GOU VPO Tveri Riiklik Meditsiiniakadeemia Venemaa Tervishoiuministeeriumi allergoloogia kliinilise immunoloogia osakond

PEAMISED HISTOOSOBIVUSE KOMPLEKSS

Üldimmunoloogia õppe- ja metoodiline käsiraamat. Tver 2008.

Tooted

Õppe- ja metoodiline arendus üldimmunoloogia praktilisteks tundideks arsti- ja pediaatriateaduskonna 5. kursuse üliõpilastele, samuti kliinilistele residentidele ja immunoloogiahuvilistele arstidele.

Koostanud dotsent Yu.I. Budchanov.

Kateedri juhataja, professor A. A. Mihhailenko

© Budchanov Yu.I. 2008

Motivatsioon Immunogeneetika on uus, oluline immunoloogia haru. Histosobivuse süsteemi tundmine

on vajalik mitte ainult transplantoloogias, vaid ka immuunvastuse regulatsiooni ja rakkude koostoime mõistmiseks immuunvastuses. HLA antigeenide määramist kasutatakse kohtumeditsiinis, populatsioonigeneetilistes uuringutes ja haigustele eelsoodumuse geeni uurimisel.

1. Õpilane peab teadma: A. Inimese HLA süsteemi ehitust.

B. I ja II klassi HLA antigeenid ja nende roll rakkudevahelistes interaktsioonides. B. Genotüübi, fenotüübi, haplotüübi mõisted.

D. HLA tüpiseerimise tähtsus meditsiinis.

D. HLA antigeenide seos paljude inimeste haigustega. 2. Õpilane peab suutma:

Rakendada omandatud teadmisi immunogeneetikast kliinilises praktikas.

Küsimused tunni teemal iseõppimiseks:

1. Histo-sobivuse geenide ja antigeenide mõiste. HLA inimese süsteem. Nomenklatuur, geenikorraldus (I, II, III klassi geenid).

2. I ja III klassi antigeenid, nende roll rakkudevahelistes interaktsioonides, antigeeni esitlemisel T-lümfotsüüdid kahekordse äratundmise nähtuses.

3. HLA fenotüübi, genotüübi, haplotüübi mõiste. Pärimise tunnused.

4. HLA süsteemi uurimise ja tüpiseerimise meetodid: seroloogiline, rakuvahendatud, geen (polümeraasi ahelreaktsioon, DNA sondid).

5. HLA antigeeni tüpiseerimise praktilised aspektid. HLA populatsioonides, bioloogiline tähtsus.

6. HLA ja inimeste haigused, seostumismehhanismid.

KIRJANDUS ISEVALMISTAMISEKS

1. Khaitov R.M., Ignatieva G.A., Sidorovitš I.G. Immunoloogia. Norm ja patoloogia. Õpik. – 3

toim., M., Meditsiin, 2010. – 752 lk. – [lk 241 - 263].

2. Khaitov R.M. Immunoloogia: õpik arstitudengitele. – M.: GEOTAR-Meedia, 2006. - 320lk. - [Koos. 95–102].

3. Belozerov E.S. Kliiniline immunoloogia ja allergoloogia. A-Ata., 1992, lk. 31-34.

4. Zaretskaja Yu.M. Kliiniline immunogeneetika. M., 1983.

5. Metoodiline arendus. 6. Loeng.

lisakirjandust

Konenkov V.I. Meditsiiniline ja keskkonnaalane immunogeneetika. Novosibirsk, 1999 Yarilin A.A. Immunoloogia alused. M., 1999, lk. 213-226.

Aleksejev L.P., Khaitov R.M. HLA ja meditsiin. laup. Allergoloogia, immunoloogia ja immunofarmakoloogia kaasaegsed probleemid. M., 2001, lk. 240-260.

KAS SAATE VASTADA?

(Sisene kodus. Enesekontroll tuvastab arutluseks keerulised küsimused. Tunnis kontrollid vastuste õigsust, täiendad neid. Püüa ise vastuseid leida ja näita, et saad hakkama.)

1. Millises kromosoomipaaris asub inimeste peamine histosobivuse kompleks? …………….

2. Millised elundid ja koed sisaldavad siirdamisrakke? …………antigeenid

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

3. Mida tähendab lühend HLA? …………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………… .

4. Millistel rakkudel HLA süsteemi antigeene ei tuvastata? ………………………….…

…………………………………………………………………………………………. .

5. Millistest lookustest ja alamlookudest MHC koosneb: I klass ……..……… II klass …………………………………

III klass ……………………………………….. .

6. Millised MHC klassi geeniproduktid ei ekspresseeru rakumembraanil? ……………………….

7. Milliseid rakke tuleb HLA II klassi tuvastamiseks eraldada? ………………………………………… .

8. Milliseid meetodeid kasutatakse HLA antigeenide tuvastamiseks? …………………………………………………………………………………

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

9. Tüüpitud patsiendil tuvastati 6 võimalikku antigeeni HLA-A, HLA-B, HLA-C. Kuidas seda olukorda nimetatakse? ……………………………….

10. Millist histo-sobivuse antigeeni leidub sageli anküloseeriva spondüliidiga patsientidel?

…………………….. .

11. Millised geenid kuuluvad HLA III klassi? …………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………… .

12. Millistest ahelatest koosnevad HLA I klassi antigeenid? …………………….

13. Millistest ahelatest koosnevad HLA II klassi antigeenid? ……………………

14. Millise HLA klassiga kompleksis tunneb tsütotoksiline lümfotsüüt (CD8) ära võõra peptiidi?

…………………………. .

15. Th (CD4+) tunneb ära võõra antigeeni, mida esitleb dendriitrakk või makrofaag kompleksis millise HLA klassiga? ……………

Millised on võimalikud erütrotsüütide antigeenide kombinatsioonid lapsel, kui isoantigeenne koostis

punased verelibled
Isa: AO, NM, ss, dd, Cc, Ee,		ja emad: AB, MM, SS, DD, Cc, EE.
Vali õige vastus.
	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
Kirjutage veel üks õige vastus___, ___, ___, ___, ___, ___.			Kas saate rohkem teha?
Kui palju? …………. .

Teatme- ja teoreetilised materjalid

Peamine histosobivuse kompleks – MHC (Major Histocompatibility Complex) on geenide süsteem, mis kontrollib nende antigeenide sünteesi, mis määravad kudede histo-ühilduvuse elundisiirdamise ajal ja kutsuvad esile reaktsioone, mis põhjustavad transplantaadi äratõukereaktsiooni. Raku tsütomembraani pinnastruktuurid, mis kutsuvad esile reaktsioone

tagasilükkamist nimetatakse histo-sobivuse antigeenid, ja neid kodeerivaid geene nimetati histocompatibility geenideks – H-geenideks (Histocompatibility). Histo-sobivuse antigeenide avastamine oli siirdamise immunoloogia väljatöötamise aluseks.

Seejärel tõestati, et peamine histo-sobivuse kompleks on

peamine geneetiline süsteem, mis määrab immuunsüsteemi toimimise,

peamiselt T-immuunsüsteem. GKGS reguleerib immuunvastust,et kodeerib võimetära tunda "oma" ja "tulnukas", lükata tagasi võõrad rakud, võime sünteesida mitmeid

HLA süsteemi klassikalisi antigeene ei tuvastata üldse rasvkoes ja erütrotsüütidel, samuti neuronitel ja trofoblastirakkudel.

		HLA SÜSTEEMI GEENIDE ASUKOHASKEEM
		KROMOSOOM 6
DP LMP TAP DQ DR		C2 Bf C4b C4a TNF

Inimestel nimetatakse peamist histo-sobivuse süsteemi HLA-süsteemiks (Human Leukocyte Antigens). See on geenide süsteem, mis kontrollib histo-ühilduvusantigeenide sünteesi. See koosneb kolmest piirkonnast, mis asuvad 6. kromosoomi lühikesel käel. Neid piirkondi nimetatakse: klass 1, klass 2, klass 3 (klass I, klass II, klass III) Piirkond sisaldab geene või lookusi. Iga HLA geeni nimi sisaldab lookuse tähttähistust (A, B, C) ja seerianumbrit, näiteks: HLA-A3, HLA-B27, HLA-C2 jne. Geeni poolt kodeeritud antigeenidel on samuti sama tähistus. lookuses D tuvastati 3 alamlookust (DP, DQ, DR). (Vt ülaltoodud diagrammi). WHO heakskiidetud nimekirjas on 138 HLA antigeeni. (Samas on DNA tüpiseerimise kasutamine, st võimalus uurida geene endid, viinud viimastel aastatel enam kui 2000 alleeli tuvastamiseni).

I klassi kuuluvad HLA - A, -B ja -C lookused. Need kolm inimese peamise histo-ühilduvuse kompleksi lookust kontrollivad siirdamisantigeenide sünteesi, mida saab määrata seroloogiliste meetoditega (CD – Serological Determined). HLA I klassi antigeenide molekulid koosnevad 2 alaühikust: α- ja β-ahelad (vt joonist). Raske ehk α-ahel koosneb 3 ekstratsellulaarsest fragmendist – α1, α2 ja α3 domeenidest (rakuvälised domeenid), rakumembraani kuuluvast väikesest piirkonnast (transmembraanne piirkond) ja rakusisesest fragmendist (tsütoplasmaatiline piirkond). Kerge ahel on β2-mikroglobuliin, mis ei ole kovalentselt seotud α-ahelaga ja ei ole seotud rakumembraaniga.

α1 ja α2 domeenid moodustavad süvendi, milles võib paikneda 8-10 aminohappe pikkune peptiid (antigeeni piirkond). Seda depressiooni nimetatakse peptiidi siduv lõhe(inglise keelest cleft).

(Uute hiljuti avastatud HLA I klassi antigeenide hulka kuuluvad MIC ja HLA-G antigeenid. Praegu on nende kohta vähe teada. Tuleb märkida, et HLA-G, mida nimetatakse mitteklassikaliseks, on alles tuvastatud

trofoblastirakkude pinnal ja see tagab emale immunoloogilise tolerantsuse loote antigeenide suhtes.)

HLA süsteemi 2. klassi piirkond (D-piirkond) koosneb 3 alamlookust: DR, DQ, DP, mis kodeerivad siirdamisantigeene. Need antigeenid kuuluvad antigeenide kategooriasse, mis tuvastatakse rakuvahendatud meetoditega, nimelt segatud lümfotsüütide kultuuri reaktsiooniga (inglise keeles mix lymphocyte Culture – MLC). Hiljuti on eraldatud HLA-DM ja -DN lookused, samuti TAP ja LMP geenid (ei ekspresseerita rakkudel). Klassikalised on DP, DQ, DR.

Esitatud peptiid on näidatud punaselt.

Hiljuti on saadud antikehi, mida saab kasutada DR- ja DQ-antigeenide tuvastamiseks. Seetõttu ei määrata 2. klassi antigeene praegu mitte ainult rakuvahendatud meetoditega, vaid ka seroloogiliselt, täpselt nagu klassi 1 HLA antigeene.

HLA klassi 2 molekulid on heterodimeersed glükoproteiinid, mis koosnevad kahest erinevast ahelast α ja β (vt joonist). Iga ahel sisaldab 2 ekstratsellulaarset domeeni α1 ja β1 N-terminaalses otsas, α2 ja β2 (rakumembraanile lähemal). Samuti on transmembraansed ja tsütoplasmaatilised piirkonnad. α1 ja β1 domeenid moodustavad õõnsuse, mis suudab siduda kuni 30 aminohappejäägi pikkuseid peptiide.

MHC-II valke ei ekspresseerita kõigil rakkudel. HLA II klassi molekulid esinevad suurtes kogustes dendriitrakkudel, makrofaagidel ja B-lümfotsüütidel, st. nendel rakkudel, mis immuunvastuse ajal interakteeruvad abistaja-T-lümfotsüütidega, kasutades

HLA II klassi molekulid

T-lümfotsüüdid

märkimisväärne summa

klassi 2 antigeenid, kuid mitogeenide poolt stimuleeritud IL-2

hakkavad ekspresseerima 2. klassi HLA molekule.

Vajalik

Mark,

kõik 3 tüüpi interferoonid

oluliselt suurendada

väljendus

HLA molekulid 1

erinevate rakkude rakumembraanil. Niisiis

γ-interferoon sisse

suurendab oluliselt 1. klassi molekulide ekspressiooni T- ja B-lümfotsüütidel, aga ka pahaloomuliste kasvajate (neuroblastoomid ja melanoomid) rakkudel.

Mõnikord tuvastatakse klassi 1 või 2 HLA molekulide ekspressiooni kaasasündinud häire, mis põhjustab " palja lümfotsüütide sündroom V". Selliste häiretega patsiendid kannatavad immuunpuudulikkuse all ja surevad sageli lapsepõlves.

III klassi piirkond sisaldab geene, mille tooted on otseselt seotud immuunvastusega. See sisaldab struktuurigeene komplemendi komponentide C2 ja C4, Bf (properdiinifaktor) ja tuumori nekroosifaktori-TNF (TNF) geenide jaoks. See hõlmab geene, mis kodeerivad 21 hüdroksülaasi sünteesi. Seega ei ekspresseeru 3. klassi HLA geeniproduktid rakumembraanil, vaid need on vabas olekus.

Inimese kudede HLA antigeense koostise määravad iga lookusega seotud alleelsed geenid, st. Ühe kromosoomi iga lookuse kohta saab olla ainult üks geen.

Põhiliste geneetiliste seaduste kohaselt on iga indiviid kandja mitte rohkem kui kaks alleeli iga lookuse kohta vi subloci (üks igas paaris autosomaalses kromosoomis). Haplotüüp (alleelide komplekt ühel kromosoomis) sisaldab ühte alleeli igast HLA alamlookust. Veelgi enam, kui indiviid on HLA kompleksi kõigi alleelide suhtes heterosügootne, ei tuvastata tüpiseerimise ajal (A, B, C, DR, DQ, DP - alamlookused) rohkem kui kaksteist HLA antigeeni. Kui isik on mõne antigeeni suhtes homosügootne, tuvastatakse väiksem arv antigeene, kuid see arv ei tohi olla väiksem kui 6.

Kui tüpiseeritaval subjektil on maksimaalne võimalik arv HLA antigeene, nimetatakse seda antigeenide täismajaks.

HLA geenide pärand toimub vastavalt kodominantsele tüübile, milles järglased

Kõige rikkamad HLA antigeenid on lümfotsüüdid. Seetõttu tehakse nende antigeenide tuvastamine lümfotsüütidel. ( Pidage meeles, kuidas lümfotsüüte perifeersest verest eraldada).

Antigeenide HLA-A, -B, -C molekulid moodustavad umbes 1% lümfotsüütide pinnavalkudest, mis võrdub ligikaudu 7 tuhande molekuliga.

Üks olulisemaid edusamme immunoloogias on olnud imetajate ja inimese MHC keskse rolli avastamine immuunvastuse reguleerimisel. Rangelt kontrollitud katsetes selgus, et sama antigeen põhjustab erineva genotüübiga organismides erineva kõrgusega immuunvastuse, vastupidi, sama organism võib olla erinevate antigeenide suhtes erineval määral reageeriv. Geene, mis kontrollivad sellist väga spetsiifilist immuunvastust, nimetatakse Ir-geenideks (Immune response geenid). Need paiknevad inimese HLA süsteemi 2. klassi piirkonnas. Ir-geeni kontroll toimub lümfotsüütide -T süsteemi kaudu.

Keskne			rakuline		interaktsiooni			immuunne		sa ilmud
interaktsiooni			HLA molekulid			väljendas					pinnad
antigeeni esitlevad rakud			esindavad			tunnustuse eest		tulnukas			antigeenne
peptiid ja antigeeni äratundmise retseptor – TCR (T-raku retseptor)							T-lümfotsüütide pinnal
abimees. Kell		samaaegselt			tunnustust		tulnukas				juhtub

omaenda HLA antigeenide äratundmine.

Abistaja T-lümfotsüüt (CD4+) tunneb võõrantigeeni ära ainult kompleksis MHC klassi 2 antigeeni esitlevate rakkude pinnamolekulidega.

Tsütotoksilised lümfotsüüdid (T-efektorid, CD8+) ära tunda antigeeni

näiteks viirusliku iseloomuga, kompleksis sihtraku HLA klassi I molekuliga. Eksogeenseid antigeene esitavad HLA II klassi molekulid,

endogeensed – I klassi molekulid.

(Seega on võõra äratundmise protsess piiratud inimese enda HLA antigeenidega. See on mõiste "topelttuvastus" või "muutunud mina äratundmine".)

HLA süsteemi oluline roll on ka selles, et see kontrollib komplemendi aktiveerimise nii klassikalises (C2 ja C4) kui ka alternatiivses (Bf) radades osalevate komplemendi faktorite sünteesi. Nende komplemendi komponentide geneetiliselt määratud defitsiit võib põhjustada eelsoodumuse nakkus- ja autoimmuunhaigusteks.

HLA-tüüpi määramise praktiline väärtus. Kõrge polümorfism muudab HLA süsteemi suurepäraseks markeriks populatsiooni geneetilistes uuringutes ja haigustele geneetilise eelsoodumuse uurimisel, kuid samas tekitab probleeme elundite ja kudede siirdamiseks doonor-retsipiendi paaride valimisel.

Paljudes maailma riikides läbi viidud populatsiooniuuringud on näidanud iseloomulikke erinevusi HLA antigeenide jaotuses erinevates populatsioonides. HLA leviku tunnused

antigeene kasutatakse geeniuuringutes erinevate populatsioonide struktuuri, päritolu ja evolutsiooni uurimiseks. Näiteks lõunakaukaaslaste hulka liigitatud Gruusia populatsioonil on sarnased HLA geneetilise profiili tunnused Kreeka, Bulgaaria ja Hispaania populatsioonidega, mis näitab nende ühist päritolu.

HLA antigeenide tüpiseerimist kasutatakse kohtuekspertiisi praktikas laialdaselt isaduse ja suguluse välistamiseks või tuvastamiseks.

Pöörake tähelepanu mõne haiguse seosele konkreetse HLA antigeeni olemasoluga genotüübis. Seda seetõttu, et HLA-d kasutatakse laialdaselt geneetilise aluse uurimiseks eelsoodumus haigustele. Kui varem ei eeldatud näiteks, et sclerosis multiplexil on pärilik alus, siis nüüd on tänu HLA-süsteemiga seose uurimisele päriliku eelsoodumuse fakt kindlalt kindlaks tehtud. Kasutades

	HLA süsteem, mõne haiguse puhul määratakse ka pärimise viis.
Näiteks,	anküloseeriv		spondüliit		autosoomne dominantne			pärand,
hemokromatoos ja kaasasündinud neerupealiste hüperplaasia - autosoomne retsessiivne. Tänan väga
	ühendused	anküloseerivad		spondüliit		HLA-B27 antigeen, HLA tüpiseerimine

kasutatakse selle haiguse varajaste ja ebaselgete juhtude diagnoosimiseks. On tuvastatud insuliinsõltuva suhkurtõve geneetilised markerid.

PRAKTILINE TÖÖ

HLA antigeenide määramine "doonorites"

Kudede antigeenide tüpiseerimiseks kasutatakse seerumite komplekti, mis koosneb 50 või enamast leukotsüütide vastasest seerumist (mitmed sünnitanud naiste seerumid, mis annavad 10–80% positiivsetest reaktsioonidest loote leukotsüütidega, või immuniseeritud vabatahtlike seerum

inimene	sisaldavad leukotsüüte				teatud SD antigeenid.				Seerumid
paljusünnitavad naised abikaasa HLA antigeenidega loomuliku immuniseerimise tulemusena
rasedus, sisaldavad mõnel juhul HLA-vastaseid antikehi üsna kõrges tiitris.).
Seroloogiliselt		antigeenid			histoobivus				määratleda
lümfotsütotoksiline		test (inglise keeles)		lümfotsütotoksilisuse test).						helistas
mikro lümfotsütotoksiline				kasutada			lavastus			mikromaht
koostisained.

Selle põhimõte põhineb uuritava inimese lümfotsüütide pinnal olevate HLA molekulide interaktsioonil spetsiifiliste HLA-vastaste antikehade ja komplemendiga, mis viib rakusurma. Rakusurm määratakse tavapärase valgusmikroskoopia abil pärast värvimist elutähtsate värvainetega.

Lümfotsüütide suspensioonid segatakse spetsiifilise antigeeni (HLA-B8, HLA-B27 jne) vastaseerumiga, inkubeeritakse 1 tund 25 C juures, lisatakse komplement ja inkubeeritakse uuesti 2 tundi 37 C juures ning seejärel trüpaansinine või lisatakse eosiini. Kui lümfotsüütides on seerumis sisalduvatele antikehadele vastav antigeen, kahjustavad antikehad komplemendi olemasolul leukotsüütide membraani, värvaine tungib nende tsütoplasmasse ja värvub siniseks või punaseks (kui kasutati eosiini).

Millised rakud värvitakse HLA tüpiseerimise ajal?

Tüpiseerimise tulemuste põhjal tehakse kindlaks doonori ja retsipiendi ühilduvuse aste ning nendevahelise elundi või koe siirdamise võimalus. Doonor ja retsipient peavad ühilduma erütrotsüütide antigeenide ABO ja Rh, HLA süsteemi leukotsüütide antigeenide poolest. Praktikas on aga keeruline leida täiesti ühilduvat doonorit ja retsipienti. Valik taandub sobivaima annetuse valimisele. Siirdamine on võimalik koos

kokkusobimatus ühe HLA antigeeniga, kuid olulise immunosupressiooni taustal. Doonori ja retsipiendi histo-sobivusantigeenide optimaalse suhte valimine pikendab oluliselt siiriku eluiga.

Tunnis demonstreeritakse HLA plaate leukotsüütide tüpiseerimiseks. Tuletage meelde, kuidas saada perifeersetest vererakkudest puhast lümfotsüütide suspensiooni. Mõelge, kuidas kaitsta kaevude sisu reaktsiooni ajal kuivamise eest? Kuidas saadakse seerumeid HLA tüpiseerimiseks?

Praegu saab tüpiseerimiseks kasutada komplemendi fikseerivaid monoklonaalseid antikehi (MAb). Neid kasutatakse nii mikrolümfotsütotoksilisuse testis kui ka immunofluorestsentsreaktsioonis. Reaktsiooni saab arvesse võtta nii luminestsentsmikroskoopia kui ka voolutsütomeetri abil.

		kaasaegne meetod		HLA geenide DNA tüpiseerimise määramine. Ta
põhineb polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) ja molekulaarse hübridisatsiooni erinevatel variantidel.
	need meetodid		on	vajaliku kogunemine		oluliste analüüs
kogused			selle polümerisatsioon ja komplementaarsete sondide kasutamine
analüüsitud DNA lõigud. Pealegi on DNA tüpiseerimise üks eeliseid see, et seda ei tehta
vajalik on elujõuliste lümfotsüütide olemasolu ja kasutatakse mis tahes rakkude DNA-d. Aga
DNA-d saab säilitada aastaid ja aastakümneid. Reaktsiooni jaoks vajalik						kallis

oligonukleotiidsondid, praimerid.

Molekulaargeneetilise meetodi – DNA tüpiseerimise – kasutamine võimaldas oluliselt laiendada arusaamist HLA-A, B, C, DR, DQ, DP süsteemi varem tuntud geneetiliste lookuste polümorfismist. Lisaks on avastatud uusi geene, eelkõige TAP, DM, LMP ja teised. HLA I klassi geenid - E, F, G, H - on avastatud, kuid nende toodete funktsioon on siiani ebaselge. 1998. aasta detsembri seisuga oli HLA kompleksgeenide tuvastatud alleeli arv 942. Ja 31. detsembri 2000 seisuga tuvastati molekulaargeneetilise DNA tüpiseerimisega 1349 alleeli ning nende tuvastamine kasvab jätkuvalt.

UUS HLA NOMENKLATUUR. Nagu juba märgitud, koosnevad 1. klassi HLA molekulid α- ja β-ahelatest. enamgi veel ainult polümorfsedα-ahel.pKodeerivate geenide alleelsed variandid said uues nomenklatuuris neljakohalise nimetuse (näiteks HLA-A0201 varem kasutusel olnud tähise HLA-A2 asemel ja 12 (!) Selle antigeeni uut alatüüpi (uued alleelsed variandid). ) tuvastati molekulaarbioloogia meetoditega, mis said nimed A0201, A0202, A0203, ... kuni A0212). HLA-B27-l on 9 alleelse spetsiifilisuse varianti ja ainult mõned neist on seotud anküloseeriva spondüliidiga (see muidugi suurendab nende prognostilist väärtust).

Allogeense neerusiirdamise efektiivsus (põhineb iga-aastase ellujäämise tulemustel siirdamiskeskustes, mis on läinud üle molekulaargeneetikal põhinevale doonori valikule

elundidoonorluse koordinatsioonikeskus ja Immunoloogia Instituut.

Veelgi muljetavaldavaid andmeid on viimase 2-3 aasta jooksul saadud riiklike (peamiselt USA-s) ja rahvusvaheliste allogeense, mitteseotud luuüdi siirdamise programmide käigus. Tänu doonor-retsipientpaaride valiku üleminekule -DNA tüpiseerimisele ja HLA-genotüübiga doonorite panga loomisele, mis hõlmas 1,5 miljonit inimest, tõusis siirdatud luuüdi aastane elulemus 10-20%-lt 70-le. 80% (!). See omakorda viis selleni, et luuüdi siirdamiste arv sõltumatutelt doonoritelt Ameerika Ühendriikides (kus praegu on kõige rohkem genotüübiga doonoreid ja retsipiente) aastatel 1993–1997. suurenenud üle 8 korra. Vapustav

Sõltumatute luuüdi siirdamiste mõju saavutatakse ainult täielikult HLA-ga ühilduvate doonori-retsipiendi paaride valimisel DNA tüpiseerimise teel.

Järgnevalt on väljavõte akadeemik R.V.Petrovi raamatust "Mina või mitte mina: Immunoloogilised mobiilid". M., 1983. - 272 lk.

“...Võttes vastu 1930. aastal Nobeli preemiat, ütles Karl Landsteiner sel puhul oma pidulikus loengus, et üha uute ja uute antigeenide avastamine inimese koerakkudes

teoreetiline huvi. See on leidnud muude praktiliste rakenduste hulgas ka kohtuekspertiisi rakendusi.

Kujutage ette seda olukorda: peate kindlaks määrama verepleki identiteedi. Kelle veri see on – inimese või looma veri? Pole vaja selgitada, et see olukord on kõige sagedamini seotud kriminoloogiaga. Ja probleemi lahendamine saab sageli vastuseks uurimise kõige olulisematele küsimustele. Sellele saab vastata ainult immuunseerumite abil. Ilma põhjuseta

Teiste näitajate abil on võimatu eristada inimverd ja näiteks koera verd. Mikroskoopilised või biokeemilised uurimismeetodid on jõuetud.

Kohtuarstide arsenalis on mitmesuguse spetsiifilisusega immuunseerumite komplekt: inimese valkude, hobuste, kanade, koerte, lehmade, kasside jne vastu. Testitav plekk pestakse maha ja seejärel viiakse läbi sadestamisreaktsioonid. Sel juhul kasutatakse kogu immuunseerumite komplekti. Milline seerum põhjustab sadet, kuulub uuritava pleki veri looma- või inimeseliigile.

Oletame, et kohtuekspert järeldab: "Nuga on inimverega määrdunud." Ja mõrvas kahtlustatav ütleb: "Jah. Aga see on minu veri. Mitte kaua aega tagasi lõikasin selle noaga oma sõrme. Seejärel uurimine jätkub. Kriminoloogide lauale ilmuvad veregruppide ja HLA antigeenide vastased antiseerumid. Ja immunoloogia annab jällegi täpse vastuse: veri kuulub AB gruppi, sisaldab faktorit M, Rh-negatiivset, histo-sobivusantigeene nii ja naa jne. Olukord on lõplik

selgitas. Saadud omadused langevad täielikult kokku kahtlusaluse vere antigeensete omadustega. Seetõttu ütles ta tõtt, see on tõesti tema veri.

Peatugem veel ühel olukorral, millel on suur moraalne varjund. Kujutage ette, et sõda või muu katastroof eraldas vanemad nende lastest. Lapsed kaotasid oma nimed ja perekonnanimed. Kas tõesti on võimatu oma last teiste seast leida? Erütrotsüütide antigeenid ja HLA on ju päritud. Ja kui isal ja emal pole faktorit, siis ei saa seda olla ka lapsel. Ja vastupidi, kui mõlemad vanemad kuuluvad A-tüüpi, ei saa lapsel olla B või AB veregruppi. Sama kehtib ka HLA antigeenide kohta. Ja seda väga suure kindlusega.

Nikolai II kuningliku perekonna säilmete autentsuse kindlakstegemine viidi läbi täpselt sel viisil, kasutades DNA tüpiseerimist.

näiteks Inglismaal käsitletakse isaduse määramise küsimusi eriti tundlikult. Kuid seal ei seostata seda enamasti sõjaga. Rangeid isaduse seadusi selgitavad ranged seadused pärijate ja kapitali, tiitlite, õiguste, privileegide pärimisõiguse kohta.

Kujutage ette isandat, kes kuulutab oma pärijaks noormehe, keda tema naine ei sündinud. Siis võib olla vaja tõestada, et noormees on tema poeg. Või ilmub äkki välja härrasmees, kes kuulutab end vallaspojaks ja seega miljonäri pärijaks. See võib tõsi olla, aga võib juhtuda, et see härrasmees on petis. Küsimus lahendatakse vanemate ja laste antigeenide analüüsiga.

HLA antigeenide jaotus osutus erinevate rasside ja rahvuste esindajate vahel erinevaks. Alates 1966. aastast on kõigis maailma riikides WHO eestvedamisel tehtud intensiivseid histo-sobivusantigeenide struktuuri uuringuid. Peagi kaeti maailmakaart immunoloogiliste hieroglüüfidega, mis näitasid, kus ja millises kombinatsioonis antigeene leidub

HLA. Nüüd pole ehk vaja Thor Heyerdahli kombel varustada ekspeditsiooni pilliroopaadiga, et tõestada inimeste rännet Lõuna-Ameerikast Polüneesia saartele. Piisab, kui vaadata kaasaegset HLA antigeenide leviku atlast ja öelda kindlalt, et mõlemal geograafilisel piirkonnal on ühised geneetilised markerid.

Seroloogiliste ja rakuvahendatud meetoditega tuvastatud klassikaliste HLA antigeenide polümorfism

Kromosomaalse hübridisatsiooni abil tehti kindlaks, et MHC süsteem paikneb inimestel 6. autosomaalse kromosoomi lühikesel käel ja hiirtel 17. kromosoomil.

Riis. 1. 6. kromosoomi skemaatiline esitus.

Peamine histo-ühilduvuskompleks hõivab olulise DNA piirkonna, sealhulgas kuni 4 * 106 aluspaari või umbes 50 geeni. Kompleksi peamiseks tunnuseks on märkimisväärne polügeensus (mitme mittealleelse tihedalt seotud geeni olemasolu, mille valguproduktid on struktuurilt sarnased ja täidavad identseid funktsioone) ja väljendunud polümorfism - sama geeni paljude alleelsete vormide olemasolu. Kõik kompleksi geenid on päritud kodominantsel viisil.

Polügeensus ja polümorfism (struktuuriline varieeruvus) määravad kindlaks antud liigi isendite antigeense individuaalsuse.

Kõik MHC geenid on jagatud kolme rühma. Igasse rühma kuuluvad geenid, mis kontrollivad ühe kolmest MHC klassist (I, II ja III) kuuluvate polüpeptiidide sünteesi (joonis 3.5). Kahe esimese klassi molekulide vahel on selgelt väljendunud struktuursed erinevused, kuid samas on need üldise struktuuriplaani järgi kõik sama tüüpi. Samal ajal ei leitud funktsionaalset ega struktuurilist sarnasust ühelt poolt III klassi ning teiselt poolt klassi I ja II geeniproduktide vahel. Rohkem kui 20 III klassi geenist koosnev rühm on üldiselt funktsionaalselt erinevad – mõned neist geenidest kodeerivad näiteks komplementsüsteemi valke (C4, C2, faktor B) või antigeeni töötlemisega seotud molekule.

Hiire MHC molekulide kompleksi kodeerivate geenide lokaliseerimispiirkond on tähistatud kui H-2, inimeste jaoks - HLA.

HLA-A, HLA-B ja HLA-C on kromosomaalsed lookused, mille geenid kontrollivad inimese MHC I klassi "klassikaliste" molekulide (antigeenide) sünteesi ja kodeerivad rasket ahelat (alfa-ahelat). Nende lookuste piirkond hõlmab rohkem kui 1500 kb pikkust piirkonda.

Inimese MHC II klassi molekulide (antigeenide) sünteesi juhivad HLA-D piirkonna geenid, mis kodeerivad vähemalt kuut alfa- ja kümmet beetaahela varianti (joonis 3.5). Need geenid hõivavad kolm lookust HLA-DP, HLA-DQ ja HLA-DR. Nende ekspressiooniproduktid hõlmavad enamikku II klassi molekule.

Lisaks sisaldab HLA-D piirkond HLA-LMP ja HLA-TAP geene. Nende geenide poolt kontrollitud madala molekulmassiga valgud osalevad võõrantigeeni ettevalmistamisel T-rakkudele esitamiseks.

Inimese lookuste HLA-A, HLA-B ja HLA-C geenid kodeerivad "klassikaliste" MHC I klassi molekulide rasket ahelat (alfa-ahelat). Lisaks on väljaspool neid lookusi leitud palju täiendavaid geene, mis kodeerivad "mitteklassikalisi" MHC I klassi molekule ja asuvad sellistes HLA lookustes nagu HLA-X HLA-F, HLA-E, HLA-J, HLA-H, HLA -G, HLA-F.

Peamise histosobivuse kompleksi molekulid.

MHC molekulide ruumiline korraldus on selgitatud röntgendifraktsioonianalüüsiga:

I klassi MHC molekulid (HLA alleelsed variandid: HLA-A, HLA-B, HLA-C) ekspresseeritakse raku pinnal ja on heterodimeer, mis koosneb ühest raskest alfaahelast (45 kDa), mis on mittekovalentselt seotud ühe domeeniga. beeta2-mikroglobuliin ( 12 kDa), mida leidub vabal kujul ka vereseerumis, nimetatakse neid klassikalisteks siirdamisantigeenideks.

Raske ahel koosneb ekstratsellulaarsest osast (moodustab kolm domeeni: alfa1, alfa2 ja alfa3 domeenid), transmembraansest segmendist ja tsütoplasmaatilisest sabadomeenist. Iga ekstratsellulaarne domeen sisaldab ligikaudu 90 aminohappejääki ja koos saab neid eraldada rakupinnast papaiiniga töötlemise teel.

Alfa2 ja alfa3 domäänid sisaldavad kumbki ühte ahelasisest disulfiidsidet, mis moodustavad vastavalt 63 ja 68 aminohappejääki.

Alfa3 domeen on aminohappejärjestuselt homoloogne immunoglobuliinide C domeenidega ja alfa3 domeeni konformatsioon sarnaneb immunoglobuliini domeenide volditud struktuuriga.

Beeta2-mikroglobuliin (beeta2-m) on vajalik kõigi MHC I klassi molekulide ekspressiooniks ja on muutumatu järjestusega, kuid hiirel esineb see kahel kujul, mis erinevad ühe aminohappe asendamise poolest positsioonis 85. Struktuurilt see valk vastab immunoglobuliinide C-domeenile. Beeta2-mikroglobuliin suudab ka mittekovalentselt suhelda mitteklassikaliste I klassi molekulidega, näiteks CD1 geeniproduktidega.

Sõltuvalt liigist ja haplotüübist on MHC I klassi raskete ahelate ekstratsellulaarne osa erineval määral glükosüülitud.

MHC I klassi transmembraanne segment koosneb 25 valdavalt hüdrofoobsest aminohappejäägist ja hõlmab lipiidide kaksikkihti, tõenäoliselt alfa-spiraalses konformatsioonis.

I klassi molekulide peamine omadus - peptiidide (antigeenide) sidumine ja nende esitamine immunogeensel kujul T-rakkudele - sõltub alfa1 ja alfa2 domeenidest. Nendel domeenidel on olulised alfa-spiraalsed piirkonnad, mis üksteisega interakteerudes moodustavad pikliku õõnsuse (lõhe), mis toimib töödeldud antigeeni sidumiskohana. Saadud antigeeni kompleks alfa1 ja alfa2 domeenidega määrab selle immunogeensuse ja võime interakteeruda T-rakkude antigeeni äratundmise retseptoritega.

I klass sisaldab A-antigeene, AB-antigeene ja AC-antigeene.

I klassi antigeenid esinevad kõigi tuumaga rakkude ja trombotsüütide pinnal.

MHC II klassi molekulid on heterodimeerid, mis on konstrueeritud mittekovalentselt seotud rasketest alfa- ja kergetest beeta-ahelatest.

Mitmed faktid näitavad alfa- ja beetaahelate suurt sarnasust üldises struktuuris. Iga ahela ekstratsellulaarne osa on volditud kaheks domeeniks (vastavalt alfa1, alfa2 ja beeta1, beeta2) ning on lühikese peptiidiga ühendatud transmembraanse segmendiga (umbes 30 aminohappejääki pikk). Transmembraanne segment läheb tsütoplasmasse, mis sisaldab ligikaudu 10-15 jääki.

MHC II klassi molekulide antigeeni siduva piirkonna moodustavad interakteeruvate ahelate alfa-spiraalsed piirkonnad, mis on sarnased klassi I molekulidele, kuid millel on üks oluline erinevus: MHC II klassi molekulide antigeeni siduva õõnsuse moodustavad mitte kaks domeeni sama alfa-ahel, kuid erinevate ahelate kahe domeeniga - alfa1 ja beeta1 domeenid.

Üldine struktuurne sarnasus kahe MHC molekulide klassi vahel on ilmne. See on kogu molekuli ruumilise korralduse ühtsus, domeenide arv (neli) ja antigeeni siduva saidi konformatsiooniline struktuur.

II klassi molekulide struktuuris on antigeeni siduv õõnsus avatum kui I klassi molekulidel, mistõttu mahuvad sinna pikemad peptiidid.

MHC II klassi antigeenide kõige olulisem ülesanne on tagada T-lümfotsüütide ja makrofaagide vaheline interaktsioon immuunvastuse ajal. Abistaja-T-rakud tunnevad võõra antigeeni ära alles pärast seda, kui makrofaagid on seda töödeldud, kombineeritud HLA II klassi antigeenidega ja selle kompleksi ilmumist makrofaagi pinnale.

II klassi antigeenid esinevad B-lümfotsüütide, aktiveeritud T-lümfotsüütide, monotsüütide, makrofaagide ja dendriitrakkude pinnal.

MHC II klassi geenid kodeerivad membraaniga seotud transmembraanseid peptiide (glükoproteiine). II klassi histo-sobivusantigeenide (DR, DP, DQ) ja ka I klassi molekulid on heterodimeersed valgud, mis koosnevad raskest alfaahelast (33 kDa) ja kergest beetaahelast (26 kDa), mida kodeerivad HLA geenid. keeruline. Mõlemad ahelad moodustavad kaks domeeni: alfa1 ja alfa2, samuti beeta1 ja beeta2.

MHC II klassi tooted on seotud peamiselt B-lümfotsüütide ja makrofaagidega ning toimivad T-abistajarakkude äratundmisstruktuuridena.

MHC III klassi geenid, mis asuvad MHC geenirühmas või on sellega tihedalt seotud, kontrollivad mitut komplemendi komponenti: C4 ja C2, samuti faktorit B, mis paiknevad pigem vereplasmas kui rakkude pinnal. Ja erinevalt MHC klassi I ja II klassi molekulidest ei osale nad immuunvastuse kontrollis.

Mõistet MHC klass IV kasutatakse teatud MHC-ga seotud lookuste kirjeldamiseks.

MHC I ja II klassi molekulide ekspressiooni uuring erinevatel rakutüüpidel näitas I klassi molekulide laiemat jaotumist kudedes võrreldes II klassi molekulidega. Kui I klassi molekule ekspresseeritakse peaaegu kõigil uuritud rakkudel, siis II klassi molekule ekspresseeritakse peamiselt immunokompetentsetel rakkudel või rakkudel, mis võtavad immuunvastuse kujunemisel suhteliselt mittespetsiifilise osa, nagu epiteelirakud.

Tabelis Joonisel 1 on esitatud andmed MHC molekulide kudedes jaotumise olemuse kohta hiirtel ja inimestel.

laud 1 MHC klassi I ja II molekulide jaotus kudedes hiirtel ja inimestel

Raku tüüp	N-2 komplekssed hiired		Inimese HLA kompleks
	I klass	II klass	I klass	II klass
Tümotsüüdid
Makrofaagid
Granulotsüüdid
Retikulotsüüdid
punased verelibled
Trombotsüüdid
Fibroblastid
Epiteelirakud
Epidermaalsed rakud
Südamelihas
Skeletilihas
Platsenta
Sperma
Munarakud
Trofoblast
Blastotsüüdid
Loote kude

I klassi molekulide esindatus peaaegu kõigis rakutüüpides korreleerub nende molekulide domineeriva rolliga allogeenses transplantaadi hülgamisreaktsioonis. II klassi molekulid on kudede hülgamisprotsessis vähem aktiivsed. Võrdlevad andmed MHC klassi I ja II molekulide osalemise astme kohta mõnes immuunreaktsioonis näitavad, et mõned MHC omadused on rohkem seotud ühe klassiga, samas kui teised on mõlema klassi iseloomulikud tunnused (tabel 2).

Tabel 2 MHC klassi I ja II molekulide osalemine mõnedes immuunreaktsioonides

Charles B. Puusepp

Antigeene, mis pakuvad indiviidide vahel spetsiifilisi erinevusi, nimetatakse alloantigeenideks ja kui need kaasatakse allogeensete koesiirdamiste hülgamisprotsessi, omandavad nad nimetuse histocompatibility antigeenid. Evolutsioon on fikseerinud ühe tihedalt seotud histo-sobivusgeenide piirkonna, mille produktid rakupinnal tagavad tugeva barjääri allotransplantatsioonile. Mõisted "peamised histo-sobivuse antigeenid" ja "suure histo-ühilduvuse geenikompleks" (MHC) viitavad vastavalt selle kromosomaalse piirkonna geeniproduktidele ja geenidele. Arvukad väiksemad histo-sobivuse antigeenid on vastupidi kodeeritud mitme genoomi piirkonna poolt. Need vastavad erinevaid funktsioone täitvate molekulide nõrgematele alloantigeensetele erinevustele. MHC determinante kandvad struktuurid mängivad olulist rolli immuunsuses ja enesetundmises rakkude ja kudede diferentseerumise ajal. Teavet immuunvastuse MHC kontrolli kohta saadi loomkatsetes, kui immuunvastuse geenid kaardistati MHC-s hiirtel (H-2), rottidel (RT1) ja merisigadel (GPLA). Inimestel nimetatakse MHC-d HLA-ks. Lühendi HLA üksikutele tähtedele antakse erinev tähendus ja rahvusvahelise kokkuleppe kohaselt kasutatakse HLA-d inimese MHC kompleksi tähistamiseks.

MHC kohta võib teha mitmeid üldistusi. Esiteks kodeerib MHC väike piirkond (vähem kui 2 sentimeetrit) kolme geeniproduktide klassi. I klassi molekulid, mida ekspresseerivad praktiliselt kõik rakud, sisaldavad ühte rasket ja ühte kerget polüpeptiidahelat ning on kolme redutseeritud lookuse – HLA-A, HLA-B ja HLA-C – produktid. II klassi molekulid, mille ekspressioon piirdub B-lümfotsüütide, monotsüütide ja aktiveeritud T-lümfotsüütidega, sisaldavad kahte ebavõrdse suurusega polüpeptiidahelat (α ja β) ning on mitme tihedalt seotud geeni produktid, mida ühiselt nimetatakse HLA-D tsooniks. . III klassi molekulid on komplemendi komponendid C4, C2 ja Bf. Teiseks moodustavad I ja II klassi molekulid pseudoantigeeniga kompleksi või tunnevad histo-sobivusantigeeni ja pseudoantigeeni ühiselt ära T-lümfotsüüdid, millel on antigeenile vastav retseptor. Enda ja mitte-mina äratundmist immuunvastuse alguses ja efektorfaasis suunavad otseselt I ja II klassi molekulid. Kolmandaks ei ole inimestel tuvastatud selgeid piiranguid rakkudevahelistele interaktsioonidele, milles osalevad supressor-T-lümfotsüüdid, kuid HLA geenide roll on mõne supressor-T-rakkude aktiivsuse ilmingu jaoks üsna oluline. Neljandaks paiknevad MHC piirkonnas ensüümsüsteemide geenid, mis ei ole otseselt seotud immuunsusega, kuid on olulised kasvu ja luustiku arengu jaoks. Tuntud HLA lookused kromosoomi 6 lühikesel käel on näidatud joonisel fig. 63-1.

HLA süsteemi lookused. I klassi antigeenid HLA I klassi antigeenid määratakse seroloogiliselt, kasutades inimese seerumit, peamiselt mitut poeginud naiste seerumit ja vähemal määral monoklonaalseid antikehi. I klassi antigeene esineb erineva tihedusega paljudes kehakudedes, sealhulgas B-rakkudes, T-rakkudes, trombotsüütides, kuid mitte küpsetes punalibledes. Seroloogiliselt tuvastatavate spetsiifiliste tunnuste arv on suur ja HLA süsteem on teadaolevatest inimese geneetilistest süsteemidest kõige polümorfsem. HLA kompleksis on seroloogiliselt tuvastatavate HLA I klassi antigeenide jaoks selgelt määratletud kolm lookust. Iga 1. klassi antigeen sisaldab β2-mikroglobuliini subühikut (molekulmass 11 500) ja rasket ahelat (moolmass 44 000), mis kannab antigeeni spetsiifilisust (joonis 63-2). Täpselt määratletud A ja B lookuse spetsiifilisust on 70 ja C lookuse spetsiifilisust kaheksa. HLA tähistus esineb tavaliselt peamiste histo-sobivuskompleksi antigeenide nimetamisel, kuid selle võib ära jätta, kui kontekst seda võimaldab. Antigeenid, mida WHO ei ole lõplikult klassifitseerinud, on tähistatud tähega w pärast lookuse nime. Lookuse tähistusele järgnev number on antigeeni õige nimi. Aafrika, Aasia ja Okeaania elanikkonna HLA antigeenid ei ole praegu täpselt määratletud, kuigi need sisaldavad mõningaid Lääne-Euroopa päritolu inimestele iseloomulikke antigeene. HLA antigeenide jaotus on erinevates rassirühmades erinev ning neid saab kasutada antropoloogiliste markeritena haiguste ja rändeprotsesside uurimisel.

Riis. 63-1. 6. kromosoomi skemaatiline kujutis.

Kuvatakse HLA tsooni lokaliseerimine 21 lühikese käe piirkonnas. HLA-A, HLA-B ja HLA-C lookused kodeerivad I klassi raskeid ahelaid (44 000), samas kui I klassi molekulide α2-mikroglobuliini kerget ahelat (11 500) kodeerib 15. kromosoomi geen. HLA-D tsoon (II klass) paikneb tsentromeeriliselt lookuste A, B ja C suhtes koos komplemendi komponentide C4A, C4B, Bf ja C2 tihedalt seotud geenidega B-D piirkonnas. Komplemendi geenide järjekord ei ole kindlaks tehtud. Iga II klassi D-piirkonna molekul on moodustatud α- ja β-ahelatest. Neid leidub rakupinnal erinevates piirkondades (DP, DQ ja DR). Märkidele eelnev number? ja? tähendab, et antud tüüpi ahelate jaoks on olemas erinevad geenid, näiteks DR puhul on a-ahelate jaoks kolm geeni, nii et ekspresseeritud molekulid võivad olla 1??, 2?? või 3??. Antigeenid DRw52(MT2) ja DRw53(MT3) asuvad 2a-ahelas, DR aga la-ahelas. DR on mittepolümorfne ja DQ antigeeni molekulid on polümorfsed nii α- kui β-ahelas (2?2?). Teistel DQ tüüpidel (1?1?) on piiratud polümorfism. DP polümorfism on seotud β-ahelatega. HLA piirkonna kogupikkus on umbes 3 cm.

Kuna kromosoomid on paaris, on igal inimesel kuni kuus seroloogiliselt tuvastatavat antigeeni HLA-A, HLA-B ja HLA-C, kolm kummaltki vanemalt. Igaüks neist komplektidest on määratud haplotüübiks ja lihtsa Mendeli pärandi järgi on neljandikul järglastest identsed haplotüübid, pooled jagavad mõnda sama haplotüüpi ja ülejäänud veerand on täiesti kokkusobimatud (joonis 63-3). Selle geenikompleksi rolli olulisust siirdamise vastuses kinnitab tõsiasi, et ühe põlvkonna järglaste hulgast haplotüübi järgi doonor-retsipiendi paaride valik annab parima tulemuse neerusiirdamisel – umbes 85-90% pikast. -tähtaegne ellujäämine (vt ptk 221).

II klassi antigeenid. HLA-D tsoon külgneb 6. kromosoomi lühikese õla I klassi lookustega (vt joonis 63-1). See piirkond kodeerib rida II klassi molekule, millest igaüks sisaldab a-ahelat (nad ütlevad, et mass on 29 000) ja a-ahelat (nad ütlevad, et mass on 34 000) (vt joonis 63-2). Kokkusobimatus selles piirkonnas, eriti DR-antigeenides, määrab lümfotsüütide proliferatiivse vastuse in vitro. Segalümfotsüütilist reaktsiooni (MLR) hinnatakse proliferatsiooni taseme järgi segalümfotsüütide kultuuris (MLC) ja see võib olla positiivne isegi siis, kui HLA-A, HLA-B ja HLA-C antigeenid on identsed (vt joonis 63-3). HLA-D antigeenid tuvastatakse, kasutades standardseid stimuleerivaid lümfotsüüte, mis on HLA-D suhtes homosügootsed ja inaktiveeritud röntgenikiirguse või mitomütsiin C abil, et anda ühesuunaline reaktsioon. Homosügootse rakutüpiseerimise abil avastati 19 sellist antigeeni (HLA-Dwl-19).

Katsed tuvastada HLA-D seroloogiliste meetoditega näitasid algselt mitmeid D-seotud (DR) antigeene, mida ekspresseerisid II klassi molekulid B-rakkude, monotsüütide ja aktiveeritud T-rakkude poolt. Seejärel kirjeldati teisi tihedalt seotud antigeenseid süsteeme, mis said erinevaid nimetusi (MB, MT, DC, SB). Nüüdseks on kindlaks tehtud II klassi molekulide üksikute rühmade identsus ning isoleeritud ja sekveneeritud vastavate α- ja β-ahelate geenid. II klassi geenikaart, mis on näidatud joonisel fig. 63-1, peegeldab geenide ja molekulaarsete piirkondade minimaalset arvu. Kuigi molekulmass II võib sisaldada DR? ühe vanema haplotüübist ja teise DR?-st (transkomplementatsioon) on kombinatoorika väljaspool DP, DQ, DR piirkondi haruldane, kui üldse võimalik. DR ja teatud määral DQ molekulid võivad olla primaarse MLR-i stiimulid. Sekundaarne MLR on defineeritud kui praimitud lümfotsüütide test (PLT) ja annab primaarse vastuse 6-7 päeva asemel 24–36 tunni pärast. DP alloantigeenid avastati nende võime tõttu põhjustada PLT-stimulatsiooni, kuigi need ei põhjusta primaarset MLR-i. Kuigi B-rakud ja aktiveeritud T-rakud ekspresseerivad kõiki kolme II klassi molekulide komplekti, ei ekspresseerita DQ-antigeene 60–90% DP- ja DR-positiivsetest monotsüütidest.

Riis. 63-2. I ja II klassi rakupinna molekulide skemaatiline esitus.

I klassi molekulid koosnevad kahest polüpeptiidahelast. Raske muuliga kett. kaaluga 44 000 läbib plasmamembraani; selle välimine piirkond koosneb kolmest domeenist (α1, α2 ja α3), mis on moodustatud disulfiidsidemetega. Valguskett mol. massiga 11500 (a2-mikroglobuliin, A2 u) on kodeeritud kromosoomiga 15 ja see on raske ahelaga mittekovalentselt seotud. Aminohapete homoloogia I klassi molekulide vahel on 80–85%, vähenedes 50% -ni piirkondades α1 ja α2, mis tõenäoliselt vastavad alloantigeense polümorfismi piirkondadele. II klassi molekulid moodustuvad kahest mittekovalentselt seotud polüptiidahelast, a-ahelast koos muuliga. massiga 34000 ja a-ahel molmassiga 29000. Iga ahel sisaldab kahte disulfiidsidemetega moodustatud domeeni (S. B. Carpenter, E. L. Milford, Neerutransplantation: Immunobiology in the Kidnev/Eds. B. Brenner, F. Rector , New York: Samiders, 1985).

Riis. 63-3. 6. kromosoomi HLA tsoon: HLA haplotüüpide pärand. Iga seotud geenide kromosomaalne segment on määratud haplotüübiks ja iga indiviid pärib igalt vanemalt ühe haplotüübi. Diagramm näitab selle hüpoteetilise indiviidi haplotüüpide a ja b antigeene A, B ja C; Allpool on haplotüübi tähistused vastavalt tekstile. Kui ab-haplotüübiga mees abiellub cd-haplotüübiga naisega, võib järglasi olla ainult nelja tüüpi (HLA mõttes). Kui meioosi ajal läbib üks vanematest rekombinatsiooni (tähistatud katkendlike joontega), põhjustab see muutunud haplotüübi moodustumist. Muutunud haplotüüpide esinemissagedus lastel on kauguste mõõt geneetilisel hagil (1% rekombinatsiooni sagedus == 1 cM; vt joonis 63-1) (D. B. Carpenter. Kidney International, D)78. 14.283).

Molekulaargeneetika. Iga I ja II klassi molekulide polüpeptiidahel sisaldab lisaks antiseerumite abil tuvastatud "privaatsele" antigeensele determinandile mitmeid polümorfseid piirkondi. Rakkude vahendatud lümfolüüsi (CML) test määrab MLR-i proliferatsiooniprotsessi käigus tekkivate tapja-T-rakkude (T-rakkude) spetsiifilisuse, testides sihtrakkudega doonoritelt, kes ei olnud MLR-i stimuleerivate rakkude allikaks. Selle meetodiga määratud antigeensed süsteemid näitavad tihedat, kuid mittetäielikku korrelatsiooni klassi 1 "privaatsete" antigeenidega. Tsigotoksiliste rakkude kloonimine võimaldas tuvastada polümorfsete determinantide sihtmärke HLA molekulidel, millest mõnda ei ole võimalik tuvastada alloantiseerumeid ja monoklonaalseid kasutades. antikehad, mis on saadud hiirte inimrakkude immuniseerimisel. Mõnda neist reagentidest saab kasutada "konkreetsete" HLA determinantide tuvastamiseks, samas kui teised on suunatud "üldisemate" (mõnikord nimetatakse supertüüpitavateks) determinantidele. Ühel sellisel "tavalistel" HLA-B antigeenidel on kaks alleeli, Bw4 ja Bw6. Enamik "privaatseid" HLA-B-sid on seotud kas Bw4 või Bw6-ga. Teised süsteemid on seotud HLA antigeenide alarühmadega. Näiteks HLA-B-positiivsed rasked ahelad sisaldavad täiendavaid piirkondi, mis on ühised B7, B27, Bw22 ja B40 või B5, B15, B18 ja Bw35 jaoks. On ka teist tüüpi kattuvaid antigeenseid determinante, mida tõendab monoklonaalsete antikehade reaktsioon HLA-A ja HLA-B rasketele ahelatele ühise piirkonnaga. Mõnede HLA molekulide aminohappejärjestuse ja psiidikaartide uuring näitas, et klassi I antigeenide hüpervarieeruvad piirkonnad on koondunud välimisse a1 domeeni (vt joonis 63-2) ja a2 domeeni külgnevasse piirkonda. II klassi molekulide varieeruvad järjestused on erinevate lookuste puhul erinevad. On tähelepanuväärne, et I klassi α3 domeen, II klassi β2 domeen ja β2 domeen, samuti osa T8 membraani molekulist (Leu 2), mis osaleb raku-raku interaktsioonides (vt ptk 62), näitavad. oluline aminohappejärjestuse homoloogia immunoglobuliinide konstantsete tsoonidega. See kinnitab hüpoteesi immunoloogilisi äratundmisfunktsioone kandvate geeniproduktide perekonna evolutsioonilise kujunemise kohta. HLA genoomse DNA uurimisel leiti klassi I ja II molekulide jaoks tüüpilised ekson-intronjärjestused, kusjuures eksonid tuvastati iga domeeni signaalpeptiidide (5"), transmembraanse hüdrofoobse segmendi ja tsütoplasmaatilise segmendi (3") jaoks. cDNA sondid on saadaval enamiku HLA ahelate jaoks ja ensümaatiliste hüdrolüsaatide kasutamine restriktsioonifragmendi pikkuse polümorfismi (RFLP) staatuse hindamiseks on andnud andmeid, mis korreleeruvad MLR-i klassi 11 molekulide seroloogiliste uuringute tulemustega. Kuid klassi 1 geenide suur arv (20–30) muudab polümorfismi hindamise RFLP abil keeruliseks. Paljud neist geenidest ei ekspresseeru (pseudogeenid), kuigi mõned võivad vastata täiendavatele I klassi lookustele, mida ekspresseeritakse ainult aktiveeritud T-rakkudel; nende funktsioonid on teadmata. Spetsiifiliste testide väljatöötamine HLA-A ja HLA-B lookuste jaoks aitab mõista seda üsna keerulist probleemi.

Täiend (III klass). Kolme komplemendi komponendi – C4, C2 ja Bf – struktuurgeenid esinevad HLA-B-D tsoonis (vt joonis 63-1). Need on kaks C4 lookust, mis kodeerivad C4A ja C4B, mida algselt kirjeldati vastavalt Rodgersi ja Chido erütrotsüütide antigeenidena. Need antigeenid osutusid tegelikult plasmast imendunud C4 molekulideks. Teised komplemendi komponendid ei seondu HLA-ga tihedalt. C2, Bf ja C4 geenide vahel ei ole ristumist kirjeldatud. Kõiki neid kodeerib umbes 100 kb pikkune piirkond HLA-B ja HLA-DR vahel. Seal on kaks C2, neli Bf, seitse C4A ja kolm C4B alleeli, lisaks on igas lookuses vaikivad QO alleelid. Komplemendi histotüüpide (komplotüüpide) erakordne polümorfism muudab selle süsteemi geeniuuringuteks sobivaks.

Tabel 63-1. Kõige tavalisemad HLA haplotiinid

Tabelis 63-1 esindab nelja kõige levinumat haplotüüpi, mida leidub Lääne-Euroopa päritolu indiviididel. MLR-i tulemused, mille puhul valitakse nende haplotüüpide ühilduvuse jaoks välja mitteseotud isikud, on negatiivsed, samas kui reaktsioon tekib tavaliselt siis, kui mitteseotud isikud sobitatakse ainult HLA-DR ja DQ ühilduvuse osas. Sellised identsed ühised haplotüübid pärinevad tõenäoliselt muutumatul kujul ühest esivanemast.

Teised 6. kromosoomi geenid. Steroid-21-hüdroksülaasi puudulikkus, autosoomne retsessiivne tunnus, põhjustab kaasasündinud neerupealiste hüperplaasia sündroomi (peatükid 325 ja 333). Selle ensüümi geen paikneb HLA-B-D piirkonnas. C4A geeniga külgnev 21-hüdroksülaasi geen on nimetatud sündroomi all kannatavatel inimestel kustutatud koos C4A-ga (C4AQO) ja HLA-B geen saab transformeerida B 13 muundamisel haruldaseks Bw47-ks, mida leidub ainult muutunud haplotüübid. Erinevalt hilise algusega HLA-ga seotud 21-hüdroksülaasi puudulikkusest ei ole 21-hüdroksülaasi puudulikkusega seotud kaasasündinud neerupealiste hüperplaasia HLA-ga seotud. Mitmed perekondlikud uuringud on näidanud, et idiopaatiline hemokromatoos, autosoomne retsessiivne haigus, on seotud HLA-ga (vt ptk 310). Kuigi raua imendumishäirete patogenees seedetraktis ei ole teada, on kindlaks tehtud, et seda protsessi moduleerivad geenid asuvad HLA-A piirkonna lähedal.

Riis. 63-4. Skeem HLA-A, HLA-B, HLA-C ja HLA-D antigeenide suhtelistest rollidest alloimmuunvastuse algatamisel ning efektorrakkude ja antikehade moodustumisel.

Kaks peamist T-lümfotsüütide klassi tunnevad ära antigeene: T-rakud, tsütotoksiliste tapjarakkude prekursorid ja Tx-abistajarakud, mis soodustavad tsütotoksilise vastuse teket. Tx abistab ka B-lümfotsüüte "küpse" IgG vastuse väljatöötamisel. Oluline on märkida, et Tx tunneb tavaliselt ära I klassi antigeene, samas kui Tx signaali loob valdavalt HLA-D, mis on tihedalt seotud II klassi antigeenidega (C. B. Carpenterilt – Kidney International, 1978, 14, 283).

Immuunvastuse geenid. Uurides in vitro vastust sünteetilistele polüpeptiidantigeenidele, hemotsüaniinile, kollageenile, teetanuse toksoidile, selgus, et HLA-D tsoon on sarnane H-2 piirkonnaga. mina hiires. Antigeensete fragmentide esitlemine makrofaagide või muude II klassi molekule kandvate rakkude pinnal eeldab II klassi molekuli + antigeeni kompleksi sidestatud äratundmist vastava(te) retseptori(te)ga T-lümfotsüütide poolt (vt ptk 62). Selle "self-)-X" või "modifitseeritud mina" hüpoteesi tuum seisneb selles, et T-sõltuv immuunvastus, T-abistaja/indutseerija (Tx) rakkude toime, toimub ainult siis, kui sünteesitakse vastavad II klassi determinandid. Viimaste geenid on Ir geenid. Kuna allogeensed I klassi determinandid on juba muutunud, esindab allogeenne MLP immuunsüsteemi mudelit, milles pseudoantigeeni olemasolu ei ole vajalik (joonis 63-4). Immuunsuse efektorfaasid nõuavad pseudoantigeeni äratundmist koos selle enda struktuuridega. Viimased inimestel, nagu ka hiirtel, on I klassi histo-sobivuse antigeenide molekulid. Inimese gripiviirusega nakatunud rakuliinid lüüsivad immuuntsütotoksilised T-lümfotsüüdid (Tlümfotsüüdid) ainult siis, kui reageerivad rakud ja sihtrakud on HLA-A ja HLA-B lookustes identsed. Allogeenne MLR toimib ka mudelina I klassi piiratud tsütotoksiliste T-lümfotsüütide moodustumisel (vt joonis 63-4). Erinevate I ja II klassi molekulide ja epitoopide piiramise üksikasju saab eraldada, kasutades praimitud rakke, mida on laiendatud ja kloonitud. Näiteks antigeeni esitlevate rakkude tasemel tunneb antud Th kloon Ti retseptori kaudu ära antigeense fragmendi, mis on kompleksis II klassi molekuli spetsiifilise piirkonnaga. Mõnede mikroobsete antigeenide jaoks on piiravad elemendid DR ja Dw alleelid.

Immuunvastuse (või madala vastuse taseme) pärssimine seedri õietolmu, streptokoki antigeenide ja skistosoomi antigeenide suhtes on domineeriv ja seotud HLA-ga, mis näitab immuunsupressioonigeenide (Is) olemasolu. HLA spetsiifiliste alleelsete seoste olemasolu immuunvastuse tasemega näidati ka näiteks kastooroa antigeeni Ra5 puhul – DR2-ga ja kollageeni puhul – DR4-ga.

Seosed haigustega. Kui suurel histosobivuse kompleksil on oluline bioloogiline funktsioon, siis mis see funktsioon on? Üks hüpotees on, et see mängib rolli inimese elu jooksul tekkivate neoplastiliste rakkude immuunseires. Sellel süsteemil on raseduse ajal suur tähtsus, kuna ema ja loote vahel esineb alati kudede kokkusobimatus. Kõrge polümorfismi tase võib samuti aidata kaasa liikide ellujäämisele keskkonnas leiduvate tohutu hulga mikroobsete mõjurite vastu. Enda taluvus (autotolerantsus) võib levida mikroobsetele antigeenidele, mille tulemuseks on kõrge vastuvõtlikkus, mis põhjustab surmaga lõppevaid infektsioone, samas kui polümorfism HLA süsteemis aitab kaasa asjaolule, et osa elanikkonnast tunnistab ohtlikud ained võõraks ja sisaldab adekvaatset vastust . Need hüpoteesid seovad HLA rolli eelistega, mis panevad süsteemi selektiivse surve all ellu jääma.Igal neist hüpoteesidest on teatud tuge.

Oluliseks tõendiks HLA kompleksi rolli kohta immunobioloogias oli mõnede patoloogiliste protsesside positiivse seose avastamine HLA antigeenidega. Nende seoste uurimist stimuleeris H-2 kompleksiga seotud immuunvastuse geenide avastamine hiirtel. Tabelis 63-3 võtab kokku kõige olulisemad HLA-haiguse seosed.

On kindlaks tehtud, et HLA-B27 esinemissagedus suureneb mõnede reumaatiliste haiguste, eriti anküloseeriva spondüliidi korral, mis on selgelt perekondlik haigus. Antigeen B27 esineb vaid 7%-l Lääne-Euroopa päritolu inimestest, kuid anküloseeriva spondüliidiga patsientidest leidub seda 80-90%-l. Suhtelise riski osas tähendab see, et see antigeen vastutab anküloseeriva spondüliidi tekke vastuvõtlikkuse eest, mis on selle kandjatel 87 korda suurem kui üldpopulatsioonis. Samamoodi on vähemalt kolme bakteriaalse infektsiooni (jersinioos, salmonelloos ja gonorröa) puhul näidatud kõrget seost B27 antigeeniga ägeda eesmise uveiidi, Reiteri sündroomi ja reaktiivse artriidi korral. Kuigi tavaline juveniilse reumatoidartriidi vorm on seotud ka B27-ga, on kerge liigesesündroomi ja iriidiga haigus B27-ga seotud. Tsentraalset tüüpi psoriaatilise artriidi korral on B27 sagedasem, samas kui Bw38 on seotud nii tsentraalse kui ka perifeerse tüübiga. Psoriaas on seotud Cw6-ga. Degeneratiivse artriidi või podagraga patsientidel ei ole antigeenide esinemissageduses mingeid muutusi.

Enamik muid seoseid haigustega on iseloomulikud HLA-D tsooni antigeenidele.Näiteks gluteenitundlik enteropaatia lastel ja täiskasvanutel on seotud DR3 antigeeniga (suhteline risk 21) Selle antigeeniga patsientide tegelik protsent varieerub vahemikus 63 kuni 96 % võrreldes 22-27%-ga kontrollides. Sama antigeeni leidub sagedamini aktiivse kroonilise hepatiidi ja herpetiformse dermatiidiga patsientidel, kes põevad samal ajal gluteenitundlikku enteropaatiat. Juveniilne insuliinsõltuv suhkurtõbi (I tüüp) on seotud DR3 ja DR4 ning negatiivselt DR2-ga Haruldane alleel Bf (M) leiti 17-25%-l I tüüpi diabeediga patsientidest. Täiskasvanutel tekkinud diabeedil (II tüüpi) puudub HLA seos. USA-s on hüpertüreoidism seotud B8 ja Dw3-ga, Jaapani populatsioonis aga Bw35-ga. Erinevate rasside tervete ja haigete esindajate laiem uurimine aitab selgitada universaalsete HLA markerite küsimust. Näiteks B27 antigeen, mis on tervetel Jaapani inimestel haruldane, on anküloseeriva spondüliidiga patsientidel tavaline. Samamoodi on DR4 lehetäide marker I tüüpi diabeedi korral kõikides rassides. Mõnikord on HLA marker selgelt seotud ainult osaga sündroomi sümptomitest. Näiteks on müasteenia gravis palju tugevamalt seotud B8 ja DR3 antigeenidega patsientidel, kellel ei ole tümoomi, ja hulgiskleroos on seotud DR2 antigeeniga inimestel, kellel on kiiresti progresseeruv haigus. Goodpasture'i sündroom, mis on seotud glomerulaarsete alusmembraanide autoimmuunse kahjustusega, idiopaatiline membraanne glomerulonefriit, mis peegeldab autoimmuunseid protsesse koos glomerulaarantigeenide vastaste antikehade moodustumisega, samuti kullast põhjustatud membraanne nefriit on oluliselt seotud HLA-DR-ga.

Tabel 63-3. HLA antigeenidega seotud haigused

Tasakaalustamata haare. Kuigi HLA alleelide jaotus on rassilistes ja etnilistes populatsioonides erinev, on HLA antigeenide populatsioonigeneetika kõige iseloomulikumaks tunnuseks mõne A- ja B-, B- ja C-, B-, D-antigeenide ja komplemendi lookuste sidemete tasakaalustamatus. Sidemete tasakaalustamatus tähendab, et tihedalt seotud lookuste antigeene leitakse koos sagedamini, kui võiks eeldada juhuslikku seost eeldades. Klassikaline näide sidemete tasakaalustamatusest on AHLA-A1 lookuse antigeeni seostamine HLA-B8 B lookuse antigeeniga Lääne-Euroopa päritolu indiviididel. A1 ja B8 samaaegset esinemist, mis arvutatakse nende geenide sageduste alusel, tuleks jälgida sagedusega 0,17. 0,11, st ligikaudu 0,02. Kusjuures nende kooseksisteerimise täheldatud sagedus on 0,08, st oodatust 4 korda kõrgem ja nende väärtuste erinevus on 0,06. Viimane väärtus on tähistatud delta (?) ja see on tasakaalutuse mõõt. Seoste tasakaalustamatus leiti ka teiste A- ja B-lookuse haplotüüpide puhul: A3 ja B7, A2 ja B12, A29 ja B12, A11 ja Bw35. AT 8); samuti B- ja C lookuste antigeenide jaoks. Seroloogiliselt tuvastatavad HLA antigeenid toimivad markeritena kogu haplotüübi geenidele perekonnas ja markeritena spetsiifilistele geenidele populatsioonis, kuid ainult sidemete tasakaalutuse korral.

Sidemete tasakaalustamatuse tähtsus on suur, kuna sellised geeniühendused võivad tekitada spetsiifilisi funktsioone. Valikusurve evolutsiooni ajal võib olla peamiseks teguriks teatud geenikombinatsioonide püsimisel genotüüpides. Näiteks on olemas teooria, et A1 ja B8, samuti mõned D ja teiste piirkondade determinandid annavad selektiivse eelise selliste haiguste nagu katk või rõuged epideemiate korral. Samas on ka võimalik, et selliste epideemiate üle elanud inimeste järeltulijad jäävad teistele haigustele vastuvõtlikuks, kuna nende ainulaadne geenikompleks ei anna adekvaatset vastust teistele keskkonnateguritele. Selle hüpoteesi peamiseks raskuseks on eeldus, et selektsioon toimib samaaegselt mitmele geenile ja tagab seeläbi A vaadeldud väärtuste esinemise, kuid vajadus keerukate interaktsioonide järele MHC kompleksi erinevate lookuste produktide vahel on ainult esialgne. seos vaadeldud nähtuste ja valiku jaoks võib suurendada mitme sideme tasakaalustamatust. Mõnede ülalnimetatud levinud haplotüüpide säilimine toetab seda seisukohta.

Teisest küljest ei selgita valikuhüpotees tingimata seose tasakaalustamatust. Kui populatsioon, millel puuduvad mõned antigeenid, ristatakse teisega, mida iseloomustab nende antigeenide kõrge sagedus tasakaalus,? võib ilmneda mitme põlvkonna pärast. Nagu kasv? A1 ja B8 puhul, mida leidub populatsioonides ida-lääne suunal, Indiast Lääne-Euroopasse, saab seletada rahvastiku rände ja assimilatsiooniga. Väikestes rühmades võib tasakaalutus olla tingitud ühilduvusest, asutajate mõjudest ja geneetilisest triivist. Lõpuks, mõned sidemete tasakaalutuse juhtumid tulenevad mittejuhuslikust ristumisest meioosi ajal, kuna kromosoomi segmendid võivad olla enam-vähem haprad. Olenemata sellest, kas selektsioonisurve või üleminekupiirangute tõttu võib sidemete tasakaalustamatus mõne põlvkonna jooksul kaduda. HLA geenikompleksis eksisteerib suur hulk mittejuhuslikke seoseid ja nende põhjuste tuvastamine võib anda ülevaate haiguste vastuvõtlikkuse aluseks olevatest mehhanismidest.

Sidur ja ühendused. Tabelis 63-2 loetleb haigused, mis on HLA-ga seotuse näide, kui pärilikud tunnused on perekonnas tähistatud vastavate haplotüüpidega. Näiteks C2, 21-hüdroksülaasi defitsiit ja idiopaatiline hemokromatoos päritakse retsessiivsel viisil koos osalise puudulikkusega heterosügootidel. Need geneetilised häired on samuti seotud HLA-ga ja on põhjustatud teatud HLA alleelide ülejääkusest sõltumatutel haigetel inimestel. C2 defitsiit on tavaliselt seotud haplotüüpidega HLA-Aw 25, B 18, B55, D/DR2 ja idiopaatilise hemokromatoosi korral ilmneb nii seos kui ka tugev seos HLA-A3 ja B 14 vahel. Selles on suur sidemete tasakaalustamatus. juhtum on põhjustatud selle allikaks olnud isiku mutatsioonidest; lisaks oli geenifondi tasakaalu taastamiseks vajalik ajavahemik ebapiisav. Sellest vaatenurgast on HLA geenid seotud geenide lihtsad markerid. Teisest küljest võib konkreetse häire avaldumiseks olla vajalik interaktsioon spetsiifiliste HLA alleelidega. Viimane hüpotees eeldaks defektsete geenide ekspressiooniga mutatsioonide suurema määra tuvastamist, mis toimub ainult teatud HLA geenidega ahelduse korral.

Pageti tõbi ja spinotserebellaarne ataksia on HLA-ga seotud autosomaalsed dominantsed pärilikud häired; neid leidub korraga mitmel pereliikmel. Hodgkini tõbi on HLA-ga seotud retsessiivse päriliku defekti ilming. Nende haiguste puhul ei leitud HLA seoseid, mis viitab erinevate HLA alleelidega seotud mutatsioonidega nende haiguste algsele "asutajate" arvule.

Seos HLA-ga on kergesti määratav, kui domineerivaid ja retsessiivseid tunnuseid on lihtne eristada, st kui ekspressiivsus on kõrge ja protsessi määrab üksikute geenide defekt. Enamikus ühendustes peegeldavad HLA markerid riskitegureid, mis on seotud immuunvastuse rakendamise ja moduleerimisega mitme geeni mõjul. Polügeense immuunhaiguse näide on atooniline allergia, mille puhul HLA seos võib ilmneda ainult madala geneetiliselt kontrollitud (mitte HLA-st tingitud) IgE tootmise tasemega inimestel. Teine selline näide on HLA-DR3-ga seotud IgA puudulikkus (vt tabel 63-3).

HLA süsteemi kliiniline tähtsus. HLA tüpiseerimise kliiniline väärtus diagnoosimisel piirdub B27 määramisega anküloseeriva spondüliidi diagnoosimisel; sel juhul täheldatakse aga 10% valepositiivsetest ja valenegatiivsetest tulemustest. HLA uurimine on väärtuslik ka geenikonsultatsioonide praktikas haiguste varajaseks avastamiseks idiopaatilise hemokromatoosi, steroidhüdroksülaasi puudulikkusega seotud kaasasündinud neerupealiste hüperplaasiaga peredes, eriti kui HLA tüpiseerimine tehakse amniotsenteesiga saadud rakkudel. HLA-süsteemi kõrge polümorfismi määr muudab selle väärtuslikuks vahendiks erinevate rakuliste ravimite testimiseks, eriti kohtuekspertiisi praktikas. Mõned haigused, nagu I tüüpi suhkurtõbi ja teised, mille puhul on näidustatud HLA seosed, nõuavad täiendavat uuringut HLA süsteemi komponentide rolli kohta nende haiguste patogeneesis.

Peamise histosobivuse kompleksi geneetika
20. sajandi 20. aastatel tehti Jacksoni laboris (Bar Harbor, USA) ulatuslikke töid, et saada pikaajalise sugulusaretuse teel geneetiliselt puhtaid hiireliine. Interline kasvajasiirdamise katsetes leidsid selle labori töötajad J.D. G.D.Little, G.Snell ja teised Ameerika teadlased on kindlaks teinud mitmekümne (üle 30) geneetilise lookuse olemasolu, mille erinevus põhjustab siirdatud kudede äratõukereaktsiooni. Neid nimetati histo-sobivuse lookusteks (H-lookus, inglise keelest Histocompatibility). Samal ajal lahendas inglise immunoloog P. Gorer sarnase probleemi, uurides hiirte veregruppe. 1948. aastal kirjeldati J. Snelli ja P. Goreri ühistöös histocompatibility lookust, mis määrab kõige raskema äratõukereaktsiooni. See sai nimeks H-2, kuna see vastas hiirte 2. veregrupi geenile. Selle geneetilise kompleksi keeruline struktuur, sealhulgas väga suur hulk geene, tehti peagi kindlaks. Selleks ajaks oli transplantaadi äratõukereaktsiooni immunoloogiline olemus juba tõestatud ja oli selge, et H-lookuse kokkusobimatuse mõju oli tingitud erinevustest selle lookuse geenide poolt kodeeritud antigeenides. Selliseid antigeene hakati nimetama alloantigeenideks või histo-sobivusantigeenideks.
Kahekümnenda sajandi 60. aastatel kirjeldas prantsuse immunohematoloog J. Dausset mitmeid leukotsüütide antigeene, mis sarnanesid mõne H-2 alleelse produktiga. Peagi oletas J. Dosset koos teiste siirdamisgeneetika spetsialistidega, tuginedes selleks ajaks inimese alloantigeenide kohta kogutud andmete analüüsile, hiirte H-2 lookusega sarnase geneetilise kompleksi olemasolu ka inimestel. Sellesse kompleksi kuulutati mitmed alloantigeenid, mis avastati varem mitu korda sünnitanud naiste seerumite kasutamise kaudu. Need seerumid sisaldasid loote alloantigeenide vastaseid antikehi. Avastatud geneetiline kompleks sai nimeks HLA (inimese leukotsüütide antigeenide jaoks). Sarnaseid komplekse leiti kõigil uuritud imetajatel ja lindudel. Sellega seoses võeti seda tüüpi geneetilistele kompleksidele kasutusele üldine nimetus - MHC (alates Major histocompatibility complex). See nimetus kanti üle geeniproduktidele - MHC antigeenidele.
H-2 kompleks paikneb hiire 17. kromosoomil; HLA kompleks – inimese 6. kromosoomi lühikesel käel (6p). Inimese HLA lookuse struktuur on skemaatiliselt näidatud joonisel fig. 3.28. See võtab palju

Riis. 3.28. Peamiste histo-ühilduvuskompleksi (MHC) geenide kaart, kasutades näitena inimese leukotsüütide antigeeni (HLA) kompleksi. Kromosoomiosa on jagatud 4 segmendiks, mis on joonisel esitatud järjestikku. Paremal on iga segmendi 3'-nukleotiidide numbrid.

ruum – 4 miljonit nukleotiidipaari ja sisaldab üle 200 geeni. MHC geene on 3 klassi – I, II ja III. I ja II klassi geenide tooted, mis paiknevad vastavalt kompleksi 3' ja 5' osades, osalevad kokkusobimatute siirdamiste äratõukes ja antigeeni esitlemises T-rakkudele. Esialgu jaotati need vastavalt nende toodete poolt tekitatud valdavalt humoraalse (I klass) või rakulise (II klass, mida kirjeldati mõnevõrra hiljem kui I klass) immuunsuse järgi. I klassi geene on 2 rühma. Esimese moodustavad geenid A, B ja C, mida iseloomustab enneolematult kõrge polümorfism – teada on mitusada nende alleelivormi (näiteks HLA-B – 830) – vaata tabelit. 3.7. Need on klassikalised I klassi geenid. Teise rühma moodustavad mitteklassikalised geenid E, F, G, H (piiratud polümorfismiga geenid). Antigeeni esitlemisel T-lümfotsüütidele osalevad ainult klassikaliste I klassi geenide tooted.
Tabel 3.7. Inimese leukotsüütide antigeeni (HLA) geenide polümorfism

Tabeli lõpp. 3.7

Klass	Locus	DNA tüpiseerimisega tuvastatud alleelide arv
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
Kokku		2478

MHC II klassi geenid hõlmavad ka mitmeid variante. DR (a ja b), DP (a ja b) ja DQ (a ja b) geenide produktid, mis kodeerivad molekulide vastavaid polüpeptiidahelaid, on otseselt seotud antigeeni esitlemisega. Kõigil juhtudel iseloomustab β-ahela geene oluliselt suurem polümorfism kui α-ahela geene. Nende geenide hilisem avastamine on seotud raskustega nende toodete tuvastamisel: MHC toodete tuvastamiseks kasutatud mitut poeginud naiste seerumid sisaldasid peaaegu eranditult I klassi MHC molekulide vastaseid antikehi. Nende abiga tuvastati ainult HLA-DRB geeni alloantigeensed variandid. II klassi molekulide tuvastamiseks kasutati lümfotsüütide segakultuuri (st T-raku reaktsiooni), mis annab palju vähem võimalusi antigeensete erinevuste peensuste tuvastamiseks. Praegu määratakse mõlema klassi antigeenid polümeraasi ahelreaktsiooni abil (st määratakse geenid, mitte nende tooted, nagu varem). II klassi kuuluvad mitmed madala polümorfismitasemega geenid, mille saadused ei esitle antigeeni, kuid osalevad selle rakusiseses töötlemises (TAP, LMP geenid) või aitavad kaasa antigeense peptiidi inkorporeerimisele MHC-II molekulidesse ( HLA-DM, HLA-DO).
MHC III klassi geenid, nagu juba mainitud, ei osale histo-sobivuse molekulides ja nende esituses. Need kodeerivad mõningaid komplemendi komponente, kasvaja nekroosifaktorite perekonna tsütokiine ja kuumašoki valke.
Hiire H-2 lookuse struktuur on sarnane ülalkirjeldatud inimese HLA lookuse struktuuriga. Peamine erinevus puudutab I klassi geenide (K ja D) lokaliseerimist, mis on hiirtel ruumiliselt eraldatud, samas kui II klassi (A, E) ja III geenide asukoht vastab inimese HLA lookuse asukohale.

MHC molekulid on peamiste histo-ühilduvuskompleksi klasside I ja II polümorfsed produktid
Vaatamata MHC klassi I ja II molekulide üldise struktuuri olulisele sarnasusele on neil mitmeid erinevusi. Nende molekulide domeenistruktuuri diagramm on näidatud joonisel fig. 3.29. Mõlemat tüüpi molekulid moodustuvad kahest polüpeptiidahelast, mis sisaldavad 1-3 domeeni (tabel 3.8). Iga domeen sisaldab umbes 90 aminohappejääki. MHC I ja II klassi molekulidel on sarnane molekulmass, umbes 60 kDa.

Riis. 3.29. MHC molekulide struktuuri skeem

Tabel 3.8. HLA klassi I ja II molekulide polüpeptiidahelate omadused

Molekul	Keti nimi	talle O KOHTA talle S o A	Rakuväline domeenid	1 I O. g 1 | Ф Z, 2 ? *^j sisse hr z n *	Number S-S ühendused	Jääkide arv domeenides
						1 I KOHTA N F h f sisse I 3 CQ Q	1 Yu S f S « « 3 ja mina ta shch N umbes.	mina* A n * ^ m O ja 2 o? n S I Y I 2
HLA I klass	"1	45	ab ^ a3	Seal on	2	90-90-90	25	30
	v2-mikro globliin	12	v2-mikro globuliin	Ei	0	100	-	-
HLA II klass	A	33-35	ai, a2	Seal on	1	90-90	25	varieerub
	V	29	Pi, v2	Seal on	2	90-90	25	varieerub

I klassi molekulides on polüpeptiidahelad üksteisest väga erinevad. Ahel a koosneb kolmest ekstratsellulaarsest domeenist, millest kolmas (membraaniga külgnev) kuulub immunoglobuliinide superperekonda ja ülejäänud 2 on erineva struktuuriga, mida käsitleme allpool. a-ahel on ankurdatud membraani; lisaks transmembraansele piirkonnale on sellel lühike tsütoplasmaatiline piirkond (30 jääki), millel puudub ensümaatiline aktiivsus ja mis ei ole seotud ensüümidega. β-ahel, mida nimetatakse ka P2-mikroglobuliiniks, kuulub immunoglobuliinide superperekonda. See on mittekovalentselt seotud a-ahela a3 domeeniga ja sellel ei ole transmembraanset piirkonda. p2-mikroglobuliini kodeerib geen, mis asub väljaspool MHC kompleksi (kromosoomil 15). Kirjeldatud struktuur on iseloomulik inimese HLA-A, HLA-B ja HLA-C molekulidele, samuti hiire H-2K ja H-2D molekulidele ning kõigi teiste loomaliikide MHC-I molekulidele.
MHC-II molekulidel on sama struktuur ka inimese HLA-DP, HLA-DQ, HLA-DR, aga ka hiire H-2A ja H-2E puhul. Need koosnevad 2 sarnase struktuuriga ahelast - a ja p. Mõlemad ahelad tungivad läbi membraani, neil on rakuvälises osas 2 domeeni ja lühike (12-15 jääki) tsütoplasmaatiline piirkond. Membraaniga külgnevad domeenid a2 ja p2 kuuluvad immunoglobuliinide superperekonda ning distaalsed domeenid aj ja Pj on struktuurilt sarnased MHC-I molekulide domeenidega a1 ja a2.
Seega sisaldavad kõik MHC molekulid kokku 2 immunoglobuliinide superperekonna membraanilähedast domeeni ja 2 teise (sarnase) struktuuri distaalset domeeni. MHC-I molekulide distaalsed domeenid moodustuvad ühest ahelast (a) ja MHC-II molekulides erinevatest ahelatest (a ja p). Just need MHC molekulide distaalsed domeenid seovad antigeense peptiidi ja mängivad võtmerolli TCR ligandi moodustamisel.
Antigeeni siduvate õõnsuste (või soonte, pilude - inglise keelest - soon) skemaatiline struktuur on esitatud joonisel fig. 3.30. Õõnsustel on põhi ja seinad. Põhi on tasane ala, mis on vooderdatud polüpeptiidahela domeenide p-lehe (N-otsa) osaga, samas kui seinad moodustavad domeenide C-otsa α-spiraalsed osad. MHC-I molekulides moodustab kogu selle struktuuri ühe a-ahela a1 ja a2 domeenide pidev polüpeptiidahel, samas kui MHC-II molekulides moodustavad peptiidi siduva õõnsuse kahe erineva ahela domeenid (a1- ja vastavate ahelate Pj-domeenid), külgnevad üksteisega b-struktureeritud soone põhja piirkonnas.
Eespool rääkisime mõlema klassi klassikaliste MHC molekulide ülikõrgest polümorfismist: geenide alleelseid variante ja järelikult ka nende valguprodukte on mitusada. Kui asetame MHC molekulide diagrammile erinevate aminohappejääkide asukohad, selgub, et esiteks asuvad need peamiselt distaalsetes domeenides (a1 ja a2 - MHC-I molekulides, a1 ja Pj - MHC-s). II molekulid), teiseks on need seotud peaaegu eranditult antigeeni siduva õõnsuse seintega. MHC-II molekulides domineerib varieeruvus selles seinte osas, mille moodustab r-domeen. Seega on sellel õõnsusel standardne korraldus, kuid olenevalt MHC genotüübist on selle struktuuri peened detailid erinevad. Erinevate peptiidide afiinsus antigeeniga seondumise suhtes

Riis. 3.30. Peamise histo-ühilduvuse kompleksi molekulide struktuuri kolmemõõtmelised mudelid. MHC molekulide ruumilised mudelid, mis on esitatud erinevate nurkade alt (pärast Bjorkmani jt, 1987)

MHC molekulide vahe varieerub laias vahemikus. Umbes 10-5 M afiinsust peetakse üsna kõrgeks.
Rõhutagem ühte väga olulist asjaolu, mis puudutab immuunsüsteemi võtmemolekulide varieeruvust. Erakordselt suur varieeruvus on iseloomulik nii TCR ligandi konstrueerimisel osalevatele antigeeni äratundvatele struktuuridele (antikehad, TCR) kui ka MHC molekulidele, kuid ühes organismis on olemas kõik antikehade ja TCR variandid (umbes 106), olles selles samaaegselt esinevate geenide produktid, samas kui MHC molekulide varieeruvus avaldub

inimeste ja loomade populatsioonide tase, samas kui igas konkreetses organismis ei saa olla rohkem kui 2 molekulide varianti - alleelsete geenide saadusi. Kui arvestada, et inimesel on 8 väga polümorfset MHC geeni (A, B, C, samuti p-geenid DP, DQ ja DR ning a-geenid DP ja DQ), siis MHC polüpeptiidahelate variantide arv ei saa ületada 16.
MHC-I ja MHC-II molekulid esinevad rakupinnal, kuid erinevad oluliselt kudede jaotumise poolest. MHC-I molekulid esinevad peaaegu kõikidel keha tuumaga rakkudel ja puuduvad erütrotsüütidel ja villaarsetel trofoblastirakkudel. Iga rakk sisaldab tavaliselt umbes 7000 MHC-I molekuli. Nende ekspressioonitihedus võib muutuda erinevate tegurite, eelkõige tsütokiinide mõjul. MHC-II molekulid esinevad piiratud arvu rakutüüpide pinnal. Neid ekspresseeritakse peamiselt APC-del – dendriitrakkudel, B-lümfotsüütidel ja aktiveeritud makrofaagidel. Molekulide sisaldus nende rakkude pinnal on väga erinev. Üks dendriitrakk sisaldab tavaliselt umbes 100 000 MHC-II molekuli. Teatud tingimustel (näiteks põletiku ajal) võivad need ilmuda teiste aktiveeritud rakkude pinnale - epiteeli, endoteeli jne. MHC-II molekulide klassikaline indutseerija on IFNy. MHC membraani molekulide eripäraks on nende kiire vahetus rakupinnal, mis on eriti iseloomulik MHC-I-le (molekuli uuenemisaeg on umbes 6 tundi).
Spetsiaalse antigeeni esitlevate molekulide rühma moodustavad MHC-I produktide homoloogid - CD1 molekulid (CD1a, CD1b, CD1c ja CD1d), mida kodeerivad viis polümorfset geeni (CD1 A-D), mis paiknevad inimesel kromosoomil 1. Nende struktuuris on CD1 molekulid on sarnased MHC-I-ga (homoloogia on 20-25%). Neil on sarnane domeeni struktuur (domeenid aj, a2 ja a3). CD1 on p2-mikroglobuliini molekuliga seotud transmembraansed valgud. CDl kompleksi valguosa molekulmass on 33 kDa. Domeenid aj ja a2 moodustavad antigeeni siduva õõnsuse, mis on mõlemast otsast suletud (nagu MHC-I molekulides). Selle võimsus on veidi suurem kui MHC-I molekulidel. CD1 seob bakteriaalseid ja autoloogseid lipiide (diatsüülglütserool, mükoolhape jne) ja lipopeptiide. CD1d erineb teistest CD1 molekulidest mitmete omaduste poolest. See molekul seob autoloogseid glükolipiide. Selle tuntuim ligand on a-galaktosüültseramiid. Molekulid CD1a, CD1b ja CD1c ekspresseeritakse dendriitrakkude, monotsüütide ja makrofaagide pinnal ning inimestel on CD1c markerina kogu dendriitrakkude populatsioonile ja CD^- Langerhansi rakkudele. CD1d ekspresseeritakse väikestes kogustes dendriitrakkudel (välja arvatud Langerhansi rakud), monotsüütidel ja makrofaagidel.