За да се реализира правилен имунен отговор, е необходимо да се разграничи „своето“ от „чуждото“. Това свойство е свързано със система от гени, които определят синтеза на молекули, специфични за всеки организъм. Такива молекули са открити в края на 50-те години на миналия век от френския изследовател Жан Досет поради способността им да предизвикват отхвърляне на трансплантант по време на тъканна трансплантация в рамките на същия животински вид. Поради това те бяха наречени антигени на хистосъвместимост или трансплантационни антигени. Тъй като при хората такива молекули са идентифицирани за първи път върху кръвни левкоцити, системата от човешки антигени на хистосъвместимост се нарича човешки левкоцитни антигени (Human Leukocyte Antigens), съкратено като HLA. Съответното място на 6-та хромозома, където се намират гените, кодиращи антигените на хистосъвместимостта, се нарича HLA комплекс. При всички бозайници основният комплекс за хистосъвместимост се нарича MHC (Major Histocompatibility Complex).

Има три класа гени на основния комплекс на хистосъвместимостта (фиг. 25). HLA антигените от клас I и II се различават по структура, но по-късно имат различна съдба.

Клас I HLA

Клас I включва локуси A, B, C, E, O, F. Локуси A, B и C се наричат ​​"класически", защото кодират добре проучени антигени на хистосъвместимост. Класическите антигени от клас I са разположени на повърхността на всички телесни клетки, с изключение на трофобластните нишки. Именно те свидетелстват за организмовата принадлежност на клетките. За гените от клас I е присъщ огромен полиморфизъм. И така, локус А съдържа 40 алела, B - 60 алела, а C - около 20. Това е свързано с безпрецедентната уникалност на HLA набора във всеки човек.

Ролята на антигените от клас I, които са кодирани от E, G и F локусите, не е напълно проучена. Известно е, че върху клетките на трофобласта присъстват молекули, кодирани само от локуса G. Това се счита за един от механизмите за поддържане на имунната толерантност на тялото на майката към антигените на фетоплацентарния комплекс.

Структура

Молекулите от 1-ви клас се състоят от един тежък пел, който съдържа 3 домена, и един лек, образуван само от един домен. В този случай само тежката верига има цитоплазмена област и образува пептид-свързващ канал.

Синтез

HLA клас I молекули се синтезират върху гранулирания ендоплазмен ретикулум.

HLA 1 навлиза в протеазомата, където пептидите, образувани от активността на LMP, се зареждат в техния пептид-свързващ жлеб от транспортни молекули (TAPs). След това HLA-пептидният комплекс навлиза в комплекса на Голджи чрез вътреклетъчни комуникации и се придвижва във везикулите, които се отделят от този органел към външната плазмена мембрана. Съдържанието на везикулата се освобождава навън (екзоцитоза), а мембранният фрагмент, в който са вградени новообразуваните HLA I, е част от цитолемата. Трябва да се отбележи, че пептидите за молекули на хистосъвместимост от клас I са винаги налични, тъй като те се образуват от автоантигени, някои от които се разцепват от LMP дори преди да започнат да изпълняват функционалните си задължения в клетката.

Клас II HLA

Клас II съдържа "класическите" локуси DR, DQ, DP, кодиращи синтеза на молекули, съответстващи по име. Обикновено антигените от клас II се намират само върху мембраните на професионални антиген-представящи клетки, които включват дендритни клетки, макрофаги и В-лимфоцити. Но под въздействието на интерлевкин-2 и γ-интерферон те могат допълнително да се появят върху други клетки (по-специално върху Т-лимфоцити и съдови ендотелни клетки). Антигените от клас II също са доста полиморфни, особено тези, кодирани от DR локуса. В допълнение към изброените "класически" локуси, гените от клас II включват още 3 - LMP (Голяма мултифункционална протеаза, голяма мултифункционална протеаза), TAP (Транспортер за представяне на антиген, транспортер за представяне на антиген; и DM локус. LMP локусите кодират протеази които извършват "разрязване" на макромолекулата на антигена и по този начин определят размера на образуваните имуногенни пептиди.ТАР локусът осигурява синтеза на транспортни протеини, които доставят и "зареждат" такива имуногенни пептиди в пептид-свързващия жлеб на HLA молекулата ( в така наречения джоб на Беркман.) Интересното е, че и двата гена обслужват синтеза на HLA клас 1 молекули. DM локусът кодира синтеза на протеини, които катализират заместването на „временния пептид“ със специфичен пептид, зареден в пептид-свързващия жлеб на HLA клас II в случай, че антиген-представящата клетка улови антигена.

Структура

HLA клас II образува две вериги с еднакво молекулно тегло, всяка от които има контакт с цитоплазмата и участва в образуването на общ пептид-свързващ канал.

Синтез

HLA клас II молекули се синтезират върху гранулирания ендоплазмен ретикулум.

Молекулите HLA II се синтезират в комплекс с така наречената инвариантна верига, която образува "временен пептид" (без пептид всяка молекула на хистосъвместимостта не е жизнеспособна). Впоследствие образуваният комплекс навлиза в лизозомите, където се разрушава от хидролитични ензими, а образуваните мономери се използват за ресинтеза на HLA II. Това се случва, докато антиген-представящата клетка (APC) улови антигена. В този случай се образува фаголизозома и тук влиза комплексът HLA II, временен пептид. Под въздействието на активирани DM протеини преходният пептид напуска молекула на хистосъвместимост и на негово място се зарежда имуногенен пептид, образуван чрез обработка на уловения антиген. Впоследствие фрагменти от разрушения антиген се отстраняват от клетката чрез екзоцитоза. В същото време мембраната на екзоцитната вакуола, в която са вградени HLA II-имуногенните пептидни комплекси, се слива с цитолемата и тези комплекси се появяват на клетъчната повърхност. В това състояние APC е готов за представяне на антиген. материал от сайта

Описаното непрекъснато разрушаване и ресинтез на HLA клас II молекули се случва в дендритни клетки. Въпреки че последните изразходват енергия за привидно безсмислено рециклиране на HLA, те във всеки един момент са в пълна готовност за представяне на антиген. Като се има предвид това, дендритните клетки могат да бъдат сравнени с кола с включен двигател - просто трябва да натиснете газта и тя веднага ще се раздвижи. Макрофагите, за разлика от дендритните клетки, започват синтеза на HLA II само след фагоцитоза на обекта, следователно те се включват по-бавно в процеса на представяне на антигена. Спестената енергия се използва от макрофага за синтеза на редица протеини, необходими за изпълнение на ефекторни функции. Спомнете си, че макрофагите комбинират функциите на антиген-представяща клетка, фагоцит и ефекторна клетка в реакциите на антитяло-зависима клетъчно-медиирана цитотоксичност.

GOU VPO Тверска държавна медицинска академия на Министерството на здравеопазването на Русия Катедра по клинична имунология с алергология

ОСНОВЕН КОМПЛЕКС ЗА СЪВМЕСТИМОСТ HISTO

Учебно помагало по обща имунология. Твер 2008 г.

Продукти

Учебно-методическа разработка за практически занятия по обща имунология за студенти от 5-та година на медицинския и педиатричния факултет, както и за клинични ординатори и лекари, интересуващи се от имунология.

Съставител: доц. Ю. И. Будчанов.

Ръководител на катедрата, професор А.А. Михайленко

© Будчанов Ю.И. 2008 г

Мотивация Имуногенетиката е нов и важен клон на имунологията. Познаване на системата за хистосъвместимост

е необходимо не само в трансплантологията, но също и в разбирането на регулацията на имунния отговор и взаимодействието на клетките в имунния отговор. Определянето на HLA антигени се използва в съдебната медицина, популационните генетични изследвания и при изследването на гена за предразположение към заболявания.

1. Студентът трябва да знае: А. Структурата на HLA системата на човека.

Б. HLA антигени от класове I, II и тяхната роля в междуклетъчните взаимодействия. Б. Понятията генотип, фенотип, хаплотип.

Г. Значение на HLA типизирането в медицината.

Д. Връзка между HLA антигените и редица човешки заболявания. 2. Студентът трябва да може да:

Прилага придобитите знания по имуногенетика в клиничната практика.

Въпроси за самоподготовка по темата на урока:

1. Концепцията за гени и антигени на хистосъвместимост. HLA човешка система. Номенклатура, генна организация (гени от класове I, II, III).

2. Антигени от клас I и III, тяхната роля в междуклетъчните взаимодействия, в представянето на антигенаТ-лимфоцити, във феномена на двойното разпознаване.

3. Концепцията за HLA фенотип, генотип, хаплотип. Характеристики на наследяването.

4. Методи за изследване и типизиране на HLA системата: серологични, клетъчно-медиирани, генни (полимеразна верижна реакция, ДНК проби).

5. Практически аспекти на типизирането на HLA антигени. HLA в популациите, биологично значение.

6. HLA и човешки заболявания, асоциативни механизми.

ЛИТЕРАТУРА ЗА САМООБРАЗОВАНИЕ

1. Хайтов Р.М., Игнатиева Г.А., Сидорович И.Г. Имунология. Норма и патология. Учебник. - 3-то

изд., М., Медицина, 2010. - 752 с. – [с.241 - 263].

2. Хайтов Р.М. Имунология: учебник за студенти по медицина. – М.: GEOTAR-Media, 2006. - 320с. - [С. 95-102].

3. Белозеров E.S. Клинична имунология и алергология.А-Ата., 1992, с. 31-34.

4. Зарецкая Ю.М. Клинична имуногенетика. М., 1983.

5. Методическа разработка. 6. Лекция.

допълнителна литература

Коненков В.И. Медицинска и екологична имуногенетика. Новосибирск, 1999 г. Ярилин А.А. Основи на имунологията. М., 1999, стр. 213-226.

Алексеев Л.П., Хайтов Р.М. HLA и медицина. сб. Съвременни проблеми на алергологията, имунологията и имунофармакологията. М., 2001, стр. 240-260.

МОЖЕШ ЛИ ДА ОТГОВОРИШ?

(Влезте у дома. Самоконтролът ще идентифицира трудни въпроси за обсъждане. В клас ще проверите правилността на отговорите, ще ги допълните. Опитайте се да намерите отговори сами и покажете, че можете да го направите.)

1. В коя двойка хромозоми се намира основният комплекс за хистосъвместимост при хората? …………….

2. Клетките на какви органи и тъкани съдържат трансплантирани клетки? …………антигени

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

3. Какво означава съкращението HLA? ……………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………… .

4. В кои клетки не се откриват антигени на системата HLA? ………………………….…

…………………………………………………………………………………………. .

5. От какви локуси, сублокуси се състои MCGS: Клас I ……..……… Клас II …………………………………

III степен …………………………………….. .

6. Генни продукти от какъв клас МНС не се експресират върху клетъчната мембрана? ……………………….

7. Какви клетки трябва да се изолират за откриване на HLA клас II? ………………..…………………… .

8. Как се откриват HLA антигените? …………………………………………………………………

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

9. Типизираният пациент има 6 възможни антигена HLA-A, HLA-B, HLA-C. Как се нарича такава ситуация? …………………………….

10. Какъв антиген на хистосъвместимост често се открива при пациенти с анкилозиращ спондилит?

…………………….. .

11. Какви гени са включени в HLA клас III? …………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………… .

12. Какви вериги изграждат HLA антигени клас I? ………………….

13. От какви вериги се състоят HLA антигените клас II? …………………

14. Цитотоксичният лимфоцит (CD8) разпознава чужд пептид в комплекса с HLA от кой клас?

…………………………. .

15. Th (CD4+) разпознава чужд антиген, представен от дендритна клетка или макрофаг в комбинация с HLA от какъв клас? …..………

Какви са възможните комбинации от еритроцитни антигени при дете, ако изоантигенният състав

еритроцити
Баща: AO, NM, ss, dd, Cc, Ee,		и майки: AB, MM, SS, DD, Cc, EE.
Изберете верният отговор.
	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
Напишете друг верен отговор ___, ___, ___, ___, ___, ___.			Можеш ли повече?
как? …………. .

Справочни и теоретични материали

Основният комплекс за хистосъвместимост (MHC) е система от гени, които контролират синтеза на антигени, които определят тъканната хистосъвместимост по време на трансплантация на органи и предизвикват реакции, които причиняват отхвърляне на трансплантанта. Повърхностни структури на цитомембраната на клетките, които предизвикват реакции

отхвърляне, получи името антигени на хистосъвместимост, а кодиращите ги гени бяха наречени гени за хистосъвместимост – H-гени (Histocompatibility). Откриването на антигени на хистосъвместимост послужи като основа за развитието на трансплантационната имунология.

Впоследствие се доказва, че основният комплекс за хистосъвместимост е

основната генетична система, която определя функционирането на имунната система,

особено Т-системата на имунната система. GCGC регулира имунния отговор,et кодира способносттаразпознаване на "свое" и "чуждо", отхвърляне на чужди клетки, способност за синтезиране на редица

Класическите антигени на HLA системата изобщо не се откриват в мастната тъкан и върху еритроцитите, както и върху невроните и трофобластните клетки.

		СХЕМА НА РАЗПОЛОЖЕНИЕ НА ГЕНИТЕ НА HLA СИСТЕМАТА
		НА ХРОМОЗОМА 6
DP LMP КРАН DQ DR		C2 Bf C4b C4a TNF

При хората основната система за хистосъвместимост се нарича HLA система (човешки левкоцитни антигени). Това е система от гени, които контролират синтеза на антигени на хистосъвместимост. Състои се от три области, разположени на късото рамо на 6-та хромозома. Тези области се наричат: клас 1, клас 2, клас 3 (клас I, клас II, клас III) Регионът включва гени или локуси. Името на всеки HLA ген съдържа буквеното обозначение на локуса (A, B, C) и сериен номер, например: HLA-A3, HLA-B27, HLA-C2 и др. Антигените, кодирани от гена, също имат същото обозначение.. В D локуса бяха идентифицирани 3 сублокуса (DP, DQ, DR). (Вижте диаграмата по-горе). В списъка, одобрен от СЗО, има 138 HLA антигена. (Въпреки това, използването на ДНК типизиране, т.е. способността да се изучават самите гени, доведе до идентифицирането на повече от 2000 алела само през последните години).

Клас I включва HLA - A, -B и -C локуси. Тези три локуса на човешкия основен комплекс за хистосъвместимост контролират синтеза на трансплантационни антигени, които могат да бъдат определени чрез серологични методи (CD - Serological Determined). Молекулите на HLA антигените от клас I се състоят от 2 субединици: α- и β-вериги (виж фигурата). Тежката или α-верига се състои от 3 извънклетъчни фрагмента - α1, α2 и α3 домейни (извънклетъчни домени), малка област, принадлежаща на клетъчната мембрана (трансмембранна област) и вътреклетъчен фрагмент (цитоплазмена област). Леката верига е β2-микроглобулин, нековалентно свързан с α-веригата и несвързан с клетъчната мембрана.

Домените α1 и α2 образуват вдлъбнатина, в която може да бъде разположен пептид (антигенна област) с дължина 8-10 аминокиселини. Тази депресия се нарича пептид-свързваща цепнатина(от английски цепнатина).

(Новите HLA клас I антигени, открити наскоро, включват MIC и HLA-G антигени. Малко се знае за тях в момента. Трябва да се отбележи, че HLA-G, който се нарича некласически, е идентифициран само

на повърхността на клетките на трофобласта и осигурява на майката имунологична толерантност към феталните антигени.)

Регион от клас 2 (D-област) на HLA системата се състои от 3 подблока: DR, DQ, DP, кодиращи трансплантационни антигени. Тези антигени принадлежат към категорията антигени, открити чрез клетъчно-медиирани методи, а именно реакцията на смесена лимфоцитна култура (на английски mixed lymphocyte culture - MLC). Съвсем наскоро бяха изолирани HLA-DM и -DN локусите, както и TAP и LMP гените (които не се експресират в клетките). Класическите са DP, DQ, DR.

Представеният пептид е показан в червено.

Наскоро бяха получени антитела, които могат да идентифицират DR и DQ антигените. Следователно антигените от клас 2 понастоящем се определят не само чрез клетъчно-медиирани методи, но и серологично, както и HLA антигените от клас 1.

HLA молекулите от клас 2 са хетеродимерни гликопротеини, състоящи се от две различни α и β вериги (виж фигурата). Всяка верига съдържа 2 извънклетъчни домена α1 и β1 в N-терминалния край, α2 и β2 (по-близо до клетъчната мембрана). Има също трансмембранни и цитоплазмени региони. Домените α1 и β1 образуват вдлъбнатина, която може да свързва пептиди с дължина до 30 аминокиселинни остатъка.

MHC-II протеините не се експресират във всички клетки. Молекулите на HLA клас II присъстват в големи количества върху дендритни клетки, макрофаги и В-лимфоцити, т.е. върху онези клетки, които взаимодействат с помощните Т-лимфоцити по време на имунния отговор, използвайки

HLA клас II молекули

Т-лимфоцити

значителна сума

антигени от 2 клас, но при стимулиране с митогени, IL-2

започват да експресират HLA клас 2 молекули.

Необходимо

Марк,

всички 3 вида интерферони

значително подобряват

изразяване

HLA молекули от 1-ва

върху клетъчната мембрана на различни клетки. Така

γ-интерферон в

значително усилва експресията на молекули от клас 1 върху Т- и В-лимфоцити, но също и върху злокачествени туморни клетки (невробластом и меланом).

Понякога се установява вродено нарушение в експресията на HLA молекули от 1-ви или 2-ри клас, което води до развитие на " синдром на гол лимфоцитв". Пациентите с такива заболявания страдат от недостатъчен имунитет и често умират в детска възраст.

Регионът от клас III съдържа гени, чиито продукти са пряко включени в имунния отговор. Той включва структурни гени за компонентите на комплемента C2 и C4, Bf (пропердин фактор) и гени на тумор некрозисфактор-TNF (TNF). Това включва гени, кодиращи синтеза на 21 хидроксилаза. По този начин HLA генните продукти от клас 3 не се експресират върху клетъчната мембрана, а са в свободно състояние.

HLA-антигенният състав на човешките тъкани се определя от алелни, гени, свързани с всеки от локусите, т.е. една хромозома може да има само един ген от всеки локус.

В съответствие с основните генетични модели всеки индивид е носител не повече от два алела на всеки локузои сублоци (по един на всяка от сдвоените автозомни хромозоми). Хаплотипът (набор от алели на една хромозома) съдържа по един алел на всеки от HLA подблоковете. В същото време, ако индивидът е хетерозиготен за всички алели на HLA комплекса, в него се откриват не повече от дванадесет HLA антигена по време на типизиране (A, B, C, DR, DQ, DP - сублоци). Ако индивидът е хомозиготен за някои антигени, в него се открива по-малък брой антигени, но този брой не може да бъде по-малък от 6.

Ако типизираният субект има максималния възможен брой HLA антигени, това се нарича „пълна къща“ („пълна къща“ с антигени).

Унаследяването на HLA гените става според кодоминантния тип, в който се намира потомството

Най-богатите на HLA антигени са лимфоцитите. Следователно откриването на тези антигени се извършва върху лимфоцити. (Спомнете си как да изолирате лимфоцити от периферна кръв).

Молекулите на антигените HLA-A, -B, -C съставляват около 1% от протеините на повърхността на лимфоцитите, което е приблизително равно на 7 хиляди молекули.

Един от най-значимите постижения в имунологията е откриването на централната роля на МНС при бозайниците и хората в регулирането на имунния отговор. В строго контролирани експерименти беше показано, че един и същ антиген предизвиква имунен отговор с различна височина в организми с различни генотипове и обратно, един и същи организъм може да бъде реактивен в различна степен по отношение на различни антигени. Гените, които контролират този силно специфичен имунен отговор, се наричат ​​Ir-гени (гени за имунен отговор). Те са локализирани в регион от клас 2 на човешката HLA система. Контролът на Ir-гена се осъществява чрез -Т системата на лимфоцитите.

Централна			клетъчен		взаимодействия			имунен		отказвате
взаимодействие			HLA молекули,			изразени					повърхности
антиген представящи клетки			представляващ			за признание		извънземно			антигенен
пептид и антиген-разпознаващ рецептор - TCR (T-клетъчен рецептор)							на повърхността на Т-лимфоцита
помощник. При		едновременно			разпознаване		извънземно				продължава

разпознаване на собствени HLA антигени.

Т-лимфоцитният помощник (CD4+) разпознава чужд антиген само в комплекса с повърхностни молекули на МНС клас 2 антиген-представящи клетки.

Цитотоксични лимфоцити (Т-ефектори, CD8+) разпознават антиген

например, от вирусна природа, в комбинация с HLA молекула от клас I на клетката-мишена. Екзогенните антигени са представени от клас II HLA молекули,

ендогенни - клас I молекули.

(По този начин процесът на чуждо разпознаване е ограничен от собствените HLA антигени. Това е концепцията за „двойно разпознаване“ или „променено саморазпознаване“.)

Важна роля на системата HLA е също така, че тя контролира синтеза на фактори на комплемента, участващи както в класическия (C2 и C4), така и в алтернативния (Bf) път на активиране на комплемента. Генетично обусловеният дефицит на тези компоненти на комплемента може да предразположи към инфекциозни и автоимунни заболявания.

Практическа стойност на HLA-типизирането. Високият полиморфизъм прави системата HLA отличен маркер в популационните генетични изследвания и изследването на генетичната предразположеност към заболявания, но в същото време създава проблеми при избора на двойки донор-реципиент при трансплантация на органи и тъкани.

Популационните проучвания, проведени в много страни по света, разкриха характерни разлики в разпределението на HLA антигените в различните популации. Характеристики на разпространението на HLA-

антигените се използват в генетичните изследвания за изследване на структурата, произхода и еволюцията на различни популации. Например, грузинското население, принадлежащо към южните кавказки, има сходни характеристики на HLA генетичния профил с гръцкото, българското и испанското население, което показва общ произход.

Типизирането на HLA антигени се използва широко в съдебномедицинската практика за изключване или установяване на бащинство или родство.

Обърнете внимание на връзката на някои заболявания с наличието на един или друг HLA антиген в генотипа. Това е така, защото HLA се използва широко за изследване на генетичната основа предразположеност към заболяване. Ако по-рано не се предполагаше, например, че заболяването множествена склероза има наследствена основа, сега, благодарение на изследването на връзката с HLA системата, фактът на наследственото предразположение е твърдо установен. Използвайки

	системата HLA, за някои заболявания се определя и начинът на наследяване.
Например,	анкилозиращ		спондилит		автозомно доминантно			наследство,
хемохроматоза и вродена надбъбречна хиперплазия - автозомно рецесивно. Много благодаря
	асоциации	анкилозиращ		спондилит		HLA-B27 антиген, HLA типизиране

използвани при диагностицирането на ранни и неясни случаи на това заболяване. Установени са генетични маркери на инсулинозависим захарен диабет.

ПРАКТИЧЕСКА РАБОТА

Определяне на HLA антигени "в донори"

Типизирането на тъканни антигени се извършва с помощта на набор от серуми, състоящ се от 50 или повече антилевкоцитни серуми (серуми на многораждали жени, даващи от 10 до 80% положителни реакции с фетални левкоцити, или серум на имунизирани доброволци

човек	съдържащи левкоцити				някои SD антигени.				Серуми
многораждали жени, в резултат на естествена имунизация с HLA антигени на съпруга по време на
бременност, съдържат в някои случаи антитела срещу HLA в достатъчно висок титър.).
Серологично		антигени			хистосъвместимост				определяне на
лимфоцитотоксичен		тест (английски)		тест за лимфоцитотоксичност).						Наречен
микро лимфоцитотоксичен				използване			постановка			микрообем
съставки.

Принципът му се основава на взаимодействието на HLA молекулите на повърхността на лимфоцитите на изследваното лице със специфични анти-HLA антитела и комплемент, което води до клетъчна смърт. Клетъчната смърт се определя чрез конвенционална светлинна микроскопия след оцветяване с витални багрила.

Суспензии от лимфоцити се смесват с антисерум към специфичен антиген (HLA-B8, HLA-B27 и т.н.), инкубират се за 1 час при 25 °C, добавя се комплемент и се инкубира отново за 2 часа при 37 °C и след това трипаново синьо или се добавя еозин. Ако в лимфоцитите има антиген, съответстващ на антителата, съдържащи се в серума, антителата в присъствието на комплемент увреждат мембраната на левкоцитите, багрилото прониква в тяхната цитоплазма и те се оцветяват в синьо или червено (ако е използван еозин).

Какви клетки ще бъдат оцветени с HLA типизиране?

Въз основа на резултатите от типизирането се установява степента на съвместимост на донора и реципиента и възможността за трансплантация на орган или тъкан между тях. Донорът и реципиентът трябва да са съвместими по отношение на еритроцитните антигени ABO и Rh, левкоцитните антигени на системата HLA. На практика обаче е трудно да се намерят напълно съвместими донор и реципиент. Селекцията се свежда до избора на най-подходящия доно. Възможна е трансплантация с

несъвместимост за един от HLA антигените, но на фона на значителна имуносупресия. Изборът на оптималното съотношение на антигени на хистосъвместимост между донора и реципиента значително удължава живота на присадката.

Урокът ще демонстрира HLA плаки за типизиране на левкоцити. Припомнете си как да получите чиста суспензия от лимфоцити от периферни кръвни клетки. Помислете как да защитите съдържанието на ямките от изсъхване по време на реакцията? Как се получават серуми за HLA типизиране?

Понастоящем комплемент-фиксиращите моноклонални антитела (MAT) могат да се използват за типизиране на комплемента. Използват се както в теста за микролимфоцитотоксичност, така и в имунофлуоресцентния тест. Отчитането на реакцията е възможно както чрез луминесцентна микроскопия, така и чрез използване на поточен цитометър.

		модерен метод		определяне на HLA гени ДНК типизиране. Той
на базата на различни варианти на полимеразна верижна реакция (PCR) и молекулярна хибридизация.
	тези методи		лежи в	натрупване на необходимите		анализ на значими
количество			неговата полимеризация и в употреба, допълнителни сонди
анализирани участъци от ДНК. Освен това, едно от предимствата на ДНК типизирането е, че не го прави
необходимо е наличието на жизнеспособни лимфоцити и се използва ДНК на всякакви клетки. Но
ДНК може да се съхранява с години или десетилетия. Изисква се за реакцията						скъпо

олигонуклеотидни проби, праймери.

Използването на молекулярно-генетичния метод - ДНК типизиране, позволи значително да се разшири разбирането за полиморфизма на известните досега генетични локуси на системата HLA-A, B, C, DR, DQ, DP. Освен това са открити нови гени, по-специално TAP, DM, LMP и други. Открити са HLA клас I - E, F, G, H гени, но функцията на техните продукти все още е неясна. Към декември 1998 г. броят на идентифицираните алели на гените на HLA комплекса беше 942. А към 31 декември 2000 г. 1349 алела бяха идентифицирани чрез молекулярно генетично ДНК типизиране и тяхното откриване продължава да расте.

НОВА HLA НОМЕНКЛАТУРА. Както вече беше отбелязано, HLA клас 1 молекулите се състоят от α- и β-вериги. И е само полиморфенα-chain.pАлелните варианти на кодиращите гени получиха четирицифрено име в новата номенклатура (например HLA-A0201 вместо използваното преди това обозначение HLA-A2 и 12 (!) Нови подтипа на този антиген (нови алелни варианти ) са идентифицирани чрез методи на молекулярна биология, които са получили името A0201, A0202, A0203, ... до A0212). HLA-B27 има 9 варианта на алелна специфичност и само някои от тях са свързани с анкилозиращ спондилит (това, разбира се, повишава тяхната прогностична стойност).

Ефективност на алогенната бъбречна трансплантация (според резултатите от годишната преживяемост в трансплантационни центрове, които са преминали към селекция на донори въз основа на молекулярно-генетичен

координационен център за донорство на органи и Института по имунология.

Още по-впечатляващи данни, получени през последните 2-3 години в хода на национални (предимно в САЩ) и международни програми за трансплантация на алогенен, "несроден" костен мозък. Благодарение на прехода на селекцията на двойки донор-реципиент към -ДНК типизиране и създаването на банка от HLA-генотипизирани донори, включваща 1,5 милиона души, годишната преживяемост на трансплантирания костен мозък е увеличена с 10-20% до 70-80% (!). От своя страна това доведе до брой трансплантации на костен мозъкот несвързани донори в Съединените щати (които в момента имат най-голям брой генотипни донори и реципиенти) от 1993 до 1997 г. се увеличи повече от 8 пъти.Зашеметяващо

Ефектът от несвързани трансплантации на костен мозък се постига единствено чрез подбор на напълно HLA съвместими двойки донор-реципиент чрез ДНК типизиране.

Следва откъс от книгата на акад. Р. В. Петров "Аз или не аз: Имунологични мобили". М., 1983. - 272 с.

„... Получавайки Нобеловата награда през 1930 г., в своята тържествена лекция по тази тема, Карл Ландщайнер каза, че откриването на все нови антигени в човешки тъканни клетки ще

теоретичен интерес. Той намери, наред с други практически приложения, криминалистични приложения.

Представете си следната ситуация: необходимо е да се определи самоличността на петно ​​от кръв. Чия е кръвта - човешка или животинска? Няма нужда да обясняваме, че тази ситуация най-често е свързана с криминалистиката. И решението на проблема често се превръща в отговор на основните въпроси на разследването. Единственият начин да се отговори е с помощта на имунни серуми. В никакъв случай

други показатели за разграничаване на кръвта на човек и, например, куче е невъзможно. Микроскопските или биохимичните методи на изследване са безсилни.

Съдебните лекари имат в арсенала си набор от имунни серуми с различна специфичност: срещу човешки, конски, пилешки, кучешки, кравешки, котешки и др. протеини. Изследваното място се измива и след това се поставят реакции на утаяване. В този случай се използва целият набор от имунни серуми. Кой серум ще причини утаяване, вида на животното или човекът принадлежи към кръвта на изследваното място.

Да кажем, че криминалистът заключава: „Ножът е зацапан с човешка кръв“. И заподозреният за убийството казва: „Да. Но това е моята кръв. Не толкова отдавна си порязах пръста с този нож. След това прегледът продължава. На масата на криминолозите се появяват антисеруми срещу кръвни групи и HLA антигени. И имунологията отново дава точния отговор: кръвта принадлежи към групата АВ, съдържа фактор М, Rh-отрицателен, антигени на хистосъвместимост такива и такива и т.н. Ситуацията е окончателна

обясни. Получената характеристика напълно съвпада с антигенните характеристики на кръвта на заподозрения. Следователно, той каза истината, това наистина е неговата кръв.

Нека се спрем на още една ситуация, която има голям морален оттенък. Представете си, че война или друго бедствие раздели родителите от техните деца. Децата загубиха имената и фамилиите си. Наистина ли е невъзможно да намерите вашето дете сред другите? В крайна сметка еритроцитните антигени и HLA се предават по наследство. И ако бащата и майката нямат фактор, то и детето не може да го има. Обратно, ако и двамата родители принадлежат към група А, тогава детето не може да има кръвна група B или AB. Същото важи и за HLA антигените. И то с много висока степен на сигурност.“

Установяването на автентичността на останките на членовете на царското семейство на Николай II е извършено по този начин с помощта на ДНК типизиране.

например в Англия въпросите за определяне на бащинството са особено стриктни. Но там най-често не се свързва с войната. Строгите закони за бащинството се обясняват със строгите закони за наследниците и правата на наследяване на капитали, титли, права, привилегии.

Представете си лорд, който обявява за свой наследник млад мъж, който не е бил роден от жена си. Тогава може да се наложи да се докаже, че младежът е негов син. Или внезапно се появява джентълмен, който се обявява за незаконен син и следователно наследник на милионер. Може и да е вярно, но може и този господин да е мошеник. Въпросът се решава чрез анализ на антигени на родители и деца.

Разпределението на HLA антигените се оказа различно при представители на различни раси и националности. От 1966 г. във всички страни по света се провежда интензивно изследване на структурата на антигените на тъканната съвместимост, инициирано от СЗО. Скоро световната карта беше покрита с имунологични йероглифи, показващи къде и в каква комбинация се намират антигени.

HLA. Сега може би няма нужда, подобно на Тор Хейердал, да екипираме експедиция на тръстикова лодка, за да докажем миграцията на населението от Южна Америка към островите на Полинезия. Достатъчно е да погледнете модерен атлас на разпределението на HLA антигените и да кажете с увереност, че и в двата географски региона има общи генетични маркери.

Полиморфизъм на класически HLA - антигени, открити чрез серологични и клетъчно-медиирани методи

Основният комплекс за хистосъвместимост е група от гени и антигените на клетъчната повърхност, които те кодират, които играят критична роля в чуждото разпознаване и развитието на имунен отговор. Човешкият основен комплекс за хистосъвместимост се нарича HLA. HLA е открит през 1952 г. при изследване на левкоцитни антигени. HLA антигените са гликопротеини, разположени на клетъчната повърхност и кодирани от група тясно свързани гени на 6-та хромозома. HLA антигените играят критична роля в регулирането на имунния отговор към чужди антигени и сами по себе си са силни антигени.

HLA антигените се класифицират в клас I антигени и клас II антигени. HLA клас I антигени са необходими за разпознаване на трансформирани клетки от цитотоксични Т-лимфоцити.

Най-важната функция на HLA клас II антигените е да осигурят взаимодействието между Т-лимфоцитите и макрофагите по време на имунния отговор. Т-хелперите разпознават чужд антиген само след като той е обработен от макрофаги, комбиниран с HLA клас II антигени и появата на този комплекс на повърхността на макрофага.

Способността на Т-лимфоцитите да разпознават чужди антигени само в комбинация с HLA антигени се нарича HLA рестрикция. Определянето на HLA антигени от клас I и II е от голямо значение в клиничната имунология и се използва, например, при избора на двойки донор-реципиент преди трансплантация на органи.

Откриването на MHC се случи при изучаването на проблемите на вътрешноспецифичното тъканно присаждане. Генетичните локуси, отговорни за отхвърлянето на чужди тъкани, образуват регион в хромозомата, наречен главен комплекс на хистосъвместимост (MHC).

След това, първоначално в хипотетичен, базиран на клетъчната феноменология, а след това в експериментално добре документирана форма, използвайки методи на молекулярната биология, беше установено, че Т-клетъчният рецептор разпознава не самия чужд антиген, а неговия комплекс с молекули, контролирани от гени на главния комплекс за хистосъвместимост. В този случай и МНС молекулата, и антигенният фрагмент влизат в контакт с TCR.

МНС кодира два комплекта силно полиморфни клетъчни протеини, наречени клас I и клас II МНС молекули. Молекулите от клас I са в състояние да свързват пептиди от 8-9 аминокиселинни остатъка, молекулите от клас II са малко по-дълги.

Високият полиморфизъм на МНС молекулите, както и способността на всяка антиген-представяща клетка (АРС) да експресира няколко различни МНС молекули, прави възможно Т клетките да представят много различни антигенни пептиди.

Трябва да се отбележи, че въпреки че молекулите на МНС обикновено се наричат ​​антигени, те проявяват антигенност само когато се разпознават от имунната система на генетично различен организъм, а не от собствения, например по време на алотрансплантация на органи.

Наличието на гени в МНС, повечето от които кодират имунологично значими полипептиди, предполага, че този комплекс е еволюирал и еволюирал специално за прилагането на имунни форми на защита.

Има и МНС клас III молекули, но МНС клас I молекули и МНС клас II молекули са най-важните имунологично.

В-клетъчен рецептор или В-клетъчен антигенен рецептор(Английски) В-клетъчен антигенен рецептор, BCR) е мембранен рецептор за В клетки, който специфично разпознава антиген. Всъщност В-клетъчният рецептор е мембранна форма на антитела (имуноглобулини), синтезирани от този В-лимфоцит и има същата субстратна специфичност като секретираните антитела. Този рецептор, подобно на антителата, може да съществува в няколко форми, в зависимост от това към кой клас принадлежат неговите тежки вериги. От В-клетъчния рецептор започва веригата на предаване на сигнала в клетката, която в зависимост от условията може да доведе до активиране, пролиферация, диференциация или апоптоза на В-лимфоцитите. Сигналите, идващи (или не) от В-клетъчния рецептор и неговата незряла форма (пре-В-клетъчен рецептор) са критични за съзряването на В-лимфоцитите и за формирането на репертоара на антителата на тялото.

В допълнение към мембранната форма на антитялото, В-клетъчният рецепторен комплекс включва спомагателен протеинов хетеродимер Igα / Igβ (CD79a / CD79b), който е строго необходим за функционирането на рецептора. Предаването на сигнал от рецептора се осъществява с участието на такива молекули като Lyn, SYK, Btk, PI3K, PLCγ2 и др.

Известно е, че В-клетъчният рецептор играе специална роля в развитието и поддържането на злокачествени В-клетъчни кръвни заболявания. В тази връзка идеята за използване на инхибитори на сигналната трансдукция от този рецептор за лечение на тези заболявания стана широко разпространена. Няколко от тези лекарства са доказали своята ефективност и в момента са подложени на клинични изпитвания.

WPCсе образува от голяма група гени, разположени на късото рамо на хромозома 6. Въз основа на структурни и функционални различия, тези гени са разделени на три класа, два от които, клас I и клас II, принадлежат към HLA гените, открити първоначално поради значението им при тъканно присаждане между несвързани индивиди.

Геникласове I и II кодират протеини на клетъчната повърхност, които играят критична роля в инициирането на имунен отговор, особено в "разпознаването" на антиген от лимфоцити, които не могат да отговорят на антиген, освен ако не образува комплекс с HLA молекула на повърхността на клетка, съдържаща антигена. Познати са много стотици различни HLA клас I и II алели и всеки ден се откриват нови алели, което ги прави най-полиморфните локуси в човешкия геном.

Гени от клас I(HLA-A, HLA-B и HLA-C) кодират протеини, които са неразделна част от плазмената мембрана на всички ядрени клетки. Протеините от клас I се състоят от две полипептидни субединици: променлива тежка верига, кодирана в МНС, и неполиморфен полипептид, b2-микроглобулин, кодиран от ген, разположен извън МНС и картографиран към хромозома 15. Произведени от вътреклетъчни протеини, пептиди се образуват чрез протеолитично разцепване от големи многофункционални протеази; след това пептидите се придвижват към клетъчната повърхност и се прикрепят към молекули от клас I, образувайки пептиден антиген за цитотоксични Т клетки.

Регион клас IIсе състои от няколко локуса, като HLA-DP, HLA-DQ и HLA-DR, кодиращи повърхностни протеини на клетъчната обвивка. Всяка молекула от клас II е хетеродимер, образуван от a- и b-субединици, кодирани в MHC. Молекулите от клас II са пептиди, получени от извънклетъчни протеини, които се поемат от лизозомите и се преработват в пептиди, разпознати от Т клетките.

В рамките на WPCима локуси на други гени, но те не са функционално свързани с HLA клас I и II гени и не определят хистосъвместимостта или имунните отговори. Някои от тези гени обаче са свързани със заболявания като вродена надбъбречна хиперплазия, причинена от дефицит на 21-хидроксилаза, и хемохроматоза, чернодробно заболяване, причинено от натрупване на желязо.

Алели и хаплотипове на основния комплекс за хистосъвместимост (HLA)

Система HLAможе да изглежда объркващо в началото, тъй като номенклатурата, използвана за дефиниране и описание на различните HLA алели, е претърпяла фундаментални промени, тъй като секвенирането на MHC ДНК се е разпространило. Според по-старата, традиционна система на HLA номенклатура, различните алели се различават серологично един от друг. Индивидуалните HLA типове се определят от това как панел от различни антисеруми или чувствителни лимфоцити реагират на клетките.

Антисерумии клетки са получени от стотици бременни жени, които са развили имунен отговор срещу антигени тип I и II на бащата, експресирани от фетусите по време на бременност. Ако клетки от два несвързани индивида предизвикат еднакъв отговор, когато се добавят към панела от антитела и клетки, се счита, че имат едни и същи HLA типове и алели, обозначени с техния брой, например B27 в HLA-B клас I локус или DR3 при HLA-B локус DR клас II.

Въпреки това след идентифициранеи секвениране на гените, отговорни за кодирането на MHC клас I и клас II вериги, индивидуалните първоначално серологично определени HLA алели, дори в рамките на един серологичен алел, се оказват съставени от множество алели, определени от различни варианти на ДНК последователността. 100-те серологично дефинирани типа HLA-A, B, C, DR, DQ и DP сега включват повече от 1300 алела, дефинирани на ниво ДНК последователност.

Например в HLA-B ген, предварително определен чрез серологична реакция като единичен B27 алел, бяха открити повече от 24 различни варианта на последователността на нуклеиновата киселина. Повечето, макар и не всички, варианти на ДНК представляват промяна в кодона на триплета и следователно на аминокиселината в пептида, кодиран от този алел. Всеки алел, който променя аминокиселина в HLA-B пептида, получава свой собствен допълнителен номер на последователност, например алел 1, 2 и така нататък в групата от алели, съответстващи на предишния единствен алел B27, и сега се нарича HLA- B * 2701, HLA-B * 2702 и др.

Комплект HLA алелиобразува хаплотип в различни локуси от клас I и II на дадена хромозома. Алелите са кодоминантни; всеки родител има два хаплотипа и изразява и двата. Тези локуси са разположени достатъчно близо един до друг, така че в определено семейство хаплотипът може да бъде предаден на детето като единичен блок. В резултат на това родителят и детето споделят общ хаплотип и шансът двама братя и сестри да наследят един и същ HLA хаплотип е 25%.

Тъй като присаждане на трансплантирани тъканидо голяма степен в съответствие със степента на сходство между HLA хаплотиповете на донора и реципиента (и ABO кръвни групи), най-добрият донор на костен мозък или орган е ABO-съвместим и HLA-идентичен брат или сестра на реципиента.

Във всеки етнически група някои HLA алеличесто срещани, докато други рядко или никога. По същия начин някои хаплотипове се срещат по-често от очакваното, докато други са изключително редки или изобщо не се срещат. Например, повечето от 3x107 теоретично възможни комбинации от алели в хаплотипа никога не се срещат в бялата популация. Това ограничение в разнообразието от хаплотипове в популация вероятно е причинено от ситуация, наречена неравновесие на връзката и може да се обясни със сложното взаимодействие на множество фактори.

Тези факторивключват ниски нива на мейотична рекомбинация поради малкото разстояние между HLA локусите; влиянието на околната среда, осигуряващо положителна селекция за специфични комбинации от HLA алели, които формират хаплотипа; и исторически фактори, като например преди колко време е започнало населението, броят на основателите и интензивността на настъпилата имиграция (вижте по-нататък в тази глава).

Между популацииима също значителни разлики в честотите на алелите и хаплотипите. Това, което е общ алел или хаплотип в една популация, може да бъде много рядко в друга. Разликите в разпределението и честотата на алелите и хаплотиповете в MHC са резултат от сложно взаимодействие на генетични, екологични и исторически фактори във всяка конкретна популация.

ОСНОВЕН КОМПЛЕКС ЗА ХИСТОСЪВМЕСТИМОСТ (MHC), комплекс от гени, кодиращи протеини, отговорни за представянето (представянето) на антигени (вижте Антиген-представящи клетки) на Т-лимфоцитите по време на имунен отговор. Първоначално продуктите на тези гени са идентифицирани като антигени, които определят тъканната съвместимост, което определя името на комплекса (от английски major histocompatibility complex). При хората MHC антигените (и самият комплекс) се наричат ​​HLA (от английски човешки левкоцитни антигени), тъй като първоначално са били открити върху левкоцитите. HLA комплексът се намира на 6-та хромозома и включва повече от 200 гена, разделени в 3 класа. Разделянето на класове се дължи на особеностите на структурата на кодираните от тях протеини и естеството на предизвиканите имунни процеси. Сред гените от първите два класа има така наречените класически гени, които се характеризират с изключително висок полиморфизъм: всеки ген е представен от стотици алелни форми. Класическите човешки MHC гени включват HLA гени A, B, C (клас I), DR, DP и DQ гени (клас II). MHC клас III гени кодират протеини, които не са свързани с хистосъвместимостта и антигенното представяне. Те контролират образуването на фактори на системата на комплемента, някои цитокини, протеини на топлинен шок.

Крайните продукти на MHC гените са гликопротеини, които са включени в клетъчната мембрана. МНС гликопротеините от клас I присъстват в клетъчните мембрани на почти всички ядрени клетки, а гликопротеините от клас II присъстват само в антиген-представящите клетки (дендритни клетки, макрофаги, В-лимфоцити, някои активирани клетки). По време на образуването на МНС клас I гликопротеини, фрагменти от вътреклетъчни протеини, образувани по време на протеолиза, се включват в техния състав, а в случай на клас II се включват протеини на междуклетъчното пространство, абсорбирани от клетката. Сред тях могат да бъдат компоненти на патогенни микроорганизми. Като част от МНС гликопротеините, те се извеждат на клетъчната повърхност и се разпознават от Т-лимфоцитите. Този процес се нарича представяне на антиген: чужди антигенни пептиди се представят на цитотоксичните Т-клетки като част от МНС гликопротеини от клас I, на Т-хелперни клетки - като част от МНС гликопротеини от клас II.

Продуктите на различни алелни форми на МНС гените се различават по своя афинитет към различни пептиди. Ефективността на защитата срещу определен патоген зависи от това кои алели на MHC гените присъстват в даден организъм. Определя се от свързването на чужди пептиди към гликопротеините на МНС клас II, тъй като тяхното представяне на Т-хелперите е в основата на всички форми на имунния отговор. В това отношение гените на MHC клас II се считат за гени на имунен отговор (Ir гени).

В определени ситуации може да бъде предизвикан имунен отговор в резултат на представянето на пептидни фрагменти от собствените протеини на тялото като част от молекули МНС клас II. Последицата от това може да бъде развитието на автоимунни процеси, които следователно също са под контрола на MHC клас II гени.

Определянето на класически MHC гени (ДНК типизиране) се извършва чрез полимеразна верижна реакция по време на трансплантация на органи и тъкани (за избор на съвместими двойки донор-реципиент), в съдебната практика (за отричане на бащинство, идентифициране на престъпници и жертви), както и в геногеографски изследвания (за изучаване на семейните връзки и миграцията на народи и етнически групи). Вижте също Имунитет.

Лит .: Ярилин А. А. Основи на имунологията. М., 1999; Devitt H. O. Откриване на ролята на основния комплекс за хистосъвместимост в имунния отговор // Годишен преглед на имунологията. 2000 том. осемнадесет; Хайтов Р. М., Алексеев Л. П. Физиологична роля на основния човешки комплекс за хистосъвместимост // Имунология. 2001. № 3.