310). Αν και η παθογένεια των διαταραχών απορρόφησης σιδήρου στη γαστρεντερική οδό είναι άγνωστη, έχει διαπιστωθεί ότι τα γονίδια που ρυθμίζουν αυτή τη διαδικασία βρίσκονται κοντά στην περιοχή HLA-A.

Ρύζι. 63-4. Σχήμα των σχετικών ρόλων των αντιγόνων HLA-A, HLA-B, HLA-C και HLA-D στην έναρξη της αλλοάνοσης απόκρισης και στο σχηματισμό τελεστικών κυττάρων και αντισωμάτων.

Δύο κύριες κατηγορίες Τ λεμφοκυττάρων αναγνωρίζουν τα αντιγόνα: τα Τ κύτταρα, οι πρόδρομοι των κυτταροτοξικών κυττάρων «δολοφόνων» και τα βοηθητικά κύτταρα Tx, τα οποία προάγουν την ανάπτυξη κυτταροτοξικής απόκρισης. Το Tx παρέχει επίσης βοήθεια στα Β λεμφοκύτταρα στην ανάπτυξη μιας «ώριμης» απόκρισης IgG. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το Tx αναγνωρίζει συνήθως αντιγόνα κατηγορίας Ι, ενώ το σήμα για το Tx δημιουργείται κυρίως από το HLA-D, το οποίο συνδέεται στενά με αντιγόνα τάξης II (από το C. B. Carpenter. - Kidney International, 1978, 14, 283).

Γονίδια ανοσοαπόκρισης. Κατά τη μελέτη της in vitro απόκρισης σε συνθετικά πολυπεπτιδικά αντιγόνα, αιμοκυανίνη, κολλαγόνο, ανατοξίνη τετάνου, αποκαλύφθηκε ότι η ζώνη HLA-D είναι παρόμοια με την περιοχή H-2. Εγώ στο ποντίκι. Η παρουσίαση αντιγονικών θραυσμάτων στην επιφάνεια μακροφάγων ή άλλων κυττάρων που φέρουν μόρια τάξης II απαιτεί συζευγμένη αναγνώριση του συμπλέγματος μορίου τάξης II + αντιγόνου από Τ λεμφοκύτταρα που φέρουν τον(τους) αντίστοιχο(ους) υποδοχέα(ους) (βλ. Κεφάλαιο 62). Ο πυρήνας αυτής της υπόθεσης του «αυτο-)-Χ» ή του «τροποποιημένου εαυτού» είναι ότι η Τ-εξαρτώμενη ανοσοαπόκριση, η δράση των Τ βοηθητικών/επαγωγέων (Tx) κυττάρων, συμβαίνει μόνο εάν συντεθούν οι αντίστοιχοι καθοριστικοί παράγοντες κατηγορίας II. Τα γονίδια του τελευταίου είναι γονίδια Ir. Επειδή οι αλλογενείς προσδιοριστές τάξης Ι αναγνωρίζονται ως ήδη αλλοιωμένοι, το αλλογενές MLP αντιπροσωπεύει ένα μοντέλο του ανοσοποιητικού συστήματος στο οποίο η παρουσία ενός ψευδοαντιγόνου δεν είναι απαραίτητη (Εικ. 63-4). Οι τελεστικές φάσεις της ανοσίας απαιτούν αναγνώριση του ψευδοαντιγόνου σε συνδυασμό με τις δικές του δομές. Τα τελευταία στους ανθρώπους, όπως και στα ποντίκια, είναι μόρια αντιγόνων ιστοσυμβατότητας κατηγορίας Ι. Οι ανθρώπινες κυτταρικές σειρές που έχουν μολυνθεί με τον ιό της γρίπης υποβάλλονται σε λύση από ανοσοκυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα (Τλυμφοκύτταρα) μόνο εάν τα κύτταρα που αποκρίνονται και τα κύτταρα στόχοι είναι πανομοιότυπα στους τόπους HLA-A και HLA-B. Το αλλογενές MLR χρησιμεύει επίσης ως μοντέλο για το σχηματισμό κυτταροτοξικών Τ λεμφοκυττάρων περιορισμένης κατηγορίας Ι (βλ. Εικ. 63-4). Λεπτομέρειες περιορισμού για διάφορα μόρια και επιτόπους κατηγορίας Ι και ΙΙ μπορούν να απομονωθούν με τη χρήση αρχικών κυττάρων που έχουν υποστεί επέκταση και κλωνοποίηση. Για παράδειγμα, στο επίπεδο των κυττάρων που παρουσιάζουν αντιγόνο, ένας δεδομένος κλώνος Τχ αναγνωρίζει ένα αντιγονικό θραύσμα συμπλεγμένο με μια συγκεκριμένη περιοχή ενός μορίου τάξης II χρησιμοποιώντας τον υποδοχέα Ti. Στοιχεία περιορισμού για ορισμένα μικροβιακά αντιγόνα είναι τα αλληλόμορφα DR και Dw.

Η καταστολή της ανοσοαπόκρισης (ή του χαμηλού επιπέδου απόκρισης) στη γύρη κέδρου, τα στρεπτόκοκκα και τα αντιγόνα σχιστοσωμάτων είναι κυρίαρχη και συνδέεται με HLA, υποδηλώνοντας την ύπαρξη γονιδίων ανοσοκαταστολής (Is). Η παρουσία ειδικών αλληλικών συσχετισμών HLA με το επίπεδο της ανοσολογικής απόκρισης έχει επίσης αποδειχθεί, για παράδειγμα, για το αντιγόνο Ra5 του καστοριού - με DR2 και για το κολλαγόνο - με DR4.

Συσχετισμοί με ασθένειες. Εάν το κύριο σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας έχει μια σημαντική βιολογική λειτουργία, ποια είναι αυτή η λειτουργία; Μια υπόθεση είναι ότι παίζει ρόλο στην ανοσολογική επιτήρηση των νεοπλασματικών κυττάρων που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου. Αυτό το σύστημα έχει μεγάλη σημασία κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, καθώς υπάρχει πάντα ασυμβατότητα ιστού μεταξύ μητέρας και εμβρύου. Ένας υψηλός βαθμός πολυμορφισμού μπορεί επίσης να συμβάλει στην επιβίωση των ειδών έναντι του τεράστιου αριθμού μικροβιακών παραγόντων που υπάρχουν στο περιβάλλον. Η ανοχή στον «εαυτό» (αυτοανεκτικότητα) μπορεί να εξαπλωθεί σε μικροβιακά αντιγόνα, με αποτέλεσμα υψηλή ευαισθησία που οδηγεί σε θανατηφόρες λοιμώξεις, ενώ ο πολυμορφισμός στο σύστημα HLA συμβάλλει στο γεγονός ότι μέρος του πληθυσμού αναγνωρίζει τους επικίνδυνους παράγοντες ως ξένους και περιλαμβάνει επαρκή ανταπόκριση. Αυτές οι υποθέσεις συνδέουν το ρόλο του HLA με τα πλεονεκτήματα που κάνουν το σύστημα να επιβιώνει υπό επιλεκτική πίεση.Κάθε μία από αυτές τις υποθέσεις έχει κάποια υποστήριξη.

Σημαντική απόδειξη για το ρόλο του συμπλέγματος HLA στην ανοσοβιολογία ήταν η ανακάλυψη θετικής συσχέτισης ορισμένων παθολογικών διεργασιών με τα αντιγόνα HLA. Η μελέτη αυτών των συσχετισμών διεγέρθηκε από την ανακάλυψη γονιδίων ανοσοαπόκρισης που συνδέονται με το σύμπλεγμα Η-2 σε ποντίκια. Στον πίνακα 63-3 συνοψίζει τις πιο σημαντικές συσχετίσεις της νόσου HLA.

Έχει διαπιστωθεί ότι η συχνότητα του HLA-B27 αυξάνεται σε ορισμένες ρευματικές παθήσεις, ιδιαίτερα στην αγκυλοποιητική σπονδυλίτιδα, μια ασθένεια που είναι σαφώς οικογενής. Το αντιγόνο Β27 υπάρχει μόνο στο 7% των ατόμων δυτικοευρωπαϊκής καταγωγής, αλλά βρίσκεται στο 80-90% των ασθενών με αγκυλοποιητική σπονδυλίτιδα. Όσον αφορά τον σχετικό κίνδυνο, αυτό σημαίνει ότι αυτό το αντιγόνο είναι υπεύθυνο για μια ευαισθησία στην ανάπτυξη αγκυλοποιητικής σπονδυλίτιδας, η οποία είναι 87 φορές μεγαλύτερη στους φορείς της από ό,τι στο γενικό πληθυσμό. Ομοίως, υψηλός βαθμός συσχέτισης με το αντιγόνο Β27 έχει αποδειχθεί για την οξεία πρόσθια ραγοειδίτιδα, το σύνδρομο Reiter και την αντιδραστική αρθρίτιδα σε τουλάχιστον τρεις βακτηριακές λοιμώξεις (γερσινίωση, σαλμονέλωση και γονόρροια). Αν και η κοινή μορφή της νεανικής ρευματοειδούς αρθρίτιδας σχετίζεται επίσης με τη Β27, ένας τύπος ασθένειας με ήπιο αρθρικό σύνδρομο και ιρίτιδα σχετίζεται με τη Β27. Στην ψωριασική αρθρίτιδα κεντρικού τύπου, η B27 είναι πιο συχνή, ενώ η Bw38 σχετίζεται τόσο με κεντρικούς όσο και με περιφερικούς τύπους. Η ψωρίαση σχετίζεται με το Cw6. Οι ασθενείς με εκφυλιστική αρθρίτιδα ή ουρική αρθρίτιδα δεν παρουσιάζουν αλλαγές στη συχνότητα εμφάνισης αντιγόνων.

Οι περισσότερες άλλες συσχετίσεις με ασθένειες είναι χαρακτηριστικές των αντιγόνων της ζώνης HLA-D. Για παράδειγμα, η εντεροπάθεια ευαίσθητη στη γλουτένη σε παιδιά και ενήλικες σχετίζεται με το αντιγόνο DR3 (σχετικός κίνδυνος 21). Το πραγματικό ποσοστό των ασθενών με αυτό το αντιγόνο κυμαίνεται από 63 έως 96 % σε σύγκριση με 22-27% στους μάρτυρες. Το ίδιο αντιγόνο εντοπίζεται συχνότερα σε ασθενείς με ενεργό χρόνια ηπατίτιδα και ερπητοειδή δερματίτιδα, οι οποίοι ταυτόχρονα πάσχουν από εντεροπάθεια ευαίσθητη στη γλουτένη. Ο νεανικός ινσουλινοεξαρτώμενος σακχαρώδης διαβήτης (τύπου Ι) σχετίζεται με DR3 και DR4 και σχετίζεται αρνητικά με DR2. Ένα σπάνιο αλληλόμορφο Bf (M) βρέθηκε στο 17-25% των ασθενών με διαβήτη τύπου Ι. Ο διαβήτης ενηλίκων (τύπου II) δεν έχει συσχέτιση με HLA. Ο υπερθυρεοειδισμός στις Ηνωμένες Πολιτείες σχετίζεται με B8 και Dw3, ενώ στον ιαπωνικό πληθυσμό σχετίζεται με Bw35. Η ευρύτερη εξέταση υγιών και ασθενών εκπροσώπων διαφορετικών φυλών θα βοηθήσει να διευκρινιστεί το ζήτημα των καθολικών δεικτών HLA. Για παράδειγμα, το αντιγόνο Β27, σπάνιο σε υγιή Ιάπωνα άτομα, είναι κοινό σε ασθενείς με αγκυλοποιητική σπονδυλίτιδα. Ομοίως, το DR4 είναι δείκτης αφίδων για διαβήτη τύπου Ι σε όλες τις φυλές. Μερικές φορές ένας δείκτης HLA συνδέεται σαφώς με μέρος μόνο των συμπτωμάτων ενός συνδρόμου. Για παράδειγμα, η βαριά μυασθένεια σχετίζεται πολύ πιο έντονα με τα αντιγόνα B8 και DR3 σε ασθενείς χωρίς θυμώμα και η σκλήρυνση κατά πλάκας σχετίζεται με το αντιγόνο DR2 σε άτομα με ταχέως προοδευτική πορεία της νόσου. Το σύνδρομο Goodpasture, που σχετίζεται με αυτοάνοση βλάβη στις βασικές μεμβράνες των σπειραμάτων, η ιδιοπαθής μεμβρανώδης σπειραματονεφρίτιδα, που αντικατοπτρίζει αυτοάνοσες διεργασίες με το σχηματισμό αντισωμάτων στα σπειραματικά αντιγόνα, καθώς και η επαγόμενη από χρυσό μεμβρανώδη νεφρίτιδα, σχετίζονται σημαντικά με το HLA-DR.

Πίνακας 63-3. Ασθένειες που σχετίζονται με αντιγόνα HLA

Μη ισορροπημένη πρόσφυση. Αν και η κατανομή των αλληλόμορφων HLA ποικίλλει μεταξύ των φυλετικών και εθνοτικών πληθυσμών, το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της πληθυσμιακής γενετικής των αντιγόνων HLA είναι η παρουσία ανισορροπίας σύνδεσης για ορισμένα αντιγόνα Α και Β, αντιγόνα Β και C, Β, D και τόπους συμπληρώματος. Η ανισορροπία σύνδεσης σημαίνει ότι αντιγόνα από στενά συνδεδεμένους τόπους βρίσκονται μαζί πιο συχνά από ό,τι θα αναμενόταν από την υπόθεση της τυχαίας συσχέτισης. Ένα κλασικό παράδειγμα ανισορροπίας σύνδεσης είναι η σύνδεση του αντιγόνου θέσης AHLA-A1 με το αντιγόνο του τόπου Β HLA-B8 σε άτομα Δυτικοευρωπαϊκής καταγωγής. Η ταυτόχρονη παρουσία των Α1 και Β8, που υπολογίζεται με βάση τις συχνότητες των γονιδίων τους, θα πρέπει να παρατηρείται με συχνότητα 0,17. 0,11, δηλαδή περίπου 0,02. Ενώ η παρατηρούμενη συχνότητα συνύπαρξής τους είναι 0,08, δηλαδή 4 φορές μεγαλύτερη από την αναμενόμενη και η διαφορά μεταξύ αυτών των τιμών είναι 0,06. Η τελευταία τιμή ορίζεται δέλτα (?) και χρησιμεύει ως μέτρο ανισορροπίας. Διαπιστώθηκε επίσης ανισορροπία σύνδεσης για άλλους απλότυπους των Α- και Β-τόπων: Α3 και Β7, Α2 και Β 12, Α29 και Β 12, Α11 και Bw35. Για ορισμένους καθοριστικούς παράγοντες της ζώνης D, η ανισορροπία σύνδεσης με τα αντιγόνα Β-τόπου ήταν περιγράφεται (για παράδειγμα, DR3 και ΑΤ 8). καθώς και για αντιγόνα των τόπων Β και C. Τα ορολογικά ανιχνεύσιμα αντιγόνα HLA χρησιμεύουν ως δείκτες για γονίδια ενός ολόκληρου απλότυπου σε μια οικογένεια και ως δείκτες για συγκεκριμένα γονίδια σε έναν πληθυσμό, αλλά μόνο παρουσία ανισορροπίας σύνδεσης.

Η σημασία της ανισορροπίας σύνδεσης είναι μεγάλη επειδή τέτοιοι συσχετισμοί γονιδίων μπορούν να προκαλέσουν συγκεκριμένες λειτουργίες. Η πίεση επιλογής κατά την εξέλιξη μπορεί να είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την επιμονή ορισμένων συνδυασμών γονιδίων σε γονότυπους. Για παράδειγμα, υπάρχει μια θεωρία ότι το A1 και το B8, καθώς και ορισμένοι καθοριστικοί παράγοντες του D και άλλων περιοχών, παρέχουν ένα επιλεκτικό πλεονέκτημα απέναντι σε επιδημίες ασθενειών όπως η πανώλη ή η ευλογιά. Ωστόσο, είναι επίσης πιθανό οι απόγονοι των ανθρώπων που επέζησαν από τέτοιες επιδημίες να παραμένουν επιρρεπείς σε άλλες ασθένειες επειδή το μοναδικό γονιδιακό τους σύμπλεγμα δεν παρέχει επαρκή ανταπόκριση σε άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Η κύρια δυσκολία αυτής της υπόθεσης είναι η υπόθεση ότι η επιλογή δρα σε πολλά γονίδια ταυτόχρονα και έτσι διασφαλίζει την εμφάνιση των παρατηρούμενων τιμών του Α, αλλά η ανάγκη για πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των προϊόντων διαφορετικών τόπων του συμπλέγματος MHC είναι μόνο η αρχική. σύνδεσμος για τα παρατηρούμενα φαινόμενα και η επιλογή μπορεί να ενισχύσει την ανισορροπία πολλαπλών συνδέσεων. Η διατήρηση ορισμένων από τους κοινούς απλότυπους που αναφέρονται παραπάνω υποστηρίζει αυτή την άποψη.

Από την άλλη πλευρά, η υπόθεση επιλογής δεν εξηγεί απαραίτητα την ανισορροπία σύνδεσης. Όταν ένας πληθυσμός που δεν έχει κάποια αντιγόνα διασταυρώνεται με έναν άλλο, ο οποίος χαρακτηρίζεται από υψηλή συχνότητα αυτών των αντιγόνων σε ισορροπία,; μπορεί να εμφανιστεί μετά από αρκετές γενιές. Για παράδειγμα, συσσώρευση; για τα Α1 και Β8, που βρίσκονται σε πληθυσμούς σε κατεύθυνση ανατολής-δύσης, από την Ινδία στη Δυτική Ευρώπη, μπορεί να εξηγηθεί με βάση τη μετανάστευση και την αφομοίωση του πληθυσμού. Σε μικρές ομάδες, η ανισορροπία μπορεί να οφείλεται σε συμβατότητα, ιδρυτικά αποτελέσματα και γενετική μετατόπιση. Τέλος, ορισμένες περιπτώσεις ανισορροπίας σύνδεσης προκύπτουν από μη τυχαία διασταύρωση κατά τη διάρκεια της μείωσης, καθώς τα χρωμοσωμικά τμήματα μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο εύθραυστα. Είτε λόγω πίεσης επιλογής είτε λόγω περιορισμών διασταύρωσης, η ανισορροπία σύνδεσης μπορεί να εξαφανιστεί μέσα σε λίγες γενιές. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μη τυχαίων συσχετισμών στο σύμπλεγμα γονιδίων HLA και ο εντοπισμός των αιτιών τους μπορεί να παρέχει πληροφορίες σχετικά με τους μηχανισμούς που κρύβονται πίσω από την ευαισθησία στη νόσο.

Συνοχή και ενώσεις. Στον πίνακα 63-2 παραθέτει ασθένειες που χρησιμεύουν ως παράδειγμα σύνδεσης με το HLA, όταν τα κληρονομικά χαρακτηριστικά σημειώνονται εντός της οικογένειας από τους αντίστοιχους απλότυπους. Για παράδειγμα, η ανεπάρκεια C2, 21-υδροξυλάσης και η ιδιοπαθής αιμοχρωμάτωση κληρονομούνται με υπολειπόμενο τρόπο με μερική ανεπάρκεια στους ετεροζυγώτες. Αυτές οι γενετικές διαταραχές σχετίζονται επίσης με HLA και προκαλούνται από περίσσεια ορισμένων αλληλόμορφων HLA σε μη συγγενικά προσβεβλημένα άτομα. Η ανεπάρκεια C2 συνήθως συνδέεται με τους απλότυπους HLA-Aw 25, B 18, B55, D/DR2 και στην ιδιοπαθή αιμοχρωμάτωση εκδηλώνεται τόσο σύνδεση όσο και ισχυρή συσχέτιση μεταξύ HLA-A3 και B 14. Ένας υψηλός βαθμός ανισορροπίας σύνδεσης σε αυτό Η περίπτωση προκαλείται από μεταλλάξεις στο άτομο που χρησίμευσε ως πηγή. Επιπλέον, η χρονική περίοδος που απαιτείται για να επανέλθει η γονιδιακή δεξαμενή σε ισορροπία ήταν ανεπαρκής. Από αυτή την άποψη, τα γονίδια HLA είναι απλοί δείκτες συνδεδεμένων γονιδίων. Από την άλλη πλευρά, μπορεί να απαιτείται αλληλεπίδραση με συγκεκριμένα αλληλόμορφα HLA για να εκδηλωθεί μια συγκεκριμένη διαταραχή. Η τελευταία υπόθεση θα απαιτούσε την αναγνώριση ενός υψηλότερου ποσοστού μεταλλάξεων με την έκφραση ελαττωματικών γονιδίων, η οποία εμφανίζεται μόνο υπό την προϋπόθεση της σύνδεσης με ορισμένα γονίδια HLA.

Η νόσος του Paget και η νωτιαία παρεγκεφαλιδική αταξία είναι αυτοσωματικές επικρατούσες κληρονομικές διαταραχές που συνδέονται με το HLA. βρίσκονται σε πολλά μέλη της οικογένειας ταυτόχρονα. Η νόσος Hodgkin είναι μια εκδήλωση υπολειπόμενου κληρονομικού ελαττώματος που συνδέεται με HLA. Δεν βρέθηκαν συσχετίσεις HLA σε αυτές τις ασθένειες, γεγονός που υποδηλώνει μια αρχική πολλαπλότητα «ιδρυτών» αυτών των ασθενειών με μεταλλάξεις που σχετίζονται με διαφορετικά αλληλόμορφα HLA.

Η σύνδεση με το HLA προσδιορίζεται εύκολα όταν η κυριαρχία και τα υπολειπόμενα χαρακτηριστικά είναι εύκολο να διακριθούν, δηλαδή όταν η εκφραστικότητα είναι υψηλή και η διαδικασία καθορίζεται από ένα ελάττωμα σε μεμονωμένα γονίδια. Στις περισσότερες συσχετίσεις, οι δείκτες HLA αντανακλούν παράγοντες κινδύνου που εμπλέκονται στην εφαρμογή και τη ρύθμιση της ανοσολογικής απόκρισης υπό την επίδραση πολλαπλών γονιδίων. Ένα παράδειγμα πολυγονιδιακής ανοσολογικής νόσου είναι η ατονική αλλεργία, στην οποία η συσχέτιση HLA μπορεί να είναι εμφανής μόνο σε άτομα με χαμηλά γενετικά ελεγχόμενα (όχι λόγω HLA) επίπεδα παραγωγής IgE. Ένα άλλο παράδειγμα αυτού του είδους είναι η ανεπάρκεια IgA (βλέπε Πίνακα 63-3) που σχετίζεται με το HLA-DR3.

Κλινική σημασία του συστήματος HLA. Η κλινική αξία του τύπου HLA για τη διάγνωση περιορίζεται στον προσδιορισμό του Β27 στη διάγνωση της αγκυλοποιητικής σπονδυλίτιδας. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, παρατηρείται το 10% των ψευδώς θετικών και ψευδώς αρνητικών αποτελεσμάτων. Η μελέτη του HLA είναι επίσης πολύτιμη στην πρακτική των γενετικών διαβουλεύσεων για την έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών σε οικογένειες με ιδιοπαθή αιμοχρωμάτωση, συγγενή υπερπλασία των επινεφριδίων που σχετίζεται με ανεπάρκεια στεροειδούς υδροξυλάσης, ειδικά εάν ο τύπος HLA πραγματοποιείται σε κύτταρα που λαμβάνονται με αμνιοπαρακέντηση. Ο υψηλός βαθμός πολυμορφισμού στο σύστημα HLA το καθιστά πολύτιμο εργαλείο για τον έλεγχο διαφόρων κυτταρικών φαρμάκων, ειδικά στην ιατροδικαστική πρακτική. Ορισμένες ασθένειες, όπως ο σακχαρώδης διαβήτης τύπου Ι και άλλες, για τις οποίες ενδείκνυνται συσχετίσεις HLA, απαιτούν πρόσθετη μελέτη του ρόλου των συστατικών του συστήματος HLA στην παθογένεση αυτών των ασθενειών.

Γενετική του κύριου συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας
Στη δεκαετία του 20 του 20ου αιώνα, πραγματοποιήθηκε μεγάλης κλίμακας εργασία στο εργαστήριο Jackson (Bar Harbor, ΗΠΑ) για τη λήψη γενετικά καθαρών σειρών ποντικών μέσω μακροχρόνιας ενδογαμίας. Σε πειράματα με τη μεταμόσχευση όγκου μεταξύ των γραμμών, οι υπάλληλοι αυτού του εργαστηρίου J.D. Οι G.D. Little, G. Snell και άλλοι Αμερικανοί ερευνητές έχουν διαπιστώσει την ύπαρξη αρκετών δεκάδων (περισσότερων από 30) γενετικών τόπων, η διαφορά στους οποίους προκαλεί την απόρριψη των μεταμοσχευμένων ιστών. Χαρακτηρίστηκαν ως τόποι ιστοσυμβατότητας (H-loci, από το αγγλικό Histocompatibility). Ταυτόχρονα, ο Άγγλος ανοσολόγος P. Gorer έλυσε ένα παρόμοιο πρόβλημα μελετώντας τις ομάδες αίματος των ποντικών. Το 1948, σε μια κοινή εργασία των J. Snell και P. Gorer, περιγράφηκε ο τόπος ιστοσυμβατότητας, ο οποίος καθορίζει την πιο σοβαρή αντίδραση απόρριψης. Ονομάστηκε H-2 επειδή αντιστοιχούσε στο γονίδιο για τη 2η ομάδα αίματος των ποντικών. Η πολύπλοκη δομή αυτού του γενετικού συμπλέγματος, συμπεριλαμβανομένου ενός πολύ μεγάλου αριθμού γονιδίων, καθιερώθηκε σύντομα. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, η ανοσολογική φύση της απόρριψης μοσχεύματος είχε ήδη αποδειχθεί και ήταν σαφές ότι η επίδραση της ασυμβατότητας στους Η-τόπους οφειλόταν σε διαφορές στα αντιγόνα που κωδικοποιούνται από τα γονίδια αυτού του τόπου. Τέτοια αντιγόνα ονομάστηκαν αλλοαντιγόνα, ή αντιγόνα ιστοσυμβατότητας.
Στη δεκαετία του '60 του εικοστού αιώνα, ο Γάλλος ανοσοαιματολόγος J. Dausset περιέγραψε αρκετά λευκοκυτταρικά αντιγόνα παρόμοια με ορισμένα αλληλικά προϊόντα του Η-2. Σύντομα, ο J. Dosset, μαζί με άλλους ειδικούς στη γενετική μεταμοσχεύσεων, με βάση μια ανάλυση των δεδομένων που είχαν συσσωρευτεί εκείνη την εποχή για ανθρώπινα αλλοαντιγόνα, υπέθεσαν την ύπαρξη στους ανθρώπους ενός γενετικού συμπλέγματος παρόμοιου με τον τόπο H-2 των ποντικών. Αρκετά αλλοαντιγόνα, που ανακαλύφθηκαν προηγουμένως μέσω της χρήσης ορών από γυναίκες που γέννησαν πολλές φορές, αναγνωρίστηκαν ότι ανήκουν σε αυτό το σύμπλεγμα. Αυτοί οι οροί περιείχαν αντισώματα έναντι των εμβρυϊκών αλλοαντιγόνων. Το γενετικό σύμπλεγμα που ανακαλύφθηκε ονομάστηκε HLA (για αντιγόνα ανθρώπινων λευκοκυττάρων). Παρόμοια συμπλέγματα βρέθηκαν σε όλα τα θηλαστικά και τα πτηνά που μελετήθηκαν. Από αυτή την άποψη, εισήχθη μια γενική ονομασία για γενετικά σύμπλοκα αυτού του είδους - MHC (από το Major histocompatibility complex). Αυτός ο χαρακτηρισμός μεταφέρθηκε σε γονιδιακά προϊόντα - MHC αντιγόνα.
Το σύμπλεγμα H-2 εντοπίζεται στο χρωμόσωμα 17 του ποντικού. Σύμπλεγμα HLA - στο κοντό βραχίονα του ανθρώπινου χρωμοσώματος 6 (6p). Η δομή του ανθρώπινου τόπου HLA φαίνεται σχηματικά στο Σχ. 3.28. Παίρνει πολλά

Ρύζι. 3.28. Χάρτης γονιδίων μείζονος συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας (MHC) χρησιμοποιώντας το σύμπλεγμα ανθρώπινου αντιγόνου λευκοκυττάρου (HLA) ως παράδειγμα. Το τμήμα του χρωμοσώματος χωρίζεται σε 4 τμήματα, που παρουσιάζονται διαδοχικά στο σχήμα. Στα δεξιά είναι οι αριθμοί των 3'-νουκλεοτιδίων κάθε τμήματος.

διάστημα - 4 εκατομμύρια ζεύγη νουκλεοτιδίων και περιέχει περισσότερα από 200 γονίδια. Υπάρχουν 3 κατηγορίες γονιδίων MHC - I, II και III. Προϊόντα των γονιδίων των κατηγοριών Ι και ΙΙ, που βρίσκονται στα 3' και 5' μέρη του συμπλέγματος, αντίστοιχα, εμπλέκονται στην απόρριψη ασυμβίβαστων μοσχευμάτων και στην παρουσίαση αντιγόνου στα Τ κύτταρα. Αρχικά, χωρίστηκαν σύμφωνα με την επαγωγή κυρίως χυμικής (κατηγορίας Ι) ή κυτταρικής (κατηγορίας II, που περιγράφεται κάπως αργότερα από την κατηγορία Ι) από τα προϊόντα τους. Υπάρχουν 2 ομάδες γονιδίων κατηγορίας Ι. Το πρώτο σχηματίζεται από τα γονίδια A, B και C, που χαρακτηρίζεται από έναν άνευ προηγουμένου υψηλό πολυμορφισμό - αρκετές εκατοντάδες από τις αλληλόμορφές τους μορφές είναι γνωστές (για παράδειγμα, HLA-B - 830) - βλέπε πίνακα. 3.7. Αυτά είναι κλασικά γονίδια κατηγορίας Ι. Μια άλλη ομάδα σχηματίζεται από τα μη κλασικά γονίδια E, F, G, H (γονίδια με περιορισμένο πολυμορφισμό). Μόνο προϊόντα γονιδίων κλασικής κατηγορίας Ι εμπλέκονται στην παρουσίαση αντιγόνου στα Τ λεμφοκύτταρα.
Πίνακας 3.7. Πολυμορφισμός γονιδίων ανθρώπινου αντιγόνου λευκοκυττάρου (HLA).

Τέλος τραπεζιού. 3.7

Τάξη	Τόπος	Αριθμός αλληλόμορφων που προσδιορίζονται με τυποποίηση DNA
II	HLA-DRA	3
	HLA-DRB1	463
	HLA-DRB2-9	82
	HLA-DQA1	34
	HLA-DQB1	78
	HLA-DPA1	23
	HLA-DPB1	125
	HLA-DOA	12
	HLA-DOB	9
	HLA-DMA	4
	HLA-DMB	7
Σύνολο		2478

Τα γονίδια MHC τάξης II περιλαμβάνουν επίσης διάφορες παραλλαγές. Τα προϊόντα των γονιδίων DR (a και b), DP (a και b) και DQ (a και b), που κωδικοποιούν τις αντίστοιχες πολυπεπτιδικές αλυσίδες μορίων, εμπλέκονται άμεσα στην παρουσίαση αντιγόνου. Σε όλες τις περιπτώσεις, τα γονίδια β-αλυσίδας χαρακτηρίζονται από σημαντικά υψηλότερο πολυμορφισμό από τα γονίδια α-αλυσίδας. Η μεταγενέστερη ανακάλυψη αυτών των γονιδίων σχετίζεται με δυσκολίες στην ταυτοποίηση των προϊόντων τους: οροί από πολύτοκες γυναίκες που χρησιμοποιήθηκαν για την αναγνώριση προϊόντων MHC περιείχαν αντισώματα για μόρια MHC σχεδόν αποκλειστικά κατηγορίας Ι. Με τη βοήθειά τους, ταυτοποιήθηκαν μόνο αλλοαντιγονικές παραλλαγές του γονιδίου HLA-DRB. Για τον εντοπισμό μορίων κατηγορίας II, χρησιμοποιήθηκε μια μικτή καλλιέργεια λεμφοκυττάρων (δηλαδή, μια αντίδραση Τ-κυττάρων), η οποία παρέχει πολύ λιγότερες ευκαιρίες για την ανίχνευση των λεπτοτήτων των αντιγονικών διαφορών. Επί του παρόντος, τα αντιγόνα και των δύο τάξεων προσδιορίζονται με αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (δηλαδή, προσδιορίζονται τα γονίδια και όχι τα προϊόντα τους, όπως πριν). Η κατηγορία II περιλαμβάνει αρκετά γονίδια με χαμηλό επίπεδο πολυμορφισμού, τα προϊόντα των οποίων δεν παρουσιάζουν το αντιγόνο, αλλά εμπλέκονται στην ενδοκυτταρική επεξεργασία του (γονίδια TAP, LMP) ή συμβάλλουν στην ενσωμάτωση του αντιγονικού πεπτιδίου στα μόρια MHC-II. HLA-DM, HLA-DO).
Τα γονίδια MHC κατηγορίας III, όπως ήδη αναφέρθηκε, δεν εμπλέκονται στα μόρια ιστοσυμβατότητας και στην παρουσίασή τους. Κωδικοποιούν ορισμένα συστατικά του συμπληρώματος, κυτοκίνες της οικογένειας των παραγόντων νέκρωσης όγκου και πρωτεΐνες θερμικού σοκ.
Η δομή του τόπου H-2 ποντικού είναι παρόμοια με τη δομή του ανθρώπινου τόπου HLA που περιγράφηκε παραπάνω. Η κύρια διαφορά αφορά τον εντοπισμό των γονιδίων κατηγορίας Ι (K και D), τα οποία διαχωρίζονται χωρικά στα ποντίκια, ενώ η θέση των γονιδίων κατηγορίας II (A, E) και III αντιστοιχεί σε αυτή στον ανθρώπινο τόπο HLA.

Τα μόρια MHC είναι πολυμορφικά προϊόντα των κύριων τάξεων συμπλόκου ιστοσυμβατότητας I και II
Παρά τη σημαντική ομοιότητα στη γενική δομή των μορίων MHC κατηγορίας I και II, έχουν μια σειρά από διαφορές. Ένα διάγραμμα της δομής της περιοχής αυτών των μορίων φαίνεται στο Σχήμα. 3.29. Τα μόρια και των δύο τύπων σχηματίζονται από δύο πολυπεπτιδικές αλυσίδες που περιέχουν 1-3 τομείς (Πίνακας 3.8). Κάθε περιοχή περιέχει περίπου 90 υπολείμματα αμινοξέων. Τα μόρια MHC κατηγορίας Ι και ΙΙ έχουν παρόμοια μοριακά βάρη, περίπου 60 kDa.

Ρύζι. 3.29. Σχήμα δομής μορίων MHC

Πίνακας 3.8. Χαρακτηριστικά πολυπεπτιδικών αλυσίδων μορίων HLA τάξης I και II

Μόριο	Όνομα αλυσίδας	σε αυτή Ο ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ σε αυτή μικρό o Α	Εξωκυτταρικό τομείς	1 Εγώ O. g 1 | Ф Z, 2 ? *^j σε κ. z n *	Αριθμός Συνδέσεις S-S	Αριθμός υπολειμμάτων σε τομείς
						1 Εγώ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ Ν φά η f in I 3 CQ Q	1 Yu μικρό φά S « « 3 και εγώ αυτή shch N περίπου.	ΕΓΩ* A n * ^ m O και 2 ο? n S I Y I 2
HLA κατηγορίας Ι	"1	45	αβ ^ α3	Υπάρχει	2	90-90-90	25	30
	v2-micro σφαίρα	12	v2-micro σφαιρίνη	Οχι	0	100	-	-
HLA κατηγορίας II	ΕΝΑ	33-35	αι, α2	Υπάρχει	1	90-90	25	διαφέρει
	V	29	Pi, v2	Υπάρχει	2	90-90	25	διαφέρει

Στα μόρια της κατηγορίας Ι, οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες είναι πολύ διαφορετικές μεταξύ τους. Η αλυσίδα α αποτελείται από τρεις εξωκυτταρικές περιοχές, από τις οποίες η 3η (παρακείμενη στη μεμβράνη) ανήκει στην υπεροικογένεια των ανοσοσφαιρινών και οι άλλες 2 έχουν διαφορετική δομή, την οποία θα εξετάσουμε παρακάτω. α-Η αλυσίδα είναι αγκυρωμένη στη μεμβράνη. εκτός από τη διαμεμβρανική περιοχή, έχει μια μικρή κυτταροπλασματική περιοχή (30 υπολείμματα) που δεν έχει ενζυματική δραστηριότητα και δεν σχετίζεται με ένζυμα. Η β-αλυσίδα, που ονομάζεται επίσης P2-μικροσφαιρίνη, ανήκει στην υπεροικογένεια των ανοσοσφαιρινών. Συνδέεται μη ομοιοπολικά με την περιοχή a3 της α-αλυσίδας και δεν έχει διαμεμβρανική περιοχή. Η p2-μικροσφαιρίνη κωδικοποιείται από ένα γονίδιο που βρίσκεται εκτός του συμπλέγματος MHC (στο χρωμόσωμα 15). Η περιγραφόμενη δομή είναι χαρακτηριστική των ανθρώπινων μορίων HLA-A, HLA-B και HLA-C, καθώς και μορίων H-2K και H-2D ποντικού και μορίων MHC-I όλων των άλλων ζωικών ειδών.
Τα μόρια MHC-II έχουν επίσης την ίδια δομή για τα ανθρώπινα HLA-DP, HLA-DQ, HLA-DR, καθώς και H-2A και H-2E ποντικού. Αποτελούνται από 2 αλυσίδες παρόμοιας δομής - a και p. Και οι δύο αλυσίδες διεισδύουν στη μεμβράνη, έχουν 2 περιοχές στο εξωκυτταρικό τμήμα και μια βραχεία (12-15 υπολείμματα) κυτταροπλασματική περιοχή. Οι περιοχές a2 και p2 που γειτνιάζουν με τη μεμβράνη ανήκουν στην υπεροικογένεια ανοσοσφαιρινών και οι απομακρυσμένες περιοχές aj και Pj είναι δομικά παρόμοιες με τις περιοχές a1 και a2 των μορίων MHC-I.
Έτσι, όλα τα μόρια MHC περιέχουν συνολικά 2 περιοχές πλησίον της μεμβράνης της υπεροικογένειας ανοσοσφαιρινών και 2 απομακρυσμένες περιοχές άλλης (παρόμοιας) δομής. Οι απομακρυσμένες περιοχές στα μόρια MHC-I σχηματίζονται από μία αλυσίδα (a) και στα μόρια MHC-II - από διαφορετικές αλυσίδες (a και p). Αυτές οι περιφερικές περιοχές των μορίων MHC είναι που δεσμεύουν το αντιγονικό πεπτίδιο και παίζουν βασικό ρόλο στο σχηματισμό του συνδέτη TCR.
Η σχηματική δομή των κοιλοτήτων που δεσμεύουν αντιγόνο (ή αυλακώσεις, σχισμές - από τα αγγλικά - αυλάκωση) παρουσιάζεται στο Σχ. 3.30. Οι κοιλότητες έχουν πυθμένα και τοιχώματα. Ο πυθμένας είναι μια επίπεδη περιοχή επενδεδυμένη με το p-φύλλο (Ν-τερματικό) τμήμα των περιοχών της πολυπεπτιδικής αλυσίδας, ενώ τα τοιχώματα σχηματίζονται από τα C-τερματικά α-έλικα τμήματα των περιοχών. Στα μόρια MHC-I, ολόκληρη αυτή η δομή σχηματίζεται από μια συνεχή πολυπεπτιδική αλυσίδα τομέων a1 και a2 μιας μοναδικής αλυσίδας α, ενώ στα μόρια MHC-II η κοιλότητα δέσμευσης πεπτιδίου σχηματίζεται από περιοχές δύο διαφορετικών αλυσίδων (a1- και Pj-πεδία των αντίστοιχων αλυσίδων), γειτονικά μεταξύ τους στην περιοχή του β-δομημένου πυθμένα αυλάκωσης.
Μιλήσαμε παραπάνω για τον εξαιρετικά υψηλό πολυμορφισμό των κλασικών μορίων MHC και των δύο τάξεων: υπάρχουν αρκετές εκατοντάδες αλληλικές παραλλαγές γονιδίων και, κατά συνέπεια, τα πρωτεϊνικά τους προϊόντα. Εάν υπερθέσουμε τη θέση των μεταβαλλόμενων υπολειμμάτων αμινοξέων στο διάγραμμα των μορίων MHC, αποδεικνύεται ότι, πρώτον, βρίσκονται κυρίως στις απομακρυσμένες περιοχές (a1 και a2 - στα μόρια MHC-I, a1 και Pj - στο MHC- μόρια II), δεύτερον δεύτερον, συνδέονται σχεδόν αποκλειστικά με τα τοιχώματα της κοιλότητας που δεσμεύει το αντιγόνο. Στα μόρια MHC-II, η μεταβλητότητα κυριαρχεί στο τμήμα των τοιχωμάτων που σχηματίζεται από την περιοχή r. Έτσι, αυτή η κοιλότητα έχει μια τυπική οργάνωση, αλλά ανάλογα με τον γονότυπο MHC, οι λεπτές λεπτομέρειες της δομής της ποικίλλουν. Η συγγένεια διαφόρων πεπτιδίων για δέσμευση αντιγόνου

Ρύζι. 3.30. Τρισδιάστατα μοντέλα της δομής των μορίων του κύριου συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας. Χωρικά μοντέλα μορίων MHC που παρουσιάζονται από διαφορετικές οπτικές γωνίες (μετά τους Bjorkman et al, 1987)

το χάσμα των μορίων MHC ποικίλλει σε μεγάλο εύρος. Μια συγγένεια περίπου 10-5 Μ θεωρείται αρκετά υψηλή.
Ας τονίσουμε μια πολύ σημαντική περίσταση σχετικά με τη μεταβλητότητα των βασικών μορίων του ανοσοποιητικού συστήματος. Ένα εξαιρετικά υψηλό επίπεδο μεταβλητότητας είναι χαρακτηριστικό τόσο για τις δομές αναγνώρισης αντιγόνου (αντισώματα, TCR) όσο και για τα μόρια MHC που εμπλέκονται στην κατασκευή του συνδέτη TCR. Ωστόσο, όλες οι παραλλαγές αντισωμάτων και TCR (περίπου 106) υπάρχουν σε έναν οργανισμό. προϊόντα γονιδίων που υπάρχουν ταυτόχρονα σε αυτό, ενώ η μεταβλητότητα των μορίων MHC εκδηλώνεται σε

επίπεδο ανθρώπινου και ζωικού πληθυσμού, ενώ σε κάθε συγκεκριμένο οργανισμό δεν μπορούν να υπάρχουν περισσότερες από 2 παραλλαγές μορίων – προϊόντων αλληλικών γονιδίων. Εάν λάβουμε υπόψη ότι ένα άτομο έχει 8 υψηλά πολυμορφικά γονίδια MHC (A, B, C, καθώς και γονίδια p DP, DQ και DR και α-γονίδια DP και DQ), τότε ο αριθμός των παραλλαγών των πολυπεπτιδικών αλυσίδων MHC δεν μπορεί να υπερβαίνει 16.
Τα μόρια MHC-I και MHC-II υπάρχουν στην κυτταρική επιφάνεια, αλλά διαφέρουν σημαντικά στην κατανομή των ιστών. Τα μόρια MHC-I είναι παρόντα σε όλα σχεδόν τα εμπύρηνα κύτταρα του σώματος και απουσιάζουν στα ερυθροκύτταρα και στα κύτταρα των λαχνών τροφοβλάστη. Κάθε κύτταρο τυπικά περιέχει περίπου 7.000 μόρια MHC-I. Η πυκνότητα έκφρασής τους μπορεί να αλλάξει υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων, ιδιαίτερα των κυτοκινών. Τα μόρια MHC-II υπάρχουν στην επιφάνεια ενός περιορισμένου αριθμού τύπων κυττάρων. Εκφράζονται κυρίως σε APCs - δενδριτικά κύτταρα, Β λεμφοκύτταρα και ενεργοποιημένα μακροφάγα. Η περιεκτικότητα σε μόρια στην επιφάνεια αυτών των κυττάρων ποικίλλει πολύ. Ένα δενδριτικό κύτταρο τυπικά περιέχει περίπου 100.000 μόρια MHC-II. Κάτω από ορισμένες συνθήκες (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της φλεγμονής), μπορούν να εμφανιστούν στην επιφάνεια άλλων ενεργοποιημένων κυττάρων - επιθηλιακών, ενδοθηλιακών κ.λπ. Ο κλασικός επαγωγέας των μορίων MHC-II είναι το IFNy. Ένα χαρακτηριστικό των μορίων μεμβράνης MHC είναι η ταχεία ανταλλαγή τους στην κυτταρική επιφάνεια, ιδιαίτερα χαρακτηριστικό του MHC-I (ο χρόνος ανανέωσης του μορίου είναι περίπου 6 ώρες).
Μια ειδική ομάδα μορίων που παρουσιάζουν αντιγόνο σχηματίζεται από ομόλογα προϊόντων MHC-I - μόρια CD1 (CD1a, CD1b, CD1c και CD1d), που κωδικοποιούνται από πέντε πολυμορφικά γονίδια (CD1 A-D) που εντοπίζονται στον άνθρωπο στο χρωμόσωμα 1. Τα μόρια CD1 είναι παρόμοια με το MHC-I (η ομολογία είναι 20-25%). Έχουν παρόμοια δομή τομέα (τομείς aj, a2 και a3). Τα CD1 είναι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες που σχετίζονται με το μόριο p2-μικροσφαιρίνης. Το μοριακό βάρος του πρωτεϊνικού τμήματος του συμπλόκου CDl είναι 33 kDa. Οι περιοχές aj και a2 σχηματίζουν μια κοιλότητα δέσμευσης αντιγόνου, κλειστή και στα δύο άκρα (όπως στα μόρια MHC-I). Η χωρητικότητά του είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από αυτή των μορίων MHC-I. Το CD1 δεσμεύει βακτηριακά και αυτόλογα λιπίδια (διακυλογλυκερόλη, μυκολικό οξύ κ.λπ.) και λιποπεπτίδια. Το CD1d διαφέρει από άλλα μόρια CD1 σε έναν αριθμό ιδιοτήτων. Αυτό το μόριο δεσμεύει αυτόλογα γλυκολιπίδια. Ο πιο γνωστός συνδέτης του είναι το α-γαλακτοσυλκεραμίδιο. Τα μόρια CD1a, CD1b και CD1c εκφράζονται στην επιφάνεια των δενδριτικών κυττάρων, των μονοκυττάρων και των μακροφάγων και στους ανθρώπους το CD1c χρησιμεύει ως δείκτης ολόκληρου του πληθυσμού των δενδριτικών κυττάρων και του CD^ - των κυττάρων Langerhans. Το CD1d εκφράζεται σε μικρές ποσότητες σε δενδριτικά κύτταρα (εκτός από κύτταρα Langerhans), μονοκύτταρα και μακροφάγα.